3.2 硫的转化 课件+课时跟踪检测(2课时,共4份)

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名称 3.2 硫的转化 课件+课时跟踪检测(2课时,共4份)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2019-10-21 16:34:42

文档简介

课件52张PPT。新知探究(一) 自然界中的硫[学考层级]熔沸点溶解性状态颜色俗名同素异形体不高不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2固体淡黄色硫黄正交硫、单斜硫新知探究(二) 二氧化硫[学考层级]水溶性毒性密度状态气味颜色易溶于水有毒比空气大气态刺激性无色[选考层级]CO2SO2可溶(体积比1∶1)易溶(体积比1∶40)溶解性比空气大比空气大密度无毒有毒毒性无味有刺激性气味气味谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课件53张PPT。新知探究(一) 硫酸[学考层级]再次其次首先提供表明相应转化实际发生的证据实现不同价态硫元素之间的相互转化,依据的是氧化还原理论,需要寻找合适的氧化剂或还原剂要选择含有不同价态硫元素的物质,如含+4价硫元素的物质可以选择SO2或Na2SO3新知探究(二) 酸雨及其防治[学考层级][选考层级]谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课时跟踪检测(十五) 自然界中的硫 二氧化硫
A级—学业水平考试达标练
1.下列有关硫的说法中不正确的是(  )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的固体,有多种同素异形体
B.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧产物是三氧化硫
C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物
解析:选B 硫在空气中和纯氧中的燃烧产物均为SO2。
2.做完铜与硫蒸气反应的实验后,要除去试管内壁上附着的硫,可采用的方法是(  )
A.用酒精洗涤     B.用盐酸洗涤
C.用水洗涤 D.用CS2洗涤
解析:选D 硫的洗涤主要是利用硫的溶解性特点,硫易溶于CS2,因此可用CS2将硫除去,也可利用硫的化学性质,用热NaOH溶液将硫除去。
3.下列反应中,硫表现还原性的是(  )
A.硫与氧气 B.硫与氢气
C.硫与铁 D.硫与铜
解析:选A 硫与铁、氢气及铜反应时,硫都得到电子生成-2价的硫的化合物,表现氧化性,只有硫与氧气反应生成的SO2中硫显+4价,表现还原性。
4.将SO2通入显红色的酚酞试剂中,发现红色消失,主要是因为SO2(  )
A.有漂白性 B.有还原性
C.溶于水后显酸性 D.有氧化性
解析:选C 酚酞溶液显红色,说明溶液呈碱性,加入SO2,红色消失,说明SO2与碱发生反应,使溶液呈中性或酸性,而SO2不能漂白指示剂,所以C是正确的。
5.下列反应的离子方程式不正确的是(  )
A.向澄清的石灰水中通入少量SO2气体:
Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:
SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:
SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.氢硫酸中通入氯气:H2S+Cl2===S↓+2Cl-+2H+
解析:选C 向澄清的石灰水中通入少量SO2气体,对应的离子方程式是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,对应的离子方程式是SO2+OH-===HSO,B正确;SO2气体通入溴水中,对应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,C错误;氢硫酸中通入氯气,对应的离子方程式是H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D正确。
6.下列不能用来区别SO2和CO2气体的是(  )
A.澄清石灰水 B.KMnO4溶液
C.氯水 D.品红溶液
解析:选A 二者都能够使澄清石灰水变浑浊,因此不可以用澄清石灰水来鉴别SO2和CO2气体;SO2具有还原性能够使KMnO4溶液、氯水褪色,SO2具有漂白性能够使品红溶液褪色,而CO2不行。
7.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是(  )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2
A.②⑤⑥ B.①④⑥
C.③④⑤ D.③④⑥
解析:选B 硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,所以金属Fe和Cu在加热条件下与硫单质反应时,只能生成FeS和Cu2S,而不是Fe2S3和CuS。Fe与氧化性强的Cl2反应生成FeCl3,而不是FeCl2。
8.下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,说明盐酸也有漂白性
解析:选B 要正确解答本题,必须清楚常见漂白剂的漂白原理:Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是氧化型;SO2是加合型;活性炭是吸附型。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红褪色是因为漂白性,SO2不能使酸碱指示剂褪色,A项错误;能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2,B项正确;由以上分析可知这些漂白剂的漂白原理不相同,C项错误;溶液褪色的原理是盐酸中和NaOH,溶液碱性变弱,并不是盐酸具有漂白性,D项错误。
