吉林省长白山二中化学硫及其化合物 (讲义及答案)及答案
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吉林省长白山二中化学硫及其化合物 (讲义及答案)及答案
一、选择题
1.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项物质对应正确的是
选项M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2铜KSCN
B Na BaCl2FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2铁粉KSCN
D Na2O2MgCl2锌粉KSCN
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】
硫酸铁与M发生反应生成红褐色沉淀,红褐色沉淀为Fe(OH)3沉淀,M为碱或与水反应能生成碱的物质。
硫酸铁与N反应生成白色沉淀,可以为BaSO4沉淀,N可能含有Ba2+。
P 与硫酸铁反应生成浅绿色溶液,浅绿色微粒为Fe2+,P起到还原剂的作用;硫酸铁与Q作用溶液变为红色,则Q为硫氰化钾。
【详解】
A. N不能是氢氧化钡,因为它与硫酸铁反应除了生成硫酸钡,还会生成氢氧化铁,二者的混合物为红褐色,不是白色沉淀,A错误;
B. P不能为氧化亚铁,因为FeO不能与硫酸铁反应生成Fe2+,B错误
C. M若为NaOH,与硫酸铁反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;N若为硝酸钡,与硫酸铁反应生成BaSO4白色沉淀;P若为铁粉,还原+3价的Fe3+为+2价的Fe2+,C正确;
D. N不能为氯化镁,它不能与硫酸铁反应生成白色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查了有关铁元素的化学反应,注意各种物质之间的化学反应及常见物质的颜色及溶解性。
2.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A. 由于Fe3+有氧化性,可以与铜反应,故FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,A正确;
B. 二氧化硅没有导电性,其可作光导纤维是由于其对光的创导,B错误;
C. SO2可使溴水褪色是因为其还原性,C错误;
D. 浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可用于干燥H2和CO,D错误;
故答案选A。
3.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。
据此下列说法中正确的是()
硫酸化学纯(CP)(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度18.0 mol·L-1
B.1molZn与足量的该硫酸反应能产生22.4L H2
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5mL
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗
【答案】C
【详解】
A.该硫酸的物质的量浓度为1000w
M
ρ
=
1000 1.8
9
4
8
98%
⨯⨯
=18.4mol/L,故A错误;
B.18.4mol/L的硫酸为浓硫酸,浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫,不会生成氢气,故B错
误;
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需要选取250 mL容量瓶,设需浓硫酸的体积为V,根据稀释定律,稀释前后溶质硫酸的物质的量不变,则250mL×4.6 mol•L-1=V×18.4mol/L,解得V=62.5mL,故C正确;
D.NaOH溶液具有强腐蚀性,会腐蚀皮肤,若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应该用水冲洗后,再用稀的碳酸氢钠溶液涂抹,故D错误;
故选C。
4.化学在工农业生产和日常生活中都有重要应用。
下列叙述正确的是
A.硅是良好的半导体材料,可以用作光导纤维
B.酸雨是指pH<7.0的雨水
C.居室中放置一盆石灰水可以吸收CO,预防中毒
D.水玻璃可以用作木材防火剂
【答案】D
【详解】
A.硅是良好的半导体材料,可制取太阳能电池板,光导纤维的主要成分是SiO2,不是Si,A 错误;
B.酸雨是指pH<5.6的酸性雨水,B错误;
C.CO不能溶于水,也不能与Ca(OH)2溶液反应,所以居室中放置一盆石灰水不能吸收CO,也就不能起到预防中毒的作用,C错误;
D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,它不能燃烧,也不支持燃烧,因此可以用作木材防火剂,D 正确;
故合理选项是D。
5.下列说法正确的是
A.新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl2具有漂白性
B.富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸不反应
【答案】B
【详解】
A. 新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl2表现出漂白性,A错误;
B. 富含硫单质的矿物,比如硫磺粉,在工业上可用于制造硫酸,B正确;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO2,但不能直接生成SO3,C错误;
D. 常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D错误。
故选B。
6.下列有关硫及其化合物的说法中正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,如可干燥氯气、二氧化硫、氨气等
B.浓硫酸与炭共热反应,仅体现了浓硫酸的强氧化性
C.SO2和 Cl2均可使品红溶液褪色,但溶有 SO2的品红溶液加热后恢复红色,说明 SO2的氧化性没有 Cl2强
