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单元评估检测(六)
第六章
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.以下关于硫及其化合物的说法错误的是( )
A.硫元素在自然界中既有游离态,又有化合态
B.检查病人胃病所用的钡餐,既可以用BaSO4也可以用BaCO3
C.浓硫酸不行用来干燥H2S气体,因其具有强氧化性
D.SO2、SO3都为酸性氧化物,都可与水反应生成相应的酸
2.(2021·桂林模拟)下列对有关化学反应过程或试验现象的解释正确的
是( )
A.SO2使溴水褪色证明SO2有还原性
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,说明氯气的氧化性大于次氯酸
C.SO2能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液,溶液褪色,说明BaCl2溶液具有酸性
3.(2021·河池模拟)下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
物质
编号
物质转化关系
甲
乙
丙
丁
①
Cu
CuO
CuSO4
Cu(NO3)2
②
Na2CO3
NaOH
NaHCO3
CO2
③
(NH4)2SO3
CaSO3
SO2
NH4HSO3
④
CH3CH2Cl
C2H5OH
CH2CH2
CH3CH3
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②④
4.含有硒(Se)的保键品已被人们所熟知。已知该元素与氧具有相同的最外层电子数。则下列关于硒的叙述中不正确的是( )
A.最高价氧化物的化学式为SeO3
B.单质Se是一种半导体材料
C.原子半径比硫大,比溴小
D.单质的氧化性比氯气弱,比O3也弱
5.将BaCl2溶液分盛在两支试管中,第1支加入稀硝酸,第2支加入烧碱溶液,然后再分别通入SO2气体,结果两试管均有白色沉淀产生。下列说法正确的
是( )
A.证明SO2具有强氧化性和酸性
B.若第1支试管改通H2S或Cl2气体,后通SO2气体,均不会产生沉淀
C.若第2支试管改通NH3,后通SO2,不会产生沉淀
D.上升pH使SO2水溶液中S浓度增大
6.下列试验操作中,先后挨次正确的是( )
A.稀释浓硫酸时,先在烧杯中加入确定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.为测定硫酸铜晶体的结晶水含量,称样时,先称取确定量的晶体,后放入坩埚中
C.为检验酸性溶液中的Cl-和S,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
D.在制取干燥纯洁的氯气时,先使氯气通过水(或饱和食盐水),后通过浓硫酸
7.通过试验、观看、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列反应的推断或解释正确的是( )
操 作
可能的
试验现象
解 释
A
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液中确定含有S
B
向CaSO3中加入硝酸
有刺激性气味的气体生成
CaSO3与硝酸反应生成SO2
C
同温同压下用pH试纸测定相同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液的酸碱性
碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性
碳酸钠溶液发生了水解
D
向淀粉KI溶液中通入Cl2
溶液变蓝
Cl2与淀粉发生显色反应
8.(力气挑战题)将确定量的锌与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(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是( )
A.反应中消耗的Zn的质量为97.5 g
B.气体A中SO2和H2的体积比为1∶4
C.反应中被还原的元素只有一种
D.反应中共转移电子3 mol
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
9.(14分)氧族元素形成的单质或化合物往往具有某些独特的性质。
(1)臭氧(O3)是一种有点腥气味的淡蓝色气体,它能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝,反应中有氧气产生,这个反应的化学方程式是 ,
反应的氧化产物是 ,还原产物是 。
(2)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加H2O2,溶液由红色褪至无色,主要缘由是H2O2具有 性。
(3)化合物A含硫、氧以及一种卤素。少量A与水完全水解,全部反应产物均可溶于水。将A配成水溶液稀释后分成几份,分别加入一系列0.1 mol·L-1的试剂,现象如下:
①加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀;
②加入氯化钡溶液,无沉淀产生;
③溶液经酸化后加入高锰酸钾溶液,紫色褪去,再加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀。由①推断组成该化合物的元素中,确定存在的卤素有 ,由②推断A与水反应后生成的溶液中确定不存在的离子有 。
由③推断A与水反应后生成的溶液中确定存在的离子有 。
10.(15分)Ⅰ.某爱好小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如下图试验装置。请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为 ;
C中反应的离子方程式为 。
(2)为了实现绿色环保的目标,某同学设计了上图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是 (写一点即可)。
Ⅱ.用氨水吸取尾气中的SO2,“吸取液”中可能含有OH-、S、S、HS等阴离子。请回答:
(3)氨水吸取过量SO2的反应的离子方程式为 。
(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1HNO3、
1 mol·L-1BaCl2溶液、1 mol·L-1Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计试验证明“吸取液”中存在S、HS,完成下表的试验操作、预期现象与结论:
试验操作
预期现象与结论
步骤1:取适量“吸取液”于小烧杯中,用胶头滴管取1 mol·L-1BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量
若毁灭白色浑浊,则溶液中存在S或S
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体
步骤3:
11.(10分)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有 (任写一种)。
(2)硫酸生产中,依据化学平衡原理来确定的条件或措施有 (填写序号)。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B.使用V2O5作催化剂
C.转化器中使用适宜的温度
D.净化后的炉气中要有过量的空气
E.催化氧化在常压下进行
F.吸取塔中用98.3%的浓硫酸吸取SO3
(3)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.6 kJ·mol-1,在实际工业生产中,常接受“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO3分别后,将未转化的SO2进行二次转化,假如两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为 。
(4)为了疼惜环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。将尾气通入粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液中,经过一系列处理后得到一种相对分子质量为172的化工原料J。请写出J的化学式 。
12.(13分)(力气挑战题)工业上用软锰矿(只含MnO2和MnO)、H2SO4(过量)和FeS2制备MnSO4·H2O的流程如下(已知流程中的FeS2、FeSO4、MnO2、MnO均完全反应):
(1)已知①中只有三个反应:
MnO+H2SO4MnSO4+H2O
FeS2+H2SO4FeSO4+H2S↑+S
完成反应:□MnO2+□FeSO4+□
□MnSO4+□ +□
(2)沉淀A、B的化学式分别为 、 。
(3)滤液X中的溶质有 ;试验室中浓缩滤液Y时使用的玻璃仪器有 。
(4)若得到的沉淀A的质量和MnSO4·H2O的质量分别为96.0 g,321.1 g,②中加入的MnO为0.1 mol,则理论上软锰矿中MnO2和MnO的物质的量之比为
。
答案解析
1.【解析】选B。BaCO3易与胃酸反应生成BaCl2,BaCl2有毒,故钡餐只能用BaSO4。
2.【解析】选A。SO2使溴水褪色发生反应SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,说明SO2具有还原性,A正确;次氯酸的氧化性大于氯气,B项错误;SO2使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于二氧化硫具有还原性,C项错误;因C的水解,而使溶液呈碱性,当Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液时生成BaCO3沉淀,C浓度减小,碱性减弱,溶液红色褪去,D项错误。
【方法技巧】常见物质漂白性的比较与联系
物质
漂白原理
区分与联系
木炭
吸附
物理变化
SO2
与有色物质反应生成无色物质