9.(2018·山东合格考)下列装置不能实现相应实验目的的是(  )
解析:选A 稀硫酸与铜不反应,不能用来制取SO2。
10.用4种溶液进行实验,表中“操作及现象”与“溶液”不符的是(  )
选项
操作及现象
溶液
A
通入SO2,溶液不变浑浊,再加氯水变浑浊
可能为BaCl2溶液
B
通入CO2,溶液变浑浊,再加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
可能为Ca(ClO)2溶液
C
通入SO2,溶液变浑浊,继续通SO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊
可能为Ca(OH)2溶液
D
加入BaCl2溶液,溶液中有沉淀,再滴入稀硝酸沉淀不溶解
一定为含有SO的溶液
解析:选D A项,可能发生的反应为SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,正确;B项,可能发生的反应为CO2+H2O+Ca(ClO)2===CaCO3↓+2HClO,HClO具有弱酸性和漂白性,正确;C项,可能发生的反应为Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O,CaSO3+H2O+SO2===Ca(HSO3)2,Ca(HSO3)2+2NaOH===CaSO3↓+Na2SO3+2H2O,正确;D项,若溶液中含有Ag+时,加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀AgCl难溶于稀硝酸,若溶液中含有SO时,生成的BaSO3沉淀被稀硝酸氧化成BaSO4,错误。
11.黑火药的成分是硝酸钾、硫黄和木炭,俗称“一硫二硝三木炭”。当加热或点燃黑火药时会发生剧烈反应而爆炸,其原理为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。请回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是________,还原剂是________。
(2)现有一定量的黑火药爆炸,产生了标准状况下的气体44.8 L,反应过程中转移电子的物质的量是________。
(3)分离黑火药中三种成分的方法是将黑火药溶于水,过滤,蒸发滤液得________,再将滤纸上的物质溶于________,过滤,滤纸上留下的物质是________。
(4)简述禁止燃放烟花爆竹的原因:____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)S和KNO3做氧化剂,C做还原剂。
(2)n(N2)+n(CO2)==2 mol,
n(N2)=×2 mol=0.5 mol,n(CO2)=1.5 mol,
则n(e-)=12×0.5 mol =6 mol。
(3)用水、CS2经过滤可分离三种成分。
答案:(1)S、KNO3 C (2)6 mol (3)KNO3 CS2 C
(4)燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO2,还有噪声、粉尘等都会造成环境污染,而且不小心还会引发火灾,造成意外伤害事故
12.(2019·北京合格考)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是________________(写出一种即可)。
(2)如图流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________。
(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,__________________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
解析:(1)可采取搅拌、粉碎、加热等措施加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解。(2)加入NaOH后,发生反应的化学方程式为NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O。(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化。(4)BaSO4不溶于盐酸,而BaSO3溶于盐酸,可利用该原理设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4。具体方案为在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
答案:(1)搅拌(或粉碎或加热)
(2)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
(3)含+4价硫的化合物被氧化
(4)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
13.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是__________________________、________________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
解析:本题以实验题的形式探究SO2的性质,主要考查SO2的氧化性、还原性和漂白性。SO2中硫元素的化合价是+4价,处于中间价态,既可以升高被氧化又可以降低被还原,既有氧化性又有还原性。由图中试剂可知A是制取SO2的装置,SO2通入酸性KMnO4溶液被氧化,再通入Na2S溶液中,被S2-还原成硫单质,最后剩余的SO2不能直接排放,否则会污染空气,可用碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)NaOH(其他合理答案也可)
B级—选考等级考试增分练
