专题4第二单元硫及其化合物的相互转化同步练习（含解析）2022-2023学年上学期高一化学苏教版（2019）必修第一册

专题4第二单元硫及其化合物的相互转化同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．有关工业制硫酸的下列说法中，错误的是
A．沸腾炉中气体可直接通入转化器
B．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生
C．转化阶段是硫酸生产的核心
D．吸收塔用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫
2．工业上制取ClO2的化学反应：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。下列说法正确的是
A．SO2在反应中被氧化
B．NaClO3在反应中失去电子
C．H2SO4在反应中作氧化剂
D．每生成1个ClO2，转移2个电子
3．赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O)，辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S)，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应：Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑，下列对于该反应的说法正确的是
A．该反应中的氧化剂只有Cu2O B．Cu既是氧化产物又是还原产物
C．Cu2S在反应中只做还原剂 D．氧化产物与还原产物的质量之比为1∶6
4．碘在地壳中主要以的形式存在，在海水中主要以的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示(淀粉遇碘单质变蓝)。
下列说法中不正确的是
A．用淀粉试纸和食醋检验加碘盐时淀粉试纸会变蓝
B．足量能使湿润的、已变蓝的淀粉试纸褪色的原因可能是：
C．由图可知氧化性的强弱顺序为
D．途径II中若生成1，则反应中转移的电子数为10
5．具有还原性，加碘食盐中的碘元素主要以的形式存在，、、在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是
A．生成等质量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为2∶5
B．由图可知氧化性的强弱顺序为
C．用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘(遇淀粉呈蓝色)
D．途径Ⅲ反应的离子方程式：
6．已知在为4~5的环境中，、几乎不水解，而几乎完全水解。工业上制溶液是将浓盐酸加热到左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是
A．向溶液中通入，再加入纯净的CuO粉末调节为4~5
B．向溶液中通入使沉淀
C．向溶液中通入，再通入，调节为4~5
D．加入纯Cu将还原为Fe
7．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下(未配平)：。下列说法正确的是
A．是氧化剂，是还原产物 B．的还原性强于
C．生成物水的化学计量数是16 D．生成4个水分子时，转移10个电子
8．在KClO3＋6HCl=KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中，下列说法不正确的是
A．氧化剂是KClO3，还原剂是HCl
B．每生成3molCl2，转移的电子为5mol
C．每消耗1molKClO3，被氧化的HCl为6mol
D．该反应中HCl既表现还原性又表现酸性
9．CO2可以支持镁燃烧，发生以下反应：2Mg+CO22MgO+C。下列关于该反应的判断中正确的是
A．Mg元素化合价由0价升高到+2价，所以MgO是还原产物
B．由此反应可以判断氧化性：CO2>MgO，还原性：Mg>C
C．CO2作氧化剂，表现氧化性，发生氧化反应
D．Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目
10．铅元素有、两种价态，铅的氧化物均难溶于水，已知有下列两个反应：
①
②
下列有关叙述正确的是
A．可写成的形式
B．反应①中既是氧化剂又是还原剂
C．根据反应①、②可推测在题给条件下氧化性：
D．生成相同质量的，反应①、②转移电子数之比为2∶3
11．在含有、、、的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是
A． B． C． D．
12．元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系，下列判断不正确的是
A．反应①表明有酸性氧化物的性质
B．反应②发生时应避免溶液温度过高
C．反应②的离子方程式为
D．反应②、③中铬元素的化合价均发生了变化
13．已知反应：①，②，③。下列说法不正确的是
A．氧化性：
B．还原性：
C．反应①中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1
