高中化学硫及其化合物 知识点及练习题及答案
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高中化学硫及其化合物知识点及练习题及答案
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.可用澄清石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳
B.将二氧化硫通入氯化钡溶液中无明显现象,不断振荡,溶液变浑浊
C.工业上或实验室用亚硫酸钠固体与稀硫酸反应制备二氧化硫
D.二氧化硫能使含酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
【答案】C
【详解】
A.二氧化硫和二氧化碳均为酸性氧化物,均可使石灰水变浑浊,现象相同,不能鉴别,故A错误;
B.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,振荡,溶液不会变浑浊,故B错误;
C.亚硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,则实验室用亚硫酸钠与稀硫酸反应制备二氧化硫,故C正确;
D.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质,与漂白性无关,故D错误;
故选:C。
2.下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.浓硫酸与灼热的炭反应,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
B.浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,不能干燥 NH3、 H2S等气体
C.SO2和 Cl2均可使品红溶液褪色,但将溶有 SO2的品红溶液加热后又恢复红色,说明 SO2的氧化性没有 Cl2强
D.以 FeS和稀硫酸反应制H2S气体为氧化还原反应
【答案】B
【详解】
CO,浓硫酸被还原成SO2,体现了硫酸的强氧化A.浓硫酸与灼热的炭反应,炭被氧化成2
性,但是反应产物中没有硫酸盐,因此无法体现硫酸的酸性,A项错误;
B.由于浓硫酸具有酸性和强氧化性,浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如H2S、HI等),B项正确;
C.二氧化硫的漂白原理与氯气的漂白原理不一样,二氧化硫漂白的原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质,因此不能根据二氧化硫的漂白是可逆的这一点来判断二者的氧化性强弱,C项错误;
D.FeS中硫的化合价为-2价,2H S中硫的化合价也是-2价,则FeS与稀硫酸发生复分解反应制备H2S,没有元素化合价的变化,因此不是氧化还原反应,D项错误;
答案选B。
3.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为
2∶3,则参加反应的SO 2与NaOH 的物质的量之比为( ) A .1∶2 B .3∶5
C .5∶7
D .8∶11
【答案】C 【详解】
假设Na 2SO 3和NaHSO 3的物质的量分别为x 、y ,由原子守恒可知,则SO 2的物质的量为x+y ,NaOH 的物质的量为2x+y ;由于x :y=2:3,则参加反应的SO 2与与NaOH 的物质的
量之比为2x y x y
++=23223
x x x x
+
+=5:7,故答案选C 。
4.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 。
5.下列说法正确的是
A .新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl 2具有漂白性
B .富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C .硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO 3
D .常温时将Fe 片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe 和浓硫酸不反应 【答案】B 【详解】
A. 新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl 2表现出漂白性,A 错误;
B. 富含硫单质的矿物,比如硫磺粉,在工业上可用于制造硫酸,B 正确;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO 2,但不能直接生成SO 3,C 错误;
D. 常温时将Fe 片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe 和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D 错误。
故选B 。
6.下列操作或叙述正确的是( )
A .向无色溶液中加入BaCl 2溶液有白色沉淀出现,再加盐酸沉淀不消失,该溶液中一定含
有SO42-
B.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸进行如图所示操作来检验溶液中是否存在NH4+
C.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,该固体试样中也可能存在Fe3+
D.向无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则该溶液中一定含有CO32-
【答案】C
【详解】
A、向无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀出现,再加盐酸沉淀不消失,该沉淀不一定是BaSO4,也有可能是AgCl,该现象说明该溶液中可能含SO42-,也可能含Cl-;检验SO42-的方法是向无色溶液中先加入HCl,若无明显现象,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀说明无色溶液中含有SO42-,A错误;
B、应将用镊子夹住试纸放在试管口,B错误;
C、固体样品中可能含有Fe和Fe2O3,加入盐酸后,Fe可以和Fe3+反应,使得溶液中没有Fe3+,再加入KSCN溶液,溶液不变红,C正确;
D、能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,也可能是SO2;此外,和盐酸反应生成CO2、SO2的离子有CO32-、HCO3-或SO32-、HSO3-,D错误;
