2021届一轮复习鲁科版专题九氧、硫及其化合物和环境保护作业

2021届一轮复习鲁科版专题九氧、硫及其化合物和环境保护作业

专题九　氧、硫及其化合物和环境保护 考点1硫及其氧化物　硫的氢化物 ‎1.[2020天津第一中学模拟]下列制取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　A.制取SO2　　　　　　B. 验证漂白性 C.验证还原性　　　　　D. 验证氧化性 ‎2.[2020山东潍坊期中考试]天然气是应用广泛的燃料,但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用氧化亚铁硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+‎ B.脱硫过程中O2间接氧化H2S C.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液 D.过程乙中发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O ‎3.[新角度][2020江西第一次大联考]利用如图所示装置测定空气中SO2的含量,A溶液最好选用(　　)‎ A.NaOH溶液(滴有2~3滴酚酞溶液)‎ B.KMnO4溶液(滴有一定量硫酸溶液)‎ C.HNO3溶液[滴有2~3滴Ba(NO3)2溶液]‎ D.I2溶液(滴有2~3滴淀粉溶液)‎ ‎4.[2020四川成都摸底测试,11分]二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。‎ ‎(1)SO2可用来制备定影剂Na2S2O3,反应的化学方程式为Na2CO3+2Na2S+4SO23Na2S2O3+CO2。请用单线桥表示该反应中的电子转移情况　　　　　　　　　　　　,还原剂与氧化剂的物质的量之比为　　　　。 ‎ ‎(2)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;吸收后的浓溶液可用图1的装置再生循环脱硫,并制得硫酸,电极a的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　,乙是　　　　　　　　　　。 ‎ 图1‎ ‎(3)可设计二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的二氧化硫,原理如图2所示。其能量转化的主要形式是　　　　　　　　　,c电极是　　　　极,移动的离子及方向是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　图2‎ ‎5.[2019四省八校联考,14分]二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。‎ ‎(1)实验室中用如图1所示装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时均被完全吸收)‎ 图1‎ ‎①装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为　。 ‎ ‎②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是　。 ‎ ‎③实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是　　　　　　　　　(用含字母的代数式表示,不用化简)。  ‎ ‎(2)某学习小组设计用如图2所示装置验证二氧化硫的化学性质。‎ 图2‎ ‎①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。‎ 方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成 方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去 方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀 上述方案中合理的是　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③当通入二氧化硫至试管c中溶液呈中性时,该溶液中c(Na+)=　　　　　　　　。 ‎ 考点2硫酸　硫酸盐 ‎6.[2020四川成都摸底测试]下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 验证Al2O3有两性 将少量Al2O3分别加入盐酸和氨水中 B 验证浓硫酸有脱水性 向蔗糖中加入浓硫酸,用玻璃棒充分搅拌 C 检验SO‎4‎‎2-‎ 向某溶液中滴加少量酸化的BaCl2溶液 D 检验Fe2+‎ 向某溶液中滴入氯水,再滴入KSCN溶液 ‎7.[2019北京大兴区高三化学一模,16分]以硫铁矿(主要成分为FeS2,还含有少量CuS、SiO2等)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图1所示:‎ 图1‎ ‎(1)“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)烟气中的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)滤液中金属阳离子的检验方法为　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)在由FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,理由　　　　　　　。