高考化学专题《硫及其化合物》综合检测试卷及答案解析

高考化学专题《硫及其化合物》综合检测试卷及答案解析
一、高中化学硫及其化合物
1．实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，图中可选用的发生装置是 ______ (填写字母)。

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫，如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 ______ g (保留一位小数)。

(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。

首先用pH 试纸测定雨水样品的pH，操作方法为______，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质，将一定量的SO2通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，将溶液B久置于空气中，与密闭保存的A相比，久置后的溶液B中水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央，半分钟后待变色，再与对照标准比色卡读数。

减小
【解析】
【分析】
(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率；
(2)由硫守恒可得：Na2SO3～SO2，根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量；结合亚硫酸钠的质量分数，再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量；
(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后与比色卡对比；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增强。

【详解】
(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置d；由于亚硫酸钠是细小颗粒，不可选用装置c；装置b无法可知反应速率，故可选用的发生装置为：ae；
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，根据反应方程式：
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，根据反应方程式可知：Na2SO3～SO2，
n(SO2)=
3.36?
22.4?/mol
L
L
=0.15 mol，则需亚硫酸钠的质量为：m(Na2SO3)= 0.15 mol×126
g/mol=18.9 g；如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则含亚硫酸钠的质量
分数为60%，至少需称取该亚硫酸钠的质量为18.9?
60%
g
==31.5 g；
(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后与比色卡对比，操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上，半分钟后待变色，再对照标准比色卡读数；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，导致溶液酸性增强，溶液中c(H+)增大，对水电离的抑制作用增强，则水的电离程度减小。

【点睛】
本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。

明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键，注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质，试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。

2．（1）古代锻造刀剑时，将炽热的刀剑快速投入水中“淬火”，反应为：3Fe＋
4H2O(g)ΔFe3O4＋4H2。

该反应中H2O作__________(填“氧化剂”或“还原剂”)；
（2）检验某溶液中是否含有SO42-,先加盐酸，再加______（填“BaCl2”或“NaCl；
（3）海水提镁的重要步骤之一是用沉淀剂将海水中的Mg2＋沉淀。

该沉淀剂是
__________(填“生石灰”或“盐酸”)。

（4）过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源。

完成下列化学方程式:2Na2O2 + 2______ = 2Na2 CO3 +O2 ↑；
（5）某同学炒菜时发现，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色。

据此他判断汤汁中含有________(填“钠”或“钾”)元素；
【答案】氧化剂 BaCl2生石灰 CO2钠
【解析】
【详解】
(1)在3Fe＋4H2O(g)ΔFe3O4＋4H2中氢元素的化合价从+1价降为0价，则H2O作氧化剂；
(2)检验某溶液中是否含有SO42-，先加稀盐酸，可以排除银离子与碳酸根离子等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，产生的沉淀是硫酸钡；
(3)海水中的Mg2＋沉淀是生成Mg(OH)2，沉淀剂是利用生石灰与水反应生成氢氧化钙，从而将Mg2+沉淀；
(4)过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源，是利用Na2O2与CO2或水蒸气反应生成氧气，则2Na2O2 + 2CO2= 2Na2 CO3 +O2 ↑；
(5)钠元素的焰色反应呈黄色，即可判断汤汁中含有钠元素。

3．A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素，A与E同主族，A、B和E的原子最外层电子数之和为19，B与G 的单质都能与 H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。

(1)B 在元素周期表中的位置是______。

(2)D 的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”)。

(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为____________。

(4)D 的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为
___________。

(5)用原子结构解释“B、G 单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因：________。

【答案】第2周期第VIIA族离子键 2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O 氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
【解析】
【分析】
A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素，其中B与G同主族，B 与G 的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物，则B为F元素，G为Cl元素．D为同周期主族元素中原子半径最大的元素，原子序数大于F而小于Cl，则D为Na元素．A与E 同主族，A、B和E的原子最外层电子数之和为19，可知A与E的最外层电子数都为6，则A为O元素，E为S元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。

