内容正文:
第1周·周末作业 硫及其化合物
一、选择题
1.(2025·山东潍坊阶段练习)近年来我国大力弘扬中华优秀传统文化体现了中华民族的文化自信。下列有关说法不正确的是 ( )
A.成语“百炼成钢”“死灰复燃”中均涉及了氧化还原反应
B.“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种光学现象,也与胶体的知识有关
C.《本草纲目》中记载“(火药)乃硝石(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以烽燧铳极”这是利用了KNO3的氧化性
D.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率
2.(2025·河北邯郸期末)硫元素的“价—类”二维图如下所示,下列说法正确的是 ( )
A.H2S气体在过量O2中燃烧,可生成S单质
B.1 mol a与足量O2在一定条件下充分反应时生成80 g b
C.硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性增强
D.若e为Na2SO3,则e转化成Na2SO4的反应一定是氧化还原反应
3.某化学兴趣小组改进了铜与浓硫酸的反应装置,新的设计如图。小磁铁在试管外壁控制磁力搅拌子(不与沸腾的浓硫酸反应)。按下图装置进行实验,下列分析正确的是 ( )
A.铜与浓硫酸反应,浓硫酸只体现氧化性
B.浸有紫色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色
C.冷却后,向反应后的试管A内倒入少量水,溶液变蓝色
D.通过气球打气筒向装置内部通入空气能防止NaOH溶液倒吸
4.(2025·江苏镇江期末)如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去),下列说法正确的是 ( )
A.若反应①中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
B.反应②、③均为氧化还原反应
C.反应④中每生成1 mol Na2S2O4,转移的电子数为2 mol
D.反应⑤中物质转化的过程为KIO3I-I2
5.(2025·辽宁辽阳期中)检验某未知溶液中是否含有下列各离子的方法及现象正确的是 ( )
选项
离子
检验方法及现象
A
C
加入稀盐酸,有无色气体生成
B
S
加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
C
Cl-
先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀
D
Ca2+
加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成
6.生物脱硫是一种经济有效的脱硫方法,沼气中的H2S在生物脱硫过程中被T.f菌去除,形成的硫颗粒可以用作肥料和用于硫酸生产,下列有关表述正确的是 ( )
A.氧化性:O2>Fe3+>S
B.温度越高,脱硫效果越好
C.每脱除2.24 L H2S,消耗0.05 mol O2
D.反应Ⅰ的离子方程式为2Fe3++S2-2Fe2++S↓
7.[双选]利用如图装置进行SO2气体的性质探究实验,下列说法错误的是 ( )
A.品红溶液褪色,加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色
B.FeCl3溶液黄色变浅的原因是SO2具有漂白性
C.能与NaOH溶液反应,SO2属于碱性氧化物
D.装碱石灰的玻璃仪器是U形干燥管
8.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是 ( )
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2 + 2SO22Na2SO3 + O2
B.bc段O2含量下降与反应O2+ 2Na2SO32Na2SO4有关
C.c点剩余固体中含有Na2SO3
D.实验过程中Na2O2仅体现氧化性
二、非选择题
9.(10分)(2025·四川雅安阶段练习)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,图中只有还原性的物质有 (填化学式)。
(2)X的浓溶液与铜在一定条件下可以发生反应,该反应的化学反应方程式为_____________________________________________,体现了X的 性质。
(3)某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。
①有同学认为制得的SO2中可能混有杂质,其化学式为 。
②为验证气体成分,兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。
为验证并吸收SO2,装置B中加入的试剂为 ;装置C中品红溶液的作用是 ;装置H的作用为 。
10.(12分)硫酸铜主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂等,其晶体(CuSO4·xH2O)在不同温度下会逐步失去结晶水甚至分解为多种产物。为探究硫酸铜晶体的分解产物,某同学设计了如下实验:
