内容正文:
专题五 卤素与氧和硫
一、填空题
1.氯气是一种____色、有____气味的气体,密度比空气____。 答案:黄绿;刺激性;大。 解析:这是氯气的基本物理性质,需要学生记忆,黄绿色和刺激性气味是氯气特有的,根据其相对分子质量可知密度比空气大。
2.氯气与水反应的化学方程式为____,其中氧化剂是____,还原剂是____。 答案:Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO;Cl₂;Cl₂。 解析:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,在这个反应中氯气中的氯元素化合价既升高又降低,所以氯气既是氧化剂又是还原剂。
3.氯化氢是一种____色、有____气味的气体,极易溶于水,其水溶液就是盐酸。 答案:无;刺激性。 解析:考查氯化氢的物理性质,无色刺激性气味气体是其重要特征。
4.卤族元素从上到下,原子半径逐渐____,得电子能力逐渐____,单质的氧化性逐渐____。 答案:增大;减弱;减弱。 解析:卤族元素的原子结构递变规律导致其性质的变化,原子半径增大,对电子的吸引能力减弱,氧化性也就减弱。
5.卤化银的颜色各不相同,AgCl 是____色,AgBr 是____色,AgI 是____色。 答案:白;浅黄;黄。 解析:卤化银的颜色是鉴别它们的重要依据。
6.臭氧的化学式为____,它能吸收太阳光中的____,保护地球生物。 答案:O₃;紫外线。 解析:臭氧对地球生物的保护作用是其重要的环境意义,它能吸收紫外线。
7.硫在空气中燃烧的现象为____,化学方程式为____。 答案:产生淡蓝色火焰;S + O₂ 点燃 SO₂。 解析:硫在空气中和氧气中燃烧现象不同,在空气中是淡蓝色火焰,在氧气中是蓝紫色火焰。
8.硫粉可用于制____举一例,体现了硫的____填 “氧化性” 或 “还原性”。 答案:黑火药;氧化性。 解析:硫在黑火药反应中作为氧化剂,反应原理为 2KNO₃ + S + 3C = K₂S + N₂↑ + 3CO₂↑。
9.硫化氢是一种有____气味的气体,其水溶液呈酸性。二氧化硫是一种有____气味的气体,具有漂白性,但漂白后的物质不稳定。 答案:臭鸡蛋;刺激性。 解析:硫化氢的臭鸡蛋气味是其特征,二氧化硫的刺激性气味和漂白性是重要知识点。
10.检验硫酸根离子时,先加____酸化,再加入____溶液,若有白色沉淀生成,则证明有硫酸根离子。 答案:稀盐酸;BaCl₂。 解析:先加稀盐酸排除碳酸根等杂质离子的干扰,然后加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,可证明有硫酸根离子。
二、判断题
1.氯气是无色无味的气体。( ) 答案:错误。 解析:氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体,这是氯气重要的物理性质特征。
2.氯气在与金属反应时,氯元素化合价都降低,只作氧化剂。( ) 答案:正确。 解析:氯气具有强氧化性,在和金属反应时,金属失电子,氯元素得电子,化合价降低,所以氯气只作氧化剂。
3.氯化氢和盐酸都具有挥发性。( ) 答案:错误。 解析:氯化氢是气体,易挥发;盐酸是氯化氢的水溶液,浓盐酸有挥发性,而稀盐酸挥发性不明显,不能说氯化氢和盐酸都简单地具有挥发性这种笼统表述。
4.盐酸能与所有金属反应生成氢气。( ) 答案:错误。 解析:盐酸只能与在金属活动性顺序表中位于氢之前的活泼金属反应生成氢气,如铜等不活泼金属与盐酸不反应。
5.卤族元素单质的熔沸点随着原子序数的增大而升高。( ) 答案:正确。 解析:卤族元素单质都是分子晶体,随着原子序数增大,相对分子质量增大,分子间作用力增强,熔沸点升高。
6.卤素单质都能与水反应生成氢氟酸和相应的单质。( ) 答案:错误。 解析:氟气与水反应生成氢氟酸和氧气,其他卤素单质与水反应生成氢卤酸和次卤酸。
7.臭氧和氧气是同一种物质。( ) 答案:错误。 解析:臭氧的化学式是 O₃,氧气是 O₂,它们是不同的物质,臭氧有特殊的性质,如具有强氧化性和吸收紫外线的功能。
8.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫。( ) 答案:错误。 解析:硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在催化剂等条件下才进一步反应生成三氧化硫。
9.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体。( ) 答案:错误。 解析:硫是淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
10.硫化氢和二氧化硫混合后会发生氧化还原反应。( ) 答案:正确。 解析:硫化氢中的硫为 - 2 价,二氧化硫中的硫为 + 4 价,二者混合会发生反应 2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H₂O,是氧化还原反应。
三、选择题
1.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 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,则下列叙述中错误的是( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移3 mol电子
答案:B
解析:生成气体的物质的量为=1.5 mol,剩余硫酸的物质的量为×1 L×0.1 mol·
L-1=0.05 mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,浓硫酸与锌反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成H2,设反应生成x mol SO2,y mol H2,依据反应方程式可得x+y=1.5,2x+y=1.8,解得x=0.3,y=1.2,所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2,B项错误。
2.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
答案:B
解析:A、HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,选项A错误;B、由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,选项B正确;C、HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,选项C错误;D、久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,选项D错误;答案选B。