(结合化学用语说明原因) ‎ ‎(5)细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T.f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图2所示:‎ ‎　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　　图3‎ 已知总反应为FeS2+14Fe3++8H2O2SO‎4‎‎2-‎+15Fe2++16H+。‎ ‎①将过程Ⅰ的离子方程式补充完整。‎ FeS2+Fe3++　　　 7Fe2++S2O‎3‎‎2-‎+　　　 ‎ ‎②过程Ⅱ反应的离子方程式为　　　　　　　　。 ‎ ‎③研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T.f)脱硫,温度过高脱硫效率降低(如图3),可能的原因是　　　　　　　。 ‎ ‎(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取x g样品,加水完全溶解,用酸化的a mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL。反应原理:6Fe2++Cr2O‎7‎‎2-‎+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为　　　　。 ‎ 考点3臭氧和过氧化氢　环境保护 ‎8.[2020吉林长春第一次质量监测,14分]H2O2溶液在工业生产和日常生活中应用广泛。‎ ‎(1)H2O2溶液常用于伤口消毒,这一过程利用了过氧化氢的　　　　　　　　　　(填过氧化氢的化学性质)。 ‎ ‎(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。已知0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.652 kJ热量。该反应的热化学方程式为　。 ‎ ‎(3)H2O2溶液能将碱性废水中的CN-转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体,CN-的电子式为　　　　　,写出该反应的离子方程式　。 ‎ ‎(4)如图1所示是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生的总反应方程式:　。 ‎ 图1　　　　　　　　　　　　　图2‎ ‎(5)如图2所示是一种用电解原理制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。‎ ‎①Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②处理的废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34 g时,理论上电路中通过电子　　　　　mol。 ‎ ‎9.[2020福建师范大学附属中学期中考试,10分]为更有效地处理工业废气中的SO2,减少大气污染,科学家不断对相关反应进行研究尝试。‎ ‎(1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中硫的质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有　　　　亿吨SO2排放到大气中(假设S全部转化为SO2)。 ‎ ‎(2)下列物质中,能吸收SO2的有　　　　(填标号)。 ‎ a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.生石灰 d.Na2CO3溶液 ‎(3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O,过程如图所示:‎ ‎①“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变　　　　(填“大”或“小”)。 ‎ ‎②“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③检验产品(NH4)2SO3·H2O中含有少量SO‎4‎‎2-‎的方法如下:取少量产品加水溶解,　　　　　　　　　　　(将实验操作和现象补充完整)。 ‎ 一、选择题(每小题6分,共24分)‎ ‎1.[新形式]某同学将SO2和Cl2的混合气体通入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三等份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:‎ 序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验操作 实验现象 溶液不变红,试纸不变蓝 溶液不变红,试纸褪色 生成白色沉淀 下列分析不正确的是(　　)‎ A.①说明Cl2被完全消耗 B.②中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO‎4‎‎2-‎ D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化 ‎2.[2020福建福州八县一中联考]将SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀,而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)(　　)‎ A.Cu和浓硝酸 B.CaO和浓氨水 C.大理石和稀盐酸 D.高锰酸钾溶液和浓盐酸 ‎3.