新教材适用高中化学专题4硫与环境保护测评A苏教版必修第一册

专题4测评(A)

(时间:60分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有1个选项符合题意)

1.下列有关硫单质的说法中不正确的是(　　)。

A.硫是一种淡黄色的固体

B.试管内壁上的硫可用二硫化碳清洗

C.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,发出淡蓝色火焰

D.过量的硫与铁反应生成Fe2S3,表现了硫的还原性

答案:D

解析:硫是一种黄色或淡黄色固体,A项正确;硫溶于二硫化碳,B项正确;硫在空气中燃烧生成二氧化硫,发出淡蓝色火焰,C项正确;硫与铁反应生成FeS,硫得电子作氧化剂,表现了硫的氧化性,D项错误。

2.下列现象能证明SO2有漂白性的是(　　)。

A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后,紫色消失

B.红色的酚酞溶液中通入SO2,红色消失

C.品红溶液中通入SO2后,红色消失

D.溴水中通入SO2后,橙色消失

答案:C

解析:A项,SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使紫色的Mn转化成近无色的Mn2+,说明SO2具有还原性;B项,SO2通入水中显酸性,可消耗碱,最终使溶液呈酸性,酚酞指示剂恢复至无色,体现了SO2酸性氧化物的性质;D项,SO2与溴水发生氧化还原反应,生成无色的H2SO4、HBr,说明SO2具有还原性;C项,SO2与品红化合生成无色物质,说明SO2具有漂白性。

3.下列溶液能够区别SO2和CO2的是(　　)。

①澄清石灰水　②氯水　③酸性KMnO4溶液④品红溶液

A.①②③ B.①②④

C.②③④ D.①③④

答案:C

解析:SO2 和CO2 都属于酸性氧化物,它们与澄清石灰水反应的现象相同,澄清石灰水不能区别SO2和CO2;SO2 具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化而使溶液褪色;SO2 还具有漂白性,能使品红溶液褪色。CO2不具有还原性和漂白性,可以用②③④来区别SO2 和CO2。

4.下列各组物质都能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是(　　)。

A.SO2、Cl2  B.HClO、Na2O2

C.SO2、活性炭  D.Na2O2、活性炭

答案:B

解析:A项,SO2和Cl2均可使品红溶液褪色,二者的漂白原理不同,SO2是与品红化合成无色物质,Cl2与水反应生成的HClO能将品红氧化成无色物质,不正确;B项,HClO、Na2O2都是将品红氧化为无色物质,均属于氧化型漂白剂,正确;C项,SO2、活性炭分别属于化合型漂白剂、吸附型漂白剂,不正确;D项,Na2O2、活性炭分别属于氧化型漂白剂、吸附型漂白剂,不正确。

5.化学兴趣活动中设计了用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是(　　)。

A.打开A中分液漏斗的活塞,加入浓硫酸,充分反应后烧瓶内出现黑色膨化固体

B.品红溶液红色褪去,证明有SO2气体生成

C.检验A中产生的气体中含有水蒸气,应将E接在A和B之间

D.D中溶液变浑浊,即可证明反应产生CO2

答案:D

解析:浓硫酸有脱水性,向盛有蔗糖的烧瓶中加入浓硫酸,蔗糖脱水炭化并放出大量的热,浓硫酸具有强氧化性,与C反应生成H2O、CO2和SO2,使黑色固体膨化,A项正确;反应体系中只有SO2可以使品红溶液褪色,B项正确;因为B、C、D中盛放的都是水溶液,所以检验水蒸气时,应将E接在A和B之间,C项正确;C中的酸性KMnO4溶液可以除去SO2,只有酸性KMnO4溶液不褪色且D中溶液变浑浊,才能证明反应产生CO2,D项错误。

6.工业废气中氮氧化物是主要污染物,为了治理污染,常通入NH3,发生反应NOx+NH3N2+H2O来治理污染。现有NO、NO2的混合气体3 L,用同温同压下3.5 L NH3使其恰好完全转化为N2,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为(　　)。

A.1∶1 B.1∶3

C.2∶1 D.1∶4

答案:B

解析:在相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,设混合气体中NO、NO2的体积分别是xL和yL,则x+y=3。根据得失电子守恒可知2x+4y=3.5×3,解得x=0.75、y=2.25,因此混合气体中NO、NO2的物质的量之比为1∶3。

7.A是中学化学中常见的单质,B、C为化合物。它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件省略)。下列判断正确的是(　　)。

