完整版高中化学提高题专题复习硫及其化合物 练习题
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完整版高中化学提高题专题复习硫及其化合物练习题
一、选择题
1.将气体a通入溶液b中(装置如图所示),始终无明显变化的是
选项气体a溶液b
A CO2CaCl2
B Cl2KI
C SO2Ba(NO3)2
D NO2FeSO4
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.由于酸性HCl>H2CO3,所以将CO2通入CaCl2溶液中不会产生碳酸钙沉淀,始终无任何明显现象反应,选项A符合题意;
B.氯气通入碘化钾溶液中,发生反应: 2 KI +Cl2=2KCl+I2,导致溶液呈紫红色,选项B与题意不符;
C.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中,由于SO2有还原性,在酸性条件下,H+、NO3-起硝酸的作用表现强的氧化性,二者会发生氧化还原反应:3SO2+2H2O+3Ba2++2NO3-=3BaSO4↓
+2NO↑+4H+,会观察到产生白色沉淀,同时产生一种无色气体,该气体遇空气变为红棕色,选项C与题意不符;
D.将NO2通入FeSO4溶液中,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO;4H++NO3-
+3Fe2+=3Fe3++2H2O+NO↑,因此会看到溶液变为黄色,同时产生无色气体,选项D与题意不符;
答案选A。
2.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FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
B SiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维
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.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。
4.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。
5.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。
6.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. CuSO 4溶液中逐滴加入KI 溶液,发生反应的化学方程式为
2CuSO 4+4KI=2K 2SO 4+2CuI↓+I 2,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。
7.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 12
×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 。
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+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O,随着反应的进行硫酸的浓度降低,然后发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,最后根据反应方程式以及守恒进行计算。
8.如下图,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将甲针筒内的物质压到乙针筒内,进行下列实验,下列说法正确的是
实验序号甲针筒内
物质
乙针筒内物
质
乙针筒里的
现象
A H2S CuSO4溶液产生黑色沉淀
B H2S FeSO4溶液产生黑色沉淀
C SO2H2S 出现白色固体
D SO2紫色石蕊溶
液
先变红后褪
色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.H2S与CuSO4溶液能反应生成硫化铜黑色沉淀,A正确;
B.H2S与FeSO4溶液不能反应,B错误;
C.H2S和SO2反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,析出浅黄色固体,C错误;
D.SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红后不褪色,二氧化硫不能漂白指示剂,D错误;故选A。
【点睛】
二氧化硫具有漂白性,但其遇到石蕊溶液时,溶液显红色。
9.将等物质的量的Cl2和SO2混合后通入品红溶液中,观察到的现象是()
A.迅速退色B.不退色
C.先退色后又恢复红色D.慢慢退色
【答案】B
Cl 2和SO 2同时通入到溶液中,发生反应:Cl 2+SO 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4,若Cl 2和SO 2的物质的量相同,它们在溶液中反应恰好没有剩余,即没有漂白性的物质剩余,故溶液不会褪色,故选B 。
【点睛】
Cl 2、SO 2都具有漂白性,同时它们的漂白性都需要在湿润的环境中才能得以体现;若将这两种气体以物质的量比为1:1的方式通入到溶液中,二者优先发生氧化还原反应(Cl 2+SO 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4)生成无漂白性的物质;需要注意的是,这两种气体的漂白原理也不相同,Cl 2是因为溶于水后生成了HClO ,该物质具有强化性,漂白作用是不可逆的,而SO 2是因为溶于水后生成了H 2SO 3,该物质可以和有色物质结合生成无色物质,漂白作用是可逆的。
10.某未知溶液可能含Cl -、CO 32-、Na +、SO 42-、Cu 2+。
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 -、CO 32-
C .一定没有CO 32-、可能有SO 42-
D .一定有SO 42-、Cu 2+
【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CO 32-不存在;因为Cu 2+水解呈酸性,所以有Cu 2+;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SO 42-;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Cu 2+和SO 42-,一定不含CO 32-,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。
11.下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下发生转化,其中6步转化均能一步实现的一组物质是( ) 选项 W
X Y Z A