[新情境][2020广东北大附中深圳南山分校期中考试]海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、SO‎4‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎、CO‎3‎‎2-‎等,火力发电时排放的烟气可用海水脱硫,其工艺流程如图所示:‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A.海水pH约为8的原因主要是海水中含有CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎ B.吸收塔中发生的反应有SO2+H2OH2SO3‎ C.氧化主要是氧气将HSO‎3‎‎-‎、SO‎3‎‎2-‎、H2SO3氧化为SO‎4‎‎2-‎ D.经稀释排放出的废水中SO‎4‎‎2-‎的浓度与海水中的相同 ‎4.[新情境][2019北京丰台区模拟]依据下列实验现象,所得结论不正确的是(　　)‎ 实验 实验现象 ‎①品红溶液红色褪去,经检验溶液中含有SO‎4‎‎2-‎;‎ ‎②加热褪色后的溶液至沸腾,未见颜色恢复,有气体逸出,可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,遇湿润的淀粉-KI试纸,无明显变化 A.品红溶液褪色是氯水漂白所致 B.集气瓶中发生了反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl C.依据现象②可确定产生的气体为SO2‎ D.检验SO‎4‎‎2-‎的试剂为盐酸、BaCl2溶液 二、非选择题(共43分)‎ ‎5.[原创][14分]某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。‎ ‎(1)用如图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)‎ 实验1:铜片与浓硫酸反应 操作 现象 加热到120~250 ℃‎ 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液 继续加热至338 ℃‎ 铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀 ‎①装置B的作用是　　　　　　　　;装置C中盛放的试剂是　　　　。 ‎ ‎②为证明装置A中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)探究实验1中加热到120~250 ℃时所得黑色固体的成分。‎ ‎【提出猜想】黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。‎ ‎【查阅资料】‎ 资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。‎ 资料2:‎ CuS Cu2S 黑色晶体 黑色晶体 难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸 难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水 ‎【设计并实施实验】‎ 实验2.探究黑色固体中是否含CuO 操作 现象 i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10 mL试剂A的小烧杯中,搅拌 黑色表层脱落,露出光亮的铜片 ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降 上层溶液澄清、无色 ‎①试剂A是　　　　。 ‎ ‎②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是　。 ‎ 实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S 操作 现象 i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置 有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色 ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置 有固体剩余,溶液变成浅绿色 ‎【获得结论】由实验2和实验3可得到结论:实验1中,加热至120~250 ℃时所得黑色固体中　。 ‎ ‎【实验反思】‎ 分析实验1中加热至338 ℃时产生的现象的原因,同学们认为是在较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成的。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为　。‎ ‎ 6.[新情境][2020湖北部分重点中学新起点考试,15分]五水硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,易溶于水,可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等,工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备,其生产流程如图所示。‎ ‎(1)五水硫代硫酸钠中硫元素的化合价为　　　　。