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湖北省宜昌市天问高中化学硫及其化合物 测试试题

湖北省宜昌市天问高中化学硫及其化合物  测试试题
湖北省宜昌市天问高中化学硫及其化合物  测试试题

湖北省宜昌市天问高中化学硫及其化合物 测试试题

一、选择题

1.下列有关化学反应的叙述正确酌是 A .常温下铜在浓硝酸中发生钝化 B .氯气和烧碱反应可制取漂白粉 C .碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱 D .铁和高温水蒸气反应生成铁红

【答案】C 【详解】

A. 常温下铁和铝在浓硝酸中发生钝化,铜不发生钝化,故A 错误;

B. 氯气和石灰乳反应可制取漂白粉,故B 错误;

C. 碳酸氢钠固体受热分解323222NaHCO Na CO +CO +H O =?

↑可得到纯碱,故C 正确; D. 铁和高温水蒸气反应生成四氧化三铁,故D 错误; 故答案选:C 。

2.下列变化中,不属于化学变化的是( ) A .SO 2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. SO 2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CO 2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 。

3.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。

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.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。

6.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Fe 2S 3 【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SO 2,SO 3可由SO 2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O 2反应时做还原剂,硫与H 2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 。

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

1

2

×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(ZnSO4)+n(SO2)=n(H2SO4)总,得出n(ZnSO4)=(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。

【点睛】

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.物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在,下列选项中物质的转化在一定条件下不能一步实现的是()

A.Si SiO2Si B.NO2HNO3NO2

C.Fe FeCl3Fe D.S SO2S

【答案】C

【详解】

A.Si+O2加热SiO2;SiO2+2C高温Si+2CO,选项物质转化在一定条件下能一步实现,故A正确;

B.3NO2+H2O═2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,选项物质转化在一定条件下能一步实现,故B正确;

C.2Fe+3Cl2加热2FeCl3,Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2,在金属活动性顺序中,铁在铜的前面,

??→Fe的转化无法一步实现,故C错误;铜不能与亚铁盐溶液发生置换反应,故FeCl3Cu

D.S+O2点燃SO2,SO2+2H2S═3S↓+2H2O,选选项物质转化在一定条件下能一步实现,故D 正确;

答案选C。

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中一定含有Cl-

B向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生该溶液中一定含有CO32-

C向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-

D向某溶液中加入NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀该溶液中一定含有Fe3+

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,则原溶液中可能含Cl?或SO42-等,A错误;

B. 向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,则原溶液中可能含CO32?或SO32?,或HCO3?等,B错误;

C. 向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中可能含有SO42?或Ag+,但二者不能同时存在,C错误;

D. 向某溶液中加入NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀,则沉淀为氢氧化铁,该溶液中一定含有Fe3+,D正确;故答案为:D。

11.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H2SO4

D.当X是强碱时,E是HNO2

【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,NO2或者是SO2和SO3等,推知Y一定是O2,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NH4+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、H2SO4、HNO3,再根据当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素。由NH4+的性质与碱反应生产NH3,则可推出;当X是强碱时E是HNO3;当X是强酸时,E 是H2SO4,综上推出A的离子中含有NH4+离子,且含有S元素,可推出A为(NH4)2S。【详解】

A.当D为SO3 时,E为H2SO4,SO3与水化合成H2SO4,没有发生氧化还原反应,当D为NO2时,E为HNO3,NO2与水发生氧化还原反应,A正确;

B.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;当X是强酸时,B为

H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,B不正确;

C.当X是强酸时,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,C正确;

D.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,D正确;

故选C。

12.下列说法不正确的是

A.氯水、氨水、漂白粉都是混合物

B.C60、金刚石、石墨都是碳元素的同素异形体

C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都是强氧化性酸

D.Na2O2、Cl2、SO2都能使紫色石蕊溶液褪色

【答案】D

【详解】

A.氯水是氯气的水溶液,氨水是氨气的水溶液,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,都属于混合物,选项A正确;

B.C60、石墨和金刚石都是碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,选项B正确;C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都具有强氧化性,是强氧化性酸,选项C正确;

D.Na2O2、Cl2都能使紫色石蕊溶液褪色,SO2只能使紫色石蕊溶液变红而不能褪色,选项D不正确;

答案选D。

13.根据下列实验操作和现象,所得结论错误的是

实验操作现象结论

A ①滴加足量稀盐酸

②再滴加BaCl2溶液

无明显现象

白色沉淀

原溶液一定含SO42-

B①滴加稀盐酸有大量气泡产生原溶液一定含CO32-

A.A B.B C.C D.D

【答案】B

【详解】

A.向某溶液中加入稀盐酸,无明显现象,排除了干扰离子,如碳酸根离子、亚硫酸根离子等,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为硫酸钡,说明原溶液中一定含有SO42-,选项A正确;