观察到的实验现象有:A中有固体残留;B中无水硫酸铜变蓝;C中产生白色沉淀;D中溶液颜色变浅、无沉淀产生;E中溶液变为红色。
已知:Cu2O在酸性条件下不稳定,发生反应:Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O。
(1)装有无水硫酸铜的仪器名称为 。
(2)C中产生的沉淀的化学式为 ,
D中发生反应的离子方程式为 。
(3)E中现象证明硫酸铜晶体的分解产物中含有
(填化学式)。
(4)为探究A中残留固体的成分(假设硫酸铜已完全分解),某同学查阅资料:铜有+2、+1价,且分解产物中不含0价的铜。验证A中固体产物中是否有Cu2O的实验方案为_______________________________。
配套周末作业答案
第1周·周末作业
1.选D “百炼成钢” 是将含碳量较高的生铁中的碳等杂质通过氧化反应除去,使含碳量降低,变成钢,涉及碳与氧气反应生成二氧化碳等氧化还原反应;“死灰复燃” 是指物质重新燃烧起来,燃烧是剧烈的氧化还原反应。所以这两个成语均涉及了氧化还原反应,A正确。“雨后彩虹” 是光的色散现象,阳光照射到空气中的小水滴,光线发生折射、反射等,由于不同波长的光折射角度不同,从而将太阳光分解成七种颜色的光;“海市蜃楼” 是光在不同密度的介质中传播时,发生折射和全反射形成的虚像,同时,雨后空气中存在大量的小水滴,形成了气溶胶,与胶体的丁达尔效应等知识也有关,B正确。火药爆炸时,KNO3中的氮元素化合价降低,得到电子,表现出氧化性,与硫磺、木炭发生氧化还原反应,C正确。安装煤炭燃烧过程的 “固硫” 装置,主要目的是为了减少二氧化硫等污染物的排放,防止污染环境,而不是为了提高煤的利用率,D错误。
2.选C 根据硫元素的“价—类”二维图,a是+4价氧化物,a为SO2,b是+6价氧化物,b为SO3,c是+6价酸,c为H2SO4,d是+4价酸,d为H2SO3,e为+4价盐,为亚硫酸盐,据此解题。H2S气体在过量O2中燃烧,生成的S单质会进一步与O2反应最终生成SO2,故A错误;SO2与O2反应生成SO3的反应是可逆反应,反应不彻底,故1 mol a 与足量O2在一定条件下充分反应时生成b少于1 mol,质量小于80 g,故B错误;H2SO3有还原性,可被空气中的氧气氧化为酸性更强的H2SO4,故硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性增强,故C正确;若e为Na2SO3,与浓H2SO4可以反应生成SO2和Na2SO4,化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,反应中各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,故D错误。
3.选D 铜与浓硫酸反应,体现了浓硫酸的酸性和氧化性,A错误;二氧化硫只能使紫色石蕊溶液变红不能使其褪色,B错误;试管中含有浓硫酸,故稀释时应将试管中溶液倒入水中,C错误;二氧化硫易溶于NaOH溶液,故通过气球打气筒向装置内部通入空气能防止NaOH溶液倒吸,D正确。
4.选C 反应⑤中先变蓝后褪色显然是因为KIO3被SO2还原成碘单质然后生成碘离子;二氧化硫和氢氧化钠反应体现了其酸性氧化物的性质,反应②亚硫酸钠发生歧化反应,反应③加热分解NaHSO3得到亚硫酸钠、二氧化硫和水,反应④加入Zn反应生成Zn(OH)2,锌元素化合价升高,Zn表现还原性,NaHSO3作氧化剂;根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,A错误;反应③加热分解NaHSO3得到亚硫酸钠、二氧化硫和水,无元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,B错误;反应④硫元素化合价由+4价降低到+3价,则每生成1 mol Na2S2O4,转移的电子数为2 mol,C正确;根据反应⑤的现象先变蓝后褪色可知,KIO3被SO2还原成碘单质然后生成碘离子,D错误。
5.选C 加入稀盐酸生成无色气体(可能为CO2),但HC或某些硫化物(如S2-)同样会与酸反应生成气体(如H2S有臭味,CO2无味但需进一步验证)。仅凭气体无法确定C,故A错误。加入BaCl2溶液生成白色沉淀可能为BaSO4,但若溶液含Ag+,也会生成AgCl沉淀;正确方法应先加盐酸酸化排除干扰离子(如Ag+、C),再加BaCl2观察,故B错误。先加稀硝酸酸化,排除C等干扰离子,再加硝酸银溶液生成白色沉淀(AgCl);现象“开始无现象,后产生沉淀”符合Cl-的特异性检验步骤,故C正确。加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成,原溶液中可能含有Ca2+、Ba2+或Ag+,故D错误。
6.选A 过程Ⅰ硫化氢与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和S:H2S+Fe2(SO4)32FeSO4+S↓+H2SO4,过程Ⅱ中氧气将硫酸亚铁氧化为硫酸铁:O2+4FeSO4+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O,则总反应为2H2S+O22S↓+2H2O,据此解答。氧化剂的氧化性大于氧化产物,由反应Ⅰ可知氧化性:Fe3+>S,由反应Ⅱ可知氧化性:O2>Fe3+,A项正确;温度升高,细菌会失去活性甚至死亡,B项错误;未说明气体所处的压强和温度,C项错误;H2S是弱酸,写离子方程式的时候不能拆开,正确的离子方程式:H2S+2Fe3+2Fe2++S↓+2H+,D项错误。
