5.1 硫及其化合物（第3课时）（分层作业）-【上好课】高一化学同步高效课堂（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 课时作业 第三课时 硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 基础达标 1．硫酸盐种类繁多，用途广泛。关于部分硫酸盐的叙述错误的是（ ） A．硫酸钙常以石膏形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率 B．硫酸钡以重晶石形式存在，医疗上用作X射线检查的内服试剂 C．无水硫酸铜俗称胆矾，可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液 D．芒硝（Na2SO4•10H2O）入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛 【答案】C 【解析】A．硫酸钙的化学式为CaSO4，硫酸钙常以石膏（CaSO4·2H2O）形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率，A正确；B．硫酸钡以重晶石形式存在，不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此医疗上用作X射线检查的内服试剂，B正确；C．无水硫酸铜没有俗称，胆矾是五水硫酸铜的俗称，胆矾可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液，C错误；D．芒硝的化学式为Na2SO4•10H2O，医药上入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛等疾病，D正确； 故选C。 2．下列实验能证明溶液中一定含有SO的是（ ） A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生 C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 【答案】B 【解析】A．能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag+、亚硫酸根、硫酸根、碳酸根等，故A错误；B．先加盐酸酸化，能排除Ag+、亚硫酸根、碳酸根的干扰，再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子，故B正确；C．硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子，所以不能确定原溶液中含有硫酸根离子，故C错误；D．能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸白色沉淀的离子有Ag+、硫酸根等，故D错误；故选B。 3．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（ ） A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C．无色溶液白色沉淀 D．无色溶液无色溶液白色沉淀 【答案】C 【解析】A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。 4．已知：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；SO3熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如图所示装置设计实验检验分解产物，下列说法正确的是（ ） A．实验前应先检查装置的气密性 B．装置连接顺序是甲→丁→丙→乙 C．分解所得红棕色固体溶于KSCN溶液 D．丁中溴水褪色表明有漂白性 【答案】A 【解析】装置甲中硫酸亚铁受热分解装置，装置丙为三氧化硫的冷却收集装置，用于验证三氧化硫的生成，装置丁中盛有的溴水用于验证二氧化硫的生成，装置乙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气，则装置的连接顺序为甲→丙→丁→乙。A．该实验有气体的生成和气体性质的验证，所以实验前应先检查装置的气密性，防止气体逸出导致实验失败，故A正确；B．由分析可知，实验装置的连接顺序为甲→丙→丁→乙，故B错误；C．硫酸亚铁分解所得红棕色的氧化铁不能与硫氰化钾溶液反应，故C错误；D．装置丁中溴水褪色表明二氧化硫有还原性，故D错误；故选A。 5．从海水所得的粗盐中含有杂质Mg2+、SO、Ca2+，除去粗盐中的杂质加入药品顺序正确的是（ ） A．NaOH溶液Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸 C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加硫酸 D．Na2CO3溶液NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 【答案】B 【解析】粗盐中含有杂质Mg2+常用NaOH溶液除掉，SO常用BaCl2溶液除掉、Ca2+常用Na2CO3溶液除掉，除杂时要将杂质离子尽量除尽，则加入的试剂要过量，由于过量会引入新的杂质，因此后面加入的试剂要将前面的过量杂质也要除尽即钡离子要用碳酸根除掉，因此BaCl2溶液要加在Na2CO3溶液前面，碳酸钠不仅除掉钙离子，还除掉多余的钡离子，沉淀完离子后先过滤，多余的碳酸钠、氢氧化钠加入盐酸来除掉，因此加入顺序为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故B正确。综上所述，答案为B。 6．粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法正确的是（ ） A．操作①为先过滤再溶解 B．步骤⑤除杂所加的适量试剂为称盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．通常蒸干NaCl溶液制得NaCl固体 【答案】B 【解析】A．可以在步骤④之后一次性过滤，则操作①为溶解，A错误；B． 据分析，步骤⑤除杂所加的适量试剂为称盐酸，B正确；C． 据分析，步骤②与④的顺序不可调换，否则过量的钡离子没法除去，C错误；D． 通常用蒸发结晶从NaCl溶液制得NaCl固体、但不可以蒸干，D错误；答案选B。 