常温下,Na2S溶液的pH　　　　7(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(2)溶解原料的蒸馏水需加热煮沸一段时间后待用,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1投料后加热,将SO2缓缓通入溶液中,即可获得Na2S2O3,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)上述制备过程一般需在碱性环境下进行,若在酸性条件下产品会发黄,用离子方程式表示其可能的原因:　　　　　　　。 ‎ ‎(5)充分反应后趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出晶体后用乙醇洗涤,即可获得纯净的无色透明晶体。趁热过滤和用乙醇洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)为测定产品中Na2S2O3·5H2O的纯度,准确称取样品质量,用适量的蒸馏水溶解,加入指示剂,用已知浓度的碘的标准溶液滴定。‎ 反应原理为:2S2O‎3‎‎2-‎+I2S4O‎6‎‎2-‎+2I-。‎ ‎①加入的指示剂为　　　　　　　　　(填名称)。 ‎ ‎②滴定至终点时,溶液颜色的变化为　　　　　　。 ‎ ‎③该实验中,滴加标准碘液的操作正确的是　　　　　(填图中对应操作的字母编号)。 ‎ ‎　　　a　　　　　b　　　　　c　　　　　d ‎④下列操作可使产品纯度检测值偏高的是　　　　　(填编号)。 ‎ a.装标准液的滴定管水洗后未润洗 b.滴定过程中出现漏液 c.滴定结束时俯视读数 ‎7.[新素材][14分]亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,熔点为-105 ℃,沸点为79 ℃,140 ℃以上时易分解,是一种淡黄色至红色液体,遇水剧烈水解生成两种酸性气体,常用作脱水剂,广泛应用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。‎ ‎(1)氯化亚砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是　　　　　　　　　　　　。用硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件下合成氯化亚砜,如果想达到原子利用率最大化,则三者的物质的量之比为　　　　。 ‎ ‎(2)甲同学设计如图所示装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):‎ ‎①装置的连接顺序为A→B→　　　　→　　　　→　　　　→　　　　(填标号)。 ‎ ‎②向装置A中缓慢滴加SOCl2,需打开活塞　　　　(填“a”“b”或“a和b”)。为了更加充分的回收SOCl2,写出可对装置B采取的有效措施:　　　　　　　　。 ‎ ‎③实验结束后,为检测ZnCl2·xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体a g溶于水中,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为b g。若ba=　　　　(保留一位小数),即可证明ZnCl2·xH2O晶体已完全脱水。 ‎ ‎④装置A中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)乙同学认为SOCl2还可用作由 FeCl3·6H2O制取无水FeCl3的脱水剂,但丙同学认为该实验会发生氧化还原反应,并设计如下实验方案进行验证:‎ 取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若　　　　,则证明脱水过程中发生了氧化还原反应,按照丙同学的思路,还可以通过检验　　　　或　　　　(填离子符号)是否存在来证明该过程是否发生了氧化还原反应。 ‎ 专题九　氧、硫及其化合物和环境保护 ‎1.B　浓硫酸具有强氧化性,与铜在加热条件下反应可生成二氧化硫气体,A项正确;二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,B项错误;溶液的颜色变浅或褪去,则铁离子被还原,可说明二氧化硫具有还原性,C项正确;二氧化硫中硫元素的化合价为+4,Na2S中硫元素为-2价,二者可发生归中反应生成单质S,SO2表现氧化性,D项正确。‎ ‎2.C　根据题图可知,过程甲中硫酸铁与硫化氢反应可生成硫酸亚铁、单质硫,则反应的离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,A项正确;过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子,过程甲中铁离子氧化硫化氢,则脱硫过程中O2间接氧化H2S,B项正确;该脱硫过程中Fe3+、Fe2+相互转化,不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,C项错误;过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子,发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,D项正确。‎ ‎3.D　空气中含有二氧化碳,NaOH溶液也能吸收二氧化碳,会影响二氧化硫含量的测定,故A错误;空气的成分复杂,含有较多的还原性物质,其也可能被强氧化剂KMnO4氧化,影响二氧化硫含量的测定,故B错误;二氧化硫被强氧化剂HNO3氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子立即和钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,不能判断反应终点,故C错误;二氧化硫能够被弱氧化剂I2氧化,可以通过溶液蓝色褪去时通入的空气的量和消耗的I2的量测定空气中二氧化硫的含量,故D正确。