3.3.2 不同價態(tài)硫元素間的轉化　酸雨及其防治

第2課時不同價態(tài)硫元素間的轉化酸雨及其防治分層訓練基礎過關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中，反應物中的含硫物質被氧化的是 ()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D亞硫酸鈉與較大濃度硫酸反應答案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。題組二硫酸的性質及應用3將濃硫酸與下列物質作用時，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反應及Fe、Al鈍化時濃硫酸只表現(xiàn)氧化性；濃硫酸與NH3反應時只表現(xiàn)酸性，是濃硫酸的脫水性；是吸水性。和滿足題意。4下列反應中，調節(jié)反應物用量或濃度，不會改變反應產物的是()A鐵在硫蒸氣中燃燒BHNO3與Cu反應C二氧化硫通入澄清石灰水D硫酸中加入鋅粉答案A解析A項中無論硫蒸氣量如何，只發(fā)生反應：FeSFeS；B項中濃HNO3時產生NO2，稀HNO3時產生NO；C項中若SO2少量，發(fā)生反應：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O，若SO2足量，發(fā)生反應：2SO2Ca(OH)2=Ca(HSO3)2；D項中若為稀H2SO4，發(fā)生反應：ZnH2SO4=ZnSO4H2，若為濃H2SO4，發(fā)生反應：Zn2H2SO4(濃)ZnSO4SO22H2O，故選A項。5選用下圖所示儀器中的兩個或幾個(內含物質)組裝成實驗裝置，以驗證木炭可被濃H2SO4氧化成CO2，下列說法正確的是()A按氣流從左向右流向，連接裝置的正確順序是AFECDBB丁中溶液退色，乙中溶液變渾濁說明甲中生成CO2C丙中品紅溶液退色，乙中溶液變渾濁說明甲中生成CO2D丁和丙中溶液都退色，乙中溶液變渾濁，說明甲中有CO2生成答案A解析檢驗木炭與熱濃硫酸反應的生成物中含有CO2，需排除SO2的干擾，再通入澄清的石灰水中，洗氣裝置中導管長進短出，A正確；用酸性KMnO4溶液除去SO2時還應再通入品紅溶液不退色，檢驗確認不含SO2，否則結論不可靠，B、C、D均不正確。題組三SO的檢驗6為了檢驗某溶液中是否含有SO，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下列有關物質檢驗的實驗結論正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結論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8SO2被認為是造成大氣污染的“首犯”。大氣中的SO2主要來源于化石燃料(煤、石油)的燃燒。下列與SO2污染有關的是()酸雨現(xiàn)象倫敦“毒霧”事件洛杉磯“光化學煙霧”事件溫室效應A B C D答案C解析SO2在空氣中遇水蒸氣形成亞硫酸、硫酸，隨雨水降落到地面，形成“酸雨”。1952年12月5日到8日，倫敦上空出現(xiàn)的“毒霧”4天內導致4 000人死亡，事件過后的兩個月內還陸續(xù)有8 000人死亡。這種“毒霧”就是工廠排出的SO2氣體引起的。SO2氣體主要可引發(fā)氣管炎、冠心病、肺結核等。洛杉磯“光化學煙霧”是由汽車排放的尾氣(含碳氫化合物和氮氧化物)造成的?！皽厥倚笔怯蒀O2等引起的。故正確答案為C項。9下列因果關系不正確的是()選項原因結果A植樹造林溫室效應BSO2和NO2大量排放酸雨C汽車尾氣的排放光化學煙霧D含氮、磷等生活廢水的大量排放赤潮答案A解析A項，溫室效應是CO2的大量排放導致的，植樹造林可降低空氣中CO2的濃度，緩解溫室效應；B項，SO2和NO2等酸性氣體的大量排放，會導致酸雨；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物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要角度。請根據(jù)如圖所示，回答下列問題：(1)Y的化學式為_，檢驗Y所用的試劑是_。(2)W的濃溶液與銅單質在加熱條件下可以發(fā)生化學反應，反應的化學方程式為_。(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。該反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為_。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，與銅單質在加熱條件下可以發(fā)生化學反應，反應的化學方程式為：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：2H2SSO2=3S2H2O，反應中H2S做還原劑，SO2做氧化劑，則該反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為12。11鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的“三大酸”?，F(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應的情況，回答下列問題：(1)工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經灼燒后，在加熱情況下跟稀硫酸反應，有關的化學方程式是_。不采用銅跟濃硫酸反應來制取硫酸銅的原因是_。(2)在一定體積的10 molL1的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應，被還原的硫酸為0.9 mol。則濃硫酸的實際體積_(填“大于”“等于”或“小于”)180 mL。(3)若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液)，則該反應的離子方程式為_。