鲁科版 高中化学必修一 332不同价态硫元素间的转化 酸雨及其防治 同步练习.docx

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鲁科版高中化学必修一332不同价态硫元素间的转化酸雨及其防治同步练习

第2课时　不同价态硫元素间的转化　酸雨及其防治

分层训练

[基础过关]

题组一　硫及含硫化合物的氧化性与还原性判断

1．根据硫元素的化合价判断下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（　　）

A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4

答案　A

解析　处于最低价态的元素，无氧化性。

2．在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是（　　）

A．硫在空气中燃烧

B．铜片与浓硫酸共热

C．红热的木炭与浓硫酸反应

D．亚硫酸钠与较大浓度硫酸反应

答案　A

解析　A选项中硫元素化合价升高，被氧化；B、C选项中浓硫酸中的硫元素化合价均降低；D项中硫元素的价态不变，故选A。

题组二　硫酸的性质及应用

3．将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．③④B．①②⑤⑧

C．①②③④⑦D．以上答案均不正确

答案　A

解析　与木炭、H2S反应及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是吸水性。

③和④满足题意。

4．向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是（　　）

①浓硫酸具有脱水性　②浓硫酸具有吸水性　③浓硫酸具有强氧化性　④盐酸具有挥发性　⑤盐酸具有还原性　⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低

A．①③⑥B．②④⑥

c．③⑤⑥D．②③④⑤

答案　B

解析　向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，说明加入的浓硫酸吸水放热，导致溶液温度升高，加快了HCl的挥发，因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性，盐酸具有挥发性，且气态物质的溶解度与温度有关，该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。

5．如图是Cu与浓硫酸反应的实验装置。

已知：

铜片足量，浓硫酸（浓度为18mol·L－1）为50mL。

下列有关判断正确的是（　　）

A．装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2

B．装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中

C．品红溶液可检验生成的SO2，碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体

D．充分反应后，被还原的H2SO4少于0.45mol

答案　D

解析　装置B为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，A项错误；装置C为集气瓶，收集SO2，B项错误；碱性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C项错误；由题意知，H2SO4为0.9mol，根据反应方程式Cu＋2HSO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的H2SO4的物质的量为0.45mol，但在反应过程中，硫酸的浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的H2SO4少于0.45mol，D项正确。

题组三　SO

的检验

6．为了检验某溶液中是否含有SO

，下列操作最合理的是（　　）

A．先用盐酸酸化，再加BaCl2溶液

B．先用硝酸酸化，再加BaCl2溶液

C．加入用硝酸酸化的BaCl2溶液

D．先用盐酸酸化，再加Ba（NO3）2溶液

答案　A

解析　检验SO

时常用Ba2＋，但是需要排除CO

和SO

的影响，CO

可以通过将溶液酸化排除影响，SO

也可以通过将溶液酸化排除影响，但要注意不能用硝酸等强氧化性酸，防止SO

被氧化成SO

，所以通常先用盐酸酸化溶液，排除CO

、SO

、Ag＋的影响以后，再用BaCl2溶液检验SO

。

7．下列有关物质检验的实验结论正确的是（　　）

选项

实验操作及现象

实验结论

A

向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成

该溶液中一定含有SO

B

向某溶液中加入盐酸，将生成的气体通入品红溶液中，品红溶液退色

该溶液一定含有SO

C

将某气体通入品红溶液中，品红溶液退色

该气体一定是SO2

D

将SO2通入Na2CO3溶液中，将生成的气体，先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水中有浑浊

说明酸性H2SO3>H2CO3

答案　D

解析　A项，该溶液中可能含Ag＋；B项，该溶液中可能含有HSO

；C项，该气体可能是Cl2、O3等。

题组四　环境污染与环境保护

8．下列对酸雨和雾霾的理解正确的是（　　）

A．酸雨是指pH<7的降水（包括雨、雪、霜等）

B．酸雨放置后酸性会降低

C．酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关

D．对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾，该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应

答案　C

解析　酸雨是指pH<5.6的降水，A项错误；酸雨中；含有H2SO3，放置后会被逐渐氧化为H2SO4，酸性增强，B项错误；雾霾的形成主要与大气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物有关，C项正确；SO2溶于水生成H2SO3的反应是非氧化还原反应，D项错误。

9．下列因果关系不正确的是（　　）

选项

原因

结果

A

植树造林

温室效应

B

SO2和NO2大量排放

酸雨

C

汽车尾气的排放

光化学烟雾

D

含氮、磷等生活废水的大量排放

赤潮

答案　A

解析　A项，温室效应是CO2的大量排放导致的，植树造林可降低空气中CO2的浓度，缓解温室效应；B项，SO2和NO2等酸性气体的大量排放，会导致酸雨；C项，汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D项，氮、磷等营养元素可使水体富营养化，引起赤潮。

[能力提升]

10．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。

请根据如图所示，回答下列问题：

（1）Y的化学式为________，检验Y所用的试剂是________。

（2）W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_______________________________________________________________。

（3）欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________（填序号）。

a．Na2S＋Sb．Na2SO3＋S

c．Na2SO3＋Na2SO4d．SO2＋Na2SO4

（4）将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。

该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

答案　

（1）SO2　品红溶液

（2）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋2H2O＋SO2↑

（3）b　（4）1∶2

解析　X为气态氢化物H2S，Y为硫元素＋4价的氧化物SO2，Z为硫元素＋4价的盐，可以为Na2SO3，W为＋6价的含氧酸H2SO4。

（1）由上述分析可知Y为二氧化硫气体，二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液退色，加热恢复红色，所以检验二氧化硫的试剂可以是品红溶液。

