专题07 硫的转化(考题猜想)(10大题型)-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲(鲁科版2019必修第一册)
2024-12-02
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.66 MB |
| 发布时间 | 2024-12-02 |
| 更新时间 | 2024-12-02 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49051247.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07 硫的转化
题型1 硫单质的性质与用途
题型2 二氧化硫的性质
题型3 二氧化硫的相关实验
题型4 离子方程式
题型5 硫酸根及其检验
题型6 浓硫酸的性质及其应用
题型7 与硫酸有关的计算
题型8 与浓硫酸有关的实验
题型9 硫元素及其化合物的转化
题型10 硫及其化合物的综合应用
▉题型1 硫单质的性质与用途
【例1】以下关于硫及其化合物的说法中正确的是
A.S在空气中充分燃烧可生成
B.既有氧化性又有还原性
C.稀硫酸与铁反应的离子方程式为:
D.浓硫酸与蔗糖的反应中只体现了浓硫酸的脱水性
【变式1-1】下列化合物不能由单质直接化合生成的是
A.SO2 B.FeS C.CuS D.CuCl2
【变式1-2】硫黄是古代常用的物质,古人认为:“石硫黄,味酸温,主人阴蚀疽痔恶血,坚筋骨除头秃,能化金银铜铁,奇物。”下列有关硫的说法中正确的是
A.硫的得电子能力较弱,与变价金属反应通常得到低价硫化物
B.硫有多种同素异形体,它们的性质相同
C.硫的化学性质比较活泼,自然界中没有游离态的硫存在
D.硫是一种黄色晶体,难溶于水,易溶于酒精和二硫化碳
【变式1-3】硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S84S66S412S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
▉题型2 二氧化硫的性质
【例2】“绿水青山就是金山银山”,除尘脱硫在环境保护中有着重要的作用。双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A.过程I中,SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,0.5molO2可氧化
C.双碱法脱硫过程中,Ca(OH)2可以循环利用
D.总反应为
【变式2-1】下列有关化学反应的叙述正确的是
A.的水溶液与溴蒸气反应富集溴,生成两种强酸
B.钠的还原性强,可以将Ti从其的盐溶液中置换出来
C.室温下,铜在浓硫酸中发生钝化
D.过量通入氨水反应生
【变式2-2】向BaCl2溶液中通SO2气体,无明显现象,再滴加H2O2溶液,最终得到白色沉淀。关于以上实验说法正确的是
A.SO2体现氧化性
B.白色沉淀中可能含BaSO3
C.最终溶液呈强酸性
D.若将BaCl2溶液换成Ba(OH)2溶液,现象完全一样
【变式2-3】下面描述了的一些化学性质,其中作氧化剂的是
A.溶于水形成不稳定的
B.在一定条件下与反应生成
C.通入到溶液中,溶液的棕黄色褪去
D.与气体混合出现淡黄色固体
▉题型3 二氧化硫的相关实验
【例3】实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠制备并探究其相关性质所用的实验装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置①中发生了氧化还原反应 B.装置②中溴水褪色说明具有漂白性
C.装置③中会出现浑浊 D.装置④中的可更换为苯
【变式3-1】按图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B.Ⅱ中无水硫酸铜不可替换为无水
C.Ⅲ中溶液褪色,证明产物中一定有
D.V中产生沉淀,证明产物中一定有
【变式3-2】实验室用如图所示装置研究不同价态硫元素之间的转化,下列操作或结论正确的是
A.在①的反应中,浓硫酸只表现出氧化性
B.②处棉花最终变成无色,体现了的漂白性
C.③处棉花上有淡黄色固体生成
D.反应结束后,向①中试管加水,观察颜色,确认有的产生
【变式3-3】实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是
A.试管①中发生的反应为:
B.取下试管②,不断振荡,试管中出现白色浑浊,其成分是
C.③中溶液紫色褪去,体现了的还原性,④中生成淡黄色沉淀,体现了的氧化性
D.⑤中溶液红色变浅,体现了酸性氧化物的性质
▉题型4 离子方程式
【例4】下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A.溶液中与过量NaOH溶液反应:
B.向溶液中通入少量
C.SO2和Cl2等体积通入品红溶液,不褪色:
D.氨水中通入少量二氧化硫:
【变式4-1】下列离子方程式正确的是
A.向明矾溶液中逐滴加入溶液至完全沉淀:
B.碳酸钙与醋酸溶液反应:
C.用“示踪原子法”来判断反应历程:
D.具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色:
【变式4-2】过量的通入浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中,现象和离子反应方程式均正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
先产生白色沉淀,后沉淀消失
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
【变式4-3】下列含硫化合物相互转化的离子方程式正确的是
A.H2SO3中滴加H2O2,H2SO3+H2O2=+2H++H2O
B.过量的氨水吸收SO2气体:SO2+NH3•H2O=+H2O+
C.暴露在空气中的Na2SO3溶液慢慢变质:+O2=2
D.稀H2SO4中滴加 Ba(OH)2溶液:Ba2++OH-++H+=BaSO4↓+H2O
▉题型5 硫酸根及其检验
【例5】下列操作能证明溶液中有存在的是
A.滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀
B.滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
C.先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
D.滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
【变式5-1】下列关于物质检验的说法中正确的是
A.往某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,则原溶液中不一定含Ca2+
C.向某无色溶液中先加入盐酸无现象,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明含 Cl⁻
D.某溶液焰色试验的火焰呈黄色,说明该溶液中只含钠离子不含钾离子
【变式5-2】下列关于物质的检验说法不正确的是
