高中化学单元测试——专题4硫与环境保护(适中版01)
2026-10-08
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内容正文:
高中化学单元测试 —— 专题4 硫与环境保护
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。下列措施不利于生态文明建设的是
A.推广光伏发电 B.深挖填埋废旧电池
C.增加植被面积 D.提倡使用新能源汽车
2.(本题3分)下列有关酸雨的说法中不正确的是
A.硫酸型酸雨形成的主要原因是生活生产中含硫燃料的大量燃烧
B.汽车尾气中的主要源自汽油中的含氮物质
C.用天然气代替含硫的煤作燃料,可有效控制酸雨的形成
D.酸雨能直接破坏农作物、腐蚀建筑物及工业设备
3.(本题3分)下列过程不属于自然界中硫循环环节的是
A.火山爆发释放 H2S B.植物吸收土壤中的硫酸盐
C.工业废气脱硫处理 D.动物尸体分解产生含硫物质
4.(本题3分)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载“石硫潢(即硫黄)能化银铜铁”。“化”的过程发生了化学变化,此过程中硫黄是
A.可燃物 B.助燃物 C.氧化剂 D.还原剂
5.(本题3分)用高铁酸钠()对河水、湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应(氧为-1价)(未配平),下列说法不正确的是
A.既是氧化剂又是还原剂
B.在反应中失去电子
C.配平后为
D.能杀菌消毒是因其具有强氧化性
6.(本题3分)下列实验方案不能达到预期目的的是
A.用品红溶液鉴别SO2和CO2
B.用加热的方法除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
C.用饱和碳酸钠溶液除去Cl2中的HCl
D.用硝酸银溶液和稀硝酸溶液检验溶液中Cl-
7.(本题3分)某化学兴趣小组设计下列实验装置,探究二氧化硫的制备和有关性质。下列说法正确的是
A.装置A中,可用98%硫酸代替70%硫酸,以提高反应速率
B.装置B中品红溶液褪色,继续通入二氧化硫又变红色
C.装置C中溶液褪色,证明SO2有漂白性
D.装置D中溶液变浑浊,体现了SO2的氧化性
8.(本题3分)下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化 B.浓硫酸敞口久置于空气中,质量增加
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体 D.常温下,不可以用铁、铝质容器盛装浓硫酸
9.(本题3分)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能通过氧化还原反应实现相应元素不同价态间转化的是
选
项
试剂
元素不同价
态间的转化
实验装置
a
b
c
A
70%硫酸
亚硫酸钠
高锰酸钾溶液
B
稀硫酸
硫化钠
氯化铁溶液
C
浓硝酸
铜片
水
D
浓盐酸
二氧化锰
硫化钠溶液
A.A B.B C.C D.D
10.(本题3分)和的混合气体通入、、的混合溶液中反应可回收S,转化过程如图所示。下列描述正确的是
A.转化过程中参加循环反应的离子只有、
B.过程Ⅲ反应的离子方程式为
C.为避免混合液失效,混合气体中和的物质的量之比应大于2∶1
D.随着反应的进行,最终混合溶液中、、的浓度会降低
11.(本题3分)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧
焰色为黄色
溶液中不含
B
向待测液中加入盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
待测液中含有
C
将包有固体的脱脂棉,伸入盛有的集气瓶中
脱脂棉燃烧
与反应放热
D
向氯水中加入粉末
有气体放出
盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
A.A B.B C.C D.D
12.(本题3分)a、b、c处放有浸有相应溶液的滤纸,d处放有浸有相应溶液的棉花团。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验。下列说法正确的是
A.与硫酸反应,体现的还原性
B.a处滤纸褪色,说明具有氧化性
C.b处滤纸出现黄色固体,说明具有氧化性
D.c处滤纸褪色,说明具有漂白性
13.(本题3分)将浓硫酸倒入盛有蔗糖(已用蒸馏水湿润)的广口瓶中进行如图所示的探究实验。已知:试纸分别是蘸有品红溶液的试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的试纸和湿润的蓝色石蕊试纸。
下列分析正确的是
A.蔗糖变黑、体积膨胀,蘸有品红溶液的试纸褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B.蘸有酸性KMnO4溶液的试纸褪色,说明SO2具有漂白性
