专题08 硫及其化合物(期末真题汇编,浙江专用)高一化学上学期
2025-11-18
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内容正文:
专题08硫及其化合物
02大高频考点概览
考点01硫及其氧化物
考点02硫酸性质及工业制备
◆考点01 硫及其氧化物
1.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)二氧化硫的分子式是( )
A.SO2 B.H2S C.S D.H2SO3
2.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)下列溶液能够鉴别SO2和CO2的是( )
①紫色石蕊溶液 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②④⑤
3.(2024-2025高一上·浙江省杭州市拱墅区·期末)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C.循环过程中硫元素只被还原
D.若生物体有机硫中硫元素为-2价,则过程③中SO42-发生的是还原反应
4.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)将SO2气体通入CaCl2溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是( )
A. B.H2O2 C.氨水 D.CO2
5.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)将SO2气体通入BaCl2溶液无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀Y生成,并且白色沉淀Y能够溶于稀盐酸中,则X可以是( )
A.CO2 B.Cl2 C.NH3·H2O D.H2O2
6.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)下列事实中,能说明氯原子得电子能力比硫原子强的是( )
①盐酸的酸性比氢硫酸(H2S水溶液)酸性强②还原性:Cl-<S2-③Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS④Cl2能与H2S反应生成S
A.①③④ B.②④ C.②③④ D.①②④
7.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州七中·期末)在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2气体,有白色沉淀产生,过滤后向滤液中滴加KSCN溶液未见血红色,由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO3 B.白色沉淀是BaSO4
C.白色沉淀是BaSO3和S的混合物 D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
8.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)硫元素的“价—类”二维图如下图所示。下列说法错误的是( )
A.a点表示的物质所属的物质类别是单质
B.b点表示的物质可以是SO2,也可以是SO3
C.c点表示的物质的浓溶液可作为干燥剂
D.d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应
9.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是( )
A.a处变蓝,说明SO2是酸性氧化物 B.b处褪色,说明SO2具有漂白性
C.c处褪色,说明SO2具有还原性 D.试管底部可能会出现白色固体
10.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)下列说法正确的是( )
A.过氧化钠能用作造纸、印染等行业的漂白剂,是因为它具有强氧化性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白效果
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有漂白性
11.(2024-2025高一上·浙江省宁波中学·期末)某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知:CuCl难溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。下列说法正确的是( )
A.步骤①中的盐酸可用过量的硝酸代替
B.步骤②发生的反应中,SO2作氧化剂
C.步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O
12.(2024-2025高一上·浙江省台州市·期末)有效脱除烟气中的是环境保护的重要课题,工业上常用钠钙双碱法高效脱除烟气中的,流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.“吸收”时气液逆流可提高SO2吸收率 B.该方法可实现NaOH的循环利用
C.物质X可以是澄清石灰水 D.滤渣转变成CaSO4需要O2参与
13.(2024-2025高一上·浙江省杭州市拱墅区·期末)氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是( )
A.b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w均能作还原剂
C.d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
14.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS溶于水)。下列说法正确的是( )
A.过程①中,Cu2+起催化剂作用
B.过程②中,发生反应为S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+
C.过程③中,氧气被还原
D.回收S的总反应为H2S+O2=H2O+S↓
15.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。FeSO4溶液催化脱除烟气中SO2的反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1
B.“反应Ⅱ”的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
C.反应一段时间后,溶液中c(H2SO4)保持不变
D.反应每脱除11.2LSO2转移电子的物质的量为
16.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)某工业脱硫过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①发生复分解反应
B.过程②中发生反应的离子方程式为
C.脱硫过程总反应为2H2S+O2=2S+2H2O
D.过程③中每有标准状况下11.2LO2参加反应,转移2mol电子
17.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2,主要物质的转化如下图。
下列说法正确的是( )
A.过程I中,氧化产物是SO42-
B.转化过程需补充Fe2+
C.SO2最终转化成SO42-
D.过程II中,发生反应的离子方程式为:Fe3++SO2+2H2O=Fe2++SO42-+4H+
18.(2024-2025高一上·浙江省杭州市富阳区·期末)路布兰制碱法。其化学反应过程如下:
①固体食盐与硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢:
②硫酸钠、石灰石和煤粉煅烧生成纯碱和硫化钙:Na2SO4+2C+2CaCO3Na2CO3+CaS+2CO2
③硫化钙、二氧化碳和水发应生成碳酸钙和硫化氢:CaS+CO2+H2O= CaCO3+H2S
④硫化氢被氧化生成硫酸,硫酸可以循环使用:H2S+2O2=H2SO4
下列有关说法正确的是( )
A.反应①用饱和食盐水与硫酸反应有利于制备HCl气体
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.反应③生成的H2S在常温下是气体,属于非电解质
D.反应④用H2O2替代O2生成相同质量的H2SO4,理论上转移电子数不变
