内容正文:
3.2 硫的转化 同步练习题
一、选择题
1.工业生产中可通过一系列反应制备重要的化工原料。下列化工原料的制备过程中必须加入氧化剂才能实现的是
A.从铁矿石中冶炼金属铁 B.工业上通过硫黄(硫单质)制备硫酸
C.工业上通过氯气制备漂白粉 D.工业上通过过氧化氢制备氧气
2.硫是生命代谢与发育必不可少的元素,在微生物作用下硫循环的一种途径如图所示,下列说法错误的是
A.自然界中存在游离态的硫
B.过程①②③④均属于氧化还原反应
C.S在足量的氧气中燃烧可以一步转化为SO3
D.人类对化石燃料的过度开采及使用会对硫循环造成巨大影响
3.部分含硫物质的分类与相应的化合价的关系如图,下列推断合理的是
A.硫元素的性质活泼,自然界中不存在a B.a能一步转化为c
C.向e的水溶液中通入氯气可得到d D.d的浓溶液常用作干燥剂,可干燥b、f
4.下列有关非金属化合物的性质说法正确的是
A.向溶液中通入少量的生成沉淀
B.通入水中能得到一种无色气体,该气体遇空气变为红棕色
C.汽车尾气中的主要大气污染物为和PM2.5
D.将等物质的量的和通入水中,溶液的漂白性增强
5.下列说法不正确的是
A.硫是一种淡黄色易溶于CS2的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫与Fe反应生成FeS,与Cu反应生成CuS
D.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体SO2
6.空气中的下列物质,不计入“城市空气质量日报”报告项目的是
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒物
7.下列氧化物属于酸性氧化物的是
A.NO B. C.CO D.
8.下列物质不能使品红溶液褪色的是
A.Na2O2 B.HCl C.SO2 D.Cl2
二、填空题
9.下列是中学化学常见气体:①氧气 ②二氧化碳 ③氯化氢 ④氯气 ⑤一氧化氮 ⑥氨气 ⑦二氧化硫,回答下列问题:
(1)上述物质中溶于水能导电的非电解质是 (填序号)。
(2)上述两种无色气体相遇易产生白烟的是 (填序号)。
(3)一定条件下,一氧化氮与氨气反应可生成对环境友好的物质,该化学方程式为 。
(4)上述气体中 (填序号)能使品红溶液褪色;在通常状况下,将这两种气体等体积同时通入紫色石蕊试液中,观察到的现象是 ,其原因是 (用离子方程式表示)。
10.以下实验中分别利用了硫酸的哪些性质?
(1)在胆矾晶体中滴加浓硫酸,晶体由蓝变白;
(2)浓硫酸滴在纸屑、棉花上变黑;
(3)亚硫酸钠中加入硫酸,产生二氧化硫;
(4)适量浓硫酸与蔗糖混合后,体积膨胀颜色变黑;
(5)浓硫酸与活泼金属反应无氢气生成;
(6)浓硫酸与铜反应,溶液变蓝,且生成刺激性气体;
(7)可以用铁制容器装运浓硫酸;
11.Ⅰ.某地出现硫酸型酸雨,现采集了一份雨水样品,其pH随时间变化如下:
测试时间/h
0
2
4
6
pH
4.73
4.55
4.42
4.41
(1)用化学方程式表示雨水样品pH变化的原因 。
(2)如将刚采集到的雨水样品与自来水混合(自来水含氯气),pH将 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。发生反应的化学方程式为 。
(3)为了防治酸雨,降低煤燃烧时产生的SO2,工业上将生石灰(CaO)与含硫煤混合使用制取石膏,请写出燃烧时,有关“固硫”的方程式: 。
Ⅱ.如图是土壤中发生的氮循环示意图,回答下列问题:
(4)固氮过程的序号是 。人工固氮的反应方程式为 。在细菌微生物的作用下可实现反硝化作用,实现转化的序号为 。为了消除NOx对大气的污染,工业上通常利用NH3还原的方法实现无害化处理,配平NO2与NH3反应的化学方程式: 。
(5)现有NO2和NO的混合气体3L,可用相同状况下3.5L的NH3恰好使其完全转化为N2,则混合气体中NO2和NO体积之比为 。
12.在标准状况下,将和的混合气体点燃,若原混合气体中为,反应后得到的气体总体积为,求:
(1)当x在不同范围内时,y与x的函数关系是 。
(2)当时,原气体中可能是 。
13.“价-类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是 (用化学式表示)。
(2)硫代硫酸钠()俗称海波。从类别的角度分析,其属于 (填标号)。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
从价态的角度分析, (填标号)
A.只有氧化性 B.既有氧化性又有还原性 C.只有还原性
(3)Z的浓溶液常温下可用铝质容器储存的原因是 。
(4)写出Z的浓溶液在加热条件下,与单质铜反应的化学方程式 ,该反应体现了Z的性质有 。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.从铁矿石中冶炼金属铁时必须加入的是还原剂,A项错误;