3.实验室用下列两种方法制取氯气:①用含292g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用174g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发,则反应后所得氯气的质量( )
A.方法①比方法②多 B.方法②比方法①多
C.两种方法一样多 D.无法比较
答案:B
解析:浓盐酸与MnO2反应的方程式为:,①用含292g l HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;实际消耗不足292g HCl,因为随着消耗,盐酸浓度变小,反应停止了,故产生氯气不足142g,②用174g MnO2与足量浓盐酸反应,174g MnO2可产生142g氯气,则B说法正确,A、C和D说法错误;答案选B。
4.已知:氯化铁易吸收空气中的水分而潮解。某同学利用如图装置制备无水氯化铁,下列有关说法错误的是
A.装置A的名称是分液漏斗
B.装置C、D中依次盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置E和装置F之间缺少一个干燥装置,没法制得无水氯化铁
D.装置F的目的是吸收多余的尾气,以防污染空气
答案:B
解析:A.装置A是分液漏斗,A正确;B.A中制得的氯气含HCl杂质,先除杂再干燥,故装置C为饱和食盐水,装置D为浓硫酸,B错误;C.装置E右侧也应增加干燥装置,防止F中水蒸气进入E中使氯化铁潮解,故装置E和装置F之间缺少一个干燥装置,C正确;D.氯气是大气污染物,装置F的目的是吸收多余的尾气,以防污染空气,D正确;答案选B。
5.下列能使紫色石蕊试液先变红后褪色的气体是
A.SO2 B.Cl2 C.NH3 D.HCl
答案:B
解析:A.SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+,能使石蕊变红,但不能使之褪色,故A不选;
B.Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸,H+能使紫色石蕊试液变红,而HClO具有漂白性,又使溶液褪色,故B选;
C.NH3溶于水后生成NH3·H2O,NH3·H2O在水中能电离出OH-,能使石蕊溶液变蓝,故C不选;
D.HCl在水中电离出H+,能使紫色石蕊试液变红,但不能使之褪色,故D不选;
综上所述,答案为B。
6.下列有色溶液褪色原理相同的是
①使品红溶液褪色 ②使品红溶液褪色 ③将加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色 ④使酸性溶液褪色
A.④② B.②④ C.②③ D.①④
答案:C
解析:①与品红反应生成无色物质,体现其漂白性;
②氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使品红溶液褪色;
③和水反应生成的NaOH显碱性,故溶液先变红,与水反应的过程中可生成,具有强氧化性从而使溶液褪色;
④使酸性溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应,与的还原性有关。
综合以上分析,有色溶液褪色原理相同的是②③;故选C。
7.将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是
① O2 ②Cl2 ③NH3 ④H2S ⑤CO2
A.②③④ B.⑤ C.①⑤ D.①②⑤
答案:B
解析:①在水溶液中O2可以把SO2氧化为硫酸根,从而生成硫酸钡沉淀,①不符合题意;
②在水溶液中Cl2可以把SO2氧化为硫酸根,从而生成硫酸钡沉淀,②不符合题意;
③NH3溶于水得到一水合氨,与SO2反应得到亚硫酸铵,亚硫酸铵和氯化钡可以反应生成亚硫酸钡沉淀,③不符合题意;
④H2S可以和SO2发生归中反应生成S沉淀,④不符合题意;
⑤CO2和SO2不反应,且二者均不与氯化钡反应,不会有沉淀生成,⑤符合题意;
综上所述答案为B。
8.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO>I->Cl-)。
下列说法不正确的是( )
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
答案:A
解析:二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以和氢氧化钠反应,所以试剂B不能选择NaOH标准液,A错误;若试剂A选择碱液,可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准液,D正确。
9.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是( )
A.溶液B中发生的反应为2SO2+O2===2SO3
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+
C.由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>SO
D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
答案:D
解析:酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。溶液B中通入空气发生反应:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O。其氧化性:O2>Fe3+,A、C两项错误;溶液C中含有Fe2(SO4)3,可用KSCN溶液检验Fe3+,B项错误;Fe2(SO4)3可循环利用,D项正确。
10.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液不会变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H++2Fe2++O2===2Fe3++2H2O
C.溶液酸性A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
答案:A
