高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题4 硫与环境保护本单元综合与测试课堂检测

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易错点1 SO2褪色原理误判
1.()下列变化过程体现二氧化硫的漂白性的是( )
A.二氧化硫使氯水褪色
B.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.二氧化硫使氯化铁溶液褪色
D.二氧化硫使品红溶液褪色
2.()已知Na2SO3固体与浓硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑,下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。下列叙述正确的是( )
A.①中的实验现象为紫色石蕊溶液褪色,此实验证明SO2具有漂白性
B.③中溶液变浑浊是因为SO2和H2S发生了氧化还原反应,氧化产物和还原产物的质量比为1∶1
C.④和②中溶液均褪色,但褪色的原理不同
D.可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液
易错点2 浓硫酸性质误判
3.()下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )
A.浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)
B.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(脱水性)
C.在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
D.浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑(吸水性)
4.(2019河南周口高一上期末,)工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下:
回答下列问题:
(1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应属于 (填字母)。

a.氧化还原反应
b.离子反应
c.化合反应
d.可逆反应
(2)Fe2O3废渣的用途有 (答出一条即可)。
(3)写出沸腾炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)取硫酸产品加入蔗糖中,有“黑面包”现象发生,该过程体现出浓硫酸的性质是 。
易错点3 得失电子守恒应用不当
5.(2020安徽淮北师范大学附属实验中学高一上期末,)已知20 mL R2O72-浓度为0.05 ml·L-1的某溶液恰好能将20 mL Fe2+浓度为0.3 ml·L-1的溶液完全氧化,则元素R在还原产物中的化合价为( )
A.+2价B.+3价
C.+4价D.+5价
6.(2020河北张家口高三阶段检测,)为测定某碘水(其溶质为I2)中碘单质的浓度,取该碘水10.00 mL,加入淀粉溶液作指示剂,用0.01 ml·L-1Na2S2O3溶液滴定此碘水,当溶液由蓝色变为无色时,消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。已知Na2S2O3被氧化为Na2SO4,则碘单质的浓度为( )
ml·L-1
ml·L-1
ml·L-1
ml·L-1
7.(2020江西南昌八一中学、洪都中学等六校高一上期末,)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,其在消毒(发生氧化还原反应)后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钾的方法。
(1)干法制备高铁酸钾时,先反应得到Na2FeO4,化学方程式为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
①该反应中,氧化剂是 ,氧化产物是 。
②每生成1 ml Na2FeO4转移 ml电子。
(2)配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式: Fe(OH)3+ ClO-+ OH- FeO42-+ Cl-+ H2O。
(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,该反应表明氧化性:K2FeO4 (填“>”或“<”)Cl2。
(4)Fe(OH)3胶体可使水中悬浮物沉降下来,用作净水剂。实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是 。
答案全解全析
思想方法练
利用“得失电子守恒”的思想分析氧化还原反应方程式的配平与计算
1.(2020广西北海中学高一上期末,)美日科学家因在研究“钯催化交叉偶联反应”所作出的杰出贡献,获得了2010年诺贝尔化学奖。PdCl2溶液可用来检测有毒气体CO,该反应的反应物与生成物有CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2和一种未知物质X。下列说法不正确的是( )
A.反应中转移的电子的物质的量为1 ml时,生成0.5 ml 物质X
B.未知物质X为CO2
C.反应中CO作氧化剂
D.题述反应条件下还原性:CO>Pd
2.(2020陕西黄陵中学高一上期末,)某离子反应涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。其中c(NH4+)随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是( )
A.反应的还原产物是N2