A.待测液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,一定含有
B.观察钾元素焰色反应的操作是:将铂丝放在稀盐酸中洗涤后灼烧至无色,然后再用铂丝蘸取固体氯化钾,置于煤气灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察,火焰呈紫色
C.待检液加入盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液得到白色沉淀,说明原溶液中一定有
D.待检液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则待检液中一定含有
【变式5-3】某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.取少量滤液,向其中滴加适量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
▉题型6 浓硫酸的性质及其应用
【例6】下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2
【变式6-1】下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A.硫酸和铜片加热条件下反应时,浓硫酸既能表现酸性,又表现出强氧化性
B.浓硫酸具有吸水性,能够使蔗糖等有机化合物炭化
C.浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
D.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸
【变式6-2】浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸在实验室中敞口放置,它们的质量和放置天数的关系如图,分析a、b曲线变化的原因是
A.a升华、b冷凝 B.a蒸发、b吸水
C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水
【变式6-3】如图,浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明非金属性:S>Cl
D.③中浓H2SO4与Na2SO3反应时,H2SO4被还原成SO2
▉题型7 与硫酸有关的计算
【例7】将一定量的锌与100 mL 18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体Y 33.6L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的c(H+) = 0.1 mol·L-1,则下列叙述不正确的是
A.气体Y是SO2和H2的混合物 B.气体Y中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗锌97.5 g D.反应中共转移电子3 mol
【变式7-1】硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示:
某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1000 kg该矿石(已知黄铁矿与氧气反应的方程式为:),假设生产过程中硫的损失为零,可制得质量分数为98%的浓硫酸的质量为
A.1250 kg B.125 kg C.62.5 g D.625 kg
【变式7-2】如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为
B.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数小于
C.配制的稀硫酸需取该硫酸
D.该硫酸与足量的铁反应生成
【变式7-3】用的浓硫酸20mL和铜共热一段时间后,待反应混合物冷却,滤去多余的铜,将滤液加水定容到100mL,溶液中浓度为,则下列说法错误的是
A.反应后稀释液中为
B.反应中消耗的硫酸为
C.溶解的铜的质量为6.4g
D.生成的在标准状况下的体积为2.24L
▉题型8 与浓硫酸有关的实验
【例8】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列说法正确的是
A.处变红,说明是酸性氧化物
B.或处褪色,均说明具有漂白性
C.与浓硫酸反应,只体现的氧化性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
【变式8-1】某同学设计下列实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱。
已知:①酸性强弱:亚硫酸>碳酸
②(浓)
下列说法正确的是
A.圆底烧瓶中的反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.实验时,应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗活塞
C.装置B中产生可说明硫元素的非金属性强于碳元素
D.装置C中生成白色沉淀可说明碳元素的非金属性强于硅元素
【变式8-2】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是
A.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
B.b处褪色,说明SO2具有漂白性
C.c处褪色,说明SO2具有还原性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
▉题型9 硫元素及其化合物的转化
【例9】硫及其化合物的“价-类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A.硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B.X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.H2S与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
D.N可由其相应单质直接化合生成
【变式9-1】“价一类”二维图体现了化学变化之美,硫及其化合物的“价一类”二维图如图所示。下列有关说法错误的是
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B.b能使溴水褪色,体现其还原性
C.d的浓溶液可用于干燥b D.存在的转化关系
【变式9-2】硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【变式9-3】部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
▉题型10 硫及其化合物的综合应用
【例10】硫及其化合物广泛存在于自然界中,工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。工业制硫酸充分体现了化学工业在国民经济发展中的重要地位,凸显了化学学科在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。如图为工业制硫酸的原理示意图。请回答下列问题:
