2020-2021高考化学易错题精选-硫及其化合物练习题含详细答案
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2020-2021高考化学易错题精选-硫及其化合物练习题含详细答案
一、高中化学硫及其化合物
1.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是 ______ (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫,如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 ______ g (保留一位小数)。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。
首先用pH 试纸测定雨水样品的pH,操作方法为______,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,将溶液B久置于空气中,与密闭保存的A相比,久置后的溶液B中水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央,半分钟后待变色,再与对照标准比色卡读数。
减小
【解析】
【分析】
(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率;
(2)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;结合亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,然后与比色卡对比;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,溶液酸性增强。
【详解】
(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,由于反应不需要加热,排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒,不可选用装置c;装置b无法可知反应速率,故可选用的发生装置为:ae;
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,根据反应方程式:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,根据反应方程式可知:Na2SO3~SO2,
n(SO2)=
3.36?
22.4?/mol
L
L
=0.15 mol,则需亚硫酸钠的质量为:m(Na2SO3)= 0.15 mol×126
g/mol=18.9 g;如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则含亚硫酸钠的质量
分数为60%,至少需称取该亚硫酸钠的质量为18.9?
60%
g
==31.5 g;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后与比色卡对比,操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上,半分钟后待变色,再对照标准比色卡读数;将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,导致溶液酸性增强,溶液中c(H+)增大,对水电离的抑制作用增强,则水的电离程度减小。
【点睛】
本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。
明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键,注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质,试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。
2.A、B是两种有刺激气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:______________________。
【答案】Cl2SO2H2SO4HCl BaSO3BaSO4Cl2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-
【解析】
【详解】
(1)由A、B是两种有刺激气味的气体。
且A、B和水反应的产物能与Ba(OH)2和AgNO3均产生沉淀, B能与Ba(OH)2产生沉淀,由此可知A为Cl2;B为SO2;
A、B与H2O反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=== H2SO4+2HCl;
B与Ba(OH)2反应的化学方程式为:Ba(OH)2+ SO2=== BaSO3↓+H2O;
含C、D的无色溶液与Ba(OH)2反应的化学方程式为:H2SO4+ Ba(OH)2=== BaSO4↓+2H2O;溶液D与AgNO3溶液反应的化学方程式为:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3;
故C为H2SO4;D为HCl;E为BaSO3;F为BaSO4。
【点睛】
熟记物质的物理性质和化学性质是解决本题的关键,本题的突破口为:A、B是两种有刺激气味的气体。
等物质的量与水反应。
结合后面沉淀现象,能推知由反应:Cl2+SO2+
2H2O=== H2SO4+2HCl。
3.有一白色粉末X,对X检验时,所做实验和现象为:
(1)写出X的化学式___。
(2)在①步反应中H2SO4的作用是___。
①在水溶液中电离,并呈强酸性②具有高沸点、难挥发性③浓硫酸具有吸水性④浓硫酸具有脱水性⑤浓硫酸具有强氧化性
(3)写出④、⑤两步反应的离子方程式:___、___。
【答案】Na2SO3①②BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-
【解析】
【分析】
根据加氯化钡溶液产生白色沉淀,加入盐酸沉淀会消失和加入溴水,溴水褪色,说明具有还原性离子,且反应后加入氯化钡也会产生白色沉淀,所以X为亚硫酸钠,与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠,则X为Na2SO3,据此分析。
【详解】
