5.1.1 硫和二氧化硫(同步练习)-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高一化学必修2（人教版2019）

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 第1课时　硫和二氧化硫 基础过关练 题组一　硫的存在与性质 1.下列说法不正确的是　　(　　) A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物 B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有污染的SO2气体 C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3 D.硫是一种黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精 2.硫黄是一种黄色晶体,下列有关叙述正确的是(　　) A.自然界中不存在硫黄 B.单质硫与变价金属反应时一般生成高价态金属硫化物 C.硫黄与非金属单质反应时均为还原剂 D.利用CS2可以提取黑火药(主要成分为硝酸钾、木炭、硫黄)中的硫黄 3.晋代炼丹家、医药学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”,这句话中的丹砂指的是HgS,下列有关说法正确的是(　　) A.这个过程只涉及物理变化 B.“积变又还成丹砂”过程中发生反应:HgS Hg+S C.实验室中不慎洒落的水银不能用硫黄处理 D.“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO2 题组二　二氧化硫的性质 4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　) A.SO2具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂 B.SO2具有氧化性,可用作纸浆漂白剂 C.SO2是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收 D.SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色 5.室温下,1体积水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验,对实验现象的分析正确的是(　　) A.试管内液面上升,证明SO2与水发生了反应 B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和 C.取出试管中溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是SO2+H2O H2SO3、H2SO3 H++HS、HS H++S D.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发 6.微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是(　　) A.滤纸①先变红后褪色,体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质 B.滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性 C.滤纸④上有黄色固体生成,证明SO2具有氧化性 D.若滤纸④上析出了0.096 g固体,则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子 7.如图所示,某同学利用Na2SO3和70%H2SO4溶液制取SO2并探究其性质。 (1)装置A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。装置B中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置D的实验现象是　　　　　　　。  (3)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  题组三　二氧化硫和二氧化碳的鉴别与除杂 8.CO2气体中含有少量SO2,欲得到纯净、干燥的CO2,通过如图所示的洗气瓶,①②两瓶中所装的试剂应该是(　　) A.①饱和NaHCO3溶液;②浓硫酸 B.①NaOH溶液;②浓硫酸 C.①浓硫酸;②NaOH溶液 D.①浓硫酸;②Na2CO3溶液 9.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,通入至过量发现又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。 [提出猜想] 猜想1:该气体为CO2 猜想2:该气体为SO2 猜想3:　　　　　　　　  为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。 [实验探究] 该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则: (1)B中应该装　　　(填字母)。  A.NaCl溶液　　　　　　B.酸性KMnO4溶液 C.盐酸　　　　　　 D.澄清石灰水 (2)A中品红溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)D中澄清石灰水的作用是　　　　　　　　　　　　　　。  通过实验,该小组同学观察到以下三个实验现象: ①A中品红溶液褪色　 ②C中品红溶液不褪色　 ③D中澄清石灰水变浑浊 [得出结论] (4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为　　　　　　　　　　　　　　。  能力提升练 题组　二氧化硫的制备与性质的实验探究 1.已知:常温下,70%硫酸与亚硫酸钠固体反应可制备SO2。用下列装置进行SO2的制备、性质验证和尾气处理,能达到相应实验目的的是(　　) A.制备SO2,并控制反应的发生与停止 B.验证SO2具有漂白性 C.验证SO2具有氧化性 D.收集SO2,并进行尾气处理 2.实验室通过下列实验探究SO2的性质。 序号 实验操作和现象 Ⅰ 用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡胶塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余 Ⅱ 取实验Ⅰ中的溶液,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液显红色 Ⅲ 取实验Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水,溶液红色褪去 Ⅳ 取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5 mL 3%的H2O2溶液,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解 下列有关说法不正确的是(　　) A.实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好 B.实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性 C.实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2OH- S+H2O D.实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4 3.探究SO2的性质,进行如下实验。 编号 实验装置 试剂a 实验现象 ① Ba(OH)2溶液 白色沉淀 ② H2S溶液 淡黄色沉淀 ③ 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 ④ H2O2+BaCl2溶液 白色沉淀 由上述实验体现出的SO2的性质及对应的解释不正确的是(　　) A.