上述流程不涉及的核心化学反应是
A. B.
C. D.
【变式10-1】已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是
A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.X一定是非金属单质
【变式10-2】氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A.i与j能发生氧化还原反应
B.d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.反应的离子方程式为
D.Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
【变式10-3】.某无色溶液中可能含有、、、、、、、、、中的若干种,且每种离子的个数均相等。向该溶液中加入和过量稀盐酸,无白色沉淀生成。另取少量原溶液,设计并完成如下实验。下列判断正确的是
注:为一种有机溶剂,、等难溶于而易溶于有机溶剂。
A.原溶液肯定不含
B.原溶液肯定不含和
C.是否含需另做实验判断
D.、、、不存在,、、存在,不能确定
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专题07 硫的转化
题型1 硫单质的性质与用途
题型2 二氧化硫的性质
题型3 二氧化硫的相关实验
题型4 离子方程式
题型5 硫酸根及其检验
题型6 浓硫酸的性质及其应用
题型7 与硫酸有关的计算
题型8 与浓硫酸有关的实验
题型9 硫元素及其化合物的转化
题型10 硫及其化合物的综合应用
▉题型1 硫单质的性质与用途
【例1】以下关于硫及其化合物的说法中正确的是
A.S在空气中充分燃烧可生成
B.既有氧化性又有还原性
C.稀硫酸与铁反应的离子方程式为:
D.浓硫酸与蔗糖的反应中只体现了浓硫酸的脱水性
【答案】B
【解析】A.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫,A错误;
B.中S元素的价态处于中间价态,既可以被氧化又可以被还原,所以既有氧化性又有还原性,B正确;
C.稀硫酸与铁反应的离子方程式为:,C错误;
D.浓硫酸与蔗糖的反应中,蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,蔗糖膨胀说明产生了气体,体现了浓硫酸的强氧化性,D错误;
故选B。
【变式1-1】下列化合物不能由单质直接化合生成的是
A.SO2 B.FeS C.CuS D.CuCl2
【答案】C
【解析】A.S与氧气点燃发生化合反应生成SO2,故A不合题意;
B.Fe与S加热直接化合反应生成FeS,故B不合题意;
C.Cu与S加热化合生成Cu2S,故C符合题意;
D.Cu与氯气直接化合生成CuCl2,故D不合题意;
答案选C。
【变式1-2】硫黄是古代常用的物质,古人认为:“石硫黄,味酸温,主人阴蚀疽痔恶血,坚筋骨除头秃,能化金银铜铁,奇物。”下列有关硫的说法中正确的是
A.硫的得电子能力较弱,与变价金属反应通常得到低价硫化物
B.硫有多种同素异形体,它们的性质相同
C.硫的化学性质比较活泼,自然界中没有游离态的硫存在
D.硫是一种黄色晶体,难溶于水,易溶于酒精和二硫化碳
【答案】A
【解析】A.变价金属(如铜、铁)与硫反应,由于硫的氧化性较弱,只能将变价金属氧化至低价态,A正确;
B.同素异形体物理性质有所不同,B错误;
C.自然界中有单质硫的存在,C错误;
D.硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,D错误
答案选A。
【变式1-3】硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S84S66S412S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
【答案】C
【解析】A.同素异形体是由同种元素形成的不同单质,、、、互为同素异形体,同素异形体属于不同物质,它们之间的转化为化学变化,故A正确;
B.由图可知中化学键为,所以(即)中共价键的数目为,故B正确;
C.硫单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于,所以用洗涤试管内壁残留的硫单质,故C错误;
D.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,故D正确;
故答案选C。
▉题型2 二氧化硫的性质
【例2】“绿水青山就是金山银山”,除尘脱硫在环境保护中有着重要的作用。双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A.过程I中,SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,0.5molO2可氧化
C.双碱法脱硫过程中,Ca(OH)2可以循环利用
D.总反应为
【答案】C
【解析】A.SO2与NaOH生成盐和水,表现出酸性氧化物的性质,选项A正确;
B.1mol O2转移4mol e-,1mol Na2SO3转移2mol e-,故二者反应时物质的量之比为1∶2,选项B正确;
C.由图可知循环利用的是NaOH,选项C错误;
D.由图可知总反应为 ,选项D正确;
答案选C。
【变式2-1】下列有关化学反应的叙述正确的是
A.的水溶液与溴蒸气反应富集溴,生成两种强酸
B.钠的还原性强,可以将Ti从其的盐溶液中置换出来
C.室温下,铜在浓硫酸中发生钝化
D.过量通入氨水反应生
【答案】A
【解析】A.SO2的水溶液与溴蒸气反应生成氢溴酸和硫酸,可富集溴,故A正确;
B.钠的性质非常活泼,Na与盐溶液反应时,Na先与水反应,故钠不能把钛从其盐溶液中置换出来,故B错误;
C.室温下浓硫酸与铜片不反应,需要加热才能反应,而不是发生钝化,故C错误;
D.过量通入氨水反应生,故D错误;
故答案选A。
【变式2-2】向BaCl2溶液中通SO2气体,无明显现象,再滴加H2O2溶液,最终得到白色沉淀。关于以上实验说法正确的是
A.SO2体现氧化性
B.白色沉淀中可能含BaSO3
C.最终溶液呈强酸性
D.若将BaCl2溶液换成Ba(OH)2溶液,现象完全一样
【答案】C
【分析】向BaCl2溶液中通SO2气体,由于HCl的酸性比H2SO3强,二者不反应,即无明显现象,再滴加H2O2溶液,由于H2O2具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应:H2O2+SO2=H2SO4,然后H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,最终得到白色沉淀BaSO4,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,反应H2O2+SO2=H2SO4中SO2体现还原性,A错误;
B.由分析可知,白色沉淀中是BaSO4,不可能含BaSO3,B错误;
C.由分析可知,最终溶液为HCl溶液,呈强酸性,C正确;
D.若将BaCl2溶液换成Ba(OH)2溶液,由于Ba(OH)2+SO2=BaSO3↓+H2O,BaSO3+H2O2=BaSO4+H2O,观察到的现象为先产生白色沉淀,加入H2O2后沉淀不溶解,即现象不完全一样,D错误;