根据加氯化钡溶液产生白色沉淀,加入盐酸沉淀会消失和加入溴水,溴水褪色,说明具有还原性离子,且反应后加入氯化钡也会产生白色沉淀,所以X为亚硫酸钠,与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠,则X为Na2SO3;
(1) X的化学式为Na2SO3;
(2)在①步反应中硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,则H2SO4的作用是①在水溶液中电离,并呈强酸性、②具有高沸点、难挥发性;
答案为①②;
(3)二氧化硫与氢氧化钠反应的离子方程式为: SO2+2OH=SO32-+ H2O;亚硫酸钠与氯化钡反应生成与硫酸钡沉淀,离子方程式为:Ba2++SO32-=BaSO3↓;亚硫酸钠与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钠和氢溴酸,离子方程式为:SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-。
4.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。
化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:____。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:____。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:____。
【答案】H2+S H2S H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
由A是固体单质且与空气反应生成的B是气体,可知,A为非金属固态单质。
由B可与水反应生成E,则A可能为C或S,若为C,则B和C分别为CO、CO2,其相对分子质量之比不为4∶5,不符合题意;若为S,则B为SO2,C为SO3,B和C的相对分子质量之比为4∶5,符合题意。
所以D为H2SO4,E为H2SO3。
【详解】
⑴A在加热条件下与H2反应的化学方程式:H2+S H2S,故答案为:H2+S H2S。
⑵E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O,故答案为:H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O。
⑶写出一个由D生成B的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+
2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
5.A、B、C、D都是中学化学常见的物质,其中A、B、C均含同一种元素。
在一定条件下相互转化关系如下图所示(部分产物已略去)。
请按要求回答下列问题:
(1)若B、C为氧化物,B转化为C时,质量增加25%,C能够与水反应生成一种强酸,则B
转化为C的化学方程式是_______________________;
(2)若D为某金属单质,向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B 的化学式是_____________;
(3)若D为强电解质溶液,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,则A和C反应的离子方程式是___________________符合条件的D物质可能是___________(填序号)。
①硫酸②醋酸③氢氧化钠④一水合氨⑤氯化钡
【答案】(1)2SO2+O22SO3;(2)FeCl3;(3)6H2O+Al3++3AlO2-=4Al(OH)3↓。
【解析】
试题分析:(1)若B、C为氧化物,B转化为C时,质量增加25%,C能够与水反应生成一种强酸,则B、C分别为SO2、SO3,B转化为C的化学方程式是
2SO2+O22SO3;(2)向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色
沉淀,该沉淀为AgCl,说明B、C为氯化物,D为某金属单质,B、D发生化合反应,应为FeCl3和Fe反应,A是Cl2;(3)A、B、C均含同一种元素,D为强电解质溶液,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,沉淀B应为Al(OH)3,A 是AlCl3,C是NaAlO2,由Al3+和3AlO2发生互促水解反应生成,反应的离子方程式为
6H2O+Al3++3AlO2-=4Al(OH)3↓。
考点:考查物质的性质及相互转化关系的知识。
6.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其他产物已略去):
(1)若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸。
①A、D分别为A:,D:。
(填写化学式,下同)
②写出B→C转化的化学方程式:。
③简述检验B物质的方法。
④写出D的浓溶液和Cu在加热条件的化学方程式。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红。
①工业上合成A的化学方程式:___________。
在实验室中则用加热固体混合物的方法制取气体A,其化学方程式为。
②写出C→D的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。
③写出A→B的化学方程式
④1.92g铜投入一定的D浓溶液中,铜完全溶解,共收集到672mL气体(标准状况)。
将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为 mL。
【答案】(1)①H2S;H2SO4;②2SO2+O22SO3(条件不写扣1分,不写不得分);③将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色;
④2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)①N2+3H22NH3;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
②③4NH3+5O24NO+6H2O;④336mL
【解析】
试题分析:(1)①若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸,S元素化合物符合转化关系,可推知,A为H2S、B为SO2、C为SO3、D为H2SO4,故答案为H2S;H2SO4;