【详解】
A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素，其中B与G同主族，B 与G 的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物，则B为F元素，G为Cl元素．D为同周期主族元素中原子半径最大的元素，原子序数大于F而小于Cl，则D为Na元素．A与E 同主族，A、B和E的原子最外层电子数之和为19，可知A与E的最外层电子数都为6，则A为O元素，E为S元素；
(1)B为F元素，位于周期表第2周期第VIIA族；
(2)D为Na元素，其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠，二者均含有离子键；
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸，具有强氧化性，和木炭共热反应化学方程式为2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O；
(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-
+H2O；
(5)氟和氯同在VIIA族，其原子最外层电子数均为7，均可与氢原子共用一对电子形成共价键，单质都能与H2反应生成HX 型氢化物。

4．A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去)：
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，写出C的一种用途____；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，D为强酸，则B为___，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了D的___性。

(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则
①A的电子式为___，实验室制备A气体的化学方程式为___。

②实验室检验A气体的方法为___。

③C转化为D的过程中，氧化剂与还原剂的质量比为___。

④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中，并通入一定量O2，最终气体全部被吸收，所得溶液充满整个试管。

若不考虑溶液扩散，计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。

(标况下计算，保留两位有效数字)
【答案】供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) SO2吸水
2NH4Cl+Ca(OH )2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝
(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生) 1:2 0.045
【解析】
【分析】
(1)C是淡黄色固体，为金属氧化物，则其为Na2O2，由此可确定它的用途；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫，由转化关系可确定其它物质及性质。

(3)C是红棕色气体，则C为NO2气体，由转化关系可确定其它物质及性质。

【详解】
(1)由C是淡黄色固体，可确定其为Na2O2，其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。

答案为：供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)；
(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫(S)，D为强酸(H2SO4)，则B为SO2，C为SO3，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了浓硫酸的吸水性。

答案为：SO2；吸水；
(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则C为NO2。

①A氧化后，产物再氧化可生成NO2，则A为NH3，电子式为，实验室制备氨气
时，药品为NH4Cl和Ca(OH)2，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O。

答案为：；2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②实验室检验氨气时，采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)。

答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)；
③C转化为D的过程中，发生反应为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，从价态变化看，若3molNO2参加反应，有1molNO2中的N元素价态降低，有2molNO2中的N元素价态升高，则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。

答案为：1:2；
④假设试管的体积为VL，则c=
L
22.4L/mol
L
V
V
=0.045mol·L-1。

答案为：0.045。

【点睛】
在平时的学习过程中，应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性，浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水，浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。

5．按要求完成下列填空。

甲、乙、丙三种物质之间有如下图所示的转化关系，其中甲物质为氧化物：
（1）若甲是不溶于水的白色固体，是刚玉的主要成分，且既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液；乙的酸根中含有金属元素。

写出下列物质间的转化：甲乙的离子方程式___；丙甲的化学方程式____。

（2）若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质；乙在标准状况下为无色晶体。

写出下列物质间的转化：甲乙的化学反应方程式____________；丙甲的化学反应方程式
_________。

【答案】Al2O3 + 6H+=2Al3++ 3H2O 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O 2SO2 + O2 2SO3
2H2SO4(浓) + Cu CuSO4 + 2H2O +SO2↑
【解析】
【分析】
(1)甲为氧化物，不溶于水的白色固体，既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液，应为两性氧化物，应是Al2O3，由转化关系可知，甲与硫酸反应生成乙为Al2(SO4)3，硫酸铝与氨水反应生成丙为Al(OH)3，氢氧化铝加热分解可以生成氧化铝，据此解答；
(2)若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质，乙在标准状况下为无色晶体，则甲为SO2，乙为SO3，丙应为H2SO4，浓硫酸与Cu在加热条件下生成SO2。

【详解】
(1)甲为氧化物，不溶于水的白色固体，但既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液，应为两性氧化物，应是Al2O3，由转化关系可知，甲与硫酸反应生成乙为Al2(SO4)3，硫酸铝与氨水反应生成丙为Al(OH)3，氢氧化铝加热分解可以生成氧化铝，则：甲乙为氧化铝溶于稀硫酸，发生反应的离子方程式为Al2O3 + 6H+=2Al3++ 3H2O；丙甲为氢氧化铝受热分解，发生反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O；
(2)若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质，乙在标准状况下为无色晶体，则甲为SO2，乙为SO 3，丙应为H2SO4，浓硫酸与Cu在加热条件下生成SO2，则：甲乙为SO2的催化氧化生成SO 3，发生反应的化学反应方程式为2SO2 + O2 2SO3；丙甲为浓硫酸与Cu 在加热条件下生成SO2，发生反应的化学反应方程式为2H2SO4(浓) + Cu CuSO4 + 2H2O
+SO2↑。