故答案为:C。
【变式2-3】下面描述了的一些化学性质,其中作氧化剂的是
A.溶于水形成不稳定的
B.在一定条件下与反应生成
C.通入到溶液中,溶液的棕黄色褪去
D.与气体混合出现淡黄色固体
【答案】D
【分析】作氧化剂,化合价降低,据此分析;
【解析】A.二氧化硫和亚硫酸中的S化合价都是+4价,不是氧化还原反应,A错误;
B.二氧化硫被氧化成三氧化硫,化合价由+4变成+6,做还原剂,B错误;
C.通入到溶液中,溶液的棕黄色褪去,,做还原剂,C错误;
D.二氧化硫与硫化氢反应生成了单质S,二氧化硫中的S元素化合价由+4变成0价,被还原,做氧化剂,D正确;故选D。
▉题型3 二氧化硫的相关实验
【例3】实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠制备并探究其相关性质所用的实验装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置①中发生了氧化还原反应 B.装置②中溴水褪色说明具有漂白性
C.装置③中会出现浑浊 D.装置④中的可更换为苯
【答案】C
【分析】本实验制备二氧化硫并验证二氧化硫的性质,①装置用于制备二氧化硫,②是验证二氧化硫的还原性,③是验证二氧化硫的氧化性,④是除去二氧化硫,据此分析;
【解析】A.装置①中发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,各种元素化合价没有变,没有发生氧化还原反应,A项错误;
B.SO2使溴水褪色,SO2被氧化为,体现了SO2的还原性而不是漂白性,B项错误;
C.SO2与Na2S溶液反应生成S单质,会出现浑浊,C项正确;
D.装置④可以起到防倒吸的作用,若更换为苯,因为苯的密度小于NaOH溶液的密度,苯会在上层,无法起到防倒吸的作用,D项错误;故选C。
【变式3-1】按图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B.Ⅱ中无水硫酸铜不可替换为无水
C.Ⅲ中溶液褪色,证明产物中一定有
D.V中产生沉淀,证明产物中一定有
【答案】D
【分析】I中发生的反应为:,通过Ⅱ对产生的水进行检验,Ⅲ可以验证SO2的漂白性,Ⅳ可以验证SO2的还原性,V可以检验CO2的生成,但由于未知SO2是否除尽,不一定是CO2让其产生沉淀。
【解析】A.浓硫酸与木炭共热发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,硫元素化合价全部降低,体现浓硫酸强氧化性,A正确;
B.无水硫酸铜的作用是检验生成的水,通过观察颜色的变化检验水,无水氯化钙可以吸水,但是无水氯化钙无颜色变化,不能替换,B正确;
C.品红褪色证明二氧化硫的存在,C正确;
D.澄清石灰水变浑浊,并不能证明产物中一定有CO2,原因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊,D错误;
故选D。
【变式3-2】实验室用如图所示装置研究不同价态硫元素之间的转化,下列操作或结论正确的是
A.在①的反应中,浓硫酸只表现出氧化性
B.②处棉花最终变成无色,体现了的漂白性
C.③处棉花上有淡黄色固体生成
D.反应结束后,向①中试管加水,观察颜色,确认有的产生
【答案】C
【分析】浓硫酸与铜片加热产生SO2,SO2与酸性高锰酸钾反应,SO2与Na2S反应,使蘸有Na2S溶液的棉花产生淡黄色固体,④为尾气处理,据此回答。
【解析】A. 铜与浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸体现强氧化性和酸性,故A错误;
B. 酸性高锰酸钾的棉花颜色逐渐变浅,最终是否褪色需取决于酸性高锰酸钾的量,若过量则为变浅,若少量则褪色,②处棉花最终变成无色,体现了的还原性,故B错误;
C. SO2与Na2S反应,使蘸有Na2S溶液的棉花产生淡黄色固体,③处棉花上有淡黄色固体生成,故C正确;
D. 反应结束后,将①中溶液加入另一只有水的试管中,观察颜色,确认有CuSO4的产生,故D错误;
故选C。
【变式3-3】实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是
A.试管①中发生的反应为:
B.取下试管②,不断振荡,试管中出现白色浑浊,其成分是
C.③中溶液紫色褪去,体现了的还原性,④中生成淡黄色沉淀,体现了的氧化性
D.⑤中溶液红色变浅,体现了酸性氧化物的性质
【答案】B
【分析】铁与浓硫酸加热制备SO2,将SO通入氯化铁溶液中,铁离子被还原为亚铁离子,溶液变为浅绿色,体现了的还原性;通入氯化钡溶液中无现象;通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,体现了的还原性;通入H2S溶液,H2S被氧化为S,溶液变黄色浑浊,体现了的氧化性;通入滴有酚酞的NaOH溶液,溶液红色变浅或变无色,体现了二氧化硫酸性氧化物的性质。
【解析】A. 根据分析,试管①中发生的反应为:,A正确;
B. 取下试管②,不断振荡,试管中出现白色浑浊,发生的反应为:,其成分是,B错误;
C. 根据分析,③中溶液紫色褪去,体现了的还原性,④中生成淡黄色沉淀,体现了的氧化性,C正确;
D.根据分析,⑤中溶液红色变浅,体现了酸性氧化物的性质,D正确;
故选B。
▉题型4 离子方程式
【例4】下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A.溶液中与过量NaOH溶液反应:
B.向溶液中通入少量
C.SO2和Cl2等体积通入品红溶液,不褪色:
D.氨水中通入少量二氧化硫:
【答案】C
【解析】A.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液生成碳酸钠、一水合氨,离子方程式为:,故A错误;
B.二者发生氧化还原反应生成硫酸钡和NO,离子反应方程式为,故B错误;
C.SO2和Cl2等体积通入品红溶液,两者恰好反应生成盐酸和硫酸,没有漂白性,因此溶液不褪色:,故C正确;
D.氨水中通入少量二氧化硫:SO2+2NH3•H2O═+2+H2O,故D错误;
答案选C。
【变式4-1】下列离子方程式正确的是
A.向明矾溶液中逐滴加入溶液至完全沉淀:
B.碳酸钙与醋酸溶液反应:
C.用“示踪原子法”来判断反应历程:
D.具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色:
【答案】A
【解析】A.向明矾溶液中逐滴加入溶液至完全沉淀时,离子方程式为,A正确;
B.醋酸属于弱酸,在离子方程式中不能拆,B错误;
C.过氧化氢与高锰酸钾反应,过氧化氢中的-1价的O被氧化,生成0价的氧气,即生成氧气的氧原子来自过氧化氢,所以用“示踪原子法”来判断反应历程:,C错误;
D.具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色:,D错误;
故选A。
【变式4-2】过量的通入浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中,现象和离子反应方程式均正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
先产生白色沉淀,后沉淀消失