②B→C转化的化学方程式为2SO2+O22SO3,故答案为2SO2+O22SO3;
③简述检验SO2物质的方法:将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红
色,
故答案为将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色;
④硫酸的浓溶液和Cu在加热条件的化学方程式:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑,故答案为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红,则A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
①工业上合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3;在实验室中则用加热固体混合物的方法制取气体氨气,其化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,故答案为N2+3H22NH3;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
②C→D的化学方程式和电子转移的方向和数目分析如下:,故答案为;
③A→B转化的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为
4NH3+5O24NO+6H2O;
④D浓溶液为HNO3,1.92g Cu的物质的量为:n(Cu)=
1.92
64/
g
g mol=0.03mol,反应时失去
电子为:2×0.03mol=0.06mol,反应整个过程为HNO3NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于
O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为:n(O2)=0.06
4
mol
=0.015mol,标况下需
要氧气的体积为:V(O2)=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL,故答案为336。
【考点定位】考查无机推断
【名师点晴】本题考查无机物推断,涉及Na、S等元素单质及化合物的转化。
旨在考查学生对元素化合物知识熟练掌握,注意掌握中学常见的连续反应。
此类题的解答一般有以下步骤:思维起点的选择:思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度,推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程);思维过程的展开:解题者在确定思维起点的基础上,利用题目所给信息,结合已有的化学知识和解题经验,不断地缩小问题状态与目标状态的距离;思维过程的检验:将上述思维过程的结果代入题中,检查一下是否符合题中条件。
7.常温下某淡黄色固体单质A,与它的气态氢化物B和氧化物C之间,有如右图的转变关系,试回答:
(1)A 是_______、B 是_______、C 是_______。
(2)B 的物质的量为x ,氧气的物质的量为y ,则当B 跟氧气恰好反应,完全转化为A 时,x 与y 的数值关系为_______;若当B 转化为C 时,反应后,常温下体系中只有C 一种气体, x 与y 的数值关系是_______________。
【答案】S H 2S SO 2 12 2x <y≤32x 【解析】
【详解】
(1)常温下某淡黄色固体单质A 为S ,S 与O 2在点燃时发生反应产生C 是SO 2,它的气态氢化物B 是H 2S ,H 2S 不完全燃烧产生S 和H 2O ,完全燃烧产生SO 2和H 2O ,因此A 、B 、C 三种物质分别是:A 为S ,B 为H 2S ,C 为SO 2;
(2) H 2S 物质的量是x ,氧气的物质的量为y ,当H 2S 跟氧气恰好反应,完全转化为S 时,发生反应:2H 2S+O 22S+2H 2O ,根据方程式可知x 与y 的数值关系是:y :x=12; 当H 2S 部分转化为S 单质,部分转化为SO 2气体,2H 2S+O 2
2S+2H 2O 反应后,在常温下体系中只有SO 2这一种气体,此时12
<y :x ,根据方程式2H 2S+3O 22SO 2+2H 2O 可知,当y :x=3:2时,只有SO 2一种气体剩余,若y :x >32
时,O 2过量,H 2S 完全转化为SO 2,O 2还有剩余,2H 2S+3O 22SO 2+2H 2O 反应后,常温下体系中除了有SO 2气体外,还有剩余的O 2,所以符合要求的x 与y 的数值关系是2x <y≤3x 2。
8.有关物质的转化关系如图所示(部分物质与条件已略去).X 、Y 、Z 是三种常见金属单质,Z 为紫红色,A 是一种常见的酸,B 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),D 为红褐色固体,F 可用作净水剂.
请回答下列问题:
(1)F 、Z 的化学式分别为 、 .
(2)检验F 中阴离子的操作方法是 .
(3)写出溶液Ⅰ转化为溶液Ⅱ的离子方程式 .
(4)写出反应①的化学方程式 ,该反应中每消耗2.24L (标准状况)O 2,转移的电子的物质的量为 mol .
【答案】(1)KAl(SO4)2.12H2O;Cu;
(2)取少量F于试管中配成溶液,再向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明含有SO42﹣;
(3)Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;0.4.
【解析】
X、Y、Z是三种常见金属单质,Z为紫红色,则Z为Cu;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),B中含有K元素,C在空气中放置生成D为红褐色固体,则C为Fe(OH)2、D 为Fe(OH)3,D加热生成E为Fe2O3,金属X与氧化铁反应得到Fe,为铝热反应,则X为Al,Y为Fe,溶液1中含有铝盐、亚铁盐,与B反应生成氢氧化铁与溶液Ⅱ,则B为KOH,溶液Ⅱ中含有KAlO2,溶液Ⅱ中加入常见的酸A得到溶液Ⅲ,再经过浓缩、降温得到F,F可用作净水剂,可知A为硫酸、F为KAl(SO4)2.12H2O.
