2019高考化学高分突破二轮复习专题十三硫及其化合物　环境保护备考备查清单学案

2019高考化学高分突破二轮复习专题十三硫及其化合物　环境保护备考备查清单学案

备考备查清单 ‎[知识体系]‎ ‎[规律方法]‎ ‎1.因SO2造成的褪色归类 ‎(1)酸性氧化物的性质：使滴有酚酞的NaOH溶液褪色；‎ ‎(2)漂白性：使品红溶液褪色；‎ ‎(3)还原性：使氯水、溴水、碘水、酸性高锰酸钾溶液褪色。‎ ‎2.从以下三个方面掌握SO2的化学性质 ‎(1)酸性氧化物的通性：即能与水、碱、碱性氧化物反应；‎ ‎(2)氧化性和还原性：以还原性为主，主要表现为二氧化硫与氧气的反应，二氧化硫能使溴水、高锰酸钾酸性溶液褪色等；‎ ‎(3)漂白性：即二氧化硫与某些有色物质化合生成无色物质，无色物质不稳定，受热可分解为有色物质。‎ ‎3.浓硫酸与金属反应的规律 类型 ‎“三酸变稀”引起的质变问题 浓盐酸与MnO2反应、浓H2SO4与Cu、Zn等反应、浓HNO3与Cu等反应，随着反应的进行，三种酸都变稀，从而使反应停止或产物发生变化；三种酸放置在空气中由于吸湿或挥发，也可使其变稀。‎ ‎4.酸雨的形成过程十分复杂，简要概括如下：‎ ‎5.工业尾气的主要成分及其治理方法 ‎(1)硫酸厂尾气：SO2等，一般用氨水吸收。‎ ‎(2)硝酸厂尾气：NO、NO2等，一般用NaOH溶液吸收。‎ ‎(3)高炉煤气：CO等，一般回收利用。‎ ‎(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。‎ ‎(5)焦炉气：CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。‎ ‎(6)氯碱工业尾气：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。‎ 一、选择题 ‎1.(2017·嘉兴高一下期末)下列有关硫酸的性质，叙述正确的是(　　)‎ A.浓硫酸因具有吸水性，所以能使蔗糖碳化 B.实验室用浓硫酸与亚硫酸钠反应制SO2，体现浓硫酸的强氧化性 C.常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，铁表面生成致密的氧化膜 D.浓硫酸作干燥剂，可以干燥H2、CO2、NH3、Cl2等气体 解析　A.浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖碳化，故A错误；B.浓硫酸酸性较强，且难挥发，可用于制备二氧化硫等气体，与氧化性无关，故B错误；C.浓硫酸具有强氧化性，可使铁发生钝化，故C正确；D.浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，故D错误。‎ 答案　C ‎2.(2018·温州高三适应性考试)为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是(　　)‎ 操作及现象(现象在括号内)‎ 结论 A 闻Q气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)‎ Q一定是SO2‎ B 闻Q气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)‎ Q一定是SO2‎ C Q品红溶液(褪色)变红色 Q一定是SO2‎ D Q紫色石蕊试液(先变红色后褪色)‎ Q一定不是SO2‎ 解析　能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等，A错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2，但前者无气味，B正确；使品红溶液褪色且具有可逆性的只有SO2，C正确；SO2不能漂白石蕊试液，D正确。‎ 答案　A ‎3.(2017·嘉兴市高一上期末)m g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应，收集到n L SO2，则被还原的H2SO4的物质的量是(　　)‎ A.mol B.mol C.mol D.mol 解析　m g Cu的物质的量＝＝ mol，反应中Cu元素化合价由0价升高到＋2价，S元素化合价由＋6价降低到＋4价，根据电子转移守恒有：(6－4)×n(SO2)＝2× mol，故n(SO2)＝ mol，被还原的H2SO4生成SO2，由S元素守恒可知n被还原(H2SO4)＝n(SO2)＝ mol，由于二氧化硫的体积没有说明是否是标准状况，所以无法计算物质的量，则不能根据SO2的体积来计算被还原的H2SO4的物质的量。‎ 答案　B ‎4.(2018·桐乡一中模拟)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是(　　)‎ A.向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色 B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2O C.溶液酸性A>B>C D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A 解析　Fe2(SO4)3与SO2反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，反应生成H＋，故溶液酸性B>A，C项错误；溶液B中可能含有剩余的Fe3＋，故A项正确；B项离子方程式电荷不守恒，错误；溶液C中溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4，FeO与H2SO4反应生成FeSO4，D错误。‎ 答案　A ‎5.(2017·杭州七县市)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是(　　)‎ ‎①用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③化石燃料脱硫　④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤‎ C.③⑤ D.