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课时提升作业(十二)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO2,为便于监控,实施环境疼惜,下列适合测定硫酸尾气SO2含量的试剂是( )
A.品红溶液 B.浓硝酸
C.碘水、淀粉溶液 D.以上都能
2.下列说法中正确的是( )
A.浓硫酸滴在润湿的蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,然后褪色,最终变黑,说明浓硫酸具有酸性、氧化性和吸水性
B.样品无明显现象毁灭白色沉淀,说明样品中含S
C.常温下浓硫酸能用铁制容器盛装,说明浓硫酸与Fe不反应
D.样品得到使澄清石灰水变浑浊的气体,说明样品中含S或HS
3.近期,世界范围内有成千上万个湖泊变为鱼类绝迹的死湖,数以千万公顷计的森林衰败枯萎,大片土地沙漠化……将这些现象与频繁降落的酸雨相联系,人们认为,酸雨是肇事主因。某争辩小组争辩某地硫酸型酸雨的形成,有人提出以下猜想:
猜想一:SO2SO3H2SO4
猜想二:SO2H2SO3H2SO4
猜想三:以上两过程同时存在
有关上述猜想,收集确定量该地区刚下的雨水进行试验,下列推断中错误的是
( )
A.若猜想一或猜想三正确,则该雨水加入盐酸后,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
B.若存在猜想二的过程,则该雨水可能使品红溶液褪色
C.若只存在猜想一的过程,则该雨水的pH随时间延长而增大
D.上述任意一个猜想正确,该地区雨水的pH均小于5.6
4.（2021·德阳模拟）为了除去CO2气体中的SO2气体,下列仪器和药品组合中合理的是( )
仪器:①洗气瓶 ②干燥管
药品:③固态生石灰 ④苏打溶液 ⑤小苏打溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④
5.(2021·大连模拟)下列试验报告记录的试验现象正确的是( )
6.向5 mL 18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应,下列说法正确的是( )
A.有0.09 mol的硫酸被还原
B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量确定小于2.88 g
7.SO2是常见的大气污染物之一,下列措施中能够削减SO2排放量的是( )
①用自然 气代替煤炭作民用燃料
②使用水煤气或干馏煤气作燃料
③硫酸厂使用V2O5作催化剂,加快SO2的转化速率
④将块状煤粉碎,提高其燃烧效率
⑤在煤中加入生石灰后燃烧
⑥循环处理吸取塔放出的尾气
A.①②③④⑤ B.①③⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.②③④⑥
8.下列说法中错误的是( )
A.Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀生成,加硝酸后沉淀不消逝
B.将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D.将SO2气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
9.下列试验操作能够达到试验目的的是( )
A.试验室接受图①所示装置收集SO2
B.可用图②所示装置比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
C.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3可加入Ca(OH)2溶液后过滤
D.称取0.40 g NaOH,放入100 mL容量瓶中,配制0.10 mol·L-1的NaOH溶液
10.(力气挑战题)如图所示,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.沾有KMnO4溶液的滤纸褪色,证明白SO2的漂白性
C.品红试纸褪色,证明白SO2的漂白性
D.沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色,证明白SO2的漂白性
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(12分)某无色溶液,其中可能存在Na+、Ba2+、Al、S2-、S、S。取该溶液进行有关试验,试验结果如图所示,请回答:
(1)沉淀甲的化学式为 。
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为 。
(3)沉淀丙中确定含有 ,可能含有 。
(4)综合上述信息,该溶液中确定存在的离子有: 。
12.(16分)(2021·湛江模拟)为争辩盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)试验:称取铁钉5.6 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用
(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取448 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生的反应式为:Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
(2)提出猜想:分析上述试验中SO2体积分数的结果,同学们认为气体Y中还可能含有其他气体并作如下猜想:
猜想一:Y气体中可能含有H2;
猜想二: ;
猜想三: 。
(3)设计试验,验证猜想:为验证以上猜想,同学们预备用下列装置设计探究试验(装置可重复使用,夹持仪器省略)。