(1)F、Z的化学式分别为KAl(SO4)2.12H2O、Cu,故答案为KAl(SO4)2.12H2O;Cu;(2)F中阴离子为硫酸根离子,检验硫酸根离子方法是:取少量F于试管中配成溶液,再向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明含有SO42﹣,
(3)溶液Ⅰ转化为溶液Ⅱ的离子方程式:Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
(4)反应①的化学方程式:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,该反应中每消耗2.24L (标准状况)O2,其物质的量为=0.1mol,转移的电子的物质的量为
0.1mol×4=0.4mol
【点评】本题考查无机物推断,涉及Al、Fe等元素单质化合物性质,物质的颜色、反应现象及转化中特殊反应等是推断突破口,需要学生熟练掌握元素化合物性质,涉及电子式,是对学生综合能力的考查,难度中等.
9.以下是与氧气性质有关的实验,回答相关问题。
(1)写出铜和氧气反应的化学方程式__。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式__,该反应的实验现象为__。
(3)硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是__,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为___不同。
【答案】2Cu+O22CuO 3Fe+2O2Fe3O4剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气氧气浓度
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是:铜粉与氧气反应生成氧化铜;发生反应的化学方程式为
2Cu+O2
2CuO;
(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,该反应的化学方程式是:
3Fe+2O2点燃
Fe3O4 ;反应的实验现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体,做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是:吸收二氧化硫防止污染空气;
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰,氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。
10.按要求回答下列问题:
(1)氯气的制取方法有很多,写出实验室用MnO2来制取氯气的离子方程式__________。
(2)工业炼铁通常在___________设备中进行,需要用到铁矿石、焦炭、__________和空气。
(3)氯化铁溶液通常应用于印刷电路板制作,写出其反应的离子方程式___________。
(4)请写出红热的炭与浓硫酸反应的化学方程式__________。
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 高炉石灰石 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
C+2H2SO42SO2↑+CO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)实验室用MnO2来制取氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据高炉炼铁的主要设备是高炉进行分析;工业炼铁高炉中发生的主要反应有:在高温下,焦炭跟氧气反应生成二氧化碳;二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳;一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应,生成铁,石灰石作用是除渣;
(3)Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁、氯化铜;
(4)红热的炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。
【详解】
(1)实验室用MnO2来制取氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故反应离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)工业炼铁通常在高炉设备中进行;需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石,焦炭的作用:提供热量、生成一氧化碳;一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应,生成铁,石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去二氧化硅;
(3)制印刷电路板时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”,发生反应的化学方程式为
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;
(4)红热的炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,故化学方程式为为
C+2H2SO42SO2↑+CO2↑+2H2O。
11.某小组用如图装置制取漂白液(气密性已检验,试剂已添加),并研究其相关性质。
操作和现象:打开分液漏斗的活塞,缓缓滴加一定量浓盐酸,点燃酒精灯;一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,熄灭酒精灯。
(1)烧瓶中所进行反应的离子方程式为_____
(2)图中饱和食盐水的作用是_____
(3)图中盛NaOH溶液的瓶中反应的离子方程式为_____
