5.1硫及其化合物-【高效学习】2024-2025学年高一化学热点题型归纳与分阶培优练(人教版2019必修第二册)
2025-02-10
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2份
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52页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 硫及其化合物 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.26 MB |
| 发布时间 | 2025-02-10 |
| 更新时间 | 2025-02-17 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50356720.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
5.1 硫及其化合物题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】 硫的主要性质 1
【题型二】 二氧化硫的性质 3
【题型三】 浓硫酸的特性 硫酸的制法 6
【题型四】 硫酸根离子的检验 粗盐提纯 9
【题型五】 不同价态含硫物质的性质及转化 12
二、分阶培优练 15
【题型一】硫的主要性质
【典例分析】硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。下列说法中正确的是
A.硫在空气中燃烧有SO3生成 B.硫为白色晶体
C.硫与铁反应时生成硫化铁 D.硫是一种难溶于水晶体
提分秘籍】
基本规律
1.从物质类别和元素化合价角度理解S的化学性质:。
(1)氧化性
与Fe、Cu、H2等反应的化学方程式分别为 S+Fe 、 S+2Cu 、 S+H2 ,在这些反应,S均作 剂。
(2)还原性
与O2反应,其化学方程式为 S+O2 ,反应中S作 剂。
2.解题必备
(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2,不能生成SO3。
【变式演练】
1.下列关于硫的说法不正确的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.硫是生物生长所需要的一种元素
C.硫元素的常见价态有-2、0、+4、+6价
D.硫元素只有一种常见氧化物
2.硫可与许多金属单质及非金属单质发生化学反应,下列反应的化学方程式错误的是
A. B.
C. D.
3.用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应(未配平),下列说法错误的是
A.该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
B.也可以用清洗试管壁上的硫
C.生成的和的物质的量之比为
D.氧化产物是
【题型二】二氧化硫的性质
【典例分析】下列关于性质的预测中,不合理的是
A.从元素价态看,具有氧化性
B.从元素价态看,具有还原性,可能被氧化
C.从类别角度看,属于酸性氧化物,能与碱溶液反应生成盐和水
D.从类别角度看,属于酸性氧化物,能与水反应生成硫酸
【提分秘籍】
基本规律:
1.分别从物质类别(酸性氧化物)及化合价的角度认识SO2的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性,如:
①与H2O反应的化学方程式为: SO2+H2O (可逆反应)
②与碱反应生成盐和水
与NaOH溶液的反应:
SO2少量:2NaOH+SO2===
SO2过量:NaOH+SO2===
与Ca(OH)2溶液的反应:
SO2少量:Ca(OH)2+SO2===
SO2过量:Ca(OH)2+2SO2===
(2)氧化性
与H2S溶液反应:2H2S+SO2=== (产生淡黄色沉淀)
(3)还原性
SO2具有较强的还原性,在溶液中能被KMnO4(H+)、Cl2、Fe3+、H2O2等常见的氧化剂氧化为SO。
如:①5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 (故SO2可使酸性KMnO4溶液褪色)
②SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I) (故SO2可使氯水、溴水或碘水溶液褪色)
③SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
④SO2+H2O2===H2SO4
⑤SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为:2SO2+O22SO3,SO3的化学性质(酸性氧化物的通性)
与H2O反应:SO3+H2O===
与碱性氧化物(如CaO)反应:SO3+CaO===
与碱[如Ca(OH)2]反应:SO3+Ca(OH)2===
(4)漂白性
①SO2通入品红溶液中,品红溶液 ,加热时,溶液又变 。
②SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成 的无色物质。这些无色物质容易分解又
使有色物质恢复原来的颜色。
2.解题必备
(1)常见的几种漂白剂对比
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后
恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后
不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
(2)SO2和CO2的鉴别:SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能用澄
清石灰水鉴别SO2和CO2。通常用以下方法加以鉴别:
①将气体分别通入品红溶液中,使品红溶液褪色的是 ,无变化的是 。
②将气体分别通入酸性KMnO4溶液中,使酸性KMnO4溶液褪色的是 ,无变化的是 。
③将气体分别通入溴水(或氯水)中,使溴水(或氯水)褪色的是 ,无变化的是 。
【变式演练】
1.下列物质中,不能用于鉴别SO2和CO2的是
A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液 C.BaCl2溶液 D.溴水
2.SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①溴水 ②酸性高锰酸钾溶液 ③品红溶液 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
3.下列说法正确的是
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2混合使用,有更强的漂白能力
【题型三】浓硫酸的特性 硫酸的制法
【典例分析】下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使棉花炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
【提分秘籍】
基本规律
1.浓硫酸的三大特性
(1)吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。
(2)脱水性
浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢和氧。
(3)强氧化性
①与金属的反应:除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
浓硫酸与铜反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu
注意:常温下金属铝和铁遇到浓硫酸会发生 (表面生成一层致密的氧化膜),加热时生成硫酸盐和SO2。
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+C
2.硫酸的工业制法
上述流程涉及的化学方程式为①S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②2SO2+O22SO3
③SO3+H2O===H2SO4
3.解题必备
(1)浓硫酸的吸水性和脱水性的区别
由此得出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
(2)浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂
①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
②不可干燥的气体:碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
(3)浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别
①浓硫酸氧化性强;稀硫酸氧化性弱。
②浓硫酸是酸根部分+6价硫元素得电子(氧化性:SO>H+),其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2),不能产生H2;稀硫酸是H+得电子(氧化性:H+>SO),其与活泼金属反应时还原产物为H2。
【变式演练】
1.下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系不正确的是
A.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大(吸水性)
B.浓硫酸在加热条件下与铜反应(强酸性)
C.浓硫酸不可用来干燥硫化氢(强氧化性)
D.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(脱水性)
2.下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是
A.若装置②只保留a、b,酸性高锰酸钾溶液足量,同样可以达到实验目的
B.若按③→②→①顺序连接,可检验所有气体产物
C.浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性
D.实验中a、b、c溶液均褪色
3.硫酸是重要的化工原料,工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是
A.黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为
B.控制温度400~500℃可增大催化剂的活性,使SO2全部转化为SO3
C.吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸
D.工业上可用氨水处理尾气中的SO2
【题型四】硫酸根离子的检验 粗盐提纯
【典例分析】下列关于的检验方法正确的是
A.先加稀盐酸,再加BaCl2溶液
B.先加BaCl2溶液,再加稀盐酸
C.加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液
D.先加稀硝酸,再加Ba(NO3)2溶液
【提分秘籍】
基本规律
1.硫酸根离子的检验方法
上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO、Ag+等离子的干扰。
2.利用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子
(1)目的:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO。
(2)原理
(3)试剂加入的先后顺序
根据原理可知,Na2CO3溶液既可除去Ca2+,又可除去过量的BaCl2,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入,稀盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,故应最后加入,因此各试剂的加入顺序可以为:
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→稀盐酸;
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→稀盐酸;
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→稀盐酸。
[特别提醒] 除杂实验的关键是Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后面加入,而稀盐酸是在过滤之后加入。
3.解题必备:物质除杂的原则及注意的问题
(1)除杂原则
(2)物质除杂需注意的问题
①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。
【变式演练】
1.下列四种溶液中一定存在的是
A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生
2.在检验SO的过程中,下列操作中正确的是
A.先加入稀硝酸,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有SO
B.先加入硝酸钡,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有SO
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有SO
3.为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:
A________,B________,C________。
(2)根据题意,回答下列问题:
①加入过量A的目的是______________;
②加入过量B的目的是____________;
③加热煮沸的目的是____________。
(3)操作Ⅰ是________,操作Ⅱ是________。
【题型五】不同价态含硫物质的性质及转化关系
【典例分析】硫元素的“价-类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体
B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液
C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液pH会增大
D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