解析:尾气中的二氧化硫气体,通入酸性Fe2(SO4)3溶液中发生反应:2Fe3++2H2O+SO2===2Fe2++SO+4H+,B溶液中存在Fe2+,Fe2+与KSCN溶液不反应,溶液不会变为红色;B项电荷不守恒,应为:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O;反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液,Fe3+水解显酸性,溶液B为被二氧化硫还原生成的硫酸亚铁和二氧化硫被氧化生成的硫酸溶液,显酸性,溶液B中通入空气发生反应4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,消耗H+得到溶液C,所以溶液酸性B>C>A;溶液C为硫酸铁和硫酸溶液,加氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、水,D错误。
11.用如图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是( )
选项
①中试剂
①中现象
解释
A
Ba(NO3)2溶液
生成白色沉淀
SO与Ba2+生成白色BaSO3沉淀
B
品红溶液
溶液褪色
SO2具有漂白性
C
紫色石蕊溶液
溶液变红
SO2与水反应生成酸
D
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
SO2具有还原性
答案:A
解析:左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑,SO2通入Ba(NO3)2溶液中,首先发生反应SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO,而NO在酸性环境下具有强氧化性,可以将SO氧化成SO,故生成的白色沉淀为BaSO4,而不是BaSO3,A项错误。
12.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
答案:D
解析:X为浓硫酸,使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性;常温下铁遇到浓硫酸会钝化;若A为碳,则C为CO2,过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生;SO2转化成SO3是在催化剂作用下400~500 ℃、常压下进行的。
13.美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如下图所示),下列有关说法正确的是 ( )
A.设计该循环是为了制取能源气体O2
B.整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生44.8 L H2
C.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
D.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行
答案:C
解析:A项,O2不是能源气体,A错误;B项,没有说明气体所处的温度和压强,不能确定气体的体积,B错误;C项,都有化合价变化,均为氧化还原反应,C正确;D项,反应Ⅱ是H2SO4分解生成O2、SO2、H2O,不能在常温常压下进行,D错误。
14.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:A. 对于卤素来说,随着核电荷数的增大,元素的原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减小,非金属性逐渐减弱,A项正确;
B. 卤素原子最外层电子数相同,但由于F的非金属性最强,与其他元素形成化合物时,不可能失去电子,因此F没有最高正化合价,B项错误;
C. 一般情况下,同主族元素形成的化合物结构相似,相对分子质量越大,范德华力就越大,物质的熔、沸点就越高,但HF的分子之间除存在范德华力外,还存在氢键,使其熔、沸点比HCl、HBr的高,C项错误;
D. 卤素单质都是由分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力就越大,物质的熔、沸点就越高,D项错误。答案选A。
15.MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸过程中可以用浓盐酸代替稀硫酸
B.操作X的名称是过滤
C.氧化过程发生反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
D.Cl2与NaOH溶液加热反应得到的NaClO3可以循环使用
答案:A
解析:A. 由分析可知,MnO2不溶于硫酸,浓盐酸能与MnO2反应,所以在酸浸过程中不能用浓盐酸代替稀硫酸,故A错误;
B. 粗MnO2样品加入稀硫酸,MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,同时产生二氧化碳,过滤后得到二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液,操作X为过滤,故B正确;
C. 过渡后向滤液中加入氯酸钠,将Mn2+氧化生成MnO2沉淀,根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为5Mn2++2ClO+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+,故C正确;
D. 由流程可知,Cl2与NaOH溶液加热反应得到的NaClO3可以在“氧化”步骤循环使用,故D正确;
16.下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+=Fe3++H2O
B.碳酸钙与稀盐酸反应:+2H+=CO2↑+H2O
C.Cl2与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2+++H++OH-=BaSO4↓+H2O
答案:C
解析:A.氧化亚铁与稀盐酸反应生成亚铁离子,离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O,故A错误;B.碳酸钙难溶于水,不能写成离子,正确离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+,故B错误;C.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,C正确;D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应离子方程式为Ba2+++2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故D错误;综上所述答案为C。