(4)若用如图装置收集多余的氯气,请在虚线框内画出该装置简图_____
(5)修改方案后,该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。
他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。
(已知:Na2SO3溶液显碱性,Na2SO4溶液显中性)提出猜想:
Ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化成Na2SO4
Ⅱ.NaClO把酚酞氧化了
Ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞都氧化了
①下列实验方案中,要证明NaClO氧化了Na2SO3的最佳实验方案是_____
a.向混合后的溶液中加入过量氯化钡溶液
b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液
c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入氯化钡溶液
d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,过滤后,在沉淀中加入过量盐酸
②为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是_____
【答案】MnO2+4H++2Cl- Δ Mn2++Cl2↑+2H2O 除去氯气中的HCl Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
bd 向混合溶液中加入酚酞溶液,若溶液变红说明酚酞已经被氧化,若溶
液不变红,则说明酚酞没有被氧化
【解析】
【分析】
(1)由装置可知烧瓶中为实验室制备氯气实验;
(2)浓盐酸易挥发,制得的氯气中含氯化氢气体,用饱和食盐水除去氯化氢气体;(3)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠;
(4)收集氯气可用排空气法或饱和食盐水法;
(5)要证明次氯酸钠氧化了亚硫酸钠实验,应验证生成中硫酸根离子存在。
【详解】
(1)烧瓶中为二氧化锰与浓盐酸的反应,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Δ
Mn2++Cl2↑+2H2O ;
(2)浓盐酸易挥发,氯气能溶于水,图中饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl,降低氯气在水中的溶解度。
(3)图中盛NaOH溶液的瓶中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)若用如图装置收集多余的氯气,可利用排饱和食盐水的方法收集,导气管短进长出,或排空气法,氯气密度比空气大,导气管长进短出,装置图为;
(5) ①要证明NaClO氧化了Na2SO3,应证明生成物中存在硫酸根离子:
a.向混合后的溶液中加入过量氯化钡溶液,生成白色沉淀,无法区分是否诶硫酸钡或者亚硫酸钡沉淀,a错误;
b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液,生成白色沉淀一定为硫酸钡,证明亚硫酸根离子被氧化,b正确;
c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根干扰检验,c错误;
d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,生成白色沉淀,过滤后,在沉淀中加入过量盐酸,沉淀不溶,说明为硫酸钡沉淀,证明亚硫酸根被氧化,d正确;
答案为bd。
②若NaClO氧化了酚酞,则亚硫酸钠没有被氧化,还存在于溶液中,可向反应后的溶液中加入酚酞溶液,若溶液变红,则证明酚酞被氧化了,若溶液不变红,则证明酚酞没有被氧化,可能是亚硫酸钠被氧化了。
12.请用下图所示的装置设计实验,验证浓硫酸与木炭粉反应产生的各种产物。
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是_______。
(2)实验装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是:
_______→_______→③→④→_______→_______(填装置序号)。
(3)实验时可观察到装置③中溶液褪色,装置⑥中溶液不褪色,装置⑥的作用是_______。
(4)装置④中所盛溶液可能是_______(填选项字母)。
a.饱和Na2CO3溶液 b.饱和NaHCO3溶液 c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(5)装置⑤中所加的固体药品是_______(填化学式)。
(6)装置①中所盛溶液的溶质是_______(填化学式)。
【答案】C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ②⑤⑥①验证二氧化硫已被吸收完全 d CuSO4 Ca(OH)2 或者Ba(OH)2
【解析】
【分析】
木炭粉与浓硫酸反应的方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,要检验三种产物,一方面是要确定检验所用试剂,另一方面要注意试剂使用的先后次序,其原则是前面操作不能影响后面操作。
由于检验SO2、CO2都需使用溶液,所以H2O(g)应最先检验,常使用无水硫酸铜,选择装置⑤;检验CO2时,常使用澄清石灰水,而SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以应先检验SO2,后检验CO2。
于是确定使用③④⑥,先检验、再处理、最后检验是否除尽;最后用①中的澄清石灰水检验CO2的存在。
依此回答各问。
【详解】
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应,生成CO2、SO2和H2O,化学方程式是C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)依据分析,可确定实验装置的连接顺序是:②→⑤→③→④→⑥→①。