Cu 4CuSO 2CuCl 2Cu(OH) B Na 22Na O NaOH 2Na O
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.Cu不能一步生成Cu(OH)2,所以W不能发生图中转化生成Z,故A不选;
B.氢氧化钠一步不能生成生成氧化钠,所以Y不能发生图中转化生成Z,故B不选;C.Al与硫酸反应生成X,Al与HCl反应生成Y,Al与过量NaOH反应生成Z,Z与过量硫酸反应生成X,X与BaCl2反应生成Y,Y与过量NaOH反应生成Z,反应均可进行,故C选;D.硫不能一步变为三氧化硫,D不选;
答案选C。
12.下列气体中既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥的是
A.CO B.H2S C.SO2D.NH3
【答案】A
【详解】
A.一氧化碳与浓硫酸、碱石灰都不发生反应,既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥,选项A正确;
B.硫化氢具有还原性,为酸性气体,既不能用浓硫酸也不能用碱石灰干燥,选项B错误;
C.二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钠、氧化钙反应,不能用碱石灰干燥,选项C
错误;
D.氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,选项D错误;
答案选A。
【点睛】
本题考查了干燥剂的选择,明确干燥剂的性质及气体的性质是解题关键,浓硫酸具有酸性、强的氧化性,不能干燥还原性、碱性气体;碱石灰成分为氢氧化钠和氧化钙,不能干燥酸性气体。
13.下列实验操作、现象及结论正确的是( )
B 探究Na 2O 2与水反应
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,证明有氧气产生 C 检验Fe 3+中是否含
Fe 2+
向溶液中加入KSCN 溶液,变红则含Fe 2+ D
检验溶液中是否含
SO 24- 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl 2溶液,有白色沉淀,说明含有SO 24- A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】B
【详解】
A .Na 2CO 3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Na 2CO 3,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Fe 3+,不能证明含有Fe 2+,故C 错误;
D .检验溶液中是否含SO 24-时,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl 2溶液,有白色沉淀,该沉淀可能是AgCl 也可能是BaSO 4,不能说明含有SO 24-,故D 错误;
答案选B 。
14.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 。
15.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
a b c
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
试题分析:A项:用Al(OH)3无法一步生成Al,故错。
B项:可以。
如2NO+O2=2NO2,
3NO2+H2O=2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故正确。
C项:SiO2无法一步生成H2SiO3,H2SiO3无法一步生成Si,故错。
D项:H2SO4无法一步生成FeS2,故错。
故选B。
考点:无机推断
点评:本题考查的是无机推断的知识,要求学生对课本中的化学反应要熟悉掌握,识记化学方程式的书写。
16.一定量的锌与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,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1。
下列叙述不正确的是( )
A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1 C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子
【答案】B
【分析】
Zn和浓硫酸发生:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O,随着反应的进行,溶液浓度减小,
稀硫酸与Zn发生:Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,则生成的气体为SO2和的H2混合物,根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。
【详解】
生成气体的物质的量为
33.6
22.4/
L
L mol
=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为
1
×1L×0.1mol/L=0.05mol,
2
参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,
设反应生成xmolSO2,ymolH2,
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O
x 2x x
Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3,y=1.2
所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。
A.由以上计算可知,反应中共消耗1.8mol H2SO4,故A正确;
B.气体A为SO2和H2的混合物,且V(SO2):V(H2)=1:4,故B错误;
C.反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g,故C正确;D.在反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O 中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,故D正确。
故选B。
【点睛】
本题考查方程式的相关计算,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同,从质量守恒的角度解答该题,计算生成气体的物质的量关系是解答该题的关键。
17.某溶液X中仅可能含有K+、Na+、Fe2+、Fe3+、NH4+、SO42-、SO32-、CO32-、I-、Cl-中的一种或多种,且溶液中各离子浓度相同。
现进行下列实验,下列说法正确的是 ()
A.该溶液X中可能有Fe3+、Na+