7．某课外小组同学在实验室利用废铜屑制取硫酸铜，同学们设计了下列三种实验方案： 甲： 乙： 丙： 下列是对上述三种方案的解析与评价，正确的是（ ） A．甲方案最简便可行 B．乙方案涉及的反应均为氧化还原反应 C．乙方案比丙方案经济合理 D．三种方案均能达到预期目的 【答案】C 【解析】A．甲、乙均需加热，丙方案最简便，A错误；B．乙方案中CuO和稀硫酸反应不是氧化还原反应，B错误；C．乙方案涉及化学原料较少，产物无污染，最为经济合理，丙方案涉及原料较多，不够经济，C正确；D．甲方案铜与稀硫酸无法反应，需选用浓硫酸，甲方案不能到目的，D错误； 故选C。 8．用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2，主要物质的转化如下图。 下列说法不正确的是（ ） A．过程Ⅰ、Ⅱ中，SO2均发生氧化反应 B．过程Ⅱ中，发生反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ C．SO2最终转化成SO D．FeSO4溶液吸收SO2后，所得溶液酸性减弱 【答案】D 【解析】A．过程Ⅰ、Ⅱ中，SO2中S元素化合价升高，SO2均发生氧化反应，故A正确；B．根据图示过程Ⅱ中，二氧化硫被Fe3+氧化为SO ，发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO +4H+，故B正确；C．根据图示，SO2最终转化成SO ，故C正确；D．SO2溶于水生成亚硫酸，FeSO4溶液吸收SO2后，所得溶液酸性增强，故D错误；答案选D。 9．某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示： 记录实验现象如表所示：． 试管 ① ② ③ 实验现象 铜完全溶解后，溶液仍为无色，有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 已知：浓硫酸的沸点约为338℃；实验中可能有CuS、Cu2S生成，都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。 下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是（ ） A．为防止实验时压强过大，可将玻璃管拉出液面以上 B．为了检验试管①中的固体成分，实验结束后，取下试管①并向其中加入适量的水 C．试管②和③中白色沉淀的主要成分都是BaSO4 D．用浓氨水吸收尾气防污染 【答案】C 【解析】浓硫酸和铜反应生成二氧化硫、硫酸铜，实验中可能有CuS、Cu2S生成，生成气体通过氯化钡溶液检验性质，尾气处理防止污染；A．将玻璃管拉出液面以上会使生成的污染性气体逸出，A错误； B．反应后的溶液仍为浓硫酸，应该将反应后液体沿器壁慢慢注入水中，B错误；C．二氧化硫和氯化钡不反应，硫酸酸雾进入试管②中生成硫酸钡沉淀，③中少量白色沉淀是水溶液中二氧化硫被氧气氧化生成硫酸钡沉淀，②和③中白色沉淀的主要成分都是BaSO4，C正确；D．浓氨水具有挥发性，也会产生污染，D错误；故选C。 10．CuS与浓硫酸共热，生成有刺激性气味的气体：CuS+4H2SO4（浓）CuSO4+4SO2↑+4H2O，下列说法正确的是（ ）(已知CuS不溶于稀硫酸) A．该反应的变价元素有2种 B．浓硫酸中硫元素全部降价，体现了氧化性 C．每转移6mol电子，则产生标准状况下89.6L的SO2 D．192g的CuS与4mol浓硫酸充分反应，生成的CuSO4为1mol 【答案】C 【解析】A．根据方程式CuS+4H2SO4（浓）CuSO4+4SO2↑+4H2O，，该反应的变价元素只有硫元素一种，A错误；B．该反应有硫酸铜生成，故浓硫酸中硫元素没有全部降价，B错误；C．根据方程式分析，1mol-2价硫生成1mol+4价硫失6mol电子，3mol+6价硫变成3mol+4价硫得到6mol电子。故每转移6mol电子，则生成4mol二氧化硫，标况下体积为89.6L，C正确；D．192g的硫化铜物质的量为2mol，与4mol浓硫酸充分反应，浓硫酸少量、硫化铜过量，则按浓硫酸计算生成的硫酸铜为1mol，但由于在反应过程中，浓硫酸会变稀，而硫化铜不与稀硫酸酸反应，故生成的硫酸铜小于1mol，D错误；故答案为：C。 11．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为2：3 B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想 C．已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2，则O2为0.75mol D．Y可以是葡萄糖 【答案】A 【解析】A. 途径①发生反应的化学方程式为3H2SO4+2HNO3+3Cu=3CuSO4+2NO↑+4H2O，所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2，A说法不正确；B. 途径①产生大气污染物氮的氧化物，途径③产生大气污染物二氧化硫，而途径②不产生大气污染物，且酸的利用率高，因此，相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想，B说法正确；C. 已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2，因为Cu元素的化合价由+2降到+1， S元素的化合价由+6降到+4，O元素的化合价由-2升高到0，根据电子转移守恒可知，1mol+2mol=4n(O2)，则O2为0.75mol，C说法正确；D. 硫酸铜可以与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜悬浊液，氢氧化铜悬浊液可以被含有醛基的有机物还原为氧化亚铜，葡萄糖分子中含有醛基，则Y可以是葡萄糖，D说法正确。本题选A。 12．如图为硫酸性质的知识归纳，下列表达错误的是（ ） A．若某些盐中的“盐”为Ba(NO3)2溶液，则反应中有白色沉淀生成 B．若“碱”为KOH溶液，可以在碱溶液中滴加酚酞溶液，证明两者发生了中和反应 C．若“金属氧化物”为铁锈的主要成分(Fe2O3），可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性 质除去铁锈 D．若“活泼金属”为Zn和Fe，将质量相等且过量的两种金属与一定量的稀硫酸完全反应，Fe产生的H2多 【答案】D 【解析】A．