高中化学鲁科版必修一 3.3.《硫的转化》同步训练试卷

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名称 高中化学鲁科版必修一 3.3.《硫的转化》同步训练试卷
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2016-05-21 12:45:02

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高中化学鲁科版必修一 3.3.《硫的转化》同步训练试卷
一、选择题
1.下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是
A.硫化氢在氧气中燃烧 B.铁在硫蒸气中燃烧
C.二氧化硫通入石灰水 D.锌粉和硫酸反应
2.硫酸铵在强热条件下分解:4(NH4)2SO4=6NH3↑+N2↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O。若将生成的气体全部通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是( )
A.BaSO3和BaSO4 B.BaS C.BaSO3 D.BaSO4
3.浓硫酸不具有的性质是
A.吸水性 B.脱水性 C.易挥发性 D.强氧化性
4.下列变化中可以说明SO2具有漂白性的是
A.SO2通入高锰酸钾酸性溶液中红色褪去
B.SO2通入品红溶液中红色褪去
C.SO2通入溴水溶液中红棕色褪去
D.SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液中红色褪去
5.唐末五代时期丹学著作《真元妙道要略》中有云“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手面及烬屋舍者”。描述的是( )的制作过程
A.铝热剂 B.黑火药
C.木炭 D.丹药(硫化汞)
6.已知pH=-lgc(H+),标准状况下,某同学向100 mLH2S饱和溶液中通入SO2,所得溶液pH变化如图所示,下列分析中,正确的是( )
A.ab段反应是:SO2+2H2S===3S↓+2H2O
B.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05mol/L
D.b点对应的溶液导电性最强
7.对某酸性溶液(可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;⑨加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是( )
A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+
8.某同学为检验CuS在不同酸中的溶解性,取4份黑色CuS粉末试样置于试管中,分别加入醋酸、浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸溶液。观察到如下现象:①CuS不溶于醋酸溶液;②CuS不溶于浓盐酸:③CuS不溶于浓硫酸;④CuS在浓硝酸中溶解,溶液变蓝,并有红棕色刺激性气体产生。根据上述现象,该同学得出了以下结论,其中正确的是( )
A.CuS不溶于弱酸,能溶于强酸
B.CuS不溶于非氧化性酸,能溶于氧化性酸
C.CuS溶于硝酸,是因为硝酸氧化性强于硫酸,S2-被氧化,使CuS溶解
D.CuS溶于硝酸,是因为硝酸的酸性大于硫酸和盐酸的酸性,S2-结合H+,放出H2S气体,使CuS溶解
9.在试管中注入某红色溶液,给试管加热,溶液颜色逐渐变浅,则原溶液可能是( )
①滴有石蕊的H2SO4溶液 ②滴有酚酞的氨水溶液
③滴有酚酞的氢氧化钠溶液 ④滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液
⑤滴有酚酞的Na2CO3溶液 ⑥溶有SO2的品红溶液
A.②⑥ B.②④ C.①③⑤ D.②④⑥
10.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液中c(H+) =0.1 mol/L,则下列叙述中错误的是( )
A.反应中消耗的Zn的质量为97.5g
B.气体A中SO2和H2的体积比为1:4
C.反应中被还原的元素只有一种
D.反应中共转移电子3 mol
11.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是( )
A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B.探究NO和N2O可能化合生成NO2
C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3
D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用
12.下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能,电流方向为b→a
B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强
C.催化剂a表面的反应:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8:15
13.浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )
A.酸性 B.脱水性 C.强氧化性 D.吸水性
14.下列溶液中,不能用来区别SO2和CO2 气体的是①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液
④紫色石蕊溶液 ⑤BaC12溶液 ⑥品红溶液( )
A.②③④ B.②④⑤ C.①④⑤ D.①⑤⑥