B.工业上通过硫黄制备硫酸时必须加入的是氧化剂,B项正确;
C.工业上通过氯气制备漂白粉不需要加入氧化剂和还原剂,为氯气自身的氧化还原反应,C项错误;
D.工业上通过过氧化氢制备氧气不需要加入氧化剂和还原剂,为过氧化氢自身的氧化还原反应,D项错误;
故选B。
2.C
解析:A.自然界中存在游离态的硫,如火山口附近就有单质硫,选项A正确;
B.过程①S元素由+2价变为+4价,②S元素由+4价变为+6价,③S元素由-2价变为+4价, ④S元素由-2价变为0价,化合价均发生变化,均属于氧化还原反应,选项B正确;
C.S在足量的氧气中燃烧也只能转化为SO2,不可能一步转化为SO3,选项C错误;
D.人类对化石燃料的过度开采及使用,致使大气中产生较多的二氧化硫,会对硫循环造成巨大影响,选项D正确;
答案选C。
3.C
解析:A.硫元素的性质活泼,但自然界中存在硫单质,主要在火山喷口处,故A不符合题意;
B.a不能一步转化为c,硫和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂条件下和氧气反应生成三氧化硫,故B不符合题意;
C.向e的水溶液中通入氯气可得到d即亚硫酸和氯气发生反应生成硫酸和盐酸,故C符合题意;
D.d的浓溶液常用作干燥剂,可干燥b(二氧化硫),但不能干燥f(氢硫酸),氢硫酸和浓硫酸反应生成硫沉淀、二氧化硫和水,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
4.B
解析:A.碳酸的酸性比盐酸弱,氯化钙溶液和二氧化碳不反应,故A错误;
B.通入水中能得到NO,NO遇空气变为红棕色的,故B正确;
C.不属于空气污染物,故C错误;
D.将等物质的量的和通入水中,发生氧化还原反应:,溶液的漂白性没有增强且被抵消了,故D错误;
故答案选B。
5.C
解析:A.硫是一种淡黄色难溶于水、微溶于酒精,易溶于CS2的晶体,A正确;
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里,B正确;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物,即硫与Fe反应生成FeS,与Cu反应生成Cu2S,C错误;
D.SO2能形成硫酸型酸雨,化石燃料中往往含有硫元素,其直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体SO2,故化石燃料燃烧时需进行脱硫处理,D正确;
故答案为:C。
6.C
解析:大气污染物为:一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物及固体悬浮物,二氧化碳虽然导致温室效应,但不是大气污染物;
故答案为:C。
7.B
【分析】酸性氧化物是指能跟碱反应生成盐和水的氧化物,不属于氧化还原反应。
解析:A.一氧化氮和氢氧化钠反应生成亚硝酸钠和水,发生氧化还原反应,故NO不属于酸性氧化物,故A错误;
B.二氧化硫与碱反应,生成亚硫酸钠和水,故二氧化硫属于酸性氧化物,故B正确;
C.一氧化碳不能和碱反应,故CO不是酸性氧化物,故C错误;
D.Fe2O3不能和碱反应,不属于酸性氧化物,故D错误;
故答案选:B。
8.B
解析:A.Na2O2具有强氧化性,将品红氧化而使品红溶液褪色,故A不符合题意;
B.HCl不能使品红溶液褪色,故B符合题意;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,二氧化硫的漂白作用是它能与有些有色物质生成不稳定的无色物质,故C不符合题意;
D.Cl2与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能将品红氧化而使品红溶液褪色,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
二、填空题
9.(1)②⑥⑦
(2)③⑥
(3)4NH3+6NO5N2+6H2O
(4)④⑦ 溶液变红色
解析:(1)①氧气是单质,既不是电解质又不是非电解质;②二氧化碳自身不能电离,二氧化碳是非电解质,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸溶液能导电;③氯化氢的水溶液能导电,氯化氢是电解质;④氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质;⑤一氧化氮自身不能电离,NO是非电解质;NO难溶于水;⑥氨气自身不能电离,氨气是非电解质,氨气溶于水生成一水合氨,氨水能导电;⑦二氧化硫自身不能电离,二氧化硫是非电解质,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸溶液能导电;溶于水能导电的非电解质是②二氧化碳、⑥氨气、⑦二氧化硫;