故选C。
【点睛】
检验SO42-的方法是向无色溶液中先加入HCl,若无明显现象,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀说明无色溶液中含有SO42-;不能用硝酸酸化,因为亚硫酸根离子能够被氧化为硫酸根离子,也具有此现象;也不能用盐酸酸化的氯化钡溶液,不能排除银离子的干扰。
7.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选项实验操作及现象实验结论
A向某溶液中加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成该溶液一定含有 Cl-
B 向某溶液中加入 BaCl2溶液再滴加 HCl 溶液,有
白色沉淀生成
该溶液中一定含有 SO42-
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过氧化钠
D某溶液做焰色反应时,现象为黄色说明该溶液的一定含有 Na+,不能确定是否含有 K+
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。
8.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。
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.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。
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.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。
13.浓硫酸与下列物质反应(可以加热),既体现酸性、又体现氧化性的是( )
A.铜B.炭C.五水硫酸铜D.氧化铜
【答案】A
【详解】
A.铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A符合题意;
B.炭与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B不符合题意;
C.五水硫酸铜中加入浓硫酸,生成无水硫酸铜,浓硫酸表现吸水性,C不符合题意;D.氧化铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜和水,浓硫酸表现酸性,D不符合题意;
故选A。
14.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
CO-+2H+=CO2↑+H2O
A.在稀盐酸中投入大理石粉末:2
3
B.1mol氯气通入含1molFeBr2的溶液中:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
C.金属钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=2Na++Cu
HSO-
D.过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=HClO+
3
【答案】B
【详解】
CO-的形式,A不正确;
A.大理石的主要成分为CaCO3,难溶于水,不能改写成2
3
B.0.5molCl2先与1molFe2+反应,另外0.5molCl2再与1molBr-反应,离子方程式为:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+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Cu2+发生
置换反应,C不正确;
HSO-还会发生氧化还原反应,二者不能D.过量SO2通入NaClO溶液中,产物中HClO与
3
共存,D不正确;
故选B。
15.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。
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(SO 2)/n(H 2)=1/1,答案选A 。
17.在未知液中加入AgNO 3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CO 32-,C 项正确。
18.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 。
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H 2SO 4
D .当X 是强碱时,
E 是HNO 2 【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 ,NO 2 或者是SO 2 和SO 3 等,推知Y 一定是O 2 ,
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
NH 4+ 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 、H 2SO 4 、HNO 3 ,再根据当X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含有另一种元素。
由NH 4+ 的性质与碱反应生产NH 3,则可推出;当X 是强碱时E 是HNO 3 ;当X 是强酸时,E 是H 2SO 4,综上推出A 的离子中含有NH 4+ 离子,且含有S 元素,可推出A 为(NH 4)2S 。
【详解】
A .当D 为SO 3 时,E 为H 2SO 4 ,SO 3与水化合成H 2SO 4,没有发生氧化还原反应,当D 为NO 2时,E 为HNO 3,NO 2与水发生氧化还原反应,A 正确;
B .当X 是强碱时,B 为NH 3 ,
C 为NO ,
D 为NO 2 ,
E 为HNO 3;当X 是强酸时,B 为H 2S ,C 为SO 2 ,D 为SO 3 ,E 是H 2SO 4 ,B 不正确;
C .当X 是强酸时,B 为H 2S ,C 为SO 2 ,
D 为SO 3 ,
E 是H 2SO 4 ,C 正确; D .当X 是强碱时,B 为NH 3 ,C 为NO ,D 为NO 2 ,E 为HNO 3,D 正确; 故选C 。
20.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是( ) 序号
甲
乙
丙 ①
2CO
2SO
石灰水 ② HCl
2CO 石灰水