15.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是( )
A.在接触室中使用铁触媒作催化剂
B.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C.把硫铁矿磨成细粉末,可以提高原料的利用率
D.该反应采用450~500 ℃主要是因为该温度下催化剂活性好
16.如图依次为气体制得、除杂并检验其性质的装置(加热及夹持仪器省略)。下列设计不能达到目的的是
选项 气体 装置中药品
a b c
A C2H2 饱和食盐水+电石 CuS04溶液 溴水
B CO2 稀盐酸+石灰石 饱和NaHC03溶液 苯酚蚋溶液
C C2H4 溴乙烷+NaOH乙醇溶液 水 K2zCr207,酸性溶液
D SO2 碳+浓硫酸 新制氯水 品红溶液
17.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,A和X反应的转化关系如下图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,下列有关说法正确的是( )
A.X能使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,最终一定有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应需使用催化剂
18.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是 ( )
序号 ① ② ③ ④ ⑤
甲 CO2 HCl CO2 NO2 CO2
乙 SO2 CO2 SO2 SO2 NH3
丙 石灰水 石灰水 Ba(NO3)2 BaCl2 CaCl2
A.②③④ B.①②③④ C.①③④ D.②③④⑤
19.下列试剂中可用于除去CO2中少量SO2杂质的有( )
①饱和NaHCO3溶液;②酸性KMnO4溶液;③溴水;④饱和Na2CO3溶液
A、②③④ B、①③④ C、①②③ D、①②④
20.下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法正确的是
A.使用此装置处理过的废气就不会对大气造成污染了
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
D.可用澄清的石灰水检验经过处理的废气是否达标
21.我国古代发明或技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是
①指南针 ②黑火药 ③转轮排字 ④黏土制陶瓷 ⑤用玻璃瓶盛装“强水”(古书中记载一种能腐蚀五金的液体)⑥用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈⑦湿法炼铜
A.①③④⑤ B.①③⑤ C.①③④⑦ D.①③⑤⑥
22.下列实验能证明一定有SO2存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③能使品红溶液褪色
④通入足量的NaOH溶液,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
⑤通入溴水能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤能证明 D.只有⑤能证明
23.对于实验I-IV的实验现象预测正确的是( )
A.实验I:逐滴滴加盐酸时,试管中立即产生大量气泡.
B.实验II:充分振荡后静置,下层溶液为橙红色,上层无色
C.实验III:从饱和食盐水中提取NaCl晶体
D.装置IV:酸性KMnO4溶液中有气泡出现,且溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去
24.硫黄制酸在我国的工业发展进程中具有重要地位,其工业流程示意图如下。已知硫黄的
燃烧热。下列说法正确的是
A.Ⅱ中主要反应的热化学方程式:
B.Ⅳ中主要反应的化学方程式:
C.Ⅳ中使用催化剂可提高化学反应速率和平衡转化率
D.Ⅴ中气体a 可以直接排放到大气中
25.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,A和X反应的转化关系如下图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,下列有关说法正确的是
A.X能使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,最终一定有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应需使用催化剂
二、填空题
26.X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收。已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应。
请写出下列反应的化学方程式。
(1).X溶于雨水,形成酸雨 ;
(2).Y与NaOH溶液反应 ;
(3).Z与水反应 。
27.含硫化合物的种类很多,现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4 四种常见的含硫化合物。
回答下列问题:
(1)将SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液由紫色褪至无色。反应结束后,硫元素存在形式合理的是 。
A.S2- B.S C.SO32- D.SO42-
(2)亚硫酸钠中的硫呈+4价,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、H2S、稀硫酸。请选取合适的试剂证明Na2SO3具有还原性。所选试剂是 ,该反应的离子方程式为 。
(3)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面 ,则发生了钝化;若铁棒表面 ,则未发生反应。
