高一化学硫及其化合物知识点及练习题含答案解析(2)
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高一化学硫及其化合物知识点及练习题含答案解析
一、选择题
1.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()
选项溶液现象结论
A H2O2溶液无明显现象SO2与H2O2不反应
B H2S溶液产生淡黄色沉淀SO2有氧化性
C酸性KMO4溶液溶液紫色褪去SO2有还原性
D滴有酚酞的NaOH溶液溶液红色褪去SO2有酸性氧化物的性质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.SO2与H2O2反应生成H2SO4,结论错误,故A错误;
B.SO2与H2S反应生成S沉淀,SO2中S元素化合价降低,SO2表现氧化性,故B正确;C.SO2有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C正确;
D.SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,氢氧化钠溶液碱性减弱,溶液红色褪去,故D正确;
选A。
【点睛】
本题考查二氧化硫的性质,注意掌握二氧化硫具有氧化性、还原性、漂白性以及酸性氧化物的性质,试题有利于提高学生的理解能力及综合应用能力。
2.下图是一检验气体性质的实验装置。
向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是()
选项A B C D
X CO SO2CO2Cl2
Y浓H2SO4NaHCO3饱和溶液Na2SO3溶液NaHSO3饱和溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.CO不能使品红褪色,A错误;
B.若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;
C.CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能是品红褪色,C错误;
D.Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
3.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。
4.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。
5.下列关于金属的说法正确的是()
A.金属单质在氧化还原反应中常作还原剂
B.金属在加热条件下都易与氧气反应
C.加热条件下铜与硫蒸气反应生成硫化铜
D.铁丝能在氯气中燃烧生成氯化亚铁
【答案】A
【详解】
A、金属元素的最低价为0价,金属单质在氧化还原反应中化合价升高,作还原剂,故A 正确;
B、金、铂等不活泼金属在加热条件不易与氧气反应,故B错误;
C、硫的氧化性弱,加热条件下铜与硫蒸气反应生成硫化亚铜,故C错误;
D、氯气的氧化性强,铁丝能在氯气中燃烧生成氯化铁,故D错误。
6.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()
A.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
B.从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.二氧化硫可广泛用于食品的漂白
D.“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
【答案】A
【详解】
A.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应,“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,A正确;
B.从海水提取H2O、NaCl等物质,不通过化学反应就能实现,B错误;
C.二氧化硫是有毒气体,不能用于食品的漂白,C错误;
D. “玉不琢不成器”,玉的加工过程中,没有新物质生成,与化学性质无关,D错误;
故合理选项是A。
7.下列说法中正确的是()
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应,属于两性氧化物
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可生成SO3
D.合金的熔点一般比成分金属的低
【答案】D
【详解】
A. 久置的氯水中次氯酸发生分解反应生成HCl和O2,所以不具有漂白性,故滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,故A错误;
B. 二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,但二氧化硅和HF反应生成四氟化硅而不是盐,所以它是酸性氧化物而不是两性氧化物,故B错误;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧也只能生成SO2,故C错误;
D. 在熔化状态时金属相互溶解或金属与某些非金属相互融合形成合金。
合金是两种金属或金属与某些非金属的非均匀混合物,它的熔点总比任一成分金属的熔点低,故D正确;
答案:D。
8.下列有关叙述正确的是()
A.二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B.同体积、同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等
C.1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为2N A
D.1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液大
【答案】B
【详解】
A. 二氧化硫具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;
B. 同体积、同密度的N2O和CO2的质量相等,因为N2O和CO2的摩尔质量均为44g/mol,所以两者的物质的量相等,气体的分子数一定相等,故B正确;
C. 钠最外层只有一个电子,所以1mol钠与氧气反应不管是生成Na2O还是Na2O2,失电子数目均为N A,故C错误;