硫酸和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，A正确；B．氢氧化钾溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红色，加入稀硫酸后，溶液由红色变为无色，说明二者发生了中和反应，B正确； C．氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，因此可用硫酸除铁锈，C正确； D．过量的金属与一定量的稀硫酸完全反应，生成氢气的质量取决于硫酸的量，反应结束后生成氢气的量相等，D错误；故选D。 能力提升 13．下列各组实验，根据实验现象得出结论正确的是（ ） 选项 实验操作和实验现象 结论 A 向酸性KMnO4溶液中加入H2O2溶液，产生无色无味的气体，溶液紫红色褪去 氧化性：KMnO4>O2 B 先向某溶液中加入BaCl2溶液，再加入足量盐酸；先产生白色沉淀，后沉淀不溶解 原溶液中一定含有SO C 将红热的木炭放入浓硫酸中，产生的气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊 碳被氧化成CO2 D 向CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀 酸性：H2S>H2SO4 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．向酸性KMnO4溶液中加入H2O2溶液，产生无色无味的气体(氧气)，溶液紫红色褪去，高锰酸钾是氧化剂，氧气是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，A正确；B．先向某溶液中加入BaCl2溶液，再加入足量盐酸，先产生白色沉淀，后沉淀不溶解，沉淀可能为硫酸钡或者氯化银，不能确定是硫酸根还是银离子，B错误；C．将红热的木炭放入浓硫酸中，生成二氧化碳和二氧化硫，都能石灰水变浑浊，不能确定碳被氧化成CO2，C错误；D．向CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀硫化铜，硫化铜为不溶于稀盐酸和稀硫酸的沉淀，故无法判断H2S和H2SO4的酸性，D错误；故答案为：A。 14．在化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸 (以不接触纸条为准)。如图所示，则下列有关说法正确的是（ ） A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性 C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．注射器中发生反应的基本类型是复分解反应 【答案】D 【解析】亚硫酸钠晶体与浓硫酸反应生成SO2气体，SO2具有漂白性，与水反应生成亚硫酸具有酸性，SO2具有还原性，可以与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。A．二氧化硫与湿润的蓝色石蕊试纸只变红不褪色，A错误；B．SO2使品红试纸褪色的原因是具有漂白性，使沾有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色，显示的是二氧化硫的还原性，B错误；C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2，C错误；D．针筒中发生反应的是硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，是强酸制取弱酸的反应，基本类型是复分解反应，D正确；答案选D。 15．下列离子方程式书写正确的是（ ） A．氯化铁溶液中通入硫化氢，有淡黄色沉淀生成：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓ B．少量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋OH－===HSO C．铜片在加热条件下与浓硫酸反应：Cu＋SO＋4H＋Cu2＋＋SO2↑＋2H2O D．SO2使溴水褪色：2SO2＋Br2＋2H2O===2SO＋2Br－＋4H＋ 【答案】A 【解析】A选项反应正确；少量的SO2通入NaOH溶液中生成Na2SO3，正确的离子方程式为SO2＋2OH－===SO；在浓硫酸中，水的含量极低，硫酸大部分以H2SO4分子的形式存在，H＋浓度很小，不能拆写成离子形式，生成的CuSO4 大部分是以固体的形式存在，也不能拆写成离子形式；D项氧原子个数不守恒，电荷不守恒。 16．某无色溶液中可能含有Mg2+、NH、K+、Al3+、SO、CO、Cl—等离子，现进行如下实验： ①取该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99g白色沉淀； ②另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解，并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体物质的量变化如图所示。 下列说法不符合事实的是（ ） A．根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为2mol/L B．根据信息分析该溶液中焰色反应呈紫色的离子的物质的量浓度至少为 C．该溶液中NH、Al3+、SO三种离子的物质的量之比为 D．另取一定量该溶液滴加一定量Ba(OH)2溶液，不可能使Al3+和SO同时完全沉淀 【答案】A 【解析】取10mL该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99g白色沉淀，沉淀为硫酸钡，则溶液中硫酸根离子的浓度为；另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解，0-30ml是铝离子沉淀50-60mol是氢氧化铝溶解，30-50ml为铵根离子和碱反应生成氨气，则溶液中不存在镁离子和碳酸根离子，根据沉淀的两为0.01mol可知溶液中铝离子浓度为1mol/L，进一步推出氢氧化钠的浓度为；气体的量为0.02mol，则铵根离子浓度为2mol/L。溶液显电中性，则肯定有钾离子，氯离子不能确定，因此钾离子浓度大于等于2×3mol/L-3×1mol/L-1×2mol/L= 1mol/L。