(4)用铜制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:
写出途径①中反应的离子方程 ,最佳途径是 (填序号),理由是 。
三、实验题
28.某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如右图所示(夹持仪器已略去)。
(1)实验前,应先检查装置的 ;实验中产生的尾气应通入 溶液进行处理。
(2)实验过程中需要配制100 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液,所需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 ;实际配制过程中,常先将FeCl3固体完全溶于适量稀盐酸中,再加水稀释,此特殊操作的目的是____。
(3)该小组同学向5 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液中通入足量的SO2,溶液最终呈浅绿色,写出其反应的离子方程式 。再打开分液漏斗活塞,逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液,则试管B中产生的实验现象是 。
(4)该小组同学在(3)中实验时,发现溶液变为浅绿色需要较长时间,在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔效应,最终溶液呈浅绿色。
【查阅资料】Fe(HSO3)2+在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性,能被Fe3+氧化为SO42-。则Fe(HSO3)2+与Fe3+在溶液中反应的离子方程式是 。
(5)若实验中用5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应,实验结束后,测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL,向已冷却的A试管溶液中加入4 mo1·L-1的NaOH溶液30 mL时,恰好使Cu2+完全沉淀。则所用浓H2SO4浓度为____。(忽略过程中溶液的体积变化)
29.为了探究铜与浓硫酸的反应,某实验小组同学进行了如下实验,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接如图所示的装置,检查好气密性,再加入试剂;
②加热A试管,待B试管中品红溶液退色后,熄灭酒精灯;
③将Cu丝向上抽动离开液面。
请回答下列问题:
(1)A试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)能够证明铜与浓硫酸反应生成气体的实验现象是 。
(3)在盛有BaCl2溶液的C试管中,除了导管口有气泡外,无其他明显现象,若将其中的溶液分成两份,分别滴加下列溶液,将产生沉淀的化学式填入表中对应的位置。
滴加的溶液 氯水 NaOH
沉淀的化学式
写出其中涉及的氧化还原反应的离子反应方程式: 。
(4)实验完毕后,先熄灭酒精灯,由于导管E的存在,试管B中的液体不会倒吸入试管A中,其原因是 。
(5)实验完毕后,装置中残留的气体有毒,不能打开导管上的胶塞。为了防止该气体排入空气中污染环境,拆除装置前,应当采取的操作是 。
四、计算题
30.将a g铁粉和b g硫粉混合均匀,在隔绝空气条件下充分加热,然后往反应后的固体混合物中加入足量稀硫酸。若使产生的气体充分燃烧,消耗标准状况下空气的体积为VL(空气中O2的体积分数为0.20)。请通过计算分析V的取值范围。
31.人类的生存环境是一个巨大的生态系统,随着社会生产力的发展,环境污染已严重威胁着人类的生存环境,而森林对保护和改善环境有着十分重要的作用。科学实验证明1 ha(公顷)柳杉林,每月可吸收SO 2 160 kg。试回答下列问题:
(1)柳杉林吸收SO 2 ,说明森林对环境的作用是:___________________。
(2)某火力发电厂每月燃烧含硫1%的烟煤10 000 t,若要吸收该厂所排出的烟道气中的SO2 需要栽柳杉林多少公顷?若该厂在排放烟道气之前用脱硫法处理,每年可回收硫多少千克?这些硫可生产98%的浓H2SO4 多少千克?
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:A.H2S在少量O2中燃烧生成S,在过量O2中燃烧生成SO2,所以生成物与反应物的量有关,故A错误;B.铁与硫蒸汽反应生成硫化亚铁,所以产物与反应物浓度、反应物的量无关,故B正确;C.二氧化硫通入石灰水,生成物用二氧化硫用量用过,二氧化硫少量反应生成亚硫酸钙,二氧化硫过量反应生成亚硫酸氢钙,故C错误;D.锌稀硫酸则生成氢气,H2SO4+Zn═ZnSO4+H2↑;锌与浓硫酸则生成二氧化;Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,硫酸浓度不同,产物不同;故D错误;故选B。
【考点定位】考查二氧化硫的化学性质;浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用
【名师点晴】本题考查量不同,反应产物不同,此题是对物质之间反应物量的不同导致的结果不同的考查,解题的关键是掌握具体的反应产物的不同,属于物质之间反应的探讨,
2.A
【解析】
