专题01 硫及其化合物 (期中专项训练) 高一化学下学期人教版
2026-04-07
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3份
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29页
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2049人阅读
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 硫,硫化氢与硫化物,含硫化合物之间的转化 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.38 MB |
| 发布时间 | 2026-04-07 |
| 更新时间 | 2026-04-11 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57219339.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 硫及其化合物
题型1 硫的性质
1.B 2.A 3.D
题型2 二氧化硫的性质
1.B 2.C 3.C 4.C
题型3 硫酸型酸雨的形成及防治
1.B 2.C
题型4 浓硫酸的性质
1.A 2.C 3.C
题型5 硫酸根的检验
1.D 2.B 3.D
题型6 含硫物质的转化
1.D 2.A 3.A
题型7 硫酸盐
1.C 2.B 3.B
题型8 综合实验
1.(1)S
(2)防止倒吸 pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分
(3)加入过量稀盐酸 出现淡黄色浑浊 (吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可) 产生白色沉淀
(4)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
2.(1)SO2 (2)② ③(或④) 溶液呈红色(或紫色) ⑤ 溶液变成无色 溶液又恢复红色
(3)①相同 ②5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl (4)S2O+Cl2+H2O===SO+S↓+2Cl-+2H+
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专题01 硫及其化合物
题型1 硫的性质
题型2 二氧化硫的性质(重点)
题型3 硫酸型酸雨的形成及防治
题型4 浓硫酸的性质(重点)
题型5 硫酸根的检验(重点)
题型6 含硫物质的转化(重点)
题型7 硫酸盐
题型8 综合实验(难点)
题型1 硫的性质
1.【考查化合反应的判断】下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑧ B.①④⑥
C.③④⑦ D.④⑥⑦
易错提醒:
((1) 硫与变价金属(如Fe、Cu)反应时,生成的是低价态金属硫化物(FeS、Cu₂S),而不是高价态(Fe₂S₃、CuS),因为硫的氧化性较弱。
(2) 氯气与变价金属反应时,生成的是高价态金属氯化物(如FeCl₃),因为氯气的氧化性很强。
【考查硫的氧化性和还原性】 在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3SAl2S3
B.S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑
C.H2SH2+S
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
3.【考查硫的物理性质与化学性质】 下列说法正确的是( )
A.S6和S8互为同位素
B.S与铜粉反应,所得产物为CuS
C.S与过量的氧气反应可以得到SO3
D.可用热氢氧化钾溶液洗涤附着有S的试管
题型2 二氧化硫的性质
1.【考查酸性氧化物、漂白性】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、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
2.【考查二氧化硫的制备与性质】实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,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气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
解题要点:
1.SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
2.把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
3.【考查二氧化硫的漂白性、氧化还原反应 】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H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2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
4.【考查二氧化硫的漂白性、还原性】(24-25高一下·山东临沂·期中)按图所示装置进行实验。将稀硫酸全部加入I中的试管内,关闭活塞,有浑浊现象。下列说法错误的是
A.Ⅰ中试管内的反应为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
B.Ⅲ中溶液变浑浊
C.Ⅳ中溶液pH变大
D.Ⅱ和Ⅴ中反应的原理不同
题型3 硫酸型酸雨的形成及防治
1.【考查酸雨的形成】酸雨的形成示意如图,下列关于酸雨的叙述中,不正确的是( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原
2.【考查脱硫工艺】火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。
研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响;当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
―→―→―→―→
图1
图2
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
题型4 浓硫酸的性质
1.【考查浓硫酸的氧化性】浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
2.【考查铜与浓硫酸反应】化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
易错提醒:
(1) 铜与浓硫酸反应时,随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸不与铜反应,因此实际参加反应的硫酸的量小于理论值。
(2) 铜与浓硫酸反应生成的白色固体是无水硫酸铜,而不是胆矾,因为浓硫酸具有吸水性。
(3) 铜丝表面的黑色物质是CuS、Cu₂S等,而不是CuO,因为CuO能溶于稀硫酸。
