河北省承德一中高中化学硫及其化合物 (讲义及答案)及答案

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河北省承德一中高中化学硫及其化合物 (讲义及答案)及答案
一、选择题
1.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。

2.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
【详解】
Cl2和SO2同时通入到溶液中,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,若Cl2和SO2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】
Cl2、SO2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
(Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4)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,Cl2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SO2是因为溶于水后生成了H2SO3,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。

3.下列有关说法正确的是()
A.因为硫单质具有氧化性,故铁粉与硫粉共热可以生成Fe2S3
B.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3
C.SO2的水溶液能导电,所以SO2是电解质
D.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌的生长,可在葡萄酒中微量添加
【答案】D
【详解】
A. 因为硫单质具有氧化性,但氧化性不强,铁粉与硫粉共热生成FeS,A错误;
B. 硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物也是SO2,B错误;
C. SO2的水溶液能导电,因为二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸是电解质,二氧化硫不是电解质,C错误;
D. 二氧化硫可用于抑制酒类中细菌的生长,可在葡萄酒中微量添加,D正确;
答案为D。

【点睛】
S具有弱氧化性,与Fe反应生成FeS。

4.下列四种有色溶液与SO2气体作用,其实质相同的是()
①酸性高锰酸钾溶液;②品红溶液;③溴水;④滴有酚酞的氢氧化钠溶液;
A.②③B.①③C.①④D.②④
【答案】B
【详解】
①酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫反应发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性;
②品红溶液与二氧化硫发生非氧化还原反应生成无色的物质,体现二氧化硫的漂白性;
③溴水与二氧化硫反应发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性;
④滴有酚酞的氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,体现二氧化硫的酸性;综上所述,①③反应原理相同,答案为B。

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.为了确定某物质是否变质,所选试剂(括号内物质)达不到实验要求的是( )
A.K2SO3是否被氧化(BaCl2溶液) B.新制氯水已经完全变质(紫色石蕊试液) C.KI是否被氧化(淀粉溶液) D.FeSO4是否被氧化(KSCN溶液)
【答案】A
【详解】
A、K2SO3在空气中会被氧化为K2SO4,K2SO3、K2SO4和BaCl2反应都会生成白色沉淀,故BaCl2溶液不能达到实验要求,A错误;
B、新制氯水中存在Cl 2+H2O HClO+HCl,HClO不稳定、易分解,随着HClO的分解,平衡不断右移,最终新制氯水会变质为盐酸溶液,失去漂白性,故使用紫色石蕊试液,若溶液变红后,不褪色,可以说明氯水完全变质,即紫色石蕊试液能达到实验要求,B正确;
C、KI会被空气氧化生成I2,I2遇到淀粉溶液,溶液会显蓝色,故淀粉溶液能达到实验要求,C正确;
D、FeSO4会被空气氧化为Fe2(SO4)3,加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明FeSO4已被氧化,故KSCN溶液能达到实验要求,D正确;
故选A。

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.下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A、浓硫酸具有强脱水性,遇到有机物后,“强行”以H2O的形式脱去有机物中的H、O元素,从而使有机物碳化变黑,A正确;
B、氯水中含有HCl和HClO,HCl使石蕊变红,HClO再氧化石蕊成无色物质,氯水的酸性主要靠HCl体现,漂白性靠HClO体现,B正确;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,还可能是SO2,故该溶液中的离子可能是CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-中的一种或者几种,C错误;
D、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,NH4+和强碱溶液在加热的条件下,可以反应产生NH3,D正确;
故选C。

【点睛】
能使澄清石灰水变浑浊的气体,一般认为是CO2,和酸反应产生CO2的离子有CO32-、HCO3-,在分析时,这两种离子都要考虑到;此外,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故若题中没有说明,也要考虑到SO2,相应的,和酸反应产生SO2的离子有SO32-、HSO3-。

9.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。

10.根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()
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。

