第一部分 专题十七氧、硫及其化合物和环境保护一、选择题1．(2022·山东日照3月模拟)化学与能源开发、环境保护、生产、生活等密切相关。下列叙述错误的是( )A．光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C．开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用D．改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放解析：电解水制氢需要消耗大量的电能，所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保，A正确；聚乙烯塑料在自然界中很难降解，而聚乳酸塑料在自然界中能降解，所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染，B错误；开发利用可再生能源，可减少传统燃料如化石燃料的使用，C正确；改进汽车尾气净化技术，能把有毒气体转化为无毒气体，可减少大气污染物的排放，D正确。答案：B2．(2022·黑龙江绥化一模)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法不正确的是( )A．开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题B．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空过量臭氧是污染气体，对人体有危害C．PM2.5表示空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5值越高，大气污染越严重D．棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O，故对环境不造成污染解析：羊毛的主要成分是蛋白质，某些合成纤维中含有N、Cl等元素，它们完全燃烧时除生成CO2和H2O外还会生成其他化合物，其中有的化合物还会对环境造成污染。答案：D3．(2022·山西省大同市高三调研)将SO2气体通入BaCl2溶液无沉淀生成。若再分别通入四种气体：①Cl2、②H2S、③NH3、④NO2则均有沉淀生成。其中产生的沉淀的化学成分相同的是( )A．③和④B．①和②C．①③④D．①和④解析：本题考查SO2的化学性质。难度中等。①Cl2能将SO2氧化为SO，生成BaSO4沉淀；②H2S与SO2发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，生成S沉淀；③NH3通入溶液中，能与SO2反应生成(NH4)2SO3，生成BaSO3沉淀；④NO2通入溶液，与水反应生成HNO3，HNO3能将SO2氧化为SO，则生成BaSO4沉淀。\n答案：D4．(2022·湖南雅礼中学高三月考)一瓶可能变质了的Na2SO3溶液，某同学进行如下实验：取少量溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，发现有白色沉淀产生，再加入足量稀硝酸，充分振荡后仍有白色沉淀。对此，下列结论中正确的是( )A．加入硝酸后的沉淀一定是BaSO4B．加入Ba(NO3)2溶液后所产生的沉淀中一定含有BaSO4C．此实验证明Na2SO3已部分被氧化D．只有将稀硝酸改成稀盐酸方可确定Na2SO3是否被氧化解析：检验Na2SO3是否被氧化不能引入硝酸，硝酸的强氧化性会将BaSO3氧化为BaSO4，所以只能确定的是加硝酸后的沉淀一定是BaSO4，B、C、D项均错误。答案：A5．(2022·湖南省十三校高三联考)关于反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4，下列说法正确的是( )A．该反应的氧化剂只有CuSO4B．SO既不是氧化产物也不是还原产物C．1molCuSO4还原了molSD．被还原的S和被氧化的S的质量比为7∶3解析：本题考查氧化还原反应。难度中等。因硫酸铜中Cu元素的化合价降低，FeS2中部分S元素的化合价也降低，则硫酸铜、FeS2都是该反应中的氧化剂。A错误；因FeS2中部分S元素的化合价由－1升高到＋6价，生成物中部分SO为氧化产物，B错误；由得失电子守恒可知，1mol硫酸铜得电子数为1mol，S作还原剂时化合价由－1升高到＋6价，则1mol硫酸铜可以氧化mol的硫，C错误；由反应可知，5个FeS2中10个S原子中有3个S原子失去电子，7个S原子得到电子，即被氧化的硫与被还原的硫的质量比为3∶7，D正确。答案：D6．(2022·湖北联考)食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收，下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )A．滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度B．沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气SO2的浓度C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用\nD．