版高考化学总复习《创新设计》配套练习第4章 基础课时4.docx
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版高考化学总复习《创新设计》配套练习第4章基础课时4
基础课时4 硫及其化合物
(时间:
45分钟)
1.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.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
解析 SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A项错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B项错误;硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的SO2,C项错误。
答案 D
2.二氧化硫和三氧化硫是硫的常见氧化物。
下列说法错误的是( )。
A.二氧化硫在一定条件下可以转化成三氧化硫
B.标准状况下,它们的摩尔体积都是22.4L·mol-1
C.它们都是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应
D.向含有二氧化硫的品红溶液中通入足量氯气,溶液最终变成黄绿色
解析 三氧化硫在标准状况下呈固态。
答案 B
3.下列现象描述正确的是( )。
A.向品红溶液中通入二氧化硫,红色褪去;加热该无色溶液,无颜色变化
B.向饱和硫化氢溶液中通入二氧化硫,溶液变浑浊;继续通入二氧化硫,浊液变澄清
C.向澄清石灰水中通入二氧化硫,溶液变浑浊;继续通入二氧化硫,浊液变澄清
D.向紫色石蕊溶液中通入二氧化硫,溶液变红色;继续通入二氧化硫,溶液变无色
解析 二氧化硫能使品红褪色,加热,无色溶液又变红色,A错误;向硫化氢溶液中通入二氧化硫生成硫,继续通入二氧化硫,硫不溶解,仍然是浑浊液,B错误;向氢氧化钙溶液中通入二氧化硫,先生成亚硫酸钙沉淀,后亚硫酸钙溶解变成亚硫酸氢钙,C正确;二氧化硫溶于水,生成亚硫酸,溶液呈酸性变红色,二氧化硫不能使红色石蕊溶液褪色,D错误。
答案 C
4.下列有关化学方程式正确的是( )。
A.硫在足量氧气中燃烧:
2S+3O2
2SO3
B.二氧化硫通入足量氨水中:
SO2+NH3·H2O===NH4HSO3
C.硫和铁混合物,加热:
2Fe+3S
Fe2S3
D.硫酸氢钠溶液与亚硫酸氢钠溶液混合:
NaHSO4+NaHSO3===Na2SO4+SO2↑+H2O
解析 硫在氧气中燃烧只生成二氧化硫,A错误;氨水足量,生成亚硫酸铵,B错误;铁与硫反应只生成硫化亚铁,C错误;硫酸氢钠相当于一元强酸,D正确。
答案 D
5.(2014·北京海淀区模拟)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )。
A.由硫黄制备硫酸经历两步:
S
SO3
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
解析 S与O2点燃生成SO2而不是SO3,A错误;酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,B错误;燃煤中加入石灰石,使SO2转化为CaSO4,从而减少了SO2的排放,C正确;铜蓝(CuS)中硫元素的化合价为-2,具有还原性,D错误。
答案 C
6.(2014·淮安模拟)在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是( )。
A.①②③④ B.仅①③④
C.仅①②④ D.仅②③④
解析 ①中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而质量增加;②放置一段时间后,部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象;③放置一段时间后饱和KNO3溶液会失去一部分水而析出晶体;④中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强减小,试管中的水会在导管中上升一段水柱。
答案 A
7.硫酸、亚硫酸和氢硫酸是含硫的三种酸。
下列说法不正确的是( )。
A.若向Na2S溶液中通入SO2则产生淡黄色沉淀
B.这三种酸都是二元酸,都能与氢氧化钠反应生成酸式盐和正盐
C.这三种酸的水溶液久置空气中都会变质且原溶质的浓度减小
D.向氢硫酸、亚硫酸溶液中滴加氯水都会发生氧化还原反应
解析 硫酸在空气中不会变质,只是浓度变小。
答案 C
8.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )。
A.一定会有SO
B.含有SO
和Ag+
C.可能含有SO
、Ag+、SO
中的一种、两种或三种
D.可能含有SO
或CO
解析 A项错误,不能排除Ag+、SO
的干扰;B项错误,因为BaCl2溶液与SO
和Ag+反应不能共存;C项正确,因为不能排除Ag+、SO
的干扰;D项错误,由“加入稀硝酸,沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO
。
答案 C
9.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是( )。
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入KMnO4溶液,紫红色褪去
解析 装置B中蓝色溶液褪色说明发生了反应:
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,表明还原性:
SO2>I-,故A合理;装置C中NaOH溶液能吸收SO2,防止污染环境,B合理;将SO2通入FeCl3溶液后,再加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生,证明有SO
存在,表明装置A中发生了氧化还原反应,C合理;溶解的SO2气体也能使KMnO4溶液的紫红色褪去,所以D选项不合理。
答案 D
10.锌与100mL18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6L(标准状况)。
将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的pH=1。
下列叙述不正确的是( )。
A.反应中共消耗1.8molH2SO4
B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗97.5gZn
D.反应中共转移3mol电子
解析 反应后溶液的pH=1,说明硫酸过量,且反应后硫酸的物质的量为0.05mol,则反应掉的硫酸的物质的量为18.5×0.1mol-0.05mol=1.8mol,A正确;随着反应的进行,硫酸浓度会变稀,可能会生成氢气,所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物,由Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,不论是生成SO2还是H2都是1molZn产生1mol气体甲,n(Zn)=n(甲)=n(ZnSO4)=
=1.5mol,则反应中共消耗Zn97.5g,C正确;反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍,为3mol,D正确;由硫原子守恒可知n(SO2)=1.8mol-1.5mol=0.3mol,n(H2)=1.5mol-0.3mol=1.2mol,所以SO2和H2的体积比为1∶4,B错误。
答案 B
11.近年来,酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。
(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法,流程如下:
(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得NaHSO3溶液。
(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。
(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中,反应所得到的SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。
①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式:
______________________________________________________________________________。
②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式:
______________________________________________________________________________。
③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式:
_____________________________。
(2)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成SO
而实现SO2的回收利用。
某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO
的转化率。
①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是________。