11.CuSO4•5H2O在不同温度下分解情况不同,取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验,测得分解后剩余固体质量与温度关系如图,下列说法不正确
...的是( )
A.113℃分解得到的固体产物为CuSO4•H2O
B.温度低于650℃时的分解反应,均不属于氧化还原反应
C.650℃时的气态产物冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液D.1000℃分解得到的固体产物为CuO
【答案】D
【分析】
n(CuSO4•5H2O)=
5.00g
250g/mol
=0.02mol,CuSO4•5H2O完全失去结晶水时,所得CuSO4的质量
为0.02mol×160g/mol=3.20g,由图中可知,刚好位于温度在258~650℃之间,说明在此之前,胆矾受热分解,只失去结晶水;650~1000℃之间,固体质量为1.60g,其中Cu元素的质量为0.02mol×64g/mol=1.28g,则氧元素质量为1.60g-1.28g=0.32g,物质的量为
0.32g
16g/mol
=0.02mol,此固体为CuO;1000℃之后,固体质量为1.44g,其中Cu元素质量为
1.28g,则氧元素质量为1.44g-1.28g=0.16g,物质的量为
0.16g
16g/mol
=0.01mol,此固体为
Cu2O。

【详解】
A.113℃时,固体质量为3.56g,失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g,物质的量为
1.44g 18g/mol =0.08mol,则失去结晶水的数目
0.08mol
0.02mol
=4,从而得出分解得到的固体产物为
CuSO4•H2O,A正确;
B.由以上分析可知,温度低于650℃时的分解反应,只失去结晶水,CuSO4的组成未变,所以均不属于氧化还原反应,B正确;
C.650℃时的气态产物中,SO3与H2O的物质的量之比为0.02mol:0.10mol=1:5,所以冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液,C正确;
D.由分析可知,1000℃分解得到的固体产物为Cu2O,D不正确;
故选D。

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.运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】
A.浓硫酸不是易燃液体,不能张贴,故A错误;
B.浓硫酸有强氧化性,可作氧化剂,但不张贴,故B错误;
C.浓硫酸不是剧毒品,不能张贴,故C错误;
D.浓硫酸具有强腐蚀性,应该张贴,故D正确;
故答案为D。

15.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已知类推
A将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+将Na加入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B向稀硫酸加入NaOH溶液至中性:H++OH-=H2O 向H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液至中性:H++OH-=H2O
C向氯化铝溶液中加入足量NaOH溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 向氯化铝溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+2H2O+4NH4+
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。

16.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。

17.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。

18.如图所示是某一短周期元素的“类价二维图”。

图中箭头表示的物质间转化,均能一步完成,a、g的焰色反应均为黄色。

下列说法错误的是
A.x为O2,y为H2O
B.c为S,g为Na2SO4或NaHSO4
C.f的浓溶液不能用铁制容器盛装
D.反应a→b的离子方程式可能是S2-+2H+=H2S↑
【答案】C
【分析】
a 、g 的焰色反应均为黄色,说明含有钠元素;根据图示,最低价为-2价,即为第ⅥA 族元素,可能为硫元素或氧元素,且存在+4价,即元素为硫元素。

根据物质分类可知,
b 为硫化氢,
c 为硫单质,
d 为二氧化硫,即x 为氧气,
e 为三氧化硫,
f 为硫酸,y 为水,
g 为硫酸钠或硫酸氢钠,a 为硫化钠或硫氢化钠。

【详解】
A .根据物质分类和反应过程可知,x 为O 2,y 为H 2O ,A 正确,不选;
B .根据物质分类可知,c 为S ,g 为Na 2SO 4或NaHSO 4,B 正确,不选;
C .常温下,f 的浓溶液会与Fe 发生钝化反应,阻止金属与浓硫酸进一步反应,故能用铁制容器盛装,C 错误,符合题意;
D .a 为硫化钠或硫氢化钠,b 为硫化氢,反应a→b 的离子方程式可能是S 2-+2H +=H 2S↑,D 正确,不选。

答案为C 。

19.下列有关S 和2SO 的叙述正确的是( )
A .硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成3SO
B .空气吹出法提取海水中的溴常用2SO 作氧化剂
C .将2SO 通入()32Ba NO 溶液能生成白色沉淀
D .2SO 具有漂白性,所以能使品红溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色
【答案】C
【详解】
A .硫粉在过量的氧气中燃烧也只能生成2SO ,A 不正确;
B .空气吹出法提取海水中的溴,常用2SO 作还原剂,将溴还原为易溶于水的氢溴酸而富集,B 不正确;
C .二氧化硫的水溶液显酸性,硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,可以将二氧化硫氧化为硫酸,因此,将2SO 通入()32Ba NO 溶液能生成白色沉淀硫酸钡,C 正确;
D .2SO 具有漂白性,所以能使品红溶液褪色,但是其能使高锰酸钾酸性溶液褪色不是因为其有漂白性,而是因为其有还原性,D 不正确。