D.以 FeS2为原料生产硫酸过程中,要用到沸腾炉、接触室、吸收塔等设备,所涉及的反应均为氧化还原反应
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸的强氧化性和酸性,不能干燥氨气和硫化氢等还原性气体,可干燥氯气和二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸与灼热的炭反应,硫元素化合价都发生变化,只体现了浓硫酸的强氧化性,故B 正确;
C.二氧化硫的漂白性是因为二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,该反应中二氧化硫不体现氧化性,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二者漂白原理不同,不能说明二氧化硫的氧化性没有氯气强,故C错误;
D.工业制硫酸的三设备是:沸腾炉4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2,接触室
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),吸收塔SO3+H2O=H2SO4,沸腾炉、接触室所涉及的反应均为氧化还原反应、吸收塔所涉及的反应不是,故D错误;
故答案为B。
7.下列反应中,硫酸既表现了氧化性又表现了酸性的是()
A.2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑
B.2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑
C.H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑
D.H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑
【答案】A
【详解】
A.在2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑中,硫元素的化合价部分降低,部分不变,则浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性,故A正确;
B.在2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑中,硫元素的化合价全部降低,则浓硫酸只表现强氧化性,故B错误;
C.在H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑中,硫元素化合价没有改变,体现浓硫酸是难挥发性酸,故C错误;
D.在H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑中,硫元素化合价没有改变,体现浓硫酸是强酸,故D错误;
故答案为A。
【点睛】
结合反应原理,依据元素化合价的变化,准确判断浓硫酸的性质是解题关键,浓硫酸在化学反应中,若硫元素的化合价降低(有二氧化硫生成),浓硫酸表现强氧化性;若硫元素的化合价不变(仍为+6价,以硫酸根形式存在),浓硫酸表现酸性。
8.锌与100 mL 18.5 mol·
L -1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。
将反应后的溶液稀释至1 L ,测得溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L -1。
下列叙述不正确的是( )
A .反应中共消耗1.8 mol 硫酸
B .气体甲中二氧化硫与氢气的体积比为
4∶1
C .反应中共消耗97.5 g 锌
D .反应中共转移3 mol 电子 【答案】B 【分析】
Zn 和浓硫酸先反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸浓度降低,发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,然后在具体分析; 【详解】
A. Zn 和浓硫酸先反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸浓度降低,发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,反应后溶液稀释至1L ,测的溶液中c(H +)=0.1mol·L -1,说明硫酸过量,剩余硫酸的物质的量为
1
2
×1L×0.1mol·L -1=0.05mol ,总硫酸物质的量为100×10-3L×18.5mol·L -1=1.85mol ,即反应过程中消耗硫酸的物质的量为(1.85mol -0.05mol)=1.8mol ,故A 说法正确; B. 令生成amolSO 2和bmolH 2,则有:
24422Zn 2H SO =ZnSO SO O
a
a
()H 2↑+浓++
2442Zn H SO =ZnSO H b
b
↑
++得到2a +b=1.8mol ,反应后得到气体物质的量为(a +
b)mol=
33.6L
22.4L/mol
,联立解得a=0.3,b=1.2,即相同条件下,气体体积之比等于物质的量
之比,SO 2和H 2的体积之比为0.3:1.2=1:4,故B 说法错误;
C. 根据选项A 的分析,反应后溶液中的溶质为H 2SO 4和ZnSO 4,根据硫酸守恒得出n(H 2SO 4)+n(ZnSO 4)+n(SO 2)=n(H 2SO 4)总,得出n(ZnSO 4)=(1.85mol -0.05mol -0.3mol)=1.5mol ,消耗Zn 的质量为1.5mol ×65g ·mol -1=97.5g ,故C 说法正确;
D. 整个反应中Zn 失电子,反应中转移电子物质的量为1.5mol ×2=3mol ,故D 说法正确; 故答案为:B 。
【点睛】
浓硫酸氧化性强,根据氧化还原反应的规律,锌先与浓硫酸反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸的浓度降低,然后发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,最后根据反应方程式以及守恒进行计算。
9.下列变化中,不属于化学变化的是( )
A.SO2使品红溶液褪色B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色D.漂白粉使某些染料褪色
