高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化达标测试

第2节综合拔高练

五年选考练

考点1　酸雨的防治

1.(2017课标Ⅲ,7,6分,)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)

A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物

B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染

C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放

D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料

考点2　SO2的制取、性质与应用

2.(2018浙江4月选考,9,2分,)下列反应中能产生二氧化硫的是(　　)

A.氧化铜和稀硫酸反应 B.亚硫酸钠和氧气反应

C.三氧化硫和水反应 D.铜和热的浓硫酸反应

3.(2017海南单科,2,2分,)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是(　　)

A.CO  B.SO2

C.HCl D.CO2

4.(2017江苏单科,4,2分,)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)

5.(2016海南单科,7改编,2分,)下列实验设计正确的是(　　)

A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性

B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼

C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在C

D.将SO2通入酸性KMnO4溶液证明SO2有还原性

考点3　硫的化合物的性质和转化

6.(2018浙江11月选考,28,4分,)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2的性质实验(夹持装置已省略):

请回答:

(1)下列说法正确的是　　　　　。 

A.反应后,将试管Ⅰ中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色

B.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4

C.试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性

D.试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替

(2)取下试管Ⅱ,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因　                                                                                                  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

7.(2018江苏单科,16节选,)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:

(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为　                                  　　　　　　　　　　　。 

(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。

已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃

硫去除率=(1-)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于　　　　。 

②700 ℃焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=　　　　。 

三年模拟练

应用实践

1.(2020北京清华附中高一上期中,)向含有下列离子的溶液中分别加入SO3固体后,溶液中下列离子个数不变的是(　　)

A.Mg2+ B.C C.Ba2+ D.S

2.(双选)(2020山东滕州一中高一上月考,)有一瓶Na2SO3溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是(　　)

A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化

B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4

C.加入稀硫酸后,不溶沉淀为BaSO4

D.此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化

3.(2020福建厦门一中高一上月考,)下列实验报告记录的实验现象正确的是(　　)

4.(2020北京房山高一期末,)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:

下列说法正确的是(　　)

A.操作①、④均为过滤

B.步骤②中发生了置换反应

C.步骤③中发生的反应为NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O

D.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4

5.()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维度。下图为硫及其部分化合物的“价—类”二维图,C为钠盐,根据图示回答下列问题:

(1)图中A、B、C、D分别代表含有不同价态的硫元素的四种物质,其中属于非电解质的是　　　　　(用化学式表示)。 

(2)足量B通入紫色石蕊试液中的现象是　　　　　　　　　　　　　　;FeCl3溶液(酸性)中通入B的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(3)C在反应中既可做氧化剂,又可做还原剂。当它做氧化剂时,理论上其可能被还原为　　　　(填标号)。 

A.Na2S　 B.S　 C.H2SO3　 D.Na2SO4　 E.H2SO4

(4)从硫元素化合价分析,硫单质既具有氧化性又具有还原性。请举一例说明其具有氧化性(用化学方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)将A与SO2混合,可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为　　　　　。 

迁移创新

6.(2020山东济南高三上月考,)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:

[探究一](1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是　　　                                                        　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要检验溶液X中是否含有Fe2+,应选用　　　　(填序号)。 

a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液

c.浓氨水   d.酸性KMnO4溶液

②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为　　　　。 

[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

(3)装置B中试剂的作用是　　                                         　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)认为气体Y中还含有Q的理由是　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 

(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于　　　　(填序号)。 

a.A之前 b.A、B间 c.B、C间 d.C、D间

(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是　　                                        　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

五年选考练

1.C　燃煤中加入CaO可以减少SO2气体的排放,减少酸雨的形成,但不能减少温室气体CO2的排放,C错误。

2.D　A项,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水;B项,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠;C项,三氧化硫和水反应生成硫酸;D项,铜和热的浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。

3.B　CO不与Na2S反应,没有沉淀产生,故A错误;SO2具有氧化性,与Na2S发生氧化还原反应生成单质S,溶液变浑浊,故B正确;HCl与Na2S反应生成H2S气体,没有沉淀产生,故C错误;CO2通入稀Na2S溶液中不产生沉淀,故D错误。

4.B　铜与稀硫酸不反应,A项错误;SO2能使品红溶液褪色,可用品红溶液验证SO2的漂白性,B项正确;SO2的密度大于空气,应用向上排空气法收集,C项错误;尾气处理时,应用NaOH溶液吸收,D项错误。

5.D　SO2使溴水褪色是发生了氧化还原反应,证明SO2具有还原性,故A错误;HNO3具有强氧化性,铁屑放入稀HNO3中不产生H2,产生NO,故B错误;澄清石灰水滴入含HC的溶液中也会产生白色沉淀,故C错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,故D正确。

6.答案　(1)ABD　(2)SO2遇品红溶液生成不稳定的无色物质,受热释放SO2,溶液恢复红色;温度降低,SO2在品红溶液中溶解度增大,溶液颜色变浅

解析　(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,试管Ⅰ中的白色固体为硫酸铜,加入水中后得到蓝色的硫酸铜溶液,故A正确;SO2与水反应生成H2SO3,不断振荡试管Ⅲ,H2SO3会部分被氧化生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4,故B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是发生了氧化还原反应,体现了SO2的还原性,故C错误;Na2CO3溶液也可以吸收SO2,故D正确。(2)SO2通入品红溶液中,生成不稳定的无色物质,该物质受热分解生成SO2,溶液恢复红色;温度降低,SO2在品红溶液中溶解度增大,溶液颜色变浅。