19.(2024-2025高一上·浙江省西湖区浙大附中·期末)某硫酸厂每天排放1.0×104 m3 (标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2。一种吸收尾气中SO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“吸收”步骤的反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.“转化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.该工艺可以得到产品H2SO4
D.该工艺处理尾气,每天至少需要消耗20m3的O2(标准状况下)
20.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用(流程中所加试剂均为过量)。
(1)溶液C的主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.粉碎含硫矿物可以增大接触面积,加快反应速率
B.途径Ⅰ的化学方程式为2SO2+O2+ 2CaCO32CaSO4+2CO2
C.多余SO2可用碳酸钠溶液吸收
D.在过量氧气作用下可实现废气中的二氧化硫完全转化为三氧化硫
(3)途径Ⅱ发生的离子方程式是: 。
(4)设计实验检验溶液B中的金属阳离子: 。
21.(2024-2025高一上·浙江省杭州市滨江区杭州二中·期末)锅炉、冶炼厂排放的烟气中多有SO2,直接排放会造成污染,在排放前需要进行脱硫。
Ⅰ.经典的氨法脱硫是一种高效的湿法脱硫方式,使用过量氨水吸收尾气中的SO2并氧化制得硫酸铵,产品硫酸铵可作为化肥,其主要工艺流程如下图所示,请回答下列问题。
(1)硫在元素周期表中的位置是第 周期第 族,吸收塔中发生的反应的离子方程式为 。
(2)氧化步骤中每产生1mol(NH4)2SO4理论上需要消耗 molO2。
Ⅱ.经过研究发现,克劳斯法是处理含硫废气和回收硫资源的重要方法之一,该流程主要包括催化除氧(催化除氧后气体的主要成分是SO2),加氢还原和克劳斯反应,主要工艺流程如下,请回答下列问题。
(3)以上三个步骤中发生氧化还原反应的是 (填步骤编号)。
(4)将催化除氧后的气体通入BaCl2溶液中无明显现象,后续再通入一种气体则溶液浑浊,气体可能是_______。
A.NH3 B.Cl2 C.H2S D.CO2
(5)将催化除氧后的尾气通入酸性溶液,酸性溶液褪色,体现了该气体的 性,写出此过程涉及的离子方程式 。
(6)完成克劳斯反应后,请设计实验验证尾气中SO2是否除尽: 。
22.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)Ⅰ.某同学设计了如下装置用于制取SO2并验证SO2的部分性质。回答下列问题:
(1)下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是
A.浓硫酸与蔗糖反应 B.浓硫酸与铁反应
C.浓硫酸与铜反应 D.浓硫酸和硫磺反应
(2)实验前要在装置中鼓入N2,目的是 。
(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为 。
Ⅱ.如图所示,硫酸工业中产生的SO2可通过下列过程转化成H2SO4和H2。
请回答:
(4)该过程可循环利用的物质是和 (写化学式)。
(5)反应一的化学方程式是 。
(6)上述过程尾气中的SO2可用下图装置吸收,将虚线框中的装置补充完整 。
23.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,请完成以下内容:
Ⅰ.铁元素的“价—类”二维图可如下所示,请回答下列问题:
(1) Fe2O3属于 (填“碱性”“酸性”或“两性”)氧化物。
(2) Fe(OH)2在空气中转化为Fe(OH)3的现象 ,请写出该化学方程式 。
(3)某研究人员向印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,准备过滤并收集滤渣。此时,滤渣的成分不可能是 。
A.只有Cu B.有Cu和Fe C.只有Fe
Ⅱ.硫元素是动植物生长不可缺少的元素,请根据以下二图回答问题:
(4)图2的X与Y气体的反应是火山口硫黄形成的主要原因,请用化学方程式表示: 。
(5)下图为工业制硫酸的原理示意图,以下说法不正确的是___________。
A.SO2是一种碱性氧化物
B.浓硫酸可用来干燥某些气体
C.燃烧过程表现硫黄的还原性
D.工业上可用蒸馏水代替98.3%的浓硫酸来吸收SO3
(6) Na2SO3溶液易变质,实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是 。
24.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州二中东河校区·期末)H2S和NO是两种主要的大气污染物。
(1)将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。H2S的转化目前主要有以下两种方法:
方法Ⅰ
克劳斯燃烧法
方法Ⅱ
铁盐、铜盐氧化法
①硫在元素周期表中的位置是第 周期,第 族,方法I的化学方程式是 。
②方法Ⅱ,将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S,物质转化如图所示。下列说法不正确的是 。
A.Cu2++H2S=CuS↓和H2S反应的离子方程式为Cu2++S2-=CuS↓
B.O2在转化过程中发生的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe2++ 2H2O
C.该过程的反应中有极性键和非极性键的断裂和生成
D.为避免混合液失效,混合气体中H2S和O2的比例应大于2:1
(2)双催化剂处理大气中的NO和H2S,工作如图所示。
①NO和O2在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为 。
②通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO2的储存和还原,储存NO2的物质是 。
③FeCl3、CuCl2协同处理H2S过程中,FeCl3、CuCl2与H2S按比例1:2通入,每处理0.2mol H2S时,转移电子数为0.4NA,则产物X的化学式为 。
(3)某同学探究硝酸盐受热分解的规律,用如图所示装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。
①气体a是 。
②补充完AgNO3受热分解的化学方程式: 。
___________AgNO3___________Ag+___________+___________。
③从实验安全角度考虑,需要在装置A,B之间加 装置。
◆考点02 硫酸性质及工业制备
1.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4•SO3),下列说法不正确的是( )
A.Na2S2O7水溶液呈中性 B.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
C.焦硫酸具有强氧化性 D.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
2.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)硫铁矿(含FeS2)是一种重要的化学矿物原料,也是工业制硫酸的主要原料,其“焙烧氧化”及产物存在如下转化关系:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中FeS2体现的化学性质是 。
(2)请写出反应Ⅱ的化学方程式 。
(3)在实际工业生产中,反应Ⅲ常用 来吸收B气体,其目的是 。
(4)下列说法不正确的是______。
A.“A→B→C”与“A→D→C”是形成酸雨的两种常见途径
B.硫铁矿和黄铜矿(CuFeS2)中硫的化合价均为价
C.在富氧条件下,用氨水吸收可以得到化肥(NH4)2SO4
D.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
(5)已知硫铁矿在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,此过程相比“焙烧氧化”的优势是 。
A.无需控温 B.可减少有害气体产生 C.设备无需耐高温
3.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)硫铁矿(含FeS2)是一种重要的化学矿物原料,也是工业制硫酸的主要原料,其煅烧过程及产物存在如图转化关系:
回答下列问题:
(1)硫铁矿中硫元素的化合价为 。
(2)反应I的化学方程式为 。
(3)下列关于C的说法正确的是_______。
A.酸雨指的是的降水
B.浓硫酸有强氧化性,不能用于干燥气体
C.浓硫酸有脱水性,因此可以使硫酸铜晶体失去结晶水
D.稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高,浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低
(4)将A通入到溶液中无明显变化,若同时通入过量氨气,则生成白色沉淀,写出生成白色沉淀的总反应离子方程式 。
(5)将A通入新制氯水中,发现溶液褪色,检验反应后溶液中还原产物阴离子的方法是 。
4.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。
(1)下列物质可以作为二氧化硫尾气吸收剂的是 。
A.浓硫酸 B.硫酸钠溶液 C.氢氧化钠溶液
(2)工业上有用硫酸铁溶液吸收二氧化硫,这体现了二氧化硫具有 。(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤②的化学方程式是 。
(4)下列说法不正确的是_____。
A.步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积,加快反应速率
B.可以用点燃法除去尾气中的
C.步骤③中M为水
D.常温下,浓硫酸可以用铁罐存储运输
试卷第1页,共3页
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专题08硫及其化合物
02大高频考点概览
考点01硫及其氧化物
考点02硫酸性质及工业制备
◆考点01 硫及其氧化物
1.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)二氧化硫的分子式是( )
A.SO2 B.H2S C.S D.H2SO3
【答案】A
【解析】A.二氧化硫的分子式为SO2,其中硫为+4价,氧为-2价,符合化合价代数和为零,A项正确;B.H2S为硫化氢,B项错误;C.S为硫单质,C项错误;D.H2SO3为亚硫酸,D项错误;故选A。
2.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)下列溶液能够鉴别SO2和CO2的是( )
①紫色石蕊溶液 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②④⑤
【答案】C
【解析】①两者均能使紫色石蕊溶液变红色,不能够鉴别;②H2S溶液与SO2反应生成S单质,为黄色沉淀,CO2不反应,可鉴别;③酸性KMnO4溶液与SO2反应,溶液褪色,CO2不能使其褪色,能鉴别;④氯水与SO2反应,氯水褪色,CO2不反应,可鉴别;⑤品红溶液与SO2反应,溶液褪色,CO2不能使其褪色,能鉴别;故符合题意的是②③④⑤,故选C。
3.(2024-2025高一上·浙江省杭州市拱墅区·期末)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C.循环过程中硫元素只被还原
D.若生物体有机硫中硫元素为-2价,则过程③中SO42-发生的是还原反应
【答案】C
【解析】A.硫元素在自然界中有游离态和化合态,两种存在形态,A正确;B.在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化,B正确;C.①、②中硫元素均被氧化,C错误;D.若生物体有机硫中硫元素为-2价,SO42-中S为+6价,过程③中S的化合价降低,发生还原反应,D正确。故选C。
4.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)将SO2气体通入CaCl2溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是( )
A. B.H2O2 C.氨水 D.CO2
【答案】D
【解析】将SO2气体通入CaCl2溶液时,无明显现象,说明SO2与CaCl2溶液不发生明显反应。然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,说明 X 与SO2或CaCl2反应生成了不溶性物质。A.NaClO是一种氧化剂,可以将SO2氧化为SO42-,生成CaSO4 白色沉淀。反应方程式:、,A不符合题意;B.H2O2也是一种氧化剂,可以将SO2 氧化为SO42-,生成CaSO4白色沉淀。反应方程式:、,B不符合题意;C.氨水可以与SO2反应生成 (NH4)2SO3,进一步与CaCl2溶液反应生成CaSO3白色沉淀。反应方程式:、,C不符合题意;D.CO2与SO2或CaCl2溶液反应不会生成白色沉淀,CO2与CaCl2溶液反应生成CaCO3的条件是CaCl2溶液中有足够的OH-,D符合题意;故选D。
5.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)将SO2气体通入BaCl2溶液无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀Y生成,并且白色沉淀Y能够溶于稀盐酸中,则X可以是( )
A.CO2 B.Cl2 C.NH3·H2O D.H2O2
【答案】C
【解析】A.CO2与二氧化硫以及氯化钡等均不反应,通入后无明显变化,A错误;B.Cl2和SO2能反应生成硫酸,反应原理为:SO2+ Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,进而生成硫酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸中,B错误;C.NH3与SO2在溶液中反应生成亚硫酸铵,进而生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡沉淀能溶于稀盐酸,C正确;D.H2O2能把SO2生成的亚硫酸根氧化为硫酸根,进而生成硫酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸中,D错误;故选C。
6.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)下列事实中,能说明氯原子得电子能力比硫原子强的是( )
①盐酸的酸性比氢硫酸(H2S水溶液)酸性强②还原性:Cl-<S2-③Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS④Cl2能与H2S反应生成S
A.①③④ B.②④ C.②③④ D.①②④
【答案】C
【解析】①氢化物的酸性不能用来比较非金属性强弱,例如HCl水溶液的酸性比HI的弱,但Cl的非金属性比I强,故①错误;②元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,故②正确;③Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS,说明Cl原子得电子能力强,故③正确;④Cl2能与H2S反应生成S,说明氯气的氧化性比S强,单质的氧化性越强,对应的元素的非金属性越强,故④正确;故选C。
7.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州七中·期末)在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中,通入足量的SO2气体,有白色沉淀产生,过滤后向滤液中滴加KSCN溶液未见血红色,由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO3 B.白色沉淀是BaSO4
C.白色沉淀是BaSO3和S的混合物 D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
【答案】B
【解析】氯化铁具有强的氧化性,在酸性环境下能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子,反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,硫酸根离子与钡离子发生反应生成硫酸钡沉淀;向过滤后的滤液中滴入KSCN溶液,无明显现象,说明溶液中三价铁离子全部被还原为二价铁离子。A.亚硫酸酸性弱于盐酸,与氯化钡不反应,所以不会产生亚硫酸钡沉淀,故A错误;B.由分析知,生成的沉淀为硫酸钡,故B正确;C.氯化铁作氧化剂,二氧化硫作还原剂,不会生成硫单质,且生成的白色沉淀为硫酸钡,故C错误;D.二氧化硫具有还原性,FeCl3被SO2还原为FeCl2,故D错误;故选B。
