人教高考化学一轮复习硫及其化合物 知识点及练习题含答案解析
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人教高考化学一轮复习硫及其化合物知识点及练习题含答案解析
一、选择题
1.下列说法不正确的是
A.氯水、氨水、漂白粉都是混合物
B.C60、金刚石、石墨都是碳元素的同素异形体
C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都是强氧化性酸
D.Na2O2、Cl2、SO2都能使紫色石蕊溶液褪色
【答案】D
【详解】
A.氯水是氯气的水溶液,氨水是氨气的水溶液,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,都属于混合物,选项A正确;
B.C60、石墨和金刚石都是碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,选项B正确;C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都具有强氧化性,是强氧化性酸,选项C正确;
D.Na2O2、Cl2都能使紫色石蕊溶液褪色,SO2只能使紫色石蕊溶液变红而不能褪色,选项D不正确;
答案选D。
2.Na2SO3与下列物质的反应中,体现的性质与其他3个反应不同的是
A.盐酸B.Ca(OH)2C.BaCl2D.O2
【答案】D
【详解】
A、Na2SO3和盐酸发生复分解反应生成NaCl、SO2、H2O,体现盐的性质;
B、Na2SO3和Ca(OH)2发生复分解反应生成CaSO3、NaOH,体现盐的性质;
C、Na2SO3和BaCl2发生复分解反应生成BaSO3、NaCl,体现盐的性质;
D、Na2SO3和O2发生氧化还原反应生成Na2SO4,体现还原性;
综上所诉,Na2SO3与O2反应体现的性质与其他3个反应不同,故选D。
3.实验室有一瓶久置的白色亚硫酸钾粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表明粉末中钾元素和硫元素的质量比为39∶16,下列结论正确的是()
A.根据元素分析结果推测该粉末为纯净物
B.将粉末溶于水,加入氯化钡,有白色沉淀生成,证明原粉末是硫酸钾
C.将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是亚硫酸钾
D.将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末是硫酸钾和亚硫酸钾的混合物
【答案】D
【详解】
A. 硫酸钾和亚硫酸钾中钾元素和硫元素元素的质量比均为39∶16,不能推测该粉末为纯净物,故A错误;
B. 加入氯化钡都可产生沉淀,故B错误;
SO ===H2O+SO2↑,只能证明原粉末有亚硫酸C. 将粉末加入盐酸中,产生气泡, 2H++2
3
钾,不能证明原粉末只有亚硫酸钾,故C错误;
D. 将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸有白色沉淀,证明原粉末含硫酸钾,有气泡生成,说明发生反应2HCl+BaSO3=BaCl2+H2O+SO2↑,证明原粉末仍含亚硫酸钾,故D正确。
故选D。
4.下列关于单质硫的叙述中正确的是()
A.硫的活泼性不如氯气
B.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
C.硫与金属单质或非金属单质反应均做氧化剂
D.硫与铁反应产物为Fe2S3
【答案】A
【详解】
A.硫元素和氯元素在同一周期,氯元素的非金属性比硫元素强,硫的活泼性不如氯气,故A正确;
B.硫燃烧时只能生成SO2,SO3可由SO2催化氧化制取,故B错误;
C.硫与非金属单质反应时可以做氧化剂也可以做还原剂,如硫与O2反应时做还原剂,硫与H2反应时做氧化剂,故C错误;
D.硫与变价金属反应的产物为金属的低价态硫化物,故D错误;
故选:A。
5.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为深黄色。
再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
下列分析正确的是()A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2
B.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,转移2mol电子时生成1mol白色沉淀
【答案】A
【分析】
向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为深黄色,说明有I2生成。
碘元素化合价由-1价升高到0价,Cu2+被还原为CuI,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色,说明I2被还原,I2与SO2反应生成HI和H2SO4,据此分析解答。
【详解】
CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,发生反应化学方程式为2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI。
A. 在2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2反应中,Cu2+化合价降低,Cu2+作氧化剂,I2是I-失去电子形成的,I2是氧化产物,根据物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性:Cu2+>I2;
在反应SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中,碘元素化合价由0价降低为-1价,I2作氧化剂,SO2被氧化,SO2作还原剂。
由于物质氧化性:氧化剂>还原剂,因此氧化性:I2>SO2,故氧化性:Cu2+>I2>SO2,A正确;
B. 向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,由反应方程式可知,碘元素化合价由0价降低为-1价,被还原,所以I2作氧化剂,B错误;
C. 向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,因为I2不断被还原消耗变为I-使碘水褪色,SO2体现强还原性,而不能表现漂白性,C错误;
D. CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,发生反应的化学方程式为
2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2,可知:每转移2 mol电子生成2 mol CuI,D错误;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查氧化还原反应,掌握物质的性质与元素化合价的关系是本题解答的关键。