7.答案　(1)SO2+OH- HS

(2)①FeS2　②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中

(4)1∶16

解析　(1)用NaOH溶液吸收过量SO2生成NaHSO3,离子方程式为OH-+SO2 HS。

(2)①FeS2在低于500 ℃焙烧时能与空气中的O2反应生成Fe2O3和SO2,发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故不添加CaO的矿粉在焙烧时去除的硫元素主要来源于FeS2;②700 ℃焙烧时,添加CaO后,硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中,使矿粉硫去除率降低。

(4)分析反应前后元素化合价的变化,利用得失电子守恒知n(FeS2)+5×2n(FeS2)=×2n(Fe2O3),解得=,即理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16。

三年模拟练

1.A　A项,溶液中加入SO3固体,SO3与H2O反应生成H2SO4,溶液中含H+、S,H+、S、Mg2+之间不反应,可大量共存,Mg2+个数不变;B项,H+与C反应,C个数减少;C项,S、Ba2+反应生成沉淀,Ba2+个数减少;D项,H+与S反应,S个数减少。

2.CD　取少量溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀,可能是稀硫酸与BaCl2反应生成的,不能说明Na2SO3已部分被氧化,故A错误;加入BaCl2溶液后,生成的沉淀可能为BaSO3或BaSO4,故B错误;BaSO3能与足量稀硫酸反应,所以加入稀硫酸后的不溶沉淀为BaSO4,故C正确;此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化,故D正确。

3.B　二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出氢离子而使溶液呈酸性,石蕊试液遇酸变红色,所以a中试液变红色但不褪色;二氧化硫能使品红溶液褪色,所以b中看到的现象是品红溶液褪色,显示为无色;二氧化硫具有还原性,溶于水生成亚硫酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能将二氧化硫、亚硫酸氧化成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,所以c中看到的现象是产生白色沉淀;二氧化硫和碱反应生成亚硫酸根离子,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,所以d中看到的现象是产生白色沉淀。

4.C　根据流程图可知,操作④为蒸发结晶、过滤,故A不正确;步骤②中发生的反应为Na2CO3+2SO2+H2O 2NaHSO3+CO2,不属于置换反应,故B不正确;步骤③中发生的反应为NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O,故C正确;亚硫酸钠具有还原性,能被空气中的氧气氧化生成Na2SO4,所以亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,故D不正确。

5.答案　(1)SO2　(2)紫色石蕊试液变成红色　2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+　(3)AB　(4)Fe+S FeS(其他合理答案也可)　(5)2∶1

解析　(1)由“价—类”二维图可知,A为H2S,B为SO2,C为Na2SO3,D为H2SO4;H2S、Na2SO3、H2SO4为电解质,SO2为非电解质。(2)足量的SO2通入紫色石蕊试液中,SO2与H2O反应生成H2SO3,所以紫色石蕊试液变红色;FeCl3溶液与SO2反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+。(3)Na2SO3中硫元素的化合价为+4价,当它做氧化剂时,硫元素化合价降低,被还原的产物中硫元素的化合价低于+4价,选项中只有A、B符合。(4)硫单质具有氧化性,硫元素的化合价降低,硫与金属、氢气的反应均符合。(5)H2S与SO2反应生成S和H2O,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,质量之比为2∶1。

6.答案　(1)铁钉表面被钝化　(2)①d　②66.7%　(3)检验SO2是否除尽　(4)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O　(5)c　

(6)D中固体由黑色变成红色和E中固体由白色变成蓝色

解析　(1)铁钉放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钝化,铁钉表面形成一层氧化膜。

(2)①溶液中原来已经含有Fe3+,用KSCN溶液和氯水无法检验溶液中是否含有Fe2+;Fe3+与铁粉反应生成Fe2+,无法检验溶液中是否含有Fe2+;加入浓氨水有红褐色氢氧化铁沉淀生成,受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨是否有Fe(OH)2生成,故无法检验溶液中是否含有Fe2+;Fe2+能使酸性KMnO4溶液褪色,能用酸性KMnO4溶液检验其中的Fe2+,故选d。②混合气体的物质的量为=0.015 mol;SO2通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀,根据原子守恒可得:

SO2　　~　　BaSO4

1 mol 233 g

n(SO2) 2.33 g

所以n(SO2)=0.01 mol,V(SO2)=0.01 mol×22.4 L·mol-1=0.224 L,

故二氧化硫的体积分数为×100%≈66.7%。

(3)装置A除去二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以装置B可以检验二氧化硫是否除尽。

(4)在加热时,铁钉中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。

(5)Q为CO2,CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊,要确认产物中含有CO2,要先除去SO2,所以应把盛有澄清石灰水的试剂瓶放在B、C间,故选c。

(6)氢气还原氧化铜会生成红色的铜和水蒸气,水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色,气体Y中含有H2的实验现象为D中固体由黑色变成红色和E中固体由白色变成蓝色。