B.消耗1 ml氧化剂,转移3 ml电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
3.(2019河南鹤壁高一上期末,)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应如下(反应条件忽略):3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-Fe3O4+S4O62-+2H2O。下列说法不正确的是( )
A.每生成1 ml Fe3O4,转移4 ml电子
B.该反应中Fe2+和S2O32-都是还原剂
C.3 ml Fe2+被氧化时有1 ml O2被还原
D.离子方程式中x=4
4.(2019吉林延边第二中学高一上期中,)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式为MnO4-+NO2-+H+Mn2++NO3-+H2O(未配平),下列叙述错误的是( )
A.每生成1 ml Mn2+,转移电子的物质的量为5 ml
B.该反应中氮元素化合价升高
C.配平后,H2O的化学计量数为3
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
5.(2020安徽滁州高一上期末,)某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为9∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为( )
A.7∶3B.7∶5C.5∶7D.3∶7
6.(2020甘肃武威第六中学高三上第六次诊断,)MnO2是一种重要的无机功能材料,可由MnSO4和NaClO3溶液反应制得,反应原理为 MnSO4+ NaClO3+ H2OCl2↑+ Na2SO4+ MnO2↓+ (未配平),则关于此反应的叙述不正确的是( )
A.NaClO3中氯元素的化合价为+5价
B.每生成8.7 g氧化产物,反应中转移的电子数约为0.2×6.02×1023
C.NaClO3的氧化性强于MnO2的氧化性
D.该反应右边方框内的产物是NaOH
7.(2020山东淄博第十中学高三上期末,)如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染、提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下:(FeTiO3中Ti元素化合价为+4价)
下列叙述正确的是( )
A.该流程中只有“电解”“氯化”涉及氧化还原反应
B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.“氯化”时反应的化学方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D.上述流程中“Mg,Ar”可用“Mg,CO2”代替
8.(2020广东佛山顺德高一选科调研,)将Na2CO3和Na2S按1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。下列对该反应的叙述正确的是( )
A.被氧化与被还原的原子个数比为2∶1
B.相同条件下,每吸收1 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
C.每有1 ml Na2S反应,则生成1.5 ml Na2S2O3
D.若有106 g Na2CO3发生反应,则转移的电子的物质的量为4 ml
9.(2020甘肃高三上期中,)将SO2通入足量Fe2(SO4)3溶液中,完全反应后再加入K2Cr2O7溶液,发生的两个化学反应为①SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++W,②Cr2O72-+aFe2++bH+2Cr3++aFe3++b2H2O。下列有关说法正确的是( )
A.还原性:Cr3+>SO2
B.方程式②中,a=6,b=7
C.Cr2O72-能将Na2SO3氧化成Na2SO4
D.方程式①中W为OH-
10.(2020福建三明第一中学高三月考,)酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下:MnO4-+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平),下列有关该反应的说法中正确的是( )
A.被氧化的元素是Cu和S
B.Mn2+的还原性强于CuS的还原性
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5
D.若生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 ml
易混易错练
1.D SO2使氯水、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液褪色,是由于发生氧化还原反应,体现了SO2的还原性,A、B、C项错误;SO2使品红溶液褪色,加热后颜色恢复为红色,体现了SO2的漂白性,D项正确。
2.C ①中的实验现象为紫色石蕊溶液变红,A项错误;②中溶液变浑浊是因为SO2与H2S反应生成单质硫,氧化产物和还原产物的质量比为2∶1,B项错误;品红溶液褪色是因为SO2的漂白性,酸性高锰酸钾溶液褪色是因为SO2的还原性,二者褪色原理不同,C项正确;澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度比较小,可能无法充分吸收SO2,不能代替NaOH溶液,D项错误。
