内容正文:
课下巩固精练卷(十八) 硫及其化合物
一、选择题
1.下列关于单质硫的叙述:①通常状况下为黄色晶体;②不溶于水、易溶于酒精和CS2;③氧化性比氯气弱;④只能被还原不能被氧化;⑤医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病;⑥硫有许多同素异形体,如正交硫和斜方硫。其中正确的是( )
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①③⑤⑥
答案:D
2.加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中,铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是( )
A.硫的熔、沸点较低
B.硫晶体属于分子晶体
C.铜丝能在硫蒸气中燃烧
D.黑色固体是Cu2S
解析:选D。根据实验现象不能得出黑色固体是Cu2S,因为CuS也是黑色的,D错误。
3.(2025·陕西宝鸡一模)硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)等。工业上利用黄铁矿与空气高温反应得到Fe2O3、SO2,SO2与O2在400~500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3,生成的SO3用98%的浓硫酸吸收。利用酸性KMnO4溶液可测定工业尾气中SO2的含量。下列说法不正确的是( )
A.S是淡黄色晶体,难溶于水,易溶于二硫化碳,可用于配制黑火药
B.黄铁矿与空气高温反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
C.SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
D.用酸性KMnO4溶液吸收SO2:2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
答案:C
4.(2025·福建漳州一模)关于反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,下列说法正确的是( )
A.该反应中浓硫酸仅体现强氧化性
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.浓硫酸的氧化性强于硫酸铜
D.10.0 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与足量Cu反应,转移0.184 mol电子
答案:C
5.(2025·江苏镇江模拟)探究和比较SO2与氯水漂白性的实验装置如图所示,下列装置或操作不能实现目的的是( )
A.装置甲制备SO2并验证其漂白性
B.装置乙吸收过量的SO2和Cl2
C.装置丙中分液漏斗盛装1 mol·L-1 HCl制备Cl2
D.分别加热两试管中已褪色的品红溶液,验证SO2与氯水的漂白原理
答案:C
6.食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收,下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )
A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度
B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度
C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用
D.石灰石—石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
解析:选C。A项,葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰;B项,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,部分BaSO3也会被空气中的O2氧化;C项,氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用;D项,干燥的石灰石吸收SO2需要在高温下才能进行。
7.为精制食盐,需除去粗盐水中的Ca2+、SO和Mg2+,下列说法正确的是( )
A.①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
B.取滤液a,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明SO没有除尽
C.加入稀盐酸初期,溶液中无明显现象,后期则会生成无色气体
D.用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时,应在溶液蒸干后再停止加热
解析:选C。碳酸钠主要除掉钙离子和多加入的钡离子,因此Na2CO3要加在BaCl2溶液后面,故A项错误;取滤液a,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,可能生成了碳酸钡沉淀,不能说明SO没有除尽,故B项错误;加入稀盐酸初期,溶液中无明显现象,主要是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,后期则会生成无色气体,主要是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故C项正确;用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时,应在得到大量晶体后停止加热,利用余热蒸干剩余液体,故D项错误。
8.(2025·湖北武汉期末)为了探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应产物,某同学设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是( )
A.装置甲中浓硫酸的作用是强氧化性和酸性
B.装置乙固体变蓝不能说明反应中有水生成
C.装置丙的作用是检验并除净二氧化硫气体
D.装置丁的作用是吸收尾气以防止空气污染
答案:C
9.(2025·山西太原模拟)某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸(沸点:338 ℃)的反应,反应装置如下图。
下列说法错误的是( )
A.无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B.可用KSCN和K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态
C.生成的气体通入BaCl2溶液中产生白色浑浊,说明一定是部分SO2被氧化所致
D.将22.4 mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中,再滴加足量BaCl2溶液,最终得到沉淀质量小于0.233 g,说明反应后得到的是混合气体
解析:选C。铁和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫、水;而随着反应的进行,浓硫酸变稀,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。生成物中含有SO2,SO2溶于水生成H2SO3,使溶液显酸性,因此不能直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余,A正确; K3[Fe(CN)6]与Fe2+作用产生蓝色沉淀,K3[Fe(CN)6]可检验Fe2+,KSCN与Fe3+作用,溶液变红色,KSCN可检验Fe3+,B正确;生成的气体通入BaCl2溶液中,由于硫酸蒸气逸出或部分SO2被氧化生成硫酸,会和Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,C错误;反应生成的气体中含有SO2、H2,混合气体的总物质的量为=0.001 mol,若气体都为SO2,根据S元素守恒,生成沉淀的物质的量为0.001 mol,则产生沉淀的质量为0.001 mol×233 g/mol=0.233 g,但实际上,SO2物质的量小于0.001 mol,则沉淀质量小于0.233 g,D正确。
