专题4 硫与环境保护 专题检测试卷(四)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)
1．向浓盐酸中加入浓硫酸时会有白雾生成，与产生这一现象无关的是( )
A．浓硫酸具有脱水性
B．浓硫酸具有吸水性
C．浓盐酸具有挥发性
D．气体溶质的溶解度随温度升高而降低
2．下列对酸雨和雾霾的理解正确的是( )
A．酸雨没有危害，所以不必担心，也不必想办法治理
B．酸雨放置后酸性会降低
C．酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关
D．对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾，该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应
3．(2022·北京师大附中高一期中)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( )
A．CO2属于大气污染物
B．酸雨是pH小于7的雨水
C．CO2、SO2都会导致酸雨的形成
D．为避免污染环境，废旧电池不能随意乱丢
4．下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是( )
A．CuS B．FeS C．ZnS D．MgS
5．下列说法正确的是( )
A．SO2和SO3都是酸性氧化物，二者的水溶液都是强酸
B．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化
C．硫粉在适量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
6．下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是( )
A．硫黄矿制备硫酸经历两步：SSO3―→H2SO4
B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中
C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2的排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CO2＋2CaSO4
D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性
7．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
8．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成致密的氧化膜而钝化
9．(2021·广东，15改编)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是( )
A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O===2NaOH＋O2↑
B．HCl通入小苏打溶液：2H＋＋CO===2H2O＋CO2
C．铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
D．SO2通入酸性KMnO4溶液中：5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋4H＋＋2Mn2＋
10．检验某未知溶液中是否含有硫酸根离子，下列操作最合理的是( )
A．加入硝酸酸化的硝酸钡溶液
B．先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液
C．加入盐酸酸化的氯化钡溶液
D．先用盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，滤液中再加氯化钡溶液
11．(2022·广东高一模拟)含硫物质的分类与相应的化合价关系如图。下列推理正确的是( )
A．a可被CuSO4溶液氧化生成e
B．a可与c反应生成b
C．将木炭与浓e溶液共热生成的气体通入BaCl2溶液中，有白色沉淀生成
D．可存在b→d→e→f的循环转化
12．(2022·河南高一期末)黄铁矿(主要成分是FeS2)是自然界中含有二价铁的天然矿物，将黄铁矿与Fe(OH)3在隔绝空气条件下焙烧，可发生反应：Fe(OH)3＋FeS2Fe3O4＋S＋H2O(未配平)，则参与反应的Fe(OH)3与FeS2的物质的量之比为( )
A．8∶1 B．7∶1
C．6∶1 D．5∶1
13.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是( )
A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂
14．有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化。某同学取该溶液少量，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。下列对此实验结论说法正确的是( )
A．亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化
B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3
D．此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化
15．(2021·浙江6月选考，8)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
16．如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法不正确的是( )
A．使用此装置可减少导致酸雨的气体的排放
B．装置内发生了化合反应和分解反应
C．整个过程的总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
D．若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中含SO2
17．做好环境消毒工作是预防流感的重要措施，目前常用的一种消毒剂是ClO2。实验室可通过以下反应制得ClO2(未配平)：KClO3＋H2C2O4＋H2SO4―→ClO2↑＋K2SO4＋CO2↑＋H2O。下列说法正确的是( )
A．H2SO4在反应中作氧化剂
B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被氧化
D．当有1 mol KClO3参加反应时，有2 mol电子发生转移
18．(2022·山东日照高一检测)天然气是应用广泛的燃料，其中含有少量H2S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＋＋H2S===2Fe2＋＋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
二、非选择题(本题共4小题，共46分)
19．(13分)储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空，并配平化学方程式：