【点睛】
解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，如(1)中氧化物甲既能和稀硫酸反应，又能和NaOH溶液反应，则甲为两性氧化物，结合所学元素及其化合物，只能是氧化铝。

6．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。

请回答：
(1)A是________。

(2)当X是强酸时，E是_______。

写出B生成C的化学方程式：____________。

(3)当X是强碱时，E是_______，写出B生成C的化学方程式：____________。

【答案】(NH4)2S H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O HNO3 4NH3+5O24NO+6H2O 【解析】
【分析】
根据题目中C与Y反应产生D，且D的相对分子质量比C的大16，可知D比C多一个氧原子，符合这种转化关系的有：SO2→SO3，NO→NO2，Na2SO3→Na2SO4等，由此可出推断Y 为O2，由于E为酸，则D应为能转化为酸的某物质，很可能为SO3、NO2等，
当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素，则B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为
H2SO4，Z为H2O；
当X是强碱时，则B为NH3，C为NO，D为NO2，E为HNO3，Z为H2O，据此解答。

【详解】
(1)根据上述分析可知A为(NH4)2S，Y是O2，Z是H2O。

(1)A是(NH4)2S；
(2)当X是强酸时，E是H2SO4，B为H2S，C为SO2，B生成C的化学方程式
2H2S+3O22SO2+2H2O；
(3)当X是强碱时，E是HNO3，B是NO，C是NO2，B生成C的化学方程式
4NH3+5O24NO+6H2O。

【点晴】
本题考查无机物的推断。

掌握常见元素的相对原子质量、物质的性质及转化关系是本题解答的关键。

此类题目的解答步骤一般为：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。

7．已知化合物A、B、C、D、E、F、G和单质甲、乙所含元素均为短周期元素，A的浓溶液与甲能发生如下图所示的反应，甲是常见的黑色固体单质，可为生产生活提供热能，乙是常见的无色气体单质，B是无色有刺激性气味的气体，是主要的大气污染物之一，常温下，C是一种无色液体．
请回答下列问题
（1）C的化学式_________；
（2）D的电子式_________；
（3）写出C+E→F+乙的离子方程式_________；
（4）写出B+C+乙→A的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目_________；【答案】H2O 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【解析】
【分析】
甲是常见的黑色固体单质，可为生产生活提供热能，可知甲是C，B是无色有刺激性气味的气体，是主要的大气污染物之一，B为SO2气体，因此A为浓硫酸溶液，常温下，C是一种无色液体是水，D为CO2，二氧化硫和氧气和水反应生成硫酸，故乙为O2，水、二氧化碳均与E反应生成氧气，说明E为Na2O2，则F为NaOH，G为Na2CO3，以此分析解答。

【详解】
(1)由上述分析可知，C为H2O，故答案：H2O；
(2) 由上述分析可知，D为CO2，其电子式为，故答案：；
(3) 由上述分析可知，C为H2O， E为Na2O2，则F为NaOH，所以C+E→F+乙的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，故答案：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
(4) 由上述分析可知，B为SO2，C为H2O，乙为氧气，A为浓硫酸溶液，所以B+C+乙→A的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，转移4e-，则单线桥表示电子转移的方向和数目为，故答案：
【点晴】
无机推断为高频考点，把握习题中物质的颜色、气味、与生活环境的关系及相互转化来推断各物质为解答的关键，侧重S及其化合物和Na及其化合物性质的进行分析。

8．以下是与氧气性质有关的实验，回答相关问题。

（1）写出铜和氧气反应的化学方程式__。

（2）写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式__，该反应的实验现象为__。

（3）硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是__，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为___不同。