①③④⑤‎ 解析　①用煤作燃料，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，故错误；②工厂烟囱造高一些不能减少二氧化硫、氮氧化物的产生，所以不能减少酸雨的产生，故错误；③将矿石燃料脱硫、⑤开发新能源都能减少二氧化硫、氮氧化物的排放，所以能减少酸雨的形成，故正确；④在已酸化的土壤中加石灰，可以改良土壤，但不能减缓酸雨污染，故错误；答案C。‎ 答案　C ‎6.(2018·浙江省台州高一)将SO2气体通入BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入X气体或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是(　　)‎ A.Cl2 B.CO2 ‎ C.H2O2 D.NH3·H2O 解析　将SO2气体通入BaCl2溶液，SO2＋H2OH2SO3。A.Cl2将H2SO3氧化H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选A；B.无明显变化，故选B；C.H2O2将H2SO3氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选C；D.NH3·H2O与H2SO3反应生成(NH4)2SO3，(NH4)2SO3与BaCl2反应生成白色沉淀亚硫酸钡，故不选D。‎ 答案　B ‎7.(2017·绍兴一中高一下期末)下述实验能达到预期目的是(　　)‎ 编号 实验内容 实验目的 A 将SO2通入酸性KMnO4溶液中 证明SO2具有漂白性 B 将氯水点在pH试纸上 测氯水的pH C 将含有HCl的SO2气体通过饱和NaHSO3溶液 除去SO2中的HCl D 向X溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 检验X溶液中是否含有SO 解析　A.将SO2通入酸性KMnO4溶液中，二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，故A错误；B.氯水中含有次氯酸，具有漂白性，不能用pH试纸检测氯水的pH值，故B错误；C.盐酸的酸性强于亚硫酸，二氧化硫在饱和亚硫酸氢钠溶液中溶解度不大，将含有HCl的SO2气体通过饱和NaHSO3溶液，盐酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫、氯化钠和水，除去氯化氢，故C正确；D.溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，生成沉淀，原溶液可能含有SO或Ag＋，生成的沉淀可能是硫酸钡或氯化银，故D错误。‎ 答案　C ‎8.(2017·嘉兴高一上期末)已知一定条件下硫酸铵分解反应为：4(NH4)2SO4===N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，将反应后的混合气体通入氯化钡溶液中，下列判断正确的是(　　)‎ A.得到的沉淀是BaSO4‎ B.得到的沉淀是BaSO4和BaSO3‎ C.一定无BaSO3生成 D.无沉淀生成 解析　硫酸铵分解反应为：4(NH4)2SO4===N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应，SO2＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl；SO3＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO4；(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl。依据反应定量关系，结合分解生成的气体物质的量可知，设4 mol(NH4)2SO4分解，生成1 mol N2、6 mol NH3、3 mol SO2，1 mol SO3，二氧化硫转化为亚硫酸铵，1 mol三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2 mol，则4 mol氨气和2 mol二氧化硫反应生成2‎ ‎ mol亚硫酸铵，所以得到的沉淀为1 mol硫酸钡、2 mol亚硫酸钡，剩余二氧化硫和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡，最后得到沉淀为1 mol硫酸钡，1 mol亚硫酸钡，因此得到沉淀为BaSO3和BaSO4。‎ 答案　B ‎9.(2018·镇海中学创新班)一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标况)。将反应液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则叙述中错误的是(　　)‎ A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2与H2的体积之比为4∶1‎ C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子 解析　生成气体的物质的量为33.6/22.4＝1.5(mol)，溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×1/2＝0.05(mol)，参加反应是硫酸的物质的量为0.1×18.5－0.05＝1.8(mol)，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设生成x mol二氧化硫，y mol氢气，则有，解x＝0.3，y＝1.2。A.由以上分析可知气体为二氧化硫和氢气的混合气体，正确，不选A；B.气体为二氧化硫和氢气，体积比为0.3∶1.2＝1∶4，错误，选B；C.反应中共消耗金属锌的质量为1.5×65＝97.5(g)，正确，不选C；D.根据金属锌计算转移物质的量为1.5×2＝3(mol)，正确，不选D。‎ 答案　B ‎10.(2017·浙江台州高一上期末)下列说法正确的是(　　)‎ A.焦炭炼铁、发酵粉烘焙糕点均会产生温室气体 B.浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，体现了浓硫酸的吸水性 C.Cu与浓H2SO4在加热条件下发生反应，体现了浓H2SO4的还原性 D.