专题4 硫与环境保护 单元测试卷
一、单选题
1.下列试剂不能鉴别SO2和CO2气体的是
①石灰水 ②H2S 溶液 ⑧KMnO4 溶液 ④溴水 ⑤品红溶液
A.①②③④ B.②③④ C.只有① D.①③
2.已知有如下反应:
①
②
根据上述反应,下列说法正确的是
A.反应①中中Br的化合价为+3
B.反应①中氧化性:
C.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶5
D.反应②中每生成3 mol ,转移5 mol电子
3.除去CO2中混有少量的SO2,最好选用的试剂是
A.饱和苏打溶液 B.品红溶液 C.饱和小苏打溶液 D.氯水
4.能够用于鉴别CO2和SO2的试剂是
A.品红溶液 B.紫色石蕊试液 C.澄清石灰水 D.氯化钡溶液
5.世界环境日主题之一“提高你的呼声而不是海平面”,提倡节能减排。以下措施中不能体现这一思想的是
A.电解铝工业中添加冰晶石降低能耗 B.研制出性能优良的催化剂,降低反应所需温度
C.开发太阳能、风能、氢能等清洁能源 D.创新科技,大力发展火电,改善用电紧张状况
6.固体碱熔法是制取KMnO4的制取方法之一,反应原理为2M+KClO3+2KOH=2KMnO4+KCl+H2O。下列叙述正确的是
A.KOH是还原剂 B.每消耗2 mol KClO3转移10 mol e-
C.M的化学式为MnO2 D.参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
7.海水提溴的过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂发生作用,以达到富集的目的,化学反应为下列说法正确的是
A.在反应中失去电子 B.在反应中表现还原性
C.在反应中作氧化剂 D.反应过程中共转移了4mol电子
8.实现下列变化物质之间的变化,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
9.下列说法不正确的是
A.从性质的角度分类,SO2属于酸性氧化物
B.从对大气及环境影响的角度,SO2是一种大气污染物
C.从在水中是否发生电离的角度,SO2属于电解质
D.从元素化合价的角度分类,SO2即可作氧化剂又可作还原剂
10.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
11.下列离子方程式不正确的是
A.三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应SO3+Ba2++H2O=BaSO4↓+2H+
B.金属钠和水反应2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水2Fe2++H2O2=2Fe3++O2↑+2H+
D.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳CO2+OH =HCO
12.储存浓H2SO4的铁罐外口易出现腐蚀,主要原因是硫酸具有
A.脱水性和吸水性 B.强氧化性和脱水性
C.吸水性和酸性 D.难挥发性和酸性
二、填空题
13.认识含硫物质的性质及转化规律,能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)酸雨的形成原因。将SO2气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔10min读数一次,所得数据如下:
时间(min) 0 10 20 30 40
pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
随着时间的推移,pH逐渐变小的原因是_______(用化学方程式表示)。
(2)从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物。工业上常用熟石灰将SO2转化为亚硫酸盐,写出所得亚硫酸盐的化学式:_______。
(3)从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性,又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)可将SO2在高温下还原成单质硫。写出CO还原SO2反应的化学方程式_______。另外,其还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出对应的离子方程式_______。
(4)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量氯水,反应的化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为4.66g。
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
②空气样品中SO2的体积分数为_______。
14.浓硫酸具有A.强酸性,B.强氧化性,C.高沸点、难挥发性,D.脱水性,E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将【答案】的字母分别填入横线上。
(1)用NaCl固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体_____
(2)用磷矿物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸_____
(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体_____
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_____
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_____
(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体_____
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_____
15.氰化物电镀的废液中含多种金属离子与氰离子(CN-)的络离子,如Cu(CN)。废液排放前,必须将剧毒的氰离子完全氧化。在废液中加入漂白粉可将这些络离子完全氧化而从废液中除去。完成下列反应方程式:
(1)氰离子和次氯酸根的反应可按氰离子中的氮呈负氧化态(负价),碳呈正氧化态(正价)进行_______。
□CN-+□OCl-+□OH-=□+□+□+□H2O
(2)_______
□Cu(CN)+□OCl-+□OH-=□+□+□+□+□
在本反应中的得失电子数相等,是_______个电子?
