4.2 硫及其化合物的相互转化(含答案)

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4.2 硫及其化合物的相互转化(含答案)

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第二单元 硫及其化合物的相互转化
1 [徐州月考]下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是(  )
A. Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
B. SO2、O2SO3H2SO4
C. HClOCl2FeCl3
D. NaClNaHCO3Na2CO3
2 [2025扬州高邮月考]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法不正确的是(  )
A. 过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
B. 过程②中,Fe3+被还原
C. 过程③中,溶液的pH减小
D. 回收S的总反应为2H2S+O22S↓+2H2O
3 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请据图回答下列问题。
已知:氢化物指的是由氢元素和另一种元素组成的化合物,例如NH3就是氮元素的一种氢化物。
(1) X的化学式为    。
(2) W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为    。
(3) 已知SO3是一种酸性氧化物,则SO3与NaOH溶液反应的离子方程式为                。
(4) 欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠),从氧化还原反应角度分析,合理的是
    (填字母)。
A. Na2S+S
B. Na2SO3+S
C. Na2SO3+Na2SO4
D. SO2+Na2SO4
(5) 将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为    。
4 [南通如皋中学调研]KMnO4是实验室的常用试剂,可以由MnO2为原料经过多步反应制得。
(1) MnO2与KOH在空气中熔融可以制得K2MnO4。该反应的化学方程式为MnO2+KOH+O2K2MnO4+H2O(未配平)。
①该反应的还原剂为      。
②反应中每生成1 mol K2MnO4,转移电子的物质的量为     。
③配平后的化学方程式中H2O前的化学计量数为    。
(2) 将制得的K2MnO4固体溶于水,向其中通入CO2,会发生如下反应:3K2MnO4+2CO2===2K2CO3+MnO2↓+2KMnO4。用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目:_______________________________________________________。
(3) pH≈5时,向MnSO4溶液中滴加KMnO4溶液,反应后Mn元素均转化为MnO2沉淀。由此可知,酸性条件下粒子的氧化性:     >    。
5 [苏州期末]SO2、Na2SO3、Na2S2O5(焦亚硫酸钠)中都含有+4价的S,具有还原性。
(1) Na2SO3是实验室常用试剂。
①Na2SO3固体需密封保存,其原因是__________________________________。
②实验室用Na2SO3固体与浓硫酸制备SO2,该反应的化学方程式为________
______________________________________________________________________。
③在溴水中加入Na2SO3溶液反应的离子方程式为_______________________
___________________________      。
(2) 一定条件下,将SO2通入TeOSO4溶液中,反应一段时间后过滤、洗涤得到粗Te。
①SO2还原TeOSO4溶液得到Te的反应中,n(SO2)∶n(TeOSO4)=    。
②“洗涤”的具体操作为____________________________________________
______________________________________________________________________。
③过程中须控制反应温度为80 ℃,温度不能过高的原因是________________
_____________________________________________________________________。
(3) 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)空气法处理含氰废水部分机理如下{其中[O]代表活性氧原子,具有强氧化性}S2O+H2O===2SO+2H+、SO+O2===SO+[O]、CN-+[O]===CNO-。其他条件相同时,废水中氰化物去除率随Na2S2O5初始浓度的变化如图所示。当Na2S2O5初始浓度大于6 g/L时,总氰化物去除率下降的原因可能是________________________________________________________________。
6 [2024连云港期末]下表列出了五种燃煤烟气脱硫的方法。
方法Ⅰ 用Na2SO3溶液吸收SO2
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成S
方法Ⅲ 用H2O2溶液吸收SO2
方法Ⅳ 用NaClO碱性溶液吸收SO2
方法Ⅴ 石灰-石膏法吸收SO2
(1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通过    (填字母)可使吸收液再生。
a. 加热 b. 加入适量NaOH c. 通入O2
(2) 方法Ⅱ中CO还原SO2反应的化学方程式为_________________________
_______________________________。
(3) 方法Ⅲ在脱硫塔中进行,在脱硫的同时可得到产品硫酸。由于H2O2对热不稳定,且硫酸浓度大也会导致其分解产生O2,需定时向脱硫塔中补充    。
(4) 方法Ⅳ按如图所示方式,将含有SO2烟气和NaClO碱性溶液通入反应釜。
①该反应中的离子方程式为                。
②反应釜中采用“气-液逆流”接触吸收法的优点是_____________________
_____________________________________________。
(5) 工业上方法Ⅴ的转化流程如下:
①氧化塔内发生反应的化学方程式为               。
②若用NaOH溶液代替Ca(OH)2悬浊液,增加了生产成本,但可以防止______