B.取样溶液Z,滴加氯化钡溶液出现沉淀,可推出X中一定存在SO42-、SO32-中的某一种C.该溶液可能由是硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的
D.如果气体Y能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明溶液中一定含有NH4+
【答案】C
【分析】
由题给实验现象可知,向溶液X中加入过量氯水和四氯化碳后,溶液分层,下层呈紫红色,说明溶液中一定存在I-,一定不含Fe3+;向上层一份溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,此时不能确定是否含有Cl-,向另一份中加入氢氧化钠溶液共热,生成红褐色沉淀,说明溶液X中一定含有Fe2+,一定不含有SO32-和CO32-;有气体生成,说明溶液中一定有NH4+;溶液Z的焰色反应为黄色火焰,此时不能确定是否含有Na+,透过蓝色钴玻璃片,火焰为紫色,说明溶液中一定含有K+,由溶液中各离子浓度相同,结合电荷守恒可知,溶液中含有SO42-和Cl-,综上可知,溶液X中一定含有K+、Fe2+、NH4+、I-、SO42-和Cl-,一定不含有Fe3+、SO32-、CO32-和Na+。
【详解】
A项、溶液X中一定没有Fe3+、Na+,故A错误;
B项、因溶液X中一定含有Fe2+,一定不含有SO32-,若取样溶液Z,滴加氯化钡溶液出现沉淀,可推出X中一定存在SO42-,故B错误;
C项、由以上分析可知,溶液X可能由是等物质的量的硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的,故C正确;
D项、氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D错误;
故选C。
【点睛】
根据实验现象和离子共存是解答的突破口,由溶液中各离子浓度相同,结合电荷守恒是判断的关键所在。
18.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是()
A.若A为浓盐酸,B为Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3> H2SiO3
B.若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛石蕊试液,则C中溶液最终呈红色
C.若A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊
D.装置D起干燥气体作用
【答案】C
【详解】
A.浓盐酸挥发的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,故A错误;
B.A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,其中HClO有强氧化性和漂白性,则C中紫色石蕊试液先变红色,后褪色,故B错误;
C.A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,故C正确;D.仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,故D错误;
故答案为C。
19.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。
20.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。
二、非选择题
21.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。
22.工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是__________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+,需进行的实验是
__________。
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为(简要表述计算过程)__________。
【答案】铁表面被钝化向X溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则溶液X中含有Fe2+ 66.7%
【分析】
(1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化;
(2)①在加热条件下,浓硫酸与Fe反应生成Fe3+,当溶液浓度减小时,硫酸氧化性减弱,生成Fe2+;实验室在检验Fe2+时,可利用+2价Fe2+能使酸化的高锰酸钾褪色来检验;
②生成的SO2具有还原性,通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,利用硫元素的守恒,结合关系式:SO2→BaSO4求出SO2的体积分数。
【详解】
(1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,由于浓硫酸有较强的氧化性,能在铁钉表面形成了一层致密的氧化物保护膜,阻止了铁与硫酸铜溶液的接触,因此不会出现明显变化;
(2)①在加热条件下,浓硫酸与Fe反应生成Fe3+,浓硫酸被还原产生SO2气体。
随着反应的进行,硫酸浓度逐渐变小,这时稀硫酸与Fe反应产生Fe2+和H2;若检验溶液中含有
Fe2+,可根据Fe2+具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去进行检验,即向溶液X中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液的紫红色褪去,则证明溶液X 中含有Fe2+;
②因为n(BaSO4)=
2.33?g
233?g/mol
=0.01 mol,根据硫原子守恒可知在气体Y中含有SO2的物质
的量:n(SO2)= n(BaSO4)=0.01 mol,V(SO2)=0.01 mol×22.4 L/mol=0.224 L,所以二氧化硫的体
积分数为224?mL
336?mL
×100%=66.7%。
【点评】
本题综合考查了浓硫酸的强氧化性,及在室温下Fe因被氧化产生的钝化现象。
掌握浓硫酸的强氧化性、Fe元素是变价金属的性质、Fe3+、Fe2+的检验方法,是本题解答的关键,在计算有关计算时要注意结合守恒分析分析解答。
23.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。
24.某化学实验小组为探究SO2、Cl2的性质,并比较SO2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SO2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。
25.某化学实验小组的同学为探究和比较SO 2和氯水漂白性的强弱,设计了如下的实验装置。