新教材适用高中化学专题4硫与环境保护测评B苏教版必修第一册

专题4测评(B)

(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.下列有关化学与生活、生产的叙述错误的是(　　)。

A.用作“钡餐”的物质的主要成分是硫酸钡

B.自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式

C.常温下,可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸

D.SO2具有氧化性,因此可用于漂白纸浆

答案:D

解析:二氧化硫有漂白性,用于漂白纸浆,不是利用氧化性,D项错误。

2.关于反应H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O所涉及的物质,下列说法错误的是(　　)。

A.H2SO4在该反应中为氧化剂

B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质

C.Na2SO4属于强电解质

D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物

答案:A

解析:H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O中无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,所以该反应中无氧化剂,A项错误;Na2SO3不稳定,容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质,B项正确;Na2SO4在水中完全电离,属于强电解质,C项正确;SO2在空气中会转化成硫酸,形成酸雨,所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物,D项正确。

3.下列变化不属于化学变化的是(　　)。

A.SO2使品红溶液褪色

B.氯水使有色布条褪色

C.活性炭使红墨水褪色

D.H2O2水溶液使染料褪色

答案:C

解析:A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去,为物理变化。

4.O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(　　)。

A.氧气是氧化产物

B.O2F2既是氧化剂又是还原剂

C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4

答案:D

解析:A项,O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,O2F2是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,H2S是还原剂,错误;C项,没有说明是标准状况,不能确定HF的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;D项,根据化学方程式可知还原剂(H2S)与氧化剂(O2F2)的物质的量之比是1∶4,正确。

5.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为(　　)。

A.2 B.3 C.4 D.5

答案:D

解析:在NaClO中Cl的化合价为+1价,反应后被还原为NaCl,NaCl中Cl的化合价为-1价,1molNaClO参加反应得到2mol电子,若参加反应的NaClO为16mol,则转移电子的物质的量为32mol;S的化合价在反应前为-价,反应后升高为+6价,1molNa2Sx参与反应,失去电子(6x+2)mol,由得失电子总数相等可得6x+2=32,解得x=5。

6.把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是(　　)。

A.反应物微粒是S、S、OH-

B.该反应可能在酸性条件下进行

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1

D.2 mol S参加反应时,转移的电子为3 mol

答案:C

解析:碱性条件下,S与氢氧根离子反应生成S2-和S,反应的离子方程式为3S+6OH-2S2-+S+3H2O,反应中部分S的化合价从0价升高到+4价,部分S的化合价从0价降低到-2价,则反应物微粒是S、OH-,A错误;酸性条件下,不能有OH-参加或生成,B错误;化合价降低的S作氧化剂,化合价升高的S作还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C正确;反应中3molS参加反应转移4mol电子,则2molS参加反应时,转移的电子为2mol×mol,D错误。

7.某非金属单质X与浓硫酸共热,反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2,则X元素在生成物中的化合价可能为(　　)。

A.+1价 B.+2价

C.+3价 D.+4价

答案:D

解析:X为非金属,X+2H2SO4XO2+2SO2↑+2H2O,则X为+4价。

8.下图是某学校实验室中硫酸试剂标签上的部分内容,据此判断下列说法中正确的是(　　)。

A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1

B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气

C.能用铁制容器盛放该硫酸

D.该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌

答案:C

解析:此题考查浓硫酸和稀硫酸的不同点。根据标签信息可得c=mol·L-1=18.4mol·L-1,可知此硫酸为浓硫酸;稀硫酸与Zn反应产生H2,浓硫酸与Zn反应不产生H2;可用铁制容器盛放浓硫酸,但不能盛放稀硫酸;浓硫酸稀释时由于放出大量的热,故应将浓硫酸慢慢注入盛水的烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌。

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.利用如图所示装置进行下列实验,能得到相应实验结论的是(　　)。

答案:CD

解析:SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,A项错误;在常温下,Cu与浓硫酸不发生反应,B项错误;盐酸的酸性比碳酸的强,根据强酸制弱酸的原理可知,CO2不与CaCl2反应,C项正确;溴水褪色说明产生了SO2,证明浓硫酸具有氧化性,D项正确。

10.下列有关含硫物质间的转化判断正确的是(　　)。

A.0.1 mol Cu与足量的硫充分反应,生成物的质量比Cu单质的质量增加了1.6 g

B.如图是铜与浓硫酸反应的实验装置,B中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2

C.Cu投入稀硫酸中加热,没有明显变化,加入一定量的H2O2溶液后,金属Cu逐渐溶解,反应中H2O2起催化作用

D.25.0 mL 0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况)Cl2转化为Cl-,则S2将转化为S

答案:AD

解析:铜与硫反应的化学方程式:2Cu+SCu2S,0.1molCu与足量的硫充分反应生成硫化亚铜0.05mol,消耗硫0.05mol,根据质量守恒定律可知增加的质量为参加反应的硫的质量:0.05mol×32g·mol-1=1.6g,A项正确;铜与浓硫酸反应的实验装置中,B装置不是干燥装置,B中盛装的溶液应为亚硫酸氢钠溶液,起到储气、安全防倒吸的作用,B项错误;H2O2具有氧化性,在酸性环境下能将金属铜氧化,化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O,H2O2中O元素的化合价从-1价降低到-2价,H2O2作氧化剂,C项错误;n(Na2S2O3)=0.025L×0.100mol·L-1=0.0025mol,n(Cl2)==0.01mol,设S2被氧化后的S元素的化合价为n,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,0.0025×2×(n-2)mol=2×0.01mol,n=6,故S2将转化为S,D项正确。