①体现SO2具有酸性氧化物的性质:SO2+Ba(OH)2 BaSO3↓+H2O B.②体现SO2具有氧化性:SO2+2H2S 3S↓+2H2O C.③体现SO2具有漂白性:5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+ D.④体现SO2具有还原性:SO2+BaCl2+H2O2 BaSO4↓+2HCl 4.某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。已知Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O。下列说法错误的是(　　) A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液 B.实验时,湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、酸性KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液中出现淡黄色沉淀 C.此设计可证明SO2水溶液呈酸性,SO2具有氧化性、还原性、漂白性 D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使酸性KMnO4溶液褪色不具有可逆性 5.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应产生沉淀的条件。下列判断错误的是(　　) A.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强 B.Y形管乙中产生的可能为氧化性气体 C.Y形管乙中产生的可能为碱性气体 D.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触 6.某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。 回答下列问题: (1)仪器a的名称为　　　　,实验时装置E中反应的离子方程式为　　　　　　　　　。  (2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,则使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是　　　　(填化学式)。  (3)该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究SO2的漂白性,按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。请根据表中实验现象做出合理解释。 实验现象 合理解释 甲 品红溶液几乎不褪色 反应的离子方程式为　　　　　　　　　  乙 品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅 原因可能是　　　　　　　　　　　　　　  (4)该实验小组的同学丙预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸过和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如图实验: 实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表: 烧杯 实验现象 G 无白色沉淀产生,pH传感器测得溶液pH=5.3 H 有白色沉淀产生 I 有白色沉淀产生,I中出现白色沉淀比H中快很多 ①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是　　　　　　　。  ②据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象,推测其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)该实验小组的学生丁用200 mL 0.1 mol/L酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量,若气体流速为a cm3/min,当时间为t min时酸性KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为　　　　g/cm3。  答案与分层梯度式解析 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 第1课时　硫和二氧化硫 基础过关练 1.C　硫无论是在空气中燃烧,还是在氧气中燃烧,产物只有SO2,不会生成SO3,C错误。 2.D　硫在自然界中既能以游离态的形式(如硫黄)存在,又能以化合态的形式(如石膏、芒硝等)存在,A错误;单质硫与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,B错误;硫黄与非金属单质反应时,既可作氧化剂,又可作还原剂,C错误;硫黄易溶于CS2,可用CS2提取黑火药中的硫黄,D正确。 3.D　根据题意可知材料中涉及HgS的分解和生成,题述过程涉及化学变化,A项错误;“积变又还成丹砂”过程中发生的反应是Hg+S HgS,B项错误;根据反应Hg+S HgS可知,实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理,C项错误;“丹砂烧之成水银”过程中发生反应HgS Hg+S,生成的S在加热条件下可能与空气中的氧气反应生成SO2,D项正确。 4.B　SO2具有还原性,可以用作葡萄酒的抗氧化剂;SO2是酸性氧化物,能与碱反应,因此可用氢氧化钠溶液吸收;二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,可用作纸浆漂白剂。 5.C　SO2易溶于水,试管内液面上升不能说明SO2与水发生了反应,A项错误;SO2与H2O的反应为可逆反应,所以有少量气体剩余,不能说明SO2的溶解已达饱和,B项错误;滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色,可说明SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3分步电离出H+,使溶液呈酸性,C项正确;H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4,溶液酸性增强,pH下降,D项错误。 6.C　SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色〗,体现了SO2酸性氧化物的性质,A项错误;碘水褪色证明SO2具有还原性,品红褪色证明SO2具有漂白性,B项错误;滤纸④上有黄色固体S生成,证明SO2具有氧化性,C项正确;滤纸④上析出0.096 g固体,则生成0.003 mol S,反应过程中转移0.004 mol电子,D项错误。 易错警示　①注意SO2漂白性和还原性的区别 SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。 ②注意SO2氧化性的表现 SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀,表现了SO2的氧化性。 ③SO2不能漂白酸碱指示剂,SO2通入紫色石蕊溶液中,仅使溶液变红而不褪色。 ④SO2与碱溶液反应,当SO2少量时生成亚硫酸盐;当SO2过量时生成亚硫酸氢盐(酸式盐)。实验室中常用NaOH溶液吸收SO2,防止污染环境。 7.答案　(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O　2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+ (2)溶液红色褪去 (3)品红溶液褪色后,取下装置E中的试管,加热,溶液恢复红色 解析　(1)装置A为SO2制备装置,装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O。