化学变化,但是不属于氧化还原反应。加热可恢复原色
Na2O2
物质具有强氧化性,把有色物质氧化
化学变化,涉及氧化还原反应,具有不行逆性。加热不行恢复原色
H2O2
O3
氯水(或HClO)
3.【解析】选A。①中通过下列反应完成转化2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O、CuSO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+Cu(NO3)2;②中通过下列反应完成转化:Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH、NaOH+CO2NaHCO3、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;③中可通过下列反应完成转化:(NH4)2SO3+CaCl2CaSO3↓+2NH4Cl、CaSO3+2HClCaCl2+H2O+SO2↑,(NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3,(NH4)2SO3+2HCl2NH4Cl+H2O+SO2↑,2NH3·H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O,NH4HSO3+NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O;④中可通过下列反应完全转化:CH3CH2Cl+H2OCH3CH2OH+HCl、C2H5OHCH2CH2↑+H2O、CH2CH2+H2CH3CH3,上述物质之间均可通过一步反应实现转化。
4.【解析】选C。Se位于元素周期表的第ⅥA族,最外层为6个电子,故最高价为+6价,最低价为-2价,因此最高价氧化物的化学式为SeO3,A项对;硒可作为半导体材料,B项对;运用元素周期律的学问可推断出原子半径大小关系为Se>S、Se>Br,单质的氧化性的关系为O3>O2>S>Se、Cl2>Br2>Se,因此可推断C项错,D项对。
5.【解题指南】解答本题要留意以下2个方面:
(1)在酸性环境中,不会产生BaSO3沉淀,所以两支试管中的沉淀不相同。
(2)Cl2有强氧化性,可以氧化SO2。
【解析】选D。A项,两试管分别有BaSO4和BaSO3沉淀产生,证明SO2具有还原性和酸性;B项,若第1支试管改通H2S,会产生单质S沉淀。改通Cl2,会产生BaSO4沉淀;C项,若第2支试管改通NH3,溶液显碱性,再通入SO2,会产生BaSO3沉淀;D项,上升pH会使SO2水溶液中S浓度增大。
6.【解析】选D。A项,浓硫酸的稀释应当是将酸加入水中;B项称量晶体时应当放在坩埚中称量。C项,为了检验溶液中的Cl-和S,应先加入AgNO3溶液检验Cl-的存在,再加入BaCl2溶液检验S的存在,不能使用Ba(NO3)2溶液来检验S,会受到S的干扰。
7.【解析】选C。A项错误,溶液中还有可能含有S或Ag+;B项错误,S能被硝酸氧化,同时硝酸被还原为NO,NO也有刺激性气味;D项错误,发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2,I2能与淀粉发生显色反应。
【误区警示】解答本题时易错选A或B,缘由是忽视硝酸的强氧化性,认为只要用酸化的BaCl2溶液就可以检验S,忽视了Ag+和S的干扰。
8.【解题指南】解答本题应留意以下2点:
(1)生成的33.6 L气体可能是SO2和H2的混合气体。
(2)假设反应的Zn一部分还原出SO2,一部分还原出H2,设未知数、列方程式计算。
【解析】选C。设气体A中SO2、H2的物质的量分别为x、y。则依据两个反应方程式可知
解得x=0.3 mol y=1.2 mol
消耗Zn的质量为(x+y)×65 g·mol-1=97.5 g,转移电子数为3 mol,被还原的元素有S、H两种。
【一题多解】金属锌与浓硫酸反应的计算可利用守恒法
(1)由于生成1 mol SO2或1 mol H2转移的电子数目均为2 mol,故参与反应的锌与SO2和H2的总物质的量确定相等,对于本题而言,n(Zn)=1.5 mol。
(2)浓硫酸的作用有二:酸性(生成ZnSO4)和强氧化性(生成SO2),由硫元素守恒可得,生成的SO2的物质的量等于硫酸的总物质的量减去剩余的硫酸的物质的量减去ZnSO4的物质的量。即n(SO2)=1.85 mol-0.05 mol-1.5 mol=0.3 mol。
9.【解析】(1)淀粉碘化钾试纸变蓝,说明有单质I2产生,产物中还同时产生氧气(O2)。由化合价分析,生成氧气的氧元素价态不变,即实际并没有参与氧化反应,因此可推知起氧化作用的实际上是臭氧中的部分氧原子。被还原的氧原子在有水存在的状况下一般产物为OH-,与K+组成产物中的KOH,因此反应中还须有H2O参与反应。所以反应方程式为O3+2KI+H2OI2+O2+2KOH。氧化产物为碘单质(I2);还原产物为氢氧化钾(KOH)。(2)H2O2具有弱酸性,也具有漂白性。使含有酚酞的NaOH溶液红色褪去,主要体现了漂白性。(3)由加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,可知确定存在的卤素为Cl,由②知加入氯化钡溶液,无沉淀产生,确定不存在的离子有S;由③知S、HS至少要有一种。