试题分析:反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应SO2+H2O+2NH3 =(NH4)2 SO3; (NH4)2 SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl; SO3+ H2O+2NH3 =(NH4)2 SO4;(NH4)2 SO4+ BaCl2= BaSO4↓+2NH4Cl。依据反应定量关系,结合分解生成的气体物质的量可知,二氧化硫转化为亚硫酸铵,1mol三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2mol,则4mol氨水和2mol二氧化硫反应生成亚硫酸铵,所以得到的沉淀为1mol硫酸钡,2mol亚硫酸钡,剩余二氧化硫和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡,最后得到沉淀为1mol硫酸钡,1mol亚硫酸钡,因此得到沉淀为B BaSO3和BaSO4;选项A正确。
考点:考查物质的性质及反应的定量计算及物质性质的综合应用的知识。
3.C
【解析】
试题分析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,难挥发性,答案选C。
考点:考查浓硫酸的性质
4.B
【解析】
试题分析:A.SO2通入高锰酸钾酸性溶液中红色褪去,原因是被高锰酸钾氧化,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;B.SO2通入品红溶液中红色褪去,体现了漂白性,故B正确;C.SO2通入溴水溶液中红棕色褪去,原因是被溴水氧化,体现了二氧化硫的还原性,故C错误;D.SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液中红色褪去,原因是二氧化硫与氢氧化钠反应,体现了酸性氧化物的性质,故D错误;故选B。
考点:考查二氧化硫的常见化学性质。
5.B
【解析】
试题分析:硫磺、雄黄合硝石是制备黑火药的原料,故选B。
考点:考查了化学史的相关知识。
6.A
【解析】
试题分析:A.ab段pH在增大,由酸性到中性,则发生的反应是SO2+2H2S=3S↓+2H2O,正确;B.根据图象可知恰好反应时消耗二氧化硫112mL,n(SO2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,根据方程式可知原溶液中硫化氢为0.01mol,通入336mL二氧化硫时,溶液中亚硫酸为0.01mol,亚硫酸的浓度与原氢硫酸浓度相等,二者都是二元酸,溶液中亚硫酸pH值更小,故亚硫酸的酸性比氢硫酸更强,错误;C.由图可知,112mL SO2与硫化氢恰好完全反应,则n(SO2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,由方程式可知n(H2S)= 0.01mol,则原H2S溶液的物质的量浓度为c(H2S)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,错误;D.b点为中性,只有水,导电性最差,错误。
考点:考查图像方法在硫元素化合物性质的应用及有关浓度的计算的知识。
7.B
【解析】
试题分析:①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红褪色;②加碱后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH4+;③加氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br-;再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO42-,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定的为SO42-。故不能确认其在溶液中是否存在的是SO42-,选项B正确。
考点:考查离子性质及离子检验方法的知识。
8.C
【解析】
试题分析:A.CuS不溶于浓硫酸,在浓硝酸中溶解,可以知到硫化铜在强酸浓硫酸中是不溶的,错误;B.浓硫酸、硝酸均是强氧化性的酸,但是硫化铜在强酸浓硫酸中是不溶的,错误;C.CuS溶于硝酸的过程是硫离子被硝酸氧化的过程,S2-被氧化,浓度减小,所以硫化铜的沉淀溶解平衡右移,使得硫化铜溶于硝酸中,正确;D.CuS溶于硝酸的过程是硫离子被硝酸氧化的过程,S2-被氧化,浓度减小,所以硫化铜的沉淀溶解平衡右移,使得硫化铜溶于硝酸中,错误。
考点:考查CuS的溶解性与酸的性质的关系的知识。
9.B
【解析】
试题分析:①滴有石蕊的H2SO4溶液显示红色,加热以后,溶液颜色不变,错误;②滴有酚酞的氨水溶液显示红色,因为氨水显碱性,加热后,氨水受热容易分解放出氨气,导致溶液的碱性减弱,溶液颜色逐渐变浅,正确;③滴有酚酞的氢氧化钠溶液显示红色,氢氧化钠受热稳定,加热后碱性几乎不变,溶液颜色不变,错误;④滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液显示红色,加热后,氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低,所以溶液碱性减弱,溶液颜色逐渐变浅,正确;⑤滴有酚酞的Na2CO3溶液显示红色,其中碳酸根离子水解程度受温度的影响,温度升高,CO32-水解程度大,溶液的碱性增强,所以溶液颜色逐渐变深,错误;⑥二氧化硫有漂白性,使品红溶液褪色,但加热后,其与品红结合生成的无色物质不稳定,分解,二氧化硫从溶液中逸出,品红又显红色,错误。故符合题意的是②④,选项B正确。
考点:考查元素及化合物的性质的知识。
10.C
【解析】
试题分析:生成气体的物质的量为n=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)=1/2×1L×0.1mol/L=0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4 +H2↑
y y y x 2x x