【答案】C
【分析】
产生新物质的变化是化学变化。
【详解】
A. SO2具有漂白性,与品红结合生成不稳定的无色物质,发生了化学变化而使品红溶液褪色,A项错误;
B. 氯水中存在HClO,HClO具有强氧化性,能使有色布条褪色,发生了化学变化,B项错误;
C. 活性炭使红墨水褪色是因为活性炭具有吸附性,没有产生新物质,没有发生化学变化,C 项正确;
D. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,与CO2等物质结合生成HClO,HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色,过程中发生了化学变化,D项错误;
答案选C。
10.下列物质都具有漂白性,漂白原理与其它几种不同的是()
A.氯水B.SO2C.H2O2D.HClO
【答案】B
【详解】
二氧化硫漂白原理是它与有色物质化合生成不稳定的无色物质;氯水、双氧水、次氯酸具有强氧化性能使有色物质褪色,故选B。
11.如图装置可以达到实验目的的是
选
实验目的X中试剂Y中试剂
项
A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸
B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸
C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸
D CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】
X之前的装置为发生装置,而集气瓶不能进行加热;X和Y装置为除杂装置,Y之后的装置为气体的收集装置,其中导管长进短出,为向上排空气法收集气体。
【详解】
A.用MnO2和浓盐酸制取Cl2需要加热条件,图示装置不能完成,故A错误;
B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2,二氧化硫气体中会混有氯化氢气体,应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂,若用亚硫酸钠,二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应,故B错误;
C.氢气的密度比空气的密度小,所以应用向下排空气法进行收集,而图示方法用的是向上排空气法,故C错误;
D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂,后进行干燥可得到纯净的二氧化碳,故D正确;
综上所述,答案为D。
12.浓硫酸是实验室必备的重要试剂,下列有关它的说法错误的是
A.具有强腐蚀性B.能使蔗糖变黑
C.能用于干燥氨气D.加热时能与铜发生反应了
【答案】C
【详解】
A.浓硫酸具有酸性、脱水性和强氧化性,所以具有强腐蚀性,故A正确;
B.浓硫酸能使蔗糖中H、O元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,从而使蔗糖变黑,故B正确;
C.浓硫酸具有酸性,能和氨气反应生成硫酸铵,所以不能干燥氨气,故C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,加热条件下,能和Cu发生氧化还原反应,故D正确;
故答案为C。
【点睛】
考查浓硫酸的性质,浓硫酸的强氧化性、脱水性是考查高频点,注意吸水性和脱水性区别,注意浓硫酸不能干燥氨气等碱性气体、不能干燥硫化氢等还原性气体。
13.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是()
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体B.加热时都能与铜发生反应
C.硫元素的化合价都是+6价D.都能作为气体的干燥剂
【答案】C
【详解】
A.常温下浓硫酸遇到金属铁会发生钝化,稀硫酸和铁之间反应产生氢气,故A错误;
B. 金属铜和稀硫酸之间不会反应,加热可以和浓硫酸之间反应,故B错误;
C. 浓硫酸和稀硫酸中H化合价+1价,O元素是-2价,根据化合价规则确定S的化合价都是+6价,故C正确;
D. 浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,但是稀硫酸不具备,故D错误;
故选:C。
14.下列实验的现象与对应结论均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水生成碳变黑,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体表现浓硫酸的氧化性,故A正确;
B. 常温下将Al片放入浓硝酸中,无明显变化,铝和浓硝酸发生钝化现象,发生反应生成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行,表现了强氧化性,故B错误;
C. 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液,由于铁粉过量,生成亚铁离子,不能变成红色,故C错误;
D. 将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,不是生成氧化铁,故D错误;
故选:A。
15.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
C 向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石
灰水变浑浊的气体
该盐一定是碳酸钠
D某物质的焰色试验火焰显黄色该物质一定不含钾元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,溶液中不一定含有硫酸根离子,还可能含有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;
B.金属钠浮在水面上说明金属钠的密度比水小,熔成闪亮的小球说明钠的熔点低,与水的反应放出的热量使熔成闪亮的小球,故B正确;