装置B中发生反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+。(2)SO2进入装置D中,能与NaOH反应,使滴加酚酞的NaOH溶液褪色,装置D的实验现象是溶液红色褪去。(3)装置E探究SO2与品红作用的可逆性,SO2通入装置E中,品红溶液褪色,取下装置E的试管在酒精灯上加热,溶液又恢复红色。 8.A　CO2气体中含有少量SO2,欲得到纯净、干燥的CO2,先将气体通入饱和碳酸氢钠溶液中除掉SO2,再用浓硫酸除掉水蒸气,故A符合题意。 9.答案　该气体为CO2和SO2的混合气体 (1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2 (3)验证混合气体中是否含有CO2 (4)CO2和SO2的混合气体 解析　常见的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①气体为CO2;②气体为SO2;③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除尽,再验证CO2气体是否存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。 方法点拨　检验化学性质相似的两种物质时应从物质的“个性”入手。如检验CO2中是否含有SO2,可利用SO2的漂白性、还原性等性质,将混合气体通入品红溶液、酸性高锰酸钾溶液等,根据溶液是否褪色等实验现象进行判断。 能力提升练 1.D　亚硫酸钠能溶于水,该装置不能控制反应的发生和停止,A错误;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,但SO2应从长导管进入,B错误;SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;SO2的密度比空气大,可用向上排空气法收集,过量的SO2用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,用倒扣的漏斗可防止倒吸,D正确。 2.C　用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡胶塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余,说明二氧化硫全部溶解,所以实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好,故A正确;酸性溶液能使紫色石蕊试液变红,所以实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性,故B正确;NH3·H2O为弱电解质,在离子方程式中应写化学式,故C不正确;取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5 mL 3%的H2O2溶液,H2O2将+4价硫氧化为S与Ba2+反应生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,所以实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4,故D正确。 3.C　SO2通入Ba(OH)2溶液中,发生反应的化学方程式为SO2+Ba(OH)2 BaSO3↓+H2O,SO2与碱反应生成盐和水,SO2属于酸性氧化物,A正确;SO2中硫元素化合价为+4价,H2S中硫元素的化合价为-2价,SO2与H2S反应生成硫单质,SO2体现氧化性,B正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,SO2具有还原性,二者反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+,SO2将KMnO4还原,体现了SO2的还原性,C错误;H2O2具有氧化性,SO2被H2O2氧化生成H2SO4,在溶液中H2SO4和BaCl2反应生成白色沉淀BaSO4,反应的化学方程式为SO2+BaCl2+H2O2 BaSO4↓+2HCl,D正确。 4.B　70%硫酸与亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫气体应用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,A正确。二氧化硫不能漂白pH试纸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,B错误。二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,说明SO2的水溶液呈酸性;能使品红溶液褪色说明二氧化硫具有漂白性,使酸性高锰酸钾溶液褪色说明二氧化硫具有还原性,与Na2S溶液反应有S生成说明二氧化硫具有氧化性,C正确。SO2使品红溶液褪色,用酒精灯加热褪色后的溶液,溶液又变红色;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,加热褪色后的溶液颜色不恢复,D正确。 特别提醒　SO2的漂白具有选择性和不稳定性等特点,SO2可漂白品红溶液,但不能漂白石蕊、甲基橙等指示剂。 5.D　玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,故A正确。要使SO2与BaCl2反应产生沉淀,溶液中需要存在大量的亚硫酸根离子或硫酸根离子,则Y形管乙中应能生成碱性气体或氧化性气体,如果是碱性气体,溶液中生成大量的亚硫酸根离子,生成的沉淀为BaSO3;如果是氧化性气体,溶液中生成大量的硫酸根离子,生成的沉淀为BaSO4,故B、C正确。如果产生的气体极易溶于水,应防止倒吸,所以d导管不一定要插入BaCl2溶液中,故D错误。 6.答案　(1)分液漏斗　2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+　(2)SO2　(3)Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+S　Cl2与SO2流速不相同,导致其中一种过量,漂白品红溶液　(4)①BaSO4　②水溶液中溶解的氧气氧化SO2比酸性条件下N氧化SO2更快,生成沉淀更快　(5) 解析　(1)由实验装置图可知,装置A中亚硫酸钠与70%硫酸反应制得二氧化硫,仪器a为分液漏斗;装置E中氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+。(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,说明使品红水溶液褪色的含硫微粒可能是二氧化硫与水反应生成的产物,不是SO2。(3)由甲同学所做实验中品红溶液几乎不褪色可知,二氧化硫和氯气在品红溶液中恰好完全反应生成没有漂白性的HCl和H2SO4,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O 4H++2Cl-+S;由乙同学所做实验中品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅可知,可能是Cl2、SO2中的一种流速过快,导致过量,使品红溶液褪色。(4)①G(煮沸过的蒸馏水配制的BaCl2溶液中无氧气)中无白色沉淀产生,pH传感器测得溶液pH=5.3,可知二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸与BaCl2不反应,而D中二氧化硫可被氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成BaSO4沉淀。②由I中出现白色沉淀比H中快很多的现象可推测,可能是没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与二氧化硫的反应速率比N在酸性条件下与二氧化硫反应的速率快。(5)根据得失电子守恒可得关系式2KMnO4~5SO2,由t min时酸性高锰酸钾溶液恰好褪色可知二氧化硫的含量为 g/cm3。 16 学科网（北京）股份有限公司 $$