内容正文:
[课下巩固精练卷(十七)] 硫及其化合物
知识点
题目难易程度
较易
中档
较难
硫单质的性质
1、2
二氧化硫和三氧化硫
3
4、7、10
11
硫酸 硫酸根离子的检验
5、8、9
综合应用
6
12
一、选择题(每题5分,共10题,共50分)
1.下列关于单质硫的叙述:①通常状况下为黄色晶体;②不溶于水、易溶于酒精和CS2;③氧化性比氯气弱;④只能被还原不能被氧化;⑤医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病;⑥硫有许多同素异形体,如正交硫和斜方硫。其中正确的是( )
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①③⑤⑥
解析:选D。①在常温下,单质硫是一种黄色晶体,故正确;②单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故错误;③S元素的非金属性比Cl元素弱,则单质硫的氧化性比氯气弱,故正确;④单质硫中S元素的化合价处于中间价态,既能被氧化又能被还原,故错误;⑤单质硫能杀死病菌,医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病,故正确;⑥描述正确。
2.加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中,铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是( )
A.硫的熔、沸点较低
B.硫晶体属于分子晶体
C.铜丝能在硫蒸气中燃烧
D.黑色固体是Cu2S
解析:选D。加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生,说明硫的熔、沸点较低,因此硫晶体属于分子晶体,A、B正确;将光亮细铜丝伸入气体中,铜丝发光发热且有黑色物质生成,说明发生了化学反应,则铜丝能在硫蒸气中燃烧,C正确;根据实验现象不能得出黑色固体是Cu2S,因为CuS也是黑色的,D错误。
3.(人教必修第二册P10T2)下列关于SO2的叙述正确的是( )
A.SO2是无色、无味、有毒的气体
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
解析:选C。SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,A错误;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3,B错误;SO2具有还原性,能使KMnO4溶液褪色,C正确;食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用,故SO2可以作食品添加剂,D错误。
4.食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收,下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )
A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度
B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度
C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用
D.石灰石—石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
解析:选C。A项,葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰;B项,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,部分BaSO3也会被空气中的O2氧化;C项,氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用;D项,干燥的石灰石吸收SO2需要在高温下才能进行。
5.为精制食盐,需除去粗盐水中的Ca2+、SO和Mg2+,下列说法正确的是( )
A.①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
B.取滤液a,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明SO没有除尽
C.加入稀盐酸初期,溶液中无明显现象,后期则会生成无色气体
D.用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时,应在溶液蒸干后再停止加热
解析:选C。碳酸钠主要除掉钙离子和多加入的钡离子,因此Na2CO3要加在BaCl2溶液后面,故A项错误;取滤液a,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,可能生成了碳酸钡沉淀,不能说明SO没有除尽,故B项错误;加入稀盐酸初期,溶液中无明显现象,主要是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,后期则会生成无色气体,主要是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故C项正确;用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时,应在得到大量晶体后停止加热,利用余热蒸干剩余液体,故D项错误。
6.(2023·广东汕头三模)硫及其化合物在生活中应用广泛,下列有关离子方程式书写正确的是( )
A.往亚硫酸中逐步通入H2S气体:2H2S+2H++SO===3S↓+3H2O
B.往Na2S2O3溶液中滴加盐酸:S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O
C.往NaOH溶液中通入过量SO2:SO2+2OH-===SO+H2O
D.实验室利用Na2SO3制备SO2:SO+H2SO4(浓)SO+SO2↑+H2O
解析:选B。H2SO3是二元弱酸,离子方程式书写时不能拆,A错误;往NaOH溶液中通入过量SO2生成NaHSO3,该反应的离子方程式为:SO2+OH-===HSO,C错误;实验室利用Na2SO3和70%的浓硫酸反应制备SO2,该反应的离子方程式为:SO+2H+SO2↑+H2O,D错误。
7.(2023·江苏扬州中学模拟)实验室进行SO2性质探究,下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( )
解析:选A。铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,题给装置缺少酒精灯,不能用于制备二氧化硫,A错误;二氧化硫易溶于水,将充满二氧化硫的试管倒扣在水中,二氧化硫溶解导致试管中压强减小,水会进入试管中,B正确;二氧化硫具有弱氧化性,能与氢硫酸溶液反应生成硫沉淀和水,C正确;二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,则题给装置能用于吸收二氧化硫,防止污染空气,D正确。
8.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验装置
解析:选D。B项中滤纸片沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
9.NA表示阿伏加德罗常数的值,工业制硫酸的原理如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.0.1 mol H2SO4中含有H+数目为0.2NA
B.标准状态下,8 g SO3的体积为2.24 L
C.反应①中,若有4.8 g黄铁矿(FeS2)参与反应,则消枆O2的数目为0.11NA
D.反应②中,若将6.4 g SO2与足量的空气通入反应器中,生成SO3的数目为0.1NA
解析:选C。H2SO4属于共价化合物,H2SO4中不含H+,A错误; SO3标准状况下为固体,不是气体,不能直接运用22.4 L/mol进行计算,B错误;黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,根据化学方程式,消耗4.8 g FeS2,同时消耗氧气的物质的量为×11×=0.11 mol,即消耗氧气分子数为0.11NA,C正确;二氧化硫与氧气反应:2SO2+O22SO3,该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此本题无法计算出SO3的物质的量,D错误。
10.(双选)(2023·北京牛栏山一中三模)将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,除BaCl2溶液(无氧)外,都产生白色沉淀。实验测得各溶液pH变化曲线如图:
下列说法正确的是( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO
B.依据曲线b可推知0.2 mol·L-1 KNO3溶液(无氧)也能氧化SO2