根据反应关系可得x+y=1.5;2x+y=1.8。解之得 x=0.3mol,y=1.2mol。所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。A.反应中共消耗金属Zn的物质的量是1.2mol+ 0.3mol=1.5mol,则Zn的质量m(Zn)=1.5mol×65g/mol=97.5g,正确;B.气体A为SO2和H2的混合物,且V(SO2):V(H2 )=1:4,正确;C.由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物,被还原的元素有S、H两种元素,错误;D.在反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4 +H2↑中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,正确。
考点:考查硫酸的性质及氧化还原反应的有关知识。
11.B
【解析】
试题分析:A.CO2和Na2O2反应可能有Na2CO3和O2生成,SO2也是酸性氧化物,类推和Na2O2反应可能有Na2SO3和O2生成,O2具有氧化性,Na2SO3具有还原性,二者会发生反应产生Na2SO4,错误;B.由于NO和N2O中N元素的化合价分别是+2、+1价,根据氧化还原反应的规律,不可能化合生成NO2,因此探究无任何意义,正确;C.NO2中N元素化合价是+4价,与碱NaOH发生歧化反应,可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3,有探究意义,错误;D.根据反应方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应消耗碱,使溶液的碱性减弱会使酚酞红色褪去;反应产生的NaClO水解产生HClO具有强的氧化性,也会使红色物质氧化变为无色,故也可以使酚酞红色褪去,所以探究有意义,错误。
考点:考查科学的假设与猜想正误判断的知识。
【答案】B
【解析】
试题分析:A.该装置没有外加电源,是一个原电池,把化学能转化为电能,电流方向与电子流向相反,所以电流方向为b→a,A正确;B.由图示可看出,电子由a表面转移到b表面,因此a表面发生氧化反应,由题意SO2转化为H2SO4发生氧化反应,因此催化剂a表面SO2发生氧化反应,催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O,消耗H+,其附近酸性减弱,B错误;C.催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸,电极方程式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,C正确;D.催化剂a处的反应为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,催化剂b处的反应为:1/2O2+2H++2e-=H2O,总方程为:SO2+H2O+1/2O2=H2SO4,设加入的SO2为xg,H2O为yg,则生成硫酸的质量为:,水的质量变化为:,根据二者的比值为49%,可以求得x:y=8:15,D正确;答案选B。
【考点定位】本题以二氧化硫制硫酸为知识背景,考查了原电池的原理和电极方程式的书写
【名师点晴】掌握原电池的工作原理是解答的关键,即原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,解答时注意结合题干信息灵活掌握。难点是选项D中的计算,注意根据反应的方程式列式计算。
13.A
【解析】
试题分析:浓硫酸和蔗糖反应生成CO2、H2O、SO2,浓硫酸表现出吸水性、脱水性、强氧化性,答案选A。
考点:考查浓硫酸的性质
14.C
【解析】
试题分析:①SO2和CO2 气体都可以和石灰水反应生成沉淀,①正确;②CO2不可以和H2S溶液反应,SO2可以和H2S反应生成单质S,②错误;③SO2可以使KMnO4溶液褪色,而CO2则不可以,③错误;④SO2、CO2与水反应生成H2SO3和H2CO3, 紫色石蕊溶液与酸变红,④正确;⑤BaC12溶液与CO2和SO2反应都产生白色沉淀,⑤正确;⑥SO2 可以[可以使品红溶液褪色,而CO2不可以,⑥错误,答案选C。
考点:考查二氧化碳和二氧化硫的鉴别
15.A
【解析】
试题分析:A、在接触室中使用五氧化二钒作催化剂,A错误;B、二氧化硫被氧化为三氧化硫是放热反应,运用热交换技术可充分利用能源,B正确;C、把硫铁矿磨成细粉末,增大了接触面积,反应速率加快,可以提高原料的利用率,C正确;D、450~500 ℃温度下催化剂活性好,而且能保证反应的速率较快,D正确。答案选A。
考点:工业制取硫酸
16.D
【解析】
试题分析:A、a中生成乙炔,b中硫酸铜除去混有的硫化氢,c中乙炔与溴水发生加成反应,故A正确;B、a中生成二氧化碳,b中除去混有的氯化氢,c中二氧化碳和苯酚不反应,不能检验性质,故B错误;C、a中发生消去反应生成乙烯,b中水除去乙醇,c中乙烯和重铬酸钾酸性溶液发生氧化还原反应,故C正确;D、a中反应生成二氧化碳和二氧化硫,b中氯水和二氧化硫反应,c中可检验二氧化硫不存在,二氧化碳捕具有漂白性,故D正确。
考点:化学实验方案的评价,实验装置综合应用
17.D
【解析】
试题分析:X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性,错误;B.若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,错误;C.若A是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,错误; D.工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、使用催化剂,正确;
考点:考查浓硫酸的性质及应用的知识。
18.B
【解析】