D．反应③中被氧化的元素与被还原的元素的质量之比为56∶127
14．是食品添加剂，过量摄入对人体健康有害。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是(未配平)。下列叙述正确的是
A．该反应中被还原 B．反应过程中溶液中的被消耗
C．生成6个水分子时，转移10个电子 D．横线上的粒子是
15．某温度下，将氯气通入溶液中，反应得到、、的混合溶液(已知氯气和在一定温度下能发生反应：，)，经测定与的数目之比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的质量之比为
A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
二、实验题
16．肼(N2H4)的熔点2.0℃、沸点113.5℃，极易溶于水，在碱性介质中具有还原性。在强碱性介质中，用次氯酸钠氧化尿素[CO(NH2)2]可得粗肼，再经蒸馏得到肼溶液。
回答下列问题：
I．制备NaClO强碱性溶液
(1)怎样检查上面装置的气密性___________？
(2)A为氯气发生装置，A中反应的化学方程式是___________
(3)次氯酸钠高于35℃容易分解。制备NaClO强碱性溶液时需要注意的两个关键问题是：___________
II．制备N2H4
(4)仪器F的名称是___________
(5)通入N2目的是___________
(6)次氯酸钠氧化尿素的温度一般控制在105~108℃。E中制得肼的离子方程式为___________
(7)向三颈烧瓶中加入NaClO强碱性溶液应当___________(填“一次大量”或“分批少量”)加入，充分反应后制得粗肼。蒸馏提纯时应调节控温槽的温度略高于___________℃，得到肼溶液。
17．高氯酸铵(NH4ClO4)为白色晶体，具有不稳定性，在400°C时开始分解产生多种气体，常用于生产火箭推进剂。某化学兴趣小组同学利用如图所示装置对NH4ClO4的分解产物进行探究。(假设装置内药品均足量，部分夹持装置已省略。)
(1)在实验过程中发现_______, 说明产物中有氧气生成。
(2)实验完毕后，取D中硬质玻璃管中的固体物质于试管中，滴加蒸馏水，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，产生该气体的化学方程式为_______。
(3)在实验过程中仪器E中装有碱石灰的目的是______。
(4)某同学认为产物中还应有H2O和Cl2,该同学从理论上分析认为有Cl2存在的理由是__________。
(5)为了证明H2O和Cl2的存在，选择上述部分装置和下图提供的装置进行实验：
①按气流从左至右，装置的连接顺序为A→_____；实验过程中H中的现象为_______。
②写出F中发生反应的离子方程式：______。
(6)实验结论： NH4ClO4分解时产生了上述几种物质，则高氯酸铵分解的化学方程式为________。
(7)实验结束后，某同学拟通过称量D中镁粉质量的变化，计算高氯酸铵的分解率，会造成计算结果____________________(填“偏大”“偏小”或“无法判断”)。
三、工业流程题
18．无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知：氯化亚砜()熔点，沸点，与水反应可生成和气体。
请回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填字母)。
A．溶液 B．氯水 C．溴水 D．溶液
(3)取少量D晶体，溶于水并滴加溶液，现象是___________。
(4)反应的化学方程式为___________。
(5)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：___________，设计实验验证是该还原剂将还原：___________。
19．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：
(1)请列举海水淡化的一种方法：___________
(2)步骤I中已获得Br2，步骤II中又将Br2还原为Br-，其目的是___________
(3)步骤II用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的离子方程式为___________，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的问题是___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．从沸腾炉出来的炉气带有的杂质气体会让下一步接触室里面的催化剂中毒，影响反应的进度，应该先对炉气净化，A错误；
B．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生，反应方程式为：2SO2+O22SO3，B正确；
C．转化阶段的方程式为：2SO2+O22SO3，发生氧化还原反应，是硫酸生产的核心，C正确；
D．用水吸收浓硫酸易形成酸雾，为了防止形成酸雾，吸收塔用通常用质量分数为98.3%的硫酸做吸收剂，D正确；