________C＋________＋________H2SO4===________K2SO4＋________＋________Cr2(SO4)3＋________H2O。
(2)若上述反应中转移0.8 mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为________。
(3)汽车尾气中两种主要的有毒气体CO和NO可在催化剂作用下反应生成两种无害气体，其中一种与(1)中反应生成的气体相同，则该反应的化学方程式为______________________，
该反应中________是氧化剂。
20．(10分)某同学欲探究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质按一定的规律和方法分为如表所示3组，则第2组中物质X的化学式是________________________________________________________________________。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)利用如图所示的装置探究SO2的性质：
(熔点：SO2 为－76.1 ℃，SO3为16.8 ℃；沸点：SO2为－10 ℃，SO3为45 ℃)
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是____________________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是______________________；
装置 Ⅲ 中溶液逐渐褪色，生成Mn2＋，同时pH降低，则该反应的离子方程式是______
____________________________________________________________________________。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 的顺序连接装置，若装置 Ⅳ 中有40 mL 2.5 mol·L－1 NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置 Ⅳ 中发生反应的化学方程式是
____________________________________________________________________________。
21．(11分)(2022·北京东城高一期末)硫元素在自然界中的转化如图所示。
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
a．火山口常有硫单质可能的原因是2H2S＋SO2===3S＋2H2O
b．转化过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
c．含硫矿物中硫元素均为－2价
(2)写出SO2形成酸雨的化学方程式：__________________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)工业生产也会产生大量二氧化硫进入大气，污染环境，有多种方法可用于SO2的脱除。
①氨法脱硫。该方法是一种高效低耗能的湿法脱硫方式，利用氨水吸收废气中的SO2，并在富氧条件下转化为硫酸铵，该过程中被氧化的元素是________，得到的硫酸铵可用作________________。
②用NaClO溶液作为吸收剂，调pH至5.5时吸收SO2，反应离子方程式是_____________
______________________________________________________________________________。
③酸性条件下，用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。
ⅰ.上述过程中可以循环使用的是________________________________________________。
ⅱ.脱硫最终产物的化学式是________________。
22．(12分)某同学在研究Fe与稀H2SO4的反应时，进行了如下实验：
(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________。
(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是________________________。
(3)实验 Ⅲ 中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中发生反应的离子方程式是__________________________________________
____________________________________________________________________________。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出以下结论：
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于________________。
②造成反应产物多样性的主要因素有______________________________________________。
专题检测试卷(四)
1．A 2.C 3.D 4.A 5.D
6．C [S燃烧只能生成SO2，A错误；酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素主要以硫酸盐形式进入土壤中，B错误；CuS中S元素为－2价，有还原性，D错误。]
7．C [SO2和CO2都属于酸性氧化物，都能与澄清石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能区别SO2和CO2；SO2具有氧化性，能将H2S氧化成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。]
8．D [浓硫酸使蔗糖炭化，体现的是其脱水性而不是吸水性，故A错误；浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行，故B错误；浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性和强还原性物质，氨气不能用浓硫酸干燥而氢气可以，故C错误。]
9．D [Na2O2放入水中的化学方程式是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，选项中氧元素不守恒，A错误；铜丝插入热的浓硫酸中生成的气体不是氢气，应是二氧化硫，C错误；SO2通入酸性KMnO4溶液中，SO2被MnO氧化为SO，MnO被SO2还原为Mn2＋，再根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋4H＋＋2Mn2＋，D正确。]
10．D [先加入硝酸酸化，若为亚硫酸根离子，亚硫酸根离子被硝酸氧化成硫酸根离子，再加硝酸钡溶液，生成白色沉淀硫酸钡，不能检验，A、B错误；加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成的白色沉淀可能为AgCl，不能检验，C错误；检验某未知溶液中是否含有SO，应先加盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，排除其他离子的干扰，再加氯化钡溶液，生成白色沉淀可检验，D正确。]