17.在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是 ( )
A.①②③④ B.仅①②③
C.仅①③④ D.仅②③④
答案:A
解析:图①梨失水变干表现出浓硫酸的吸水性;图②可通过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性;图③通过观察KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性;图④浓硫酸的液面上升,水的液面下降,说明浓硫酸具有吸水性。
18.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中含硫化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放
答案:A
解析:硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环,故A正确;硫循环中含硫化合物有有机物,如R1—S—R2,也有无机物,如SO2,故B错误;硫循环中硫元素有的被氧化,有的被还原,故C错误;烧煤时加石灰石,可减少SO2的排放,但不会减少温室气体的排放,故D错误。
19.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,向C中加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案:B
解析:硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr,向H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。
20.天然气是一种重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.整个脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液并未参与反应
B.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶n(O2)=2∶1
C.脱硫过程需不断补充FeSO4
D.CH4是天然气脱硫过程的催化剂
答案:B
解析:在脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应:Fe2(SO4)3+H2S===2FeSO4+H2SO4+S↓,A错误;脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应:Fe2(SO4)3+H2S===2FeSO4+H2SO4+S↓,然后发生反应:4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应方程式为2H2S+O2===2S↓+2H2O,故参加反应的n(H2S)∶n(O2)=2∶1,B正确;脱硫过程反应产生中间产物FeSO4,后该物质又反应被消耗,FeSO4的物质的量不变,其在流程中循环利用,因此不需补充FeSO4,C错误;CH4在反应过程中没有参加反应,因此不是天然气脱硫过程的催化剂,D错误。
21.为了检验SO,甲、乙、丙、丁四位同学设计了如下四种方案,其中最优的方案是 ( )
A.方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解
B.方案乙:试液无沉淀(也无气泡)白色沉淀
C.方案丙:试液无沉淀白色沉淀
D.方案丁:试液白色沉淀(过滤)沉淀不溶解
答案:B
解析:A项,与BaCl2溶液反应产生白色沉淀的可能是SO、CO和Ag+,再加入稀盐酸,BaSO4和AgCl都不溶解,不能检验出SO,A错误;B项,加入足量盐酸没有沉淀生成,排除Ag+,没有气体产生,排除CO、SO,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,则该瓶溶液中一定含有SO,B正确;C项,稀硝酸可将SO氧化成SO,与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀的SO不一定是原溶液中的,可能是SO被氧化生成的SO,C错误;D项,加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的可能是SO、SO和CO,加入盐酸后,BaSO3会转化成BaSO4(酸性条件下NO能氧化BaSO3),D错误。
22.利用以下方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是 ( )
A.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的Fe3+:试液黄色溶液红色溶液
D.检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解
答案:B
解析:A选项中先加入稀硝酸,硝酸可能将SO氧化成SO,最终也会出现白色沉淀,A选项错误;B选项中先加入足量稀盐酸,可以排除SO、CO、Ag+的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在SO,B选项正确;C选项,H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,故C选项错误;D选项,如果溶液中存在SO,也会出现相同的实验现象,故D选项错误。
23.《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是( )
A.绿矾的化学式为CuSO4·5H2O
B.绿矾需密封保存
C.朴硝的水溶液显酸性
D.“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
答案:B
解析:绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,A错误;绿矾为FeSO4·7H2O,其还原性较强,易被氧气氧化,故其需密封保存,B正确;朴硝为Na2SO4·10H2O,其为强酸强碱盐,不能水解,故其水溶液显中性,C不正确;“吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也”,说明在高温下绿矾中的亚铁离子被氧化为Fe3+,故发生了氧化还原反应,D不正确。
24.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气
C.SO2能使品红溶液褪色,故CO2也能使品红溶液褪色
D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