D. 1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液的Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,两者Cl-的物质的量浓度相等,故D错误;
答案:B。
9.把70 mL硫化氢和90 mL氧气(标准状况)混合,在一定条件下点燃,使之反应。
当反应完全后恢复到原来状况时,可得到SO2的体积是(不考虑二氧化硫在水中溶解)() A.50 mL B.55 mL C.60 mL D.70 mL
【答案】B
【详解】
H2S完全燃烧的化学方程式为:2H2S+3O22SO2+2H2O,根据方程式可知90mLO2完全反应消耗60mLH2S,同时产生60mLSO2,剩余10mL H2S,剩余H2S与反应产生的SO2会进一步发生反应:SO2+2H2S=3S+2H2O,10mLH2S反应消耗5mL SO2,因此充分反应后,剩余
SO2气体的体积是60mL-5mL=55mL,故合理选项是B。
10.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.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,故A错误;
B.将Na投入到CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故B错误
C.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,碱性减弱,红色褪去,与漂白性无关,体现二氧化硫是酸性氧化物,故正确;
D.先加氯化钡溶液,后加稀盐酸有白色沉淀生成,原溶液中可能存在Ag+,故D错误;故选:C。
【点睛】
检验硫酸根离子,先滴加盐酸没有现象,再滴加氯化钡溶液,出现白色沉淀,滴加的顺序不能颠倒。
11.A是一种正盐,D相对分子质量比C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图转化关系。
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一种元素;当X是
强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素;下列说法不正确的是
A.D生成E的反应可能是氧化还原反应
B.当X是强碱时,C在常温下是气态单质
C.当X是强酸时,E是H2SO4
D.当X是强碱时,E是HNO2
【答案】B
【分析】
D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,且观察C是由B+Y→C,D是由C+Y→D,可知C和D含有的元素相同,且相对分子质量相差一个O的相对原子质量;在中学化学中很容易想到是NO,NO2或者是SO2和SO3等,推知Y一定是O2,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时都有以下转换关系:;且A是正盐,很容易想到NH4+的正盐。
再根据当X是强酸时,A、B、C、D、E中均含有同一种元素;强酸则要想到是HCl、H2SO4、HNO3,再根据当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素。
由NH4+的性质与碱反应生产NH3,则可推出;当X是强碱时E是HNO3;当X是强酸时,E 是H2SO4,综上推出A的离子中含有NH4+离子,且含有S元素,可推出A为(NH4)2S。
【详解】
A.当D为SO3 时,E为H2SO4,SO3与水化合成H2SO4,没有发生氧化还原反应,当D为NO2时,E为HNO3,NO2与水发生氧化还原反应,A正确;
B.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;当X是强酸时,B为
H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,B不正确;
C.当X是强酸时,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,C正确;
D.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,D正确;
故选C。
12.将xmolNa2SO3和ymolNaS溶于水,用稀硫酸酸化后发生了反应,生成物:
①为S和SO2,②为S和H2S,③只有S。
设x,y的比值a、b、c,若a>0.5,b=0.5,c<0.5,对应①②③三个反应正确的顺序是()
A.a、b、c B.a、c、b C.c、b、a D.b、a、c
【答案】B
【分析】
Na2SO3和Na2S溶于水,用稀硫酸酸化,发生反应:Na2SO3+2Na2S+3H2SO4=3Na2SO4+
3S↓+3H2O,过量的Na2SO3或Na2S能与稀硫酸继续反应生成SO2或H2S,据此讨论过量问题解答。
【详解】
混合溶液酸化,发生反应:Na2SO3+2Na2S+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O;
当x:y>0.5时,Na2SO3有剩余,Na2S完全反应,剩余的Na2SO3再与硫酸反应生成SO2,生成物为S和SO2;
当x:y=0.5时,Na2SO3和Na2S恰好反应,此时生成物只有S;
当x:y<0.5时,Na2SO3完全反应,Na2S有剩余,剩余的Na2S再与硫酸反应生成H2S,生成物为S和H2S;
故答案选B。
13.某未知溶液可能含Cl-、CO32-、Na+、SO42-、Cu2+。
将溶液滴在蓝色石蕊试纸上试纸变红;取少量试液,先滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,再在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
下列判断合理的是
A.一定没有Na+、Cl-
B.可能有Cl-、CO32-
C.一定没有CO32-、可能有SO42-
D.一定有SO42-、Cu2+
【答案】D
【详解】
将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红说明溶液呈酸性,则CO32-不存在;因为Cu2+水解呈酸性,所以有Cu2+;取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有SO42-;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,则不能确定原溶液中有Cl-,因为前面已滴加了氯化钡,可知溶液中一定含有Cu2+和SO42-,一定不含CO32-,可能含有Cl-、Na+,故选D。