答案为:②;
⑤;⑥;①;
(3)因为SO2的存在会干扰CO2的检验,所以检验CO2前,一定要确保SO2完全除尽,因此,装置⑥的作用是验证二氧化硫已被吸收完全。
答案为:验证二氧化硫已被吸收完全;
(4)装置④中所盛溶液不能吸收CO2,也不能与SO2反应生成CO2,所以应排除a、b、c,只可能是酸性KMnO4溶液,故选d。
答案为:d;
(5)装置⑤中所加的固体药品是为了检验水蒸气的存在,应使用无水硫酸铜,因此应是CuSO4。
答案为:CuSO4;
(6)装置①是为了检验CO2的存在,所盛溶液的溶质是Ca(OH)2 或者Ba(OH)2。
答案为:
Ca(OH)2 或者Ba(OH)2。
【点睛】
确定装置的连接顺序时,一方面应清楚各装置的作用,另一方面应清楚需要进行的操作有哪些,操作及药品如何选择、药品使用的先后次序,然后依据不干扰、现象明显、除杂彻底的原则将装置进行排序。
13.某研究性学习小组设计了如下装置制取和验证SO2的性质。
请回答:
(1)写出图中仪器的名称: a___________,b___________。
(2)棉球中NaOH 溶液的作用是______________________。
(3)为了验证SO2是酸性氧化物,洗气瓶②中可选择的试剂是_____________________。
A.紫色石蕊试液 B.无色酚酞试液 C.澄清石灰水 D.碘水
(4)下列说法正确的是____________。
A.实验开始时,只需打开分液漏斗的旋塞,即可使液体顺利滴下
B.先向装置中加入试剂(药品),再进行气密性检查
C.实验开始后,洗气瓶①和③只溶液均褪色,两者均可证明SO2具有漂白性
D.实验开始后,洗气瓶④中可观察到白色沉淀产生,该现象可说明SO2具有还原性
(5)洗气瓶④中发生反应的离子方程式为________________________。
【答案】分液漏斗干燥管吸收尾气,防止SO2污染大气 AC D
SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+或写出SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
Ba2++SO42-=BaSO4↓
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由装置图可知仪器a的名称为分液漏斗,仪器b的名称为干燥管;
(2)干燥管在装置最后,其中棉球上蘸有NaOH 溶液,其作用是吸收有害尾气SO2,防止污染空气;
(3)A、酸性氧化物可与水反应生成相应的酸,所以要验证SO2是酸性氧化物,可验证其水溶液是否显酸性,因此可在洗气瓶②中盛放紫色石蕊试液,则A正确;B、酸与酚酞不变色,所以B错误;C、酸性氧化物能与碱反应生成盐和水,故要验证SO2是酸性氧化物,也可在洗气瓶②中盛放澄清石灰水,所以C正确;D、碘水与SO2反应而褪色,但表现的是SO2的还原性,故D错误。
因此正确答案为AC;
(3)A、实验开始时,要先打开分液漏斗上口的塞子,再打开分液漏斗的旋塞,液体才能顺利滴下,故错误;B、装置的气密性检查是在装药品之前进行的,故B 错误;C、实验开始
后,洗气瓶①中的品红溶液褪色,证明SO 2具有漂白性,而洗气瓶③中的溴水褪色,能证明SO 2具有还原性,所以C 错误;D 、洗气瓶④中的FeCl 3具有较强的氧化性,可将SO 2氧化为SO 42—,再与Ba 2+反应生成白色沉淀,所以该现象说明SO 2具有还原性,故D 正确。
因此正确答案为D ;
(4)洗气瓶④中发生反应的离子方程式为SO 2+2Fe 3++Ba 2++2H 2O=BaSO 4↓+2Fe 2++4H +(或写出SO 2+2Fe 3++2H 2O=SO 42-+2Fe 2++4H +;Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓)。
14.已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸钠。
I . 甲同学设计两种方案来检验23Na SO 是否发生变质。
方案一:取样,加入稀盐酸有气泡生成,认为亚硫酸钠没有变质。
方案二:取样,加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,认为亚硫酸钠完全变质。
请你对两方案做出评价:
方案一:_________(填“合理”或“不合理”),理由是_____________________。
方案二:_________(填“合理”或“不合理”),理由是____________________。
Ⅱ. 乙同学为了探究23Na SO 是否发生变质,设计如下实验测定-1231.0 mol L Na SO g 溶液的实际浓度。
(1)①分液漏斗中应加入足量的________(填字母)。
a .浓硝酸
b .65%硫酸
c .浓盐酸
②装置B 中盛装的试剂为_____________。
(2)实验前后测得装置C 增重3.2g ,则23Na SO 溶液实际的物质的量浓度为
___________________(保留2位有效数字)。
(3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是________________。
【答案】不合理 亚硫酸钠部分变质时加入稀盐酸也会产生气泡 不合理 亚硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀,故亚硫酸钠未变质或部分变质时也会产生白色沉淀 b 浓硫
酸 0.83 mol ·L -l 缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案)
【解析】
【分析】
装置A 是制备二氧化硫气体,通过装置B 干燥二氧化硫气体,用装置C 吸收二氧化硫,装置D 是防止空气中的水蒸气和二氧化碳干扰二氧化硫气体质量的测定,据此分析解答。
【详解】
I .方案一、加入稀盐酸有气泡生成,证明溶液中含有亚硫酸钠,Na 2SO 3溶液可能没有变质,也可能部分变质,故答案为:不合理;亚硫酸钠部分变质时加入稀盐酸也会产生气泡;
方案二、亚硫酸钠、硫酸钠都能与氯化钡反应生成亚硫酸钡、硫酸钡白色沉淀,故亚硫酸。