①试验装置的连接挨次为A→ → →F→ → __________→F(填字母)。
②装置B中试剂的作用是 。
③猜想一的理由是
(用化学方程式表示)。
④假如猜想一成立,估量试验现象应当是
。
13.(12分)(力气挑战题)(2021·攀枝花模拟)近年来,酸雨污染较为严峻,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法,流程如下:
(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得NaHSO3溶液。
(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。
(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中,反应所得到的SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。
①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式: ;
②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式: ;
③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式: 。
(2)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成S而实现SO2的回收利用。某争辩性学习小组据此设计了如下方案,在试验室条件下测定转化器中SO2氧化成S的转化率。
①该小组接受下图装置在试验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是 。(填写序号)
A.碘的淀粉溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
②若上述试验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成S的转化率,已知气体流速,还需测定的数据有 、 。
答案解析
1.【解析】选C。A项只适合定性推断SO2的存在,不能用来定量测定SO2的含量;C项碘单质可以氧化SO2,可以用碘水来定量滴定,淀粉溶液可以充当指示剂的作用,C项正确,浓硝酸虽可以氧化SO2,但难以定量测定。
2.【解析】选B。A项中,最终变黑,说明浓硫酸具有脱水性;C项中,常温下Fe遇浓硫酸钝化;D项中,样品中也可能含C或HC。
3.【解析】选C。分析三个猜想,其区分在于雨水的成分,猜想一是指酸雨中含H2SO4,猜想二是指酸雨中含H2SO3,然后渐渐被氧化为H2SO4。猜想三则是指酸雨中既有H2SO4又有H2SO3。由此分析各选项,A项是检验雨水中含有S,正确。B项H2SO3可使品红溶液褪色,正确。C项,若只存在猜想一的过程,雨水成分为H2SO4,无pH变化过程,错误。D项,酸雨的pH均小于5.6,正确。
4.【解析】选A。因CO2和SO2均与CaO反应而不能选用③,CO2能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3而不能选用④;CO2与NaHCO3溶液不反应,而SO2与NaHCO3溶液反应:SO2+2NaHCO3====Na2SO3+H2O+2CO2,所以应选择药品⑤;明显仪器不能选用干燥管,应使用洗气瓶。
5.【解析】选C。SO2通入酚酞溶液中无明显现象。通入品红溶液中,品红褪色;c中SO2被氯水氧化为S,最终生成BaSO4白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。d中SO2与NaOH反应生成Na2SO3,最终生成BaSO3白色沉淀。
6.【解题指南】解答本题应留意:在涉及H2SO4的反应时,要留意分析在浓度不同时的反应状况。
【解析】选D。浓硫酸与铜加热时可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应的进行,浓硫酸的浓度渐渐降低变成稀硫酸,因此,参与反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。依据题意可得n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol,参与反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 mol,被还原的硫酸小于0.045 mol,参与反应的铜小于2.88 g。
7.【解析】选C。①中自然气的成分是CH4,所以用自然气代替煤炭作民用燃料可以削减SO2的排放;②中水煤气的主要成分是CO、H2,干馏煤气的主要成分是CH4、H2、CO等,所以用水煤气或干馏煤气作燃料也可以削减SO2的排放;③中硫酸厂使用催化剂加快反应速率,并不能削减SO2的排放;④中将煤粉碎,能提高燃烧效率,但不能削减SO2的排放;⑤在煤中加入CaO,煤在燃烧过程中发生如下反应:CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,可以削减SO2的排放;⑥在硫酸工业中循环处理吸取塔中的尾气,可以提高SO2的利用率,削减SO2的排放,所以能够削减SO2排放的有①②⑤⑥,即C项组合正确。
8.【解析】选C。Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀生成,Na2SO3+BaCl2====