16.已知煤的部分结构模型如图所示:
(1)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看,在提供热量的同时产生大量的________等气体物质,造成严重的大气污染。
(2)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量,烟尘排放量也可减少80%,致癌物3.4-苯并芘的排放量也减少,同时节煤20%~30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜作固硫剂的有________(填字母)。
A.氯化钙B.氧化钙C.硫酸钙D.氢氧化钙
(3)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂,试用化学方程式表示其“固硫”过程:_____________________________________________________________。
(4)除上述的“型煤”技术外,为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值,煤资源的综合利用方法还有________、________、________等。
17.Ⅰ.次磷酸()常用于化学镀银,反应为:。请回答下列问题:
(1)中,P元素的化合价为___________;该反应中,氧化产物是___________。
(2)配平该离子方程式:___________。
(3)是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
(4)若该反应消耗,则镀件镀上银的质量为___________g。
Ⅱ.酸性高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。现用酸性高锰酸钾溶液测定某补血剂中亚铁的含量:称取含的补血剂a克,充分研磨后溶于水,配成100mL溶液,取25.00mL的该溶液与cmol/L的酸性高锰酸钾溶液反应,消耗酸性高锰酸钾溶液25.00mL。上述过程发生反应的化学方程式为。
(5)该补血剂中的质量分数为___________(用含a、c的代数式表示)。
18.回答下列问题:
(1)某反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O,试回答下列问题。
①在上述5种物质中,_____是反应物,_____是生成物。
②在上述反应中,表现出氧化性的物质是____,_____是还原产物。
③写出该反应的化学方程式:_____。
(2)根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列问题。
①氧化剂是_____,还原剂是_____。
②氧化剂与还原剂的质量之比为_____。
③当生成28gN2时,被氧化的物质为____g。
19.高铁酸钾()是一种绿色氧化剂,具有高效的杀菌消毒作用,常用于饮水处理,在许多领域展现出广阔的应用前景。制备高铁酸钾有下列两种方法:
方法一:(未配平)
方法二:
(1)配平方法一的化学方程式_______。
(2)方法二中的还原产物为_______(写化学式),将方法二的化学方程式改写为离子方程式_______。
(3)利用方法二制备,若有0.5mol 生成,转移的电子数为_______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】SO2和CO2都是酸性氧化物,都具备酸性氧化物的通性。但SO2中的硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既能升高,也能降低,因此SO2不仅具有还原性还具有氧化性,同时SO2还具有一定的漂白性。
【详解】①石灰水与二氧化硫反应产生白色的亚硫酸钙沉淀,与二氧化碳反应产生白色的碳酸钙沉淀,石灰水都会变浑浊,现象相同,不能鉴别;
②H2S溶液与二氧化硫反应产生黄色浑浊物硫单质,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
③KMnO4溶液与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
④溴水与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
⑤品红溶液遇到二氧化硫褪色,遇到二氧化碳不褪色,可以鉴别;
综上所述,不能鉴别SO2和CO2气体的只有①,答案选C。
2.D
【详解】A.中Br的化合价为+5,选项A错误;
B.反应①中Br的化合价降低,为氧化剂,为还原产物,Cl的化合价升高,为还原剂,为氧化产物,则氧化性:,选项B错误;
C.反应②中,中Cl的化合价由+5降到0,HCl中Cl的化合价由-1升高到0,氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1,选项C错误;
D.每生成3 mol ,转移5 mol电子,选项D正确;
答案选D。
3.C