C.湿润的蓝色石蕊试纸变红,由此可说明气体产物中含有SO2
D.澄清石灰水变浑浊,可以证明有CO2生成
14.(本题3分)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法正确的是
A.在过程I、II中均起催化剂作用
B.过程I中,氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1
C.过程II中发生反应:
D.将10L渣浆中的S2-(浓度为)转化为,理论上共需氧气
二、填空题
15.(本题14分)酸雨形成的原理之一可简示如下:
含硫燃料硫酸
请回答下列问题:
(1)A物质的化学式为______,B物质的化学式为______。
(2)三个反应中,不属于氧化还原反应的是______(填序号)。
(3)中硫元素显价,它可以降低到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,达到减少污染的目的。
(4)雨水的时,就判断为酸雨。已知,经测定某次雨水只含硫酸,且其浓度为,则这次降雨______(填“是”或“不是”)酸雨。
(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有、、、等。为了除去有害的气体,在英国已进行了一个研究,结果表明:高烟囱可以有效降低地面的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的增加了,但由于高烟囱的建造,地面浓度降低了之多。
①你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是______。
A.少用煤作燃料 B.把工厂的烟囱造高 C.燃料脱硫 D.把工厂迁移到农村 E.开发新能源
②请从全球环境保护的角度,分析这种建高烟囱的方法是否可取?______,理由是______。
三、解答题
16.(本题14分)工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸,流程如图所示(部分反应条件略去)。
已知:Ⅰ.与Ba2+反应生成白色沉淀,与盐酸反应生成SO2。
Ⅱ.一般情况下,温度、杂质等因素会影响催化剂活性。
(1)FeS2中S的化合价为_____________,在焙烧前将黄铁矿粉碎的目的是_____________。
(2)“净化”的目的是_____________。
(3)温度和硫酸浓度均影响SO3的吸收率,根据图所示,吸收SO3的最佳条件是_____________。
(4)尾气中的SO2可用过量氨水吸收,将吸收后的产物氧化可加工成一种常用化肥,该化肥的主要成分为________(填化学式)。SO2也可用于海水提溴,写出SO2吸收Br2的离子方程式_____________。
(5)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4,检验Na2S2O5是否变质的方法为_____________。
(6)常温下,用浓硫酸和浓硝酸配制1 L含0.4molH2SO4和0.2molHNO3的混合酸,取100mL该混合酸,加入足量铜粉,微热,使其充分反应(还原产物仅为NO),反应后溶液中Cu2+的物质的量浓度为_____________mol/L(忽略溶液体积变化)。
17.(本题15分)SO2是硫元素中一种重要物质,在生产生活中有重要用途。
Ⅰ. 小组同学设计了如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)试管A中发生反应的化学方程式为__________ 。
(2)试管B中的现象是__________,上方塞有浸NaOH溶液棉团的作用是________。
Ⅱ. 小组同学利用如图所示的装置研究SO2的性质:(熔点:SO2为,为16.8℃,沸点:SO2为-10℃,为45℃)
(3)装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是___________。
(4)装置Ⅱ的作用__________ 。
(5)根据氧化还原反应原理配平装置Ⅲ中KMnO4酸性溶液检验SO2性质的反应方程式________:。
Ⅲ.小组同学利用下列装置测定空气中SO2的含量。
(6)通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是____________。
(7)若空气流速为,当观察到装置内____________时,结束计时,该装置中发生反应的离子方程式为___________。
18.(本题15分)工业上常采用吸收法或催化还原法处理含废气,实现含硫资源综合利用。
(1)下列试剂能吸收的有_______(填序号)。
A.溶液 B.氨水 C.悬浊液 D.溶液
(2)某工厂采用和的混合溶液A吸收烟气中的过程如下图a所示:
①“吸收”过程中,溶液中和物质的量之比变_______(填“大”或“小”)。
②“再生”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式为_______。