1.(2019·济南高一期末)将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是(  )
A.该实验表明SO2有漂白性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明FeCl3有还原性
D.反应后溶液酸性增强
解析:选D 往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,这是因为SO2+H2O===H2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以SO和Fe3+发生反应,生成Fe2+和SO,所以溶液颜色由棕黄色变成浅绿色(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4) 和H2SO4生成,所以酸性增强。
2.把二氧化硫和另一种气体X同时通入BaCl2试液中,产生了沉淀,则X不可能是(  )
A.Cl2          B.NH3
C.O2 D.CO2
解析:选D SO2和Cl2在水溶液中反应生成H2SO4和HCl,H2SO4与BaCl2反应会生成BaSO4沉淀;二氧化硫与氨气在水溶液中反应会生成亚硫酸铵,亚硫酸铵会和氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀;SO2、O2、H2O反应会生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应会生成BaSO4沉淀。
3.将标准状况下3 360 mL SO2气体通入100 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,所得溶液的溶质是(  )
A.Na2SO3 B.NaHSO3
C.Na2SO3和NaHSO3 D.NaOH和Na2SO3
解析:选C ==,因为<<1,所以充分反应后所得溶液的溶质为Na2SO3和NaHSO3。
4.取一定量的铁粉和硫粉的混合物隔绝空气加热,充分反应后冷却,再加入足量的稀盐酸,标准状况下生成2.24 L气体,下列说法不正确的是(  )
A.原混合物中可能含3.2 g硫粉
B.原混合物的质量可能大于8.8 g
C.原混合物中一定含有5.6 g铁粉
D.2.24 L气体的质量可能大于3.4 g
解析:选D Fe+SFeS,若S过量,则与盐酸反应的只有FeS,FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑,由此可见n(H2S)=n(FeS)=n(Fe),则n(Fe)=n(H2S)==0.1 mol,m(Fe)=56 g·mol-1×0.1 mol=5.6 g;若Fe过量,则与盐酸反应的物质是FeS及剩余的Fe,FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,分析以上两个方程式可知不论Fe与S反应是谁过量,生成气体的物质的量与原混合物中Fe的物质的量相等。已知生成标准状况下2.24 L气体,则一定有0.1 mol Fe(5.6 g)存在,C正确;当5.6 g铁粉恰好与3.2 g硫粉反应,生成8.8 g FeS;若硫粉过量,则硫粉的质量大于3.2 g,混合物的质量大于8.8 g,A、B正确;若2.24 L气体都是H2S气体,则H2S气体的质量等于3.4 g,若2.24 L气体是H2S与H2的混合气体,则气体的质量小于3.4 g,D错误。
5.为了验证铁和硫反应的产物中铁的化合价,某同学设计了一个实验,如图所示:
请回答下列问题:
(1)混合粉末中硫粉需过量,原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应在“稀有气体环境中”进行的原因是________________________________
________________________。
(3)用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,说明________________________________________________________________________。
(4)操作②的作用是______________________,也可改用________。
(5)操作③稀硫酸煮沸的目的是_______________________________________。
(6)为证明产物中铁的价态,对D溶液的实验操作最好是
________________________________________________________________________。
解析:(1)硫粉与铁粉共热,由于硫原子得电子能力较弱,生成低价的硫化亚铁,但铁与稀硫酸反应也产生Fe2+,因此铁粉的量要少。(2)稀有气体环境可防止氧气氧化Fe或Fe2+而影响对FeS的检验。(3)该反应为放热反应,引发反应需加热,使反应正常进行后,可利用反应放出的热维持反应顺利进行。(6)Fe3+与SCN-发生反应溶液显红色,Fe2+无此性质,Fe2+易被O2氧化,因此要除去溶液中溶解的O2。
答案:(1)防止因铁粉过量而使滤渣中含有铁粉,与稀硫酸反应生成Fe2+干扰实验
(2)防止氧气参加反应
(3)硫粉和铁粉的反应为放热反应
(4)除去混合物中的硫粉 CS2
(5)除去H2SO4中溶解的O2
(6)加入煮沸后的KSCN溶液,观察溶液是否变为红色
课时跟踪检测(十六) 硫酸 酸雨及其防治
A级—学业水平考试达标练
1.下列有关环境问题的说法正确的是(  )
①煤燃烧时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
②臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
③pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
④汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、含铅化合物等,严重污染大气