3.C 浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥某些与浓硫酸不反应的酸性或中性气体,如H2、CO2等,A项错误;浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,B项错误;在加热条件下,Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、H2O和SO2,表现的是浓硫酸的氧化性和酸性,C项正确;浓硫酸具有脱水性,能使有机物中的H、O元素以水的形式脱出,则浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑表现的是浓硫酸的脱水性,D项错误。
4.答案 (1)acd
(2)生产涂料(生产红色油漆、冶炼铁等)
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(4)脱水性和氧化性
解析 (1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应中S元素化合价升高,O元素化合价降低,属于氧化还原反应,同时也是可逆反应和化合反应。
(2)Fe2O3废渣是红色固体,用途有生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁等。
(3)硫铁矿(FeS2)和氧气反应生成Fe2O3和SO2,该反应是氧化还原反应,根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(4)取硫酸产品加入蔗糖中,浓硫酸具有脱水性,会把有机物中的H和O按2∶1的比例脱出来,剩下碳,所以会变黑;浓硫酸具有强氧化性,会和C反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,所以就会形成蓬松的像面包一样的物质,故该过程体现出浓硫酸的性质是脱水性和氧化性。
5.B 设元素R在还原产物中的化合价为x,根据得失电子守恒得:0.02 L×0.3 ml/L×(3-2)=0.02 L×0.05 ml/L×2×(6-x),解得x=+3,即元素R在还原产物中的化合价为+3价,B项正确。
6.A 设碘水中碘的浓度为x,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0价降低为-1价,由得失电子守恒可得:0.01 L×x×2×(1-0)=0.02 L×0.01 ml·L-1×2×(6-2),解得x=0.08 ml·L-1,A项正确。
7.答案 (1)①Na2O2 Na2FeO4和O2 ②5
(2)2 3 4 2 3 5
(3)>
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
解析 (1)①反应中Fe元素化合价由+2价升高为+6价,被氧化,FeSO4为还原剂,过氧化钠中O元素的化合价由-1价降低为-2价,由-1价升高为0价,过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故氧化剂是Na2O2,氧化产物是Na2FeO4和O2;②由题给化学方程式可知,生成2 ml Na2FeO4时,有6 ml Na2O2参加反应,转移10 ml电子,则每生成1 ml Na2FeO4转移5 ml电子。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,Fe元素的化合价升高了3价,ClO-作氧化剂,被还原生成Cl-,氯元素的价态降低了2价,根据得失电子守恒,该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O。
(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,氯元素由-1价升高为0价,被氧化,K2FeO4为氧化剂,则该反应表明氧化性:K2FeO4>Cl2。
(4)实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
思想方法练
1.C PdCl2通过化学反应可用来检测有毒气体CO,PdCl2作反应物,Pd元素化合价降低,CO中碳元素化合价升高,发生反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2OCO2+Pd↓+2HCl。X物质为CO2,反应中转移电子的物质的量为1 ml时,生成0.5 ml物质X,A、B项正确;碳元素的化合价升高,则CO作还原剂,C项错误;CO作还原剂,Pd为还原产物,则还原性:CO>Pd,D项正确。
2.D 根据题意可知,c(NH4+)随反应进行逐渐减小,则NH4+为反应物,N2为生成物,氮元素的化合价由-3价升高到0价;根据氧化还原反应规律可知,ClO-为反应物,Cl-为生成物,氯元素化合价由+1价降低到-1价;利用得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式为3ClO-+2NH4+3H2O+2H++N2↑+3Cl-。反应中,ClO-中氯元素化合价由+1价降低到-1价,所以该反应的还原产物是Cl-,A项错误;ClO-作氧化剂,则消耗1 ml氧化剂,转移2 ml电子,B项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C项错误;根据反应的离子方程式可知,反应后溶液的酸性明显增强,D项正确。
3.C 根据题给反应可知,铁、硫元素的化合价升高,被氧化,O2为氧化剂,每生成1 ml Fe3O4,转移4 ml电子,A项正确;当3 ml Fe2+参加反应时,有2 ml Fe2+化合价升高,反应中铁、硫元素的化合价升高,则该反应中Fe2+和S2O32-都是还原剂,B项正确;当有3 ml Fe2+参加反应时,生成1 ml Fe3O4,转移4 ml电子,故有1 ml O2被还原,C项错误;根据原子守恒和电荷守恒可得x=4,D项正确。