A.A可能是金属,也可能是非金属

B.A、B、C含有一种相同的元素

C.B、C的水溶液一定都呈碱性

D.反应①②不一定都是氧化还原反应

答案:B

解析:A单质在碱性条件下发生反应生成B、C两种化合物,发生了氧化还原反应,元素A的化合价既升高又降低,存在负化合价,应为非金属元素,金属元素不存在负化合价,A项错误。A单质在碱性条件下发生氧化还原反应生成B、C两种化合物,B、C两种化合物在酸性条件下生成A单质,则A、B、C含有一种相同的元素,B项正确。若A单质为氯气,与氢氧化钠反应可生成氯化钠,氯化钠的水溶液呈中性,C项错误。由单质生成化合物,元素的化合价发生变化;由化合物生成单质,元素的化合价也发生变化,所以反应①和反应②一定属于氧化还原反应,D项错误。

8.将足量的铜片与100 mL 18 mol·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是(　　)。

A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性

B.反应结束后两种反应物均有剩余

C.被还原的硫酸为 mol

D.参加反应的Cu为0.9 mol

答案:D

解析:浓硫酸可以与铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1L×18mol·L-1×=0.9mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=mol。综上所述,D项错误。

二、不定项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

9.火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径,反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　)。

A.SO3由SO2氧化产生

B.FeS2等矿物转化为石膏时,需要曝露在地球表面

C.火山喷发时收集的雨水,放置时pH变大

D.火山喷发口附近可能发现硫

答案:C

解析:由SO2转化为SO3的过程中S元素的化合价升高被氧化,故SO3由SO2氧化产生,A项正确;FeS2等矿物转化为石膏时,需要被氧气氧化,故需要曝露在地球表面,B项正确;火山喷发时收集的雨水,放置时发生反应:2H2SO3+O22H2SO4,故溶液酸性增强,pH变小,C项错误;由图可知,火山喷发的气体中含有硫化氢和二氧化硫,二者可发生反应生成硫,所以火山喷发口附近可能发现硫,D项正确。

10.酸性条件下,利用T·F菌可实现天然气脱硫,其原理如下图所示。下列说法中,正确的是(　　)。

A.在图示转化关系中,化合价发生变化的元素只有S和O

B.Fe2(SO4)3可以在转化过程中循环使用

C.在图示转化关系中,氧化性O2>S>Fe3+

D.每消耗68 g H2S,标准状况下将有22.4 L O2得到电子

答案:BD

解析:在图示转化关系中,化合价发生变化的元素有S、O、Fe,A项错误;根据图示,Fe2(SO4)3、FeSO4相互转化,Fe2(SO4)3可以在转化过程中循环使用,B项正确;在图示转化关系中,FeSO4被O2氧化为Fe2(SO4)3,H2S被Fe2(SO4)3氧化为S,氧化性O2>Fe3+>S,C项错误;每消耗68gH2S转移电子的物质的量是×2=4mol,根据得失电子守恒,消耗氧气的物质的量是1mol,标准状况下的体积为22.4L,D项正确。

11.含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(　　)。

A.a可能为正盐,也可能为酸式盐

B.c为不溶于盐酸的白色沉淀

C.d不可用于杀菌、消毒

D.反应②说明d有漂白性

答案:CD

解析:由题干信息可知,盐a与稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,d能使酸性KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a溶液与足量Cl2反应生成溶液b,溶液b与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4,b为Na2SO4。由分析可知,盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A项正确;由分析可知,c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B项正确;由分析可知,d为SO2,在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫,起到杀菌、抗氧化作用,C项错误;SO2通入酸性KMnO4溶液中,发生反应:5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+,该反应中,SO2作还原剂,表现出还原性而不是漂白性,D项错误。

12.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学理念

B.加Y加热过程中,Y被氧化

C.CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体

D.将CuSO4溶液蒸干,可制得胆矾晶体

答案:AB

解析:相对于途径①,铜与浓硫酸反应会生成二氧化硫气体而污染空气,途径②的优点是制取等质量的硫酸铜需要的硫酸少,且途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学理念,A项正确;由Cu(OH)2转化为Cu2O,铜元素化合价降低,被还原,则Y具有还原性,被氧化,B项正确;硫酸铜分解生成Cu2O和混合气体,根据得失电子守恒,CuSO4分解的化学方程式为2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,则X可能是O2、SO2和SO3的混合气体,若只是SO2和SO3,铜元素、硫元素化合价均降低,无元素化合价升高,C项错误;将CuSO4溶液蒸干,会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水,D项错误。

三、非选择题(本题共4小题,共52分)

13.(13分)(1)请将下列五种物质:KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上,组成一个未配平的化学方程式:

KBrO3+　　　+H2SO4　　　+　　+　　　+　　　+H2O。 

(2)如果上述化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1,则:

①Br2的化学计量数是　　　　; 

②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:

KBrO3+　　　　+H2SO4……; 

③若转移10 mol电子,则反应后生成I2的物质的量为　　　　 mol。 

答案:(1)KI　I2　Br2　K2SO4　KBr(四种产物顺序可变)

(2)①1　②3　16　KI　9　③5

解析:(1)根据KBrO3中Br元素在反应后化合价降低可知,KBrO3作氧化剂,则还原剂为KI,故可得未配平的化学方程式:KBrO3+KI+H2SO4I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O。(2)①如果I2的化学计量数是8,KBr的化学计量数是1,假设有8molI2生成,则根据I元素的化合价变化可知,KI共失电子16mol,根据Br元素的化合价变化可知,由KBrO3→KBr,1molKBrO3得6mol电子,则由KBrO3→Br2中KBrO3共得10mol电子,即Br2的化学计量数为1;②由①中推断可知,KI的化学计量数为16,KBrO3的化学计量数为3,再根据K原子守恒推出K2SO4的化学计量数应为9,根据S原子守恒推出H2SO4的化学计量数应为9,即得配平的化学方程式为3KBrO3+16KI+9H2SO48I2+Br2+9K2SO4+KBr+9H2O;③设每转移10mol电子,生成I2的物质的量为ymol,则可得关系式:

16KI~16e-~　8I2

10mol ymol

解得y=5。

14.(13分)A、B是两种常温下有刺激性气味的气体,将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊试液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊试液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:

(1)写出A、B的化学式:A　　　　　　,B　　　　　。 

(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:　,或　。 

(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 

(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是　　　　　　　　　　　　　;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)SO2　Cl2

(2)2NaOH+SO2Na2SO3+H2O

NaOH+SO2NaHSO3

(3)2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O

(4)溶液变为红色　无明显变化

解析:具有漂白作用、能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊试液褪色,但能使紫色石蕊试液变红色,所以A为SO2;B气体使紫色石蕊试液先变红后褪色,为Cl2;如果将Cl2与SO2等体积混合,通入溶液中,则发生下列反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl,生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用,但它们能使紫色石蕊试液变红色。

15.(13分)回答下列问题。

(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为　　　　。 

(2)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 

(3)采用“空气吹出法”从浓缩海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2ONaBr+NaBrO3+NaHCO3,吸收1 mol Br2时,转移的电子为　　　　 mol。 

(4)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。

①H3PO2中,P元素的化合价为　　　　。 

②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为　　　　(填化学式)。 

答案:(1)MnSO4(或Mn2+)　

(2)2∶1

(3)　

(4)①+1价　②H3PO4

解析:(1)浓缩液中碘元素以I-的形式存在,I-具有还原性,可将MnO2还原为Mn2+。(2)该反应中Cl由+5价降低为+4价,S由+4价升高为+6价,则KClO3为氧化剂,Na2SO3为还原剂。根据得失电子守恒可得:n(KClO3)×(5-4)=n(Na2SO3)×(6-4),=2∶1。(3)由化学方程式可知,Br2既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒知,吸收1molBr2转移mol电子。(4)①根据化合价代数和为0可确定H3PO2中P元素显+1价。②根据题中信息可写出反应的化学方程式:4Ag++H3PO2+2H2O4Ag↓+H3PO4+4H+,即氧化产物为H3PO4。

16.(13分)已知:酸性条件下,氧化性N>S。二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。

(1)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)

①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加70%的硫酸的操作: 　 　　　　　　。 

②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是 　　　　　　　。 

③实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是　　　　　　　　　(用含字母的代数式表示,不用化简)。 

(2)某学习小组设计用如图所示装置验证二氧化硫的化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　。 

②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。

方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成

方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去

方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀

上述方案中合理的是　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)①打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加　②使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收　③×100%

(2)①试管a中出现淡黄色浑浊　②Ⅲ　SO2+Cl2+2H2O4H++S+2Cl-

解析:(1)①打开分液漏斗旋塞前,首先要打开分液漏斗上口的活塞,以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。②反应停止后还要继续通入一段时间氧气,目的是将产物SO3以及未反应的SO2全部赶至吸收装置。③装置D中增加的质量为SO3的质量;SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应,则装置E中沉淀为BaSO4,根据硫原子守恒,被氧化的SO2的物质的量为mol,未被氧化的SO2的物质的量为mol,故SO2的转化率为×100%。

(2)①SO2能将S2-氧化,生成硫单质。②方案Ⅰ,不管SO2与氯水是否发生氧化还原反应,氯水中的Cl-与Ag+反应可得到AgCl白色沉淀;方案Ⅱ中,氯水可使品红溶液褪色;方案Ⅲ中,产生白色沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O4H++S+2Cl-。