云南省峨山彝族自治县第一中学高中化学硫及其化合物 测试试题及答案
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云南省峨山彝族自治县第一中学高中化学硫及其化合物测试试题及答案
一、选择题
1.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。
2.下列有关物质检验方法不合理的是( )
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显血红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验亚硫酸盐是否已氧化变质,可滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,再观察溶液是否有沉淀生成。
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
【答案】C
【详解】
A.滴加KSCN溶液,溶液不变色,则不含铁离子,滴加氯水后溶液显血红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含Fe2+,故A正确;
B.KMnO4溶液与FeCl3溶液不发生反应,但与亚铁离子发生氧化还原反应,则用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2,故B正确;
C.酸性条件下亚硫酸根离子被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子,不能检验,应该滴入盐酸酸化的BaCl2溶液,再观察溶液是否有沉淀生成,故C错误;
D.加NaOH溶液产生红褐色沉淀氢氧化铁,则说明溶液中含有Fe3+,故D正确;
故选C。
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。
5.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。
6.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,溶液中可能含有Cl-或SO42-,实验结论不符,A错误;
B. 向某溶液中加入 BaCl2溶液再滴加 HCl 溶液,有白色沉淀生成,溶液中可能含有Ag+或SO42-,实验结论不符,B错误;
C. 切开金属钠,钠表面的银白色会逐渐变暗,钠在空气中会生成氧化钠,实验结论不符,C 错误;
D. 某溶液做焰色反应时,现象为黄色,未透过蓝色的钴玻璃观察,溶液的一定含有 Na+,不能确定是否含有 K+,符合事实,D正确;
答案为D。
7.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。
8.某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体的装置(省略夹持装置,气密性已检查)如图所示。
下列推断不合理的是()
A.烧杯中H2O2溶液的作用是将Fe2+氧化为Fe3+
B.A中存在氧化铁与盐酸反应生成氯化铁的反应
C.利用B装置不能准确测量生成氢气的体积
D.将反应后的溶液放入烧杯中再通入少量SO2,则溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色
【答案】D
【分析】
铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,因铁与铁离子反应,则A中得到物质为氯化亚铁,反应后打开K2,过氧化氢可氧化亚铁离子生成铁离子,据此解答。
【详解】
铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,因铁与铁离子反应,则A中得到物质为氯化亚铁,反应后打开K2,过氧化氢可氧化亚铁离子生成铁离子;
A. 双氧水具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,A项正确;
B. 氧化铁为碱性氧化物,可与盐酸反应生成氯化铁和水,B项正确;
C. 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以B中收集到的气体是氢气,可用排水法测量生成氢气的体积,C项正确;
D. 因H2O2溶液过量,所以通入少量SO2先被H2O2氧化,将H2O2还原完后才还原Fe3+,D 项错误;
答案选D。
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.下列实验得出的推理或结论正确的是:
选项实验操作及现象推理或结论
A 向某盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石
灰水变浑浊的气体
该盐一定是碳酸盐
B向某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀该溶液中一定含有SO42-C把一小块钠放入水中,立刻熔成小球该反应是放热反应
D 向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液,溶
液变红
该溶液中一定含有Fe2+
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。
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.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A .在稀盐酸中投入大理石粉末:23CO -
+2H +=CO 2↑+H 2O
B .1mol 氯气通入含1molFeBr 2的溶液中:2Fe 2++2Br -+2Cl 2=2Fe 3++Br 2+4Cl -
C .金属钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu 2+=2Na ++Cu
D .过量SO 2通入NaClO 溶液中:SO 2+ClO -+H 2O=HClO+3HSO -
【答案】B 【详解】
A .大理石的主要成分为CaCO 3,难溶于水,不能改写成23CO -
的形式,A 不正确; B .0.5molCl 2先与1molFe 2+反应,另外0.5molCl 2再与1molBr -反应,离子方程式为:2Fe 2++2Br -+2Cl 2=2Fe 3++Br 2+4Cl -,B 正确;
C .金属钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应,产物再与硫酸铜反应,而钠不能与Cu 2+发生置换反应,C 不正确;
D .过量SO 2通入NaClO 溶液中,产物中HClO 与3HSO -还会发生氧化还原反应,二者不能
共存,D 不正确; 故选B 。
13.下列反应在指定条件下能实现的是
A .HClO −−−→光照
HCl B .Fe 2H O −−−→高温Fe 2O 3 C .S 2O
−−−→点燃
SO 3 D .S Fe
Δ
−−→Fe 2S 3 【答案】A 【详解】
A .HClO 在光照条件下能发生分解,生成HCl 和O 2,A 正确;
B .Fe 与水蒸气在高温条件下反应,生成Fe 3O 4和H 2,B 不正确;
C .S 在O 2中点燃,只能生成SO 2,不能生成SO 3,C 不正确;
D .S 与Fe 在加热条件下反应,只能生成FeS ,D 不正确; 故选A 。
14.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 .
