3.3.2不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化　酸雨及其防治

第2課時(shí)不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化酸雨及其防治分層訓(xùn)練基礎(chǔ)過(guò)關(guān)題組一硫及含硫化合物的氧化性與還原性判斷1根據(jù)硫元素的化合價(jià)判斷下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是()ANa2S BS CSO2 DH2SO4答案A解析處于最低價(jià)態(tài)的元素，無(wú)氧化性。2在下列生成二氧化硫的反應(yīng)中，反應(yīng)物中的含硫物質(zhì)被氧化的是 ()A硫在空氣中燃燒B銅片與濃硫酸共熱C紅熱的木炭與濃硫酸反應(yīng)D亞硫酸鈉與較大濃度硫酸反應(yīng)答案A解析A選項(xiàng)中硫元素化合價(jià)升高，被氧化；B、C選項(xiàng)中濃硫酸中的硫元素化合價(jià)均降低；D項(xiàng)中硫元素的價(jià)態(tài)不變，故選A。題組二硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用3將濃硫酸與下列物質(zhì)作用時(shí)，既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是()紅熱的木炭H2S氣體CuFeONH3使木材炭化CuSO45H2O對(duì)鐵、鋁的鈍化A BC D以上答案均不正確答案A解析與木炭、H2S反應(yīng)及Fe、Al鈍化時(shí)濃硫酸只表現(xiàn)氧化性；濃硫酸與NH3反應(yīng)時(shí)只表現(xiàn)酸性，是濃硫酸的脫水性；是吸水性。和滿足題意。4向濃鹽酸中加入濃硫酸會(huì)產(chǎn)生大量白霧，下列關(guān)于原因的分析正確的是()濃硫酸具有脫水性濃硫酸具有吸水性濃硫酸具有強(qiáng)氧化性鹽酸具有揮發(fā)性鹽酸具有還原性氣態(tài)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而降低A Bc D答案B解析向濃鹽酸中加入濃硫酸會(huì)有白霧產(chǎn)生，說(shuō)明加入的濃硫酸吸水放熱，導(dǎo)致溶液溫度升高，加快了HCl的揮發(fā)，因此該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明濃硫酸具有吸水性，鹽酸具有揮發(fā)性，且氣態(tài)物質(zhì)的溶解度與溫度有關(guān)，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與濃硫酸的脫水性、氧化性及鹽酸的還原性無(wú)關(guān)。5如圖是Cu與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。已知：銅片足量，濃硫酸(濃度為18 molL1)為50 mL。下列有關(guān)判斷正確的是()A裝置B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2B裝置C為安全瓶，防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中C品紅溶液可檢驗(yàn)生成的SO2，堿性棉球的作用是吸收空氣中的酸性氣體D充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4少于0.45 mol答案D解析裝置B為安全瓶，可觀察反應(yīng)過(guò)程中裝置是否堵塞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置C為集氣瓶，收集SO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；堿性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，H2SO4為0.9 mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cu2HSO4(濃)CuSO4SO22H2O及條件“銅片足量”可知，當(dāng)硫酸完全參與反應(yīng)時(shí)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45 mol，但在反應(yīng)過(guò)程中，硫酸的濃度越來(lái)越小，而金屬銅與稀硫酸不反應(yīng)，故被還原的H2SO4少于0.45 mol，D項(xiàng)正確。題組三SO的檢驗(yàn)6為了檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠸O，下列操作最合理的是()A先用鹽酸酸化，再加BaCl2溶液B先用硝酸酸化，再加BaCl2溶液C加入用硝酸酸化的BaCl2溶液D先用鹽酸酸化，再加Ba(NO3)2溶液答案A解析檢驗(yàn)SO時(shí)常用Ba2，但是需要排除CO和SO的影響，CO可以通過(guò)將溶液酸化排除影響，SO也可以通過(guò)將溶液酸化排除影響，但要注意不能用硝酸等強(qiáng)氧化性酸，防止SO被氧化成SO，所以通常先用鹽酸酸化溶液，排除CO、SO、Ag的影響以后，再用BaCl2溶液檢驗(yàn)SO。7下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有SOB向某溶液中加入鹽酸，將生成的氣體通入品紅溶液中，品紅溶液退色該溶液一定含有SOC將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液退色該氣體一定是SO2D將SO2通入Na2CO3溶液中，將生成的氣體，先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水中有渾濁說(shuō)明酸性H2SO3H2CO3答案D解析A項(xiàng)，該溶液中可能含Ag；B項(xiàng)，該溶液中可能含有HSO；C項(xiàng)，該氣體可能是Cl2、O3等。