故答案为：A。
2．A
【详解】A．反应时，SO2中S元素的化合价升高，失电子发生氧化反应，故A正确；
B．NaClO3中Cl元素的化合价降低，得电子发生还原反应，故B错误；
C．H2SO4在反应中各元素化合价均未发生改变，既不是氧化剂，也不是还原剂，故C错误；
D．2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4反应中Cl从+5价降低为+4价，生成1个ClO2，转移1个电子，故D错误；
选A。
3．D
【分析】Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑ 中，得电子化合价降低的反应物的氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，氧化剂对应的产物的还原产物，还原剂对应的产物是氧化产物，根据得失电子数相等确定氧化产物和还原产物的物质的量之比。
【详解】A．反应中，Cu2S和Cu2O中的+1价Cu元素得电子生成0价的Cu，所以Cu2S和Cu2O都是氧化剂，故A错误；
B．反应中，+1价Cu元素得电子生成0价的Cu，所以Cu是还原产物，故B错误；
C．硫化铜中硫元素化合价升高，铜元素的化合价升高，所以Cu2S在反应中既是氧化剂，又是还原剂，故C错误；
D．根据Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑知，氧化产物与还原产物的质量之比为1∶6，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．加碘盐中含有KIO3，+5I +6H+=3I2+3H2O，I2使淀粉变蓝，所以用KI 淀粉试纸和食醋可以检验加碘盐中是否含有碘，故A正确；
B．根据图示转化Ⅲ可知氧化性Cl2>，已变蓝的淀粉 KI试纸褪色的原因可能是氯气将碘氧化为HIO3，反应方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，故B正确；
C．由途径I可知氧化性Cl2>I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2>>I2，故C错误；
D．根据转化关系2～I2～10e 可知，生成1molI2反应中转移的电子数为10NA，故D正确。
故选C。
5．A
【详解】A．途径Ⅱ转化关系2～I2～10e-，途径Ⅰ中2I-～I2～2e-，生产等量的碘，途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为1：5，故A错误；
B．由途径I可知氧化性Cl2＞I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2＜NaIO3，由途径Ⅲ可知氧化性Cl2＞NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2＞＞I2，故B正确；
C．I-和酸性条件下可发生氧化还原反应生成I2，则可用淀粉-KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘，故C正确；
D．径Ⅲ反应是通入足量氯气，碘离子被氧化为碘酸根离子，反应的离子方程式：3Cl2+I-+3H2O═6Cl-++6H+，故D正确；
故选：A。
6．A
【详解】A．向溶液中通入，可将氧化为；再加入纯净的粉末调节为4~5，可转化为而除去，A正确；
B．在酸性溶液中与不反应，而与反应生成沉淀，B错误；
C．通入氨气，会引入杂质离子，C错误；
D．由金属的活动性知，铜不能置换出铁，D错误；
故选A。
7．B
【详解】A．被氧化生成，为氧化产物，A错误；
B．Fe2+在该反应中是还原剂，为还原产物，B正确；
C．配平该反应的化学方程式为，水的化学计量数是8，C错误；
D．根据配平方程式可知，生成4个水分子时，转移5个电子，D错误；
故答案选B。
8．C
【详解】A．KClO3在反应中，Cl元素的化合价降低，氧化剂是KClO3，HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0，还原剂是HCl，故A正确；
B．KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O中，Cl元素的化合价由+5价降低为0，Cl元素的化合价由-1价升高为0，每生成3molCl2，转移的电子为5mol，故B正确；
C．由反应可知，1mol氧化剂与5molHCl转移电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：5，每消耗1molKClO3，被氧化的HCl为5mol，故C错误；
D．KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O中，被氧化的HCl为5mol做还原剂，表现还原性，另1molHCl表现酸性，盐酸既表现还原性又表现酸性，故D正确；
故选：C。
9．B
【详解】A．镁化合价由0价升高到MgO的+2价，所以镁为还原剂，被氧化，MgO为氧化产物，故A错误；