【点睛】
本题考查了溶液中离子的检验,题目难度中等,熟练掌握常见离子的性质及检验方法为解答关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。
14.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A. 向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中可能含Cl−或SO42-等,A错误;
B. 向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,则原溶液中可能含CO32−或SO32−,或HCO3−等,B错误;
C. 向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中可能含有SO42−或Ag+,但二者不能同时存在,C错误;
D. 向某溶液中加入NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀,则沉淀为氢氧化铁,该溶液中一定含有Fe3+,D正确;故答案为:D。
15.下列实验得出的推理或结论正确的是:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,气体可能为二氧化硫或二氧化碳,则溶液中可能存在HCO3-、SO32-、HSO3-、CO32-,A错误;
B. 某溶液中加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中可能含有SO42-、SO32-、CO32-或Ag+,B错误;
C. 钠熔成小球,说明钠和水放出的热量使钠熔化,同时说明钠的熔点较低,C正确;
D. 因为该检验方法是先通入氯气,再滴加KSCN溶液,在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3+,无法确定溶液中是否含有Fe2+,D错误;
故选C。
【点睛】
钠的密度小于水,钠的熔点较低,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气且放出热量,钠熔成小球,说明钠和水放出的热量使钠熔化。
16.针对下列实验现象表述不正确的是
A.往氯水和FeCl2混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色
B.SO2气体使湿润的蓝色石蕊试纸先变红色后褪色
C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠四处游动,并产生蓝色沉淀
D.往蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成黑色蜂窝状的固体,同时释放出刺激性气味气体
【答案】B
【详解】
A.氯水具有氧化性, FeCl2具有还原性,两者反应产生FeCl3,铁离子遇KSCN显红色,故A正确;
B.SO2与水反应生成亚硫酸,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能褪色,故B错误;C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀,所以现象会有钠四处游动,并产生蓝色沉淀,故C正确;D.浓硫酸的脱水性使蔗糖变成黑色蜂窝状的固体(C),同时放热,浓硫酸和C发生氧化还原反应产生二氧化硫,即释放出刺激性气味气体,故D正确。
答案选B。
【点睛】
B.SO2不能漂白酸碱指示剂。
17.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A、钠与硫酸铜溶液反应,钠会优先与水反应,生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,A错误;
B、硫酸与氢氧化钡除了生成水还生成硫酸钡沉淀,B错误;
C、氢氧化铝溶于强碱,不溶于弱碱,C错误;
D、CO2和SO2均为酸性氧化物,与碱反应时类似,D正确;
答案选D。
18.将一定量的锌与浓度为18.5mol/L的100mL浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成26.88L标准状况下的气体,反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L,则生成的气体的物质的量之比为
A.n(SO2)/n(H2)=1/1 B.n(SO2)/n(H2)=4/1
C.n(SO2)/n(H2)=1/4 D.n(SO2)/n(H2)=3/2
【答案】A
【详解】
根据题意,发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,设反应生成SO2的物质的量为x mol,生成氢气的物质的量为y mol,列方程为x+y=26.88÷22.4=1.2mol,2x+y=18.5×0.1-1.0×0.1÷2=1.8,解得
x=0.6mol,y=0.6mol,则n(SO2)/n(H2)=1/1,答案选A。
19.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。
20.根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()
选项实验操作和现象结论
A向品红中通入SO2气体,溶液颜色褪去SO2有强氧化性
B将铜粉加入FeCl3溶液中,溶液变蓝活泼性:Cu>Fe
C向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,出现白色沉淀溶液中含CO32-
D 将硫的酒精溶液滴入一定量的热水中得微蓝色透明液
体,用激光笔照射微蓝色透明液体,有光亮的通路
微蓝色透明液体为
胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A. SO2与有色物质化合生成无色物质,所以二氧化硫的漂白性与氧化性无关,故A错误;
B. 将铜粉加入FeCl3溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,说明氧化性:Fe3+>Cu2+,铁的活泼性大于铜,故B错误;
C. 向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,出现白色沉淀,原溶液可能含有CO32-或HCO3-,故C错误;
D. 用激光笔照射微蓝色透明液体,有光亮的通路,说明产生了丁达尔效应,所以微蓝色透明液体为胶体,故D正确。
二、非选择题