试题分析:①由于石灰水过量,因此必有CaCO3和CaSO3沉淀生成,故①正确;②同样由于石灰水过量,因此必有CaCO3沉淀生成,故②正确;③CO2气体与Ba(NO3)2不反应,SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后,由于溶液酸性增强,SO2将被NO3-氧化生成SO42-,因此有BaSO4沉淀生成,故③正确;④NO2和SO2混合后,SO2将被NO2氧化成SO3,通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成,故④正确;⑤当NH3过量时溶液中CaCO3沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O═CaCO3↓+2NH4C1;当NH3不足时,最终无沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+2CO2+CaCl2+H2O═Ca(HCO3)2 +2NH4C1,故⑤错误,因此选项B正确。
考点:考查元素化合物性质的知识。
19.C
【解析】
试题分析:①SO2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,但CO2不反应,可用于除杂,正确;②SO2可与酸性高锰酸钾反应产生硫酸,而二氧化碳不能发生反应,可除杂,正确;③SO2可与溴水反应产生硫酸,而二氧化碳不能发生反应,可除杂,正确;④二者均与碳酸钠反应,不能达到除杂的目的,错误;故选项C正确。
考点:考查物质的分离和提纯的有关知识。
20.C
【解析】
试题分析:从上图可以看出,工作原理为碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与燃煤产生的二氧化硫结合生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,涉及的化学反应有分解反应、化合反应和氧化还原反应,A.使用此装置处理过的废气可以减少对环境的污染、同样还是可以对大气污染,A错误;B.装置内发生的反应有化合、分解、氧化还原反应,没有置换反应,B错误;C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2,C正确;D.经过处理的废气含有二氧化碳,可以使澄清石灰水变浑浊,可以用品红溶液检验是否达到标准,D错误,答案选C。
考点:考查化学生产流程分析
21.B
【解析】
试题分析:化学反应即化学变化,有新的物质生成的变化叫化学变化,①指南针,工作时不涉及化学变化,①正确;②黑火药,在发生爆炸式要生成新的物质,是化学变化,②错误;③转轮排字,即利用转轮排版应刷文字,没有发生化学变化,③正确;④黏土制陶瓷,在焙烧的过程中涉及化学反应,④错误;⑤用玻璃瓶盛装“强水”(古书中记载一种能腐蚀五金的液体),这里所说的强水应该是王水,王水不会和玻璃(主要成分二氧化硅发生反应),没有化学变化⑤正确;⑥用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈,明矾水解呈酸性,再与碱式碳酸铜发生反应,⑥错误;⑦湿法炼铜,是用硫酸把矿石中的铜浸取出来,转化为可溶性的硫酸铜,在用铁把硫酸铜中的铜置换出来,发生了化学变化,⑦错误,答案选B。
考点:考查化学技术与生活
22.D
【解析】
试题分析:①能使澄清石灰水变浑浊 的气体可能是CO2,也可能是SO2,错误;②凡是酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,不一定是SO2,错误;③能使品红溶液褪色 的气体可能是SO2,也可能是O3,错误;④通入足量的NaOH溶液,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸,则可能是CO2,也可能是SO2,错误;⑤通入溴水能使溴水褪色,证明气体有还原性,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,证明是SO2,正确,故符合要求的只有⑤,选项D正确。
考点:考查能证明一定有SO2存在的反应事实的判断的知识。
23.D
【解析】
试题分析:实验I:逐滴滴加盐酸时,首先是碳酸钠与盐酸发生反应,产生碳酸氢钠和NaCl,试管中开始不产生大量气泡,当碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后,再加入盐酸才产生气体,错误;B.由于溴单质容易溶于四氯化碳,而FeCl3容易溶于水,水与四氯化碳互不相溶,所以实验II:充分振荡后静置,下层溶液为橙红色,上层黄色,错误;C.从饱和食盐水中提取NaCl晶体应该使用蒸发皿,不是坩埚,D.浓硫酸具有强的氧化性,将蔗糖脱水碳化后的碳单质氧化产生CO2,硫酸钡还原产生SO2,同时有水产生,SO2具有还原性,使酸性高锰酸钾溶液还原褪色,而二氧化碳不能发生反应,所以装置IV会看到酸性KMnO4溶液中有气泡出现,且溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去,正确。
考点:考查化学实验装置及操作、现象正误判断的知识。
24.B
【解析】
试题分析:A 选项因在Ⅰ中硫黄已经为熔融状态,所以Ⅱ中的热方程式是,错误;B 选项接触室Ⅳ发生的反应是,,正确;C 选项Ⅳ过程中加催化剂只能加快反应速率,不能提高转化率;
D 选项Ⅴ中气体a 中的气体含有SO2,直接排放对大气有污染。
考点:本题主要考查的是化学与技术知识。
25.D
【解析】
试题分析:根据题意可知X是浓硫酸,B是SO2,D是SO3。A、浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,错误;B、若A为铁,常温下铁遇浓硫酸钝化,铁表面形成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故足量铁与浓硫酸在室温下不能完全反应,错误;C、若A为碳单质,则C是CO2,将二氧化碳通入少量的澄清石灰水,由于CO2过量,得到是是可溶性的Ca(HCO3)2,最终没有白色沉淀产生,错误;D、根据反应:2SO2+O22SO3知工业上二氧化硫转化为三氧化硫需使用催化剂,正确。
考点:考查硫及其化合物的性质。