③
2CO 2SO 32Ba(NO ) ④ 2NO 2SO
2BaCl ⑤
2CO
3NH
2CaCl
A .①②③④
B .②③④⑤
C .①③④
D .②③④
【答案】A 【解析】 【详解】
①由于石灰水过量,因此必有3CaCO 和3CaSO 沉淀生成,故①正确;
②同样由于石灰水过量,因此必有3CaCO 沉淀生成,故②正确;
2CO ③气体与32Ba(NO )不反应,2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增强,2SO 将被3NO -氧化生成24SO -
,因此有4BaSO 沉淀生成,故③正确; 2NO ④和2SO 混合后,2SO 将被2NO 氧化成3SO ,通入2BaCl 溶液后有4BaSO 沉淀生成,故④正确;
⑤当3NH 过量时溶液中3CaCO 沉淀生成,发生反应的化学方程式为:
3222342NH CO CaCl H O CaCO 2NH Cl +++=↓+;当3NH 不足时,最终无沉淀生成,发生反应的化学方程式为:32223242NH 2CO CaCl 2H O Ca(HCO )2NH Cl +++=+,故⑤错误。
故选A 。
【点睛】
本题考查元素化合物知识,注意丙过量,对相应物质的化学性质要掌握到位。
解题时要认真审题、一一排查,同时要掌握2NO 的氧化性,2SO 具有还原性,2SO 具有酸性氧化物的性质、2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增强,2SO 将被3NO -
氧化生成
2
4SO -,此时有4BaSO 沉淀生成。
二、非选择题
21.浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:C+H 2SO 4(浓)CO 2↑+SO 2↑+2H 2O Ⅰ.第一小组用如图所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的三种产物。
编号 ① ② ③ ④ 装置
(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):④→ → → 。
___
(2)实验时可观察到装置A 瓶的溶液褪色,C 瓶的溶液不褪色;A 瓶溶液变化体现了
SO2___性;B瓶溶液的作用是___,B瓶中对应反应的离子方程式是___;C瓶溶液的作用是___。
(3)装置②中看到现象是___。
(4)装置③中所加试剂名称是___,现象是___。
Ⅱ.另一个小组为测得CO2和SO2的质量,并计算两者物质的量之比,设计下列实验:
将生成气体依次通过X溶液→浓硫酸→碱石灰1→碱石灰2,并设法让气体完全被吸收。
(5)下列试剂中适合充当X的是___
A.BaCl2溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.滴加H2O2的BaCl2溶液 D.滴加H2O2的Ba(OH)2溶液
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀通过过滤、洗涤、烘干、称重,称得质量为
4.66g。
称得碱石灰1(足量)在实验前后增重质量为1.32g。
CO2和SO2物质的量比___。
【答案】④→②→①→③漂白除去二氧化硫,避免对检验二氧化碳造成干扰
5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+确认二氧化硫已除尽固体由白色变蓝色澄清石灰水溶液变浑浊 C 3:2
【分析】
(1)反应得到的三个气态产物是SO2、CO2和H2O,用无水硫酸铜检验H2O,用品红溶液检验SO2,用澄清石灰水检验CO2;
(2)二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,二氧化硫能被高锰酸钾溶液氧化为SO42-,C瓶的溶液不褪色,可证明二氧化硫已除尽;
(3)无水硫酸铜遇水变蓝;
(4)装置③用来检验二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
(4)X只能与二氧化硫反应,不能与二氧化碳反应;
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀硫酸钡的质量为4.66g,碱石灰1(足量)吸收二氧化碳质量为1.32g。
【详解】
实验的目的是要将三种气态产物一一验证出来.由题中所给的各种装置可知:④是反应发生器;①中有品红溶液,可联想用来验证SO2;装置③中装有某种水溶液,显然③可用来验证CO2;②装入无水硫酸铜可验证水气,由于①、③中装的都是水溶液,气流经过后一定会带出水气,所以必须先用②验证产物中的水气,然后再验证SO2和CO2,不然就不能验证水气一定是反应产物;由于SO2和CO2都能与石灰水反应,使澄清的石灰水变浑浊,因此从②出来的气体必须先经过①验证和除去SO2后再进入③验证CO2,由此可以得出正确的连接顺序应当是④→②→①→③;
(2)二氧化硫能使品红褪色,A瓶的溶液褪色,体现了SO2的漂白性;二氧化硫能被高锰酸钾溶液氧化为SO42-,B瓶溶液的作用是除去二氧化硫,避免对检验二氧化碳造成干扰,B瓶中反应的离子方程式是5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;C瓶的溶液不褪色,可证明二氧化硫已除尽,C瓶溶液的作用是确认二氧化硫已除尽。
(3)装置②中装入无水硫酸铜,看到现象是固体由白色变蓝色;
(4)装置③用来检验二氧化碳,装入的试剂是澄清石灰水,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,装置③的现象是溶液变浑浊;
(4)A.BaCl2溶液与二氧化硫、二氧化碳都不反应,故不选A;
B.Ba(OH)2溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应,故不选B;
C. SO2被H2O2氧化为H2SO4,H2SO4与的BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,二氧化碳不反应,故选C;
D.滴加H2O2的Ba(OH)2溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应,故不选D。
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀硫酸钡的质量为4.66g,硫酸钡的物质的量为0.02mol,根据硫元素守恒,SO2的物质的量是0.02mol,碱石灰1(足量)吸收二氧化碳质
量为1.32g,二氧化碳的物质的量是
1.32g
44g/mol
0.03mol, CO2和SO2物质的量比3:2。