21.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,加入几滴水,搅拌均匀。
然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。
请回答:
(1)生成的黑色(单质)物质是________(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________(填名称),实验室经常用________溶液进行吸收,写出生成这种气体的化学方程式分别为:__________________;(3)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)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液________,加热后________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?____________(填“能”或“不能”)若不能填写两种能鉴别的试剂是________________________。
【答案】C 二氧化硫 NaOH C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O BCD 褪色恢复红色
不能品红、高锰酸钾溶液(溴水等)
【详解】
(1)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,把蔗糖中的氢元素和氧元素按照2:1脱去变为水,生成的黑色物质是C;
(2)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,说明这种刺激性气味的气体是二氧化硫,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑,SO2是酸性氧化物,能够与碱反应,在实验室经常用NaOH溶液进行吸收;
(3)将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质碳表现了浓硫酸的脱水性,黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,体现了浓硫酸的强氧化性,过程中表现为吸水性,答案为BCD;
(4)有刺激性气味的气体是SO2,SO2通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色,表现了二氧化硫的漂白性,SO2的漂白不稳定,加热后恢复红色;
(5)根据化学反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,二氧化硫和二氧化碳分别通入澄清石灰水中,都会生成沉淀,溶液变浑浊,不能鉴别两种气体,可以利用品红试液鉴别,二氧化硫能使品红试液褪色,二氧化碳无此现象;或加入酸性高锰酸钾溶液,能够使紫色褪去的为二氧化硫,二氧化碳无此现象。
【点睛】
本题考查浓硫酸的性质。
①浓硫酸具有强氧化性,能和C发生反应生成CO2、SO2和水;
②浓硫酸具有脱水性,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,生成黑色物质为碳,体现的是浓硫酸的脱水性;③浓硫酸具有吸水性,能作干燥剂,用来干燥H2、SO2等气体;④二氧化硫是具有刺激性气味的气体,SO2通入品红溶液中褪色,是二氧化硫的漂白性;⑤二氧化碳、二氧化硫通入澄清石灰水都能变浑浊,不能用来鉴别;可以利用品红鉴别两种气体。
22.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如下图
所示的实验装置。
(1)该组同学为了制取Cl2,SO2气体,现采用Na2SO3与70%的浓硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12mol/L)为原料制取Cl2。
在此实验中,发生装置B应选择三种装置中的___________(选填序号),F的作用是_____________。
(2)D装置中主要反应的离子方程式为__________________________。
(3)为检验通入D装置中的Cl2是否过量,该组同学取适量D溶液滴加至盛有少量紫色石蕊的试管中,若出现___________现象,则Cl2过量,此时E中发生的离子反应方程式为
______________________,若D中出现__________________实验现象,则氯气不过量。
【答案】①防止倒吸 Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-石蕊(先变红后)褪色 2OH-
+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 石蕊变红
【详解】
(1)实验室制备氯气用固液加热装置,选择装置①,且F得作用是防止倒吸;
(2)D中通入了氯气和二氧化硫气体,发生的反应为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,离子反应为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;
(3)检验氯气是否过量用石蕊试液,由于为酸性气体,石蕊试液先变红,又因氯气与水反应可生成次氯酸,二次氯酸具有漂白性,故石蕊最后褪色;离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-
+ClO-+H2O;氯气如不过量,则只是石蕊试液变红。
23.某化学兴趣小组为探究SO2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中盛放亚硫酸钠(Na2SO3)的仪器名称是___,其中发生反应的化学方程式为___。
(2)实验过程中,装置B中紫红色变为无色,说明SO2具有___(填“氧化性”或“还原性”),C中无色溶液中出现黄色浑浊,说明SO2具有___(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象____;
(4)尾气可以用NaOH 溶液吸收,其反应的化学方程式为____。
【答案】蒸馏烧瓶 Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O 还原性 氧化性 品红溶液褪色后关闭.....分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热..,溶液恢复..