答案:(1)O3+2KI+H2OI2+O2+2KOH
碘单质(I2) 氢氧化钾(KOH)
(2)漂白
(3)Cl S S或HS或S、HS都有
10.【解题指南】解答本题时要留意以下2点:
(1)氨水与过量SO2反应的产物是亚硫酸氢铵。
(2)沉淀BaSO3能与盐酸反应产生SO2。
【解析】(1)用碘水检验SO2的还原性,该反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+,用H2S检验SO2的氧化性,该反应的反应方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O,用品红溶液检验SO2的漂白性,故B中所盛试剂为品红溶液。
(2)用装置A2制取SO2的优点有:①反应不需要加热,比较平安;②用分液漏斗滴加反应物浓硫酸,易于把握反应进行;③滴加的浓硫酸能够与Na2SO3充分反应。
(3)过量的SO2与氨水反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2N+HS。
(4)若“吸取液”中存在S,则步骤2中的固体为BaSO3,向该固体中滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2 mol·L-1盐酸,振荡,固体溶解,品红溶液褪色且有气泡产生。若“吸取液”中存在HS,则步骤2中的滤液中含有HS,取适量的滤液于试管中,滴加过量1 mol·L-1Ba(OH)2溶液,会产生白色沉淀;或取适量的滤液于试管中,滴加1滴(或少量)品红溶液,再滴入2滴~3滴(或过量)的2 mol·L-1盐酸,振荡,品红溶液褪色且有气泡产生。
答案:(1)品红溶液
SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+
(2)不用加热(或节省能源或药品);相对平安;易于把握反应进行;反应更充分(合理均可)
(3)NH3·H2O+SO2N+HS
(4)
试验操作
预期现象与结论
步骤2:滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2 mol·L-1盐酸,振荡
若品红褪色,且有气泡,则“吸取液”中存在S
步骤3:用试管取适量滤液,向其中滴入过量的1 mol·L-1Ba(OH)2溶液[或滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入2滴~3滴(或过量)的2 mol·L-1盐酸],振荡
若毁灭白色沉淀(或品红溶液褪色且有气泡),则“吸取液”中存在HS
11.【解析】(1)用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵、硫酸钾等。
(2)依据化学平衡原理来确定的条件是D项(增大反应物浓度,使平衡正向移动)。依据化学平衡原理,降温有利于平衡正向移动,保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。
(3)转化率为95%+(1-95%)×95%=99.75%。
(4)要考虑到SO2和碱或盐反应生成的亚硫酸盐有较强的还原性,易被空气氧化,结合产物的相对分子质量172可确定产物为生石膏CaSO4·2H2O,其中反应的化学方程式可表示为2SO2+O2+2CaCO3+4H2O2[CaSO4·2H2O]+2CO2或2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O2[CaSO4·2H2O]。
答案:(1)硫酸铵(或硫酸钾等) (2)D
(3)99.75% (4)CaSO4·2H2O
12.【解析】(1)依据题意,反应物中还要有H2SO4,以供应酸性介质。依据得失电子守恒和元素守恒可完成方程式。
(2)依据所给的其次个反应可知沉淀A是S。由于滤液Y最终得到MnSO4·H2O,所以滤液X中加入MnO的目的是调整pH,使X中的Fe2(SO4)3转化为沉淀Fe(OH)3。
(3)依据题给反应可知滤液X中含有MnSO4、Fe2(SO4)3和过量的H2SO4。浓缩溶液时需要在蒸发皿中进行,使用的玻璃仪器是酒精灯和玻璃棒。
(4)依据2S~2FeSO4~MnO2和96.0 g S可求得MnO2的物质的量为1.5 mol。
321.1 g MnSO4·H2O的物质的量为1.9 mol。依据Mn守恒可知所给软锰矿中含有MnO:(1.9-1.5-0.1)mol=0.3 mol。所以软锰矿中MnO2和MnO的物质的量之比为1.5∶0.3=5∶1。
答案:(1)1 2 2 H2SO4 1 1 Fe2(SO4)3
2 H2O (2)S Fe(OH)3
(3)MnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4 玻璃棒、酒精灯
(4)5∶1
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