8.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)硫元素的“价—类”二维图如下图所示。下列说法错误的是( )
A.a点表示的物质所属的物质类别是单质
B.b点表示的物质可以是SO2,也可以是SO3
C.c点表示的物质的浓溶液可作为干燥剂
D.d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应
【答案】B
【解析】a中S元素化合价为0,a是S单质;b是+4价S的氧化物,b是SO2;c是+6价S的含氧酸,c是H2SO4;d是+6价的硫酸盐。A.a点硫元素显0价,所以a点表示的是硫单质,所属的物质类别是单质,故A正确;B.b点是+4价的氧化物,所以b点表示的物质是SO2,故B错误;C.c是+6价S的含氧酸,c是H2SO4,浓硫酸具有吸水性,是常用的干燥剂,故C正确;D.d是+6价的硫酸盐,可溶性的硫酸盐与氯化钡发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀,故D正确;故选B。
9.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是( )
A.a处变蓝,说明SO2是酸性氧化物 B.b处褪色,说明SO2具有漂白性
C.c处褪色,说明SO2具有还原性 D.试管底部可能会出现白色固体
【答案】A
【解析】铜和浓硫酸在加热条件下发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2是酸性氧化物,且具有漂白性和还原性,SO2会污染空气不能直接排向空气。A.紫色石蕊试液遇酸变为红色,故a处的紫色石蕊溶液变红,原因是SO2溶于水生成了酸,说明SO2是酸性氧化物,A错误;B.b处品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;C.c处酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,体现出SO2的还原性,C正确;D.浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,导致试管底部出现无水CuSO4白色固体,D正确;故选A。
10.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)下列说法正确的是( )
A.过氧化钠能用作造纸、印染等行业的漂白剂,是因为它具有强氧化性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白效果
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有漂白性
【答案】A
【解析】A.过氧化钠具有强氧化性,能使有色物质褪色,可用作造纸、印染等行业的漂白剂,A正确;B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,但等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时会发生氧化还原反应生成HCl和H2SO4,使漂白效果减弱,B错误;C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的吸附性,与碳单质的还原性无关,C错误;D.SO2与溴水、酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使之褪色,是因为SO2具有还原性,与其漂白性无关,D错误;故选A。
11.(2024-2025高一上·浙江省宁波中学·期末)某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知:CuCl难溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。下列说法正确的是( )
A.步骤①中的盐酸可用过量的硝酸代替
B.步骤②发生的反应中,SO2作氧化剂
C.步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O
【答案】D
【解析】铜绿加入过量盐酸溶解,生成氯化铜溶液,通入二氧化硫反应,过滤、洗涤得到氯化亚铜,加入氢氧化钠溶液并加热,过滤、洗涤后得到氧化亚铜;A.步骤①中的盐酸如果用过量的硝酸代替,则生成Cu(NO3)2,通入的二氧化硫易被氧化为SO42-,不易使Cu2+还原为Cu+,A错误;B.步骤②发生的反应中,SO2作还原剂,B错误;C.步骤⑤中会发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,因此不可用稀硫酸洗涤,C错误;D.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,D正确;故选D。
12.(2024-2025高一上·浙江省台州市·期末)有效脱除烟气中的是环境保护的重要课题,工业上常用钠钙双碱法高效脱除烟气中的,流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.“吸收”时气液逆流可提高SO2吸收率 B.该方法可实现NaOH的循环利用
C.物质X可以是澄清石灰水 D.滤渣转变成CaSO4需要O2参与
【答案】C
【解析】“吸收”中,SO2与NaOH反应,生成Na2SO3和H2O;然后Na2SO3与Ca(OH)2反应生成CaSO3和NaOH,为提高Na2SO3反应率,应选石灰乳;过滤得到滤渣CaSO3,滤渣CaSO3与氧化剂O2反应生成CaSO4。A.吸收”时气液逆流在吸收塔中接触,有利于SO2与NaOH溶液充分反应,可提高SO2吸收率,A正确;B.由分析可知,脱除 SO2的过程中,起初消耗NaOH,后来Na2SO3与Ca(OH)2反应生成NaOH,所以NaOH可以循环利用,B正确;C.物质X与Na2SO3反应生成NaOH和CaSO3,故X为Ca(OH)2,为提高Na2SO3反应率,应选石灰乳,C错误;D.滤渣为CaSO3,CaSO3转变成CaSO4需要加氧化剂,如O2,D正确;故选C。
13.(2024-2025高一上·浙江省杭州市拱墅区·期末)氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是( )
A.b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w均能作还原剂
C.d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
【答案】B
【解析】根据图中的信息可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3,u为H2S,v为S,w为SO2,x为SO3,y为H2SO3,z为H2SO4。A.氮气一步只能生成一氧化氮,硫一步只能生成二氧化硫,A错误;B.由分析可知,a为NH3,b为N2,u为H2S,v为S,w为SO2,其中S和N的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子,做还原剂,B正确;C.二氧化氮和碱的反应是氧化还原反应,则二氧化氮不酸性氧化物,C错误;D.浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,D错误;故选B。
14.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州九中·期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS溶于水)。下列说法正确的是( )
A.过程①中,Cu2+起催化剂作用
B.过程②中,发生反应为S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+
C.过程③中,氧气被还原
D.回收S的总反应为H2S+O2=H2O+S↓
【答案】C
【解析】A.过程①中,发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+,Cu2+是反应物,故A错误;B.过程②中,发生反应为CuS+2Fe3+=S↓+2Fe2++ Cu2+,故B错误;C.过程③中,Fe2+被氧气氧化为Fe3+,氧气被还原,故C正确;D.回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+S↓,故D错误;选C。
