2022高考化学一轮复习-专题九-氧、硫及其化合物和环境保护2练习.docx
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1、2022高考化学一轮复习 专题九 氧、硫及其化合物和环境保护2练习2022高考化学一轮复习 专题九 氧、硫及其化合物和环境保护2练习年级:姓名:- 21 -专题九氧、硫及其化合物和环境保护考点1 硫及其氧化物硫的氢化物1.2021江苏南京六校联考下列制取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的的是()2.2021广东佛山南海区摸底测试天然气是应用广泛的燃料,但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用氧化亚铁硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是()A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+B.脱硫过程中O2间接氧化
2、H2SC.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液D.过程乙中发生反应的离子方程式为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O3.2020四川成都摸底测试,11分二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。(1)SO2可用来制备定影剂Na2S2O3,反应的化学方程式为Na2CO3+2Na2S+4SO23Na2S2O3+CO2。请用单线桥表示该反应中的电子转移情况,还原剂与氧化剂的物质的量之比为。(2)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2,反应的离子方程式为;吸收后的浓溶液可用图1所示装置再生循环脱硫,并制得硫酸,电极a的电极反应为,乙是。图1(3)可设计二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的
3、二氧化硫,原理如图2所示。其能量转化的主要形式是,c电极是极,移动的离子及方向是。 图24.14分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)实验室中用图1所示装置测定SO2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均被完全吸收) 图1装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为。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。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)某学习小组设计用图2所示装置验证二氧化硫的
4、化学性质。 图2能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象是。为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三等份,分别进行如下实验。 方案:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成 方案:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去 方案: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“”“”或“”);试管b中发生反应的离子方程式为。当通入二氧化硫至试管c中溶液呈中性时,该溶液中c(Na+)=。考点2 硫酸硫酸盐5.2021北京顺义区测试改编某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中正确的是()选项现象结论A中注入
5、浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色体现了浓硫酸的吸水性B中观察到棉球a、b都褪色均体现了SO2的漂白性C中无水硫酸铜变蓝说明反应产物中有H2OD中溶液颜色变浅(未褪色),中澄清石灰水变浑浊说明有CO2产生6.2020北京,19,12分探究Na2SO3固体的热分解产物。资料:4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。BaS易溶于水。隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。(1)检验分解产物Na2S取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色
6、沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是。(2)检验分解产物Na2SO4取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO42-。(3)探究(2)中S的来源来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。针对来源1进行如下实验:实验可证实来源1不成立。实验证据是。不能用盐酸代替硫酸的原因是。写出来源2产生S的反应的离子方程式:。
7、(4) 实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理(5) 性: 。考点3 臭氧和过氧化氢环境保护7.2021北京通州区检测,14分H2O2溶液在工业生产和日常生活中应用广泛。(1)H2O2溶液常用于伤口消毒,这一过程利用了过氧化氢的(填过氧化氢的化学性质)。(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。已知0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.652 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。(3)H2O2溶液能将碱性废水中的CN-转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体,C
8、N-的电子式为,写出该反应的离子方程式 。(4)如图1所示是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生的总反应方程式: 。 图1 图2(5)如图2所示是一种用电解原理制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式是。处理的废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34 g时,理论上电路中通过电子mol。8.2020福建师范大学附属中学期中考试,10分为更有效地处理工业废气中的SO2,减少大气污染,科学家不断对相关反应进行研究尝试。(1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中硫的质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有亿吨SO2排放到大气中(假设S全部
9、转化为SO2)。(2)下列物质中,能吸收SO2的有(填标号)。a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.生石灰 d.Na2CO3溶液(3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3H2O,过程如图所示:“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变(填“大”或“小”)。“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式是。检验产品(NH4)2SO3H2O中含有少量SO42-的方法如下:取少量产品加水溶解,(将实验操作和现象补充完整)。一、选择题(每小题6分,共18分)1.2021贵州贵阳名校质检某同学将SO2和Cl2的混合气
10、体通入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三等份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:下列分析不正确的是()A.说明Cl2被完全消耗B.中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2OH2SO4+2HIC.中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO42-D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化2.2021河北石家庄五校联考将SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀,而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)()A.Cu和浓硝酸B.CaO和浓氨水C.大理石和稀盐酸D.高锰酸钾溶液和浓盐酸3.新情境20