【提分秘籍】
基本规律
一、熟悉不同价态含硫物质的性质及转化关系
二、不同价态含硫物质的转化规律
1.邻位价态原则
(1)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示:
(2)相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应。如:S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
2.归中反应和歧化反应
(1)当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时,一般生成中间价态物质,即发生归中反应,化合价只靠近不交叉。
(2)中间价态含硫物质发生氧化还原反应时,若化合价有升又有降,即发生歧化反应。如:3S+6NaOH(浓)2Na2S+Na2SO3+3H2O。
3.含硫物质的连续氧化
硫元素
【变式演练】
1.硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是
A.标准状况下,气体中所含有的原子数目为
B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
2.物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”,其中焰色反应均显黄色。有关叙述错误的是
A.a分别与反应,都可以生成b
B.e的浓溶液和稀溶液均具有氧化性
C.f溶液久置于空气中会生成g
D.将d的稀溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
3.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)。下列判断正确的是
A.硫是活泼的非金属元素,只以化合态存在于自然界中
B.反应①中生成的具有漂白性,因此可使溴水褐色
C.反应①②③④都属于氧化还原反应
D.可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下图是腐蚀类物质的运输用标识。下列物质在运输过程中需要贴有该标识的是
A.浓硫酸 B.食盐 C.小苏打 D.液氧
2.向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,有黑色物质产生,这表明浓硫酸具有
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性 D.强氧化性
3.下列关于的叙述中正确的是
A.是无色无味的气体 B.不能与溶液发生反应
C.可以使品红溶液褪色 D.不溶于水
4.下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是
A.加入稀盐酸,有无色气体产生,证明一定含
B.进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明一定含
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,证明一定含Fe2+
5.将分别通入下列4种溶液中,其中体现氧化性的是
A
紫色石蕊溶液
变红
B
溶液
析出淡黄色固体
C
酸性溶液
褪色
D
品红溶液
褪色
A.A B.B C.C D.D
6.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
7.下列溶液中能够区别和气体的是
①石灰水 ②溶液 ③酸性溶液 ④溴水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
8.下列关于硫的说法不正确的是
A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时生成
9.某溶液中可能含有的阴离子有、、Cl-等。为了检验其中是否含有,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是
A.盐酸 B.硫酸 C.硝酸 D.硫酸钠溶液
10.已知。按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
培优第二阶——能力提升练
11.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B.过程中只发生一个化学反应
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
12.下列关于不同价态含硫物质的转化实验中,硫元素的化合价变化合理的是
A.图I:0价→+2价 B.图Ⅱ:0价→+6价
C.图Ⅲ:+4价→+6价 D.图IV:+6价→+4价
13.下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使棉花炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
14.实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A.装置C中产生黄色的沉淀,体现了的氧化性
B.装置B和装置D中溶液均褪色,体现了的漂白性
C.装置A中的导管a插入浓硫酸中,可平衡气压,防止出现倒吸
D.装置E的作用是吸收未反应的,防止污染空气
15.下列关于硫的化合物说法正确的是
A.SO2能使品红、溴水等物质褪色,体现了漂白性
B.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,说明常温下铝与浓硫酸不反应
C.浓硫酸能干燥H2S、SO2等气体,体现了浓硫酸的吸水性
D.在蔗糖固体中加入适量浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
16.下列反应的化学方程式正确且硫单质作氧化剂的是
A. B.
C. D.
17.如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是
A.硫在自然界中有多种存在形式
B.过程⑤宜在土壤的缺氧区进行
C.过程⑤中S发生还原反应
D.硫元素的循环过程中只有硫的还原
18.下列关于硫及其化合物的说法中,错误的是
A.SO2能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
B.SO2在一定条件下能被O2氧化为SO3
C.硫在自然界中既有游离态又有化合态
D.BaSO4可用作消化系统X射线检查的内服剂
19.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,下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B.若A为铜,则在图中的反应,X只起氧化的作用
C.若A为碳单质,C常温下为气体,该气体是造成酸雨的主要成分
D.由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
20.在如图所示的实验中,实验进行一段时间后,下列关于实验现象的叙述不正确的是
A.苹果块会干瘪 B.胆矾晶体表面有“白斑”生成
C.饱和硝酸钾溶液中有晶体析出 D.试纸变红
培优第三阶——培优拔尖练
21.下列性质叙述正确的是
A.“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO3
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性
C.浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,体现浓硫酸的难挥发性
D.向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定含有SO
22.硫的价-类二维图如图所示。下列分析错误的是
A.a只有还原性,在水溶液中不可能生成d B.b与e的浓溶液反应可得到c
C.酸雨放置过程中酸性增强与f→e的转化有关 D.可用e的溶液判断h中是否含有g
23.实验室通过下列实验探究SO2的性质:
实验
实验操作和现象
1
用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
2
取5mL实验1中的溶液,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液显红色
3
取5mL实验1中的溶液,加入5mL3%的H2O2溶液,观察不到实验现象
4
取5mL实验1中的溶液,通入H2S气体,出现淡黄色浑浊
下列有关说法正确的是
A.实验1说明SO2与水发生了化学反应
B.实验2中的现象说明SO2与水反应生成了碱性物质
C.实验3中可能发生了反应SO2+H2O2=H2SO4
D.实验4说明SO2水溶液具有还原性
24.用25 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液稀释到100 mL,所得溶液中的浓度为3 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为
A.0.5 mol·L-1 B.1.6 mol·L-1 C.1.8 mol·L-1 D.3 mol·L-1
25.以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.黄铁矿煅烧时中、元素均被氧化
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放
C.若完全转化为硫酸,理论上至少需要的
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,证明烧渣中含
26.某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物,下列说法正确的是
A.若乙和丁处溶液褪色,均可说明SO2具有漂白性
B.若丙处生成淡黄色沉淀,则说明SO2具有还原性
C.若戊处品红溶液无明显现象,己处溶液变浑浊,则说明有CO2生成
D.若甲处蔗糖由白色变为黄色,最后呈黑色,则说明浓硫酸有吸水性
27.现有无色、澄清溶液,可能含有以下离子中的若干种:、。现均分为2份进行如下实验:
①第一份加入足量溶液,无现象。
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀;经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为
③向实验②的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,下列结论中错误的是
A.由实验③可知原溶液中一定含有 B.无需实验就可知原溶液中不含有和
C.原溶液中含有 D.原溶液中含有的
28.某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
29.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(2)酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为 。
(3)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)某同学向BaCl2溶液中通入Y,未观察到白色沉淀生成,由此可知酸性强弱:H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作,能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。
A.通入Cl2 B.滴加H2O2溶液 C.滴加稀盐酸 D.滴加NaOH溶液
(5)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(6)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+Na2SO4 d. Na2S2O3+Na2SO4
(7)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,转移电子的物质的量为: ,Cr元素在还原产物中的化合价为 。
30.浓硫酸具有酸性、强氧化性等性质。在加热条件下,浓硫酸能氧化铜。请根据下列实验装置图,请完成填空:
(1)请写出Cu和浓硫酸反应的化学方程式,并用单线桥法标注电子转移的数目和方向 。
(2)二氧化硫具有___________。
A.漂白性 B.酸性氧化物性质 C.还原性 D.氧化性
(3)实验中观察到,品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(4)澄清石灰水变混浊,是由于二氧化硫的 ;
(5)溴水褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(6)请写出用NaOH处理尾气的化学反应方程式 。
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀。将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解,发现溶液为 色。
(8)浓硫酸具有强氧化性,除了能使金属氧化,还能和C在加热的条件下发生反应,请写出该反应的化学反应方程式 。
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5.1 硫及其化合物题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】 硫的主要性质 1
【题型二】 二氧化硫的性质 3
【题型三】 浓硫酸的特性 硫酸的制法 6
【题型四】 硫酸根离子的检验 粗盐提纯 9
【题型五】 不同价态含硫物质的性质及转化 12
二、分阶培优练 15
【题型一】硫的主要性质
【典例分析】硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。下列说法中正确的是
A.硫在空气中燃烧有SO3生成 B.硫为白色晶体
C.硫与铁反应时生成硫化铁 D.硫是一种难溶于水晶体
【答案】D
【详解】A.硫在空气中燃烧生成的是SO2,故A错误;
B.硫是浅黄色固体粉末,不是白色的,故B错误;
C.硫的氧化性不强,所以与铁反应生成的是硫化亚铁,故C错误;
D.硫是一种难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故D正确;
故本题选D.