15.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。FeSO4溶液催化脱除烟气中SO2的反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1
B.“反应Ⅱ”的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
C.反应一段时间后,溶液中c(H2SO4)保持不变
D.反应每脱除11.2LSO2转移电子的物质的量为
【答案】B
【解析】A.“反应I”中O2为氧化剂,FeSO4为还原剂,根据氧化还原反应中电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4,A错误;B.“反应Ⅱ”中Fe2(SO4)3为氧化剂,SO2作还原剂,反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,B正确;C.根据图示可知:总反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,反应消耗水生成H2SO4,导致溶液中c(H2SO4)增大,C错误;D.温度和压强未知,气体摩尔体积未知,无法计算11.2LSO2的物质的量,无法计算转移电子的物质的量,D错误;故选B。
16.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)某工业脱硫过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①发生复分解反应
B.过程②中发生反应的离子方程式为
C.脱硫过程总反应为2H2S+O2=2S+2H2O
D.过程③中每有标准状况下11.2LO2参加反应,转移2mol电子
【答案】B
【解析】过程①中CuCl2和H2S发生反应CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl;过程②发生反应2Fe3++CuS==Cu2++S+2Fe2+;过程③发生反应4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O。A.过程①中CuCl2和H2S发生反应CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl,该反应属于复分解反应, A正确;B.过程②发生反应2Fe3++CuS==Cu2++S+2Fe2,B错误;C.由①CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl、②2Fe3++CuS==Cu2++S+2Fe2、③4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O,相加可得回收S的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O,故C正确;D.过程③发生反应4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O,该过程中O2中O元素由0价降到-2价,标准状况下11.2LO2为0.5mol,0.5molO2参加反应,转移0.5mol×4=2mol电子,D正确;故选B。
17.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2,主要物质的转化如下图。
下列说法正确的是( )
A.过程I中,氧化产物是SO42-
B.转化过程需补充Fe2+
C.SO2最终转化成SO42-
D.过程II中,发生反应的离子方程式为:Fe3++SO2+2H2O=Fe2++SO42-+4H+
【答案】C
【解析】由图知,过程Ⅰ为SO2、O2和Fe2+反应生成Fe3+和硫酸根,反应原理为2Fe2++SO2+O2=2Fe3++SO42-,过程Ⅱ为Fe3+将SO2氧化为SO42-,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。A.过程I中,硫元素和铁元素化合价均上升,氧化产物是SO42-、Fe3+,A错误;B.Fe2+先消耗,后生成,是整个流程的催化剂,不需要补充,B错误;C.由分析知,经过过程Ⅰ、ⅡSO2最终被氧化成SO42-,C正确;D.电荷不守恒,过程Ⅱ离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,D错误;故选C。
18.(2024-2025高一上·浙江省杭州市富阳区·期末)路布兰制碱法。其化学反应过程如下:
①固体食盐与硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢:
②硫酸钠、石灰石和煤粉煅烧生成纯碱和硫化钙:Na2SO4+2C+2CaCO3Na2CO3+CaS+2CO2
③硫化钙、二氧化碳和水发应生成碳酸钙和硫化氢:CaS+CO2+H2O= CaCO3+H2S
④硫化氢被氧化生成硫酸,硫酸可以循环使用:H2S+2O2=H2SO4
下列有关说法正确的是( )
A.反应①用饱和食盐水与硫酸反应有利于制备HCl气体
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.反应③生成的H2S在常温下是气体,属于非电解质
D.反应④用H2O2替代O2生成相同质量的H2SO4,理论上转移电子数不变
【答案】D
【解析】A.饱和食盐水与硫酸反应生成硫酸氢钠和氯化氢,氯化氢极易溶于水,不利于制备HCl气体,A错误;B.反应②中氧化剂是Na2SO4,还原剂是单质C,根据方程式的计量系数可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B错误;C.H2S在常温下是气体,溶于水导电,属于电解质,C错误;D.反应④还原剂是硫化氢,若1mol硫化氢反应,转移电子数为8mol,氧气作为氧化剂,必定得到8mol电子,用H2O2替代O2作氧化剂,生成相同质量的H2SO4,根据电子转移守恒,双氧水也得到8mol电子,电子转移数不变,D正确;故选D。
19.(2024-2025高一上·浙江省西湖区浙大附中·期末)某硫酸厂每天排放1.0×104 m3 (标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2。一种吸收尾气中SO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“吸收”步骤的反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.“转化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.该工艺可以得到产品H2SO4
D.该工艺处理尾气,每天至少需要消耗20m3的O2(标准状况下)
【答案】D
【解析】该工艺是处理尾气中的二氧化硫,用氯化铁溶液吸收尾气,三价铁将二氧化硫氧化为硫酸的同时三价铁被还原为二价铁,再通入氧气将二价铁氧化为三价铁可循环使用。A.“吸收”步骤的反应为铁离子氧化二氧化硫生成硫酸,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,A正确;B.“转化”步骤中Fe2+离子被氧气氧化4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O,氧化剂O2与还原剂Fe2+的物质的量之比为1:4,B正确;C.该工艺可以把二氧化硫氧化生成硫酸,得到产品H2SO4,C正确;D.该工艺中消耗的氧气与二氧化硫的比例为1:2,处理尾气,每天消耗标准状况下氧气的体积=1.00.2%=10m3,D错误;故选D。
20.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用(流程中所加试剂均为过量)。
(1)溶液C的主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.粉碎含硫矿物可以增大接触面积,加快反应速率
B.途径Ⅰ的化学方程式为2SO2+O2+ 2CaCO32CaSO4+2CO2
C.多余SO2可用碳酸钠溶液吸收
D.在过量氧气作用下可实现废气中的二氧化硫完全转化为三氧化硫
(3)途径Ⅱ发生的离子方程式是: 。
(4)设计实验检验溶液B中的金属阳离子: 。
【答案】(1) Fe2(SO4)3
(2)ABC
(3) 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(4)取少量溶液于试管中,加入硫氰化钾溶液,若出现红色溶液,则存在Fe3+;另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾紫色褪去,则证明有Fe2+