(3)经多次循环后发现溶液A吸收效果降低,可能原因是_______,为验证你的猜想,实验中需选用的试剂有_______。
(4)用还原生成的反应分两步完成,如图b所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图c所示:
①分析可知为_______(写化学式)。
②第二步反应中的氧化产物和还原产物物质的量之比为_______。
试卷第1页(共3页)
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高中化学单元测试 —— 专题4 硫与环境保护
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。下列措施不利于生态文明建设的是
A.推广光伏发电 B.深挖填埋废旧电池
C.增加植被面积 D.提倡使用新能源汽车
【答案】B
【详解】A.推广光伏发电属于清洁可再生能源的应用,可减少化石能源消耗及污染物排放,有利于生态文明建设,A不符合题意;
B.废旧电池中含有重金属等有毒有害物质,深挖填埋会造成土壤、地下水污染,不利于生态文明建设,B符合题意;
C.增加植被面积可起到固碳、净化空气、涵养水源等作用,有利于生态文明建设,C不符合题意;
D.提倡使用新能源汽车可减少燃油车尾气污染物排放,有利于生态文明建设,D不符合题意;
故选B。
2.(本题3分)下列有关酸雨的说法中不正确的是
A.硫酸型酸雨形成的主要原因是生活生产中含硫燃料的大量燃烧
B.汽车尾气中的主要源自汽油中的含氮物质
C.用天然气代替含硫的煤作燃料,可有效控制酸雨的形成
D.酸雨能直接破坏农作物、腐蚀建筑物及工业设备
【答案】B
【详解】A.酸雨的pH<5.6,酸性较强,会损害农作物、腐蚀建筑物,其形成的主要原因是工业和民用上大量燃烧含硫的化石燃料,A正确;
B.汽油中不含氮元素,汽车尾气中的主要源自氮气与氧气在电火花作用下生成,B不正确;
C.用天然气代替含硫的煤作燃料,可减少含硫煤的使用,从而减少二氧化硫气体的排放,有效控制酸雨的形成,C正确;
D.酸雨的pH<5.6,酸性较强,能直接破坏农作物、腐蚀建筑物及工业设备,D正确;
故选:B。
3.(本题3分)下列过程不属于自然界中硫循环环节的是
A.火山爆发释放 H2S B.植物吸收土壤中的硫酸盐
C.工业废气脱硫处理 D.动物尸体分解产生含硫物质
【答案】C
【详解】A.火山活动可以释放硫化物,属于自然界中硫循环环节,A错误;
B.植物吸收土壤中的硫酸盐,属于自然界中硫循环环节,B错误;
C.工业废气脱硫处理,属于人类活动,C正确;
D.动物尸体分解产生含硫物质,属于自然界中硫循环环节,D错误;
故选C。
4.(本题3分)我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载“石硫潢(即硫黄)能化银铜铁”。“化”的过程发生了化学变化,此过程中硫黄是
A.可燃物 B.助燃物 C.氧化剂 D.还原剂
【答案】C
【详解】S单质具有氧化性,能将金属氧化为低价,将Ag、Fe氧化为+1、+2,转化为Ag2S、FeS,其自身化合价降低,所以硫黄是氧化剂,故答案选C。
5.(本题3分)用高铁酸钠()对河水、湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应(氧为-1价)(未配平),下列说法不正确的是
A.既是氧化剂又是还原剂
B.在反应中失去电子
C.配平后为
D.能杀菌消毒是因其具有强氧化性
【答案】A
【详解】A.该反应中中氧元素全部由-1价变为产物中的-2价,化合价仅降低,只作氧化剂,A错误;
B.中铁元素由+3价变为中的+6价,化合价升高,失去电子,B正确;
C.中铁元素共升高价,每个中氧元素共降低价,根据化合价升降守恒,与化学计量数比为1:3,再结合元素守恒配平得,C正确;
D.中铁为+6价,具有强氧化性,可使蛋白质变性,因此能杀菌消毒,D正确;
故选A。
6.(本题3分)下列实验方案不能达到预期目的的是
A.用品红溶液鉴别SO2和CO2
B.用加热的方法除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
C.用饱和碳酸钠溶液除去Cl2中的HCl
D.用硝酸银溶液和稀硝酸溶液检验溶液中Cl-
【答案】C
【详解】A.SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,而CO2不具有漂白性,因而不能使品红溶液褪色,故可以用品红溶液鉴别SO2和CO2,A正确;
B.Na2CO3固体稳定,受热不分解,而其中含有的少量的NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3,因此可以用加热的方法除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3,B正确;
C.HCl能够与Na2CO3反应产生CO2气体,使HCl气体中又混入新的杂质气体CO2,且氯气也能和Na2CO3溶液反应,因此不能用饱和碳酸钠溶液除去Cl2中的HCl,C错误;