（2）W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋2H2O＋SO2↑。

（3）Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c、d中S的化合价都大于2，b符合题意。

（4）将X即H2S与SO2混合，可生成淡黄色固体，发生反应：

2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，反应中H2S做还原剂，SO2做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。

11．已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下可发生化学反应。

（1）反应的化学方程式为________________________________

_______________________________________________________。

（2）试用如图所示装置设计一个实验，验证上述反应产生的各种产物（若该反应有水生成，则假定混合气体中的水均来自产物）。

编号

①

②

③

④

装置

这些装置的连接顺序（按产物气流从左至右的方向）是：

________（填装置中导管口的编号，下同）接________，________接________，________接________。

（3）实验时可观察到装置①中A瓶中溶液退色，C瓶中溶液不退色。

A瓶中溶液的作用是___________________________________________；

B瓶中溶液的作用是______________________________________________；

C瓶中溶液的作用是___________________________________________。

（4）装置②中所加固体药品是无水硫酸铜，可验证的产物是________。

（5）装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可验证的产物是________。

答案　

（1）2H2SO4（浓）＋C

2SO2↑＋CO2↑＋2H2O

（2）g　c（或d）　d（或c）　a　b　f　（3）检验SO2气体　吸收SO2气体　检验SO2气体是否除尽　（4）H2O　（5）CO2

解析　

（1）木炭粉与浓硫酸在加热条件下发生反应生成SO2、CO2和H2O，反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋C

2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。

（2）检验CO2和SO2时用到的溶液中均含有水，所以先检验H2O的存在，CO2和SO2均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验SO2，再除去SO2，最后检验CO2。

（3）A瓶中溶液是用来检验SO2的，B、C瓶中溶液是为除去SO2并检验SO2是否除尽的。

（4）无水硫酸铜为白色固体，遇水可变为五水硫酸铜（CuSO4·5H2O），五水硫酸铜为蓝色固体，可检验H2O的存在。

（5）将剩余气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊．证明该气体是CO2。

12．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。

为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去），试回答下列问题：

（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_________________________

_______________________________________________________________。

（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是____________________________

______________________________________________________。

（3）丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是________________________。

（4）A中加入的试剂可能是________，作用是____________________________；

B中加入的试剂可能是________，作用是_________________________________；

E中加入的试剂可能是________，作用是________________________________。

（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：

C中：

________________________，D中：

________________________。

如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？

________（填“能”或“不能”），原因是______________________________________

____________________________________________________________。

答案　

（1）Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）当Zn与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐变稀，Zn与稀H2SO4反应可产生H2

（3）检查装置的气密性

（4）品红溶液　检验SO2　浓H2SO4　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中水蒸气进入D中

（5）黑色（CuO）变成红色（Cu）　白色粉末变成蓝色　不能　因为混合气体中含H2O，会干扰H2的检验

解析　本题对Zn与浓H2SO4反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。

设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。

验证SO2，可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。

[拓展探究]

13．SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。

工业上有多种方法可以减少SO2的排放。

（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。

该反应的化学方程式是____________________________

__________________________________________________。

（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。

①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO3时，两种吸收液体积比V（Na2SO3）∶V（NaOH）＝______________。

②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是________________________________________

___________________________________________________。

（3）甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。

为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

已知：

Na2SO3（固体）＋H2SO4（浓）

Na2SO4＋SO2↑＋H2O反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。

甲认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4，产生BaSO4的原因是

①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。

②_______________________________________________。

为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其他现象；D中红色退去。

③试管B中试剂是____________溶液；滴加浓硫酸之前的操作是_________________________________________________。

④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是_____________________________

____________________________________________________。

答案　

（1）2CaCO3＋2SO2＋O2

2CaSO4＋2CO2

（2）①1∶2　②Ca2＋＋OH－＋HSO

===CaSO3↓＋H2O

（3）②A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀

③饱和NaHSO3　打开弹簧夹，通入N2，一段时间后关闭弹簧夹

④SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液

解析　

（1）根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙，同时生成二氧化碳，所以反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2

2CaSO4＋2CO2。

（2）①假设生成的NaHSO3物质的量都为2mol，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为2mol，需1molNa2SO3；NaOH＋SO2===NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量也为2mol，需2molNaOH，假设Na2SO3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为cmol·L－1，两种吸收液体积比V（Na2SO3）∶V（NaOH）＝

∶

＝1∶2。

②NaOH溶液吸收了足量的SO2发生反应：

NaOH＋SO2===NaHSO3，与一定量的石灰水溶液充分反应NaHSO3＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋NaOH＋H2O，离子反应为Ca2＋＋OH－＋HSO

===CaSO3↓＋H2O，使NaOH溶液再生。

（3）②二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫，与BaCl2溶液反应，三氧化硫与水反应生成硫酸，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl。

③滴加浓硫酸之前打开弹簧夹，通入N2，排出装置中的氧气，然后滴加浓硫酸，Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，所以B中的试剂是饱和NaHSO3，除去白雾。

④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液。