A.①③         B.②④
C.③④ D.①④
解析:选D 煤燃烧时加入适量石灰石,将发生反应CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SO2CaSO3,减少了废气中SO2的量,①正确;因为O3具有强氧化性,空气中含量超过一定数值时会对人体造成损害,②错误;pH小于5.6的降水为酸雨,③错误;汽车尾气中除含NOx、COx外,含铅的抗爆剂在燃烧时会产生含铅化合物,都会严重污染大气,④正确。
2.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是(  )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)
解析:选B 敞口放置的浓硫酸质量变大是因为浓硫酸吸水所致,A错误;铜与浓硫酸反应,浓硫酸既表现氧化性又表现酸性,B正确;蔗糖被浓硫酸碳化表现出浓硫酸的脱水性,C错误;浓硫酸用作干燥剂,表现出浓硫酸的吸水性,D错误。
3.下列可用浓H2SO4干燥的气体有(  )
①H2 ②SO2 ③H2S ④Cl2 ⑤NH3 ⑥HCl
⑦CO2 ⑧HBr ⑨CO
A.①②④⑥⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑨
C.①②④⑥⑦⑧ D.全部
解析:选B 浓H2SO4不能干燥碱性气体(如NH3),也不能干燥还原性气体(如H2S、HBr等)。
4.硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是(  )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水放热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
解析:选D 存放过浓硫酸的铁槽车,用水冲洗,稀释后的硫酸与铁反应产生氢气,氢气与空气混合,达到爆炸极限,遇到吸烟时的明火发生爆炸,D项正确。
5.浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是(  )
①红热的木炭 ②H2S气体 ③Cu ④FeO ⑤NH3 ⑥使木材炭化 ⑦CuSO4·5H2O ⑧对铁、铝的钝化
A.③④ B.①②⑤⑧
C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确
解析:选A 与木炭、H2S反应及遇Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性;⑥是浓硫酸的脱水性;⑦是浓硫酸的吸水性。③和④符合题意。
6.下列方法用来鉴别浓H2SO4和稀H2SO4不正确的是(  )
A.分别取10 mL溶液,质量大的是浓H2SO4,质量小的是稀H2SO4
B.观察液体流动性,流动性好的是稀H2SO4,油状粘稠的是浓H2SO4
C.把CuSO4·5H2O晶体投入溶液,逐渐变为白色粉末的是浓H2SO4,晶体溶解的是稀H2SO4
D.将Al片分别投入溶液,反应快速放出气体的是浓H2SO4,放出气体慢的是稀H2SO4
解析:选D 浓硫酸的密度大,稀硫酸密度小,A项正确;浓硫酸为无色粘稠的液体而稀硫酸流动性好,B项正确;浓硫酸具有吸水性,C项正确;铝和浓硫酸在常温下钝化,不易放出气体,D项错误。
7.一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是(  )
A.过量的氢气与氧气
B.过量的浓盐酸与二氧化锰
C.过量的铜与浓硫酸
D.过量的锌与18 mol ·L-1硫酸
解析:选C A项,在氢气过量的情况下,氧气完全反应;B项,可以加入过量的浓盐酸,使二氧化锰反应完全;C项,浓硫酸随着反应进行变为稀硫酸,稀硫酸不再与铜反应;D项,18 mol·L-1的浓硫酸与锌开始反应产生SO2,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与锌反应产生H2。
8.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(  )
A.上下移动①中的铜丝可控制SO2生成的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认有CuSO4生成,向①中加水,观察颜色变化
解析:选D 题中当向上移动①中铜丝时,铜丝与浓硫酸脱离接触,反应停止,当向下移动时,铜丝与浓硫酸接触,生成SO2,因此可控制SO2的量,故A正确;SO2可以使品红溶液褪色,加热后又可恢复原色,因此可用品红溶液检验SO2,故B正确;SO2能污染大气造成酸雨,因此不能直接排放,可用NaOH溶液吸收,故C正确;反应后,①中含有大量硫酸,若直接向①中加水,容易使水沸腾而溅出,造成危险,可以先将上层清液倒出,然后再向试管中残留的固体上加入水,若溶液变蓝,则可以确认有CuSO4 生成,故D错误。
9.实验室有一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀,剩余部分只看到“Na2SO”字样。已知固体M只可能是Na2SO3或Na2SO4。若取少量固体M配成溶液,下列试剂不能用于鉴定M的是(  )
A.Ba(OH)2溶液 B.稀盐酸
C.稀硫酸 D.酸性KMnO4溶液
解析:选A A项,Ba(OH)2与Na2SO3或Na2SO4反应都能生成白色沉淀,不能鉴定;B项、C项,稀盐酸、稀硫酸都能与Na2SO3反应生成有刺激性气味的SO2气体,而与Na2SO4不反应,可以鉴定;D项,Na2SO3具有还原性,能够使酸性KMnO4溶液褪色,而Na2SO4与酸性KMnO4溶液不反应,可以鉴定。
10.在通常情况下,A是固体单质。根据如图所示的转化关系,回答有关问题。
(1)写出下列物质的化学式:
A________;C________;
E________。
(2)写出指定反应的化学方程式:
①B→C________________________________________________________________;
②C→D_________________________________________________________________;
③E→C________________________________________________________________。
解析:B→C→D为连续氧化的反应特征,且D+H2O反应的产物能与Cu发生反应,因此推断E为HNO3或浓硫酸,又因为A单质为固体,所以该图为硫的转化关系,A为S,则可得出答案。
答案:(1)S SO2 H2SO4
(2)①2H2S+3O22SO2+2H2O
②2SO2+O22SO3
③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
11.形成酸雨的原理之一可简示如下:
含硫燃料AB硫酸
回答下列问题:
(1)A物质的化学式:________;B物质的化学式:________。
(2)三个反应中不属于氧化还原反应的是________(填标号)。
(3)SO2中硫元素显+4价,它可能降低到0价,利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2,达到减少污染的目的。
(4)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如表:
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
雨水样品的pH变化的原因(用化学方程式表示)是
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题意可知A、B是硫的氧化物。由B+H2O―→H2SO4可知B是SO3,则A是SO2。(2)反应过程中只有③不是氧化还原反应。(3) 。(4)时间越长,pH越小,酸性越强,是因为H2SO3被氧化为H2SO4。
答案:(1)SO2 SO3 (2)③ (3)还原剂
(4)2H2SO3+O2===2H2SO4
12.(2018·山东合格考)工业上利用黄铁矿(主要成分为FeS2)生产硫酸的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)反应①②③中,属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)A能使品红溶液褪色,说明A具有的性质是______。C为红棕色固体,反应①在高温下进行,该反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)按照上述流程,1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸________t。
(4)生产过程中产生的含A废气不能直接排放到大气中,下列试剂可用于吸收A的是________。
a.氯化钙溶液  b.稀硝酸  c.氨水
废渣C可用作高炉炼铁的原料,其与CO反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
解析:反应①②③的化学方程式分别为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。(1)反应①②③中,属于氧化还原反应的是①②。(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。反应①的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(3)根据FeS2~2H2SO4,1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸2 t。(4)氨水可用于吸收SO2,Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
答案:(1)①②
(2)漂白性 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(3)2 (4)c Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B级—选考等级考试增分练
1.锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的氢离子的浓度为0.1 mol·L-1,下列叙述不正确的是(  )
A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B.气体甲只有SO2
C.反应中共消耗97.5 g Zn
D.反应中共转移3 mol电子
解析:选B 生成气体的物质的量==1.5 mol,剩余硫酸的物质的量=n(H+)=×0.1 mol·L-1×1 L=0.05 mol,消耗硫酸的物质的量为1.85 mol-0.05 mol=1.8 mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x mol SO2,y mol H2,则
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
x 2x x
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5,2x+y=1.8,解得x=0.3,y=1.2,所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2,消耗Zn的质量为1.5 mol×65 g·mol-1=97.5 g,转移电子(0.3×2+1.2×2)mol=3 mol。
2.(2019·济南高一期末)将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热,没有明显变化,若边加热边缓缓加入一定量H2O2,金属Cu逐渐溶解,则下列说法正确的是(  )
A.反应过程中有刺激性气味的气体生成