B．还原剂的还原性大于还原产物，所以还原性Mg＞C，氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性CO2＞MgO，故B正确；
C．CO2作氧化剂，表现氧化性，发生还原反应，故C错误；
D．根据得失电子守恒，Mg原子失去的电子数目等于C原子得到的电子数目，故D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．有、两种价态，故可写成的形式，A错误；
B．中元素为价、价，反应①中没有元素化合价发生变化，反应①不是氧化还原反应，B错误；
C．反应①不是氧化还原反应，反应②中被氧化，则根据反应①、②可推测在题给条件下氧化性：，C正确；
D．反应①不是氧化还原反应，无电子转移，D错误；
答案选C。
11．C
【详解】金属性：Mg>Al>Cu>Ag，则的氧化性强弱顺序为，反应中加入的锌粉是还原剂，与氧化性最强的先反应，即首先置换出，答案选C。
12．D
【详解】A．反应①为，表明有酸性氧化物的性质，A正确；
B．反应②中参与反应，应避免溶液温度过高而使其分解，B正确；
C．由得失电子守恒可写出反应②的离子方程式为，C正确；
D．反应③中铬元素的化合价没有变化，反应②中铬元素的化合价由价升高为价，D错误；
故答案选D。
13．D
【分析】根据同一氧化还原的应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物，结合3个反应可知：
① ② ③ 结论
氧化性
还原性
【详解】A．由分析可知，氧化性：，A正确；
B．由分析可知，还原性：，B正确；
C．反应①中氧化剂与还原剂分别为和，其化学计量数之比为1∶1，C正确；
D．反应③中被氧化与被还原的元素分别为I和，结合方程式可知，其质量之比为127∶56，D错误；
答案选D。
14．B
【详解】A．该反应中N元素由价升至价，故失电子，作还原剂，被氧化，A错误；
B．根据原子守恒和电荷守恒知，方程式中缺少的微粒是，即反应消耗溶液中的，B正确；
C．锰元素化合价由+7价降低到+2价，氮元素化合价由+3价升高到+5价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，配平的离子方程式为：，由方程式可知，生成6个水分子时转移20个电子，C错误；
D．根据原子守恒和电荷守恒知，方程式中缺少的微粒是，D错误；
答案选B。
15．D
【详解】生成与是被氧化的过程，元素化合价分别由0价升高到价和价，与的数目之比为1∶3，设的数目为1，的数目为3，则失去电子的数目为，根据得失电子守恒可知，得到电子的数目也应为16，生成是被还原的过程，元素化合价由0价降低到价，则被还原的的个数为16，所以被还原的氯元素和被氧化的氯元素的质量之比为；故选D。
16．(1)组装好仪器后，用止水夹夹住C、D之间的橡皮管，分液漏斗中装水。打开分液漏斗的两个活塞，若漏斗中水下滴一会后停止，且液面不再降低，则整套装置不漏气
(2)2KMnO4+16HCl(农)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)冷水浴、滴加速度适中
(4)直形冷凝管
(5)排除装置内O2，防止生成的N2H4被氧化
(6)ClO-+CO(NH2)2+2OH-N2H4+Cl-+H2O+
(7) 分批少量 113.5℃
【分析】本题实验I为制备NaClO强碱性溶液，其中A装置为Cl2的发生装置，反应方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，B装置为除去Cl2中的HCl，C装置为制备NaClO，方程式为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，D装置为尾气处理装置，锥形瓶中放NaOH溶液，实验II为用次氯酸钠氧化尿素[CO(NH2)2]可得粗肼，再经蒸馏得到肼溶液，反应原理为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-N2H4+Cl-+H2O+，据此分析解题。
(1)
可利用压强差原理检验气密性，方法是组装好仪器后，用止水夹夹住C、D之间的橡皮管，分液漏斗中装水。打开分液漏斗的两个活塞，若漏斗中水下滴一会后停止，且液面不再降低，则整套装置不漏气，故答案为：组装好仪器后，用止水夹夹住C、D之间的橡皮管，分液漏斗中装水。打开分液漏斗的两个活塞，若漏斗中水下滴一会后停止，且液面不再降低，则整套装置不漏气；
(2)
A中利用浓盐酸和高锰酸钾的反应生成氯气、氯化钾、水和二氯化锰，发生反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故答案为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(3)
由于NaClO在35℃以上易分解，所以需要冷水浴，滴加速度过快，反应放热使溶液温度快速升高，也会使NaClO分解，故答案为：冷水浴、滴加速度适中；
(4)
由实验装置图可知，仪器F的名称为直形冷凝管，故答案为：直形冷凝管；
(5)
由题干知，N2H4在碱性介质中具有还原性，需防止被装置中的氧气氧化，则通入N2目的是排除装置内氧气，故答案为：排除装置内O2，防止生成的N2H4被氧化；
(6)