22.根据下图所示实验回答下列问题:
(1)装置A中试管内发生反应的化学方程式是_________________________________。
(2)根据装置B中的现象可以证明SO2具有__________性,反应一段时间后,将装置B中试管加热,可以观察到_______________________。
(3)装置C中试管口的棉花团上发生反应的离子方程式为________________________。
(4)如果将装置B换成装置D,并从直立导管中向氯化钡溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则这种气体可能是_________________(填一种即可)。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+2H2O+ SO2↑漂白溶液由无色变成红色 SO2+2OH-
=SO32-+H2O NO2(或Cl2、或O2、或NH3,合理即可)
【分析】
(1)装置A中铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,但不稳定;
(3)装置C中试管口的棉花团中浸有的NaOH溶液,可与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(4)SO2与氯化钡不反应,若产生白色沉淀,可有2种途径,一使溶液显碱性,生成亚硫酸钡;二氧化SO2,生成硫酸钡。
【详解】
(1)装置A中铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为
Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+2H2O+ SO2↑;
(2)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,但不稳定,在加热时还原,即溶液由无色变成红色;
(3)装置C中试管口的棉花团中浸有的NaOH溶液,可与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(4)SO2与氯化钡不反应,若产生白色沉淀,可有2种途径,一使溶液显碱性,生成亚硫酸钡;二氧化SO2,生成硫酸钡,则答案为NO2(或Cl2、或O2、或NH3,合理即可)。
【点睛】
使SO2与氯化钡产生白色沉淀,可有2种途径,一使溶液显碱性,生成亚硫酸钡;二氧化SO2,生成硫酸钡。
23.某化学兴趣小组在实验室以铜和浓硫酸为原料,采用两种方法制取胆矾。
制备方法如下:
方法一:将铜屑放入浓硫酸中加热
(1)写出该反应的化学方程式______________。
(2)浓硫酸试剂瓶上贴的标签应该是______________(填字母选项)。
(3)通过上述反应后,经过一系列操作,若最终得到胆矾晶体25.0g,则被还原的H2SO4的物质的量为____________mol。
方法二:将铜屑置入稀硫酸中,加热并不断鼓入空气,该反应的化学方程式为:2Cu+
H2SO4+O2 2 CuSO4+2H2O
(4)写出该反应的离子方程式:____________________________。
(5)上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(6)充分反应后,将制得的硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、___________,过滤,即可得到胆矾晶体。
(7)对比两种方法,方法二相对于方法一有两个明显的优点:
①制取等质量的胆矾消耗的硫酸的量少;
②__________________________________________________
【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O D 0.1 2Cu+4H++ O2 Cu2++2H2O 1:2 冷却结晶不产生污染气体SO2
【分析】
根据浓硫酸的氢氧化性书写相关反应方程式;根据反应方程式及物质的量与质量等的关系进行相关计算;根据物质的分离与提纯的方法分析解答;根据反应原理中是否污染空气和对原理的需求等方面分析解答。
【详解】
(1)浓硫酸具有强氧化性,加热条件下可以与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+
SO2↑+2H2O;
(2)浓硫酸具有腐蚀性,所以试剂瓶上贴的标签应该是D,故答案为:D;
(3)根据反应方程式知,被还原的H2SO4的物质的量等于生成二氧化硫的物质的量等于生
成的硫酸铜的物质的量:n(H2SO4)=n(SO2)=n(CuSO4)=n(CuSO4 H2O)=
25g
=0.1mol 250g/mol
,故
答案为:0.1;
(4)稀硫酸与铜不反应,通入氧气时将铜氧化,最终生成硫酸铜和水,其离子方程式为:
2Cu+4H++ O2Δ
Cu2++2H2O,故答案为:2Cu+4H++ O2
Δ
Cu2++2H2O;
(5)上述反应中,氧气作氧化剂,铜作还原剂,物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;(6)硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,即可得到胆矾晶体,故答案为:冷却结晶;
(7)SO2属于大气污染物,根据反应的产物分析得:对比两种方法,方法二相对于方法一有明显的优点是不产生污染气体SO2,故答案为:不产生污染气体SO2。
24.亚硫酰氯(SOC12)又名氯化亚砜,其熔点一105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。
是一种无色或淡黄色发烟液体,遇水剧烈与水反应生成SO2和另一酸性气体,常用作脱水剂,广泛应用于医药、农药、来料工业及有机合成工业。
(1)氯化亚砜储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是___;用硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件可合成氯化亚砜,如果想达到原子利用率最大化,则三者的物质的量之比为___。
(2)实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,部分装置如图所示。
①装置b的作用是___。
②实验室制取SOCl2所选仪器的链接顺序:③→___。
(3)甲同学设计如图装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)。
选用装置如图:。