B.某溶液中滴加稀盐酸,产生大量的气泡,另取一份滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀,原溶液中可能含有SO32-,不一定含有CO32-,选项B错误;

C.向某溶液中加入NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,则证明原溶液中一定含有NH4+,选项C正确;

D.溶液中加入KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+;再加少量氯水,溶液变红,说明加入氯水生成了Fe3+,原溶液中存在Fe2+,选项D正确;

答案选B。

14.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。

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.下列实验中,固体不会..溶解的是( ) A .氧化铝与足量的稀盐酸混合 B .过氧化钠与足量水混合 C .氢氧化铝与足量的氨水混合 D .木炭与足量浓硫酸共热

【答案】C 【详解】

A .氧化铝与足量的稀盐酸反应生成氯化铝和水,可完全溶解,故A 错误;

B .过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,可完全溶解,故B 错误;

C .氢氧化铝与氨水不反应,固体不能溶解,故C 正确;

D .浓硫酸具有强氧化性,木炭与足量浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,可完全溶解,故D 错误; 故选C 。

17.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 。

18.二氯化二硫(S 2Cl 2)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,S 2Cl 2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 .S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2

B .S 2Cl 2的结构式为Cl —S —S —Cl

C .S 2Cl 2中S 显—1价

D .2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+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;S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,S 2Br 2 相以分子质量较大,所以沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2,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S 2Cl 2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S 2Cl 2中Cl 显-1价,S 显+1价,C 错误;

D. 由题中信息S 2Cl 2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S 2Cl 2与水发生反应的化学方程式为2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+3S↓+4HCl ,D 正确;故选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。

SO的叙述正确的是C。

综上所述,有关S和

2

20.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()

选项溶液现象结论

A H2O2溶液无明显现象SO2与H2O2不反应

B H2S溶液产生淡黄色沉淀SO2有氧化性

C酸性KMO4溶液溶液紫色褪去SO2有还原性

D滴有酚酞的NaOH溶液溶液红色褪去SO2有酸性氧化物的性质

A.A B.B C.C D.D

【答案】A

【详解】

A.SO2与H2O2反应生成H2SO4,结论错误,故A错误;

B.SO2与H2S反应生成S沉淀,SO2中S元素化合价降低,SO2表现氧化性,故B正确;C.SO2有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C正确;

D.SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,氢氧化钠溶液碱性减弱,溶液红色褪去,故D正确;

选A。

【点睛】

本题考查二氧化硫的性质,注意掌握二氧化硫具有氧化性、还原性、漂白性以及酸性氧化物的性质,试题有利于提高学生的理解能力及综合应用能力。

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CO2、SO2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H2、SO2等气体;④二氧化硫是具有刺激性气味的气体,SO2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SO2和Cl2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 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑无明显现象溶液由无色变为红色 Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+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。

24.已知SO 2+I 2+2H 2O=H 2SO 4+2HI ,某化学兴趣小组选用下列实验装置,测定工业原料气(含SO 2、N 2、O 2)中SO 2的含量。

(1)若原料气从左流向右时,上述装置组装连接的顺序:原料气→__________________(填“a”“b”“c”“d”“e”)。

(2)装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为_____________;当装置Ⅱ中出现________现象时,立即停止通气。

(3)若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、体积为20 mL,收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积),SO2的体积分数为________。

【答案】c→d→b→a→e SO2+I2+2H2O===4H++SO42-+2I-蓝色褪去7%

【分析】

(1)本题考查了排水法的连接顺序;SO2用碘吸收,氧气和氮气不溶于水,可用通过排水法测量起体积。

(2)根据方程式可直接写出离子方程式。

(3)找出SO2与I2对应关系,求出SO2体积,可以求出混合气体中SO2的体积分数。

【详解】

:(1)SO2用碘水吸收,氧气和氮气不溶于水,可用通过排水法测量起体积;所以正确的顺序为原料气→c→d→b→a→e;正确答案:c→d→b→a→e。

(2)二氧化硫、碘与水混合反应生成硫酸和氢碘酸,反应的离子方程式

为:SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;由于碘遇淀粉显蓝色,所以当溶液蓝色褪去时,即停止通气;正确答案:SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;蓝色褪去。

(3)由反应方程式可知: SO2---I2关系可知:V(SO2)=0.05×20×10-3×22.4×1000mL=22.4mL,则SO2的体积分数为=22.4/(297.6+22.4)×100%=7%;正确答案:7%。

25.为了探究木炭与浓H2SO4反应的产物中是否存在CO2,某同学选用如图所示装置进行实验:

(1)仪器a的名称为:_____;在组装好上述实验装置后,在装入药品之前必需的实验操作是_____。

(2)写出A中发生反应的化学方程式_____。

(3)装置B的作用是_____

(4)已知SO2也可以使澄清的石灰水变浑浊,则能说明产物中一定存在CO2气体的实验现象为_____.