次氯酸钠在105～108℃的强碱性溶液中氧化尿素生成N2H4和碳酸盐，根据电子守恒、电荷守恒、元素守恒知离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-N2H4+Cl-+H2O+，故答案为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-N2H4+Cl-+H2O+；
(7)
为防止反应放热多使产率降低，NaClO强碱性溶液应当批少量加入；N2H4沸点为113.5℃，蒸馏提纯时应调节控制槽的温度略高于113.5℃，故答案为：分批少量；113.5℃。
17．(1)铜粉由红色变为黑色
(2)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气
(4)根据氧化还原反应规律，还应存在还原产物，从而判断出氯元素的化合价降低，可能生成氯气
(5) H→G→F 从白色变蓝色
(6)2NH4C1O4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑
(7)偏大
【分析】NH4C1O4受热分解产生的气体，经碱石灰干燥除氯气后，用铜粉检验氧气的存在，用镁粉检验氮气的存在。
（1）
NH4C1O4受热分解产生的气体，经碱石灰干燥后，能使铜粉由红色变为黑色，说明生成了CuO，所以分解产物中含有O2。
（2）
NH4C1O4受热分解产物中有N2生成，N2与镁粉生成Mg3N2，产生的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气，发生反应为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
（3）
空气中的二氧化碳和水蒸气会与镁粉反应，在实验过程中仪器E中的碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
（4）
根据分析可知，NH4C1O4分解产物中含有O2和N2， O2和N2都是氧化产物，根据氧化还原反应规律，还应存在还原产物，从而判断出氯元素的化合价降低，可能生成氯气。
（5）
①检验水蒸气和氯气，应该先用H中的无水硫酸铜检验水的存在，再用溴化钾检验氯气现象是水溶液变为橙黄色；为了防止多余的氯气污染环境，还需要使用尾气吸收装置，所以按气流从左至右，装置的连接顺序为A→H→G→F；无水硫酸铜粉末遇到水从白色变蓝色。
②F中NaOH溶液吸收多余的Cl2，发生反应的离子方程式：。
（6）
实验结论： NH4ClO4分解时产生了氮气、氧气、氯气和水，高氯酸铵分解的化学方程式为2NH4C1O4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑。
（7）
通过称量D中镁粉质量的变化，计算高氯酸铵的分解率，镁粉与装置中的氧气、氮气反应，造成产物质量增大，会造成计算结果偏大。
18．(1)漏斗
(2)BD
(3)溶液变为红色
(4)
(5) 先加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是将还原
【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成FeCl3·6H2O，通入SOCl2生成FeCl3。
（1）
过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（2）
结合图示转化可知A溶液中含，加入氧化剂B得到的C溶液中含，A、C均能引入杂质离子，BD符合题意。
（3）
晶体溶于水得到溶液，滴加溶液时，溶液变为红色。
（4）
结合图示及已知信息可写出的化学方程式为。
（5）
反应中生成的能将还原为，得到的氧化产物为硫酸盐。可通过实验检验该溶液中含有，即可证明是将还原。检验时取待检液，先加入盐酸酸化，再滴加溶液，产生白色沉淀，则证明是将还原。
19．(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)
(2)富集Br2，提高Br2的浓度
(3) SO2+2H2O+Br2=4H++2Br-+ 强酸和溴对设备的腐蚀
【分析】海水淡化后得到NaCl、淡水、母液，NaCl处理后得到氯气，氯气可以氧化母液中的溴离子，得到低浓度的Br2溶液，通入空气吹出Br2，再用SO2水溶液吸收，得到HBr等物质的溶液，之后再通入适量氯气氧化，蒸馏得到工业溴。
【详解】（1）目前淡化海水的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、结晶法等；
（2）步骤Ⅰ中得到溶液中Br2的浓度较小，提取成本较高，将Br2还原为Br-再吸收，可以得到含Br-浓度较高的溶液，从而富集Br2，提高Br2的浓度；
（3）SO2水溶液吸收Br2时，Br2被还原为HBr，SO2被氧化为SO，结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为SO2+2H2O+Br2=4H++2Br-+；该反应中会生成强酸，后续流程得到溴单质，所以应解决强酸和溴对设备的腐蚀问题。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页