題組四環(huán)境污染與環(huán)境保護(hù)8下列對(duì)酸雨和霧霾的理解正確的是()A酸雨是指pH7的降水(包括雨、雪、霜等)B酸雨放置后酸性會(huì)降低C酸雨和霧霾的形成均與空氣中的SO2有關(guān)D對(duì)化石燃料的不合理利用導(dǎo)致了酸雨、霧霾，該過(guò)程中涉及硫的轉(zhuǎn)化的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)答案C解析酸雨是指pH5.6的降水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酸雨中；含有H2SO3，放置后會(huì)被逐漸氧化為H2SO4，酸性增強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；霧霾的形成主要與大氣中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物有關(guān)，C項(xiàng)正確；SO2溶于水生成H2SO3的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9下列因果關(guān)系不正確的是()選項(xiàng)原因結(jié)果A植樹(shù)造林溫室效應(yīng)BSO2和NO2大量排放酸雨C汽車尾氣的排放光化學(xué)煙霧D含氮、磷等生活廢水的大量排放赤潮答案A解析A項(xiàng)，溫室效應(yīng)是CO2的大量排放導(dǎo)致的，植樹(shù)造林可降低空氣中CO2的濃度，緩解溫室效應(yīng)；B項(xiàng)，SO2和NO2等酸性氣體的大量排放，會(huì)導(dǎo)致酸雨；C項(xiàng)，汽車尾氣中含氮氧化合物、碳?xì)浠衔?，可引起光化學(xué)煙霧；D項(xiàng)，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素可使水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起赤潮。能力提升10物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。請(qǐng)根據(jù)如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)Y的化學(xué)式為_(kāi)，檢驗(yàn)Y所用的試劑是_。(2)W的濃溶液與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，合理的是_(填序號(hào))。aNa2SS bNa2SO3ScNa2SO3Na2SO4 dSO2Na2SO4(4)將X與SO2混合，可生成淡黃色固體。該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。答案(1)SO2品紅溶液(2)Cu2H2SO4(濃)CuSO42H2OSO2(3)b(4)12解析X為氣態(tài)氫化物H2S，Y為硫元素4價(jià)的氧化物SO2，Z為硫元素4價(jià)的鹽，可以為Na2SO3，W為6價(jià)的含氧酸H2SO4。(1)由上述分析可知Y為二氧化硫氣體，二氧化硫具有漂白性可以使品紅溶液退色，加熱恢復(fù)紅色，所以檢驗(yàn)二氧化硫的試劑可以是品紅溶液。(2)W的濃溶液是濃硫酸，與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu2H2SO4(濃)CuSO42H2OSO2。(3)Na2S2O3中S為2價(jià)，從氧化還原的角度分析，反應(yīng)物中S元素化合價(jià)必須分別大于2和小于2，a中S化合價(jià)都小于2，c、d中S的化合價(jià)都大于2，b符合題意。(4)將X即H2S與SO2混合，可生成淡黃色固體，發(fā)生反應(yīng)：2H2SSO2=3S2H2O，反應(yīng)中H2S做還原劑，SO2做氧化劑，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12。11已知濃硫酸和木炭粉在加熱條件下可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)試用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述反應(yīng)產(chǎn)生的各種產(chǎn)物(若該反應(yīng)有水生成，則假定混合氣體中的水均來(lái)自產(chǎn)物)。編號(hào)裝置這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)是：_(填裝置中導(dǎo)管口的編號(hào)，下同)接_，_接_，_接_。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置中A瓶中溶液退色，C瓶中溶液不退色。A瓶中溶液的作用是_；B瓶中溶液的作用是_；C瓶中溶液的作用是_。(4)裝置中所加固體藥品是無(wú)水硫酸銅，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_。(5)裝置中所盛溶液是澄清石灰水，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_。答案(1)2H2SO4(濃)C2SO2CO22H2O(2)gc(或d)d(或c)abf(3)檢驗(yàn)SO2氣體吸收SO2氣體檢驗(yàn)SO2氣體是否除盡(4)H2O(5)CO2解析(1)木炭粉與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO2、CO2和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)C2SO2CO22H2O。(2)檢驗(yàn)CO2和SO2時(shí)用到的溶液中均含有水，所以先檢驗(yàn)H2O的存在，CO2和SO2均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先檢驗(yàn)SO2，再除去SO2，最后檢驗(yàn)CO2。(3)A瓶中溶液是用來(lái)檢驗(yàn)SO2的，B、C瓶中溶液是為除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡的。(4)無(wú)水硫酸銅為白色固體，遇水可變?yōu)槲逅蛩徙~(CuSO45H2O)，五水硫酸銅為藍(lán)色固體，可檢驗(yàn)H2O的存在。(5)將剩余氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁證明該氣體是CO2。12某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩位同學(xué)的判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理由是_。(3)丙同學(xué)在安裝好裝置后，必須首先進(jìn)行的一步操作是_。