A．据分析，溶液中NaOH溶液的浓度为1mol/L，故A错误；B．焰色反应呈紫色的是钾离子。据分析，溶液中钾离子浓度至少为1mol/L，故B正确；C．该溶液中NH、Al3+、SO三种离子的物质的量浓度分别为3mol/L、1mol/L、2mol/L，在同一溶液中体积相同，三种离子的物质的量之比为2:1:3，故C正确；D．Al3+、SO的物质的量浓度分别为1mol/L、2mol/L，设溶液体积为VL，完全沉淀铝离子时需要氢氧化钡物质的量为3/2Vmol，完全沉淀硫酸根离子需要强氧化钡物质的量为2Vmol，故D正确；故选A。 17．根据如图装置完成系列实验(加热装置省略)，下列说法不正确的是（ ） A．NaOH溶液可以吸收尾气，防污染 B．BaCl2溶液中会出现白色沉淀BaSO4 C．H2S溶液中会出现黄色沉淀，体现了SO2的氧化性 D．为验证碳、硅非金属性的强弱，A中的试剂可以是酸性KMnO4溶液 【答案】B 【解析】A．二氧化硫是酸性氧化物与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，NaOH溶液可以吸收尾气，防污染，故A正确；B．因为SO2的水溶液即亚硫酸的酸性较盐酸弱，不发生反应，BaCl2溶液中不会出现白色沉淀BaSO3，故B错误；C．二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，有氧化性，二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水，体现了SO2的氧化性，故C正确；D．二氧化硫具有还原性，当A中KMnO4溶液没有褪色，说明二氧化硫已经完全除尽，避免了二氧化硫和可溶性硅酸盐反应，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸酸性，故D正确；故选B。 18．工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．碱性条件下，氧化性：Mn(OH)2>MnO>S2O B．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为 C．将1molS2-转化为SO理论上需要O2的体积为22.4L(标准状况) D．该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应 【答案】B 【解析】CaO与MnSO4溶液反应生成Mn(OH)2，溶液呈碱性，过程I中Mn(OH)2被O2氧化得到MnO，过程II则MnO可以氧化S2-得到S2O，自身被还原生成Mn(OH)2，循环利用，最后被O2氧化得到SO，得到硫酸盐。A．据分析，Mn(OH)2被O2氧化得到MnO，O2是氧化剂，MnO是氧化产物；MnO可以氧化S2-得到，MnO是氧化剂，S2O是氧化产物，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，则有氧化性：O2>MnO>S2O，A项错误； B． 据分析，过程Ⅱ中，MnO可以氧化S2-得到S2O，自身被还原生成Mn(OH)2，根据氧化还原规律配平可得离子方程式为：，B项正确；C．据分析，根据原子守恒、得失电子守恒原理，可得关系S2-~1/2S2O~SO~8e~2O2-，故将1molS2-转化为SO理论上需要O2的物质的量为2mol，标准状况下体积为44.8L，C项错误；D．该过程中CaO与MnSO4溶液反应生成Mn(OH)2的反应是非氧化还原反应，其余反应均是氧化还原反应，D项错误；故选B。 19．为探究矿石样品X(仅有两种元素)的组成和性质，设计了如下实验： 已知：气体D可以使品红溶液褪色。请回答下列问题： （1）红褐色沉淀C的化学成分 (写化学式)。 （2）X中所含元素有 (写元素符号)。 （3）X在O2中灼烧的化学方程式 。 （4）气体D和溶液B反应的离子方程式 。 （5）假设气体D和氯水恰好完全反应，请设计实验方案检验溶液E中所含的阴离子 。 【答案】（1）Fe(OH)3 （2）Fe、S （3）4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 （4）SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO+2Fe2+ （5）取少量试液，加入过量硝酸钡溶液，若产生白色沉淀，则含有SO；静置，取上层清液，滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀则含有Cl- 【解析】气体D能使品红溶液褪色，则D为SO2，D与足量氯水发生反应SO2+Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl，则溶液E中含H2SO4，生成白色沉淀为BaSO4，根据元素守恒含S元素的物质的量为0.01mol；红棕色固体A为氧化铁，黄色溶液为氯化铁溶液，红褐色沉淀C为氢氧化铁；样品X为0.6g，根据元素守恒含S的质量为0.32g，则含Fe元素的质量为0.28g，则X中Fe、S的个数比为1∶2，X的化学式为FeS2。 （1）根据分析可得红褐色沉淀C为Fe(OH)3； （2）根据分析可得X中所含元素有Fe、S； （3）根据分析可得X的化学式为FeS2，与氧气反应的化学方程式为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2； （4）气体D为SO2，溶液B为FeCl3溶液，两者反应应的离子方程式为：SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO+2Fe2+； （5）气体D和氯水恰好完全反应，溶液中的阴离子为硫酸根和氯离子，检验氯离子需用硝酸银，但硫酸银也为微溶物，故为防止硫酸根离子对氯离子检验的干扰需先用硝酸钡检验并除去硫酸根，故操作为：取少量溶液E，加入过量硝酸钡溶液，若产生白色沉淀，则含有SO；静置，取上层清液，滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀则含有Cl-。 20．某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关性质探究。 （1）有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，为验证气体成分，设计了如图所示装置进行实验探究。 ①少量单质铁与浓硫酸共热的化学方程式为 ；装置B中可加入酸性高锰酸钾溶液，反应的离子方程式为 。 ②装置C中品红溶液的作用是 ；装置D中的试剂是 。 ③实验中可观察到装置F中黑色固体变红，装置G中白色固体变蓝，可证明A中有 生成(填名称)；装置H的作用是 。 （2）学习小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证SO2具有氧化性的实验现象为 。 ②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去； 方案II：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀； 方案III：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是 (填I、II或III)。 【答案】（1）①2Fe+6H2SO4(浓) ==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2 MnO+5SO2+2H2O==2Mn2++5SO+4H+ ②验证SO2是否吸收完全 澄清石灰水 ③氢气 防止空气中水蒸气进入干燥管而影响杂质气体的检验 （2）①a试管中有淡黄色沉淀生成 ②II 【解析】装置A是浓硫酸和铁钉的反应装置，装置B是高锰酸钾溶液，吸收生成的二氧化硫，装置C是检验二氧化硫是否吸收完全，避免干扰二氧化碳的检验，装置D应是澄清石灰水，用于检验二氧化碳的存在，装置E干燥气体，装置F是检验生成气体中是否含氢气，生成的水蒸气用G中无水硫酸铜检验，最后H装置防止空气中H2O进入干燥管。 （1）①少量单质铁与浓硫酸共热生成硫酸铁、二氧化硫、水，反应的化学方程式为2Fe+6H2SO4(浓) ==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2；装置B中可加入酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液把二氧化硫氧化为硫酸，高锰酸钾被还原为硫酸锰，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为MnO+5SO2+2H2O==2Mn2++5SO+4H+。②二氧化硫能使品红溶液褪色，装置C中品红溶液的作用是验证SO2是否吸收完全，若品红不褪色，说明二氧化硫被完全吸收；装置D的作用是检验二氧化碳，试剂是澄清石灰水。③氢气能还原氧化铜，生成铜和水，实验中可观察到装置F中黑色固体变红，装置G中白色固体变蓝，可证明A中有H2生成；装置H的作用是防止空气中水蒸气进入干燥管而影响杂质气体的检验。 （2）①二氧化硫具有氧化性，可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应，生成淡黄色的沉淀S，能验证SO2具有氧化性的实验现象为a试管中有淡黄色沉淀生成。②方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去，可以是二氧化硫的漂白性也可能氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用，不能体现二氧化硫的还原性；方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明溶液中出现硫酸根离子，是二氧化硫在酸性环境下和氯水反应生成的，即SO2+Cl2+2H2O=4H++SO+2Cl-，能说明二氧化硫有还原性；方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能是氯水中的氯离子产生的作用，不能说明二氧化硫的还原性，故选Ⅱ。 直击高考 21．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 将一块绿豆大的钠放入滴有酚酞溶液的水中，溶液变为红色 钠与水反应有碱性物质生成 B 向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成 原溶液中一定含有SO C 向某溶液中滴加氯水后再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 原溶液中一定含有Fe2+ D 向NaBr溶液中滴加过量氯水，溶液由无色变为橙色，再加入淀粉KI溶液，溶液由橙色变为蓝色 氧化性：Cl2>Br2>I2 【答案】A 【解析】A．酚酞溶液变为红色，证明钠与水反应有碱性物质生成，A正确；B．若原溶液存在CO或Ag+，滴加几滴BaCl2溶液，也会有白色沉淀生成，B错误；C．如果原溶液中本来就有Fe3+，则遇到硫氰化钾溶液也会变红，故不能证明一定有Fe2+，C错误；D．NaBr溶液中滴加过量氯水，氯水把Br-氧化为Br2，氯水过量，再加入淀粉KI溶液，溶液变蓝，不能确定氯水氧化的I-，还是溴单质氧化的I-，不能得出氧化性强弱，D错误；故选A。 22．为探究某固体化合物X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验，下列说法 错误的是（ ） A．黑色化合物A反应生成C和D最多可消耗(标准状况) B．无色气体D能漂白品红溶液，总共产生(标准状况)无色气体D C．将无色气体D全部通入黄色溶液中，溶液变成浅绿色，且无色气体有剩余 D．化合物的电子式为 【答案】B 【解析】X隔绝空气煅烧生成化合物A和单质B，化合物A在空气中燃烧生成红棕色固体化合物C，C能稀硫酸的黄色溶液E，则E是硫酸铁，C是Fe2O3。单质B呈黄色，则B是S单质，D是SO2，则X由Fe、S元素组成。根据元素守恒，n(Fe)=2n(Fe2O3)=2×0.8g/160g/mol =0.01mol，n(S)=(1.2g-0.01mol×56g/mol)/32g/mol=0.02mol。A．黑色化合物A中含有铁元素0.01mol、含有S元素的物质的量为0.02mol-0.32g/32g/mol=0.01mol，反应生成0.005molFe2O3和0.01molSO2，根据氧元素守恒，最多可消耗0.0175mol氧气，标准状况下的体积为392mL，故A正确；B．S燃烧生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，能漂白品红溶液，根据S元素守恒，总共产生0.02molSO2，标准状况下的体积为448mL，故B错误；C．