为红色 SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O
【分析】
(1)装置A 中盛放亚硫酸钠(Na 2SO 3)的仪器名称是蒸馏烧瓶,其中发生的反应为亚硫酸钠与硫酸发生的复分解反应。
(2)实验过程中,装置B 中紫红色变为无色,说明SO 2能将MnO 4-转化为Mn 2+,C 中无色溶液中出现黄色浑浊,说明SO 2将H 2S 转化为S 。
(3)装置D 的目的是探究SO 2与品红溶液作用的可逆性,先通SO 2,然后再给烧杯加热; (4)尾气可以用NaOH 溶液吸收,生成盐和水。
【详解】
(1)装置A 中盛放亚硫酸钠(Na 2SO 3)的仪器名称是蒸馏烧瓶,其中发生的反应为亚硫酸钠与硫酸发生的复分解反应,方程式为Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O 。
答案为:蒸馏烧瓶;Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O ;
(2)实验过程中,装置B 中紫红色变为无色,说明SO 2能将MnO 4-转化为Mn 2+,具有还原性;C 中无色溶液中出现黄色浑浊,说明SO 2将H 2S 转化为S ,具有氧化性。
答案为:还原性;氧化性;
(3)装置D 的目的是探究SO 2与品红溶液作用的可逆性,先通SO 2,品红溶液褪色后关闭.....分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热..,溶液恢复..为红色。
答案为:品红溶液褪色后关闭.....分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热..,溶液恢复..
为红色; (4)尾气可以用NaOH 溶液吸收,生成盐和水,反应的化学方程式为SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O 。
答案为:SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O 。
【点睛】
二氧化硫的漂白原理有别于氯水和活性炭,活性炭吸附有色物质,属于物理过程;二氧化硫与水反应生成的亚硫酸与有色物质结合,生成不稳定的无色化合物,属于非氧化还原反应;氯水具有强氧化性,能将有色物质氧化成无色物质,属于氧化还原反应,产物稳定,是永久性漂白。
24.实验室制取、净化并收集氯气涉及以下几个主要阶段:
(1)写出实验室制取2Cl 的离子方程式______________,A N 表示阿伏伽德罗常数,若有4mol 的HCl 被氧化,则转移的电子总数为______________;将足量的MnO 2投入到含2mol HCl 的浓盐酸中,充分加热,可生成Cl 2______________(填>0.5mol ;=0.5mol ;<0.5mol )
(2)现有以下3种试剂:A .饱和食盐水B .浓硫酸C .NaOH 溶液,请在以上试剂中选择并回答填空:Y 溶液应选用___________ (填写序号):X 试剂的作用_________。
SO和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(3)某兴趣小组的同学为探究和比较2
SO。
某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液①实验室用装置A制备2
体未流下,你认为原因可能是:_______;
②反应开始一段时间后,观察到B、D两试管中的品红溶液都出现褪色的现象,取下后两试管外观无区别,请你帮助设计实验加以鉴别,你的操作是____________。
③若左右气体流速相同,写出C烧杯中的化学方程式____________。
(写总方程式)
【答案】MnO2+4H++2Cl-∆Mn2++2H2O+Cl2↑ 4N A<0.5mol B 吸收挥发的HCl 分液漏斗上口塞子没有打开分别将试管在酒精灯上加热,若溶液恢复红色,是SO2的作用,反之,则为Cl2 Cl2+SO2+4NaOH=2NaCl+Na2SO4
【分析】
(1)实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气,二者反应生成氯化锰、氯气和水;参加反应的氯化氢在反应中只有一半氯原子被氧化,做还原剂,据此判断转移电子数目;随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应;
(2)浓盐酸易挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,应依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去;
(3)①使用分液漏斗时应取下塞子,使分液漏斗内的压强等于大气压强,保证液体顺利流出;
②二氧化硫漂白性具有不稳定性,受热易恢复颜色,次氯酸漂白具有稳定性,受热不恢复颜色;
③左右气体流速相同,氯气与二氧化硫等物质的量发生氧化还原反应生成硫酸、盐酸,酸与NaOH反应生成盐。
【详解】
(1)实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气,二者反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)∆MnCl2+Cl2↑+2H2O,实验室制取Cl2的离子方程式为
MnO2+4H++2Cl-∆Mn2++2H2O+Cl2↑,有4mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为2N A;因稀盐酸与二氧化锰不反应,将足量的MnO2投入到含2molHCl的浓盐酸中,充分加热,可生成Cl2<0.5mol;
(2)浓盐酸易挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢,再通过盛有浓硫。