3.【考查浓硫酸的脱水性】蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
题型5 硫酸根的检验
1.【考查硫酸根的检验】如表所示有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
B
向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该溶液中一定含有SO
C
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将SO2通入Na2CO3溶液中,生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊产生
说明酸性:H2SO3>H2CO3
2.【考查硫酸根、亚硫酸根的检验】向2 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.2 mol·L-1 Na2SO3溶液时溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀,经检验棕黄色沉淀中不含S。通过实验探究棕黄色沉淀的成分。
实验1:向棕黄色沉淀中加入稀硫酸,观察到溶液变蓝,产生红色固体。
实验2:
已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。
下列同学对实验现象的分析正确的是( )
A.实验1中加入稀H2SO4后溶液变蓝可证实棕黄色沉淀中含有Cu+
B.实验2中加入KI溶液后产生白色沉淀,可证实棕黄色沉淀中含有Cu2+
C.实验2中加入淀粉溶液后无明显现象,说明不存在Cu2+
D.在I-的存在下,Cu2+与S发生了氧化还原反应,产生CuI沉淀和S,说明棕黄色沉淀中含有Cu2+和S
易错提醒:
(1)S检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+判断成S。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含S。其错误是未注意溶液中不含S,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)误将S判断成S。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有S。该错误是未注意N在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++S===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2N===3BaSO4(白色) +2NO↑+H2O。
3.【考查氧化变质检验】有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学进行如下实验:取少量此溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加入足量稀硝酸后的白色沉淀不一定是BaSO4
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
题型6 含硫物质的转化
1.【考查价类二维图】硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是( )
A.硫在过量的氧气中燃烧只能生成X,不可能生成Y
B.X通入BaCl2溶液中,不会有白色沉淀生成
C.H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质在加热条件下化合生成
2.【考查含硫物质转化】 硫及其化合物转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.工业上以硫黄为原料制硫酸的转化关系:
SO2SO3H2SO4
B.实验室制备二氧化硫的反应:Na2SO3+H2SO4(较浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
C.工业上用石灰乳吸收SO2的转化关系:SO2CaSO3CaSO4
D.H2S尾气吸收的反应:H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4
易错提醒:
(1) 硫单质在空气中或氧气中燃烧只生成SO₂,不能直接生成SO₃,SO₃需要在催化剂和高温条件下由SO₂与O₂反应制得。
(2) 工业上吸收SO₃用浓硫酸,不用水,因为用水吸收会产生酸雾,影响吸收效率。
(3) 硫与铜反应生成Cu₂S,而不是CuS;硫与铁反应生成FeS,而不是Fe₂S₃。
3.【考查价类二维图】(24-25高一下·湖北武汉·期中)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。下列说法错误的是
A.a可用FeS与稀反应制取
B.b可存在于火山口附近或地壳的岩层中
C.c通入溶液中可得到e
D.将e的浓溶液滴入胆矾中,固体会变白,表明e的浓溶液有吸水性
题型7 硫酸盐
1.【考查焦亚硫酸钠】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
2.【考查绿矾的性质】《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是( )
A.绿矾的化学式为CuSO4·5H2O
B.绿矾需密封保存
C.朴硝的水溶液显酸性
D.“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
易错提醒:
(1) 常见矾的化学式:绿矾(FeSO₄·7H₂O)、蓝矾/胆矾(CuSO₄·5H₂O)、明矾(KAl(SO₄)₂·12H₂O)、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)。
(2) Fe²⁺容易被空气中的氧气氧化为Fe³⁺,所以含Fe²⁺的盐溶液或晶体需要密封保存,并加入少量铁粉防止氧化。
(3) 强酸强碱盐(如Na₂SO₄)的水溶液显中性;强酸弱碱盐(如CuSO₄)显酸性;弱酸强碱盐(如Na₂CO₃)显碱性。
3.【考查硫代硫酸钠制备】硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O并测定纯度。
合成反应:
SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2
2Na2S+3SO22Na2SO3+3S↓
Na2SO3+SNa2S2O3
合成总反应:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2
滴定反应:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
已知:①Na2S2O3·5H2O易溶于水,难溶于乙醇,50 ℃开始失结晶水。
②NaHSO3加热脱水得焦亚硫酸钠(Na2S2O5),常用作食品的抗氧化剂。
实验步骤:
Ⅰ.Na2S2O3制备:装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液。