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
【答案】D
【解析】A.过量与0.1 mol/L的溶液反应,产生的淡黄色沉淀是S,还生成,反应的离子方程式为:,A错误;
B.过量的通入0.1 mol/LFeCl3溶液反应生成FeCl2、H2SO4和HCl,溶液由棕黄色变浅绿色,反应的离子方程式为:,B错误;
C.过量的通入0.1 mol/L溶液不反应,无明显现象,C错误;
D.水解使其溶液呈碱性,能使酚酞变红,过量的通入0.1 mol/L溶液(含酚酞)反应生成与,最终溶液呈酸性,则溶液由红色变无色,反应的离子方程式为:,D正确;故选D。
【变式4-3】下列含硫化合物相互转化的离子方程式正确的是
A.H2SO3中滴加H2O2,H2SO3+H2O2=+2H++H2O
B.过量的氨水吸收SO2气体:SO2+NH3•H2O=+H2O+
C.暴露在空气中的Na2SO3溶液慢慢变质:+O2=2
D.稀H2SO4中滴加 Ba(OH)2溶液:Ba2++OH-++H+=BaSO4↓+H2O
【答案】A
【解析】A.H2SO3中滴加H2O2生成H2SO4和H2O,离子方程式为:H2SO3+H2O2=+2H++H2O,A正确;
B.过量氨水吸收二氧化硫,反应生成亚硫酸铵,正确的离子方程式为:SO2+2NH3•H2O=+H2O+2,B错误;
C.亚硫酸根离子被氧化生成硫酸根离子,离子方程式为:2+O2=2,原离子方程式O原子不守恒,C错误;
D.稀H2SO4中滴加Ba(OH)2溶液,离子方程式为:Ba2++2OH-++2H+=BaSO4↓+2H2O, 原离子方程式未注意离子的配比系数,D错误;
故答案为:A。
▉题型5 硫酸根及其检验
【例5】下列操作能证明溶液中有存在的是
A.滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀
B.滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
C.先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
D.滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
【答案】C
【解析】A.加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能排除的影响,可能生成沉淀,A错误;
B.加入溶液,不能排除的影响,可能生成沉淀,B错误;
C.先滴加稀盐酸,无明显现象,说明不含有,并且排除、等离子的影响,再加入 ,如果产生白色沉淀则有,C正确;
D.液中加盐酸酸化的,不能排除的影响,可能生成沉淀,D错误;
故选C。
【变式5-1】下列关于物质检验的说法中正确的是
A.往某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,则原溶液中不一定含Ca2+
C.向某无色溶液中先加入盐酸无现象,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明含 Cl⁻
D.某溶液焰色试验的火焰呈黄色,说明该溶液中只含钠离子不含钾离子
【答案】B
【解析】A.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可为碳酸钡或氯化银,则原溶液可含有、Ag+,不一定含有,故A错误;
B.往某溶液中通入CO2,产生白色沉淀,可能为碳酸钡,则原溶液中可能存在Ba2+,不一定含Ca2+,故B正确;
C.加入盐酸引入氯离子,因此向某溶液中先加入盐酸酸化,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故C错误;
D.钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,因此灼烧某溶液,火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,不能确定是否有K+,故D错误;
故选B。
【变式5-2】下列关于物质的检验说法不正确的是
A.待测液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,一定含有
B.观察钾元素焰色反应的操作是:将铂丝放在稀盐酸中洗涤后灼烧至无色,然后再用铂丝蘸取固体氯化钾,置于煤气灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察,火焰呈紫色
C.待检液加入盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液得到白色沉淀,说明原溶液中一定有
D.待检液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则待检液中一定含有
【答案】A
【解析】A.待测液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,该沉淀可能为氯化银、硫酸钡、碳酸钡等,原溶液中含有、Ag+等,不一定含有,A错误;
B.观察钾元素焰色反应的操作是:将铂丝放在稀盐酸中洗涤后灼烧至无色,然后再用铂丝蘸取固体氯化钾,置于煤气灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察,火焰呈紫色,说明含有钾元素,B正确;
C.待检液加入盐酸,无明显现象,则可排除Ag+干扰,同时除去、等离子,再加入BaCl2溶液得到白色沉淀即为BaSO4,说明原溶液中一定有,C正确;
D.待检液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为氯化银,则待检液中一定含有Cl-,D正确;
故答案为:A。
【变式5-3】某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.取少量滤液,向其中滴加适量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
【答案】A
【解析】A.矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,排除了Ag+等干扰,向其中滴加过量BaCl2溶液产生白色沉淀,说明矿石中含,A项正确;
B.矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,滤液中含过量的盐酸,向其中滴加少量Na2CO3溶液,少量Na2CO3被过量盐酸完全消耗,无白色沉淀,不能说明矿石中不含Ba2+,B项错误;
C.矿石粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后取少量滤液,滤液中含过量的盐酸,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,过量的盐酸与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀,不能说明矿石中一定含有Cl-,C项错误;
D.能与适量NaOH溶液产生白色沉淀的离子有Mg2+、Al3+等,不能说明矿石中一定含有Mg2+,D项错误;
答案选A。
▉题型6 浓硫酸的性质及其应用