雨水样品在空气中放置2小时后，测得pH变小，因为样品吸收了空气中的CO2‎ 解析　A.焦炭炼铁中发生CO还原铁的氧化物的反应，发酵粉烘焙糕点中发生碳酸氢钠与酸的反应，均生成二氧化碳气体，则均会产生温室气体，故A正确；B.浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，白纸中H、O元素以水的形式脱出，与浓硫酸的脱水性有关，与吸水性无关，故B错误；C.Cu与浓H2SO4‎ 在加热条件下，反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，体现浓硫酸的酸性、强氧化性，故C错误；D.测得pH变小，为酸雨，溶解的二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸可被氧化生成硫酸，酸性增强，而溶解二氧化碳的雨水为正常雨水，故D错误。‎ 答案　A ‎11.(2016·金华外国语学校高一期末)下列有关防止或减少酸雨的措施中不可行的是(　　)‎ A.对燃煤及燃煤烟气进行脱硫 B.对含SO2、NO2的废气处理后再排放 C.人工收集大气雷电产生的氮的氧化物 D.推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料 解析　对燃煤及燃煤烟气进行脱硫，能减少二氧化硫的排放，所以能减少酸雨的形成，A正确；对含SO2、NO2的废气处理后再排放，能减少二氧化硫、二氧化氮的排放，所以能减少酸雨的形成，B正确；人工收集大气雷电产生的氮的氧化物，收集成本较高且易发生危险，不可行，C错误；推广天然气、甲醇等作为汽车的燃料，能减少二氧化硫、氮氧化物的产生，所以能减少酸雨的形成，D正确。‎ 答案　C 二、填空题 ‎12.(2018·浙江省温州十校)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_________________‎ ‎___________________________________________________________、‎ ‎___________________________________________________________，‎ 这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________。‎ ‎(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象___________________________________________________________。‎ ‎(4)尾气可采用________溶液吸收。(写化学式)‎ 解析　(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗，其中发生反应的化学方程式为：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；(2)高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到紫红色逐渐变浅直至完全褪去；二氧化硫通入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2－＋SO2＋2H2O===3S↓＋4OH－，则观察到出现黄色浑浊，B中S元素的化合价升高，表现还原性，C中二氧化硫中硫元素的化合价降低，表现氧化性；(3)因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液恢复为红色；(4)利用氢氧化钠溶液来吸收尾气，发生的离子反应为SO2＋2OH－===SO＋H2O。‎ 答案　(1)分液漏斗　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ‎(2)溶液由紫红色变为无色　出现黄色浑浊　还原性　氧化性 ‎(3)待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热；无色溶液恢复为红色 ‎(4)NaOH ‎13.(2018·浙江余姚中学)工业上用固体硫酸亚铁制取颜料铁红(Fe2O3)反应原理是：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，某学生欲检验该反应所产生的气态物质，依次将气体通过盛有A、B、C三个装置。‎ ‎(1)B中盛放的溶液可以是________。‎ ‎(2)A中放冰的作用是_________________________________________。‎ ‎(3)设计一个简单的实验方案探究A中得到的沉淀的成分。___________________________________________________________。‎ 解析　(1)B装置的作用是检验二氧化硫，可以用品红溶液或者酸性高锰酸钾，所以答案为：品红(或酸性高锰酸钾等)。(2)A装置的作用是收集SO3并使SO3与氯化钡溶液反应，用冰块可以防止气体溢出，使气体与BaCl2充分反应。(3)A中所得沉淀可能是BaSO4或BaSO3或两者都有。取少量沉淀，加入足量稀HCl，若产生气体则有BaSO3，沉淀未完全溶解则还有BaSO4。‎ 答案　(1)品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液等)　(2)防止SO3气体溢出，使SO3与BaCl2充分反应　(3)A中所得沉淀可能是BaSO4或BaSO3或两者都有。取少量沉淀，加入足量稀HCl，若产生气体则有BaSO3，沉淀未完全溶解则还有BaSO4‎ ‎14.(2018·浙江诸暨中学)某中学化学兴趣小组学生在学习“含硫化合物的性质和应用”时，进行了如下实验探究：为了验证浓硫酸和碳在加热的情况下反应的生成物，用图Ⅰ装置进行实验。