将0.02molSO2气体全部通入含有0.01molFe3+的黄色溶液E中，发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+，所以SO2有剩余，故C正确；D．n(Fe)=0.01mol、n(S)=0.02mol，化合物X的化学式为FeS2，电子式为，故D正确；选B。 23．粗盐中含可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法错误的是（ ） A．操作①为溶解 B．步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．步骤②中判断SO是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加BaCl2溶液 【答案】C 【解析】用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液；Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca2+外，还要除去过量的Ba2+，过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7。A．可以在步骤④之后一次性过滤，则操作①为溶解，A正确；B．据分析，步骤⑤除杂所加的适量试剂为稀盐酸，除去多余的氢氧化钠和碳酸钠，B正确；C．不可调换，否则多余的BaCl2溶液无法除去，C错误；D．操作正确，若不出现浑浊，表面已沉淀完全，D正确；故选C。 24．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）是造纸工业中常用作漂白剂，能将有色物质还原为无色物质，提高纸浆白度。实验室利用如下流程来制备连二亚硫酸钠： 回答下列问题： （1）第Ⅰ步需要SO2，若要制取并收集干燥纯净的SO2，所用装置如图所示： ①仪器B的名称为 ，按气流方向连接各仪器口，顺序为a 。 ②装置D中的试剂为 ，装置E烧杯中发生反应的离子方程式为 。 （2）利用下列装置制取连二亚硫酸钠： ①先通入SO2，三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 ，再打开活塞，加入NaOH溶液制得Na2S2O4。 下列制取Na2S2O4的有关说法正确的是 。 a．Na2S2O4的漂白原理与Na2O2相同 b．单向阀的作用是只让气体进入并防倒吸 c．尾气可以用FeCl3溶液处理 ②测定产品纯度：称取a g样品溶于水配成250mL溶液，准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛（HCHO）溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，滴加c mol/L碘水至反应完全，消耗碘水20.00mL。上述过程发生的反应有： Na2S2O4 +2HCHO=NaHSO4•HCHO+NaHSO2•HCHO NaHSO2•HCHO+2I2+2H2O=NaHSO4+4HI+HCHO 则该样品纯度为 。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 decbf 浓硫酸 SO2+2OH-=SO+H2OH2O （2）Zn+2SO2=====ZnS2O4 bc (17.4c/a)×100% 【解析】（1）①仪器B是恒压滴液漏斗，其支管作用是平衡气压，使液体能顺利流下；要制取并收集干燥纯净SO2气体，一般顺序是“发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”，故连接顺序是decbf，故答案为：恒压滴液漏斗；decbf； ②从装置连接顺序以及实验目的可以得出D装置是干燥SO2，故装置中用的是浓硫酸；装置E是尾气处理装置，用NaOH溶液来吸收尾气SO2，故离子方程式为SO2+2OH-=SO+H2O，故答案为：浓硫酸；SO2+2OH-=SO+H2O。H2O （2）①根据图中所给物质，可知三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Zn+2SO2=====ZnS2O4； a．保险粉能将有色物质还原为无色物质，说明保险粉是利用还原性来使有色质变为无色物质，Na2O2漂白性是利用其氧化性，故a错误；b．单向阀只能向一个方向通气，可以防倒吸，故b正确；c．NaOH溶液或FeCl3溶液都能和SO2反应，故c正确；故答案选bc；故答案为：Zn+2SO2=====ZnS2O4；；bc；②根据已知反应可知n(Na2S2O4)=1/2n(I2)=0.01cH2O mol×10，m(Na2S2O4)=0.1cmol×174g/mol，故保险粉纯度=(17.4c/a)×100%，故答案为：(17.4c/a)×100%。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 课时作业 第三课时 硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 基础达标 1．硫酸盐种类繁多，用途广泛。关于部分硫酸盐的叙述错误的是（ ） A．硫酸钙常以石膏形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率 B．硫酸钡以重晶石形式存在，医疗上用作X射线检查的内服试剂 C．无水硫酸铜俗称胆矾，可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液 D．芒硝（Na2SO4•10H2O）入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛 2．下列实验能证明溶液中一定含有SO的是（ ） A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生 C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 3．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（ ） A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C．无色溶液白色沉淀 D．无色溶液无色溶液白色沉淀 4．