【详解】A.苏打是碳酸钠,碳酸钠溶液和二氧化碳、二氧化硫都能反应生成,所以不能用饱和苏打溶液除去二氧化碳中混有的二氧化硫,A错误;
B.品红微溶于水,即使达到饱和,溶解度也不大,而且品红和SO2反应生成的物质不稳定,很容易分解,因此不适合用作吸收剂,B错误;
C.饱和NaHCO3溶液既可除去SO2,又可增加CO2,C正确;
D.氯水能把二氧化硫氧化成硫酸根离子,但氯水中含有氯气,会引进新的杂质,D错误;
故选C。
4.A
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,能够使品红褪色,可鉴别,故A正确;
B.CO2和SO2都是酸性氧化物,与水反应生成碳酸和亚硫酸,CO2和SO2气体都可使紫色石蕊试液变红,不能鉴别,故B错误;
C.CO2和SO2都是酸性氧化物,CO2和SO2气体都可使澄清石灰水变浑浊,不能鉴别,故C错误;
D.CO2和SO2与氯化钡溶液均不反应,不能鉴别,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】A.在电解铝工业中添加冰晶石,冰晶石能降低三氧化二铝熔点,符合节能减排,选项A正确;
B.研制出性能优良的催化剂,降低反应所需温度,减少能源消耗,选项B正确;
C.开发太阳能、风能、氢能等清洁能源,用这些清洁能源替代化石能源,符合节能减排,选项C正确;
D.大力发展火电,缓解用电紧张,火电会消耗大量化石能源,且会产生大量的污染,选项D错误。
答案选D。
6.C
【详解】A.反应前后KOH中元素的化合价均未改变,所以KOH既不是氧化剂也不是还原剂,A项错误;
B.KClO3参与反应生成KCl,化合价由+5价降低到-1价,所以每消耗2 mol KClO3转移12 mol e-,B项错误;
C.根据质量守恒定律,可以推测出M的化学式为MnO2,C项正确;
D.KClO3是氧化剂,MnO2是还原剂,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,D项错误;
答案选C。
7.B
【详解】因Br元素的化合价由0降低为价,在反应中得电子,故A错误;
B.S元素的化合价由价升高到价,作还原剂,在反应中表现还原性,故B正确;
C.在反应中化合价没有发生变化,所以即不是氧化剂也不是还原剂,故C错误;
D.1mol氧化剂在反应中得到,故D错误;
故选:B。
【点睛】化学反应为,Br元素的化合价由0降低为价,S元素的化合价由价升高到价,明确反应中元素的化合价的变化是解答本题的关键,也是氧化还原反应的基础。
8.A
【详解】A.时铁元素化合价降低,发生还原反应,需要加入还原剂反应才能实现,故A正确;
B.时Cu元素化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂反应才能实现,故B错误;
C.时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,不需要加入氧化剂或还原剂即可实现,故C错误;
D.时C元素化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂反应才能实现,故D错误;
故答案为A。
9.C
【详解】A.能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,A正确;
B.SO2有毒,且能形成酸雨,属于大气污染物,B正确;
C.溶于水或在熔融状态下能自身电离出阴阳离子的化合物是电解质,SO2不能电离出离子,不是电解质,而是非电解质,C不正确;
D.SO2中S元素的化合价是+4价,处于中间价态,既能失去电子,也能得到电子,即可以作还原剂,也可以做氧化剂,D正确。
答案选C。
【点睛】在理解电解质或非电解质时,不能只依据能否导电这一实验现象。因为溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子,而电解质能够提供这样的阴阳离子,SO2不能电离出阴阳离子,所以是非电解质,而SO2溶于水生成的亚硫酸能够电离出阴阳离子,因此亚硫酸是电解质。
10.B
【详解】A.浓硫酸和氯气不反应,浓硫酸作氯气的干燥剂,体现了吸水性,A项错误;
B.浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脱去而体现脱水性,B项正确;
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现了吸水性,C项错误;
D.浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性和酸性,D项错误;
故选B。
11.C
【详解】A.三氧化硫和水生成硫酸,硫酸与氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀,总反应为:SO3+Ba2++H2O=BaSO4↓+2H+,A正确;
B.金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,B正确;