______________________________________________________________________。
7 [2025扬州期末]天然气的主要成分为CH4,含少量SO2、COS(羰基硫)等含硫物质,需进行脱除。
(1) 天然气燃烧时会产生SO2,SO2任意排放可能造成的环境问题是_______
________________________(写出一种)。
(2) 工业上可用氨脱硫法脱除SO2,用氨水将SO2转化为(NH4)2SO3,再氧化为(NH4)2SO4。(NH4)2SO4在生产生活中的用途有___________________(写出一种)。
(3) 用“钠碱”法脱除SO2。
①用含NaOH和Na2SO3的吸收液脱除SO2。模拟吸收时使用多孔球泡,其目的是____________________________________________________。
②反应后的吸收液中主要含NaHSO3,对吸收液处理,流程如图所示。“电解”时采用隔膜电解装置,通过隔膜分区,一个区域生成气体a和NaOH、Na2SO3,另一个区域生成H2SO4。
从化合价升降的角度分析,气体a的化学式是     。与氨脱硫法相比,“钠碱”法模拟脱除SO2的优点是________________________________________。
(4) 脱除天然气中COS时使用催化剂Al2O3,催化剂中存在活性位点,COS与H2O在活性位点上被吸附并发生反应:COS+H2O===CO2+H2S,该活性位点显碱性。
①H2S溶于水部分电离生成HS-。H2S的电离方程式是____________________
________________________。
②催化剂Al2O3中掺杂NaOH有利于COS的脱除,其原因是______________
________________________。
8 [2024苏州期末]工业烟气中的SO2会造成环境问题。可通过多种方法进行脱除并获得含硫产品,实现SO2资源化利用。
(1) “氨脱硫法”。将含有SO2的烟气通入过量氨水中,写出发生主要反应的化学方程式:___________________________________________________________。
(2) “钠钙双碱脱硫法”。部分工艺流程如图。
①吸收塔中为提高SO2的吸收效率,图中采取的措施有___________________
______________________________________________________________________。
②吸收时需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致SO2的吸收率降低,其原因可能是______________________________________________________________。
③“沉淀室”中加入石灰乳可实现NaOH吸收液的再生。沉淀室中NaHSO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) “废碱渣脱硫法”。工业废碱渣的主要成分为Na2CO3。实验室模拟“废碱渣工业脱硫”并制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),实验装置如图所示(实验前已除去装置中的空气)。
①装置中的反应分为两步,其中第二步反应的化学方程式为S+Na2SO3===
Na2S2O3,在第一步反应中SO2作    (填“氧化剂”或“还原剂”)。
②为验证装置中生成了CO2,将尾气依次通过酸性KMnO4溶液、品红溶液和澄清石灰水。能够说明有CO2生成的实验现象是___________________________
______________________________________________________________________。
③Na2S2O3可用于去除水中的Cl2得到含硫酸盐的酸性溶液,该反应的离子方程式为________________________________________________________________。
第二单元 硫及其化合物的相互转化
1. B 电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2,A错误;HClO分解生成HCl和O2,C错误;NaCl溶液中通CO2不能制备NaHCO3,需要先通NH3,D错误。
2. C 过程③中发生的反应为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,消耗H+,酸性减小,pH增大,C错误。
3. (1) H2S (2) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (3) SO3+2OH-===
SO+H2O (4) B (5) 2∶1
4. (1) ①MnO2 ②2 mol ③2
(2)
(3) MnO MnO2
5. (1) ①亚硫酸钠易被空气中的O2氧化为硫酸钠 ②Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O ③Br2+SO+H2O===SO+2Br-+2H+ (2) ①2∶1 ②向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次 ③二氧化硫的溶解度随温度的升高而减小 (3) 过量的S2O或SO会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少
6. (1) ab (2) 2CO+SO2S+2CO2 (3) 冷水(或水) (4) ①ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO+H2O ②让烟气和吸收液充分接触,提高SO2的吸收效率 (5) ①2CaSO3+O2+4H2O===2(CaSO4·2H2O) ②亚硫酸钙在输送中容易造成的管道堵塞
7. (1) 酸雨、水体酸化、土壤酸化等 (2) 氮肥 (3) ①增大接触面积,使SO2充分被吸收 ②H2 富集SO2;NaOH、Na2SO3循环利用;获得H2、H2SO4 (4) ①H2S H++HS- ②掺杂NaOH使占据活性位点的CO2和H2S更易脱除
8. (1) 2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O
(2) ①将NaOH溶液雾状喷洒且与SO2流向反向
②温度越高,SO2在溶液中的溶解度越小
③NaHSO3+Ca(OH)2===CaSO3+NaOH+H2O
(3) ①氧化剂 ②品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊 ③4Cl2+S2O+5H2O===2SO+8Cl-+10H+

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