已知：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；SO3熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如图所示装置设计实验检验分解产物，下列说法正确的是（ ） A．实验前应先检查装置的气密性 B．装置连接顺序是甲→丁→丙→乙 C．分解所得红棕色固体溶于KSCN溶液 D．丁中溴水褪色表明有漂白性 5．从海水所得的粗盐中含有杂质Mg2+、SO、Ca2+，除去粗盐中的杂质加入药品顺序正确的是（ ） A．NaOH溶液Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸 C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加硫酸 D．Na2CO3溶液NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 6．粗盐中含可溶性杂质(、、等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法正确的是（ ） A．操作①为先过滤再溶解 B．步骤⑤除杂所加的适量试剂为称盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．通常蒸干NaCl溶液制得NaCl固体 7．某课外小组同学在实验室利用废铜屑制取硫酸铜，同学们设计了下列三种实验方案： 甲： 乙： 丙： 下列是对上述三种方案的解析与评价，正确的是（ ） A．甲方案最简便可行 B．乙方案涉及的反应均为氧化还原反应 C．乙方案比丙方案经济合理 D．三种方案均能达到预期目的 8．用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2，主要物质的转化如下图。 下列说法不正确的是（ ） A．过程Ⅰ、Ⅱ中，SO2均发生氧化反应 B．过程Ⅱ中，发生反应：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ C．SO2最终转化成SO D．FeSO4溶液吸收SO2后，所得溶液酸性减弱 9．某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示： 记录实验现象如表所示：． 试管 ① ② ③ 实验现象 铜完全溶解后，溶液仍为无色，有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 已知：浓硫酸的沸点约为338℃；实验中可能有CuS、Cu2S生成，都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。 下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是（ ） A．为防止实验时压强过大，可将玻璃管拉出液面以上 B．为了检验试管①中的固体成分，实验结束后，取下试管①并向其中加入适量的水 C．试管②和③中白色沉淀的主要成分都是BaSO4 D．用浓氨水吸收尾气防污染 10．CuS与浓硫酸共热，生成有刺激性气味的气体：CuS+4H2SO4（浓）CuSO4+4SO2↑+4H2O，下列说法正确的是（ ）(已知CuS不溶于稀硫酸) A．该反应的变价元素有2种 B．浓硫酸中硫元素全部降价，体现了氧化性 C．每转移6mol电子，则产生标准状况下89.6L的SO2 D．192g的CuS与4mol浓硫酸充分反应，生成的CuSO4为1mol 11．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为2：3 B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想 C．已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2，则O2为0.75mol D．Y可以是葡萄糖 12．如图为硫酸性质的知识归纳，下列表达错误的是（ ） A．若某些盐中的“盐”为Ba(NO3)2溶液，则反应中有白色沉淀生成 B．若“碱”为KOH溶液，可以在碱溶液中滴加酚酞溶液，证明两者发生了中和反应 C．若“金属氧化物”为铁锈的主要成分(Fe2O3），可以利用硫酸与金属氧化物反应的这一性 质除去铁锈 D．若“活泼金属”为Zn和Fe，将质量相等且过量的两种金属与一定量的稀硫酸完全反应，Fe产生的H2多 能力提升 13．下列各组实验，根据实验现象得出结论正确的是（ ） 选项 实验操作和实验现象 结论 A 向酸性KMnO4溶液中加入H2O2溶液，产生无色无味的气体，溶液紫红色褪去 氧化性：KMnO4>O2 B 先向某溶液中加入BaCl2溶液，再加入足量盐酸；先产生白色沉淀，后沉淀不溶解 原溶液中一定含有SO C 将红热的木炭放入浓硫酸中，产生的气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊 碳被氧化成CO2 D 向CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀 酸性：H2S>H2SO4 A．A B．B C．C D．D 14．在化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸 (以不接触纸条为准)。如图所示，则下列有关说法正确的是（ ） A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性 C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．注射器中发生反应的基本类型是复分解反应 15．下列离子方程式书写正确的是（ ） A．氯化铁溶液中通入硫化氢，有淡黄色沉淀生成：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓ B．少量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋OH－===HSO C．铜片在加热条件下与浓硫酸反应：Cu＋SO＋4H＋Cu2＋＋SO2↑＋2H2O D．SO2使溴水褪色：2SO2＋Br2＋2H2O===2SO＋2Br－＋4H＋ 16．某无色溶液中可能含有Mg2+、NH、K+、Al3+、SO、CO、Cl—等离子，现进行如下实验： ①取该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99g白色沉淀； ②另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解，并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体物质的量变化如图所示。 