【解析】烧含硫矿物产生的SO2通过途径I与CaCO3反应转化为CaSO4,通过途径II与Fe2(SO4)3酸性溶液发生反应:SO2+ Fe2(SO4)3+2H2O=2 FeSO4+H2SO4,溶液B主要含FeSO4和H2SO4,通入空气后FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,所以溶液的主要溶质为Fe2(SO4)3。
(1)由分析可知,溶液C的主要溶质的化学式是Fe2(SO4)3;
(2)A.粉碎含硫矿物可以增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,A正确;B.途径I中SO2、O2、CaCO3发生反应生成CaSO4和CO2,化学方程式为:2SO2+O2+ 2CaCO32CaSO4+2CO2,B正确;C.SO2能够与Na2CO3发生反应:Na2CO3+SO2= Na2SO3+CO2,因此多余SO2可用碳酸钠溶液吸收,C正确;D.SO2与O2的反应是可逆反应,即使氧气过量,也不能实现废气中的二氧化硫完全转化为三氧化硫,D错误;故选ABC;
(3)途径II中SO2与Fe2(SO4)3酸性溶液反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(4)溶液B中的重金属离子是Fe2+,检验方法为:取少量溶液于试管中,加入硫氰化钾溶液,若出现红色溶液,则存在Fe3+;另取少量溶液,加入少量酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾紫色褪去,则证明有Fe2+。
21.(2024-2025高一上·浙江省杭州市滨江区杭州二中·期末)锅炉、冶炼厂排放的烟气中多有SO2,直接排放会造成污染,在排放前需要进行脱硫。
Ⅰ.经典的氨法脱硫是一种高效的湿法脱硫方式,使用过量氨水吸收尾气中的SO2并氧化制得硫酸铵,产品硫酸铵可作为化肥,其主要工艺流程如下图所示,请回答下列问题。
(1)硫在元素周期表中的位置是第 周期第 族,吸收塔中发生的反应的离子方程式为 。
(2)氧化步骤中每产生1mol(NH4)2SO4理论上需要消耗 molO2。
Ⅱ.经过研究发现,克劳斯法是处理含硫废气和回收硫资源的重要方法之一,该流程主要包括催化除氧(催化除氧后气体的主要成分是SO2),加氢还原和克劳斯反应,主要工艺流程如下,请回答下列问题。
(3)以上三个步骤中发生氧化还原反应的是 (填步骤编号)。
(4)将催化除氧后的气体通入BaCl2溶液中无明显现象,后续再通入一种气体则溶液浑浊,气体可能是_______。
A.NH3 B.Cl2 C.H2S D.CO2
(5)将催化除氧后的尾气通入酸性溶液,酸性溶液褪色,体现了该气体的 性,写出此过程涉及的离子方程式 。
(6)完成克劳斯反应后,请设计实验验证尾气中SO2是否除尽: 。
【答案】(1) 三 ⅥA SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O
(2)0.5
(3)步骤1、步骤2、步骤3
(4)ABC
(5) 还原 5SO2+2H2O+2 MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H+
(6)将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明SO2被除尽
【解析】Ⅰ.吸收塔中SO2与氨水反应生成亚硫酸铵和水,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,通入空气,将(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4经过结晶后脱水分离得到硫酸铵;Ⅱ.待处理气体经过步骤Ⅰ催化除氧,处理后气体的主要成分是SO2,经过步骤2:加氢还原,发生反应:SO2+3H2=H2S+2H2O,经过步骤3,发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
(1)硫在元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族;吸收塔中SO2与氨水反应生成亚硫酸铵和水,离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O;
(2)每产生1mol(NH4)2SO4,硫元素由+4价升高到+6价,转移2mol电子,氧气做氧化剂化合价由0降低到-2价,1mol氧气会转移4mol电子,故需要消耗0.5molO2;
(3)以上三个步骤中,步骤1催化除氧过程中涉及硫化氢被氧化为二氧化硫,步骤2和步骤3存在硫元素化合价的变化,都是氧化还原反应;
(4)催化除氧后气体的主要成分是SO2,通入BaCl2溶液中无明显现象,因为亚硫酸是弱酸,无法制取强酸,后续再通入一种气体X,可将亚硫酸氧化为硫酸,则硫酸可以和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀;或者通入NH3与亚硫酸反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与BaCl2溶液发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,或者通入硫化氢气体,发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O也能产生浑浊,气体X可以是NH3或Cl2或H2S,故选ABC;
(5)SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,硫元素由+4价被氧化为+6价,体现了SO2的还原性;根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为5SO2+2H2O+2 MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H+;
(6)实验验证尾气中SO2是否除尽,尾气中可能含有H2S等还原性气体,故不能利用二氧化硫的还原性进行检验,可以将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明SO2被除尽。
22.(2024-2025高一上·浙江省杭州市下城区杭州四中·期末)Ⅰ.某同学设计了如下装置用于制取SO2并验证SO2的部分性质。回答下列问题:
(1)下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是
A.浓硫酸与蔗糖反应 B.浓硫酸与铁反应
C.浓硫酸与铜反应 D.浓硫酸和硫磺反应
(2)实验前要在装置中鼓入N2,目的是 。
(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为 。
Ⅱ.如图所示,硫酸工业中产生的SO2可通过下列过程转化成H2SO4和H2。
请回答:
(4)该过程可循环利用的物质是和 (写化学式)。
(5)反应一的化学方程式是 。
(6)上述过程尾气中的SO2可用下图装置吸收,将虚线框中的装置补充完整 。
【答案】(1)C
(2)排净装置中空气
(3) 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 、Ba²++SO42-=BaSO4↓
(4)I2
(5) SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
(6)
【解析】浓硫酸和亚硫酸钠生成硫酸钠和水、二氧化硫,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀;
(1)A.浓硫酸与蔗糖反应,蔗糖被转化为碳,进一步反应生成二氧化碳和二氧化硫,体现浓硫酸的强氧化性,未体现酸性,不符合题意;B.浓硫酸与铁发生钝化反应,阻碍了反应进一步进行,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;C.浓硫酸与铜加热生成二氧化硫,同时生成盐:硫酸铜,体现浓硫酸强氧化性、酸性,符合题意;D.浓硫酸和硫磺反应生成二氧化硫,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;故选C;
(2)空气中氧气会氧化二氧化硫为六价硫,干扰装置C中对二氧化硫性质的检验,实验前要在装置中鼓入N2,目的是排净装置中空气;