【答案】2Cu+O22CuO 3Fe+2O2Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气氧气浓度
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是：铜粉与氧气反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为
2Cu+O2
2CuO；
(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，该反应的化学方程式是：
3Fe+2O2点燃
Fe3O4 ；反应的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；
(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体，做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是：吸收二氧化硫防止污染空气；
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰，氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。

9．锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂，生产流程：
已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表：
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀 2.77.6 3.47.7
完全沉淀 3.79.6 4.79.8
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却，冷却的原因是____________________。

(2)滤液1中所含金属阳离子有_____________(填离子符号)。

(3)在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4，反应过程：
①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2和碱性氧化物A，写出A的名称________，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_______________；
②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B，固体B是______。

③升温到720℃时，第三阶段反应开始，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。

请写出该阶段反应的化学方程式_________________。

(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下：边搅拌边向滤液1中加入
_____________，再加入NaOH溶液调节pH范围为____________，过滤得到滤液2和滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12，搅拌、过滤，再向所得滤液中通入过量的CO2过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。

(5)工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺：
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。

①a中，阳极的电极反应式是__________，宜选用_____(“阳”或“阴”)离子交换膜。

②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是__________________。

【答案】提高含硫烟气中SO2的吸收率 Mn2+、Al3+、Fe2+氧化锂 MnO2对Li2CO3分解有催化作用 Mn2O3 2Li2O+4Mn2O34LiMn2O4足量H2O2 4.7≤pH<7.7 2Cl- -2e-=Cl2↑阳 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑
【解析】
【分析】
软锰矿浆(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2)制备锰酸锂，软锰矿浆通入含二氧化硫的烟气，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，Fe2O3、FeO、Al2O3，都能溶于酸，得到相应的离子，同时SO2将得到的Fe3+还原为Fe2+，MnO2与SO2发生氧化还原反应，得到Mn2+，SiO2不溶于酸，滤渣1为SiO2，滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+，由沉淀的pH范围知，Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近，而Fe3+则相差很远，故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂，搅拌加入氢氧化钠溶液至4.7≤pH<7.7，过滤得到滤液2和固体，向所得固体中加入氢氧化钠溶液至pH≥12，搅拌过滤再向所得滤液中通入二氧化碳过滤洗涤，低温烘干得到Al(OH)3，滤液2中加入氢氧化钠溶液过滤得到Mn(OH)2，一定条件下得到MnO2，Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1：4混合均匀加热制取LiMn2O4，据此分析作答。

【详解】
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却，是由于降低温度可提高含硫烟气中SO2的吸收率；
(2)SO2溶于水得到H2SO3，H2SO3具有酸性，可溶解金属氧化物Fe2O3、FeO、Al2O3，使它们转化为相应的金属阳离子，同时SO2具有还原性，会将得到的Fe3+还原为Fe2+，SO2与MnO2发生氧化还原反应，得到Mn2+，而SiO2是酸性氧化物，不溶于酸，所以滤渣1为SiO2，滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+；
(3)①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2和Li2O，故分解得到的碱性氧化物A的名称是氧化锂；此时比预计Li2CO3的分解温度（723℃）低得多，说明MnO2对Li2CO3的分解有催化剂的作用；
②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，根据元素在室温下的存在状态可知X为O2，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B，1 mol Li2CO3分解产生1 mol CO2气体，4 mol MnO2分解产生1 molO2，则根据元素守恒可知此过程发生的化学反应方程式4MnO22Mn2O3+O2↑，B为Mn2O3；
③升温到720℃时，A、B反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。

该发生的化学反应方程式为：2Li2O+4Mn2O34LiMn2O4；
(4)由于滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+，由于Mn2+、Fe2+形成沉淀的pH比较接近，所以由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下：边搅拌边向滤液1中加入足量H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，然后再加入NaOH溶液调节pH，使Al3+转化Al(OH)3沉淀，而Mn2+仍然以离子形式存在于溶液，由于Fe3+完全沉淀的pH=3.7，Al3+完全沉淀的pH=4.7，而Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀的pH=7.7，所以调整溶液pH范围为4.7≤pH<7.7，过滤得到滤液2和滤渣，滤渣中含有Al(OH)3、Fe(OH)3，向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12，溶液显碱性，
Al(OH)3与碱反应转化为NaAlO2，而Fe(OH)3不溶解，搅拌、过滤，再向所得滤液中通入过量的CO2，NaAlO2与CO2及水反应产生Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、低温烘干得
Al(OH)3；
(5)根据题给信息可知：
①a中是LiCl溶液，阳极上溶液中的Cl-失去电子，发生氧化反应，电极反应式是2Cl- -2e-
=Cl2↑，溶液中阴离子不断放电使阳离子浓度增大，为维持溶液电中性，宜选用阳离子交换膜；
②b中LiOH与NH4HCO3反应生成Li2CO3，反应的化学方程式为：
2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑。