根据题目信息推断实验中发生的反应,利用物质的氧化性:氧化剂大于氧化产物,氧化剂大于还原剂;物质的还原剂:还原剂大于还原产物,还原剂大于氧化剂,电子转移数目等于反应中元素化合价升降总数,本题考查了学生对氧化还原反应的利用及对陌生信息的接受与应用能力。
6.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。
7.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()
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 .SO 2有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C 正确;
D .SO 2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。
8.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 。
9.金属铜不能与稀硫酸反应,却能够与浓硫酸反应,是因为浓硫酸具有( ) A .脱水性 B .吸水性
C .强酸性
D .强氧化性
【答案】D 【详解】
A. 脱水性是浓硫酸脱去有机物分子相当于水组成的氢、氧元素,A 不合题意;
B. 吸水性是浓硫酸吸取气体中的水蒸气或晶体中的结晶水,B 不合题意;
C. 强酸性是硫酸与中等强度的弱酸盐反应生成中强酸表现的性质,C 不合题意;
D. 在金属活动顺序表中,Cu 位于H 之后,所以Cu 不能置换出稀硫酸中的氢,但浓硫酸具有强氧化性,能将Cu 氧化为CuO ,然后溶解为CuSO 4。
故选D 。
10.下列有关化学反应的叙述正确酌是 A .常温下铜在浓硝酸中发生钝化 B .氯气和烧碱反应可制取漂白粉 C .碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱 D .铁和高温水蒸气反应生成铁红
【答案】C 【详解】
A. 常温下铁和铝在浓硝酸中发生钝化,铜不发生钝化,故A 错误;
B. 氯气和石灰乳反应可制取漂白粉,故B 错误;
C. 碳酸氢钠固体受热分解32322
2NaHCO Na CO +CO +H O =∆
↑可得到纯碱,故C 正确;
D. 铁和高温水蒸气反应生成四氧化三铁,故D错误;
故答案选:C。
11.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。
下列说法错误的是()
A.过程①发生非氧化还原反应
B.过程②中,发生反应为S2-+Fe3+=S+Fe2+
C.过程③中,氧气是氧化剂
D.整个转化过程中Fe3+可以循环使用
【答案】B
【详解】
A.过程①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、S元素化合价都是-2价,没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A正确;
B.过程②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故B错误;
C.过程③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,Fe元素的化合价升高,被氧化,Fe2+作还原剂,O2中O元素的化合价降低,被还原,O2作氧化剂,故C正确;
D.由过程②③中反应可知,Fe3+可以循环使用,故D正确;
答案为B。
12.下列除去括号内的杂质所选择的试剂及方法均正确的是( )
序号被提纯的物质加入试剂分离方法
A NaBr溶液(NaI)氯水、四氯化碳萃取、分液
B NaHCO3溶液(Na2CO3)石灰水过滤
C SO2(HCl)饱和食盐水洗气
D MgCl2溶液(CaCl2)石灰水过滤、加盐酸溶解
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.NaBr溶液(NaI)中加入氯水,不仅除掉了I-,也除掉了Br-,最后所得溶液为NaCl,A不正确;
B.NaHCO3溶液(Na2CO3)中加入石灰水,NaHCO3、Na2CO3都转化为CaCO3沉淀,最后得不到NaHCO3溶液,B不正确;
C.SO2(HCl)中加入饱和食盐水,HCl溶解于溶液,SO2也会有大量溶解,C不正确;D.MgCl2溶液(CaCl2)中加入石灰水,虽然MgCl2转化为Mg(OH)2沉淀,但加入盐酸后,又会生成MgCl2,D正确;
故选D。
13.下列实验操作、现象及结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.Na2CO3中滴入水,形成十水合碳酸钠,放热,取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度升高的是Na2CO3,故A错误;
B.将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明过氧化钠与水反应有氧气产生,故B正确;
C.向溶液中加入KSCN溶液,变红说明含Fe3+,不能证明含有Fe2+,故C错误;
D.检验溶液中是否含SO24-时,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,该沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,不能说明含有SO24-,故D错误;
答案选B。
14.下列离子的检验方法及对应结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀,取样,滴加氢氧化钠溶液,观察到有白色沉淀,不能证明有镁离子,可能有铝离子,故A错误;
B.铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁,取样,滴加硫氰化钾溶液,观察到溶液变红,证明有铁离子,故B正确;
C.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,取样,滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,不能证明有硫酸根离子,可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故C错误;
D.取样,用铂丝进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明有钾离子,故D错误;
故选B。
15.X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收.已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种黄绿色气体单质,其水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应.下列说法不正确的是
