内容正文:
跟踪练(16) 硫及其重要化合物
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫红色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
C 解析:溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;SO2与H2S溶液发生反应SO2+2H2S===3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,C错误;SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据“强酸制弱酸”原理,可得结论:酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
2.(2024·广东云浮统考)硫是生命代谢与发育必不可少的元素,在微生物作用下硫循环的一种途径如图所示,下列说法错误的是( )
A.自然界中存在游离态的硫
B.过程①②③④均属于氧化还原反应
C.S在足量的氧气中燃烧可以一步转化为SO3
D.人类对化石燃料的过度开采及使用会对硫循环造成巨大影响
C 解析:自然界中存在游离态的硫,如火山口附近就有硫单质,A正确;过程①硫元素由+2价变为+6价,过程②硫元素化合价由+4变为+6,过程③硫元素化合价由-2变为+4,过程④硫元素化合价由-2变为0,化合价均发生变化,均属于氧化还原反应,B正确;S在足量的氧气中燃烧也只能转化为SO2,不可能一步转化为SO3,C错误;人类对化石燃料的过度开采及使用,致使大气中产生较多的二氧化硫,会对硫循环造成巨大影响,D正确。
3.对下列事实的解释合理的是( )
A.将木炭与浓硫酸反应后的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.在蔗糖中加入浓硫酸、搅拌,出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
C.浓硫酸与胆矾晶体混合,振荡,晶体颜色变浅,说明浓硫酸具有脱水性
D.反应CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4能进行,说明H2S的酸性强于H2SO4
B 解析:木炭与浓硫酸反应后的气体含SO2、CO2,都能使澄清石灰水变浑浊,故不能说明反应生成CO2,A错误;蔗糖加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸使蔗糖脱水炭化,体现浓硫酸的脱水性,B正确;胆矾为CuSO4·5H2O晶体,与浓硫酸混合,振荡,晶体颜色变浅,说明失去部分结晶水,该过程体现浓硫酸的吸水性,C错误;反应CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4能进行,结合复分解反应规律推知,CuS难溶于水和稀硫酸,并非H2S的酸性强于H2SO4,D错误。
4.(2025·广西部分学校联考)在浓硫酸对蔗糖的脱水实验中会产生大量的有刺激性气味的气体,对环境造成污染。为此,某学生设计了如图所示装置进行实验(气密性良好)。①②③④依次为CO检测试纸(遇到CO变黑色)、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性高锰酸钾溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸。
Ⅰ .夹紧弹簧夹K,向装置甲中的三颈烧瓶内滴加浓硫酸,片刻后可观察到三颈烧瓶内蔗糖变黑、体积膨胀、有白雾产生,气球a鼓起,玻璃管中①号试纸变黑色,②号和③号滤纸均褪色。
Ⅱ .打开止水夹K,使气球a内气体缓慢通过装置乙和装置丙,一段时间后,发现澄清石灰水变浑浊。
下列说法正确的是( )
A.②号滤纸褪色,证明浓硫酸具有脱水性
B.③号滤纸褪色,证明装置甲中反应产生CO
C.乙中酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.④号滤纸的目的是检测装置乙中是否完全除去SO2
D 解析:甲中蔗糖与浓硫酸反应,夹紧弹簧夹K,根据题中现象,①号试纸变黑色,说明有CO生成,②号和③号滤纸均褪色,说明有SO2生成,a收集未反应完的气体;打开弹簧夹K,使气球a内气体缓慢通过装置乙和装置丙,装置乙吸收SO2,④号滤纸检验SO2是否吸收完全,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成。根据分析,②号滤纸褪色,说明有SO2生成,证明浓硫酸具有氧化性,A错误;根据分析,CO不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,③号滤纸褪色,证明装置甲中反应产生SO2,B错误;酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,C错误;SO2和CO2都能使装置丙中澄清石灰水变浑浊,故需要利用装置乙除去SO2,避免对CO2的检测产生干扰,D正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
5.(2024·山东临沂统考)实验室制取少量SO2并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙干燥SO2
C.用装置丙验证SO2的漂白性
D.用装置丁验证SO2的还原性
C 解析:较强酸制较弱酸,60%的硫酸可与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫,A正确;浓硫酸与SO2不反应,且能吸收混在SO2中的水蒸气,所以可用装置乙干燥SO2,B正确;装置丙中,洗气瓶内盛有滴加酚酞的NaOH溶液,SO2能与NaOH反应从而使溶液碱性减弱,所以溶液的红色褪去,可能是SO2表现了酸性,也可能是SO2表现了漂白性,C错误; SO2可与溴水发生氧化还原反应使之褪色,装置丁可用来验证SO2的还原性,D正确。