7.选BC 该实验目的为探究SO2气体的性质,A装置探究SO2的漂白性,B装置是SO2气体的吸收装置,C装置探究SO2气体的还原性,D装置吸收SO2气体。SO2具有漂白性,且其漂白是不稳定的,可以使品红溶液褪色,加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色,A项正确;FeCl3溶液黄色变浅的原因是SO2具有还原性,使Fe3+转化为Fe2+,B项错误;SO2属于酸性氧化物,能与NaOH溶液反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,C项错误;装碱石灰的玻璃仪器是U形干燥管,D项正确。
8.选D 起始阶段有O2大量产生,说明Na2O2与SO2发生了反应并生成了O2,则反应的方程式为2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2,A正确;bc段O2含量下降,说明有物质在消耗O2,根据容器内物质的成分可知,可能是生成的Na2SO3继续与O2反应导致的,反应的方程式为2Na2SO3+O22Na2SO4,B正确;根据前面的信息,Na2O2与SO2发生总反应为Na2O2+SO2Na2SO4,在c点时,氧气含量还在减小,说明反应2Na2SO3+O22Na2SO4还在发生,则c点剩余固体中还含有Na2SO3,C正确;根据反应2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2可知Na2O2既体现了氧化性,被还原为Na2SO3,又体现了还原性,被氧化为O2,D错误。
9.解析:装置A是浓硫酸和铁钉的反应装置,装置B是酸性高锰酸钾溶液,吸收生成的二氧化硫,装置C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,据此分析。(1)当元素化合价处于最低价时只有还原性。从硫元素化合价变化的角度分析,图中只有还原性的物质有H2S、Na2S。(2)X是S的+6价含氧酸,X是H2SO4,浓H2SO4与铜加热条件下可以发生反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,H2SO4中S元素化合价降低,反应体现出H2SO4具有强氧化性,生成硫酸铜体现了酸性。(3)①浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下能与碳反应生成二氧化碳,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀,铁和稀硫酸反应生成氢气,所以制得的二氧化硫中可能混有的杂质是H2和CO2;②为验证并吸收SO2,装置B中加入的试剂为酸性KMnO4溶液,装置C中品红溶液的作用是检验SO2是否被吸收完全,避免干扰二氧化碳的检验;装置H的作用为防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验。
答案:(1)H2S、Na2S (2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 酸性、强氧化性
(3)①CO2、H2 ②酸性KMnO4溶液 验证SO2是否吸收完全 防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
10.解析:加热前先通入氮气,排出装置中的空气,一段时间后点燃酒精喷灯,加热硫酸铜晶体,B中无水硫酸铜变蓝,说明产物中含有水;C中产生白色沉淀,说明产物中含有三氧化硫气体;D中溶液颜色变浅、无沉淀产生,说明有还原性的二氧化硫气体生成;E中溶液变为红色,说明有氧化性的气体产生将亚铁离子氧化为铁离子,说明产物中有氧气生成,氢氧化钠用于吸收尾气,据此分析。(1)由题干实验装置图可知,装有无水硫酸铜的仪器名称为球形干燥管。(2)结合上述分析可知,C中产生的沉淀,是三氧化硫溶于氯化钡溶液生成的BaSO4沉淀;D中现象证明硫酸铜晶体的分解产物中含有SO2,发生的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。(3)由分析可知,E中现象说明有氧化性物质氧气生成,与Fe2+发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。(4)取少量残留固体于试管中,滴加足量的稀盐酸(或稀硫酸),观察是否有红色固体生成,若有,说明有Cu2O。
答案:(1)球形干燥管 (2)BaSO4
5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+ (3)O2
(4)取少量残留固体于试管中,滴加足量的稀盐酸(或稀硫酸),观察是否有红色固体生成
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