A.X是SO2,它既有氧化性又有还原性
B.干燥的气体Y不能使干燥的有色布条褪色,其水溶液具有漂泊作用的是HClO
C.Z与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
D.等物质的量的X与Y同时通入到湿润的有色布条上,有色布条褪色时间变短,漂泊效果增强
【答案】D
【分析】
X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收,说明这三种气体能和碱反应,X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质,化石中含有S元素,二氧化硫和氮氧化物是酸性酸雨的主要气体,所以X是SO2;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,且氯气有毒,所以Y是Cl2;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,汽车尾气中含有一氧化氮和二氧化氮,能与水反应
的氮氧化物是二氧化氮,则Z是NO2。
【详解】
A.X是SO2,二氧化硫中硫为+4价,既可以升高又可以降低,所以它既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,故B正确;
C.Z是二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,故C正确;
D.二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸没有漂白性,所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,故D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查了无机物的推断,熟悉物质的性质及氧化还原反应规律,次氯酸、二氧化硫漂白原理是解题关键。
16.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。
17.用图所示实验装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列描述不合理的是()
A.该反应中浓硫酸表现了强氧化性和酸性
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
【答案】D
【解析】
【详解】
A.铜与浓硫酸反应中,硫元素部分化合价降低,部分化合价不变,浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性,故A正确;
B.SO2具有漂白性,可用品红溶液验证SO2的生成,故B正确;
C.SO2有毒,对环境有污染,但能溶于NaOH溶液,则③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2,防污染环境,故C正确;
D.①中反应后为浓硫酸和硫酸铜的混合液,应将①中混合物加入水中,观察溶液显蓝色,确认有CuSO4生成,故D错误;
故答案为D。
18.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。
19.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。
20.下列实验的现象与对应结论均正确的是()
选项操作现象结论
A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应
C 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充
分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应
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。
二、非选择题
21.某化学小组为了证明SO2和Cl2的漂白性,设计了如下图所示的实验装置:
(1)他们制备Cl2依据的原理是:MnO2+ 4HCl(浓)MnCl2+ 2H2O + Cl2↑,应选用上图A、E装置中的_____(填序号)制Cl2,反应中浓盐酸所表现出的性质是__________、
__________。
(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个
试管中的液体加热,B试管中的现象是__________________________。
(3)NaOH溶液分别与两种气体反应的离子方程式是___________、_________。
(4)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。
查阅资料得知:两种气体按体积比1:1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是_________________。
【答案】E 酸性还原性溶液由无色变为红色 Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O SO2+2OH-= SO32-+H2O Cl2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl
【分析】
(1)根据反应物的状态和反应条件选择反应装置,根据氯元素的化合价判断其表现的性质;
(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质,注意次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的;(3)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,二氧化硫和氢氧化钠反应生成盐和水;
(4)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性。
【详解】
(1)利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,需要酒精灯加热,因此应选用E装置;反应中浓盐酸既作还原剂,又体现了其酸性;
(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,B试管是由于SO2的漂白作用使品红溶液褪色,加热,溶液由无色重新变为红的;D试管是由于Cl2的漂白作用而使品红溶液褪色,加热,不会恢复;
(3)NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为:Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O ;NaOH溶液与SO2反应的离子方程式为:SO2+2OH-= SO32-+H2O ;
