高中化学硫及其化合物.docx
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高中化学硫及其化合物
第三讲硫及其化合物
一、选择题
1.已知氧化剂、稀酸等都能迅速破坏传染病毒活性而杀死病毒,下列物质不能作为常用消毒剂的是( )
A.H2O2溶液B.NaClO溶液
C.SO2D.醋酸
解析 H2O2溶液和NaClO溶液均具有强氧化性,醋酸具有酸性,故均可用于杀菌消毒。
答案 C
2.有一瓶无色气体,可能含有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种。
向其中加入过量氯水,得到透明溶液,把溶液分
成两份。
向其中一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;向另一份中加入硝酸
酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀。
则下列结论正确的是( )
A.原气体中肯定有SO2
B.原气体中肯定有H2S和HBr
C.原气体中肯定有SO2和HCl
D.原气体中肯定没有CO2
解析 原气体加入过量氯水得透明溶液,说明无H2S和HBr,所得溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,该沉淀只能是BaSO4,故原气体中一定有SO2,加AgNO3有白色沉淀,不能说明原混合气体中是否有HCl,因为在反应
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl中,也有HCl生成,CO2不能确定。
答案 A
3.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是( )
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2
C.Na2SD.BaCl2
解析 A项,可生成BaSO3沉淀;B项,可生成BaSO4沉淀;C项,可生成S沉淀。
答案 D
4.下列四种溶液中一定存在SO
的是( )
A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaC
l2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生
解析 甲溶液中可能存在SO
、CO
或Ag+;乙溶液可能存在Ag+;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在SO
,会被氧化成SO
,无法判断。
答案 C
5.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证
SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
解析 注意审题“……过量浓硫酸”,所以向①中加水可能发生危险,应待反应液冷却后,慢慢倒入盛水的小烧杯中,并不断搅拌,观察颜色。
答案 D
6.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )。
[来源:
学_科_网]
实验
记录
A
无色
无色[来源:
学§科§网Z§X§X§K]
无现象[来源:
Z#xx#k.Com][来源:
学#科#网Z#X#X#K][来源:
学§科§网Z§X§X§K]
无色沉淀
B
红色
无色
白色沉淀
白色沉淀
C
红色
无色
无色溶液
白色沉淀
D
无色
无色
无色溶液
无色沉淀
解析 二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红,但是不能使其褪色;
二氧化硫能使品红溶液褪色;二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中,被氧化成SO
,与Ba2+反应生成BaSO4白色
沉淀;通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中,先生成SO
,而后生成BaSO3白色沉淀。
答案 B
7.下列推断合理的是( )
A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色
解析 KAl(SO4)2·12H2O电离出的Al3+能水解,生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂,A
正确;金刚石能够与氧
气发生反应,生成二氧化碳,B错误;浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下与Cu可剧烈反应,C错误;SO2使品红溶液褪色,加热颜色能复原,SO2与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,加热不能恢复原来颜色,D错误。
答案 A
8.下列说法正确的是( )
A.25℃时NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的Kw
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为
SO2+I2+2H2O===SO
+2I-+4H+
C.加入铝粉能产生H2的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO
、NO
D.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
解析 A项,温度越高Kw越大,且Kw只与温度有关,与溶液性质无关,A项错误;B项,
SO2通入碘水中发生氧化还原反应生成硫酸和氢碘酸,B项错误;C项,加入铝粉产生氢气的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,若为碱性溶液,则四种离子能大量共存,C项正确;D项,100℃时,Kw=10-12,则二者等体积混合后溶液显碱性,D项错误。
答案 C
二、非选择题
9.工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
【探究一】
(
1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是________________________________________________________________________。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+应选用________(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水d.KMnO4酸性溶液
②乙同学取336mL(
标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是____________________________________
____________________________________。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于________(选填序号)。
a.A之前b.A—B间
c.B—C间d.C—D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28mLH2),除可用测量H2体积的方法外,可否选用质量称量的方法?