【答案】分液漏斗检查装置的气密性 C+2H2SO4(浓)Δ

CO2↑+2SO2↑+2H2O 除去混合

气体中二氧化硫 C中品红不褪色,D中溶液出现白色沉淀

【分析】

碳和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2和CO2,SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,因此在用澄清石灰水检验CO2之前必须把SO2吸收干净,酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO2,品红用于检验SO2是否除干净。

【详解】

(1)由图可知仪器a为分液漏斗,在组装好上述实验装置后,在装入药品之前必须检验装置的气密性,故答案为:分液漏斗;检查装置的气密性;

(2)装置A中发生的反应为C和浓硫酸共热生SO2、CO2和水,化学方程式为:

C+2H2SO4(浓)Δ

CO2↑+2SO2↑+2H2O;

(3)用澄清石灰水检验CO2之前必须把SO2吸收干净,酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以氧化二氧化硫,因此用酸性高锰酸钾溶液除掉SO2;故答案为:除去混合气体中二氧化硫;

(4)品红溶液不褪色,说明SO2除干净,澄清的石灰水变浑浊,即可说明产物中一定存在CO2气体,故答案为:C中品红不褪色,D中溶液出现白色沉淀。

【点睛】

本题考查了浓硫酸的强氧化性,侧重于SO2和CO2性质的比较,SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,因此在用澄清石灰水检验CO2之前必须把SO2吸收干净,为高频考点,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学生学习实验的积极性。

26.Ⅰ.为探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,设计实验装置如图所示,部分实验现象为:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色;B中产生白色沉淀;D中溶液变成红色。(洗气瓶中试剂均足量)

(1)分析推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有_______________________________。

(2)D中的反应分两步进行,写出第一步反应的离子方程式_____________________。

II.测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水x的值,实验装置和过程如下:取硫酸铜晶体7.23 g置于硬质试管中,先通N2排除体系内空气,酒精喷灯高温加热充分,待A中蓝色晶体最终变成黑色,停止加热,再次鼓入N2至装置冷却到室温。(洗气瓶中试剂均足量)

(1)取B中白色沉淀经过滤洗涤干燥称量得固体6.99 g,经计算可得CuSO4·xH2O中

x=__________,再次鼓入N2的目的是____________________。

(2)某同学提出,要测定晶体中结晶水x的值,也可将B装置用装有浓硫酸的洗气瓶替换,最终测浓硫酸增重即可计算得到结果,评价该同学的方案是否可行?(如果不可行,请说明理由)_____________________________

【答案】CuO、SO3、SO2、O2、H2O 4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++2H2O 4.5 使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收不可行,SO3也能溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量

【分析】

I、该实验的目的是探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色,说明晶体受热分解产生了CuO;B中酸性BaCl2溶液产生白色沉淀,则分解产物中有SO3;D中溶液变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,即产物中有氧化性物质,根据质量守恒定律可知,该氧化性物质为O2,则分解产物中有SO2生成(CuSO4中,O为-2价,若得到O2,需要升高化合价,所以S的化合价一定降低,生成SO2),所以B中的现象是品红溶液褪色,E的作用是吸收多余的有害气体,防止污染环境;

II、根据实验I推出硫酸铜晶体产物有SO2、SO3,B中含有Cl2和BaCl2,Cl2在水中可以将SO2氧化为SO42-,故CuSO4中的S全部转化为了BaSO4,则可以通过BaSO4的质量来计算x的值。

【详解】

I、(1)经分析,CuSO4受热分解产生的产物有CuO、SO2、SO3、O2;对于晶体而言,受热分解产物还有H2O,故可推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有CuO、SO3、SO2、O2、

H2O;

(2)D中,Fe2+先被O2氧化为Fe3+,Fe3+再和SCN-结合生成血红色物质,涉及的离子反应为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;

II、(1)根据题意可知,n(BaSO4)=

6.99g

233g/mol

=0.03mol,则n(CuSO4·xH2O)=0.03mol,所以

有0.03mol×(150+18x)g/mol=7.23g,解得x=4.5;再次通入N2的目的是使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收;

(2)不可行,分解产物SO3可以溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量。

【点睛】

本题的难点在于实验II的(2)题,浓硫酸吸收SO3是一个很少见的知识点,主要出现在硫酸工业的第三步,考生需要结合平时学习中的知识去分析问题。

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