2021_2022学年高中化学专题4硫及环境保护专题练含解析苏教版必修1

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专题形成性评价(四)(专题4)(75分钟　100分)一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水。根据材料回答1～3题。1．酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下：下列有关说法不正确的是(　　)①所涉及的变化均为氧化还原反应②光照是酸雨形成的必要条件之一③污染指数越高形成酸雨的速率越慢④优化能源结构能有效遏制酸雨污染A．①③　 　B．②④　　 C．①④　 　D．②③【解析】选A。SO2变为SO2激发态，没有化合价变化，并未发生氧化还原反应，①错误；结合图中信息知产生激发态SO2和·OH自由基需要光照条件，②正确；途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，③错误；使用化石燃料将产生SO2进而产生酸雨， 如果对化石燃料优化处理能有效遏制酸雨污染，④正确。【补偿训练】绿色植物是空气天然的“净化器”，研究发现，1公顷柳杉每月可以吸收160 kg SO2。下列物质中不能用于吸收空气中的SO2的是(　　)A．AlCl3　　　　　　　　B．CaOC．NaOH        D．NH3·H2O【解析】选A。SO2属于酸性氧化物，能够跟碱性氧化物或碱发生反应而被吸收。2．SO2属于严重的大气污染物，可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示：下列说法正确的是(　　)A．SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B．X气体是H2SC．在100～200 ℃时发生的是置换反应D．工业上可用浓硫酸处理工业尾气中的SO2【解析】选B。酸雨的pH<5.6，A错误；由已知分析可知X气体为H2S，B正确；在100～200 ℃时发生的反应为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，不是置换反应，C错误；浓硫酸与SO2不反应，D错误。3．某同学设计的微型实验装置验证SO2的性质，通过分析实验，下列结论表达正确的是(　　)A.a棉球褪色，验证SO2具有氧化性B．b棉球褪色，验证SO2具有还原性C．c棉球蓝色褪去，验证SO2具有酸性氧化物的性质D．可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气【解析】选D。a棉球中品红褪色，验证SO2具有漂白性，A错误；b棉球褪色，SO2与碱液反应，碱性减弱，溶液褪色，验证SO2具有酸性氧化物的性质，B错误；碘与SO2和水反应生成氢碘酸和硫酸，碘单质反应完全c棉球蓝色褪去，验证SO2的还原性，C错误；SO2具有强的还原性，能够被高锰酸钾溶液氧化成硫酸，SO2具有酸性氧化物的性质，可以被碱液吸收，D正确。4．小颖同学为了区别稀硫酸与稀盐酸，设计了如下图所示的四组实验方案，其中能达到目的的是(　　)【解析】选C。A中都会产生气泡；B中溶液都能变为红色；C中硫酸中会产生沉淀，而盐酸则不能产生沉淀；二氧化碳是酸性氧化物，不能和酸反应，D中没有明显现象。5．绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是(　　)A．污水排放：废酸液和废碱液中和后再放入指定位置集中处理B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰【解析】选B。废酸液和废碱液中和后再放入指定位置集中处理，减少污染，能体现“绿色化学”思想；B项工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想；C项工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，还可以提高硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想；D项火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。6．(2021·淄博高一检测)某同学通过一系列实验探究硫及其化合物的性质，实验现象正确且能达到目的的是(　　)A．点燃硫黄产生有刺激性气味的气体，该气体可以漂白纸浆B．向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑色，说明浓硫酸具有强的吸水性C．将H2S气体通入CuSO4溶液生成CuS沉淀，说明H2S为强电解质D．将Al片加入浓硫酸中，反应剧烈，说明浓硫酸具有强的氧化性【解析】选A。硫黄燃烧生成SO2，该气体具有漂白性，可以漂白纸浆，A正确；蔗糖中加入浓硫酸后变黑色，浓硫酸表现出脱水性，B错误；H2S是弱电解质，之所以能够与CuSO4溶液反应，是因为两者反应生成了难溶于水和酸的CuS沉淀，C错误；Al遇浓硫酸钝化，产生致密的氧化物薄膜，阻止金属与酸的进一步反应，D错误。7．已知下列氧化剂均能氧化＋4价的硫元素，为除去稀硫酸中混有的亚硫酸，以得到纯净的稀硫酸，应选用的最合理的氧化剂是(　　)A．KMnO4　　　　　  B．Ca(ClO)2C．H2O2         D．Cl2【解析】选C。除去稀硫酸中混有的亚硫酸，需要亚硫酸被氧化但不能引入新的杂质，H2O2是绿色氧化剂。8．如图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是(　　)【解析】选B。CO和CO2不具有漂白性，A、C选项被排除。B选项，当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2，使石灰水变浑浊，SO2被吸收，不能使品红褪色。D选项，当关闭活塞时，Cl2与NaHSO3发生反应，NaHSO3被氧化成NaHSO4，不产生SO2，石灰水不变浑浊。9．下列离子方程式正确的是(　　)A．向NaOH溶液中通入足量的SO2：SO2＋2OH－===SO＋H2OB．向新制氯水中通入少量的SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOC．将SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H＋＋CO===H2O＋CO2↑D．将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋【解析】选B。A项应为OH－＋SO2===HSO；C项应为2HCO＋SO2===SO＋2CO2＋H2O；D项中的物质不发生反应。10．小明同学无意中发现葡萄酒中配料的说明，根据所学化学知识判断下列说法中不正确的是(　　)A.SO2通常作为保护剂(杀毒剂)添加到葡萄酒中，有杀死葡萄皮表面的杂菌的作用B．