【提分秘籍】
基本规律
1.从物质类别和元素化合价角度理解S的化学性质:。
(1)氧化性
与Fe、Cu、H2等反应的化学方程式分别为 S+FeFeS 、 S+2CuCu2S 、 S+H2H2S ,在这些反应,S均作氧化剂。
(2)还原性
与O2反应,其化学方程式为 S+O2SO2 ,反应中S作还原剂。
2.解题必备
(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2,不能生成SO3。
【变式演练】
1.下列关于硫的说法不正确的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.硫是生物生长所需要的一种元素
C.硫元素的常见价态有-2、0、+4、+6价
D.硫元素只有一种常见氧化物
【答案】D
【详解】A.硫在自然界中既有单质,又有化合物,A正确;
B.硫元素是有机物的组成元素,所以是生物生长所需要的一种元素,B正确;
C.硫元素的常见化合物有H2S、SO2、SO3,还有硫单质,C正确;
D.硫元素的常见氧化物有二氧化硫和三氧化硫,D错误;
故选D。
2.硫可与许多金属单质及非金属单质发生化学反应,下列反应的化学方程式错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.S的氧化性较弱,与Fe反应只能生成低价态的FeS,反应正确,故A正确;
B.S与氢气在加热条件下发生化合反应生成硫化氢,反应正确,故B正确;
C.S的氧化性较弱,与Cu反应只能生成低价态的Cu2S,反应为:,故C错误;
D.S在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,故D正确;
故选:C。
3.用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应(未配平),下列说法错误的是
A.该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
B.也可以用清洗试管壁上的硫
C.生成的和的物质的量之比为
D.氧化产物是
【答案】C
【分析】用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O,其中S既升高又降低,根据得失电子守恒配平方程式为3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O,据此分析解答。
【详解】A.用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O,其中S既升高又降低,故S在反应中既作氧化剂,又作还原剂,故A正确;
B.S易溶于二硫化碳,所以也可以用CS2清洗试管壁上的硫,故B正确;
C.根据配平的方程式得到生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为1:2,故C错误;
D.Na2SO3中S元素的化合价是+4,是0价S元素化合价升高的结果,所以Na2SO3是氧化产物,故D正确;
故选C。
【题型二】二氧化硫的性质
【典例分析】下列关于性质的预测中,不合理的是
A.从元素价态看,具有氧化性
B.从元素价态看,具有还原性,可能被氧化
C.从类别角度看,属于酸性氧化物,能与碱溶液反应生成盐和水
D.从类别角度看,属于酸性氧化物,能与水反应生成硫酸
【答案】D
【详解】A.S原子最外层6个电子,S元素常见化合价有-2、0、+4、+6。中S元素+4价,化合价可以降低,具有氧化性,A正确;
B.中S元素+4价,化合价可以升高,具有还原性,氯气具有强氧化性,可以将二氧化硫氧化,B正确;
C.酸性氧化物是能与碱溶液反应生成盐和水的氧化物。 与碱溶液反应生成盐和水,属于酸性氧化物,C正确;
D.属于酸性氧化物,易溶于水,与水反应生成亚硫酸,D错误;
故答案为:D。
【提分秘籍】
基本规律:
1.分别从物质类别(酸性氧化物)及化合价的角度认识SO2的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性,如:
①与H2O反应的化学方程式为: SO2+H2OH2SO3(可逆反应)
②与碱反应生成盐和水
与NaOH溶液的反应:
SO2少量:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
SO2过量:NaOH+SO2===NaHSO3
与Ca(OH)2溶液的反应:
SO2少量:Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
SO2过量:Ca(OH)2+2SO2===Ca(HSO3)2
(2)氧化性
与H2S溶液反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O (产生淡黄色沉淀)
(3)还原性
SO2具有较强的还原性,在溶液中能被KMnO4(H+)、Cl2、Fe3+、H2O2等常见的氧化剂氧化为SO。
如:①5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 (故SO2可使酸性KMnO4溶液褪色)
②SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I) (故SO2可使氯水、溴水或碘水溶液褪色)
③SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
④SO2+H2O2===H2SO4
⑤SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为:2SO2+O22SO3,SO3的化学性质(酸性氧化物的通性)
与H2O反应:SO3+H2O===H2SO4
与碱性氧化物(如CaO)反应:SO3+CaO===CaSO4
与碱[如Ca(OH)2]反应:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O
(4)漂白性
①SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热时,溶液又变红色。
②SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又
使有色物质恢复原来的颜色。
2.解题必备
(1)常见的几种漂白剂对比
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后
恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后
不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
(2)SO2和CO2的鉴别:SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能用澄
清石灰水鉴别SO2和CO2。通常用以下方法加以鉴别:
①将气体分别通入品红溶液中,使品红溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2。
②将气体分别通入酸性KMnO4溶液中,使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2。
③将气体分别通入溴水(或氯水)中,使溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2。
【变式演练】
1.下列物质中,不能用于鉴别SO2和CO2的是
A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液 C.BaCl2溶液 D.溴水
【答案】C
【详解】A.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液可以鉴别SO2和CO2,故不选A;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能使品红溶液褪色,品红溶液可以鉴别SO2和CO2,故不选B;
C.二氧化硫、二氧化碳和BaCl2溶液都不反应,BaCl2溶液不能鉴别SO2和CO2,故选C;
D.二氧化硫能使溴水褪色,二氧化碳不能使溴水褪色,溴水可以鉴别SO2和CO2,故不选D;
选C。
2.SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①溴水 ②酸性高锰酸钾溶液 ③品红溶液 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】A
【详解】①SO2能使溴水褪色,是由于发生反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,体现了SO2具有还原性,①符合题意;
②SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化为硫酸,其本身被还原为无色MnSO4,体现了SO2具有还原性,②符合题意;
③SO2能使品红溶液褪色,是由于SO2能够与品红结合生成无色物质,这体现了SO2具有漂白性,③不符合题意;
④SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是由于在溶液中发生了反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,导致溶液的碱性减弱,因而酚酞试液红色褪去,这体现了SO2具有酸性氧化物的性质,④不符合题意;
则能够体现SO2具有还原性的是①②,故合理选项是A。
3.下列说法正确的是
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2混合使用,有更强的漂白能力
【答案】B
【详解】A.SO2能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性,使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,SO2不能使石蕊溶液褪色,A项错误;
B.能使品红褪色的物质有很多,如Cl2、Na2O2、酸性KMnO4溶液等,不一定是SO2,B项正确;
C.这些漂白剂的漂白原理不同,SO2能使红墨水褪色是SO2和红墨水结合形成无色物质,活性炭能使红墨水褪色是由于吸附作用,漂白粉、Na2O2能使红墨水褪色是由于其具有强氧化性,C项错误;
D.SO2和Cl2在溶液中相遇发生反应:,会使漂白作用减弱或丧失,D项错误;
故选B。
【题型三】浓硫酸的特性 硫酸的制法