答案:D
解析:A项中CO2无还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色;B项中金属与HNO3反应不产生H2;C项中CO2无漂白性,不能使品红溶液褪色。
25.下列叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中,质量都会减小、浓度都会降低
B.氯水和活性炭都可以使红墨水褪色,其原理相同
C.浓硝酸见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D.浓硫酸有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
答案:C
解析:浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,二者在空气中浓度都会降低,但浓硫酸的质量增加,A错误;氯水是氧化有色物质使其褪色,而活性炭是吸附有色物质使其褪色,所以原理不同,B错误;浓硝酸不稳定,见光分解生成二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸而使硝酸显黄色,C正确;浓硫酸有强氧化性,在加热的条件下能与Cu发生剧烈反应,常温下几乎看不到反应发生,D错误。
四、名词解释
1. 氯气的漂白性
答案:氯气本身没有漂白性,但氯气与水反应生成的次氯酸(HClO)有强氧化性,能将有色物质氧化为无色物质,这种通过次氯酸表现出的使有色物质褪色的性质称为氯气的漂白性。
2. 卤族元素
答案:卤族元素是周期表中第 ⅦA 族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),它们最外层电子数都是 7,具有相似的化学性质,在自然界中多以化合态存在,都有较强的氧化性。
3. 臭氧的光化学作用
答案:臭氧在平流层中可以吸收太阳光中的紫外线,这一过程称为臭氧的光化学作用。当紫外线照射臭氧时,臭氧分子会分解为氧气和一个氧原子,氧原子再与氧气反应重新生成臭氧,这个过程不断循环,从而减少了到达地球表面的紫外线量,保护地球生物。
4. 硫化氢的还原性
答案:硫化氢中硫元素为 -2 价,是硫的最低价态,因此硫化氢具有还原性。它能与许多氧化剂反应,例如在与二氧化硫反应时,硫化氢被氧化生成硫单质,自身化合价升高,体现了其在化学反应中失去电子的能力。
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专题五 卤素与氧和硫
一、填空题
1.氯气是一种____色、有____气味的气体,密度比空气____。
2.氯气与水反应的化学方程式为____,其中氧化剂是____,还原剂是____。
3.氯化氢是一种____色、有____气味的气体,极易溶于水,其水溶液就是盐酸。
4.卤族元素从上到下,原子半径逐渐____,得电子能力逐渐____,单质的氧化性逐渐____。
5.卤化银的颜色各不相同,AgCl 是____色,AgBr 是____色,AgI 是____色。
6.臭氧的化学式为____,它能吸收太阳光中的____,保护地球生物。
7.硫在空气中燃烧的现象为____,化学方程式为____。
8.硫粉可用于制____举一例,体现了硫的____填 “氧化性” 或 “还原性”。
9.硫化氢是一种有____气味的气体,其水溶液呈酸性。二氧化硫是一种有____气味的气体,具有漂白性,但漂白后的物质不稳定。
10.检验硫酸根离子时,先加____酸化,再加入____溶液,若有白色沉淀生成,则证明有硫酸根离子。
二、判断题
1.氯气是无色无味的气体。( )
2.氯气在与金属反应时,氯元素化合价都降低,只作氧化剂。( )
3.氯化氢和盐酸都具有挥发性。( )
4.盐酸能与所有金属反应生成氢气。( )
5.卤族元素单质的熔沸点随着原子序数的增大而升高。( )
6.卤素单质都能与水反应生成氢氟酸和相应的单质。( )
7.臭氧和氧气是同一种物质。( )
8.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫。( )
9.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体。( )
10.硫化氢和二氧化硫混合后会发生氧化还原反应。( )
三、选择题
1.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 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,则下列叙述中错误的是( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移3 mol电子
2.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
3.实验室用下列两种方法制取氯气:①用含292g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用174g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发,则反应后所得氯气的质量( )
A.方法①比方法②多 B.方法②比方法①多
C.两种方法一样多 D.无法比较
4.已知:氯化铁易吸收空气中的水分而潮解。某同学利用如图装置制备无水氯化铁,下列有关说法错误的是
A.装置A的名称是分液漏斗
B.装置C、D中依次盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置E和装置F之间缺少一个干燥装置,没法制得无水氯化铁
D.装置F的目的是吸收多余的尾气,以防污染空气
5.下列能使紫色石蕊试液先变红后褪色的气体是
A.SO2 B.Cl2 C.NH3 D.HCl
6.下列有色溶液褪色原理相同的是
①使品红溶液褪色 ②使品红溶液褪色 ③将加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色 ④使酸性溶液褪色
A.④② B.②④ C.②③ D.①④
7.将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是
① O2 ②Cl2 ③NH3 ④H2S ⑤CO2
A.②③④ B.⑤ C.①⑤ D.①②⑤
8.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO>I->Cl-)。
下列说法不正确的是( )
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
9.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是( )