SO2是一种抗氧化剂，在保护酒液的天然水果特性的同时防止酒液老化C．添加 SO2后生成的亚硫酸有利于果皮中色素、酒石、无机盐等成分的溶解 ，可增加浸出物的含量和酒的色度D．SO2是有毒的气体，这样的葡萄酒是不能饮用的【解析】选D。SO2有杀菌、消毒作用，故添加到葡萄酒中能杀死葡萄皮表面的杂菌，A项正确；SO2具有较强的还原性，故可作为抗氧化剂保护酒液的天然水果特性并防止酒液老化，B项正确；添加 SO2后生成的亚硫酸酸性较强，故有利于果皮中色素、酒石、无机盐等成分的溶解，以增加浸出物的含量和酒的色度，C项正确；SO2是有毒的气体，但按照国家标准在葡萄酒中加入少量的SO2也不会对人体造成危害，D项错误。11．强热条件下，硫酸亚铁固体可发生如下反应：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则(　　)①析出BaSO3沉淀　②析出BaSO4沉淀 ③逸出SO3气体　④逸出SO2气体A．①②　　B．②④　　C．①③　　D．③④【解析】选B。SO2、SO3的混合气体溶于水，发生反应：SO3＋H2O===H2SO4，同时放出大量的热，使SO2的溶解度减小而逸出，又由H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl知，析出的沉淀为BaSO4，在酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀。12．空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成，我国科学家用下列实验研究其成因：反应室底部盛有不同吸收液，将SO2和NO2按一定比例混合，以N2或空气为载体通入反应室，相同时间后，检测吸收液中SO的含量，数据如下：下列说法不正确的是(　　)A．控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施B．反应室①中可能发生反应：SO2 ＋2NO2＋2H2O===H2SO4＋2HNO2C．本研究表明：硫酸盐的形成主要与空气中O2有关D．农业生产中大量使用铵态氮肥会加重雾霾的形成【解析】选C。控制SO2和氮氧化物的排放是治理雾霾的有效措施，A正确；反应室①中SO2为还原剂，NO2为氧化剂，N2作载体，蒸馏水作吸收液，发生：SO2＋2NO2＋2H2O===H2SO4＋2HNO2，B正确；由已知 b≈d＞a≈c，若起始不通入NO2，则最终检测不到SO，可知硫酸盐的形成主要与NO2有关，C错误；铵态氮肥易挥发产生氨气，在载体相同，吸收液为氨水的条件下，将SO2和NO2按一定比例混合时产生SO的浓度较大，而空气中的硫酸盐又会加剧雾霾的形成，D正确。13．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：下列说法正确的是(　　)A．上述制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体可以互换D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗【解析】选A。上述制备过程所涉及的物质中有SO2、CO2两种酸性氧化物，A正确；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，B错误；根据上述分析，上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，C错误；“结晶脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，D错误。二、非选择题：共4题，共61分。14．(15分)某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。【提出猜想】猜想1：________________；猜想2：______________；猜想3：____________。为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：【实验探究】该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：(1)B中应该装下列试剂中的________(填编号)。A．NaCl溶液　　　　　 B．酸性KMnO4溶液C．盐酸         D．澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是____________________________________________。(3)D中澄清石灰水的作用是__________________________________________。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：①A中品红溶液褪色；②C中品红溶液不褪色；③D中澄清石灰水变浑浊。【得出结论】(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为____________。【解析】根据所学知识，能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体只有CO2和SO2，所以提出的猜想是猜想1：气体为CO2；猜想2：气体为SO2；猜想3：气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽检验无SO2，再检验CO2气体的存在，以防SO2干扰CO2的检验。答案：【提出猜想】气体为CO2　气体为SO2气体为CO2和SO2的混合气体【实验探究】(1)B(2)验证混合气体中是否含有SO2(3)验证混合气体中是否含有CO2【得出结论】(4)CO2和SO2的混合气体15．(14分)已知SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中的SO2的含量。(1)若原料气是从左向右的流向，上述装置组装连接的顺序是原料气→__________→________→________→______→________(填a、b、c、d、e)。(2)装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为__________________________________；当装置Ⅱ中出现____________现象时，立即停止通气。(3)若碘溶液的浓度为0.05 mol·L－1、体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为______________。【解析】(1)原料气先通过Ⅱ装置除去工业原料气中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。