(4)將8 g Fe2O3投入150 mL某濃度的稀硫酸中，再投入7 g鐵粉，充分反應后，收集到1.68 L H2(標準狀況)，同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4 molL1的NaOH溶液150 mL。則原硫酸的物質的量濃度為_。答案(1)2CuO22CuO、CuOH2SO4CuSO4H2O生成等量的硫酸銅需濃硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境(2)大于(3)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(4)2 molL1解析(1)加熱條件下，Cu和氧氣反應生成CuO：2CuO22CuO，CuO和稀硫酸反應方程式為CuOH2SO4CuSO4H2O；濃硫酸和銅反應方程式為：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O，生成等量的硫酸銅時需要濃硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境，所以不采用銅跟濃硫酸反應來制取硫酸銅。(2)在加熱條件下，濃硫酸和銅反應生成二氧化硫，但濃硫酸濃度達到一定值后變?yōu)橄×蛩?，稀硫酸和銅不反應，所以當被還原的硫酸為0.9 mol時，則所用濃硫酸的實際體積應大于180 mL。(3)在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅和NO，離子反應方程式為：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(4)該過程中發(fā)生的反應為：Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、FeH2SO4=FeSO4H2、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4、2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O，最終溶液中的溶質是Na2SO4，由原子守恒得n(NaOH)n(Na2SO4)n(H2SO4)，則c(H2SO4)2 molL1。12某課外活動小組的同學，在實驗室做鋅與濃硫酸反應的實驗中，甲同學認為產生的氣體是二氧化硫，而乙同學認為除二氧化硫氣體外，還可能產生氫氣。為了驗證甲、乙兩位同學的判斷是否正確，丙同學設計了如圖所示實驗裝置(鋅與濃硫酸共熱時產生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：(1)上述反應中生成二氧化硫的化學方程式為_。(2)乙同學認為還可能產生氫氣的理由是_。(3)丙同學在安裝好裝置后，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Zn與濃H2SO4反應時，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應可產生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反應的產物進行兩種推測，而后設計裝置進行驗證。設計時既要驗證有無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，可使燃煤過程中產生的SO2轉化成硫酸鈣。該反應的化學方程式是_。(2)可用多種溶液做燃煤煙氣中SO2的吸收液。分別用等物質的量濃度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，當生成等物質的量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后過濾，使NaOH溶液再生，再生過程的離子方程式是_ _。(3)甲同學認為BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。為此甲同學設計如下實驗(夾持裝置和加熱裝置略，氣密性已檢驗)：已知：Na2SO3(固體) H2SO4(濃)Na2SO4SO2H2O反應開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產生同時有白霧生成；B中有白色沉淀。甲認為B中白色沉淀是SO2與BaCl2溶液反應生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。乙同學認為B中的白色沉淀是BaSO4，產生BaSO4的原因是 A中產生的白霧是濃硫酸的酸霧，進入B中與BaCl2溶液反應生成BaSO4沉淀。_。為證明SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同學對甲同學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)：反應開始后，A中Na2SO3固體表面有氣泡產生同時有白霧生成；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_ _。通過甲乙兩位同學的實驗，得出的結論是_。答案(1)2CaCO32SO2O22CaSO42CO2(2) 12 Ca2OHHSO=CaSO3H2O(3)A中產生的SO2與裝置內空氣中的O2進入B中與BaCl2溶液反應生成BaSO4沉淀飽和NaHSO3打開彈簧夾，通入N2，一段時間后關閉彈簧夾 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生成硫酸鈣，同時生成二氧化碳，所以反應的化學方程式為2CaCO32SO2O22CaSO42CO2。(2)假設生成的NaHSO3物質的量都為2 mol，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物質的量為2 mol，需1 mol Na2SO3；NaOHSO2=NaHSO3，吸收的二氧化硫的物質的量也為2 mol，需2 mol NaOH，假設Na2SO3溶液和NaOH溶液的物質的量濃度都為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：NaOHSO2=NaHSO3，與一定量的石灰水溶液充分反應NaHSO3Ca