11.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是(　　)。

A.吸收过程中有气体生成

B.结晶后母液中含有NaHCO3

C.气流干燥过程温度不宜过高

D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3

答案:B

解析:根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为H2SO3+2Na2CO3Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3Na2SO3+NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生的反应为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3CO2+NaHSO3↓,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品。根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A项正确;结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B项错误;NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C项正确;结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D项正确。

12.某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。

A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液

B.实验时,湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液中出现淡黄色沉淀

C.此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性

D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性

答案:B

解析:A项,70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫气体最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,A正确;B项,二氧化硫不能漂白pH试纸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,所以湿润的pH试纸不褪色,B错误;C项,SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,二氧化硫能使鲜花、品红溶液褪色说明其有漂白性,使高锰酸钾溶液褪色说明其有还原性,与Na2S反应生成S说明其有氧化性,故C正确;D项,点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性,D正确。

三、非选择题(本题共4小题,共52分)

13.(10分)非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸。请回答下列问题:

ABCD

(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。

①D的化学式是　　　　; 

②在工业生产中,大量排放的B气体被雨水吸收后形成了　　　　而污染环境。 

(2)若A为活泼金属,C是淡黄色粉末化合物。

①A、C的化学式分别是:A　　　　;C　　　　。 

②氯气与D的溶液反应的离子方程式为                      　。 

1 mol C与水反应生成D,转移的电子为　　　　 mol。 

答案:(1)①H2SO4　②酸雨

(2)①Na　Na2O2　②Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　1

解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,会形成酸雨。

(2)A为Na,C为Na2O2,B为Na2O,D为NaOH。

14.(10分)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。请根据下图所示,回答下列问题:

(1)X的化学式为　　　　,Y的化学式为　　　　。 

(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　　　　(填字母)。 

A.Na2S+S 　　  B.Na2SO3+S

C.Na2SO3+Na2SO4 　　 D.SO2+Na2SO4

(4)将X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　　　　。 

答案:(1)H2S　SO2

(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

(3)B

(4)2∶1

解析:(2)W的浓溶液是浓硫酸,与铜单质在加热条件下发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(3)Na2S2O3中S元素化合价是+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价和小于+2价,A中S的化合价都小于+2价,C、D中S的化合价都大于+2价,B符合题意。(4)X为H2S,与SO2混合可生成淡黄色固体,反应的化学方程式为2H2S+SO23S+2H2O,反应中H2S中硫元素的化合价由-2价变化为0价,H2S作还原剂;SO2中硫元素的化合价由+4价变化为0价,二氧化硫作氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。

15.(16分)长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数,设计了如图所示实验装置:

请回答下面的问题:

(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗,则应该怎样检查虚线框内装置的气密性?

                                             　。 

(2)D装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。B装置中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)称量a g Na2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀b g,原样品中Na2SO3的质量分数为　　　　　　　。 

(4)C装置中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)现有以下试剂:蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液,请从中选择合适试剂,设计一种不同的实验方法测定试样中无水亚硫酸钠的质量分数:

                                             　。 

答案:(1)关闭止水夹a,由长颈漏斗向锥形瓶内加水至长颈漏斗内液面高于锥形瓶内液面,过一段时间观察液面是否变化,若不变,说明气密性良好,否则,说明装置漏气

(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S

(3)×100%

(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

(5)称取一定质量的样品置于烧杯中,加水溶解,依次加入足量盐酸和BaCl2溶液,过滤,洗涤,干燥,称量沉淀物的质量,计算即可(其他合理答案也可以)

解析:(3)bg白色沉淀为BaSO4,其物质的量为mol,则原样品ag中含Na2SO3也为mol,样品中Na2SO3的质量分数为×100%。

16.(16分)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有具有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl22SOCl2,部分装置如图所示,回答以下问题:

(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→　　　　　　　　　→①,②←　　　　　　　　(某些仪器可以多次使用)。 

(2)冷凝管口③是　　　　(填“进水”或“出水”)口,冷凝管上连接的干燥管的作用是                              　。 

(3)实验室制Cl2的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

SOCl2与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是　　　　。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 6.76 g,则SOCl2的产率为　　　　(保留两位有效数字)。 

(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是                           　。 

答案:(1)→→⑨→⑩　⑩←⑨←⑦

(2)进水　吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2与水反应

(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O　SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑

(4)蒸馏　71%

(5)取少量溶液加入试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-

解析:(1)根据SO2+Cl2+SCl22SOCl2可知,向三颈烧瓶中分别通入的是SO2和Cl2,其中实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,需要通过饱和NaCl溶液除去HCl,利用浓硫酸干燥,再通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为⑥→→→⑨→⑩;向亚硫酸钠固体中滴加浓硫酸来制取SO2,只需要利用浓硫酸干燥生成的SO2,然后即可通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦。

(2)冷凝管中水流方向是“低进高出”,则③是进水口;冷凝管上连接的干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2与水反应。

(3)利用MnO2与浓盐酸混合加热制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生的白雾是盐酸小液滴,并有具有刺激性气味的SO2气体产生,反应的化学方程式为SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑。

(4)SCl2的沸点为50℃,实验结束后,可通过蒸馏操作分离液体混合物;若反应中消耗的Cl2的体积为896mL,即Cl2的物质的量为=0.04mol,SOCl2的理论产量为0.04mol×2×119g·mol-1=9.52g,则SOCl2的产率为×100%=71%。

(5)因为SOCl2与足量NaOH溶液反应有Na2SO3生成,所以要先除去S。检验溶液中存在Cl-的操作方法是取少量溶液加入试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。