【典例分析】下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使棉花炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能使棉花炭化,A错误;
B.浓硫酸在加热条件下与铜片可迅速反应生成二氧化硫气体、硫酸铜、水,B错误;
C.浓硫酸具有吸水性可作为一种干燥剂,因浓硫酸具有强氧化性,能够干燥非还原性的酸性和中性气体,不能干燥氨气,C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,在常温下能够使铁、铝等金属钝化,形成致密的氧化膜,D正确;
故答案为:D。
【提分秘籍】
基本规律
1.浓硫酸的三大特性
(1)吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。
(2)脱水性
浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢和氧。
(3)强氧化性
①与金属的反应:除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
浓硫酸与铜反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
注意:常温下金属铝和铁遇到浓硫酸会发生钝化(表面生成一层致密的氧化膜),加热时生成硫酸盐和SO2。
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
2.硫酸的工业制法
上述流程涉及的化学方程式为①S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②2SO2+O22SO3
③SO3+H2O===H2SO4
3.解题必备
(1)浓硫酸的吸水性和脱水性的区别
由此得出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
(2)浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂
①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
②不可干燥的气体:碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
(3)浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别
①浓硫酸氧化性强;稀硫酸氧化性弱。
②浓硫酸是酸根部分+6价硫元素得电子(氧化性:SO>H+),其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2),不能产生H2;稀硫酸是H+得电子(氧化性:H+>SO),其与活泼金属反应时还原产物为H2。
【变式演练】
1.下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系不正确的是
A.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大(吸水性)
B.浓硫酸在加热条件下与铜反应(强酸性)
C.浓硫酸不可用来干燥硫化氢(强氧化性)
D.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(脱水性)
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口久置的浓硫酸质量增大,为难挥发性酸,故A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性,则在加热条件下铜与浓硫酸反应发生氧化还原反应,表现的是浓硫酸的氧化性,故B错误;
C.浓硫酸具有强氧化性,能与硫化氢气体发生氧化还原反应,表现的是浓硫酸的氧化性,因此浓硫酸不可用来干燥硫化氢,故C正确;
D.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,是浓硫酸使纸中H、O元素以水的形式脱出,体现脱水性,故D正确;
故选B。
2.下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是
A.若装置②只保留a、b,酸性高锰酸钾溶液足量,同样可以达到实验目的
B.若按③→②→①顺序连接,可检验所有气体产物
C.浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性
D.实验中a、b、c溶液均褪色
【答案】A
【分析】为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物,装置①用于检验水蒸气,组合装置②中,a装置用于检验二氧化硫,装置b除去二氧化硫,装置c检验二氧化硫是否除尽,装置③检验二氧化碳;
【详解】A.若装置②只保留a、b,酸性高锰酸钾溶液足量,通过酸性高锰酸钾溶液溶液颜色变浅,可以判断二氧化硫除尽,同样可以达到实验目的,通过澄清石灰水变浑浊检验二氧化碳,A正确;
B.二氧化硫、二氧化碳均可以使澄清石灰水变浑浊,且气体通过水溶液,会带出水蒸气,若按③→②→①顺序连接,无法检验所有气体产物,B错误;
C.在浓硫酸和木炭的反应中,+6价S只转化成了二氧化硫,故浓硫酸在反应中只显强氧化性,C错误;
D.实验中a、b溶液均褪色,装置c检验二氧化硫是否除尽,c溶液不褪色,说明二氧化硫除尽,D错误;
故选A。
3.硫酸是重要的化工原料,工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是
A.黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为
B.控制温度400~500℃可增大催化剂的活性,使SO2全部转化为SO3
C.吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸
D.工业上可用氨水处理尾气中的SO2
【答案】B
【分析】由题干工艺流程图可知,硫磺或黄铁矿在空气中高温煅烧生成SO2,反应原理分别为:S+O2SO2,,然后SO2与空气混合后在V2O5催化作用下转化为SO3,反应原理为:2SO2+O22SO3,为了防止产生酸雾腐蚀设备,工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸,分离出的SO2再次循环利用,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为,A正确;
B.由分析可知,2SO2+O22SO3是一个可逆反应,控制温度400~500℃可增大催化剂的活性,但不可能使SO2全部转化为SO3,B错误;
C.由分析可知,为了防止产生酸雾腐蚀设备,工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸,即吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸,C正确;
D.已知SO2是酸性氧化物,而氨水呈碱性,故工业上可用氨水处理尾气中的SO2,反应原理为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,D正确;
故答案为:B。
【题型四】硫酸根离子的检验 粗盐提纯
【典例分析】下列关于的检验方法正确的是
A.先加稀盐酸,再加BaCl2溶液
B.先加BaCl2溶液,再加稀盐酸
C.加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液
D.先加稀硝酸,再加Ba(NO3)2溶液
【答案】A
【详解】A.先加稀盐酸,无明显现象,可排除碳酸根离子、银离子的影响,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,故A正确;
B.氯离子和银离子结合成氯化银沉淀,先加BaCl2溶液,再加稀盐酸,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀,该沉淀也可能是氯化银,故B错误;
C.氯离子和银离子结合成氯化银沉淀,加入BaCl2和盐酸的混合溶液,有白色沉淀产生,该沉淀也可能是氯化银,故C错误;
D.亚硫酸根离子与稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸根离子,加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀是硫酸钡,原溶液可能含,故D错误;
故选:A。
【提分秘籍】
基本规律
1.硫酸根离子的检验方法
上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO、Ag+等离子的干扰。
2.利用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子
(1)目的:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO。
(2)原理
(3)试剂加入的先后顺序
根据原理可知,Na2CO3溶液既可除去Ca2+,又可除去过量的BaCl2,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入,稀盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,故应最后加入,因此各试剂的加入顺序可以为:
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→稀盐酸;
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→稀盐酸;
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→稀盐酸。
[特别提醒] 除杂实验的关键是Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后面加入,而稀盐酸是在过滤之后加入。
3.解题必备:物质除杂的原则及注意的问题
(1)除杂原则
(2)物质除杂需注意的问题
①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。
【变式演练】
1.下列四种溶液中一定存在的是
A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生
【答案】C