石灰－石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化，所得物质可用于生产石膏解析：本题考查了SO2的相关知识，意在考查考生的理解能力和判断能力。酸性高锰酸钾溶液既能与SO2发生反应，也能与乙醇发生反应，A选项错误；亚硫酸钡能被空气中的氧气氧化成硫酸钡，B选项错误；氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸铵或亚硫酸氢铵，亚硫酸铵或亚硫酸氢铵与硫酸反应生成二氧化硫，富集后的二氧化硫可循环使用，C选项正确；常温下石灰石与二氧化硫不反应，D选项错误。答案：C7．(2022·江西六校3月联考，9)由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称为混盐。下列关于混盐Na2S2O3的有关判断，不正确的是( )A．该混盐水溶液呈碱性B．该混盐与H2SO4反应有气体生成C．该混盐溶液中加入BaCl2可以生成白色沉淀D．该混盐在酸性条件下可生成S，每产生32gS转移2NA个电子解析：根据混盐的定义可判断出Na4S2O3中的阳离子是Na＋，阴离子是SO和S2－，两种阴离子均能发生水解而使溶液呈碱性，加入H2SO4后会生成SO2和H2S气体，加入BaCl2可以生成BaSO3白色沉淀，故A、B、C均正确；酸性条件下，该混盐发生下列反应：SO＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O，每产生3molS转移4mol电子，则产生32gS应转移NA个电子，D不正确。答案：D8．(2022·武昌元月调研)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>I2>SO2B．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性D．滴加KI溶液时，转移2mole－时生成1mol白色沉淀解析：本题考查了氧化还原反应知识，意在考查考生的理解能力和判断能力。由题给条件，可推出发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2；SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－。根据在同一个反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，氧化剂的氧化性强于还原剂，知物质的氧化性：Cu2＋>I2，I2>SO2，故Cu2＋>I2>SO2，A选项正确；SO2与I2反应，SO2作还原剂，B选项错误；由SO2与I2反应可知，通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的还原性，C选项错误；根据反应2Cu2＋＋4I－===2Cu↓＋I2知，转移2mole－时生成2\nmol白色沉淀，D选项错误。答案：A9．(2022·兰州实战)某同学在常温下设计以下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。pH＝8下列说法正确的是( )A．实验①说明Na2S2O3溶液中水电离的c(OH－)＝10－8mol·L－1B．Na2S2O3溶液pH＝8的原因用离子方程式表示为S2O＋2H2OH2S2O3＋2OH－C．生成的沉淀B可能是BaSO3或BaSO4，要进一步确认还需再加入稀硝酸验证D．实验②说明Na2S2O3具有还原性解析：本题考查了实验流程的分析与判断，涉及水解、氧化还原反应等知识，意在考查考生的综合实验能力。Na2S2O3溶液的pH＝8，说明S2O水解，水的电离受到促进，由水电离的c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，A项错误；S2O水解是分步进行的，B项错误；因为氯水具有强氧化性，与Na2S2O3发生氧化还原反应，且氯水足量，故白色沉淀B中一定没有BaSO3，只有BaSO4，故C项错误，D项正确。答案：D二、填空题10．(2022·上海青浦调研，六)硫酸是一种重要的工业原料广泛应用于炼油、冶金、染料等工业中。硫酸的性质是中学化学学习的重点。请回答下列问题：(1)写出中学化学中利用物质与浓硫酸共热产生不同类别的两种气体的名称：______________________。(2)浓硫酸脱水性实验教材中有如下操作：取20g蔗糖置于200mL烧杯中，加2mL水，搅拌均匀。再加入20mL98%的浓硫酸，迅速搅拌，静置。实验中，产生大量含SO2、CO2的混合气体。写出产生该混合气体的化学方程式：__________________________。(3)有学生改进了浓硫酸的脱水性实验(装置如图)，实验准备就绪后，加入浓硫酸，迅速搅拌后用去底可乐瓶罩上，观察现象。除看到烧杯中白色蔗糖颜色变深，体积膨胀，有气体产生外，还可看到哪些现象？______________________________。(4)下图中，仪器a、b的名称分别是________、________；其中，仪器b常用于________操作(填一种物质提纯操作)。\n(5)有学生为了确定浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体，请选用上述装置(可重复使用)设计实验，将它们的编号填入方框，并将装置内所放的化学药品填入括号内。