(4)Cl2与SO2反应生成两种强酸HCl和H2SO4,从而失去漂白作用,反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl。
22.实验室中需要22.4L(标准状况)SO2气体。
化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/mL)110mL充分反应锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是____________(填分子式)。
产生这种结果的主要原因是______________________________(用化学方程式和必要的文字加以说明)
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂_________,作用是_____________________。
②装置D加入的试剂_________,装置F加入的试剂_____________________。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是______________________________________。
④U型管G的作用为_______________________________________。
【答案】H2随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ NaOH溶液(或KMnO4,其它合理答案也给分)除去混合气体中的SO2浓硫酸无水硫酸铜装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
【详解】
(1)随着反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O的进行,硫酸消耗同时水增加会导致浓硫酸变成稀硫酸,此时就会发生副反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,因此会产生杂质气体
H2,故答案为H2;随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)①由于二氧化硫会干扰实验,则装置B中加入的试剂主要是为了除去产生混合气体中的SO2,再利用品红溶液检验是否除尽,最后验证有氢气产生,因此B装置试剂可选用NaOH溶液或KMnO4溶液;
②装置D加入的试剂目的是除去水,以避免水蒸气对后续反应检验的干扰,可选用浓硫酸;装置F加入的试剂的目的为检验E处反应是否产生水,所以用无水硫酸铜来检验产生的水蒸气;
③氢气与氧化铜反应产生铜和水蒸气,则可证实混有氢气的实验现象是装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色;
④因为F中检测到水才能确定混合气体中有氢气,因此要防止空气中防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验,故U型管G的作用为防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验。
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。
[已知:Na2SO3+
H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O]
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是_____、_____。
(2)反应后,装置B中发生的现象是_____,反应的离子方程式为_____。
(3)装置C中的现象是_____,表现了SO2的____。
(4)装置D中的现象是____,发生反应的化学方程式为____。
(5)装置E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____。
(6)F装置的作用是____,倒扣漏斗的作用是____。
【答案】分液漏斗圆底烧瓶溶液褪色 SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-溶液紫红色褪去(溶液褪色) 还原性有黄色沉淀生成 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色尾气处理,吸收多余的SO2防止倒吸
【分析】
浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫与氯气反应生成盐酸和硫酸,二氧化硫具有还原性能够使酸性高锰酸钾褪色,二氧化硫具有氧化性,能够氧化硫化氢生成硫单质,二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,可以用氢氧化钠吸收过量的二氧化硫。
【详解】
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶,故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;
(2)二氧化硫与氯气反应生成盐酸和硫酸,反应后,装置B中发生的现象是溶液褪色,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-。
故答案为:溶液褪色;SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-
(3)二氧化硫具有还原性能够使C中酸性高锰酸钾褪色,装置C中的现象是溶液紫红色褪去(溶液褪色) ,表现了SO2的还原性。
故答案为:溶液紫红色褪去(溶液褪色) ;还原性;(4)二氧化硫具有氧化性,能够氧化装置D中硫化氢生成硫单质,现象为有黄色沉淀生成,发生反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
故答案为:有黄色沉淀生成;2H2S +SO2=3S↓+2H2O;
(5)二氧化硫具有漂白性,能够使装置E中品红溶液褪色;装置E的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,实验操作及现象将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色。
故答案为:将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色;
(6)二氧化硫有毒不能排放到空气中,所以用氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫,倒扣的漏斗溶液上升具有缓冲作用,能防止倒吸,
故答案为:尾气处理,吸收多余的SO2;能防止倒吸。
【点睛】。