D.由于AgCl是既不溶于水也不溶于稀硝酸的沉淀,而Ag2CO3只是不溶于水,但能够溶于稀硝酸,故可以用硝酸银溶液和稀硝酸溶液检验溶液中Cl-,D正确;
故合理选项是C。
7.(本题3分)某化学兴趣小组设计下列实验装置,探究二氧化硫的制备和有关性质。下列说法正确的是
A.装置A中,可用98%硫酸代替70%硫酸,以提高反应速率
B.装置B中品红溶液褪色,继续通入二氧化硫又变红色
C.装置C中溶液褪色,证明SO2有漂白性
D.装置D中溶液变浑浊,体现了SO2的氧化性
【答案】D
【分析】亚硫酸钠和70%浓硫酸反应生成二氧化硫,通入品红溶液验证其漂白性,而后通入酸性高锰酸钾溶液验证其还原性,最后通过硫化钠溶液验证其氧化性。据此回答;
【详解】A.98%的浓硫酸中氢离子浓度小,反应速率反而减慢,A错误;
B.二氧化硫可以使品红溶液褪色,加热才能又变红色,B错误;
C.高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性,C错误;
D.二氧化硫氧化硫离子生成硫沉淀,D正确;
故选D。
8.(本题3分)下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化 B.浓硫酸敞口久置于空气中,质量增加
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体 D.常温下,不可以用铁、铝质容器盛装浓硫酸
【答案】B
【详解】A.使蔗糖炭化是浓硫酸的脱水性的体现,与吸水性无关,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,敞口久置于空气中会吸收空气中的水蒸气,质量增加,B正确;
C.浓硫酸为酸性干燥剂,会与碱性气体发生反应,不能干燥氨气,C错误;
D.常温下浓硫酸可使铁、铝发生钝化,表面生成致密氧化物保护膜阻止内部金属继续反应,可以用铁、铝质容器盛装浓硫酸,D错误;
故选 B。
9.(本题3分)实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能通过氧化还原反应实现相应元素不同价态间转化的是
选
项
试剂
元素不同价
态间的转化
实验装置
a
b
c
A
70%硫酸
亚硫酸钠
高锰酸钾溶液
B
稀硫酸
硫化钠
氯化铁溶液
C
浓硝酸
铜片
水
D
浓盐酸
二氧化锰
硫化钠溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.70%硫酸与反应生成,发生的是非氧化还原反应,不存在+6价S转化为+4价S,A项错误;
B.稀硫酸与反应生成,发生的是非氧化还原反应,不存在+6价S转化为-2价S,B项错误;
C.浓与铜片反应生成,与水反应生成NO,符合,C项正确;
D.浓盐酸与二氧化锰在常温下不能生成,不能实现由-1价Cl转化为0价Cl,D项错误;
答案选C。
10.(本题3分)和的混合气体通入、、的混合溶液中反应可回收S,转化过程如图所示。下列描述正确的是
A.转化过程中参加循环反应的离子只有、
B.过程Ⅲ反应的离子方程式为
C.为避免混合液失效,混合气体中和的物质的量之比应大于2∶1
D.随着反应的进行,最终混合溶液中、、的浓度会降低
【答案】D
【详解】A.转化过程中Cu2+也参与循环(过程Ⅱ消耗、过程Ⅲ生成),即参加循环反应的离子还有Cu2+,A错误;
B.CuS是难溶物,离子方程式中不能拆写为S2-,过程Ⅲ正确的离子方程式为,B错误;
C.总反应为,和恰好反应的物质的量之比为2∶1,若物质的量之比大于2∶1,不足,无法被充分氧化为,不能完全转化,、逐渐减少,混合液失效,故为避免失效,物质的量之比应不大于2∶1,C错误;
D.总反应生成,溶剂质量增加,而、、作为循环物质总物质的量不变,因此浓度会降低,D正确;
故选D。
11.(本题3分)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧
焰色为黄色
溶液中不含
B
向待测液中加入盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
待测液中含有
C
将包有固体的脱脂棉,伸入盛有的集气瓶中
脱脂棉燃烧
与反应放热
D
向氯水中加入粉末
有气体放出
盐酸、次氯酸酸性比碳酸强
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.焰色为黄色,只能说明含,未通过蓝色钴玻璃观察,无法排除的存在,A错误;
B.加入盐酸酸化的出现沉淀可能由引起,不能确定是,B错误;
C.脱脂棉燃烧说明反应放热,与反应放热,符合事实,C正确;
D.向氯水中加入粉末,有气体放出仅证明酸性强于碳酸,而酸性弱于碳酸,D错误;
故答案选C。
12.(本题3分)a、b、c处放有浸有相应溶液的滤纸,d处放有浸有相应溶液的棉花团。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验。下列说法正确的是