→C→ → → 解析：(1)浓硫酸具有强氧化性，在加热时可与大多数金属反应，还可与碳、硫等非金属反应，产生CO2、SO2等气体；浓硫酸作为难挥发性酸，还可与NaCl固体反应制易挥发性酸——HCl；浓硫酸在有机反应中常作催化剂和脱水剂，可制乙烯、丙烯等。(2)浓硫酸具有脱水性，将蔗糖脱水炭化，同时放出大量的热，生成的黑色的碳与热的浓硫酸发生氧化还原反应，产生CO2和SO2气体，据此可写出有关反应的化学方程式。(3)根据(2)中的反应即可对有关现象作出判断，关键是要考虑全面，描述准确。(5)检验SO2常用品红溶液，检验CO2常用澄清石灰水，但由于SO2和石灰水反应的现象和CO2一样，所以应先用品红溶液检验SO2的存在，然后除去SO2后再用澄清的石灰水检验CO2，对应装置都应选用洗气瓶。答案：(1)氯化氢、乙烯(或其他合理答案)(2)C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O(3)品红试纸褪色、可乐瓶中液面稍上升、气球先鼓胀，后又逐渐变瘪(4)长颈漏斗 分液漏斗 分液或萃取分液(5)B C C C品红溶液 溴水或酸性高锰酸钾溶液 品红溶液或溴水或酸性高锰酸钾溶液 澄清石灰水11．(2022·北京门头沟一模)某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究(装置的气密性已检查)：(1)装置A中反应的化学方程式是______________________________。(2)滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹，此操作的目的是______________________________。\n(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀________(填化学式)；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是______________________________。(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明SO2具有________性。(5)装置D的作用是______________________________。(6)实验后，测定装置D中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢？大家有两种不同的假设：①是生成的Na2SO3水解；②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种假设成立。可任选下列试剂进行实验：Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸。实验步骤实验操作预期现象与结论1取少量溶液于试管，滴入几滴酚酞溶液变红2____________________________________(7)另一小组利用装置E进行实验：SO2性质实验之后，用注射器对实验室内空气进行取样，并向装置E中注入VmL(已折算为标准状况下体积)的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。请计算该空气中SO2的体积分数(用含V的代数式表示)________。解析：(2)由于在水溶液中O2易把SO2及H2S氧化，因此，制备SO2之前先通一段时间N2，把装置中的空气赶走，防止空气中的O2对实验产生干扰。(3)SO2与BaCl2不反应，当加入氨水后，发生下列反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O，(NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl，产生白色沉淀；若加入新制氯水，则发生下列反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，也产生白色沉淀。(4)SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O产生淡黄色浑浊，反应中SO2表现了氧化性。(5)SO2是有毒气体，在装置的最后应用NaOH溶液进行尾气吸收。(6)Na2SO3水解或氢氧化钠剩余都能使溶液呈碱性，但Na2SO3的水解是一个可逆反应，可通过使Na2SO3的水解平衡左移减小其溶液的碱性来达到验证的目的，如加入BaCl2溶液等。(7)根据5SO2～2KMnO4，n(SO2)＝2.5n(KMnO4)＝1.25×10－4mol，V(SO2)＝2.8×10－3L＝2.8mL，φ(SO2)＝2.8/V。答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)排除装置中氧气对实验的干扰(3)BaSO3 Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－(4)氧化(5)吸收SO2尾气，防止污染空气(6)实验步骤实验操作预期现象与结论2然后加入足量的BaCl2溶液溶液中产生白色沉淀，最后若红色褪去，则说明①正确；若红色不能褪去，则说明②正确\n(7)2.8/V