【例6】下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2
【答案】C
【解析】A.反应生成硫酸铜,浓硫酸还起到酸性的作用,故A错误;
B.反应中Cu和S元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B错误;
C.S元素化合价降低,被还原,表现氧化性,生成硫酸铜,还表现酸性,故C正确;
D.由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,每1mol铜参加反应就有1mol硫酸被还原,同时生成1mol SO2,故D错误;答案选C。
【变式6-1】下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A.硫酸和铜片加热条件下反应时,浓硫酸既能表现酸性,又表现出强氧化性
B.浓硫酸具有吸水性,能够使蔗糖等有机化合物炭化
C.浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
D.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸
【答案】A
【解析】A.浓硫酸和铜片加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,因此浓硫酸既能表现酸性,又表现出强氧化性,A正确;
B.浓硫酸能够使蔗糖等有机化合物炭化,这体现的是浓硫酸的脱水性,B错误;
C.浓硫酸和亚硫酸钠发生复分解反应制取SO2时,浓硫酸表现出酸性,不是氧化还原反应,没有表现出氧化性,C错误;
D.常温下,铁、铝遇浓硫酸发生钝化,表面生成一层致密的的氧化物薄膜,进而阻止了内层金属继续与浓硫酸反应,所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸。可以看出,常温下,浓硫酸并非不与铁、铝反应,只是发生了钝化,而钝化是化学变化,D错误;故选A。
【变式6-2】浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸在实验室中敞口放置,它们的质量和放置天数的关系如图,分析a、b曲线变化的原因是
A.a升华、b冷凝 B.a蒸发、b吸水
C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水
【答案】B
【解析】浓硫酸具有吸水性,敞口放置时,会吸收空气中的水蒸气,导致硫酸溶液的质量增大,稀硫酸敞口放置时,溶液中的水分会蒸发导致溶液的质量减小,则a曲线代表稀硫酸的质量和放置天数的关系、b曲线代表浓硫酸的质量和放置天数的关系,故选B。
【变式6-3】如图,浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明非金属性:S>Cl
D.③中浓H2SO4与Na2SO3反应时,H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A.浓硫酸与NaCl混合,发生复分解反应产生Na2SO4、HCl,HCl遇空气中的水蒸气,形成盐酸的小液滴而产生白雾,而浓硫酸与NaBr混合加热,发生氧化还原反应产生Na2SO4、Br2、SO2、H2O,这说明微粒的还原性:Br->Cl-,A正确;
B.在实验①中发生氧化还原反应产生Br2,而在实验③中发生复分解反应产生SO2气体,则不能说明氧化性:Br2>SO2,B错误;
C.该实验说明浓硫酸不具有挥发性,而浓盐酸具有挥发性,不能证明元素的非金属性:S>Cl,C错误;
D.③中浓H2SO4与Na2SO3发生的是复分解反应,H2SO4变为Na2SO4,Na2SO3反应变为SO2,该反应不属于氧化还原反应,D错误;
故合理选项是A。
▉题型7 与硫酸有关的计算
【例7】将一定量的锌与100 mL 18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体Y 33.6L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的c(H+) = 0.1 mol·L-1,则下列叙述不正确的是
A.气体Y是SO2和H2的混合物 B.气体Y中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗锌97.5 g D.反应中共转移电子3 mol
【答案】B
【分析】浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,继续与锌反应生成氢气,所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物,生成气体的物质的量为:=1.5mol,溶液稀释至1L,测得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,,所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L−0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,则
,,则有:x+y=1.5,2x+y=1.8,解之得x=0.3,y=1.2,所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气,据此分析;
【解析】A.根据上述分析可知,气体为二氧化硫和氢气的混合物,A正确;
B.由上述分析可知,V(SO2):V(H2)=1:4,B错误;
C.反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g,C正确;
D.在反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,D正确;
故选B。
【变式7-1】硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示:
某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1000 kg该矿石(已知黄铁矿与氧气反应的方程式为:),假设生产过程中硫的损失为零,可制得质量分数为98%的浓硫酸的质量为
A.1250 kg B.125 kg C.62.5 g D.625 kg
【答案】A
【解析】由反应及原子守恒可知,存在FeS2~2SO2~2H2SO4,设制得98%浓硫酸的质量为x,根据题意可得:
,x=1250kg
可制得98%的浓硫酸1250kg,选A。
【变式7-2】如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为
B.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数小于
C.配制的稀硫酸需取该硫酸
D.该硫酸与足量的铁反应生成
【答案】C
【解析】A.该硫酸的物质的量浓度,A错误;
B.等体积的水质量小于硫酸的质量,所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%,B错误;
C.根据稀释前后硫酸物质的量不变,配制的稀硫酸需取该硫酸,C正确;
D.该硫酸是浓硫酸,遇铁常温下钝化不产生氢气,D错误;