(2)依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。(3)由化学方程式可知：SO2  ～　 　I222 400 mL     1 molV(SO2)      0.05 mol·L－1×0.020 LV(SO2)＝22.4 mL则SO2的体积分数：×100%＝7%。答案：(1)c　d　b　a　e(2)I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－蓝色褪去(3)7%16．(16分)二氧化硫进入大气后，不仅会形成酸雨，还可能对人类造成危害，因此必须对含有二氧化硫的废气进行处理。(1)SO2中硫元素显＋4价，它可能降低到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SO2，达到减少污染的目的。(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2被氧化成SO的转化率。①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是__________(填写字母)。A.碘的淀粉溶液　　　　 B．酸性高锰酸钾溶液C．氢氧化钠溶液      D．氯化钡溶液②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有________________、____________。(3)利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题：①上述流程脱硫实现了________(填字母)。a．废弃物的综合利用　b．白色污染的减少c．酸雨的减少　d．臭氧层空洞的减少②步骤Ⅰ生成无水MnSO4的化学方程式是______________________________。步骤Ⅳ生成无水MnO2的化学方程式是_________________________________。【解析】(1) 。(2)①求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用量气装置，可求出吸收SO2后余气的体积；利用洗气瓶中的X溶液，求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能与SO2反应，且能发生明显的颜色变化，以便确定反应的终点。②求解SO2的转化率，应求出SO2气体的总量和生成SO的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量，只需知道通入时间。要求SO2的转化率，只需确定沉淀质量。(3)①题中流程脱硫，减少产生SO2污染空气，因此实现了废弃物的综合利用和酸雨的减少。②步骤Ⅰ中，SO2与MnO2发生MnO2＋SO2===MnSO4；步骤Ⅳ中MnSO4被酸性KMnO4氧化：2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===K2SO4＋5MnO2＋2H2SO4。答案：(1)还原剂(2)①A、B　②实验时间　加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量(3)①ac　②MnO2＋SO2===MnSO42KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===K2SO4＋5MnO2＋2H2SO417．(16分)燃煤的烟气中含有SO2，为了治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。Ⅰ.(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中适合用作该法吸收剂的是________(填字母序号)。a．石灰乳　　　　　b．CaCl2溶液(2)某工厂利用含SO2的烟气处理含Cr2O的酸性废水，吸收塔中反应后的铬元素以Cr3＋形式存在，具体流程如下：①用SO2处理含铬废水时，利用了SO2的________性。②吸收塔中发生反应的离子方程式为___________________________________。Ⅱ.石灰­石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。石灰­石膏法的吸收反应为SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO3＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O。其流程如图1：　烧碱法的吸收反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图2：已知：试剂Ca(OH)2NaOH价格(元/kg)0.362.9吸收SO2的成本(元/mol)0.0270.232(3)石灰­石膏法和烧碱法相比，石灰­石膏法的优点是__________________，缺点是_________________________________________________________________。(4)某学习小组在石灰­石膏法和烧碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案，流程图中的甲、乙、丙各是________、________、________(填化学式)。【解析】Ⅰ.(1)a.二氧化硫是酸性氧化物，能与石灰乳反应，a正确；b.盐酸的酸性强于亚硫酸，CaCl2溶液与二氧化硫不反应，b错误。(2)①反应中铬元素化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，因此二氧化硫失去电子被氧化，所以用SO2处理含铬废水时，利用了SO2的还原性。②二氧化硫中硫元素化合价从＋4价升高到＋6价，失去2个电子，根据电子得失守恒和原子守恒可知吸收塔中发生反应的离子方程式为3SO2＋Cr2O＋2H＋===2Cr3＋＋3SO＋H2O。Ⅱ.(3)利用题中已知和有关信息可知采用石灰­石膏法的优点是所用原料易得、成本低等；由于吸收产物亚硫酸钙难溶于水，所以缺点为亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞，导致吸收速率慢、效率低。(4)将亚硫酸钠和氢氧化钙发生复分解反应生成NaOH，然后再将亚硫酸钙氧化得到CaSO4·2H2O，这样NaOH能循环利用，涉及反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，2CaSO3＋O2＋2H2O===2CaSO4·2H2O，则甲为NaOH、乙为Ca(OH)2、丙为Na2SO3。答案：Ⅰ.(1)a　(2)①还原②3SO2＋Cr2O＋2H＋===2Cr3＋＋3SO＋H2OⅡ.(3)原料便宜，成本低　吸收慢，效率低(4)NaOH　Ca(OH)2　Na2SO3