B.H2O2对Cu 和稀硫酸的反应起催化作用
C.若Cu和硫酸恰好完全反应,则稀硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出氧化性
解析:选C 双氧水具有氧化性,在酸性环境下能将金属铜氧化,化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O。A项,从方程式可看出无气体生成,错误;B项,分析化合价,H2O2中氧的化合价从-1→-2,化合价降低,故H2O2做氧化剂,错误;C项,3.2 g铜的物质的量为=0.05 mol,从方程式看出,消耗0.05 mol 硫酸,硫酸的浓度为=0.5 mol·L-1,正确;D项,从方程式看出,反应中硫酸的化合价没有变化,故只起酸性的作用,没有表现氧化性,错误。
3.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)B是用来收集实验中产生气体的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:_________________________________
________________________,实验中若有m g铜参加了反应,则有________mol硫酸被________(填“氧化”或“还原”),电子转移数目为________mol。
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是________(填标号)。
A.硫酸钠溶液      B.氯化钡溶液
C.银粉 D.碳酸钠溶液
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为的原因是________________________________________________________________________。
(3)为了测定剩余硫酸的物质的量浓度,该兴趣小组设计了三个实验方案:
方案一:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫。
方案二:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量。
方案三:当铜和浓硫酸的反应结束后,在装置A中加入足量的锌粉,用排水法测得产生氢气的体积为V L(已换算为标准状况)。
实际上,方案一、二均不可取,请你说出原因?
方案一:__________________________________________________________________。
方案二:___________________________________________________________________。
方案三:写出剩余硫酸的物质的量浓度的计算式(假设反应后溶液的体积仍为12 mL):________________________________________________________________________。
解析:(1)SO2密度比空气大,因此需要用向上排空气法收集,将进气管插至瓶底位置。(2)浓硫酸在加热时可以与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,硫酸浓度降低到一定程度就会停止反应,因此硫酸与铜均会有剩余。由反应方程式可知,当m g铜反应时,被还原的H2SO4的物质的量与铜相等,均为 mol,此时电子转移数目为2× mol= mol。向反应后的溶液中加入碳酸钠溶液,若有气体生成证明含有H2SO4。(3)方案一中水蒸气也会被碱石灰吸收,以及装置内残余SO2无法被吸收。方案二中高锰酸钾溶液中也有SO。方案三中反应为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,生成的H2为V L,因此H2SO4的物质的量为 mol,其物质的量浓度为 mol·L-1。
答案:(1)
     
(2)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O  还原 
②D ③稀硫酸不与铜反应
(3)产生的气体中含有水蒸气,干燥管中的质量差不仅仅是SO2的质量(或烧瓶中的二氧化硫不能完全排出)
沉淀质量的一部分是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的沉淀  mol·L-1
4.为了探究某固体化合物X(仅含3种元素,相对分子质量小于200)的组成和性质,设计并完成如图实验,其中X、A、B、C、D均为常见化合物。
请回答:
(1)黄色溶液中的金属阳离子是________。
(2)固体A→白色沉淀B的离子方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X的化学式是__________。
解析:根据在黄色溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色可知,黄色溶液为FeCl3溶液,则D为Fe2O3;由气体C能使品红溶液褪色可知,C为SO2,固体A与BaCl2溶液反应生成白色沉淀B,说明A为SO3、B为BaSO4。(1)黄色溶液为FeCl3溶液,溶液中的金属阳离子是Fe3+。(2)固体A→白色沉淀B的反应为SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀,反应的离子方程式是SO3+Ba2++H2O===BaSO4↓+2H+。(3)由质量守恒定律可知m(A)=30.4 g-(16.0 g+0.1 mol×64 g·mol-1)=8.0 g,则n(Fe2O3)=0.1 mol,n(SO2)=0.1 mol,n(SO3)=0.1 mol,由铁原子、氧原子和硫原子个数守恒可知X中n(Fe)∶n(S)∶n(O)=0.2∶0.2∶(0.3+0.2+0.3)=1∶1∶4,X为FeSO4。
答案:(1)Fe3+
(2)SO3+Ba2++H2O===BaSO4↓+2H+
(3)FeSO4