故选C。
【变式7-3】用的浓硫酸20mL和铜共热一段时间后,待反应混合物冷却,滤去多余的铜,将滤液加水定容到100mL,溶液中浓度为,则下列说法错误的是
A.反应后稀释液中为
B.反应中消耗的硫酸为
C.溶解的铜的质量为6.4g
D.生成的在标准状况下的体积为2.24L
【答案】A
【分析】用18.0mol/L的浓硫酸20mL和铜共热发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,按硫元素守恒,实际逸出的二氧化硫为18.0mol/L×0.020L-0.100L×2.6mol/L=0.10mol,据此回答。
【解析】A.实际消耗铜、生成硫酸铜均为0.10mol,则反应后稀释液中c(CuSO4)为1.0mol/L,A错误;
B.结合分析可知,反应中消耗的硫酸为2×0.1mol=0.2mol,B正确;
C.溶解的铜的质量为0.10mol×64g/mol=6.4g,C正确;
D.生成的SO2在标准状况下的体积为0.10mol×22.4L/mol=2.24L,D正确;
答案选A。
▉题型8 与浓硫酸有关的实验
【例8】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列说法正确的是
A.处变红,说明是酸性氧化物
B.或处褪色,均说明具有漂白性
C.与浓硫酸反应,只体现的氧化性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
【答案】A
【解析】A.c处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,A正确;
B.a处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而d处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,B错误;
C.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,D错误;故选A。
【变式8-1】某同学设计下列实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱。
已知:①酸性强弱:亚硫酸>碳酸
②(浓)
下列说法正确的是
A.圆底烧瓶中的反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.实验时,应先点燃酒精灯,再打开分液漏斗活塞
C.装置B中产生可说明硫元素的非金属性强于碳元素
D.装置C中生成白色沉淀可说明碳元素的非金属性强于硅元素
【答案】A
【分析】装置A中,浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫,二氧化硫进入装置B中和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳进入装置C中和硅酸钠反应生成硅酸,以此解题。
【解析】A.圆底烧瓶中的反应是Cu与浓硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸体现氧化性和酸性,A正确;
B.实验时,应先打开分液漏斗,使浓硫酸与铜反应生成二氧化硫,再点燃酒精灯,可以防止铜和氧气的反应,B错误;
C.装置B中产生二氧化碳,不能说明硫元素的非金属性强于碳元素,因为亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物,C错误;
D.从装置B到装置C的气体中可能含有二氧化硫,则装置C中生成白色沉淀,不能说明碳酸的酸性强于硅酸,所以不能说明碳元素的非金属性强于硅元素,D错误;故选A。
【变式8-2】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是
A.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
B.b处褪色,说明SO2具有漂白性
C.c处褪色,说明SO2具有还原性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
【答案】D
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下发生反应:,生成的SO2是酸性氧化物,且具有漂白性和还原性,SO2会污染空气不能直接排向空气,据此解答。
【解析】A.a处的紫色石蕊溶液变红,原因是SO2溶于水生成了酸,说明SO2是酸性氧化物,A正确;
B.b处品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;
C.c处酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,体现出SO2的还原性,C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,导致试管底部出现无水CuSO4白色固体,反应中有H2O生成,D错误; 故选D。
▉题型9 硫元素及其化合物的转化
【例9】硫及其化合物的“价-类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A.硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B.X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.H2S与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
D.N可由其相应单质直接化合生成
【答案】C
【分析】X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,M为CuSO4;
【解析】A.S在过量氧气中燃烧生成二氧化硫,即硫在过量的氧气中燃烧直接生成SO2,SO2催化氧化生成SO3,故A错误;
B.盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,则SO2通入BaCl2溶液中,不发生反应,无现象,故B错误;
C.发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O,2molS失去电子与1molS得到电子相等,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1,故C正确;
D.由图中元素的化合价及物质类别可知,M为硫酸铜,与H2S反应生成N为CuS,S具有弱氧化性,与Cu化合生成Cu2S,故D错误;故选C。
【变式9-1】“价一类”二维图体现了化学变化之美,硫及其化合物的“价一类”二维图如图所示。下列有关说法错误的是
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B.b能使溴水褪色,体现其还原性
C.d的浓溶液可用于干燥b D.存在的转化关系
【答案】A
【分析】如图为硫元素的价类二维图,故a为H2S,b为SO2,c为SO3,d为H2SO4,f为H2SO3,e为硫酸盐。
【解析】A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成SO2,不能直接得到SO3,A错误;