【详解】A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,甲溶液中不一定含有,可能有Ag+、、的干扰,A不符合题意;
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解,乙溶液中不一定含有,还可能有Ag+的干扰,B不符合题意;
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,可以排除Ag+、、的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明丙溶液中一定含有,C符合题意;
D.由于硝酸能将氧化成,故向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生,不能说明丁溶液中一定含有,还可能有的干扰,D不符合题意;
故答案为C。
2.在检验SO的过程中,下列操作中正确的是
A.先加入稀硝酸,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有SO
B.先加入硝酸钡,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有SO
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有SO
【答案】C
【详解】A.加入稀硝酸酸化的硝酸钡溶液,不能排除亚硫酸根离子的干扰,故A错误;
B.先加入硝酸钡,然后再加稀硝酸,不能排除亚硫酸根离子的干扰,故B错误;
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,排除碳酸根离子、银离子、亚硫酸根等的影响,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO,故C正确;
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的影响,故D错误;
故选C。
3.为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:
(1)写出三种试剂的化学式:
A________,B________,C________。
(2)根据题意,回答下列问题:
①加入过量A的目的是______________;
②加入过量B的目的是____________;
③加热煮沸的目的是____________。
(3)操作Ⅰ是________,操作Ⅱ是________。
【答案】(1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl
(2)①除尽Mg2+和SO ②除尽过量的Ba2+
③使HCl挥发
(3)过滤 蒸发
【详解】要使杂质一一除去,所加试剂必须是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除去Mg2+,可用含OH-的试剂,除SO可用含Ba2+的试剂,故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2+可用K2CO3除去,过量Ba(OH)2中的OH-以及过量K2CO3中的CO,可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。
【题型五】不同价态含硫物质的性质及转化关系
【典例分析】硫元素的“价-类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体
B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液
C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液pH会增大
D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
【答案】B
【分析】根据硫元素的“价-类”二维图,a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO3、f是H2SO4、g是亚硫酸盐、h是硫酸盐。
【详解】A.98.3%的浓H2SO4能吸收SO3气体,不能干燥SO3,故A错误;
B.验证亚硫酸盐在空气中已被氧化,先加稀盐酸除去亚硫酸根离子,再加BaCl2溶液,若有沉淀生成,说明亚硫酸盐在空气中已被氧化,故B正确;
C.将SO2溶于水得到H2SO3溶液,长时间露置于空气中,H2SO3被氧化为H2SO4,溶液pH会减小,故C错误;
D.H2S和SO2生成S的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1,故D错误;
选B。
【提分秘籍】
基本规律
一、熟悉不同价态含硫物质的性质及转化关系
二、不同价态含硫物质的转化规律
1.邻位价态原则
(1)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示:
(2)相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应。如:S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
2.归中反应和歧化反应
(1)当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时,一般生成中间价态物质,即发生归中反应,化合价只靠近不交叉。
(2)中间价态含硫物质发生氧化还原反应时,若化合价有升又有降,即发生歧化反应。如:3S+6NaOH(浓)2Na2S+Na2SO3+3H2O。
3.含硫物质的连续氧化
硫元素
【变式演练】
1.硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是
A.标准状况下,气体中所含有的原子数目为
B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
【答案】D
【详解】A.标准状况下,11.2L H2S气体物质的量为0.5mol,所含有的原子数目为1.5NA,A错误;
B.反应①发生反应,氧化剂为SO2,还原剂为H2S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B错误;
C.反应②发生反应,硫发生歧化反应,Na2SO3是氧化产物,Na2S是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,C错误;
D.反应②转移4NA电子时,生成2mol Na2S,故每生成1mol还原产物,转移电子数目为2NA,D正确;
故选D。
2.物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”,其中焰色反应均显黄色。有关叙述错误的是
A.a分别与反应,都可以生成b
B.e的浓溶液和稀溶液均具有氧化性
C.f溶液久置于空气中会生成g
D.将d的稀溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
【答案】D
【分析】图示为S元素的价类二维图,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,焰色反应均显黄色,说明含Na元素,故f为Na2SO3,g为Na2SO4。
【详解】A.a为H2S,S元素为-2价,c为SO2,d为H2SO3,S元素均为+4价,可能发生氧化还原反应生成S,A正确;
B.e为H2SO4,e的浓溶液为浓硫酸,具有氧化性,稀溶液为稀硫酸,氢离子能表现氧化性,故两者均具有氧化性,B正确;
C.f为Na2SO3,g为Na2SO4,f在空气中被氧气氧化可得到g,C正确;
D.d为H2SO3,稀H2SO3溶液滴入紫色石蕊溶液中,溶液变红不褪色,D错误;
故选D。
3.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)。下列判断正确的是
A.硫是活泼的非金属元素,只以化合态存在于自然界中
B.反应①中生成的具有漂白性,因此可使溴水褐色
C.反应①②③④都属于氧化还原反应
D.可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫
【答案】D
【详解】A.在火山口存在游离态的硫,故A错误;
B. 使溴水褪色,体现还原性,与漂白性无关,故B错误;
C.反应②中元素化合价不变,不是氧化还原反应,故C错误;
D.硫易溶于CS2,可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫,故D正确;
选D。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下图是腐蚀类物质的运输用标识。下列物质在运输过程中需要贴有该标识的是
A.浓硫酸 B.食盐 C.小苏打 D.液氧
【答案】A
【详解】图示标签为腐蚀品标签,应贴在运输腐蚀品的车上,选项给出的4种化学品中只有浓硫酸具有腐蚀性,故答案选A。
2.向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,有黑色物质产生,这表明浓硫酸具有
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性 D.强氧化性
【答案】B
【详解】向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,产生黑色物质,即有C生成,体现了浓硫酸的脱水性;
故选B。
3.下列关于的叙述中正确的是
A.是无色无味的气体 B.不能与溶液发生反应
C.可以使品红溶液褪色 D.不溶于水
【答案】C
【详解】A.SO2为无色有刺激性气味的有毒气体,故A错误;
B.SO2是酸性氧化物,可以与NaOH反应能生成Na2SO3和水,故B错误;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故 C正确;
D.易溶于水且能与水反应生成亚硫酸,故D错误;
故选C。
4.下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是
A.加入稀盐酸,有无色气体产生,证明一定含
B.进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明一定含
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,证明一定含Fe2+
【答案】B