6.(2024·浙江温州联考)工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用接触法制备浓硫酸的原理如下:
下列说法不正确的是( )
A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红
B.净化SO2的目的是防止催化剂中毒降低活性
C.用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率
D.制备硫酸的3个反应中2个是氧化还原反应
C 解析:烧渣中含有Fe2O3、Al2O3和SiO2,用适量盐酸溶解烧渣后过滤,可除去SiO2,再加适量烧碱溶液反应生成Na[Al(OH)4]和Fe(OH)3沉淀,过滤、灼烧Fe(OH)3得到Fe2O3(铁红),A正确;SO2催化氧化过程中,若有杂质可引起催化剂中毒,B正确;用水吸收SO3放出热量,易引起酸雾,污染环境且吸收率低,故用水替代98.3%浓硫酸不能提高吸收效率,C错误;反应①、②是氧化还原反应,反应③不是氧化还原反应,D正确。
7.在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。如图中的字母分别代表硫及其常见化合物,下列推断不合理的是( )
A.b既具有氧化性又具有还原性
B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化
C.a溶液与b溶液反应过程中氧化产物占含硫产物总量的
D.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=1∶2
CD 解析:由题干“价—类”二维图信息可知,a为H2S,b为H2SO3,c为H2SO4,d为S,e为硫化物,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。b为H2SO3,其中S的化合价为+4,处于中间价态,故其既具有氧化性又具有还原性,A正确;硫酸型酸雨的形成过程为SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4即涉及b到c的转化,B正确;a溶液即H2S溶液与b溶液即H2SO3溶液,二者发生反应为2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O,H2S→S对应氧化产物,故氧化产物占含硫产物总量的,C错误;d即S在加热条件下与强碱溶液反应生成e(硫化物)和f(亚硫酸盐),反应为3S+6OH-2S2-+SO+3H2O,则有n(e)∶n(f)=2∶1,D错误。
三、非选择题
8.硫及其化合物是重要的化工原料,某学习小组对某些硫的化合物的性质和制备进行如下实验探究:
探究实验一:将一定量的浓硫酸与足量Zn置于装置A中充分反应,对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题:
(1)气体X中除水蒸气之外,还可能含有的气体是________________________。
(2)装置B中的试剂可能是________,酸性KMnO4溶液的作用是____________。
(3)装置D、E用于证明气体X中的另一种组分,按照装置D、E顺序观察到的实验现象分别是__________、____________。
探究实验二:制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
(4)制取Na2S2O3(装置如下图所示,夹持装置省略)。
①装置B中生成Na2S2O3的同时也生成CO2,反应的离子方程式为___________;
②除搅拌和使用多孔球泡外,再写出一种可以提高B中吸收SO2效率的方法:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)二氧化硫、氢气
(2)品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液、溴水) 除去气体中残余的二氧化硫
(3)黑色粉末变红色 白色粉末变蓝色
(4)①4SO2+2S2-+CO===3S2O+CO2
②控制二氧化硫的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等
解析:(1)浓硫酸与Zn反应产生硫酸锌、二氧化硫和水,当反应进行到一定程度,浓硫酸变为稀硫酸,Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。所以气体X除水蒸气外还可能含有SO2、H2。
(2)装置B的作用是检验SO2,SO2具有漂白性、还原性,可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(或溴水)作为检验试剂;检验H2的生成之前,应先排除SO2的干扰,故酸性高锰酸钾溶液用来除去气体中残余的SO2。
(3)D、E装置用于证明气体X中的H2,D中H2将黑色CuO粉末还原为红色的Cu单质,反应生成的水进入盛有无水硫酸铜的E装置中,会看到白色粉末硫酸铜结合水得到蓝色硫酸铜晶体。
(4)①装置B中由A制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2,根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒,反应的离子方程式为4SO2+2S2-+CO===3S2O+CO2;②控制SO2的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等都可以提高B中吸收SO2的效率。
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