C.过氧化氢具有氧化性,酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水反应生成铁离子和水,2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,C错误;
D.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钙,CO2+OH =HCO,D正确;
故选C。
12.C
【详解】储存浓H2SO4的铁罐外口出现腐蚀,其原因是:浓硫酸吸收空气中的水蒸气转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,前者浓硫酸表现吸水性,后者硫酸表现出酸性,故选C。
13.(1)2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
(2)CaSO3
(3) 2CO +SO2S+2CO2 2MnO+ 5SO2 + 2H2O= 2Mn2+ + 5SO+ 4H+
(4) 取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴硝酸银溶液,若无浑浊(或沉淀生成),则洗涤干净 2.24 %
【解析】(1)
二氧化硫易溶于水,溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸,使溶液呈酸性,随着时间的推移,溶液中亚硫酸被空气氧化为强酸硫酸使氢离子浓度增大导致溶液pH值减小,反应的化学方程式为2H2SO3 + O2 =2H2SO4,故答案为:2H2SO3 + O2 = 2H2SO4;
(2)
二氧化硫是酸性氧化物,用熟石灰将二氧化硫转化为亚硫酸盐的反应为氢氧化钙溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,故答案为:CaSO3;
(3)
由题意可知,一氧化碳和二氧化硫高温条件下反应生成二氧化碳和硫,反应的化学方程式为2CO +SO2S+2CO2;二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应为二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸和水,反应的离子方程式为2MnO+ 5SO2 + 2H2O= 2Mn2+ + 5SO+ 4H+,故答案为:2CO +SO2S+2CO2;2MnO+ 5SO2 + 2H2O= 2Mn2+ + 5SO+ 4H+;
(4)
①由题意可知,反应得到的硫酸钡沉淀表面附有可溶的盐酸,所以检验沉淀是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否含有氯离子,具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴硝酸银溶液(稀硫酸),若无浑浊(或沉淀生成),则洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴硝酸银溶液(稀硫酸),若无浑浊(或沉淀生成),则洗涤干净;
②由题意可知,反应得到硫酸钡白色沉淀质量为4.66g,由硫原子原子个数守恒可知,空气样品中二氧化硫的体积分数为×100%=2.24%,故答案为:2.24%。
14. C A E B E B AD
【详解】(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性,氯化氢气体易挥发;
(2)磷酸是高沸点的中强酸,利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸;
(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气;
(4)常温下,浓硫酸和铝、铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应;
(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末;
(6)浓硫酸具有强氧化性,而HBr、HI、H2S具有强还原性;
(7)浓硫酸既具有酸的通性,可使酸碱指示剂变色,又具有脱水性,可使有机物炭化。
15.(1)2CN- + 5OCl- + 2OH- = N= + 2CO+ 5Cl- + H2O
(2) 2Cu(CN)+ 110Cl- +2OH- = 2N2 + 2CuCO3+ 2CO+ 11Cl-+ H2O或2Cu(CN)+11OC1- +6OH- = 2N2 + 2Cu(OH)2 +4CO+ 11Cl- + H2O或2Cu(CN)+ 11OCl-+4OH- = 2N2 + Cu2(OH)2CO3 + 3CO+ 11Cl- + H2O 12
【解析】略
16. 、氮氧化物 BD 、 煤的干馏 煤的气化 煤的液化
【详解】(1)煤中含有硫、氮元素,燃烧时会产生、氮氧化物等污染性气体,因此提供热量的同时产生大量的污染性气体;
(2)氧化钙、氢氧化钙能与煤燃烧生成的反应生成固态物质,可以用作固硫剂,氯化钙和硫酸钙不能作固硫剂,答案选BD;