【详解】A.某溶液中滴入稀盐酸,生成无色气体,该气体可能是二氧化碳、二氧化硫等,原溶液中可能含有、、、等,不一定有,故A错误;
B.钠的焰色为黄色,进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+,故B正确;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银,所以不能说明一定含有,故C错误;
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可能是Mg(OH)2等沉淀,不能证明一定含Fe2+,故D错误;
故选B。
5.将分别通入下列4种溶液中,其中体现氧化性的是
A
紫色石蕊溶液
变红
B
溶液
析出淡黄色固体
C
酸性溶液
褪色
D
品红溶液
褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.使紫色石蕊溶液变红,体现其酸性,故A不符合题意;
B.与溶液反应生成S和水,反应过程中中S元素的化合价降低,体现氧化性,故B符合题意;
C.可被酸性溶液氧化,溶液褪色,体现的还原性,故C不符合题意;
D.使品红溶液褪色,体现其漂白性,故D不符合题意;
故选B。
6.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
【答案】D
【详解】A.SO2有毒,但含量在规定范围内对人体是无害的,A正确;
B.二氧化硫具有还原性,具有抗氧化的作用,B正确;
C.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体的溶解度减小,从而使部分SO2从酒中逸出,且二氧化硫溶液被空气中氧气氧化,故可以减少其中SO2的含量,C正确;
D.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,D错误;
故选D。
7.下列溶液中能够区别和气体的是
①石灰水 ②溶液 ③酸性溶液 ④溴水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
【答案】C
【详解】①SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊,现象相同,不能鉴别,故①错误;
②只有SO2和H2S溶液反应生成S沉淀,现象不同,可鉴别,故②正确;
③只有SO2使KMnO4酸性溶液褪色,现象不同,可鉴别,故③正确;
④只有SO2使溴水褪色,现象不同,可鉴别,故④正确;
⑤只有SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,现象不同,可鉴别,故⑤正确;
故选C。
8.下列关于硫的说法不正确的是
A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时生成
【答案】D
【详解】A.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,土壤中和空气中的硫以化合态形式存在,A正确;
B.硫的弱氧化性使得硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物,B正确;
C.硫易溶于二硫化碳,所以试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,C正确;
D.单质硫或含硫物质燃烧时,都是生成SO2,不能生成SO3,D错误;
故选D。
9.某溶液中可能含有的阴离子有、、Cl-等。为了检验其中是否含有,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是
A.盐酸 B.硫酸 C.硝酸 D.硫酸钠溶液
【答案】A
【详解】硫酸根离子的检验原理:,先加入稀盐酸酸化,没有沉淀产生,然后加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则证明有硫酸根离子,加稀盐酸酸化可以排除的干扰,因为BaCO3也是一种不溶于水但能够与稀盐酸反应的白色沉淀;
故选A。
10.已知。按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【答案】C
【详解】A.Ⅰ中试管内发生反应,氢元素化合价不变,不体现氧化性,故A错误;
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;
C.Ⅰ试管内发生反应,Ⅲ试管内发生反应,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;
D.撤掉水浴,重做实验,温度降低,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的减慢,故D错误;
答案选C。
培优第二阶——能力提升练
11.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B.过程中只发生一个化学反应
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
【答案】B
【分析】浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸和碳反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,使固体体积膨胀;
【详解】A.过程中蔗糖分子发生化学变化,则发生了化学键的断裂,A正确;
B.蔗糖中加入浓硫酸,体现浓硫酸的脱水性生成碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,不是只有1个反应,B错误;
C.浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,硫元素化合价降低,体现浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,D正确;
故选B。
12.下列关于不同价态含硫物质的转化实验中,硫元素的化合价变化合理的是
A.图I:0价→+2价 B.图Ⅱ:0价→+6价
C.图Ⅲ:+4价→+6价 D.图IV:+6价→+4价
【答案】C
【详解】A.铁与硫在加热的条件下反应,生成硫化亚铁,硫元素化合价从0价变为价,A项错误;
B.硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫,硫从0价变为价,B项错误;
C.溶液中通入,发生氧化还原反应,可将硫元素从+4价氧化为+6价,C项正确;
D.加热,硫元素的化合价不变,D项错误;
答案选C。
13.下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使棉花炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能使棉花炭化,A错误;
B.浓硫酸在加热条件下与铜片可迅速反应生成二氧化硫气体、硫酸铜、水,B错误;
C.浓硫酸具有吸水性可作为一种干燥剂,因浓硫酸具有强氧化性,能够干燥非还原性的酸性和中性气体,不能干燥氨气,C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,在常温下能够使铁、铝等金属钝化,形成致密的氧化膜,D正确;
故答案为:D。
14.实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A.装置C中产生黄色的沉淀,体现了的氧化性
B.装置B和装置D中溶液均褪色,体现了的漂白性
C.装置A中的导管a插入浓硫酸中,可平衡气压,防止出现倒吸
D.装置E的作用是吸收未反应的,防止污染空气
【答案】B
【分析】A制备二氧化硫,B验证二氧化硫的还原性,C验证二氧化硫的氧化性,D验证二氧化硫的漂白性,E吸收二氧化硫,防止污染。
【详解】A.装置C中二氧化硫和H2S反应生成S沉淀,二氧化硫中S元素化合价降低,SO2作氧化剂,体现了SO2的氧化性,A正确;
B.装置B中的酸性KMnO4溶液褪色,可验证SO2的还原性,B错误;
C.实验时将导管a插入浓硫酸中,平衡气压,可防止装置B中的溶液倒吸,C正确;
D.二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,装置E的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气,D正确;
故选B。
15.下列关于硫的化合物说法正确的是
A.SO2能使品红、溴水等物质褪色,体现了漂白性
B.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,说明常温下铝与浓硫酸不反应
C.浓硫酸能干燥H2S、SO2等气体,体现了浓硫酸的吸水性
D.在蔗糖固体中加入适量浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
【答案】D
【详解】A.二氧化硫具有还原性,与溴水发生氧化还原反应,品红褪色是漂白性,故A错误;
B.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,说明常温下铝与浓硫酸发生钝化,在表面生成一薄层致密氧化物薄膜,发生了化学反应,故B错误;
C.浓硫酸能干燥 SO2气体,体现了浓硫酸的吸水性,H2S能被浓硫酸吸收,不能用浓硫酸干燥H2S,故C错误;
D.硫化氢水溶液有还原性,易被空气中氧气氧化,生成硫单质,暴露在空气中,产生浑浊的现象,故D正确;
答案选D。
16.下列反应的化学方程式正确且硫单质作氧化剂的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.S的氧化性弱,铜和S反应生成Cu2S,故A错误;
B.反应中S元素化合价降低,S作氧化剂,故选B;
C.反应中S元素化合价升高,S是氧化产物,故C错误;
D.反应中S元素化合价升高,S是还原剂,故D错误;
选B。
17.如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是
A.硫在自然界中有多种存在形式
B.过程⑤宜在土壤的缺氧区进行
C.过程⑤中S发生还原反应
D.硫元素的循环过程中只有硫的还原
【答案】D
【详解】A.由图知硫在自然界中有硫单质、硫酸盐、硫化氢等多种存在形式,A正确;
B.在土壤缺氧的条件下可实现⑤的转化,若在富氧区,转化呈的硫化氢会与氧气反应,转化不成立,B正确;
C.过程⑥中硫元素化合价降低,由0价降为-2价,发生还原反应,C正确;
D.题图循环过程中①、②均为硫的氧化,D错误;