A.与硫酸反应,体现的还原性
B.a处滤纸褪色,说明具有氧化性
C.b处滤纸出现黄色固体,说明具有氧化性
D.c处滤纸褪色,说明具有漂白性
【答案】C
【详解】A.NaHSO3与H2SO4反应制取SO2是复分解反应,利用了强酸制弱酸规律,A错误;
B.a处浸有品红溶液的滤纸褪色,体现了SO2的漂白性,B错误;
C.b处是SO2氧化Na2S生成黄色固体S,SO2中S元素的化合价由+4价降至0价,说明SO2具有氧化性,C正确;
D.c处浸有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色,发生反应5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,S元素的化合价由SO2中+4价升至中+6价,说明SO2具有还原性,D错误;
选C。
13.(本题3分)将浓硫酸倒入盛有蔗糖(已用蒸馏水湿润)的广口瓶中进行如图所示的探究实验。已知:试纸分别是蘸有品红溶液的试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的试纸和湿润的蓝色石蕊试纸。
下列分析正确的是
A.蔗糖变黑、体积膨胀,蘸有品红溶液的试纸褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B.蘸有酸性KMnO4溶液的试纸褪色,说明SO2具有漂白性
C.湿润的蓝色石蕊试纸变红,由此可说明气体产物中含有SO2
D.澄清石灰水变浑浊,可以证明有CO2生成
【答案】A
【分析】该实验的实验目的是探究浓硫酸的脱水性和强氧化性,同时探究二氧化硫的化学性质。
【详解】A.蔗糖变黑是因为浓硫酸将蔗糖中的H、O元素按2:1比例脱去,体现浓硫酸的脱水性;之后脱水生成的碳单质和浓硫酸发生氧化还原反应,生成的使品红试纸褪色,该过程中浓硫酸将C氧化,体现强氧化性,描述正确,A正确;
B.蘸有酸性高锰酸钾溶液的试纸褪色,说明二氧化硫具有还原性,B错误;
C.二氧化碳也是酸性氧化物,也能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,所以湿润的蓝色石蕊试纸变红不能说明气体产物中含有二氧化硫,C错误;
D.二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,所以澄清石灰水变浑浊不能证明有二氧化碳生成,D错误;
故选A。
14.(本题3分)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法正确的是
A.在过程I、II中均起催化剂作用
B.过程I中,氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1
C.过程II中发生反应:
D.将10L渣浆中的S2-(浓度为)转化为,理论上共需氧气
【答案】C
【分析】由流程可知:CaO与硫酸锰反应生成Mn(OH)2,通入氧气生成,涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,与S2-反应生成,进而与氧气反应生成,以此解答该题。
【详解】A.根据图示可知:在过程I中Mn(OH)2作还原剂被氧化为,在过程II中作氧化剂将S2-氧化为,A错误;
B.反应过程I的离子方程式为:2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,在该反应中氧化剂是O2,还原剂是Mn(OH)2,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2,B错误;
C.在过程II中,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:,C正确;
D.10 L渣浆中的S2-(浓度为320 mg/L)的物质的量n(S2-)=,将其氧化为时,失去电子的物质的量n(e-)=0.1 mol×[6-(-2)]=0.8 mol,根据电子守恒可知需O2的物质的量n(O2)=,D错误;
答案选C。
二、填空题
15.(本题14分)酸雨形成的原理之一可简示如下:
含硫燃料硫酸
请回答下列问题:
(1)A物质的化学式为______,B物质的化学式为______。
(2)三个反应中,不属于氧化还原反应的是______(填序号)。
(3)中硫元素显价,它可以降低到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,达到减少污染的目的。
(4)雨水的时,就判断为酸雨。已知,经测定某次雨水只含硫酸,且其浓度为,则这次降雨______(填“是”或“不是”)酸雨。
(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有、、、等。为了除去有害的气体,在英国已进行了一个研究,结果表明:高烟囱可以有效降低地面的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的增加了,但由于高烟囱的建造,地面浓度降低了之多。