下列说法不符合事实的是（ ） A．根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为2mol/L B．根据信息分析该溶液中焰色反应呈紫色的离子的物质的量浓度至少为 C．该溶液中NH、Al3+、SO三种离子的物质的量之比为 D．另取一定量该溶液滴加一定量Ba(OH)2溶液，不可能使Al3+和SO同时完全沉淀 17．根据如图装置完成系列实验(加热装置省略)，下列说法不正确的是（ ） A．NaOH溶液可以吸收尾气，防污染 B．BaCl2溶液中会出现白色沉淀BaSO4 C．H2S溶液中会出现黄色沉淀，体现了SO2的氧化性 D．为验证碳、硅非金属性的强弱，A中的试剂可以是酸性KMnO4溶液 18．工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．碱性条件下，氧化性：Mn(OH)2>MnO>S2O B．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为 C．将1molS2-转化为SO理论上需要O2的体积为22.4L(标准状况) D．该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应 19．为探究矿石样品X(仅有两种元素)的组成和性质，设计了如下实验： 已知：气体D可以使品红溶液褪色。请回答下列问题： （1）红褐色沉淀C的化学成分 (写化学式)。 （2）X中所含元素有 (写元素符号)。 （3）X在O2中灼烧的化学方程式 。 （4）气体D和溶液B反应的离子方程式 。 （5）假设气体D和氯水恰好完全反应，请设计实验方案检验溶液E中所含的阴离子 。 20．某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关性质探究。 （1）有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，为验证气体成分，设计了如图所示装置进行实验探究。 ①少量单质铁与浓硫酸共热的化学方程式为 ；装置B中可加入酸性高锰酸钾溶液，反应的离子方程式为 。 ②装置C中品红溶液的作用是 ；装置D中的试剂是 。 ③实验中可观察到装置F中黑色固体变红，装置G中白色固体变蓝，可证明A中有 生成(填名称)；装置H的作用是 。 （2）学习小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证SO2具有氧化性的实验现象为 。 ②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去； 方案II：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀； 方案III：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是 (填I、II或III)。 直击高考 21．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 将一块绿豆大的钠放入滴有酚酞溶液的水中，溶液变为红色 钠与水反应有碱性物质生成 B 向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成 原溶液中一定含有SO C 向某溶液中滴加氯水后再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 原溶液中一定含有Fe2+ D 向NaBr溶液中滴加过量氯水，溶液由无色变为橙色，再加入淀粉KI溶液，溶液由橙色变为蓝色 氧化性：Cl2>Br2>I2 22．为探究某固体化合物X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验，下列说法 错误的是（ ） A．黑色化合物A反应生成C和D最多可消耗(标准状况) B．无色气体D能漂白品红溶液，总共产生(标准状况)无色气体D C．将无色气体D全部通入黄色溶液中，溶液变成浅绿色，且无色气体有剩余 D．化合物的电子式为 23．粗盐中含可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法错误的是（ ） A．操作①为溶解 B．步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．步骤②中判断SO是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加BaCl2溶液 24．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）是造纸工业中常用作漂白剂，能将有色物质还原为无色物质，提高纸浆白度。实验室利用如下流程来制备连二亚硫酸钠： 回答下列问题： （1）第Ⅰ步需要SO2，若要制取并收集干燥纯净的SO2，所用装置如图所示： ①仪器B的名称为 ，按气流方向连接各仪器口，顺序为a 。 ②装置D中的试剂为 ，装置E烧杯中发生反应的离子方程式为 。 （2）利用下列装置制取连二亚硫酸钠： ①先通入SO2，三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 ，再打开活塞，加入NaOH溶液制得Na2S2O4。 下列制取Na2S2O4的有关说法正确的是 。 a．Na2S2O4的漂白原理与Na2O2相同 b．单向阀的作用是只让气体进入并防倒吸 c．尾气可以用FeCl3溶液处理 ②测定产品纯度：称取a g样品溶于水配成250mL溶液，准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛（HCHO）溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，滴加c mol/L碘水至反应完全，消耗碘水20.00mL。上述过程发生的反应有： Na2S2O4 +2HCHO=NaHSO4•HCHO+NaHSO2•HCHO NaHSO2•HCHO+2I2+2H2O=NaHSO4+4HI+HCHO 则该样品纯度为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$