(4)A中加入的試劑可能是_，作用是_；B中加入的試劑可能是_，作用是_；E中加入的試劑可能是_，作用是_。(5)可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：C中：_，D中：_。如果去掉裝置B，還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體X中有氫氣？_(填“能”或“不能”)，原因是_。答案(1)Zn2H2SO4(濃)=ZnSO4SO22H2O(2)當(dāng)Zn與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2(3)檢查裝置的氣密性(4)品紅溶液檢驗(yàn)SO2濃H2SO4吸收水蒸氣堿石灰防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中(5)黑色(CuO)變成紅色(Cu)白色粉末變成藍(lán)色不能因?yàn)榛旌蠚怏w中含H2O，會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)解析本題對(duì)Zn與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行兩種推測(cè)，而后設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)時(shí)既要驗(yàn)證有無(wú)SO2生成，又要驗(yàn)證有無(wú)H2生成。驗(yàn)證SO2，可用品紅溶液，驗(yàn)證H2可利用它的還原性，在加熱條件下讓氣體通過(guò)CuO，再通過(guò)無(wú)水硫酸銅，同時(shí)必須注意驗(yàn)證H2時(shí)，應(yīng)考慮空氣中的水蒸氣和從洗氣裝置中帶出的水蒸氣對(duì)氫氣檢驗(yàn)的干擾。拓展探究13SO2是常見(jiàn)的大氣污染物，燃煤是產(chǎn)生SO2的主要原因。工業(yè)上有多種方法可以減少SO2的排放。(1)往煤中添加一些石灰石，可使燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化成硫酸鈣。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)可用多種溶液做燃煤煙氣中SO2的吸收液。分別用等物質(zhì)的量濃度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，當(dāng)生成等物質(zhì)的量NaHSO3時(shí)，兩種吸收液體積比V(Na2SO3)V(NaOH)_。NaOH溶液吸收了足量的SO2后會(huì)失效，可將這種失效的溶液與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，使NaOH溶液再生，再生過(guò)程的離子方程式是_。(3)甲同學(xué)認(rèn)為BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。為此甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗(yàn))：已知：Na2SO3(固體) H2SO4(濃)Na2SO4SO2H2O反應(yīng)開(kāi)始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成；B中有白色沉淀。甲認(rèn)為B中白色沉淀是SO2與BaCl2溶液反應(yīng)生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。乙同學(xué)認(rèn)為B中的白色沉淀是BaSO4，產(chǎn)生BaSO4的原因是 A中產(chǎn)生的白霧是濃硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀。_。為證明SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置做了如下改動(dòng)并實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗(yàn))：反應(yīng)開(kāi)始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成；B、C試管中除了有氣泡外，未見(jiàn)其他現(xiàn)象；D中紅色退去。試管B中試劑是_溶液；滴加濃硫酸之前的操作是_。通過(guò)甲乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是_。答案(1)2CaCO32SO2O22CaSO42CO2(2) 12 Ca2OHHSO=CaSO3H2O(3)A中產(chǎn)生的SO2與裝置內(nèi)空氣中的O2進(jìn)入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀飽和NaHSO3打開(kāi)彈簧夾，通入N2，一段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾 SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液解析(1)根據(jù)題意，碳酸鈣與二氧化硫、氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)生成二氧化碳，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO32SO2O22CaSO42CO2。(2)假設(shè)生成的NaHSO3物質(zhì)的量都為2 mol，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物質(zhì)的量為2 mol，需1 mol Na2SO3；NaOHSO2=NaHSO3，吸收的二氧化硫的物質(zhì)的量也為2 mol，需2 mol NaOH，假設(shè)Na2SO3溶液和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度都為c molL1，兩種吸收液體積比V(Na2SO3)V(NaOH)12。NaOH溶液吸收了足量的SO2發(fā)生反應(yīng)：NaOHSO2=NaHSO3，與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)NaHSO3Ca(OH)2=CaSO3NaOHH2O