作出判断并说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析
(1)铁在冷浓硫酸中钝化生成致密氧化膜,氧化膜不与硫酸铜反应;
(2)因为溶液中含有Fe3+,所以不能用a、b、c来鉴别,可用高锰酸钾酸性溶液,如果含有Fe2+,高
锰酸钾酸性溶液会褪色;n(BaSO4)=n(SO2)=0.01mol,n(混合气体)=0.015mol,所以SO2的体积分数为
×100%=66.7%;(4)因为铁钉中含有碳,碳与浓硫酸反应生成CO2;(7)如果称量质量应该称量装置D或E反应前后的质量差,即D中失去氧的质量或E中吸收水的质量,n(H2)=0.00125mol,所以D中失去氧的质量为0.00125mol×16g·mol-1=0.02g,E中吸收水的质量为0.00125mol×18g·mol-1=0.0225g,根据精确度选择仪器。
答案
(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①d ②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验SO2是否除尽
(4)C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量(或可,用分析天平称量D或E的差量)
10.某钠盐溶液可能含有阴离子NO
,CO
,SO
,SO
,Cl-,Br-,I-,为鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①测得混合液呈碱性;
②加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;
③加CCl4后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4层未变色;
④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验①________________________________________________________________;
实验②_________________________________________________________________;
实验③_________________________________________________________________;
实验④______
__________________________________________________________;
实验⑤_________________________________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是______________________________。
答案
(1)①说明可能含有CO
或者SO
或CO
和SO
,因为二者水解均呈碱性
②肯定含有CO
,肯定不含SO
,因SO2有刺激性气味
③肯定不含有Br-、I-,因两者均能与氯水反应生成单质溴和单质碘,溴和碘单质溶解
于CCl4显色
④肯定含有SO
,因BaSO4不溶于盐酸
⑤肯定含有Cl-,因AgNO3与Cl-反应生成的AgCl不溶于稀HNO3
(2)NO
②使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子 SO
浓度大,褪色快;而SO
浓度小时,褪色
慢
11.某待测溶液中可能含有SO
、SO
、CO
、HCO
、NO
、Cl-、Br-中的若干种及一种常见金属阳离子(Mn+),现进行如下实验(每次实验所用试剂均是足量的,鉴定中某些成分可能没有给出)。
请回答下列问题:
(1)根据上述框图信息填写下表(不能确定的不填):
肯定存在的离子
肯定没有的离子
沉淀D
化学式或离子符号
(2)待测溶液中是否有SO
、SO
:
________________________________________
__________________,若气体D遇空气变红色,则生成沉淀D时肯定发生的反应的离子方程式为________________,形成沉淀B时反应的离子方程式为________________。
(3)若Mn+为常见金属阳离子且原子序数不大于20,则要确定它具体是何种离子的方法是________________________________________________________________________
______________________________。
解析 由沉淀A与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀D为BaSO4,故溶液中SO
、SO
至少有一种;由每次实验
所用试剂均足量知溶液A中含有Ba2+,在加入碱后能得到白色沉淀B,则原待测溶液中一定含有HCO
;溶液B中加入足量的氯水后仍得到无色溶液,说明原待测液中无Br-不能确定是否有NO
、CO
、Cl-。
若气体D遇空气变红色时,表明D中肯定有NO,沉淀A中肯定有BaSO3。
原子序数不大于20的金属阳离子有Li+、Be2+、Na+、Mg2+、Al3+、K+、Ca2+,Al3+与
HCO
,SO
或SO
与Ca2+不能大量共存,故金属阳离子不可能是Al3+或Ca2+由待测溶液与浓NaOH溶液混合后无明显变化知溶液中没有Mg2+,结合Mn+为常见离子且原子序数不大于20知Mn+只能是Na+或K+,可通过焰色实验来确定是钾还是钠。
答案
(1)
肯定存在的离子
肯定不存在的离子
白色沉淀D
化学式或离子符号
HCO
Br-
BaSO4
(2)SO
、SO
至少有一种 3BaSO3+2H++2NO
===2NO↑+3BaSO4↓+H2O HCO
+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
(3)做焰色反应实验,若透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰,说明是钾;若不透过蓝色钴玻璃片观察到黄色火焰,则说明是钠
12.某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。
甲、乙、丙三位同学进行了下列实验:
取12.8g铜片和20mL18mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应?
简述理由:
________________。
可以证明有余酸的实验方案是________(填字母)。
a.再加入铁粉b.再滴入BaCl2溶液
c.再加入银d.再滴入Na2CO3溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。
其方法有多种,请问下列方案中不可行的是________(填字母)。
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:
测定反应后的混合液中Cu2+的量。
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL,加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
请写出生成沉淀的离子方程式:
___________________________________
__________________________。
(4)根据甲、乙两同学的实验方案,除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外,尚缺少的测量数据是________。
(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂,为此他设计了下列较为简易的实验方案:
取出反应后的铜片,进行洗
涤、干燥、称量。
若称得剩余铜片的质量为Wg,测得反应后溶液的体积为VmL,请计算剩余硫酸的物质的量浓度=________mol·L-1(用含W、V的代数式表示)。
解析
(1)随着反应的进行,硫酸会逐渐变稀,浓硫酸有强氧化性,但稀硫酸没有强氧化性,不能氧化铜。
证明有余酸就是要证明溶液中有H+。
(2)碱石灰既能吸水,也能吸收SO2,无法确定生成SO2的量。
SO2在水中有较大的溶解
度,用排水法无法测定产生气体的体积。
(3)S2-和Cu2+反应生成CuS沉淀。
(4)要测定余酸的浓度,必须知道反应后溶液的体积。
(5)反应掉Cu的质量为(12.8-W)g
,n(Cu)=
=
mol。
根据反应方程式Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑,可知反
应掉的硫酸为:
n(H2SO4)=2n(Cu)=
mol,所以剩余的硫酸为:
18mol·L-1×0.02L
-
mol=
mol
,其浓度为
mol·L-1。
答案
(1)铜片过量,随着反应的进行,硫酸逐渐变稀,氧化性减弱,稀硫酸与铜不反应 ad
(2)ac (3)Cu2++S2-===CuS↓
(4)反应后溶液的体积
(5)
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- 高中化学 及其 化合物
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