答案选D。
18.下列关于硫及其化合物的说法中,错误的是
A.SO2能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
B.SO2在一定条件下能被O2氧化为SO3
C.硫在自然界中既有游离态又有化合态
D.BaSO4可用作消化系统X射线检查的内服剂
【答案】A
【详解】A.SO2不能使紫色石蕊溶液褪色,A错误;
B.SO2与O2在催化剂加热条件下才可反应生成SO3,B正确;
C.硫在自然界中既有游离态(火山口)又有化合态,C正确;
D.BaSO4难溶于水和酸,可用作消化系统X射线检查的内服剂,D正确;
故答案为:A。
19.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,下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B.若A为铜,则在图中的反应,X只起氧化的作用
C.若A为碳单质,C常温下为气体,该气体是造成酸雨的主要成分
D.由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
【答案】D
【分析】X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X为硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,故A错误;
B.若A为铜,浓硫酸与Cu反应中,浓硫酸起到氧化剂和酸的作用,故B错误;
C.若A为碳单质,浓硫酸和碳在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,B为SO2,C为二氧化碳,CO2不是造成酸雨的主要成分,故C错误;
D.二氧化硫与氧气反应转化三氧化硫是工业制备硫酸的重要反应,故D正确;
答案选D。
20.在如图所示的实验中,实验进行一段时间后,下列关于实验现象的叙述不正确的是
A.苹果块会干瘪 B.胆矾晶体表面有“白斑”生成
C.饱和硝酸钾溶液中有晶体析出 D.试纸变红
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有较强的吸水性,因此能吸收液面上方空气中的水蒸气,而使苹果块中的水分散失,则苹果块会干瘪,A正确;
B.浓硫酸具有较强的吸水性,能吸收液面上方空气中的水蒸气,使胆矾晶体表面逐渐失去结晶水而变白,B正确;
C.浓硫酸具有较强的吸水性,因此能逐渐吸收饱和硝酸钾溶液中的水,使饱和硝酸钾溶液中溶剂减少,析出晶体,C正确;
D.浓硫酸具有极强的氧化性和脱水性,使试纸炭化变黑,D错误;
答案选D。
培优第三阶——培优拔尖练
21.下列性质叙述正确的是
A.“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO3
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性
C.浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,体现浓硫酸的难挥发性
D.向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定含有SO
【答案】C
【详解】A.“钡餐”的主要成分是BaSO4,故A项错误;
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性,故B项错误;
C.由于浓硫酸的难挥发性,可以通过浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,故C项正确;
D.由于AgCl也是不溶于硝酸的白色沉淀,且BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4,故向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中不一定含有,也可能含有Ag+或者,故D项错误;
故答案选C。
22.硫的价-类二维图如图所示。下列分析错误的是
A.a只有还原性,在水溶液中不可能生成d B.b与e的浓溶液反应可得到c
C.酸雨放置过程中酸性增强与f→e的转化有关 D.可用e的溶液判断h中是否含有g
【答案】A
【分析】根据硫的价-类二维图,a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO4、f是H2SO3、g是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、h是硫酸盐或硫酸氢盐。
【详解】A.中氢元素处于最高价态,有氧化性,故A错误;
B.根据归中反应规律,单质硫与浓硫酸可反应生成,故B正确;
C.酸雨中含有,放置过程中会被氧气氧化为强酸硫酸,故C正确;
D.硫酸可与亚硫酸盐或亚硫酸氢盐反应生成具有刺激性气味的,故D正确;
选A。
23.实验室通过下列实验探究SO2的性质:
实验
实验操作和现象
1
用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
2
取5mL实验1中的溶液,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液显红色
3
取5mL实验1中的溶液,加入5mL3%的H2O2溶液,观察不到实验现象
4
取5mL实验1中的溶液,通入H2S气体,出现淡黄色浑浊
下列有关说法正确的是
A.实验1说明SO2与水发生了化学反应
B.实验2中的现象说明SO2与水反应生成了碱性物质
C.实验3中可能发生了反应SO2+H2O2=H2SO4
D.实验4说明SO2水溶液具有还原性
【答案】C
【详解】A.已知SO2易溶于水,针筒内几乎没有气体剩余,可能原因是SO2溶于水,不是发生化学反应,A错误;
B.能使紫色石蕊试液显红色,实验2说明SO2水溶液显酸性,B错误;
C.SO2具有还原性,H2O2有氧化性,两者在溶液中发生氧化还原反应,化学方程式为SO2+H2O2=H2SO4,所以观察不到实验现象,C正确;
D.实验4的反应方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,SO2→S反应中S元素化合价降低,说明SO2水溶液具有氧化性,D错误;
故选C。
24.用25 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液稀释到100 mL,所得溶液中的浓度为3 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为
A.0.5 mol·L-1 B.1.6 mol·L-1 C.1.8 mol·L-1 D.3 mol·L-1
【答案】B
【详解】反应前n(H2SO4)=0.025L×18.4mol/L=0.46mol,n()=0.46mol,反应后n()=3mol/L×0.1L=0.3mol,则减少的n()=0.46mol-0.3mol=0.16mol,所以生成二氧化硫为0.16mol,由Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+ SO2↑,可知n(CuSO4)= 0.16mol,则c(CuSO4)= = 1.6 mol/L;
故选B。
25.以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.黄铁矿煅烧时中、元素均被氧化
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放
C.若完全转化为硫酸,理论上至少需要的
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,证明烧渣中含
【答案】D
【分析】黄铁矿在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫发生氧化反应生成三氧化硫,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸。
【详解】A.黄铁矿煅烧时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫, 、元素化合价均升高,均均被氧化,故A正确;
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放,防止污染空气,故B正确;
C.若FeS2完全转化为硫酸,Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+6,转移15mol电子,理论上至少需要的物质的量为,故C正确;
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+,由于硝酸具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子。故不能证明烧渣中含,D错误;
答案选D。
26.某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物,下列说法正确的是
A.若乙和丁处溶液褪色,均可说明SO2具有漂白性
B.若丙处生成淡黄色沉淀,则说明SO2具有还原性
C.若戊处品红溶液无明显现象,己处溶液变浑浊,则说明有CO2生成
D.若甲处蔗糖由白色变为黄色,最后呈黑色,则说明浓硫酸有吸水性
【答案】C
【分析】浓硫酸和蔗糖反应产生SO2、CO2,即甲装置产生的气体为SO2、CO2,SO2具有漂白性,可以用乙装置中的品红溶液进行检验,SO2具有氧化性,可以与H2S溶液反应产生黄色沉淀,SO2具有还原性,可以使酸性刚锰酸钾溶液褪色,戊装置中的品红溶液可以检验SO2是否除尽,己中澄清石灰水用于检验CO2。
【详解】A.丁处酸性刚锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有还原性,A错误;
B.丙处生成淡黄色沉淀,则说明SO2与H2S反应产生S单质,说明SO2具有氧化性,B错误;
C.戊处品红溶液无明显现象,说明SO2已经除尽,己处溶液变浑浊,则说明有CO2生成,C正确;
D.甲处蔗糖由白色变为黄色,最后呈黑色,说明浓硫酸使蔗糖碳化,则说明浓硫酸有脱水性,D错误;
故答案选C。
27.现有无色、澄清溶液,可能含有以下离子中的若干种:、。现均分为2份进行如下实验:
①第一份加入足量溶液,无现象。
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀;经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为