11．B [由题图知，a为H2S、b为单质S、c为SO2、d为SO3、e为硫酸、f为硫酸盐。硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀和硫酸，该反应不是氧化还原反应，A错误；硫化氢可以和SO2反应生成硫单质，化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，B正确；木炭和浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫通入氯化钡溶液中两者不反应，不会生成白色沉淀，C错误；硫单质不能直接生成三氧化硫，b→d无法一步实现，D错误。]
12．A [设参与反应的Fe3的物质的量为x，FeS2的物质的量为y，氢氧化铁中铁元素化合价降低，FeS2中铁元素、硫元素化合价均升高，四氧化三铁中铁元素的平均化合价是＋，根据得失电子守恒：x×[＋3－]＝y×[－2]＋2y×[0－(－1)]，解得＝，A项正确。]
13．D [X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，说明X为浓H2SO4，D和水反应生成H2SO4，则D为SO3，B为SO2。A项，蔗糖变黑，主要体现浓硫酸的脱水性，错误；B项，浓硫酸和铁在常温下发生钝化，产生一层致密的氧化物薄膜，阻碍反应的进行，错误；C项，C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，则C为CO2，与少量澄清石灰水反应生成Ca(HCO3)2，没有沉淀产生，错误。]
14．D [若Na2SO3溶液没有被氧化，加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水；若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4，加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀。根据上述分析知，不论Na2SO3溶液是否被氧化，都能产生与题中描述相同的现象，即此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化，故D正确。]
15．D [反应中K2H3IO6中的I元素的化合价降低，得电子，发生还原反应，A错误；KI中的I－由HI变化而来，化合价没有发生变化，KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；12.7 g I2的物质的量为0.05 mol，根据反应的化学方程式，每生成4 mol I2转移7 mol电子，则生成0.05 mol I2时，转移0.087 5 mol电子，C错误；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1，D正确。]
16．D [A项，由图可知使用此装置可减少二氧化硫的排放；B项，该装置内，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化硫与氧化钙化合生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再与氧气化合生成硫酸钙；C项，反应的实质是二氧化硫与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；D项，二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊。]
17．C
18．C [根据题图可知，过程甲中硫酸铁与硫化氢反应生成硫酸亚铁、单质硫，则反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋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。]
19．(1)3 2K2Cr2O7 8 2 3CO2↑ 2 8
(2)4.48 L (3)2CO＋2NO2CO2＋N2 NO
20．(1)H2SO3 (2)①2SO2＋O22SO3
②将SO3凝结成固体与SO2分离 5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋2Mn2＋＋4H＋ ③3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O
解析 (1)对比第2、3组的物质可知，第2组中的X为H2SO3。(2)②甲同学按 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 的顺序连接装置，根据题目所给SO2和SO3的熔、沸点及冰水浴可知，装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，便于实验的进行，减少干扰。③乙同学按 Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 的顺序连接装置，NaOH的物质的量为0.1 mol，反应后增重的质量为SO2，SO2的物质的量为0.075 mol，NaOH与SO2的物质的量之比为4∶3，所以产物既有Na2SO3又有NaHSO3，化学方程式为3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O。
21．(1)ab
(2)SO2＋H2O??H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4
(3)①＋4价硫元素 氮肥 ②ClO－＋H2O＋SO2===Cl－＋SO＋2H＋ ③ⅰ.Fe3＋(或Fe2＋) ⅱ.MnSO4
解析 (1)火山口常有硫单质可能是因为二氧化硫与和硫化氢气体相遇后会发生化学反应生成硫单质，在火山口附近沉积下来，反应的化学方程式为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，故a正确；转化过程中硫元素的化合价既有升高又有降低，因此转化过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应，故b正确；FeS2中的硫元素为－1价，故c错误。
(3)①利用氨水吸收废气中的SO2，并在富氧条件下转化为硫酸铵，该过程中硫元素的化合价升高，因此被氧化的元素是＋4价的S元素，得到的硫酸铵可用作氮肥。②用NaClO溶液作为吸收剂来吸收SO2，NaClO具有强氧化性，能将SO2氧化为SO，反应离子方程式是
ClO－＋H2O＋SO2===Cl－＋SO＋2H＋。③由流程图可知Fe2＋被反应后又生成了Fe3＋，因此该过程中可以循环使用的是Fe3＋(或Fe2＋)；脱硫最终产物的化学式为MnSO4。
22．(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)铁丝表面生成致密的氧化膜，发生钝化，阻止反应进一步进行 (3)SO2＋2OH－===SO＋H2O (4)①＋1价的氢元素 ②反应物的浓度、温度等
解析 (1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化，阻止反应进一步发生。(3)实验Ⅲ中，铁与浓硫酸共热发生反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与足量氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。