(3)用石灰石作固硫剂,石灰石在高温下分解生成生石灰,生石灰在高温下与SO和反应生成,有关反应的方程式为、;
(4)工业上还可以通过煤的干馏、煤的气化和煤的液化对煤进行综合利用。
17.(1) +1
(2)
(3)
(4)108
(5)
【解析】(1)
氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,则磷元素化合价为+1价;反应中磷元素化合价升高,失电子,作为还原剂,得到氧化产物,因此氧化产物为:。
(2)
磷元素化合价由+1价升高到+5价,银元素化合价由+1价降低到0价,依据得失电子守恒和原子守恒,配平后的化学方程式为:。
(3)
是一元弱酸,与氢氧化钠发生中和反应,反应的化学方程式为:。
(4)
9g水即0.5molH2O,由方程式可知,消耗0.5molH2O生成1molAg,则生成银的质量为:1mol108g/mol=108g。
(5)
由方程式可知,消耗硫酸亚铁的物质的量是高锰酸钾物质的量的5倍,则有=,则样品中的质量为,则补血剂中的质量分数为。
18.(1) HNO3、H2S NO、S、H2O HNO3 NO 3H2S+2HNO3=3S↓+2NO+4H2O
(2) Cl2 NH3 213∶34 34
【分析】硝酸具有强氧化性,能被还原剂还原为NO,所以硝酸是反应物,硫化氢的还原性大于S,所以硫化氢是反应物,S是生成物,根据元素守恒可知,H2O为生成物,根据得失电子守恒配平方程式,由此分析解答。
【详解】(1)①由分析可知,、是反应物;NO、S、H2O为生成物;
②由分析可知,反应中中N元素化合价降低,因此表现出氧化性;被还原为NO,因此还原产物为NO;
③反应中N元素化合价由+5降低至+2,S元素化合价由-2升高至0,根据氧化还原反应化合价升降守恒可知,与的系数比为2:3,然后根据原子守恒可知该反应方程为;
(2)①反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中一部分N元素化合价由-3升高至0,Cl元素化合价由0降低至-1,该反应中Cl2为氧化剂,NH3为还原剂;
②根据方程式,每有3mol Cl2参加反应时,有2mol NH3被氧化为N2,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,根据可得其质量之比为(3×71):(2×17)=213:34;
③28g N2的物质的量为=1mol,由方程式可知,每生成1mol N2,则被氧化的NH3的物质的量为2mol,其质量为2mol×17g/mol=34g。
【点睛】氧化还原反应最容易把概念搞错,可以把相关概念归纳成口诀来记忆:还原剂失升氧、氧化剂得低还,即还原剂在反应中失去电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应,转化为氧化产物;氧化剂在反应中得到电子,所含元素化合价降低,发生还原反应,转化为还原产物。
19.(1)Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O
(2) KCl 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O
(3)1.5NA(或1.5×6.02×1023)
【解析】(1)方法一中Fe元素的化合价由Fe2O3中的+3价升至K2FeO4中的+6价,1molFe2O3失去6mol电子生成2molK2FeO4,N元素的化合价由KNO3中的+5价降至KNO2中的+3价,1molKNO3得到2mol电子生成1molKNO2,根据得失电子守恒可配平Fe2O3+3KNO3+KOH→2K2FeO4+3KNO2+H2O,根据原子守恒,可配平方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O;答案为:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
(2)方法二中Fe元素的化合价由Fe(OH)3中的+3价升至K2FeO4中的+6价,Fe(OH)3为还原剂、K2FeO4为氧化产物,Cl元素的化合价由KClO中的+1价降至KCl中的-1价,KClO为氧化剂、KCl为还原产物;书写离子方程式时,Fe(OH)3、H2O以化学式保留,KClO、KOH、K2FeO4、KCl改写成离子形式,方法二的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O;答案为:KCl;2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O。
(3)方法二中每生成1molK2FeO4转移3mol电子,若有0.5molK2FeO4生成,转移电子物质的量为1.5mol,转移电子数为1.5NA(或1.5×6.02×1023);答案为:1.5NA(或1.5×6.02×1023)。
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