A.溶液B中发生的反应为2SO2+O2===2SO3
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+
C.由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>SO
D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
10.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液不会变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H++2Fe2++O2===2Fe3++2H2O
C.溶液酸性A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
11.用如图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是( )
选项
①中试剂
①中现象
解释
A
Ba(NO3)2溶液
生成白色沉淀
SO与Ba2+生成白色BaSO3沉淀
B
品红溶液
溶液褪色
SO2具有漂白性
C
紫色石蕊溶液
溶液变红
SO2与水反应生成酸
D
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
SO2具有还原性
12.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
13.美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如下图所示),下列有关说法正确的是 ( )
A.设计该循环是为了制取能源气体O2
B.整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生44.8 L H2
C.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
D.图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行
14.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是( )
A. B. C. D.
15.MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸过程中可以用浓盐酸代替稀硫酸
B.操作X的名称是过滤
C.氧化过程发生反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
D.Cl2与NaOH溶液加热反应得到的NaClO3可以循环使用
16.下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+=Fe3++H2O
B.碳酸钙与稀盐酸反应:+2H+=CO2↑+H2O
C.Cl2与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2+++H++OH-=BaSO4↓+H2O
17.在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是 ( )
A.①②③④ B.仅①②③
C.仅①③④ D.仅②③④
18.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中含硫化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放
19.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,向C中加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
20.天然气是一种重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.整个脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液并未参与反应
B.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶n(O2)=2∶1
C.脱硫过程需不断补充FeSO4
D.CH4是天然气脱硫过程的催化剂
21.为了检验SO,甲、乙、丙、丁四位同学设计了如下四种方案,其中最优的方案是 ( )
A.方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解
B.方案乙:试液无沉淀(也无气泡)白色沉淀
C.方案丙:试液无沉淀白色沉淀
D.方案丁:试液白色沉淀(过滤)沉淀不溶解
22.利用以下方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是 ( )
A.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的Fe3+:试液黄色溶液红色溶液
D.检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解
23.《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是( )
A.绿矾的化学式为CuSO4·5H2O
B.绿矾需密封保存
C.朴硝的水溶液显酸性
D.“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
24.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气
C.SO2能使品红溶液褪色,故CO2也能使品红溶液褪色
D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
25.下列叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中,质量都会减小、浓度都会降低
B.氯水和活性炭都可以使红墨水褪色,其原理相同
C.浓硝酸见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D.浓硫酸有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
四、名词解释
1. 氯气的漂白性
2. 卤族元素
3. 臭氧的光化学作用
4. 硫化氢的还原性
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