‎ 图Ⅰ ‎(1)请写出碳与浓硫酸反应的化学反应方程式_____________________‎ ‎___________________________________________________________；‎ 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________；‎ ‎(2)图Ⅰ中A处是完成实验中的必要装置，它是下图所示中的________；(填编号)‎ ‎(3)图Ⅰ中C装置中应盛的试剂最好为：足够的________，其作用是___________________________________________________________；‎ ‎(4)若出现________的实验现象，则可以确定存在二氧化碳气体。‎ ‎(5)现实验小组的同学继续进行实验，他们将二氧化硫和氯气按一定的比例同时通 入品红溶液中，一段时间后，发现品红溶液没有褪色。试分析实验过程中，品红不褪色的原因_____________________________________________；‎ ‎(用离子反应方程式表示)你认为怎么样做可以让品红的颜色越来越浅？___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 答案　(1)C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O　2∶1‎ ‎(2)③　(3)KMnO4溶液　除去混合气体中的二氧化硫 ‎(4)C中高锰酸钾不褪色，D中澄清石灰水变浑浊 ‎(5)2H2O＋SO2＋Cl2===2Cl－＋SO＋4H＋　二氧化硫与氯气不以1∶1通入 ‎15.(2017·天津理综，10)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。‎ Ⅰ.H2S的除去 方法1：生物脱H2S的原理为：‎ H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4‎ ‎4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O ‎(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是___________________________________________________________。‎ ‎(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 若反应温度过高，反应速率下降，其原因是___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S ‎(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2‎ S)＝4时，氧化产物的分子式为________。‎ Ⅱ.SO2的除去 方法1(双碱法)：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 ‎(4)写出过程①的离子方程式：________________________________；‎ CaO在水中存在如下转化：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 方法2：用氨水除去SO2‎ ‎(5)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Kal＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝________。‎ 解析　(1)由硫杆菌存在时的反应速率增大5×105倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。(2)由图1可知，温度在30 ℃左右时，速率最快；由图2可知，反应混合液的pH＝2.0左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30 ℃、混合液的pH＝2.0。若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性失活，导致反应速率下降。(3)用H2O2氧化H2S时，H2O2被还原为H2O。当n(H2O2)/n(H2S)＝4时，设n(H2O2)＝4 mol，则n(H2S)＝1 mol，并设氧化产物中S的化合价为x价，由氧化还原反应的得失电子守恒规律，可得：4×2×[(－1)－(－2)]＝1×[x－(－2)]，解得x＝＋6。所以氧化产物的分子式为H2SO4。(4)过程①是NaOH与SO2的反应，反应的离子方程式为2OH－＋SO2===SO＋H2O；由CaO在水中的转化平衡：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，可推断过程②Na2SO3溶液中加入CaO后，生成CaSO3沉淀，c(Ca2＋)减小，使上述平衡向正向移动，c(OH－)增大，所以有NaOH生成。(5)由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝[c(NH)·c(OH－)]/c(NH3·H2O)＝1.8×10－5‎ ‎，当氨水的浓度为2.0 mol·L－1时，溶液中的c(NH)＝c(OH－)＝6.0×10－3 mol·L－1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOSO＋H＋及其电离平衡常数Ka2＝6.2×10－8可知，Ka2＝[c(SO)·c(H＋)]/c(HSO)＝6.2×10－8，将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液的c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，则c(SO)/c(HSO)＝＝0.62。‎ 答案　(1)降低反应活化能(或作催化剂)‎ ‎(2)30 ℃、pH＝2.0　蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)‎ ‎(3)H2SO4‎ ‎(4)2OH－＋SO2===SO＋H2O SO与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成 ‎(5)6.0×10－3　0.62‎