三年模拟一年创新2022届高考化学专题十六硫及其化合物环境保护全国通用

专题十六硫及其化合物环境保护A组　专项基础训练一、选择题1．(2022·济南期末)下列现象或事实不能用同一原理解释的是(　　)A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存B．硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中易变质C．Cl2和SO2都能使品红溶液褪色D．SO2和Na2SO3溶液都能使溴水褪色解析　A项，浓硝酸和氯水中的HClO见光都易分解，所以用棕色试剂瓶保存；B项，硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中都易被氧气氧化变质；C项，Cl2使品红溶液褪色的原因是其具有强氧化性，SO2使品红溶液褪色的原因是其与某些有色物质化合成无色物质；D项，SO2和Na2SO3溶液都具有还原性，都能使溴水褪色。答案　C2．(2022·通州期末)将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和，无沉淀生成，再通入另一种气体有沉淀生成，则第二次通入的气体可能是下列气体中的(　　)①NO2　②CO2　③Cl2　④HCl　⑤NH3A．①③⑤B．②③⑤C．①②③D．①④⑤解析　SO2与H2O反应生成H2SO3，通入的气体要么具有强氧化性能把H2SO3氧化为SO，要么通入的气体显碱性使H2SO3转化为SO与Ba2＋生成BaSO3沉淀，①③具有强氧化性、⑤显碱性。答案　A3．(2022·辽宁锦州期末，7)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是(　　)A．上述过程中，最终被还原的是NOB．从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸C．上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体\nD．假设通入的SO2完全反应，则同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为1∶1解析　溶液颜色变成浅绿色，说明Fe3＋被还原为Fe2＋，立即又变成棕黄色，说明Fe2＋又被氧化为Fe3＋，滴入BaCl2溶液有白色沉淀，说明SO2被氧化为SO，反应过程可以理解为，Fe3＋被SO2还原为Fe2＋：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，生成的H＋使溶液呈酸性，NO在酸性条件下将Fe2＋又氧化为Fe3＋，故最终被还原的是NO，A项正确；氧化性的关系是HNO3>Fe3＋>H2SO4，B项正确；第二步反应中HNO3被还原为无色难溶于水的NO，C项正确；SO2→SO，转移2e－，HNO3→NO，转移3e－，同温同压下，SO2与NO的体积比为3∶2，D项错误。答案　D4．(2022·河南八市联考，5)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”不符的是(　　)选项操作及现象溶液A通入SO2，溶液不变浑浊，再加氯水，变浑浊BaCl2溶液B通入CO2溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪色Ca(ClO)2溶液C通入SO2，溶液变浑浊，继续通SO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液D通入NH4HCO3受热分解产生的气体，溶液变浑浊，继续通入该气体，浑浊消失Ca(OH)2溶液解析　A项，由于亚硫酸的酸性小于盐酸，故SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，加入氯水后，SO2(H2SO3)被氧化为SO，SO与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀，正确；B项，由于碳酸的酸性比次氯酸强，则CO2与Ca(ClO)2溶液反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，HClO具有漂白性可以使品红溶液褪色，正确；C项，开始通入SO2时发生反应的化学方程式为SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，故溶液变浑浊；继续通入SO2发生反应的化学方程式为CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2，故浑浊消失；再加入足量NaOH溶液时发生反应Ca(HSO3)2＋2NaOH===CaSO3↓＋Na2SO3＋2H2O，故溶液又变浑浊，正确；D项，碳酸氢铵受热分解生成NH3、CO2、H2O，混合气体通入到Ca(OH)2溶液中会生成CaCO3沉淀，继续通入该气体时浑浊不会消失，因为该气体中NH3与CO2的物质的量相等，错误。答案　D5．(2022·湖南五市十校联考，9)下列关于硫及含硫化合物的叙述正确的是(　　)\nA．浓硫酸可以干燥Cl2，但不能干燥SO2B．SO2具有漂白性所以它能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色C．向Na2S2O3溶液中加入盐酸产生淡黄色沉淀D．SO2和Cl2分别与双氧水反应均产生O2解析　A项，浓硫酸既可以干燥Cl2，也能干燥SO2，错误；B项，SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色是因为能够把碘单质还原为碘离子，而不是因为具有漂白性，错误；C项，Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，正确；D项，Cl2＋H2O2===2HCl＋O2，SO2具有还原性能够把H2O2还原，不能生成氧气，错误。答案　C6．(2022·河南郑州模拟)下列有关环境问题的说法中正确的是(　　)A．空气质量报告的各项指标中有二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳的指数B．pH在5.6～7.0之间的降水通常被称为酸雨C．含氮、磷的合成洗涤剂可以被细菌分解，故不会导致水体污染D．汽车尾车中的氮氧化物、一氧化碳、SO2和可吸入颗粒物等严重污染大气解析　空气污染指标中无二氧化碳，目前我国计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物等；pH小于5.6的降水通常被称为酸雨；含氮、磷的合成洗涤剂易导致水体污染。答案　D7．(2022·潍坊模拟)下列说法正确的是(　　)A．