B.b为SO2,能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,体现其还原性,B正确;
C.d为H2SO4,浓硫酸能干燥SO2,C正确;
D.f为H2SO3,与过氧化钠反应能得到硫酸钠,可实现转化,D正确;
故选A。
【变式9-2】硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【答案】D
【解析】A.反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应,浓硫酸作氧化剂被还原成SO2,化合价降低2价,Cu作还原剂被氧化成Cu2+,化合价升高2价,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,故A正确;
B.二氧化硫与NaOH反应生成盐和水,表明二氧化硫为酸性氧化物,故B正确;
C.反应③为Na2SO3+S=Na2S2O3,生成物只有一种,原子利用率是100%,故C正确;
D.反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,故D错误;故选D。
【变式9-3】部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
【答案】C
【分析】根据部分含硫物质的类别与相应化合价图可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是亚硫酸盐,g是金属硫化物。
【解析】A.SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸,使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,二氧化硫可以杀菌、抗氧化,所以适量SO2可做食品添加剂,A正确;
B.S单质可以热的氢氧化钠反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,可以洗涤附着在试管壁上的S,B正确;
C.H2S在O2中燃烧只能生成SO2,C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,浓硫酸长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小,D正确;故选C。
▉题型10 硫及其化合物的综合应用
【例10】硫及其化合物广泛存在于自然界中,工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。工业制硫酸充分体现了化学工业在国民经济发展中的重要地位,凸显了化学学科在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。如图为工业制硫酸的原理示意图。请回答下列问题:
上述流程不涉及的核心化学反应是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】工业制硫酸时,煅烧硫或黄铁矿制备SO2,二氧化硫被氧化为SO3, SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾降低SO3吸收效率,故在吸收塔内用 98.3%的浓硫酸吸收SO3,但反应为,则选项C中的反应不是该流程的核心反应;故选C。
【变式10-1】已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是
A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.X一定是非金属单质
【答案】B
【解析】A.若X为C,则Y为CO、Z为CO2、A为H2CO3,CO与氢氧化钠溶液不反应,A错误;
B.若X为S,则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4,符合转化关系,B正确;
C.物质与单质氧气的反应一定属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应,若X为S或H2S,反应③可以为三氧化硫与水生成硫酸,属于非氧化还原反应,若X为N2或NH3,反应③为二氧化氮与水生成硝酸与NO,若X为Na时,Y为Na2O、Z为Na2O2,反应③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,属于氧化还原反应,则反应③不一定为非氧化还原反应,C错误;
D.若X为N2或NH3,则Y为NO、Z为NO2、A为HNO3,符合转化关系;若X为Na,则Y为Na2O、Z为Na2O2、A为NaOH,符合转化关系,则X不一定是非金属单质,D错误;故选B。
【变式10-2】氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A.i与j能发生氧化还原反应
B.d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.反应的离子方程式为
D.Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
【答案】C
【解析】A.i为硫酸,j为亚硫酸钠,二者发生非氧化还原反应,A错误;
B.d为次氯酸,h为二氧化硫,二者的水溶液在空气中久置,HClO见光分解生成盐酸,SO2的水溶液在空气中久置被氧化生成硫酸,则溶液酸性均增强,B错误;
C.a为氯化氢,e为氯酸钠,b为氯气,氯化氢和氯酸钠反应生成氯气的离子方程式为:,C正确;
D.b为氯气、g为硫单质,铁和氯气反应生成FeCl3,铁和硫反应生成FeS,产物中铁元素的化合价分别为+3价、+2价,即不相同,D错误;
故选C。
【变式10-3】.某无色溶液中可能含有、、、、、、、、、中的若干种,且每种离子的个数均相等。向该溶液中加入和过量稀盐酸,无白色沉淀生成。另取少量原溶液,设计并完成如下实验。下列判断正确的是
注:为一种有机溶剂,、等难溶于而易溶于有机溶剂。
A.原溶液肯定不含
B.原溶液肯定不含和
C.是否含需另做实验判断
D.、、、不存在,、、存在,不能确定
【答案】A
【分析】无色溶液中一定不含;往该溶液中加入和过量的盐酸,无白色沉淀生成,说明没有硫酸钡生成,原溶液中一定不含。试样加足量氯水,无气体生成,说明一定不含;得到的液体中加四氯化碳后分液,下层液体为橙色,说明有溴单质生成,则原溶液中一定含有;上层清液中加硝酸酸化的硝酸钡生成白色沉淀,该沉淀一定是BaSO4,说明加入氯水生成了,原溶液中一定含有、、不共存,所以一定不含;综合分析可知,原溶液中含有、,由于溶液中每种离子的个数均相等,根据电荷守恒可知,溶液中存在,、、,并且不存在,以此解题。
【解析】A.由分析可知,原溶液肯定不含,A正确;
B.由分析可知,原溶液中一定含有,不含,B错误;
C.根据以上实验,可知溶液中一定含有、,一定不含、、,离子浓度相等,根据电荷守恒,溶液中一定含有、、,无需做实验判断是否含,C错误;
D.根据以上分析,结合选项C可知,、、、不存在,、、存在,不存在,D错误;
故选A。
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