(2)氨气和氯化氢反应生成氯化铵,两种无色气体相遇易产生白烟的是氨气和氯化氢;
(3)一定条件下,一氧化氮与氨气反应可生成对环境友好的氮气和水,反应的化学方程式为;
(4)氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸具有漂白性;二氧化硫具有漂白性;④氯气、⑦二氧化硫能使品红溶液褪色;在通常状况下,将这两种气体等体积同时通入紫色石蕊试液中,发生反应,观察到的现象是溶液变红。
10.(1)吸水性
(2)脱水性
(3)酸性
(4)脱水性、强氧化性
(5)强氧化性
(6)酸性、强氧化性
(7)强氧化性
解析:略
11.(1)
(2)变小 (或)
(3)、
(4)① ⑤
(5)3:1
解析:(1)
亚硫酸易被氧化生成硫酸,酸性增强,使得pH减小,因此该雨水样品的pH变化的原因是;
(2)
刚采集到的雨水样品与自来水混合,自来水中存在氯气,氯气具有强氧化性,会将亚硫酸氧化成硫酸,自身被还原成氯离子,发生反应的化学方程式为或,由于生成盐酸和硫酸,酸性增强,使得pH变小;
(3)
二氧化硫是酸性氧化物,能和氧化钙反应生成盐亚硫酸钙,亚硫酸钙不稳定易被氧气氧化生成硫酸钙,则“固硫”过程中的有关方程式为、;
(4)
氮的固定是指游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程,即单质变化为化合物,则表示固氮过程的序号是①;人工固氮是利用氮气和氢气合成氨,反应的方程式为;反硝化作用是指将硝酸盐转变成氮气的过程,则表示反硝化的过程序号是⑤;利用NH3还原NO2实现无害化处理,则反应的产物为氮气,根据得失电子守恒配平NO2与NH3反应的化学方程式为;
(5)
相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,设NO2和NO的体积分别为x、y,则有,解得x=2.25,y=0.75,则混和气体中NO2和NO的气体体积之比为2.25:0.75=3:1。
12.(1)当x>80时,y=3x-240;当x≤80时,y=120-x;
(2)100mL或40mL
【分析】H2S和O2的混合气体点燃后充分反应,若氧气不足,发生2H2S+O22S+2H2O,剩余气体H2S;若氧气足量,S单质继续和氧气发生反应生成SO2:S+O2SO2,总反应为:2H2S+3O22SO2+2H2O,如剩余气体为O2和SO2或SO2;若氧气的量介于两者之间,则生成产物为SO2和S。在标准状况下,水为液态,不占气体体积。以此解答该题。
解析:(1)①若氧气不足,发生2H2S+O22S+2H2O,剩余气体为H2S,此时V(H2S):V(O2)>2:1,则硫化氢:x>120×=80mL,氧气的体积为120-xmL,消耗的H2S为2×(120-x)mL,剩余H2S气体:y=120-(120-x)-2×(120-x),即x>80时,y=3x-240;
②若氧气足量,则发生2H2S+3O22SO2+2H2O,如剩余气体为O2和SO2,硫化氢:x<120×=48mL,生成的SO2为xmL,消耗的氧气为xmL,则120-(x+x)+x=y,即x≤48时,y=120-x;
③若氧气的量介于两者之间,则先发生反应:2H2S+O22S+2H2O,再发生反应:S+O2SO2,此时硫化氢:48<x<80时,生成产物为SO2和S,剩余气体为SO2,则SO2为y mL,分析如下:
则H2S为×(120-y)=x,即当48<x<80时,240-3x=2y,化简得y=120-x,与情况②相同;
综上所述,当x在不同范围时y与x的函数关系为:当x>80时,y=3x-240;当x≤80时,y=120-x;
(2)根据上述分析可知,当x>80时,y=3x-240;当x≤80时,y=120-x;当y=60mL时,若x>80,则60=3x-240,解得x=100>80,符合题意,原气体中H2S体积为100mL,此时剩余气体为H2S;x≤80时,60=120-x,解得x=40<80,符合题意,原气体中H2S体积为40mL,此时x<48,剩余气体为O2和SO2;综上分析,当y=60mL时,原气体中H2S体积可能为100mL或40mL。
13.(1)、
(2)A B
(3)常温下,浓硫酸可使铝表面形成致密的氧化膜而钝化
(4) 氧化性和酸性
解析:(1)
根据价类二维图,X、Y、Z分别为H2S、SO2、H2SO4,H2S、H2SO4属于电解质;
(2)
硫代硫酸钠属于钠盐,故选A;硫元素平均价态为+3价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,故选B;
(3)
Z的浓溶液为浓硫酸,常温下,浓硫酸可使铝表面形成致密的氧化膜而钝化,可阻止进一步反应;
(4)
铜与浓硫酸在加热条件下反应,化学方程式为: ,硫元素化合价降低,同时生成了硫酸铜,故浓硫酸表现氧化性和酸性。
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