11、21四川成都龙泉中学模拟海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-、CO32-等,火力发电时排放的烟气可用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是()A.海水pH约为8的原因主要是海水中含有CO32-、HCO3-B.吸收塔中发生的反应有SO2+H2OH2SO3C.氧化主要是氧气将HSO3-、SO32-氧化为SO42-D.经稀释排放出的废水中SO42-的浓度与海水中的相同二、非选择题(共56分)4.2021广东七校联考,14分某学习小组开展下列实验探究活动。(1)装置A中反应的化学方程式为。(2)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。
12、装置连接顺序为A、C、D、F,其中装置C的作用是,通过现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。利用G装置可测定装置A中残留的SO2的含量,量取1.00 mL残液于圆底烧瓶中,加适量的水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应:H2O2+SO2H2SO4,然后用0.100 0 molL-1 NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗NaOH溶液20.00 mL。(3)G中球形冷凝管的进水口为(填“a”或“b”)。(4)残液中SO2含量为gL-1。(5)经过多次测定发现,测定值始终高于实际值,则其原因是。5.原创14分某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的
13、组成进行实验探究。(1)用如图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)实验1.铜片与浓硫酸反应操作现象加热到120250 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液继续加热至338 铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀装置B的作用是;装置C中盛放的试剂是。为证明装置A中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是。(2)探究实验1中加热到120250 时所得黑色固体的成分。【提出猜想】黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。【查阅资料】资料1:亚铁氰化钾K4Fe(CN)6是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,
14、生成红棕色沉淀。资料2:CuSCu2S黑色晶体黑色晶体难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水【设计并实施实验】实验2.探究黑色固体中是否含CuO操作现象i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10 mL试剂A的小烧杯中,搅拌黑色表层脱落,露出光亮的铜片ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降上层溶液澄清、无色试剂A是。甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是。实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S操作现象i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置有
15、固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置有固体剩余,溶液变成浅绿色【获得结论】由实验2和实验3可得到结论:实验1中,加热至120250 时所得黑色固体中(填黑色固体的组成情况)。【实验反思】分析实验1中加热至338 时产生的现象的原因,同学们认为是在较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成的。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为 。6.2021北京海淀区期中,14分某课外小组探究硫化钠晶体(Na2S9H2O)在空气中放置后的氧化产物。取少量在空气中放置一段时间的硫化钠晶体
16、样品,溶于水得到溶液A,测得溶液A的pH为13。查阅资料:.硫化钠晶体在空气中放置后,可能会有Na2Sx、Na2SO3、Na2S2O3等物质生成。.S2-、Sx2-、S2O32-都不能使品红褪色,SO32-或高浓度OH-能使品红褪色。.Na2Sx能与H+反应生成H2S(臭鸡蛋气味气体)和S;Na2Sx能与Cu2+反应生成CuS(黑色固体)和S;Na2S2O3可与Cu2+形成可溶性络合物,该络合物对稀盐酸稳定,受热易分解生成棕黑色沉淀。(1)取未在空气中放置的硫化钠晶体,溶于水后测得溶液显碱性,用离子方程式解释其原因为。(2)进行实验一。编号试剂现象1溶液A立即褪色2pH=13的NaOH溶液无明
17、显变化实验一证明氧化产物中有Na2SO3,其中编号2实验的目的是。某同学由实验结果进一步推测硫化钠晶体的氧化产物中可能还含有Na2SO4,这是因为Na2SO3有性。(3)进行实验二。取溶液A于试管中,加入足量的稀盐酸,立即出现淡黄色浑浊,同时产生大量臭鸡蛋气味的气体,离心沉降(固液分离),得到无色溶液B和淡黄色固体。取无色溶液B,(填操作和现象),证明溶液A中存在SO42-。该实验现象不能证明样品中存在Na2Sx,因为。(4)进行实验三。证明氧化产物中存在Na2S2O3的证据是。溶液A中加入CuCl2溶液生成黑色沉淀,可能发生的反应是(用离子方程式表示)。结论:硫化钠晶体在空气中放置后的氧化产
18、物有Na2SO3、Na2SO4、Na2Sx和Na2S2O3。7.新素材14分亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,熔点为-105 ,沸点为79 ,140 以上时易分解,是一种淡黄色至红色液体,遇水剧烈水解生成两种酸性气体,常用作脱水剂,广泛应用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。(1)氯化亚砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是。用硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件下合成氯化亚砜,如果想达到原子利用率最大化,则三者的物质的量之比为。(2)甲同学设计如图所示装置用ZnCl2xH2O制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):装
19、置的连接顺序为AB(填标号)。向装置A中缓慢滴加SOCl2,需打开活塞(填“a”“b”或“a和b”)。为了更加充分地回收SOCl2,写出可对装置B采取的有效措施:。实验结束后,为检测ZnCl2xH2O是否完全脱水,称取蒸干后的固体a g溶于水中,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为b g。若ba=(保留一位小数),即可证明ZnCl2xH2O已完全脱水。装置A中发生反应的化学方程式是。(3)乙同学认为SOCl2还可用作由 FeCl36H2O制取无水FeCl3的脱水剂,但丙同学认为该实验会发生氧化还原反应,并设计如下实验方案进行验证:取少量FeCl36H2O于试管中,加入过量S
20、OCl2,振荡使两种物质充分反应;再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若,则证明脱水过程中发生了氧化还原反应,按照丙同学的思路,还可以通过检验或(填离子符号)是否存在来证明该过程是否发生了氧化还原反应。答案专题九氧、硫及其化合物和环境保护1.B浓硫酸具有强氧化性,与铜在加热条件下反应可生成二氧化硫气体,A项正确;二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,B项错误;溶液的颜色变浅或褪去,则铁离子被还原,可说明二氧化硫具有还原性,C项正确;二氧化硫中硫元素的化合价为+4,Na2S中硫元素的化合价为-2,二者可发生归中反应生成单质S,SO2表现氧化性,D项正确。2.C根据题图可知,
21、过程甲中硫酸铁与硫化氢反应可生成硫酸亚铁、单质硫,则反应的离子方程式为2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+,A项正确;过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子,过程甲中铁离子氧化硫化氢,则脱硫过程中O2间接氧化H2S,B项正确;该脱硫过程中Fe3+、Fe2+相互转化,不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,C项错误;过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子,发生反应的离子方程式为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,D项正确。3.(1)12(1分)(2)SO2+2OH-SO32-+H2O(2分)2H2O+2e-H2+2OH-(2分)浓H2SO4溶液(1分)(3)化学能转化成电能(1分)负(1分)H+由c
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