C.碳酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和二氧化硫气体,则向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该盐不一定是碳酸钠,还可能是碳酸氢钠或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,故C错误;
D.某物质的焰色试验火焰显黄色,说明该物质一定含有钠元素,黄色光掩盖紫色光,由于没用蓝色钴玻璃片滤去黄色光,则不能确定该物质是否含有钾元素,故D错误;
故选B。
16.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A.Fe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜
B.SiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维
C.氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D.铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:2Fe3+ +Cu= 2Fe3++ Cu2+,故A正确;SiO2不导电,故B错误;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水与SO2混合使用漂白效果差,故C错误;氧化铝、铝都能与稀硫酸反应,不能用铝制容器盛装稀硫酸,故D正确。
考点:本题考查元素、化合物性质。
17.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断水溶液中含有
A.Cl-,SO B.Cl-,NO C.Cl-,CO D.Cl-,OH-
【答案】C
【解析】
加入硝酸后沉淀部分溶解,且产生无色无味能使澄清的石灰水变浑浊的气体,则该溶液中含有Cl-和CO32-,C项正确。
18.无机物X、Y、Z、M的相互转化关系如图所示(部分反应条件、部分反应中的H、O 已略去)。
X、Y、Z均含有同一种元素。
下列说法正确的是
A.若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2
B.若Y具有两性,则M的溶液只可能显碱性
C.若Z是导致酸雨的主要气体,则X一定是H2S
D.若M是用途最广的金属,加热蒸干Y的溶液一定能得到Y
【答案】A
【解析】
【详解】
A、若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2,M为能形成多元酸的酸性氧化物,如:SO2,故A正确;
B. 若Y具有两性,则M的溶液可能显碱性,也可能显酸性,故B错误;
C. 若Z是导致酸雨的主要气体,则X也可以是Na2SO3,Y为NaHSO3,Z为SO2,M为HCl,故C错误;
D. 若M是用途最广的金属,Y为亚铁盐,因为亚铁离子水解,所以加热蒸干Y的溶液不能得到Y,故D错误;
故答案选A。
19.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
下列说法不正确的是()
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C.1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol
D.Y可以是葡萄糖
【答案】C
【详解】
A、根据反应式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,硫酸与硝酸的物质的量之比是3︰2,选项A正确;
B、途径①③中均生成大气污染物,而②没有,所以选项B正确;
C、1mol硫酸铜可以生成0.5mol氧化亚铜,转移1mol电子,所以生成0.25mol氧气,选项C不正确;
D、醛基能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,生成氧化亚铜,葡萄糖含有醛基,D正确;
所以正确的答案选C。
20.下列图象表示的意义与相关的化学反应完全正确的是
A.向FeCl3溶液中不断加入铁粉
B.Fe(OH)2固体露置在空气中质量的变化
C.25℃时,向Cl2水溶液中通入二氧化硫(生成两种常见的酸)
D.向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液
【答案】A
【分析】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解。
【详解】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2,Cl-的质量不发生变化,溶液的质量逐渐增大,因此Cl-的质量分数减小,A项正确;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3,质量增加,B项错误;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸,c(H+)逐渐增大,pH逐渐减小,但Cl2水中存在H+,因此起始时pH不是7,C项错误;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解,且用于沉淀的烧碱和用于溶解Al(OH)3的少见的物质的量之比为3:1,D项错误;
答案选A。
【点睛】
解答本题的难点是可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
滴加顺序向Al3+中滴加OH-
现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
图像
离
子
方
程
式
OA段Al3++3OH-=Al(OH)3
↓
AB段Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
二、非选择题
21.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5。
(1)装置I中产生气体的化学方程式为:_________________________________;
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是__________________;
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为____(填序号)。