4.D 题给反应中,Mn元素的化合价由+7价降至+2价,每生成1 ml Mn2+转移5 ml电子,A项正确;N元素的化合价由+3价升至+5价,N元素化合价升高,B项正确;1 ml MnO4-得到5 ml电子生成1 ml Mn2+,1 ml NO2-失去2 ml电子生成1 ml NO3-,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒,配平离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+2Mn2++5NO3-+3H2O,H2O的化学计量数为3,C项正确;根据上述分析,Mn2+为还原产物,NO3-为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2,D项错误。
5.B Cl2生成ClO-与ClO3-是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为+1价和+5价,ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为9∶1,设ClO-为9 ml,ClO3-为1 ml,被氧化的氯原子的物质的量为10 ml,失去电子的总物质的量为9 ml×(1-0)+1 ml×(5-0)=14 ml,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,则得到电子的物质的量也应为14 ml,Cl2生成KCl是被还原的过程,化合价由0价降低为-1价,则被还原的氯原子的物质的量为14 ml,所以被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为14 ml∶10 ml=7∶5,B项正确。
6.D 氯酸钠中氯元素的化合价为+5价,A项正确;氧化产物即MnO2,根据题给方程式可知,每生成5 ml MnO2转移10 ml电子,故当生成0.1 ml MnO2时,反应转移0.2 ml电子,B项正确;根据氧化性:氧化剂(氯酸钠)>氧化产物(二氧化锰),C项正确;题中方程式右边缺项为硫酸,D项错误。
7.C 由H2、CO合成甲醇,TiCl4还原为Ti的过程中也涉及到氧化还原反应,A项错误;根据CO+2H2CH3OH可以看出,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;根据题给工艺流程图可看出,“氯化”即氯气、钛铁矿和焦炭反应得到四氯化钛、一氧化碳和氯化铁,C项正确;二氧化碳和镁能发生反应,因此不能用二氧化碳作保护气,D项错误。
8.C 工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2,其反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,Na2S中S元素的化合价从-2价升高到+2价,SO2中S元素的化合价从+4价降低到+2价。硫元素既被氧化又被还原,被氧化与被还原的原子个数比为1∶2,A项错误;由上述分析可知,SO2与CO2的物质的量之比为4∶1,相同条件下,气体的物质的量之比等于气体的体积之比,每吸收1 m3 SO2就会放出0.25 m3 CO2,B项错误;反应中Na2S和Na2S2O3的物质的量之比为2∶3,每有1 ml Na2S反应,则生成1.5 ml Na2S2O3,C项正确;106 g Na2CO3的物质的量为106 g106 g/ml=1 ml,根据化学方程式可知,有1 ml Na2CO3反应时转移8 ml电子,D项错误。
9.C 反应SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++W中,SO2作还原剂,Fe2+为还原产物,所以还原性:SO2>Fe2+,反应Cr2O72-+aFe2++bH+2Cr3++dFe3++b2H2O中,Fe2+为还原剂,Cr3+为还原产物,所以还原性:Fe2+>Cr3+,由以上分析可得还原性:SO2>Cr3+,A项错误;由得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,则a=6,b=14,B项错误;Cr2O72-具有氧化性,能将Fe2+氧化,也能将Na2SO3氧化成Na2SO4,C项正确;由电荷守恒和原子守恒可知,W为4H+,D项错误。
10.C 反应中,铜元素的化合价没变,硫元素的化合价由-2价升到+4价,只有硫元素被氧化,A项错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:CuS>Mn2+,B项错误;氧化剂为KMnO4,还原剂为CuS,设参加反应的KMnO4的物质的量为x ml,CuS的物质的量为y ml,根据得失电子守恒:x×(7-2)=y×[4-(-2)],x∶y=6∶5,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C项正确;配平离子方程为6MnO4-+5CuS+28H+5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O,若生成2.24 L(标准状况下)SO2,即SO2的物质的量为0.1 ml,则转移电子的物质的量为0.6 ml,D项错误。
1.D
2.C
3.C
5.B
6.A
误以为褪色均是SO2漂白性导致错选。
误以为SO2使品红溶液褪色和SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同,导致错选。
将浓硫酸的吸水性和脱水性混淆导致错选。
不理解“黑面包”实验的反应原理而导致解题错误。
不理解反应原理,花大量时间去书写陌生方程式而忽视得失电子守恒的应用。反应中Fe2+被氧化生成Fe3+,则R2O72-被还原,R2O72-中元素R的化合价为+6价,设元素R在还原产物中的化合价为x,根据得失电子守恒列方程计算。
无需书写化学方程式,把握元素的化合价变化、得失电子守恒为解答的关键。由信息可知,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0价降低为-1价,结合得失电子守恒计算。
1.C
2.D
3.C
4.D
5.B
6.D
7.C
8.C
9.C
10.C