③向实验②的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,下列结论中错误的是
A.由实验③可知原溶液中一定含有 B.无需实验就可知原溶液中不含有和
C.原溶液中含有 D.原溶液中含有的
【答案】A
【分析】含有的溶液呈蓝色、含有的溶液呈紫红色,无色溶液中一定不含、;
①第一份加入足量NaOH溶液,无现象,说明一定不含;
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀4.3 g;经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g,说明反应生成2.33g硫酸钡沉淀、1.97g碳酸钡沉淀,则100mL原溶液中含有的物质的量为、的物质的量为;由于Ba2+与、能生成沉淀,所以一定不含Ba2+;
③向实验②的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,由于步骤②引入了,不能判断原溶液是否含有,根据溶液电中性,可知溶液一定含有K+;
综上所述,溶液中一定含有K+、、;一定不存在、、、Ba2+;不能确定的是。
【详解】A.由分析可知,步骤②引入了,向实验②的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,不能说明原溶液中一定含有,A错误;
B.含有的溶液呈蓝色、含有的溶液呈紫红色,无色溶液中一定不含、,无需实验就可知原溶液中不含有和,B正确;
C.根据分析,由步骤②计算可知,100mL原溶液中含有的物质的量为0.01mol,故原溶液中含有0.01mol×2=0.02mol,C正确;
D.原溶液含有0.02mol、0.02mol,可能含有,根据电荷守恒,可知一定存在K+,由于不确定是否存在,故原溶液中, D正确;
故选A。
28.某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
【答案】B
【分析】装置A中,浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫,装置B用于验证二氧化硫的还原性,装置C用于验证二氧化硫的氧化性,装置D用于验证二氧化硫的漂白性,装置E用于吸收二氧化硫尾气,防止其污染空气。
【详解】A.装置C中发生反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性,A正确;
B.装置A发生的反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,表明浓H2SO4具有酸性和强氧化性,B错误;
C.品红属于有机物,装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性,C正确;
D.由分析可知,装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,D正确;
故选B。
29.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(2)酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为 。
(3)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)某同学向BaCl2溶液中通入Y,未观察到白色沉淀生成,由此可知酸性强弱:H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作,能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。
A.通入Cl2 B.滴加H2O2溶液 C.滴加稀盐酸 D.滴加NaOH溶液
(5)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(6)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+Na2SO4 d. Na2S2O3+Na2SO4
(7)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,转移电子的物质的量为: ,Cr元素在还原产物中的化合价为 。
【答案】(1)SO2、H2SO3、Na2SO3
(2)
(3)1︰2
(4) < ABD
(5)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(6)b
(7) 2.4×10-3mol +3
【分析】S元素的化合价有-2价、0价、+4价、+6价,根据价类二维图可知,X为H2S,Y为SO2,Z为H2SO4;
【详解】(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,即化合物SO2、H2SO3、Na2SO3既有还原性又有氧化性;答案为SO2、H2SO3、Na2SO3;
(2)Y为SO2,酸性高锰酸钾溶液可吸收Y,反应的离子方程式为;
(3)将X(H2S)与Y(SO2)混合,可生成淡黄色固体,是SO2氧化H2S生成淡黄色沉淀S和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中H2S中硫元素化合价由-2价变为0价,H2S做还原剂,SO2中硫元素化合价由+4价变为0价,SO2做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2;
(4)氯化钡中通入二氧化硫会生成亚硫酸钡和盐酸,盐酸可以和亚硫酸钡反应生成氯化钡和二氧化硫,没有沉淀生成,强酸可和弱酸盐反应,因此亚硫酸的酸性弱于盐酸;所得溶液通入氯气或者过氧化氢,氯气和二氧化氢具有氧.化性将二氧化硫氧化为硫酸根离子,与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,故A、B正确;加入稀盐酸,溶液没有变化,故C错误;加入氢氧化钠,生成亚硫酸钠,亚硫酸钠和氯化钡发生复分解反应,生成亚硫酸钡,亚硫酸钡为白色沉淀,故D正确;故答案为: <;ABD;
(5)浓硫酸与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(6)Na2S2O3中S元素化合价为+2,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素的化合价必须是一种物质中的大于2,另一种物质中的小于2,选项a中S元素的化合价都小于2,选项c、d中S元素的化合价都大于2,只有选项b符合题意;答案选b;
(7)假设Cr元素在生成物中的化合价为a,则根据电子转移守恒,转移电子数为24×10-3L×0.05mol/L×(6-4)=2.4×10-3mol,且有24×10-3L×0.05mol/L×(6-4)=20×10-3L×0.02mol/L×2×(6-a),解得a=+3。
30.浓硫酸具有酸性、强氧化性等性质。在加热条件下,浓硫酸能氧化铜。请根据下列实验装置图,请完成填空:
(1)请写出Cu和浓硫酸反应的化学方程式,并用单线桥法标注电子转移的数目和方向 。
(2)二氧化硫具有___________。
A.漂白性 B.酸性氧化物性质 C.还原性 D.氧化性
(3)实验中观察到,品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(4)澄清石灰水变混浊,是由于二氧化硫的 ;
(5)溴水褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(6)请写出用NaOH处理尾气的化学反应方程式 。
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀。将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解,发现溶液为 色。
(8)浓硫酸具有强氧化性,除了能使金属氧化,还能和C在加热的条件下发生反应,请写出该反应的化学反应方程式 。
【答案】(1)
(2)ABCD
(3)漂白性
(4)酸性氧化物的性质
(5)还原性
(6)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(7)蓝色
(8)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,品红溶液用于检验二氧化硫,澄清石灰水用于验证二氧化硫酸性氧化物的性质,溴水用于验证二氧化硫的还原性,氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫气体,据此解题。
【详解】(1)浓硫酸和Cu在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,硫元素化合价降低,得到电子,Cu元素化合价升高失去电子,转移电子数为2,用单线桥法标注电子转移的数目和方向为;
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色,具有漂白性,能和碱反应生成只生成盐和水,具有酸性氧化物的性质,能被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化,具有还原性,二氧化硫能与硫化氢发生归中反应生成S单质,体现了二氧化硫的氧化性,故选ABCD;
(3)实验中观察到品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的漂白性;
(4)澄清石灰水变混浊,发生反应SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,是由于二氧化硫具有酸性氧化物的性质;
(5)溴水褪色,发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,这是由于二氧化硫的还原性;
(6)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀,说明生成了无水硫酸铜沉淀,将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解得到硫酸铜溶液,溶液颜色为蓝色;
(8)C和浓硫酸在加热的条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
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