【点睛】
本题以物质的制取为线索，考查了物质性质、转化，物质分离提纯和电解原理等知识，掌握反应原理和物质的性质及应用是解题关键，注意元素化合价与物质的性质的关系的应用。

10．工业上用黄铁矿（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2SO 2+O 2
2SO 3，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）Fe 2O 3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_____。

【答案】acd 生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁 4FeS 2+11O 2
2Fe 2O 3+8SO 2 脱水性和氧化性
【解析】
【分析】 （1）在接触室中发生的反应是2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂
高温2SO 3，该反应中S 化合价升高，O 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）Fe 2O 3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）黄铁矿（FeS 2）和氧气反应生成Fe 2O 3和SO 2；
（4）取硫酸产品加入蔗糖中，浓硫酸具有脱水性，会把有机物中的氢和氧按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散发出来，所以就会形成蓬松的像面包一样。

【详解】
（1）在接触室中发生的反应是2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂
高温2SO 3，该反应中S 化合价升高，O 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，故选acd ；
（2）Fe 2O 3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）黄铁矿（FeS 2）和氧气反应生成Fe 2O 3和SO 2，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方程式为：4FeS 2+11O 2高温2Fe 2O 3+8SO 2；
（4）取硫酸产品加入蔗糖中，浓硫酸具有脱水性，会把有机物中的氢和氧按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散发出来，所以就会形成蓬松的像面包一样，故该过程体现出浓硫酸的性质是脱水性和氧化性。

11．某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。

请回答下列问题：
（1）下列各组试剂中，能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是___(填编号)。

a．NaOH溶液、酚酞试液 b．稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c．碘水、淀粉溶液 d．氨水、酚酞试液
（2）写出软锰矿浆吸收SO2 的离子方程式___。

（3）用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+，其原理是___。

（4）写出KMnO4与MnSO4溶液反应的离子方程式___。

（5）工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4，其中隋性电极作阳极，铁作阴极，请写出阳极的电极反应式___。

（6）除杂后得到的MnSO4溶液可以通过___(填操作名称)、过滤制得硫酸锰晶体。

【答案】bc MnO2+SO2=Mn2++SO42－消耗溶液中的酸，促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+ MnO42--e-=MnO4-蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】
由流程可知，二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，用MnCO3能除去溶液中Al3+和
Fe3+，MnS将铜、镍离子还原为单质，高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰，通过过滤获得二氧化锰，以此解答该题。

【详解】
(1)准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量，二氧化硫与氨水、NaOH反应不易控制，且加指示剂现象观察的滴定终点与反应终点误差大，而b、c中利用还原性及高锰酸钾褪色、淀粉变蓝等可准确测定气体的含量，故答案为bc；
(2)SO2与稀硫酸酸化的软锰矿发生氧化还原反应生成硫酸锰，反应的离子方程式为
MnO2+SO2＝Mn2++SO42﹣；
(3)由于碳酸锰能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，从而促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀，涉及反应为3MnCO3+2Al3+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CO2↑+3Mn2+或3MnCO3+2Fe3++3H2O ＝2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Mn2+；
(4)KMnO4 与MnSO4溶液反应的离子方程式为2MnO4﹣+3 Mn2++2 H2O＝5MnO2+4H+；
(5)惰性电极作阳极，铁作阴极，则阳极上失去电子发生氧化反应，则阳极反应为MnO42﹣﹣e﹣═MnO4﹣；
(6)除杂后得到的MnSO4溶液可以通过蒸发浓缩，冷却结晶(过滤)制得硫酸锰晶体。