3.3.2不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化　酸雨及其防治

第2課時不同價態(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解析處于最低價態(tài)的元素，無氧化性。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選項中硫元素化合價升高，被氧化；B、C選項中濃硫酸中的硫元素化合價均降低；D項中硫元素的價態(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，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鈍化時濃硫酸只表現(xiàn)氧化性；濃硫酸與NH3反應(yīng)時只表現(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有白霧產(chǎn)生，說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)，因此該實驗現(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)，該實驗現(xiàn)象與濃硫酸的脫水性、氧化性及鹽酸的還原性無關(guān)。5如圖是Cu與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置。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)過程中裝置是否堵塞，A項錯誤；裝置C為集氣瓶，收集SO2，B項錯誤；堿性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C項錯誤；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，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45 mol，但在反應(yīng)過程中，硫酸的濃度越來越小，而金屬銅與稀硫酸不反應(yīng)，故被還原的H2SO4少于0.45 mol，D項正確。題組三SO的檢驗6為了檢驗?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SO時常用Ba2，但是需要排除CO和SO的影響，CO可以通過將溶液酸化排除影響，SO也可以通過將溶液酸化排除影響，但要注意不能用硝酸等強氧化性酸，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SO。7下列有關(guān)物質(zhì)檢驗的實驗結(jié)論正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結(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明酸性H2SO3H2CO3答案D解析A項，該溶液中可能含Ag；B項，該溶液中可能含有HSO；C項，該氣體可能是Cl2、O3等。題組四環(huán)境污染與環(huán)境保護8下列對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酸雨放置后酸性會降低C酸雨和霧霾的形成均與空氣中的SO2有關(guān)D對化石燃料的不合理利用導(dǎo)致了酸雨、霧霾，該過程中涉及硫的轉(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項錯誤；酸雨中；含有H2SO3，放置后會被逐漸氧化為H2SO4，酸性增強，B項錯誤；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項正確；SO2溶于水生成H2SO3的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，D項錯誤。9下列因果關(guān)系不正確的是()選項原因結(jié)果A植樹造林溫室效應(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，溫室效應(yīng)是CO2的大量排放導(dǎo)致的，植樹造林可降低空氣中CO2的濃度，緩解溫室效應(yīng)；B項，SO2和NO2等酸性氣體的大量排放，會導(dǎo)致酸雨；C項，汽車尾氣中含氮氧化合物、碳氫化合物，可引起光化學(xué)煙霧；D項，氮、磷等營養(yǎng)元素可使水體富營養(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是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要角度。請根據(jù)如圖所示，回答下列問題：(1)Y的化學(xué)式為_，檢驗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_。(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，合理的是_(填序號)。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_。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價的氧化物SO2，Z為硫元素4價的鹽，可以為Na2SO3，W為6價的含氧酸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，從氧化還原的角度分析，反應(yīng)物中S元素化合價必須分別大于2和小于2，a中S化合價都小于2，c、d中S的化合價都大于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_。(2)試用如圖所示裝置設(shè)計一個實驗，驗證上述反應(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自產(chǎn)物)。編號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，下同)接_，_接_，_接_。(3)實驗時可觀察到裝置中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水硫酸銅，可驗證的產(chǎn)物是_。(5)裝置中所盛溶液是澄清石灰水，可驗證的產(chǎn)物是_。答案(1)2H2SO4(濃)C2SO2CO22H2O(2)gc(或d)d(或c)abf(3)檢驗SO2氣體吸收SO2氣體檢驗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CO2和SO2時用到的溶液中均含有水，所以先檢驗H2O的存在，CO2和SO2均可以使澄清石灰水變渾濁，所以先檢驗SO2，再除去SO2，最后檢驗CO2。(3)A瓶中溶液是用來檢驗SO2的，B、C瓶中溶液是為除去SO2并檢驗SO2是否除盡的。(4)無水硫酸銅為白色固體，遇水可變?yōu)槲逅蛩徙~(CuSO45H2O)，五水硫酸銅為藍色固體，可檢驗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某課外活動小組的同學(xué)，在實驗室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實驗中，甲同學(xué)認為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學(xué)認為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學(xué)的判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為_。(2)乙同學(xué)認為還可能產(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中含有氫氣的實驗現(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，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SO2濃H2SO4吸收水蒸氣堿石灰防止空氣中水蒸氣進入D中(5)黑色(CuO)變成紅色(Cu)白色粉末變成藍色不能因為混合氣體中含H2O，會干擾H2的檢驗解析本題對Zn與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物進行兩種推測，而后設(shè)計裝置進行驗證。設(shè)計時既要驗證有無SO2生成，又要驗證有無H2生成。驗證SO2，可用品紅溶液，驗證H2可利用它的還原性，在加熱條件下讓氣體通過CuO，再通過無水硫酸銅，同時必須注意驗證H2時，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氫氣檢驗的干擾。拓展探究13SO2是常見的大氣污染物，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，兩種吸收液體積比V(Na2SO3)V(NaOH)_。NaOH溶液吸收了足量的SO2后會失效，可將這種失效的溶液與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)后過濾，使NaOH溶液再生，再生過程的離子方程式是_。(3)甲同學(xué)認為BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。為此甲同學(xué)設(shè)計如下實驗(夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗)：已知：Na2SO3(固體) H2SO4(濃)Na2SO4SO2H2O反應(yīng)開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時有白霧生成；B中有白色沉淀。甲認為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)對甲同學(xué)的實驗裝置做了如下改動并實驗(夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗)：反應(yīng)開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時有白霧生成；B、C試管中除了有氣泡外，未見其他現(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_。通過甲乙兩位同學(xué)的實驗，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進入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀飽和NaHSO3打開彈簧夾，通入N2，一段時間后關(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