(3)二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ ,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,反应为:Ba²++SO42-=BaSO4↓;
(4)由图可知,反应中HI、I2既是反应物又是生成物,故可循环利用的物质是HI和I2;
(5)反应一为碘单质、二氧化硫、水反应生成硫酸和HI,化学方程式是SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;
(6)尾气二氧化硫有毒,能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,故装置为:。
23.(2024-2025高一上·浙江省杭州市钱塘区·期末)利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,请完成以下内容:
Ⅰ.铁元素的“价—类”二维图可如下所示,请回答下列问题:
(1) Fe2O3属于 (填“碱性”“酸性”或“两性”)氧化物。
(2) Fe(OH)2在空气中转化为Fe(OH)3的现象 ,请写出该化学方程式 。
(3)某研究人员向印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,准备过滤并收集滤渣。此时,滤渣的成分不可能是 。
A.只有Cu B.有Cu和Fe C.只有Fe
Ⅱ.硫元素是动植物生长不可缺少的元素,请根据以下二图回答问题:
(4)图2的X与Y气体的反应是火山口硫黄形成的主要原因,请用化学方程式表示: 。
(5)下图为工业制硫酸的原理示意图,以下说法不正确的是___________。
A.SO2是一种碱性氧化物
B.浓硫酸可用来干燥某些气体
C.燃烧过程表现硫黄的还原性
D.工业上可用蒸馏水代替98.3%的浓硫酸来吸收SO3
(6) Na2SO3溶液易变质,实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是 。
【答案】(1)碱性
(2)白色沉淀迅速变为灰绿色,最终为红褐色 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)C
(4) 2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(5)AD
(6)取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4,说明样品变质
【解析】II中图2中X为H2S、Y为SO2;M为+6价的硫元素对应的硫酸盐,N为-2价的硫元素对应的硫化盐。硫磺或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与空气中氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫用浓硫酸吸收得到硫酸。
(1)Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水,属于碱性氧化物,故选碱性;
(2)Fe(OH)2在空气中转化为Fe(OH)3的现象白色沉淀迅速变为灰绿色,最终为红褐色,发生反应为为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3。
(3)FeCl3溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+。向印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,由于铁的还原性大于铜,实验滤渣的成分不可能是只有Fe,故选C;
(4)X为H2S、Y为SO2,H2S与SO2发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成S是火山口硫黄形成的主要原因;
(5)A.SO2与碱反应生成一种盐和水,属于酸性氧化物,A错误;B.浓硫酸具有强氧化性、吸水性,可用来干燥非还原性的酸性、中性气体,B正确;C.燃烧过程中硫元素化合价升高,表现硫黄的还原性,C正确;D.工业上可用蒸馏水代替用98.3%的浓硫酸来吸收SO3防止形成发烟硫酸,故工业上不能用蒸馏水代替用98.3%的浓硫酸来吸收SO3,D错误;故选AD;
(6)Na2SO3具有还原性,易被氧气氧化为硫酸钠而变质,实验室检验Na2SO3溶液是否变质实际就是检验硫酸根是否存在的基本操作是取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4,故选取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4。
24.(2024-2025高一上·浙江省杭州市上城区杭州二中东河校区·期末)H2S和NO是两种主要的大气污染物。
(1)将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。H2S的转化目前主要有以下两种方法:
方法Ⅰ
克劳斯燃烧法
方法Ⅱ
铁盐、铜盐氧化法
①硫在元素周期表中的位置是第 周期,第 族,方法I的化学方程式是 。
②方法Ⅱ,将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S,物质转化如图所示。下列说法不正确的是 。
A.Cu2++H2S=CuS↓和H2S反应的离子方程式为Cu2++S2-=CuS↓
B.O2在转化过程中发生的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe2++ 2H2O
C.该过程的反应中有极性键和非极性键的断裂和生成
D.为避免混合液失效,混合气体中H2S和O2的比例应大于2:1
(2)双催化剂处理大气中的NO和H2S,工作如图所示。
①NO和O2在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为 。
②通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO2的储存和还原,储存NO2的物质是 。
③FeCl3、CuCl2协同处理H2S过程中,FeCl3、CuCl2与H2S按比例1:2通入,每处理0.2mol H2S时,转移电子数为0.4NA,则产物X的化学式为 。
(3)某同学探究硝酸盐受热分解的规律,用如图所示装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。
①气体a是 。
②补充完AgNO3受热分解的化学方程式: 。
___________AgNO3___________Ag+___________+___________。
③从实验安全角度考虑,需要在装置A,B之间加 装置。
【答案】(1)三 ⅥA 2H2S+O22S+2H2O ACD
(2)2NO+O22NO2 BaO S
(3)氧气 2AgNO3Ag+2NO2↑+O2↑ 防倒吸
【解析】硝酸银受热分解生成二氧化氮气体,在该反应过程中,N元素化合价降低被还原,则推测O元素化合价升高生成氧气,即气体a为氧气。
(1)①S是第16元素,在元素周期表中的位置是第三周期,第ⅥA族,在反应Ⅰ中H2S和O2反应产生S和H2O,反应方程式为2H2S+O22S+2H2O;
②A.由图示和元素守恒可知,Cu2+和H2S反应生成CuS和H+,H2S为弱酸,不可拆,离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓ +2H+,A错误;B.由图可以看出,Fe2+在O2作用下变成Fe3+,发生反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe2++ 2H2O,B正确;C.该过程的反应中有极性键断裂(H-S)和生成(H-O),非极性键的断裂(O-O),C错误;D.为避免混合液失效,提高混合气体中O2的比例,O2充足时,反应过程中的Fe2+能被充分氧化为Fe3+,而充足的Fe3+可将CuS氧化为S,混合气体中H2S和O2的比例应小于2:1,D错误;故选ACD;
(2)①由图示可知,NO和O2在催化剂Pt表面上发生反应生成NO2,反应方程式为2NO+O22NO2;②有图示可以看出,NO2在BaO中储存,在Ba(NO3)2中还原,故选BaO;③NO2和H2S发生氧化还原反应,NO2做氧化剂,还原产物为N2,处理0.2molH2S,转移0.4mol电子,消耗 0.1molNO2,根据的是电子守恒,硫元素化合价应从-2→0,故氧化产物X的化学式应为S。
(3)①根据分析可知,气体a的名称:氧气;②根据得失电子守恒,AgNO3受热分解的化学方程式:2AgNO3Ag+2NO2↑+O2↑;②二氧化氮与氧气混合气体通入NaOH溶液中溶液溶液引发倒吸,所以在装置A、B之间加防倒吸装置。