C.曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为:Ba2++SO2+O2===BaSO4↓
D.曲线d所表示的过程中NO是氧化SO2的主要微粒
解析:选AB。曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液pH减小,说明二氧化硫与水反应生成了弱酸亚硫酸,溶液pH降低的原因是SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO,A正确;根据曲线b可知,0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2在无氧环境下可以氧化二氧化硫,依据该实验预测0.2 mol·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,B正确;曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的离子方程式是2Ba2++O2+2SO2+2H2O===2BaSO4↓+4H+,C错误;氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,所以不能说明曲线d所表示的过程中NO是氧化SO2的主要微粒,D错误。
二、非选择题(共2题,共30分)
11.(11分)某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。
(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图所示:
①先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是________________________________________________________________________。(2分)
②装置B的作用是______________________________________________________。(2分)
(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①实验装置连接的合理顺序为AB__________。装置H中黑色粉末是________。(3分)
②能证明产物中有CO的现象是
________________________________________________________________________。(2分)
③若含有SO2,E装置的作用是
________________________________________________________________________
(用化学方程式说明)。(2分)
解析:(1)①碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物,为了防止氧气对实验的干扰,先通入N2排出装置中的空气,然后加热,直至反应结束,继续通入N2将生成的气体吹出。②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体,装置B可以防止倒吸,为安全瓶。
(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,需要先检验SO2,然后除去SO2后再检验CO2,最后除去CO2后再检验CO,故实验装置的合理连接顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C;一氧化碳具有还原性,可以还原金属氧化物,故装置H中黑色粉末可以是氧化铜。②H中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊,即可证明产物中有CO。③二氧化硫能够与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。
答案:(1)①排出装置中的空气并将生成的气体吹出 ②防止倒吸
(2)①FECDGHC CuO ②H中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊 ③5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
12.(19分)(2023·四川成都三模联考)硫酸型酸雨是空气中的SO2通过二次转化反应生成H2SO4而形成。某学习小组在实验室中制取SO2并模拟空气中硫酸型酸雨的形成条件,实验设计和装置图(夹持仪器省略)如下:
实验步骤:
Ⅰ.安装好装置,进行操作Y,装入试剂,开始记录数据;
Ⅱ.打开甲装置仪器A的活塞,加入4 mL浓硫酸,打开乙装置中的磁力搅拌器,搅拌蒸馏水;
Ⅲ.300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,继续搅拌乙装置中的蒸馏水;
Ⅳ.500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2;
Ⅴ.整理通过pH传感器记录的数据,得到实验数据图像如下:
回答下列问题:
(1)甲装置中反应的化学方程式为
________________________________________________________________________;
操作Y是__________________________________________________。(4分)
(2)甲装置中,仪器A的作用是__________________________,若实验室中若没有仪器A,可用双孔橡胶塞、导管以及________________________(填仪器名称)来组装代替。(4分)
(3)装置中有三个气球,它们的作用是
________________________________________________________________________。(6分)
(4)300~500 s间,溶液pH变化不大的原因是
________________________________________________________________________。
500 s后,乙装置中主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。(4分)
(5)通过实验分析,空气中硫酸型酸雨形成的二次转化过程主要经历的是SO2→____________(填化学式)→H2SO4。(1分)
解析:由图可知,甲装置中亚硫酸钠粉末和浓硫酸反应制取SO2,产生的SO2通过导管进入乙装置和气球中,与蒸馏水反应生成亚硫酸,通过pH传感器可记录数据,300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,继续搅拌乙装置中的蒸馏水,丙装置内H2O2在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水,产生的氧气通过导管进入乙装置和气球中,500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2,H2O2与乙装置中的亚硫酸反应。
(1)甲装置中亚硫酸钠粉末和浓硫酸反应制取SO2,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,安装好装置,装入试剂之前要检查装置气密性。
(2)甲装置中,仪器A是恒压滴液漏斗,起到的作用是平衡气压,使液体能顺利滴下,控制反应进行,若实验室中没有仪器A,可用双孔橡胶塞、导管以及分液漏斗来组装代替。
(3)装置中有三个气球,它们的作用是可以缓冲装置内外的气压,防止发生安全事故,还可以吸收多余的SO2,防止污染空气。
(4)SO2溶于水生成H2SO3,300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,丙装置内H2O2在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水,因为O2溶解度不大,在溶液中H2SO3被氧化成H2SO4的反应速率慢,故300~500 s间,溶液pH变化不大,500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2,H2O2与乙装置中的亚硫酸反应,乙装置中主要反应的离子方程式为H2SO3+H2O2===2H++SO+H2O。
(5)通过实验分析,空气中硫酸型酸雨形成的二次转化过程主要经历的是SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧化成硫酸,即SO2→H2SO3→H2SO4。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑ 检查装置气密性
(2)平衡气压,使液体能顺利滴下,控制反应进行 分液漏斗
(3)可以缓冲装置内外的气压,防止发生安全事故,还可以吸收多余的SO2,防止污染空气
(4)O2溶解度不大,在溶液中H2SO3被氧化成H2SO4的反应速率慢 H2SO3+H2O2===2H++SO+H2O (5)H2SO3
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