26.(1)SO2+H2O H2SO3
(2)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
【解析】
试题分析:X是形成酸雨的主要物质,来自化石燃料的燃烧,是二氧化硫。Y是单质,其水溶液右漂白作用,则为氯气。Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应,是二氧化氮。(1)二氧化硫溶于水反应生成亚硫酸,方程式为:SO2+H2O H2SO3.(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。(3)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
考点: 非金属的化合物的性质
27.(1)D;(2)溴水;SO32-+Br2+H2O=2H+SO42-+2Br-;
(3)无明显现象(填“无现象”也可)紫红色物质析出
(4)①3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;②原料利用率高,环境污染小。
【解析】
试题分析:(1)将SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液由紫色褪至无色,SO2被氧化变为H2SO4,H2SO4是二元强酸,完全电离产生SO42-、H+离子,所以S元素的存在形式是SO42-,选项D正确;(2) 要证明Na2SO3具有还原性,可以选用具有氧化性的物质溴水,二者发生反应:SO32-+Br2+H2O=2H+SO42-+2Br-,看到溴水褪色;(3) 若Fe与浓硫酸发生了反应,再放入CuSO4溶液中就不会发生任何明显的现象;若Fe棒置于浓硫酸中二者不发生反应,则再放入CuSO4溶液中,会发生反应:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,在Fe棒上附着一层红色的铜单质;(4) ①部分硝酸反应产生NO等氮的氧化物,造成环境污染,原料利用率较低;②Cu与氧气反应产生CuO,CuO与硫酸发生复分解反应,产生硫酸铜和水,不产生大气污染物,反应物的利用率较高;③浓硫酸与铜反应产生硫酸铜、二氧化硫和水,会造成环境污染,原料利用率较低。故三种途径较好的是②。
考点:考查含硫化合物的性质、用途及物质制备方案设计与评价的知识。
28.(1)气密性; NaOH;(2)100 mL容量瓶、胶头滴管;抑制FeCl3水解;(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;先无现象,后生成白色絮状沉淀;(4)Fe(HSO3)2++Fe3++H2O=2Fe2++SO42-+3H+;(5)18 mo1·L-1.
【解析】
试题分析:(1)实验前,应先检查装置的气密性;实验中产生的尾气是SO2,应通入NaOH溶液进行处理;(2)实验过程中需要配制100 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液,配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、定容时还要用到胶头滴管,配制过程中,由于Fe3+容易发生水解,常先将FeCl3固体完全溶于适量稀盐酸中,再加水稀释,抑制Fe3+的水解,答案为:100 mL容量瓶、胶头滴管;抑制FeCl3水解;(3)向5 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液中通入足量的SO2,溶液最终呈浅绿色,生成了Fe2+,SO2被氧化为H2SO4,发生的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,试管中有硫酸和硫酸亚铁,加入稀NaOH溶液,先和硫酸发生中和反应,这一阶段无明显现象,当硫酸反应完后,将和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁,由于氢氧化钠是煮沸除去了氧气的,所以氢氧化亚铁不会被氧化为氢氧化铁,答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;先无现象,后生成白色絮状沉淀;(4)Fe(HSO3)2+在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性,能被Fe3+氧化为SO42-,则Fe3+被还原为Fe2+,反应的离子方程式为:Fe(HSO3)2++Fe3++H2O=2Fe2++SO42-+3H+;(5)5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应,实验结束后,测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL,Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O,n(SO2)=0.672L/22.4L/mol=0.03mol, 算出n(CuSO4)=0.03mol,n1(H2SO4)=0.06mol, 向已冷却的A试管溶液中加入4 mo1·L-1的NaOH溶液30 mL时,恰好使Cu2+完全沉淀,Cu不会和稀硫酸反应,A中还有稀硫酸,当加入NaOH溶液时,首先和未反应的硫酸反应,硫酸反应完后再和CuSO4反应,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,
n1 (NaOH)=2n(CuSO4)=0.06mol,和硫酸反应的氢氧化钠的物质的量为n2(NaOH)=4mol·L-1×0.03L-0.06mol=0.06mol,n2(H2SO4)=0.06mol/2=0.03mol,总硫酸的物质的量为0.03mol+0.06mol=0.09mol,c(H2SO4)=0.09mol/0.005L=18mol/L,答案为:18mol/L.
