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硫及其重要化合物
基础课时3 硫及其重要化合物
一、选择题
1.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法不正确的是( )
A.浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性
B.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性
D.常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
解析 浓硫酸有氧化性,稀硫酸也有氧化性,只不过浓硫酸的氧化性是+6价的S体现出来的,而稀硫酸的氧化性是+1价的H体现出来的,B错。
答案 B
2.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
3.为确定某纯净的气体Q的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性)
酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(有刺激性)
澄清石灰水(变浑浊)
Q一定是SO2
C
Q
品红溶液(褪色)
变红色
Q一定是SO2
D
Q
紫色石蕊试液(先变红色后褪色)
Q一定不是SO2
解析 能使KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等,A错误;能使澄清石灰水变浑浊的有CO2、SO2,但前者无气味,B正确;使品红溶液褪色且具有可逆性的只有SO2,C正确;SO2不能漂白紫色石蕊试液,D正确。
答案 A
4.(2015·山东潍坊检测,2)下列说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
解析 A项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊试液褪色;B项中能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C项中这些漂白剂的漂白原理不都相同;D项中SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
答案 B
5.(2015·大连模拟)下列变化的实质相似的是( )
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
A.只有②③④B.只有⑤
C.只有③④⑥D.全部
解析 ①浓硫酸和浓盐酸浓度减小的原因分别是吸水和挥发;②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色,分别属于“加合型”和“氧化型”;③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色,分别表现漂白性和还原性;④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥,分别表现碱性和还原性;⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放,加热条件下浓硫酸能与木炭反应,都表现浓硫酸的强氧化性;⑥浓硫酸能在白纸上写字,是由于浓硫酸具有脱水性,氢氟酸能在玻璃上刻字,是其与玻璃的成分二氧化硅反应。
故只有⑤相似。
答案 B
6.将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且SO2过量时沉淀不溶解的是( )
①Ba(OH)2溶液 ②Ba(NO3)2溶液 ③BaCl2溶液
④Ba(ClO)2溶液
A.①②B.①③C.②④D.③④
解析 ①向Ba(OH)2溶液中通入SO2,先产生BaSO3沉淀,继续通入过量的SO2,沉淀溶解,转化为Ba(HSO3)2,错误;②向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,发生反应:
2NO
+3SO2+2H2O===2NO+3SO
+4H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,正确;③BaCl2与SO2不发生反应,错误;④向Ba(ClO)2溶液中通入SO2,发生反应:
ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO
+2H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,正确。
答案 C
7.将SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀,再通入另一种气体后可以产生白色沉淀。
则如图所示倒置的Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)( )
A.大理石和稀盐酸B.CaO和浓氨水
C.Cu和浓硝酸D.高锰酸钾和浓盐酸
解析 大理石和稀盐酸反应可产生CO2,CO2、SO2通入BaCl2溶液中不会产生沉淀,A选项不符合要求;CaO和浓氨水反应可产生氨气,NH3、SO2通入BaCl2溶液中,溶液呈碱性,会产生白色沉淀BaSO3,B选项符合要求;Cu和浓硝酸反应可产生NO2,NO2、SO2通入BaCl2溶液中发生氧化还原反应,最终会产生BaSO4沉淀;高锰酸钾和浓盐酸反应可产生Cl2,Cl2、SO2通入BaCl2溶液中发生氧化还原反应,最终会产生BaSO4沉淀。
答案 A
8.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
9.(2015·北京海淀区测试,2)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:
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 A项,S在氧气中点燃只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫;B项,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤;D项,只能说明铜蓝的溶解度比闪锌矿更小。
答案 C
10.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( )
A.检验试液中的SO
:
试液
无沉淀
白色沉淀
B.检验试液中的SO
:
试液
无沉淀
白色沉淀
C.检验试液中的I-:
试液
深黄色溶液
深黄色溶液
D.检验试液中的CO
:
试液
白色沉淀
沉淀溶解
解析 A选项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有SO
,而存在SO
,硝酸可能将SO
氧化成SO
,最终也会出现白色沉淀,A选项错误;B选项中先加入足量稀盐酸,可以排除SO
、Ag+等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在SO
,B选项正确;如果溶液中存在I-,I-具有还原性,被过氧化氢氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质显蓝色,但是C选项中最终溶液没有变蓝色,故C选项错误;D选项中如果存在SO
,也会出现相同的实验现象,故D选项错误。
答案 B
11.(2015·南阳模拟)工厂排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用下列流程综合处理,下列有关说法正确的是( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2+SO
+H2O===2HSO
B.氨气吸收塔中发生的反应为HSO
+OH-===H2O+SO
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程可循环利用的物质有2种
解析 二氧化硫用(NH4)2SO3吸收,正盐转化成酸式盐,发生的离子反应为SO2+SO
+H2O===2HSO
,故A正确;氨气吸收塔中发生的反应为HSO
+NH3===NH
+SO
,故B错误;上述流程中各反应都没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C错误;上述流程可循环利用的物质是(NH4)2SO3,只有1种,故D错误。
答案 A
二、填空题
12.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填序号)。
A.酸性B.吸水性C.脱水性D.强氧化性
(4)将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:
_________________________________________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?
________(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂________。
解析
(1)因为浓硫酸具有脱水性,故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后形成的碳单质。
(2)因为浓硫酸具有强氧化性,故蔗糖脱水形成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O,其反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)根据实验现象及
(1)
(2)的分析知,在蔗糖与浓硫酸的反应中,浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。
(4)将
(2)中产生的有刺激性气味的气体SO2通入品红溶液中,二氧化硫能将品红溶液漂白,故可以看到品红溶液褪色;将SO2通入水中,SO2可以和水发生化合反应:
SO2+H2O
H2SO3。
(5)因为CO2和SO2都可以与澄清石灰水发生反应生成白色沉淀,故不能用澄清石灰水鉴别这两种气体;可以根据二氧化硫的特性来检验二氧化硫,例如二氧化硫可以使品红溶液、溴水等褪色。
答案
(1)C
(2)SO2 C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)BCD (4)褪色 漂白 SO2+H2O
H2SO3 (5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
13.(2015·西安模拟)已知三氧化硫的部分性质如下表所示:
熔点
沸点
溶解性
状态及颜色
16.8℃
44.8℃
溶解于水生成硫酸,放出热
固体为无色;液体为无色透明油状
某兴趣小组选用下列装置制备SO3,并探究SO3的性质。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按照气流的方向连接仪器顺序为__________________(填写仪器接口的字母编号)。
(2)装置F中盛装浓硫酸的仪器名称是________,装置F的烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________。
(3)下列关于装置B的作用的说法正确的是________(填字母序号)。
a.装置B中浓硫酸是SO2与O2反应的催化剂
b.使反应物SO2与O2混合均匀
c.除去SO2和O2中混有的水蒸气
d.便于观察通入SO2和O2的速率,以便控制反应物的量
(4)装置A中的现象是________________,装置C的作用是_________________________________________________________________。
(5)试设计一个实验,检验装置A中生成的物质,写出实验简要步骤及观察到的现象:
_____________________________________________________________。
解析
(1)装置F产生的SO2进入装置B进行干燥,同时与O2混合后进入装置D中,在催化剂V2O5和加热的条件下反应生成SO3,再通入A装置进行收集,没有完全反应的SO2通入C装置被NaOH溶液吸收。
(2)装置F中盛装浓硫酸的仪器是分液漏斗;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2、H2O和Na2SO4。
(3)装置B能够使两种反应物气体混合均匀,同时可以除去反应物中混有的水蒸气。
为使反应能够顺利进行,还需要控制通入气体的速率,可通过观察装置B中产生气泡的多少快慢进行控制。
(4)在冰水的冷却下,SO3成为固体,附着在装置A的试管内壁上;SO2与O2的反应是可逆反应,故逸出的气体中含有SO2,需要用碱液吸收。
答案
(1)k→c→d→g→h→a→b→f→e(其中g和h顺序可以颠倒,其他不能颠倒)
(2)分液漏斗 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (3)b、c、d
(4)试管内壁附着有无色固体 吸收未完全反应的SO2,防止造成污染 (5)在试管中加入少量水,片刻后用手触摸试管外壁,试管较热或发烫(或在试管中滴加BaCl2溶液,观察到白色沉淀,然后滴加稀盐酸,沉淀不溶解等)
[选做题]
14.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(合理即得分)
(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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- 及其 重要 化合物