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2B．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3C．SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀解析　A项，不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，因为它们都是酸性氧化物，与碱反应的原理和现象都是一样的；B项，硫粉在过量的纯氧或者空气中燃烧都是生成SO2；D项，少量SO2通过浓的CaCl2溶液不能生成白色沉淀，因为SO2对应的酸H2SO3比盐酸的酸性弱。答案　C二、非选择题8．(2022·西安联考，15)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，它们使用的药品和装置如\n图所示：(1)SO2气体还原Fe3＋的产物是________________(填离子符号)，参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比是________。(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。A．Na2SO3溶液与HNO3B．Na2SO3固体与浓硫酸C．固体硫在纯氧中燃烧D．铜与热浓H2SO4(3)装置C的作用是__________________________________________________。(4)若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。A．蒸发皿　　B．石棉网　　C．漏斗　　D．烧杯E．玻璃棒　　F．坩埚(5)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。上述方案不合理的是________，原因是__________________________________________________________________________________________________。解析　(1)SO2和Fe3＋发生氧化还原反应：2Fe3＋＋SO2＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋，由此可知SO2还原Fe3＋的产物是Fe2＋，参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比是1∶2。(2)A项，Na2SO3溶液与硝酸发生氧化还原反应，Na2SO3被氧化为Na2SO4，得不到SO2；B项，Na2SO3与浓硫酸发生复分解反应生成Na2SO4、H2O和SO2；C项；固体硫在纯氧中燃烧生成的SO2中含有氧气；D项；铜与热的浓硫酸发生氧化还原反应生成CuSO4、H2O和SO2。(3)装置C的作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空气。(4)蒸发时用到蒸发皿和玻璃棒，过滤时用到烧杯、漏斗和玻璃棒，该过程中用不到石棉网和坩埚。(5)验证SO2和Fe3＋发生了氧化还原反应，只需检验其反应产物Fe2＋和SO即可，过量的SO2和生成的Fe2\n＋均具有还原性都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，方案①不合理，方案②可检验生成的Fe2＋，合理，方案③可检验生成的SO，合理。答案　(1)Fe2＋和SO　1∶2　(2)BD　(3)吸收多余的二氧化硫，防止污染空气　(4)BF　(5)方案①　SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色B组　专项能力训练一、选择题1．(2022·怀化期末，11)化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是(　　)A．检验溶液是否含有SO时，先用盐酸将待检验溶液酸化，然后往其中滴加BaCl2溶液B．为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用盐酸将高锰酸钾溶液酸化C．检验溶液中是否含有Fe3＋时，用硝酸酸化D．定性检验SO，将BaCl2溶液用HNO3酸化解析　B项，高锰酸钾会将Cl－氧化为Cl2，不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液；C项，HNO3会将Fe2＋氧化成Fe3＋，无法判断原溶液中是否含有Fe3＋，错误；D项，HNO3会将SO氧化为SO，错误。答案　A2．(2022·江西五校联考，9)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．滴加KI溶液时，转移2mole－时生成1mol白色沉淀B．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性C．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂D．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>I2>SO2解析　A项，滴加KI溶液时的反应为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，转移2mole－时生成2mol白色沉淀，错误；通入SO2后溶液逐渐变成无色的反应为：SO2＋I2＋2H2O===2HI＋H2SO4，SO2是还原剂，I2是氧化剂，B、C项错误；D项，根据氧化还原反应规律，可知氧化性顺序：Cu2＋>I2>SO2，正确。答案　D3．(2022·四川成都诊断)下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F\n是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需的条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，还生成另一产物盐酸盐。E下列说法中不正确的是(　　)A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是HNO3C．B和Cl2的反应是氧化还原反应D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质解析　根据转化关系判断B只能是H2S或NH3，且当X为强酸时，B为H2S，当X为强碱时，B为NH3，当X是强酸时，C是硫，但常温下硫为固体，所以D项错误。答案　D4．