①你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是______。
A.少用煤作燃料 B.把工厂的烟囱造高 C.燃料脱硫 D.把工厂迁移到农村 E.开发新能源
②请从全球环境保护的角度,分析这种建高烟囱的方法是否可取?______,理由是______。
【答案】(1) SO2 SO3
(2)③
(3)还原剂
(4)是
(5) ACE 不可取 未减少二氧化硫的总排放量
【分析】酸雨形成的原理之一图示原理为:含硫燃料,
【详解】(1)A物质的化学式为SO2,B物质的化学式为SO3。
(2)反应①中S、O元素的化合价发生改变,②中S、O元素化合价发生改变,则反应①②为氧化还原反应;反应③中,不含有化合价变化的元素,不是氧化还原反应,故选③。
(3)SO2中硫元素化合价降低,SO2被还原,应加入还原剂,所以可在工厂的烟道气中通入合适的还原剂除去SO2,达到减少污染的目的。
(4),则,所以pH=-lg(1×10-4)=4<5.6,是酸雨。
(5)①少用煤作燃料,燃料脱硫,开发新能源都会减少SO2的排放,ACE正确;
②建高烟囱,向环境中排放的总SO2未减少,所以该方法不可取。理由是:未减少二氧化硫的总排放量。
三、解答题
16.(本题14分)工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸,流程如图所示(部分反应条件略去)。
已知:Ⅰ.与Ba2+反应生成白色沉淀,与盐酸反应生成SO2。
Ⅱ.一般情况下,温度、杂质等因素会影响催化剂活性。
(1)FeS2中S的化合价为_____________,在焙烧前将黄铁矿粉碎的目的是_____________。
(2)“净化”的目的是_____________。
(3)温度和硫酸浓度均影响SO3的吸收率,根据图所示,吸收SO3的最佳条件是_____________。
(4)尾气中的SO2可用过量氨水吸收,将吸收后的产物氧化可加工成一种常用化肥,该化肥的主要成分为________(填化学式)。SO2也可用于海水提溴,写出SO2吸收Br2的离子方程式_____________。
(5)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4,检验Na2S2O5是否变质的方法为_____________。
(6)常温下,用浓硫酸和浓硝酸配制1 L含0.4molH2SO4和0.2molHNO3的混合酸,取100mL该混合酸,加入足量铜粉,微热,使其充分反应(还原产物仅为NO),反应后溶液中Cu2+的物质的量浓度为_____________mol/L(忽略溶液体积变化)。
【答案】(1)
-1
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
防止杂质使催化剂中毒(或降低催化剂活性)
(3)
、的硫酸
(4)
(5)
取少量样品于试管中,加水溶解,加入足量盐酸,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则说明已变质
(6)
0.3
【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁,用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫;吸收三氧化硫得到浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。
【详解】(1)中为价,化合物总化合价为0,因此化合价为;粉碎固体可以增大接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分;
(2)杂质会导致后续催化氧化的催化剂活性降低,净化目的是防止催化剂中毒;
(3)由图像可知,、硫酸浓度为时,吸收率最高,为最佳条件;
(4)过量氨水吸收生成,氧化后得到硫酸铵,是常用的氮肥;还原,自身被氧化为,配平得到离子方程式;
(5)变质生成,需要检验;根据已知,可与盐酸反应除去,不溶于盐酸,因此按上述操作检验即可;
(6)混合酸中:,。 铜与混酸反应的离子方程式为:,过量,按计算:,。
17.(本题15分)SO2是硫元素中一种重要物质,在生产生活中有重要用途。
Ⅰ. 小组同学设计了如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)试管A中发生反应的化学方程式为__________ 。
(2)试管B中的现象是__________,上方塞有浸NaOH溶液棉团的作用是________。
Ⅱ. 小组同学利用如图所示的装置研究SO2的性质:(熔点:SO2为,为16.8℃,沸点:SO2为-10℃,为45℃)
(3)装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是___________。
(4)装置Ⅱ的作用__________ 。
(5)根据氧化还原反应原理配平装置Ⅲ中KMnO4酸性溶液检验SO2性质的反应方程式________:。