‎ ‎4.(1)　1∶2(1分)　(2)SO2+2OH-SO‎3‎‎2-‎+H2O(2分)　2H2O+2e-H2↑+2OH-(2分)　浓H2SO4溶液(1分)　(3)化学能转化成电能(1分)　负(1分)　H+由c电极通过质子交换膜向d电极移动(1分)‎ ‎【解析】　(1)根据化学方程式可知Na2S中-2价的S和SO2中+4价的S发生归中反应生成Na2S2O3中+2价的S,其中Na2S为还原剂,SO2为氧化剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2,用单线桥表示电子转移的方向和数目为。(2)SO2为酸性氧化物,与足量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,离子方程式为SO2+2OH-SO‎3‎‎2-‎+H2O;题图1为电解池装置,装置分析如下:‎ 电极 溶液中离子移动方向 电极反应 阴极(a)‎ Na+通过阳离子交换膜移向此电极 ‎2H2O+2e-H2↑+2OH-‎ 阳极(b)‎ SO‎3‎‎2-‎通过阴离子交换膜移向此电极 H2O+SO‎3‎‎2-‎-2e-SO‎4‎‎2-‎+2H+‎ 由电极反应可知乙为浓H2SO4溶液。(3)该装置为燃料电池,其能量转化形式为化学能转化为电能;燃料电池中,通入燃料的一极为负极,装置分析如下:‎ 电极 电极反应 燃料电池 ‎(原电池)‎ 负极(c)‎ SO2+2H2O-2e-SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ 正极(d)‎ O2+4H++4e-2H2O 在原电池内部,阳离子移向正极,阴离子移向负极,由于交换膜为质子交换膜,只允许H+通过,故在燃料电池内部,H+由c电极通过质子交换膜向d电极移动。‎ ‎5.(每空2分)(1)①Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O　②使残留在装置中的二氧化硫被充分吸收,三氧化硫被充分收集　③m‎80‎m‎80‎‎+‎n‎233‎×100%　(2)①试管a中出现黄色沉淀　②Ⅲ　SO2+Cl2+2H2O 4H++SO‎4‎‎2-‎+2Cl-　③2c(SO‎3‎‎2-‎)+c(HSO‎3‎‎-‎)‎ ‎【解析】　(1)①装置A利用Na2SO3与70%浓硫酸的反应制备SO2,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。②熄灭酒精灯后,继续通一段时间O2,是为了使残留在装置中的SO2被充分吸收,SO3被充分收集。③装置D增加的质量为SO3的质量,装置E中的白色沉淀为BaSO4,根据SO2~BaSO4、SO2~SO3可确定未反应的SO2的物质的量为n‎233‎mol,生成SO3消耗SO2的物质的量为m‎80‎mol,则该实验中SO2的转化率为m‎80‎m‎80‎‎+‎n‎233‎×100%。(2)①SO2可与Na2S溶液发生氧化还原反应得到S单质,此时SO2表现出氧化性,试管a中出现黄色沉淀。②氯水中含Cl-,能与Ag+生成AgCl白色沉淀;氯水也能使品红溶液褪色;加入BaCl2溶液产生的白色沉淀为BaSO4,故方案Ⅲ可证明SO2具有还原性。试管b中Cl2与SO2反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O4H++SO‎4‎‎2-‎+2Cl-。③将SO2通入NaOH溶液中,当溶液呈中性时,溶液中的溶质是Na2SO3和NaHSO3,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HSO‎3‎‎-‎)+2c(SO‎3‎‎2-‎)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(HSO‎3‎‎-‎)+2c(SO‎3‎‎2-‎)。‎ ‎6.B　Al2O3有两性,可以与强酸或强碱溶液反应生成盐和水,而氨水为弱碱,与Al2O3不反应,A项错误;浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖脱水炭化,B项正确;检验SO‎4‎‎2-‎,应用盐酸酸化的BaCl2溶液,题中未指明用何种酸酸化,C项错误;检验Fe2+,应先加KSCN溶液,若无现象,再加氯水,顺序不能颠倒,否则氯水直接将Fe2+氧化为Fe3+,无法检验原溶液中是否含有Fe2+,D项错误。‎ ‎7.(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(2分)　(2)SO2+2NH3·H2O2NH‎4‎‎+‎+SO‎3‎‎2-‎+H2O(2分)　(3)取少许滤液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,若有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+,否则滤液中不含Fe2+(合理即可)(2分)　(4)Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+过量抑制Fe2+的水解(2分)　(5)①1FeS2+6Fe3++3　H2O 7Fe2++1S2O‎3‎‎2-‎+6　H+　(2分)　②8Fe3++S2O‎3‎‎2-‎+5H2O2SO‎4‎‎2-‎+8Fe2++10H+(2分)　③温度过高,蛋白质变性,氧化亚铁硫杆菌失去催化能力(2分)　(6)‎6ab×1‎0‎‎-3‎×278‎x×100%(2分) ‎ ‎【解析】　(1)“酸浸”过程,矿渣中的碱性氧化物Fe2O3与稀H2SO4反应产生硫酸铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。