(2022·江西景德镇模拟)单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为(　　)①＋1　②＋2　③＋3　④＋4A．②④B．③④C．①②D．①③解析　若X为金属，有X＋2H2SO4XSO4＋SO2↑＋2H2O，其中，X为＋2价；若X为非金属，有X＋2H2SO4XO2＋2SO2↑＋2H2O，其中，X为＋4价。答案　A二、非选择题5．(2022·洛阳统考，22)工业上吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：(1)Na2S2O4中S元素的化合价为________。(2)写出装置Ⅱ中反应的离子方程式_____________________________________________________________________________________________________。(3)装置Ⅲ中电解槽阴极发生的电极反应为__________________________________________________________________\n__________________________________________________________________。(4)从装置Ⅳ获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为________、________、过滤、洗涤等。解析　(1)Na2S2O4中Na显＋1价，O显－2价，则S显＋3价。(2)由流程图可知，装置Ⅱ中的反应物是NO、H＋、Ce4＋，生成物是Ce3＋、NO、NO，说明Ce4＋可将NO氧化成NO和NO，本身被还原为Ce3＋，由此可写出反应的离子方程式。(3)由流程图可知，装置Ⅲ电解槽中Ce3＋在阳极被氧化成Ce4＋，HSO在阴极被还原为S2O，溶液呈酸性，由此可写出阴极发生的电极反应式。(4)从NH4NO3溶液中获得NH4NO3固体的操作依次为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤。答案　(1)＋3(2)NO＋3Ce4＋＋2H2O===3Ce3＋＋NO＋4H＋；NO＋Ce4＋＋H2O===Ce3＋＋NO＋2H＋(3)2HSO＋2H＋＋2e－===S2O＋2H2O(4)蒸发浓缩　冷却结晶6．(2022·辽宁锦州期末，19)SO2是一种重要的化工原料，也是一种环境污染物。(1)SO2可用于工业制Br2过程中吸收潮湿空气中的Br2，反应的离子方程式是__________________________________________________________________。(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应__________________________________________________________________________________________________________________。(3)工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0mol·L－1的Na2SO3溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。①此时溶液中c(SO)的浓度是0.2mol·L－1，则溶液中c(HSO)是________mol·L－1，由此说明NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：______________________________________________________________________________________________________________________________。②向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2，可将其中的NaHSO3转化为两种物质，反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)SO2可以被Br2氧化为H2SO4，Br2被还原为HBr，两者均为强酸，写离子方程式时均可拆成离子形式。(2)在空气中SO2和水生成H2SO3，H2SO3\n易被空气中的氧气氧化为H2SO4。(3)①发生的反应为：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，剩余SO为0.2mol·L－1，说明反应的SO为0.8mol·L－1，则生成的HSO的浓度为1.6mol·L－1。由题给信息，“溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降”可判断NaHSO3溶液呈酸性。HSO在溶液中既可以电离(HSOH＋＋SO)又可以水解(HSO＋H2OH2SO3＋OH－)，溶液呈酸性，说明电离程度大于水解程度。②＋4价的硫有较强的还原性，能被O2氧化为SO，因此可生成H2SO4和Na2SO4两种物质。答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===SO＋2Br－＋4H＋(2)SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O2===2H2SO4(3)①1.6　酸　NaHSO3溶液中存在HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离程度大于其水解程度　②2NaHSO3＋O2===Na2SO4＋H2SO47．(2022·沈阳模拟)已知三氧化硫的部分性质如下表所示：熔点沸点溶解性状态及颜色16.8℃44.8℃溶解于水生成硫酸，放出热固体为无色；液体为无色透明油状某兴趣小组选用下列装置制备SO3，并探究SO3的性质。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按照气流的方向连接仪器顺序为__________________(填写仪器接口的字母编号)。(2)装置F中盛装浓硫酸的仪器名称是________，装置F的烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________________________。(3)下列关于装置B的作用的说法正确的是________(填字母序号)。a．装置B中浓硫酸是SO2与O2反应的催化剂\nb．使反应物SO2与O2混合均匀c．除去SO2和O2中混有的水蒸气d．