(填写序号)
A.碘的淀粉溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液
②若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成SO
的转化率,已知气体流速,还需测定的数据有____________________________、_________________________。
解析 求解SO2在混合气中的体积分数,需要求出两个量,一个是SO2的体积,一个是混合气的总体积。
利用量气装置,可求出吸收SO2后余气的体积;利用洗气瓶中的X溶液,求出SO2的体积。
所以对于洗气瓶中的溶液,必须能与SO2反应,且能发生明显的颜色变化,以便确定反应的终点。
求解SO2的转化率,应求出SO2气体的总量和生成SO
的量。
因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量,所以只需确定混合气的总量。
利用流速求总量,只需知道通入时间。
要求SO2的转化率,只需确定沉淀质量。
答案
(1)①SO2+NaOH===NaHSO3
②2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
③HSO
+H+===SO2↑+H2O
(2)①A、B ②实验时间 加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量
12.(2013·临沂质检)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)工业上用黄铁矿(FeS2,其中硫元素为-1价)在高温下和氧气反应制备SO2:
4FeS2+11O2
8SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。
当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。
(2)实验室中用下列装置测定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分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:
________________________________________。
②实验过程中,需要通入氧气。
试写出一个用如下图所示装置制取氧气的化学方程式:
______________________________________。
③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___________________________________________________________。
④实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,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)。
(3)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_______________________________________________________________________________。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,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____________________________________________。
解析
(1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高,两种元素均被氧化,反应中氧气全部作氧化剂,11mol氧气参加反应生成8mol二氧化硫气体时转移电子44mol,故转移2.75mol电子时生成的二氧化硫气体在标准状况下的体积为
×8×22.4L=11.2L。
(2)①打开分液漏斗旋塞前首先要打开分液漏斗上部的活塞,以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。
②根据加热固体制取氧气的装置,可利用加热氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾来制取氧气。
③对于定量测定实验,除了要排除空气、水蒸气等的干扰,还要将产物SO3以及未反应的SO2全部驱赶至吸收装置以进行准确测量或称量,故反应停止后还要继续通入一段时间氧气。
④装置D中增加的质量为SO3的质量,装置E中沉淀为BaSO4,根据硫元素守恒,被氧化的SO2的物质的量为
mol,未被氧化的SO2的物质的量为
mol,故二氧化硫的转化率为
×100%。
(3)①SO2能将S2-氧化,生成硫单质。
②方案Ⅰ,氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀;方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红溶液褪色;方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性,不会产生BaSO3沉淀,而是BaSO4沉淀)。
答案
(1)Fe、S 11.2
(2)①打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加 ②2KClO3
2KCl+3O2↑(或2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑)
③使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收 ④
×100%
(3)①试管a中出现淡黄色浑浊 ②Ⅲ SO2+Cl2+2H2O===4H++SO
+2Cl--
13.(2014·山东理综,31)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)
Na2S2O3(aq)(Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________,则整个装置气密性良好。
装置D的作用是______________________________________________________________________。
装置E中为________溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是____________________。
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是________________________________________________________________________。
反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a.烧杯 b.蒸发皿
c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。
利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:
_____________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:
S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
解析
(1)若装置不漏气,则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变;装置D是安全瓶,可防止倒吸;装置E是尾气处理装置,用来吸收过量的SO2,故所盛溶液可以是NaOH溶液等。
(2)根据盖斯定律,由(Ⅰ)×2+(Ⅱ)+(Ⅲ)×3,得2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)===3Na2S2O3(aq),故烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2∶1。
(3)装置B中的溶液不能和SO2发生反应。
蒸馏水溶解SO2;Na2SO3溶液能与SO2发生反应:
SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3;NaHCO3溶液也能与SO2发生反应:
NaHCO3+SO2===CO2+NaHSO3;饱和NaHSO3溶液不能和SO2反应,也不溶解SO2。
为使SO2缓慢进入烧瓶C,应使生成SO2的速率减慢,可通过控制滴加硫酸的速度来实现;因反应(Ⅲ)相对较慢,C中反应达到终点时S消耗完,现象是溶液变澄清。
蒸发皿加热时不需垫石棉网;试管是小型玻璃仪器,加热时也不需垫石棉网;烧杯、锥形瓶底部面积大,防止受热不均匀,在加热时需垫石棉网。
(4)Na2S2O3和Na2SO3的存在对SO
的检验有干扰,要先除去。
根据题给信息,可先加入过量的稀盐酸将二者除去,排除干扰,再检验SO
的存在。
答案
(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理即可)
(2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度 溶液变澄清(或浑浊消失) ad (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质
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