(2)SO2与足量氨水反应生成亚硫酸铵和水,该反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O2NH‎4‎‎+‎+SO‎3‎‎2-‎+H2O。(3)滤液中金属阳离子是Fe2+,检验Fe2+‎ 的方法是取少许滤液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,若有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+,否则滤液中不含Fe2+。(4)在由FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,这是由于FeSO4是强酸弱碱盐,在溶液中Fe2+易水解,发生反应Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,保持H2SO4过量,c(H+)增大,水解平衡逆向移动,从而可抑制Fe2+的水解。(5)①FeS2与Fe3+及水发生反应生成Fe2+、S2O‎3‎‎2-‎、H+,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式:FeS2+6Fe3++3H2O7Fe2++S2O‎3‎‎2-‎+6H+。②由于总反应为FeS2+14Fe3++8H2O2SO‎4‎‎2-‎+15Fe2++16H+,所以过程Ⅱ反应的离子方程式为8Fe3++S2O‎3‎‎2-‎+5H2O2SO‎4‎‎2-‎+8Fe2++10H+。③研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T.f)脱硫,温度过高脱硫效率降低,这是由于温度过高,蛋白质变性,氧化亚铁硫杆菌失去催化能力。(6)根据反应方程式可知n(FeSO4·7H2O)=6n(K2Cr2O7)=6ab×10-3mol,则绿矾晶体的纯度为‎6ab×1‎0‎‎-3‎mol×278g·mol‎-1‎xg×100%=‎6ab×1‎0‎‎-3‎×278‎x×100%。‎ ‎8.(每空2分)(1)强氧化性　(2)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.63 kJ·mol-1　(3)[∶C︙︙N∶]-　5H2O2+2CN-+2OH-N2↑+2CO‎3‎‎2-‎+6H2O　(4)H2+O2H2O2　(5)①O2+2H++2e-H2O2　②6‎ ‎【解析】　(1)H2O2具有强氧化性,可杀菌消毒。(2)由0.4mol液态肼与足量液态过氧化氢反应放出的热量可计算出1mol液态肼完全反应放出的热量,从而写出该反应的热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.63kJ·mol-1。(3)根据原子的成键规律可写出CN-的电子式,即[∶C︙︙N∶]-;H2O2溶液能将碱性废水中的CN-转化为碳酸盐和一种对环境无污染的气体,则该气体为N2,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出该反应的离子方程式:5H2O2+2CN-+2OH-N2↑+2CO‎3‎‎2-‎+6H2O。(4)由题图1可知总反应为氢气与氧气在催化剂作用下反应生成过氧化氢:H2+O2H2O2。(5)①结合题图2和Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2进行分析:‎ 电极 电极反应 阳极(活性炭)‎ ‎2H2O-4e-O2↑+4H+‎ 阴极(Ir-Ru电极)‎ O2+2H++2e-H2O2‎ ‎②阴极产生的H2O2与废氨水中的NH3发生反应:3H2O2+2NH3N2+6H2O,则处理34g(2mol)NH3时,消耗3molH2O2,理论上电路中通过6mol电子。‎ ‎9.(每空2分)(1)0.32　(2)abcd　(3)①小　②NH4HCO3+NH4HSO3(NH4)2SO3·H2O↓+CO2↑　③加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生 ‎【解析】　(1)燃煤8亿吨,煤中硫的质量分数以2%计,则硫元素的质量为0.16亿吨,产生的SO2中硫元素也为0.16亿吨,则m(SO2)=0.32亿吨。(2)SO2为酸性氧化物,能与碱溶液和碱性氧化物反应,酸性H2SO3>H2CO3,SO2可与Na2CO3溶液反应,氨水、Na2CO3溶液、生石灰均可吸收SO2,SO2具有还原性,能被强氧化剂酸性KMnO4溶液吸收。(3)①“吸收”过程中的反应为SO2+H2O+(NH4)2SO32NH4HSO3,随着吸收,(NH4)2SO3减少,NH4HSO3增多,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比变小。②“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式是NH4HCO3+NH4HSO3(NH4)2SO3·H2O↓+CO2↑。③检验产品(NH4)2SO3·H2O中含有少量SO‎4‎‎2-‎,应先加酸排除亚硫酸根离子的干扰,再用氯化钡溶液检验,故方法为取少量产品加水溶解,加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生。