综上所述,有关S 和2SO 的叙述正确的是C 。

20.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。

二、非选择题
21.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。

22.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水漂白性的强弱,设计了如下的实验装置。

(1)实验室用装置A制备SO2.某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是_____
(2)实验室用装置E制备Cl2,写出反应的化学方程式_____请指出该反应中的液体反应物在反应中所表现出的化学性质_____。

若液体反应物中的溶质反应了6mol,则标准状况下生成Cl2的体积为_____L
(3)停止通气后,再给BD两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:B_____、D_____
(4)C装置的作用是吸收尾气,防止污染空气,写出吸收Cl2的离子方程式_____
(5)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。

他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通到品红溶液中,结果发现溶液基本不褪色。

请你分析该现象的原因_____(用化学方程式表示)
【答案】分液漏斗的玻璃塞没有取下来 MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O 酸性和还原
性 33.6 褪色的品红又恢复成红色溶液没有明显变化 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
【分析】
A用于制备SO2,可用Na2SO3与硫酸反应制取,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和
二氧化锰在加热条件下MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O制备氯气,D用于检验气体的漂
白性,C用于吸收尾气。

(1)塞子没有取下来,打开活塞时,空气无法进入分液漏斗内部,从而造成分液漏斗内的压强小于大气压强。

(2)实验室中用二氧化锰固体与浓盐酸加热反应制备氯气,方程式为
MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中HCl被氧化生成Cl2,表现出还原性;反应生成
盐,表现出酸性。

由方程式可知,6molHCl参加反应生成氯气:6mol×1
4
=1.5mol,则生成
的氯气的体积为1.5mol×22.4L/mol。

(3)次氯酸的漂白性是永久性的,加热也不会改变反应产物;二氧化硫的漂白是暂时的,加热时,无色的产物会分解,又生成原来的反应物。

(4)用氢氧化钠溶液吸收氯气,生成氯化钠、次氯酸钠和水。

(5)氯气具有较强的氧化性,二氧化硫具有较强的还原性,在水溶液中两者1:1发生反应生成没有漂白性的产物。

【详解】
(1)塞子没有取下来,打开活塞时,空气无法进入分液漏斗内部,造成分液漏斗内的压强小于大气压强,液体无法流出。

答案为:分液漏斗的玻璃塞没有取下来;
(2)实验室中用二氧化锰固体与浓盐酸加热反应制备氯气,反应的方程式为
MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中HCl被氧化表现还原性,同时生成盐表现酸
性;由方程式可知,6molHCl参加反应生成氯气:6mol×1
4
=1.5mol,则生成的氯气的体积
为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。

答案为:MnO2+4HCl(浓)Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O;酸性和还原
性;33.6;
(3)次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的。

加热时,次氯酸漂白过的溶液无变化,二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定,加热时会变成红色。

答案为:褪色的品红又恢复成红色;溶液没有明显变化;
(4)用氢氧化钠溶液吸收氯气,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

答案
为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)氯气具有较强的氧化性,二氧化硫具有较强的还原性,在水溶液中两者1:1发生反应
Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成物都无漂白性,因而SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液时,品红溶液并不褪色。

答案为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。

【点睛】
判断反应物的性质时,首先将反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

若反应为氧化还原反应,且该物质中所含元素化合价升高,则该物质表现出还原性;若该物质中所含元素化合价降低,则该物质表现出氧化性;若反应物中的酸在反应中生成了盐,则表现出酸性;若反应物中的碱在反应中生成了盐,则表现出碱性。

若反应为非氧化还原反应,反应物中酸的酸性强于生成物中酸的酸性,反应原理为强酸制弱酸;同样,反应物中碱的碱性强于生成物中碱的碱性,反应原理为强碱制弱碱。

23.某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。

产生的所有气体产物,选用了如图所示实验装置。

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