Fe 3+ 有氧化性
FeCl 溶液可用于回收旧电路板中的铜
B .
SiO 2有导电性
SiO 可用于制备光导纤维
C .
氯水、SO 2都有漂白性
氯水与SO 2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。
15.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A.S2Br2与S2Cl2结构相似,沸点S2Br2 > S2Cl2
B.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
C.S2Cl2中S显—1价
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;S2Br2与S2Cl2结构相似,S2Br2相以分子质量较大,所以沸点S2Br2 > S2Cl2,A正确;
B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H,所以S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,B正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S2Cl2中Cl显-1价,S显+1价,C错误;
D. 由题中信息S2Cl2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S2Cl2与水发生反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,D正确;故选C。
16.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。
17.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。
18.下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.S SO3H2SO4B.SiO2Na2SiO3(aq) H2SiO3(胶体)
C.Fe FeCl3FeCl2(aq) D.Al2O3NaAlO2(aq) AlCl3(aq)
【答案】A
【详解】
A、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,故A错误;
B、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,故B正确;
C、2Fe+3Cl2=2FeCl3,2FeCl3+Fe=3FeCl2,故C正确;
D、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液与过量的盐酸生成三氯化铝,故D 正确;
故选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.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。
二、非选择题
21.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物.冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2.
(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__(填元素符号).
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是__(注明试剂、现象).
(3)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是__(填代号)
a.高空排放 b.用于制备硫酸 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是__.
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下.
①其中装置A产生SO2,反应的化学方程式为__.
②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→__→→→f,装置E中NaOH溶液的作用是__.E中反应的离子方程式__.
【答案】Cu、O 取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红 bc 将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2 Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O d;e;c;b 吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2OH-
=SO32++H2O
【解析】
【分析】
(1)8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O 元素的化合价由0降低为-2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价、S元素的化合价由-2价升高为+4价;
(2)铁离子遇KSCN溶液为血红色;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能排放,可用于制备硫酸或亚硫酸盐;
(4)二氧化硫具有漂白性,且漂白具有暂时性;
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,以此来解答。
【详解】
(1)8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O 元素的化合价由0降低为-2价,化合价降低的元素被还原,故Cu、O被还原;
故答案为:Cu、O;
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
故答案为取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能高空排放,与浓硫酸不反应,可用于制备硫酸或亚硫酸盐,只有bc符合;
故答案为:bc;
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
故答案为:将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
(5)①装置A产生SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;‘’故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②根据装置A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,发生的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;故答案为
d;e;c;b;吸收多余的SO2,防止污染空气;SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【点睛】
本题涉及二氧化硫的制备、离子的检验、装置的选择等知识点,把握制备原理、实验装置、实验技能为解答的关键。
本题的易错点为(5),制备和收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理。
22.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CO 2、SO 2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H 2、SO 2等气体;④二氧化硫是具有刺激性气味的气体,SO 2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。
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S 2-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Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O ;
(2)SO 2具有还原性,能被MnO 4-氧化成SO 2,本身被还原成Mn 2+,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.根据下列实验装置图回答问题:
(1)浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是__,如果有0.2mol电子转移,则在标准状况下产生气体__。
(2)若用图示中的装置检验上述反应的全部产物,写出有关仪器中应加入的试剂和作用:无水CuSO4试剂作用是__,B中加入的试剂是__,作用是__,足量KMnO4溶液作用是___,D中加入的试剂是__,作用是__,NaOH溶液的作用是__。
【答案】C+2H2SO4(浓)Δ
2H2O+CO2↑+2SO2↑ 3.36L 检验水品红或高锰酸钾或溴水
检验二氧化硫除去二氧化硫澄清石灰水检验二氧化碳吸收多余的二氧化硫,防止污染环境
【分析】
(1)木炭粉与浓硫酸发生反应产生SO2和CO2气体;根据碳由0价升高为+4价,生成1个CO2↑转移4个电子,然后求出CO2和SO2的体积;
(2)根据实验目的和装置图考虑操作步骤和试剂的作用及发生反应。
从整体考虑,无水CuSO4的作用是检验水,B为检验二氧化硫装置,足量KMnO4溶液作用是除去二氧化硫,最后为检验二氧化碳的装置;
【详解】
(1)木炭粉与浓硫酸发生反应产生SO2和CO2气体,反应的方程式为:C+2H2SO4(浓)Δ
2H2O。