【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 过滤 d
【分析】
(1)装置I中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水;
(2)装置Ⅱ中析出Na2S2O5晶体,通过过滤操作得到该晶体;
(3)处理过量的SO2尾气,既要吸收SO2尾气,同时能防倒吸。
【详解】
(1)装置Ⅰ是实验室制SO2,产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=
Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)析出晶体,可以用过滤的方法分离;
(3)该装置的尾气是SO 2, 选择能与SO 2反应的试剂,稀氨水和NaOH 溶液和SO 2反应,但a 装置进气管应插入溶液中,a 项错误;选d 。
22.某化学实验小组为探究SO 2、Cl 2的性质,并比较SO 2和氯水的漂白性,设计了如下的实验。
(1)图中盛放浓盐酸仪器的名称为___,装置A 中发生反应的化学方程式___。
(2)反应一段时间后,B 、D 中品红褪色。
反应结束后,分别加热B 、D 中的试管,可观察到的现象为:B___、D___。
(3)C 装置的作用是吸收尾气,写出SO 2与足量NaOH 溶液反应的离子方程式:___。
(4)有同学将SO 2和Cl 2按1:1同时通入到品红溶液中,发现褪色效果并不明显。
可能的原因是___(用化学方程式表示),设计实验证明上述原因___。
【答案】分液漏斗 MnO 2+4HCl (浓)MnCl 2+2H 2O+Cl 2↑ 无明显现象 溶液由无色变为红色 Cl 2+2OH ﹣═Cl ﹣+ClO ﹣+H 2O SO 2+Cl 2+2H 2O =H 2SO 4+2HCl 取少量反应后的溶液少许加入试管中,加入氯化钡溶液生成白色沉淀证明生成了硫酸根离子,说明二氧化硫被氯气氧化
【分析】
A 用浓盐酸和 二氧化锰在加热条件下制备氯气,
B 用于检验气体的漂白性,
C 用于吸收尾气。
E 用于制备SO 2,实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取2SO 气体,该反应为23242422Na SO +H SO Na SO +SO +H O ═,
D 用于检验二氧化硫的生成,
(1)图中盛放浓盐酸仪器为分液漏斗,2MnO 和浓盐酸在加热的条件下制备氯气;
(2)氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色,但是二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白具有不可逆性;
(3)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
(4)2SO 和2Cl 按1:1通入,2SO 和2Cl 恰 好反应,二者反应生成24H SO 和HCl ,生成 物都无漂白性,取少量反应后的溶液少许加入试管中,加入氯化钡溶液生成白色沉淀证明生成了硫酸根离子。
【详解】
(1)图中盛放浓盐酸仪器为分液漏斗,MnO 2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气,反应的
化学方程式:MnO 2+4HCl (浓)
MnCl 2+2H 2O+Cl 2↑,故答案为:分液漏斗;MnO 2+4HCl (浓)MnCl 2+2H 2O+Cl 2↑;
(2)氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色,但是二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白具有不可逆性,所以再给B 、D 两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为B :无明显现象,D :溶液由无色变为红色,故答案为:无明显现象;溶液由无色变为红色;
(3)氯气与NaOH 反应生成NaCl 、NaClO 和水,氯气、水在离子反应中保留化学式,该离子反应方程式:Cl 2+2OH ﹣═Cl ﹣+ClO ﹣+H 2O ,故答案为:Cl 2+2OH ﹣═Cl ﹣+ClO ﹣+H 2O ; (4)SO 2和Cl 2按1:1通入,SO 2和Cl 2恰好反应,二者反应生成H 2SO 4和HCl ,生成物都无漂白性,方程式为:SO 2+Cl 2+2H 2O =H 2SO 4+2HCl ,生成物都无漂白性,设计实验证明上述原因是:取少量反应后的溶液少许加入试管中,加入氯化钡溶液生成白色沉淀证明生成了硫酸根离子,说明二氧化硫被氯气氧化,故答案为:SO 2+Cl 2+2H 2O =H 2SO 4+2HCl ;取少量反应后的溶液少许加入试管中,加入氯化钡溶液生成白色沉淀证明生成了硫酸根离子,说明二氧化硫被氯气氧化。
23.某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A 中盛放浓硫酸的仪器名称是__________,反应的化学方程式为
_______________。
(2)装置B 中的现象是__________________,反应的离子方程式为_________________。
(3)装置C 中的现象是______________,该现象说明二氧化硫具有的性质是
_____________。
(4)装置D 的目的是探究二氧化硫与品红作用的可逆性,写出实验操作及现象
_____________。
(5)尾气吸收发生反应的离子方程式为_________________。
【答案】分液漏斗 Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O 溶液由紫色变为无色 5SO 2
+24MnO -+2H 2O =524SO -
+2Mn 2++4H + 溶液中出现淡黄色浑浊 氧化性 品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色 SO 2+2OH -=SO 32-+H 2O
【分析】
(1)根据装置结构判断其名称;
(2)根据二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化分析;
(3)根据二氧化硫能把S2-氧化成S单质进行分析;