‎ ‎1.C　①中加热后溶液不变红,湿润的淀粉-KI试纸不变蓝,说明溶液中不含氯气,则Cl2被完全消耗,A正确;②中蘸有碘水的试纸褪色,说明二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,B正确;酸性环境中,硝酸根离子能氧化亚硫酸根离子,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)3溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO‎4‎‎2-‎,C错误;加热后溶液均未恢复至红色,证明品红溶液被氧化,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,即生成BaSO4,证明SO2被氧化,D正确。‎ ‎2.C　Cu与浓硝酸反应可产生二氧化氮气体,二氧化氮与水反应可产生硝酸,所以氯化钡溶液中存在硝酸,可将H2SO3氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反应可生成硫酸钡白色沉淀,A项正确;CaO 与浓氨水混合可产生氨气,氨气溶于氯化钡溶液,溶液的碱性增强,亚硫酸根离子与钡离子反应可生成亚硫酸钡白色沉淀,B项正确;大理石与稀盐酸反应可生成二氧化碳气体,二氧化碳气体不能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,也不会使H2SO3与BaCl2反应产生白色沉淀,所以最终无白色沉淀产生,C项错误;高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气,氯气可将H2SO3氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反应可生成硫酸钡白色沉淀,D项正确。‎ ‎3.D　海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO‎4‎‎2-‎、Br-、CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎等,CO‎3‎‎2-‎、HCO‎3‎‎-‎发生水解,CO‎3‎‎2-‎+H2OHCO‎3‎‎-‎+OH-,HCO‎3‎‎-‎+H2OH2CO3+OH-,所以海水的pH≈8,A项正确;吸收塔中海水吸收烟气中的SO2,发生的反应有SO2+H2OH2SO3,B项正确;海水吸收SO2后,要用O2进行氧化处理,氧气将H2SO3、HSO‎3‎‎-‎、SO‎3‎‎2-‎氧化为SO‎4‎‎2-‎,C项正确;由分析可知,海水吸收SO2再经O2氧化后,SO‎4‎‎2-‎浓度增大,再加海水稀释,SO‎4‎‎2-‎浓度减小,但仍比原来海水中的SO‎4‎‎2-‎浓度大, D项错误。‎ ‎4.C　氯水中的次氯酸能使品红溶液褪色,A正确;集气瓶中氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成H2SO4和HCl,反应方程式为Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl,B正确;依据现象②加热褪色后的溶液至沸腾,未见颜色恢复,有气体逸出,说明不含有二氧化硫,产生的气体可能为HCl,C不正确;检验SO‎4‎‎2-‎的试剂为盐酸、BaCl2溶液,往溶液中加入过量的盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀则溶液中含有SO‎4‎‎2-‎,D正确。‎ ‎5.(1)①防止装置C中溶液倒吸入装置A中(或作安全瓶)(1分)　NaOH溶液(1分)　②冷却后,取灰白色沉淀放入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液(或冷却后,将上层溶液倒出,向三颈烧瓶中加入少量水,得到蓝色溶液)(2分)　(2)【设计并实施实验】①一定浓度的稀硫酸(2分)　②取少许上层清液于试管中,滴加2滴亚铁氰化钾溶液,没有明显现象(或无红棕色沉淀生成)(2分)　【获得结论】不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S(2分)　【实验反思】CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4(浓)2CuSO4+5SO2↑+6H2O(4分)‎ ‎【解析】　(1)①二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,装置C中可以盛放氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫;反应生成的二氧化硫与NaOH溶液反应,容易造成倒吸,装置B可以防止装置C中溶液倒吸入装置A中。②硫酸铜溶液显蓝色,为证明装置A中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,可以取冷却后的灰白色沉淀放入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液即可。(2)【设计并实施实验】①根据CuS、Cu2S的性质可知,二者均难溶于稀硫酸,可溶于硝酸,结合上层溶液无色可判断试剂A应该为稀硫酸。②根据题意,亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,取少许上层清液于试管中,滴加2滴亚铁氰化钾溶液,没有明显现象或无红棕色沉淀生成,可证明溶液中无铜离子,说明黑色固体中无氧化铜。【获得结论】CuS微溶于浓氨水或热的浓盐酸,Cu2S微溶于浓氨水,难溶于浓盐酸,根据实验3,加入适量浓氨水,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色,则至少含有CuS和Cu2S中的一种;加入适量浓盐酸,微热后静置,溶液变成浅绿色,说明一定含有CuS,故黑色固体中含有CuS、可能含有Cu2S。