BaSO3↓+2NaCl,加稀硝酸后,BaSO3被HNO3氧化为BaSO4,所以沉淀不消逝,选项A正确;将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成:SO2+Ba(OH)2====BaSO3↓+H2O,选项B正确;将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成,由于H2SO3酸性比盐酸弱,弱酸不能制取强酸,选项C错误;将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,SO2在水溶液中被HNO3氧化为H2SO4,与BaCl2反应有白色沉淀生成,D项正确。
【误区警示】(1)误认为BaSO3会溶于稀硝酸中,而忽视了稀硝酸的强氧化性。
(2)误认为SO2(CO2)气体通入BaCl2(CaCl2)溶液中有白色沉淀生成,不考虑弱酸不能制取强酸;BaSO3、CaCO3在强酸(如盐酸)中不存在。
9.【解析】选B。二氧化硫的密度大于空气的密度,用向上排空气法收集,A项错误;Ca(OH)2溶液与NaHCO3和Na2CO3的溶液都发生反应,C项错误;不能在容量瓶中进行溶解操作,D项错误。
10.【解题指南】解答本题应留意以下3点:
(1)SO2能使品红试纸褪色,而不能使蓝色石蕊试纸褪色。
(2)SO2使红色酚酞溶液褪色,是SO2与水反应生成的H2SO3具有酸性的结果。
(3)SO2使氯水、溴水或酸性KMnO4溶液褪色,不属于SO2的漂白性,而是SO2的还原性。
【解析】选C。选项A,Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,SO2与水作用生成H2SO3而使蓝色石蕊试纸变红,但不能使其褪色;选项B,KMnO4具有强氧化性,SO2与之反应而使其褪色,能证明SO2具有还原性;选项C,品红试纸褪色可证明SO2具有漂白性;选项D,SO2能与NaOH溶液反应,体现了SO2的酸性。
【误区警示】解答本题时要留意以下几个误区
(1)SO2能使品红褪色体现了SO2的漂白性,但SO2不能漂白酸碱指示剂。
(2)SO2虽有漂白性,但并不是全部与SO2有关的褪色都源于SO2的漂白性。如①SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是由于SO2属于酸性氧化物与碱发生反应;②SO2能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有还原性。
11.【解析】加入过量盐酸产生淡黄色沉淀,则该沉淀确定为硫单质,原溶液中有S2-和S,在酸性溶液中发生归中反应;连续加入过量NH4HCO3时又产生气体和沉淀,则说明HC与Al3+发生水解相互促进,原溶液中有Al;再加过量Ba(OH)2时则产生BaCO3沉淀,故原溶液中已确定的离子有Al、S2-、S,而由溶液呈电中性可知确定有阳离子,而Ba2+与S不共存,故确定有Na+;不能确定原溶液是否含有S,故不能确定沉淀丙中是否含有BaSO4。
答案:(1)S
(2)Al3++3HC====Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)BaCO3 BaSO4 (4)Na+、Al、S2-、S
12.【解析】(1)①a项,X中含有Fe3+,加KSCN溶液变红,无法证明含Fe2+;b项,X中若含Fe3+不含Fe2+,加铁粉和KSCN溶液仍无色,无法证明含Fe2+;c项,浓氨水与Fe3+反应干扰浓氨水与Fe2+反应生成的白色沉淀;d项,Fe2+有还原性,Fe3+无还原性,Fe2+能使酸性KMnO4溶液褪色。
②由关系式SO2～H2SO4～BaSO4可知
n(SO2)=n(BaSO4)==0.01 mol
故SO2的体积分数为×100%=50%。
(2)铁质材料含Fe和C,加热时,Fe、C与浓硫酸反应时生成SO2和CO2,当变为稀硫酸时,Fe与稀硫酸反应又生成H2。
(3)SO2、CO2共存时检验方法思路:
先验SO2→吸取SO2→验SO2除尽→验CO2
H2检验的方法思路:干燥H2→热CuO→验H2O
答案:(1)①d ②50%
(2)Y气体中可能含有CO2
Y气体中可能含有H2和CO2
(3)①B C E D ②检验SO2是否除尽
③Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
④E中固体由黑变红,D中固体由白变蓝色,C中无明显现象
13.【解析】求解SO2在混合气中的体积分数,需要求出两个量,一个是SO2的体积,一个是混合气的总体积。利用量气装置,可求出吸取SO2后余气的体积;利用洗气瓶中的X溶液,必需能够求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液,必需能与SO2反应,且能发生明显的颜色变化,以便确定反应的终点。求解SO2的转化率,应求出SO2气体的总量和生成S的量。由于在前一问中已求出SO2在混合气中的含量,所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量,只需清楚通入时间。要求SO2的转化率,只需确定沉淀质量。
答案:(1)①SO2+NaOH====NaHSO3
②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
③HS+H+====SO2↑+H2O
(2)①A、B ②试验时间 加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量
【方法技巧】解答工艺流程题的思路
工艺流程试题往往选取的材料新、背景新,解答此类题可分三步:
第一步,读懂工艺流程图,抓住物质流入、流出的方向,挖掘反应条件及记录重要数据;
其次步,联系相关化学原理。即每步涉及的化学反应或试验方法,涉及的化学原理如水解平衡原理等,还要联系中学试验方法等;
第三步,在上述两步基础上,结合要回答的问题,分析、推断得出正确答案。
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