(4)根据生成物质不稳定分析解答;
(5)二氧化硫为酸性氧化物进行分析。
【详解】
(1)根据装置图,盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗;其中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)SO2具有还原性,能被MnO4-氧化成SO2,本身被还原成Mn2+,因此装置B中的现象是溶液由紫(红)色变为无色,或紫(红)色褪去;离子方程式为2MnO4-+5SO2+
2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(3)SO2与S2-发生氧化还原反应,得到S单质,因此装置C中现象是无色溶液出现淡黄色浑浊;反应SO2中S的化合价由+4价→0价,化合价降低,体现SO2的氧化性;
(4)二氧化硫的漂白是不稳定的,因此品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色,可以证明SO2与品红作用的可逆性;
(5)SO2有毒,污染环境,尾气中的SO2必须除去,SO2属于酸性氧化物,尾气用NaOH 溶液吸收,以防止污染环境,发生的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【点睛】
通过实验验证二氧化硫的性质,难点是MnO4-与SO2反应的离子方程式,先写出MnO4-+SO2→SO42-+Mn2+,然后根据化合价升降法进行配平,即得到2MnO4-+5SO2→5SO42-+2Mn2+,高锰酸钾溶液为酸性,根据电荷守恒,得出:2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+
2Mn2++4H+。
24.某课外小组设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。
(1)从物质分类的角度,SO2属于____(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
①图中D装置可用来验证SO2具有该性质,其中所加入的试剂是________________。
②当向该装置通入SO2时,A中实验现象为_________,用化学用语解释其原因
___________。
(2)从元素化合价的角度分析,SO2具有___性。
①当向该装置通入SO2一段时间后,可观察C中实验现象为___,说明SO2具有_____性。
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是___,实验现象__________。
A.过氧化氢 B.浓硫酸C.氯水 D.硫化钠溶液
(3)B中的品红溶液现象是___________,证明SO2具有_________性。
(4)多余的SO2一般用氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式_________________。
【答案】酸性滴加酚酞的NaOH稀溶液紫色石蕊溶液变红 H2O+SO2H2SO3氧化性和还原溶液褪色还原 D 有淡黄色沉淀生成褪色漂白 SO2+2OH-=SO32—+H2O 【分析】
(1)二氧化硫为酸性氧化物,可在A中使石蕊试液变红色,二氧化硫具有漂白性,B中品红褪色,具有还原性,可在C中与高锰酸钾发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫的酸性,可在D中用滴加酚酞的NaOH稀溶液检验,E应为尾气处理装置;
(2) 从元素化合价的角度分析SO2的性质,二氧化硫中S元素化合价为+4价,具有还原性和氧化性,可与高锰酸钾、硫化钠等溶液反应,以此解答该题;
(3) SO2具有漂白性,能使品红褪色;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水。
【详解】
(1) 二氧化硫能和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;
①能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,因此要验证二氧化硫属于酸性氧化物,必须和碱反应,例如二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水.但亚硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是无色溶液,不能观察到明显的实验现象,所以可向溶液中加入酚酞试液检验亚硫酸钠的生成,即D中盛放的液体是滴加酚酞的氢氧化钠稀溶液;
②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,反应方程式为H2O+SO2H2SO3。
亚硫酸能电离出氢
离子而使其溶液呈酸性,酸能使紫色石蕊试液变红色;
(2) 二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性也有还原性;
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化硫生成硫酸,则C中实验现象为溶液褪色,说明SO2具有还原性;
②要证明二氧化硫的氧化性,则必须和还原性物质发生氧化还原反应.
A.过氧化氢具有氧化性,能氧化二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,且和二氧化硫不反应,故B错误;
C.氯水具有强氧化性,能氧化二氧化硫,故C错误;
D.硫化钠具有还原性,能被二氧化硫氧化生成单质S,因此可以验证SO2的氧化性,故D 正确;
故答案为:D;可观察到的实验现象为有淡黄色沉淀生成;
(3)B中的品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水,反应的离子方程式SO2+2OH-=SO32—+H2O。
25.二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理含硫废水。
某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
回答下列问题:
(1)ClO2的制备(已知SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4)。