【实验反思】黑色固体与浓硫酸反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则CuS、Cu2S与浓硫酸反应的化学方程式分别为CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4(浓)2CuSO4+5SO2↑+6H2O。‎ ‎【教材链接】　本题是对人教版《化学》(必修1)第101页“实验4-9　浓硫酸与铜反应”的深度挖掘、创新拓展,是对课堂实验中出现的学生感兴趣却无法解释的实验现象的再探究,既可拓宽学生的视野,又能激发学生的探究兴趣。‎ ‎6.(1)+2(1分)　>(1分)　(2)除去水中溶解的O2,防止Na2S被氧化(2分)　(3)2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2(2分)　(4) S2O‎3‎‎2-‎+2H+‎ S↓+SO2↑+H2O (2分)　(5)减少因降温析出和溶解造成的产品损耗(2分)　(6)①淀粉溶液(1分)　②由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色(1分)　③b(1分)　④ab(2分)‎ ‎【解析】　(1)Na2S2O3中Na为+1价、O为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为零,知S为+2价,Na2S为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性(S2-+H2OHS-+OH-),常温下溶液pH大于7。(2)Na2S具有还原性,为避免其被氧化,溶解原料的蒸馏水需加热煮沸一段时间,以除去水中溶解的O2。(3)由得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。(4)在酸性条件下产品会发黄,是因为硫代硫酸钠在酸性环境中发生了自身的氧化还原反应,生成了硫单质,反应的离子方程式为S2O‎3‎‎2-‎+2H+S↓+SO2↑+H2O。(5)充分反应后趁热过滤,可减少因降温时物质溶解度减小而析出固体导致的损失;‎ 由于五水硫代硫酸钠易溶于水,不溶于乙醇,用乙醇洗涤,可减少五水硫代硫酸钠的溶解损失。(6)①淀粉遇碘变蓝,根据滴定原理知,应用淀粉溶液作指示剂。②滴定至终点时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。③碘水具有氧化性,应用酸式滴定管盛装,操作酸式滴定管时,左手拇指与食指跨握滴定管的活塞处,与中指一起控制活塞的转动,故b操作符合要求。④装标准液的滴定管水洗后未润洗,会导致标准液浓度偏小,消耗的体积偏大,则测定结果偏高,a正确;滴定过程中出现漏液,会导致消耗的标准液体积偏大,则测定结果偏高,b正确;滴定结束时俯视读数,会使测得的标准液体积偏小,则测定结果偏低,c错误。‎ ‎7.(1)氯化亚砜久置后分解生成的氯气溶解在氯化亚砜中(1分)　2∶3∶1(2分)　(2)①D　F　E　C(2分)　②b(1分)　将装置B中的锥形瓶置于冰水浴中(其他合理答案也可)(1分)　③2.1(2分)　④ZnCl2·xH2O+xSOCl2ZnCl2+2xHCl↑+xSO2↑(2分)　(3)没有明显现象(1分)　Fe2+(1分)　SO‎4‎‎2-‎(1分)‎ ‎【解析】　(1)由题给信息知,氯化亚砜不稳定,易分解,再根据元素组成分析可知,能使氯化亚砜久置后微显黄色的产物只能是Cl2;用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料合成氯化亚砜,如果想达到原子利用率最大化,则可知三者发生了化合反应2S+3Cl2+SO33SOCl2,故三者的物质的量之比为2∶3∶1。(2)①用SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,由题给信息知,SOCl2与水反应生成两种酸性气体,则两种酸性气体为SO2和HCl。题目要求回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2,根据题给信息可知,A→B是冷凝汽化的SOCl2并进行回收,由于SOCl2易与水反应,故应防止装置B后的装置中的水蒸气进入装置B中,因此装置B后的装置中应盛浓硫酸;检验SO2应该用品红溶液,尾气应用NaOH溶液吸收,防止污染环境;为防止倒吸,应该在尾气吸收装置之前加防倒吸装置,故装置的连接顺序为A→B→D→F→E→C。②盛装SOCl2的漏斗是恒压分液漏斗,放出液体时不需要打开活塞a,只要打开活塞b即可。由题给信息可知,SOCl2在-105~79℃时为液态,反应时SOCl2变成气态,要回收SOCl2,将其冷凝为液体即可,理论上温度越低冷凝效果越好,但还要考虑可操作性,因而用冰水浴最好。③若ZnCl2·xH2O晶体已完全脱水,则ag固体应为ZnCl2,与足量硝酸银溶液反应后得到的bg固体应为AgCl,由关系式ZnCl2~2AgCl可得,136∶287=a∶b,故ba≈2.1。④装置A中的反应物为ZnCl2·xH2O和SOCl2,SOCl2遇水剧烈反应生成两种酸性气体,两种酸性气体应为SO2和HCl,故装置A中发生反应的化学反应方程式是ZnCl2·xH2O+xSOCl2ZnCl2+2xHCl↑+xSO2↑。(3)若FeCl3·6H2O与过量SOCl2发生了氧化还原反应,则Fe3+被还原为Fe2+,此时加入KSCN溶液,不会出现明显现象。若发生了氧化还原反应,除生成Fe2+外,SOCl2应被氧化为SO‎4‎‎2-‎,故还可以通过检验Fe2+或SO‎4‎‎2-‎是否存在来证明该过程是否发生了氧化还原反应。‎