便于观察通入SO2和O2的速率，以便控制反应物的量(4)装置A中的现象是________________，装置C的作用是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)试设计一个实验，检验装置A中生成的物质，写出实验简要步骤及观察到的现象：_____________________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)装置F产生的SO2进入装置B进行干燥，同时与O2混合后进入装置D中，在催化剂V2O5和加热的条件下反应生成SO3，再通入A装置进行收集，没有完全反应的SO2通入C装置被NaOH溶液吸收。(2)装置F中盛装浓硫酸的仪器是分液漏斗；浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2、H2O和Na2SO4。(3)装置B能够使两种反应物气体混合均匀，同时可以除去反应物中混有的水蒸气。为使反应能够顺利进行，还需要控制通入气体的速率，可通过观察装置B中产生气泡的多少快慢进行控制。(4)在冰水的冷却下，SO3成为固体，附着在装置A的试管内壁上；SO2与O2的反应是可逆反应，故逸出的气体中含有SO2，需要用碱液吸收。答案　(1)k→c→d→g→h→a→b→f→e(其中g和h顺序可以颠倒，其他不能颠倒)(2)分液漏斗　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(3)b、c、d(4)试管内壁附着有无色固体　吸收未完全反应的SO2，防止造成污染　(5)在试管中加入少量水，片刻后用手触摸试管外壁，试管较热或发烫(或在试管中滴加BaCl2溶液，观察到白色沉淀，然后滴加稀盐酸，沉淀不溶解等)热点一　环境污染与保护(2022·四川理综11，2022·江苏化学1，2022·四川化学1)【演练1】环境污染与保护化学与能源开发、环境保护、资源利用及日常生活等密切相关。下列说法正确的是(　　)A．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能\nB．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用C．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用乙醇汽油D．推广燃煤脱硫技术，可以降低SO2对环境的污染解析　A项，风力发电是风能转化为电能，潮汐发电是机械能转化为电能，错误；食品添加剂在一定范围内使用对人体均无害，B项错误；汽油是不可再生能源，C项错误。答案　D【演练2】硫酸型酸雨某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：时间(h)开始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为_______________________________(用化学方程表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是___________________________________________________________________________________。如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是____________________________________________，二氧化硫表现________性。(2)下面是酸雨给人类造成的危害，其中不正确的是(　　)A．腐蚀建筑物、雕塑等B．污染水源C．改良碱性土壤D．损害庄稼(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是(　　)①少用煤作燃料　②把工厂的烟卤造高　③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．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤答案　(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸，\n降落下来形成酸雨　减小　自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸　还原　(2)C　(3)C热点二　硫及其化合物(2022·山东理综31，2022·江苏化学16，2022·广东理综23，2022·四川理综11，2022·北京理综8)【演练3】二氧化硫的制取、性质和用途用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是(　　)A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强解析　A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，二氧化硫使溴水褪色表现还原性；C项，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项，品红溶液②不褪色说明无二氧化硫，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明通入了二氧化碳，依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。答案　C【演练4】浓硫酸与金属反应的规律将一定量的锌与100mL18.5mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是(　　)A．气体A为SO2和H2的混合物B．反应中共消耗Zn97.5gC．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1D．反应中共转移3mol电子解析　锌与浓H2SO4发生反应，Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O随着反应的进行，H2SO4浓度变小，发生反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设反应生成的SO2为xmol，H2为ymol，则\nx＋y＝＝1.5mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5mol/L×0.1L－，解得：x＝0.3，y＝1.2，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，参加反应的Zn：x＋y＝1.5(mol)，质量是97.5g，转移电子：1.5mol×2＝3mol。答案　C