◆考点02 硫酸性质及工业制备
1.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4•SO3),下列说法不正确的是( )
A.Na2S2O7水溶液呈中性 B.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
C.焦硫酸具有强氧化性 D.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
【答案】A
【解析】A.Na2S2O7可以写成Na2SO4•SO3,溶于水后三氧化硫和水反应生成硫酸,溶液显酸性,故A错误;B.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化过程中生成了新的物质,是化学变化,故B正确;C.从组成上分析,焦硫酸是由等物质的量的三氧化硫和纯硫酸化合而成,焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性,故C正确;D.Na2S2O7可以写成Na2SO4•SO3,其中三氧化硫与碱性氧化物反应生成新盐,故D正确;故选A。
2.(2024-2025高一上·浙江省金华十校·期末)硫铁矿(含FeS2)是一种重要的化学矿物原料,也是工业制硫酸的主要原料,其“焙烧氧化”及产物存在如下转化关系:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中FeS2体现的化学性质是 。
(2)请写出反应Ⅱ的化学方程式 。
(3)在实际工业生产中,反应Ⅲ常用 来吸收B气体,其目的是 。
(4)下列说法不正确的是______。
A.“A→B→C”与“A→D→C”是形成酸雨的两种常见途径
B.硫铁矿和黄铜矿(CuFeS2)中硫的化合价均为价
C.在富氧条件下,用氨水吸收可以得到化肥(NH4)2SO4
D.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
(5)已知硫铁矿在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,此过程相比“焙烧氧化”的优势是 。
A.无需控温 B.可减少有害气体产生 C.设备无需耐高温
【答案】(1)还原性
(2) 2SO2+O22SO3
(3) 98.3%的浓硫酸 防止形成酸雾,影响吸收效率
(4)BD
(5)BC
【解析】反应Ⅰ是硫铁矿(FeS2)和氧气反应,FeS2被氧气氧化,体现了还原性。FeS2被氧气氧化后生成SO2,即A为SO2。反应Ⅱ是SO2与O2的反应,故B为SO3,C为酸雨成分之一,故C为H2SO4。A和水反应生成D,故D为H2SO3。
(1)反应Ⅰ是硫铁矿(FeS2)和氧气反应,FeS2被氧气氧化,体现了还原性。
(2)FeS2被氧气氧化后生成SO2,因此反应Ⅱ是SO2与O2的反应,化学方程式为2SO2+O22SO3。
(3)反应Ⅲ中B是SO3,在实际工业生产中,常用98.3%的浓硫酸来吸收SO3。目的是防止形成酸雾,使SO3被充分吸收,因为如果用水吸收SO3,会形成酸雾,影响吸收效果。
(4)A.“ A(SO2)→B(SO3)→C(H2SO4)”与“A(SO2)→D(H2SO3)→C(H2SO4)”是形成酸雨的两种常见途径,A正确;B.硫铁矿(FeS2)中硫的化合价为-1价,B错误;C.在富氧条件下,用氨水吸收SO2,能将SO2氧化为SO42-,可以得到(NH4)2SO4,是氮肥,C正确;D.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性,D错误;故选BD。
(5)A.细菌氧化也需要控制温度,A错误;B.“焙烧氧化”会产生SO2等有毒气体,“细菌氧化”转化为硫酸盐,可减少有毒气体产生,B正确;C.“焙烧氧化”需要高温,“细菌氧化”在常温下进行,设备无需耐高温,C正确;故选BC。
3.(2024-2025高一上·浙江省西湖区学军中学·期末)硫铁矿(含FeS2)是一种重要的化学矿物原料,也是工业制硫酸的主要原料,其煅烧过程及产物存在如图转化关系:
回答下列问题:
(1)硫铁矿中硫元素的化合价为 。
(2)反应I的化学方程式为 。
(3)下列关于C的说法正确的是_______。
A.酸雨指的是的降水
B.浓硫酸有强氧化性,不能用于干燥气体
C.浓硫酸有脱水性,因此可以使硫酸铜晶体失去结晶水
D.稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高,浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低
(4)将A通入到溶液中无明显变化,若同时通入过量氨气,则生成白色沉淀,写出生成白色沉淀的总反应离子方程式 。
(5)将A通入新制氯水中,发现溶液褪色,检验反应后溶液中还原产物阴离子的方法是 。
【答案】(1)-1
(2) 4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
(3)D
(4) Ba2+ +SO2+2NH3 + H2O-=BaCO3↓+2NH4+
(5)取适量溶液于试管中,加稀HNO3酸化,再滴加硝酸银溶液,若是产生白色沉淀,则证明溶液中含有氯离子
【解析】硫铁矿和氧气煅烧生成A为二氧化硫,二氧化硫和水生成D为亚硫酸,亚硫酸氧化为C是硫酸;二氧化硫和氧气催化氧化生成B是三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸。
(1)硫铁矿中铁为+2价,则S元素的化合价为-1;
(2)反应I是硫铁矿和氧气煅烧生成二氧化硫,其化学方程式为4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3;
(3)A.酸雨是指pH值小于5.6的降水,故A错误;B.浓硫酸有强氧化性,但是不与二氧化硫反应,因此可以干燥二氧化硫气体,故B错误;C.硫酸铜晶体中自身含有水,浓硫酸吸收晶体中的结晶水,体现的是吸水性,故C错误;D.稀硫酸长时间放置水分挥发,在空气中浓度会变高,浓硫酸长时间放置吸水,在空气中浓度会变低,故D正确;选D;
(4)二氧化硫和氨气、水反应转化为亚硫酸铵,再和氯化钡生成亚硫酸钡沉淀,反应为:Ba2+ +SO2+2NH3 + H2O-=BaCO3↓+2NH4+;
(5)将二氧化硫通入到新制氯水中,两者发生反应生成硫酸和HCl,其中还原产物的阴离子为氯离子,因此检验反应后溶液中氯离子的方法为:取适量溶液于试管中,加稀HNO3酸化,再滴加硝酸银溶液,若是产生白色沉淀,则证明溶液中含有氯离子。
4.(2024-2025高一上·浙江省温州市·期末)工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。
(1)下列物质可以作为二氧化硫尾气吸收剂的是 。
A.浓硫酸 B.硫酸钠溶液 C.氢氧化钠溶液
(2)工业上有用硫酸铁溶液吸收二氧化硫,这体现了二氧化硫具有 。(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤②的化学方程式是 。
(4)下列说法不正确的是_____。
A.步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积,加快反应速率
B.可以用点燃法除去尾气中的
C.步骤③中M为水
D.常温下,浓硫酸可以用铁罐存储运输
【答案】(1)C
(2)还原性
(3)
(4)BC
【解析】黄铁矿粉碎后与空气混合加热,发生氧化还原反应产生Fe2O3、SO2,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化下反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4。
(1)根据分析可知,SO2污染空气,且为酸性氧化物,尾气吸收可选用氢氧化钠,故远C;
(2)硫酸铁溶液吸收二氧化硫发生反应:SO2+ Fe2(SO4)3+2H2O=2 FeSO4+H2SO4,体现了二氧化硫具有还原性;
(3)步骤②是二氧化硫氧化生成三氧化硫,化学方程式;
(4)A.步骤①将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,从而加快反应速率,提高原料的转化率,A正确;B.尾气中的SO2用氢氧化钠吸收,B错误;C.工业上M常用98.3%的浓硫酸吸收SO3制取H2SO4,C错误;D.常温下,浓硫酸与铁发生钝化生成致密的氧化膜,故可以用铁罐存储运输浓硫酸,D正确;故选BC。
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