10.(双选)向酸化的KI溶液中通入SO2,溶液变黄并出现浑浊,发生反应Ⅰ:SO2+4H++4I-===2I2+S↓+2H2O,继续通入SO2,溶液变为无色,发生反应Ⅱ:I2+SO2+2H2O===SO+4H++2I-。下列说法错误的是( )
A.SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关
B.每生成0.1 mol SO,整个过程中转移0.4 mol电子,同时消耗0.2 mol KI
C.该过程的总反应为3SO2+2H2O===2SO+S↓+4H+
D.该反应过程中KI作还原剂
解析:选BD。由反应Ⅰ可知,SO2的氧化性强于I2,由反应Ⅱ可知,I2的氧化性强于SO2,故可说明SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关,A正确;由反应Ⅱ可知,每生成0.1 mol SO,转移电子为0.2 mol,同时生成0.2 mol I-,反应0.1 mol I2,由反应Ⅰ可知生成0.1 mol I2消耗0.2 mol I-,转移电子为0.2 mol,故整个过程中转移0.4 mol电子,不消耗KI,B错误;由题干信息可知,反应Ⅰ+2反应Ⅱ可得该过程的总反应为3SO2+2H2O===2SO+S↓+4H+,C正确;由C项分析可知,该反应过程中KI作催化剂,D错误。
11.工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”,可以将烟气中的SO2、NO转化为SO、NO。实验室利用模拟烟气(模拟烟气中SO2和NO的物质的量之比为1∶2)探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果,一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.SO2与NaClO反应的离子方程式为ClO-+H2O+SO2===SO+2H++Cl-
B.用此方法“脱硫”“脱硝”的最佳温度为50 ℃
C.SO2的脱除率高于NO,原因是SO2的还原性比NO强且SO2易溶于水
D.50 ℃时,吸收剂中烟气转化生成的NO和Cl-的物质的量之比为1∶2
解析:选D。二氧化硫的脱除率高于一氧化氮的脱除率的原因除了二氧化硫的还原性强于一氧化氮外,二氧化硫易溶于水,一氧化氮难溶于水,二氧化硫与次氯酸钠溶液的接触面积大于一氧化氮,反应速率快于一氧化氮也是重要的原因,故C正确;设烟气中二氧化硫的物质的量为1 mol、一氧化氮的物质的量为2 mol,由题图可知,50 ℃时,二氧化硫的脱除率为100%、一氧化氮的脱除率为80%,由氮原子个数守恒可知,吸收剂中烟气转化生成的硝酸根离子的物质的量为2 mol×80%=1.6 mol,由得失电子数目守恒可知,吸收剂中烟气转化生成的氯离子的物质的量为=3.4 mol,则吸收剂中硝酸根离子与氯离子的物质的量之比为8∶17,故D错误。
二、非选择题
12.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是____________________(写出一种即可)。
(2)过程①进行的操作是________________________________________________________________________。
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
答案:(1)搅拌(或粉碎、加热) (2)过滤
(3)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
(4)Na2SO3具有较强还原性,易被空气中的氧气氧化
(5)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
13.(2025·四川成都三模联考)硫酸型酸雨是空气中的SO2通过二次转化反应生成H2SO4而形成。某学习小组在实验室中制取SO2并模拟空气中硫酸型酸雨的形成条件,实验设计和装置图(夹持仪器省略)如下:
实验步骤:
Ⅰ.安装好装置,进行操作Y,装入试剂,开始记录数据;
Ⅱ.打开甲装置仪器A的活塞,加入4 mL浓硫酸,打开乙装置中的磁力搅拌器,搅拌蒸馏水;
Ⅲ.300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,继续搅拌乙装置中的蒸馏水;
Ⅳ.500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2;
Ⅴ.整理通过pH传感器记录的数据,得到实验数据图像如下:
回答下列问题:
(1)甲装置中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
操作Y是________________________________________________________________________。
(2)甲装置中,仪器A的作用是__________________________________,若实验室中没有仪器A,可用双孔橡胶塞、导管以及____________(填仪器名称)来组装代替。
(3)装置中有三个气球,它们的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)300~500 s间,溶液pH变化不大的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
500 s后,乙装置中主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)通过实验分析,空气中硫酸型酸雨形成的二次转化过程主要经历的是SO2→____________(填化学式)→H2SO4。
解析:由图可知,甲装置中亚硫酸钠粉末和浓硫酸反应制取SO2,产生的SO2通过导管进入乙装置和气球中,与蒸馏水反应生成亚硫酸,通过pH传感器可记录数据,300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,继续搅拌乙装置中的蒸馏水,丙装置内H2O2在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水,产生的氧气通过导管进入乙装置和气球中,500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2,H2O2与乙装置中的亚硫酸反应。
(4)SO2溶于水生成H2SO3,300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,丙装置内H2O2在二氧化锰催化作用下分解成氧气和水,因为O2溶解度不大,在溶液中H2SO3被氧化成H2SO4的反应速率慢,故300~500 s间,溶液pH变化不大,500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2,H2O2与乙装置中的亚硫酸反应,乙装置中主要反应的离子方程式为H2SO3+H2O2===2H++SO+H2O。
(5)通过实验分析,空气中硫酸型酸雨形成的二次转化过程主要经历的是SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧化成硫酸,即SO2→H2SO3→H2SO4。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑ 检查装置气密性
(2)平衡气压,使液体能顺利滴下,控制反应进行 分液漏斗
(3)可以缓冲装置内外的气压,防止发生安全事故,还可以吸收多余的SO2,防止污染空气
(4)O2溶解度不大,在溶液中H2SO3被氧化成H2SO4的反应速率慢 H2SO3+H2O2===2H++SO+H2O (5)H2SO3
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