Ⅲ.小组同学利用下列装置测定空气中SO2的含量。
(6)通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是____________。
(7)若空气流速为,当观察到装置内____________时,结束计时,该装置中发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2) 品红溶液褪色 吸收多余的SO2,防止污染空气
(3)
(4)使SO3冷凝为固体与SO2分离
(5)
(6)增大SO2与碘溶液的接触面积,使SO2被充分吸收
(7) 溶液蓝色恰好褪去,且30s不恢复
【分析】铜与浓硫酸加热发生反应,生成二氧化硫、硫酸铜和水,用品红溶液检验二氧化硫的漂白性,浸有NaOH的棉团防止二氧化硫进入空气,污染空气;
将二氧化硫和氧气的混合气体通入催化剂中加热,反应生成三氧化硫,用冰水浴将三氧化硫冷凝,再用酸性高锰酸钾检验二氧化硫,最后用NaOH将SO2除去,防止污染空气;
空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是增大接触面积,使充分反应,装置内是:SO2和碘溶液反应,根据得失电子守恒可知I2和SO2的系数比为1:1,原溶液是碘溶液,颜色为蓝色,当观察到装置内溶液蓝色消失,且30s不恢复时,结束计时,进行计算,即可得到空气样品中SO2的含量,据此回答。
【详解】(1)铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为。
(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以试管B中的现象是品红溶液褪色;SO2是有毒气体,浸NaOH溶液的棉团可吸收多余的SO2,防止污染空气。
(3)装置I模拟工业生产中SO2催化氧化,SO2与O2在催化剂、加热条件下反应生成SO3,化学方程式为。
(4)由SO2、SO3的熔沸点可知,装置II中冰水浴可使SO3冷凝为固体与SO2分离。
(5)装置Ⅲ中KMnO4酸性溶液和SO2反应生成MnSO4,Mn元素由+7价下降到+2价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
(6)通空气样品的导管末端带许多小孔的玻璃球泡,可增大SO2与碘溶液的接触面积,使SO2被充分吸收。
(7)若空气流速为,当观察到装置内溶液蓝色恰好褪去,且30s不恢复时,说明SO2将碘完全反应,结束计时,该装置中SO2与、反应生成和HI,离子方程式为。
18.(本题15分)工业上常采用吸收法或催化还原法处理含废气,实现含硫资源综合利用。
(1)下列试剂能吸收的有_______(填序号)。
A.溶液 B.氨水 C.悬浊液 D.溶液
(2)某工厂采用和的混合溶液A吸收烟气中的过程如下图a所示:
①“吸收”过程中,溶液中和物质的量之比变_______(填“大”或“小”)。
②“再生”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式为_______。
(3)经多次循环后发现溶液A吸收效果降低,可能原因是_______,为验证你的猜想,实验中需选用的试剂有_______。
(4)用还原生成的反应分两步完成,如图b所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图c所示:
①分析可知为_______(写化学式)。
②第二步反应中的氧化产物和还原产物物质的量之比为_______。
【答案】(1)BC
(2) 小
(3) 溶液中的被空气中的氧化为,导致有效吸收成分减少 稀盐酸和溶液
(4) 2:1
【详解】(1)A. 在溶液中溶解度小,不反应,不能吸收,B. 氨水可与反应生成或,能吸收 ,C.悬浊液:可与、反应生成,能吸收,D.溶液与不反应,不能吸收,所以选BC;
(2)和混合溶液吸收,发生的反应方程式为,被消耗,增多,因此二者物质的量之比变小,“再生” 过程中,溶液B与反应,生成并放出,化学方程式为;
(3)具有还原性,易被氧化,所以可能的原因是溶液中的被空气中的氧化为,导致有效吸收成分减少,验证的原理是检验溶液中是否含有,在检验之前首先排除溶液中的干扰,所以实验方案是先加稀盐酸,待不再产生气体后再加入溶液,观察是否有白色沉淀生成,所以选用的试剂是稀盐酸和溶液;
(4)根据图b,第一步是在300℃下,用还原生成中间产物X,第二步是在 100~200℃下,X与反应生成S,第一步中被还原,硫从+ 4价降低,生成中间产物X 第二步中X与发生归中反应生成硫单质,化合价变成0价,说明X中 硫的化合价为- 2价,因此X为,第二步反应的化学方程式为
,在该反应中是还原剂,其氧化产物为S,是氧化剂,其还原产物也为S,根据化学计量数可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1。
试卷第1页(共3页)
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