考点:考查化学实验、氧化还原反应
29.(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(2)B试管中品红溶液退色(3)BaSO4;BaSO3;SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-(或Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-)(4)当A试管内气体压强减小时,空气从E导管进入A试管中,维持A试管中压强平衡(5)从E导管口向A试管中缓慢地鼓入足量的空气,将残留的SO2气体赶入NaOH溶液中,使之被完全吸收
【解析】
试题分析:(1)加热条件下,Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成CuSO4、SO2、H2O,根据反应物、生成物和反应条件知,该反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)SO2能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性,SO2能漂白品红溶液,只要B中溶液褪色就说明铜和浓硫酸发生反应,故答案为:B中品红溶液褪色;
(3)SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化生成硫酸,Cl2具有强氧化性,在水溶液里能将SO2氧化为硫酸,硫酸和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO4,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓;SO2属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成亚硫酸盐,亚硫酸盐和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO3,反应方程式为SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、SO32-+Ba2+=BaSO3↓,二氧化硫体现还原性的离子反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,故答案为:BaSO4;BaSO3;Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-;
(4)当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡,所以B中压强不会产生倒吸,故答案为:当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡;
(5)SO2有毒不能直接排空,为防止SO2污染空气,应该将装置中气体全部通入NaOH溶液中,使SO2被完全吸收,其基本操作方法为从E管口向A中缓缓鼓入足量空气,将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中,使其完全被吸收,故答案为:从E管口向A中缓缓鼓入足量空气,将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中,使其完全被吸收。
【考点定位】考查性质实验方案的设计;浓硫酸的性质实验
【名师点晴】本题以浓硫酸和Cu反应为载体考查性质实验方案设计,明确实验原理是解本题关键,侧重考查学生实验操作、分析能力,知道各个装置目的、作用、发生的反应及实验现象,注意化学用语的正确运用。
30.a<V≤3a(或:a<V≤5.25b)
【解析】
试题分析:过程中可能发生的反应:Fe+SFeS,
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
2H2+O2=2H2O,2H2S+3O2=2H2O+2SO2。
金属铁和硫之间的反应,①当Fe过量时或全部为Fe,有气体H2S和H2产生,混合气体(n铁-n硫)+n硫= n铁,气体物质的量之和与铁的物质的量相同。根据Fe~H2~1/2 O2,消耗氧气的体积是0.2aL,此时消耗空气是aL;
②当金属铁和硫之间恰好完全反应或是金属铁量不足时,得到的气体只有硫化氢,根据反应
2 Fe~ 2 FeS ~2H2S~3O2
2 3×22.4
a/56 V
所以消耗氧气的体积是0.6aL,此时消耗空气是3aL,所以a<V≤3a,故答案为:a<V≤3a.
考点:考查了有关范围讨论的计算的知识
31.(1)吸收有毒的SO 2 气体
(2)1 250 ha 1.2×10 6 kg 3.75×10 6 kg
【解析】
试题分析:(1)1 ha(公顷)柳杉林,每月可吸收SO 2 160 kg,说明柳杉林对环境的作用是吸收有毒的SO 2 气体;可以净化空气;
(2)10000t煤含硫为10000t×1%=100t,根据S+O2= SO2,可生成SO2200t,每公顷柳杉可吸收SO2160g,所以需种植的面积200t/0.16t=1250公顷;若该厂在排放烟道气之前用脱硫法处理,由于每月可回收100t,则每年可回收硫的质量=100t×12=1.2×106kg;设生成98%的浓H2SO4m千克,
S~SO2 ~H2SO4,
32 98
1.2×106kg m×98%
求得m=3.75×106kg,
考点:二氧化硫