Ⅱ.产品分离提纯:产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
Ⅲ.产品纯度测定:以淀粉溶液作指示剂,用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点,计算Na2S2O3·5H2O含量。
对于上述实验,下列描述错误的是( )
A.单向阀的作用是只允许气体单向通过
B.实验中通过控制装置A的反应温度、调节酸的滴加速率来控制SO2的生成速率
C.反应开始后,装置C中先有浑浊产生,后又变澄清可定性判断反应结束
D.向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
题型8 综合实验
1.【考查硫代硫酸钠制备与性质探究】硫代硫酸钠(Na2S2O3)在纺织业、造纸业等领域有广泛应用。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
[查阅资料]
ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水,遇酸易分解生成S和SO2。
ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
ⅲ.Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
Ⅰ.检查装置气密性,按图示加入试剂。
Ⅱ.先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4,装置A产生的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液,结束反应。
Ⅲ.过滤C中混合溶液,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
请回答下列问题:
(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。
(2)步骤 Ⅱ 单向阀的作用是________________________________;装置C中的反应混合溶液pH过高将导致产率降低,原因是_______________________________________。
(3)制备完成后,兴趣小组选用下列试剂设计实验方案检验硫代硫酸钠中含有硫酸根杂质:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③________
④________,有刺激性气体产生
⑤静置,________
⑥________
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(Ⅱ)进行了改进,改进后的操作是________________________________。
2.【考查二氧化硫与氯气的实验探究】为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)气体发生装置A产生的气体是________。
(2)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量,某小组同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④苯酚溶液 ⑤品红溶液 ⑥酸性高锰酸钾溶液
a.若Cl2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有_________________(选填一个序号,下同)的试管内,再加入
________试剂,实验现象是_______________________________________________。
b.若SO2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有________(选填一个序号)的试管内,实验现象是____________________________________________,
再加热,实验现象是_________________________________________。
(3)另一小组设计如图所示的装置图(夹持和加热装置略去),分别探究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?________(填“相同”或“不同”)。
②若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-2 mol电子,该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
(4)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,有黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________________。
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专题01 硫及其化合物
题型1 硫的性质
题型2 二氧化硫的性质(重点)
题型3 硫酸型酸雨的形成及防治
题型4 浓硫酸的性质(重点)
题型5 硫酸根的检验(重点)
题型6 含硫物质的转化(重点)
题型7 硫酸盐
题型8 综合实验(难点)
题型1 硫的性质
1.【考查化合反应的判断】下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑧ B.①④⑥
C.③④⑦ D.④⑥⑦
【答案】B
【解析】硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时,只能生成FeS、Cu2S,而不是Fe2S3、CuS,硫和氢气可以在加热的条件下直接生成硫化氢,氯气具有强氧化性,可将Fe直接氧化为FeCl3,据此解题。综上所述,不能用相应元素的单质直接化合而成的是①CuS④Fe2S3⑥FeCl2。
易错提醒:
((1) 硫与变价金属(如Fe、Cu)反应时,生成的是低价态金属硫化物(FeS、Cu₂S),而不是高价态(Fe₂S₃、CuS),因为硫的氧化性较弱。
(2) 氯气与变价金属反应时,生成的是高价态金属氯化物(如FeCl₃),因为氯气的氧化性很强。
【考查硫的氧化性和还原性】 在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3SAl2S3
B.S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑
C.H2SH2+S
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
【答案】A
【解析】A项,该反应中S的化合价由0价变为-2价,S只体现氧化性,正确;B项,该反应中S的化合价由0价、+6价变为+4价,S体现还原性和氧化性,错误;C项,该反应中S的化合价由-2价变为0价,S只体现还原性,错误;D项,该反应中S的化合价由0价变为-2价、+4价,S体现氧化性和还原性,错误。
3.【考查硫的物理性质与化学性质】 下列说法正确的是( )
A.S6和S8互为同位素
B.S与铜粉反应,所得产物为CuS
C.S与过量的氧气反应可以得到SO3
D.可用热氢氧化钾溶液洗涤附着有S的试管
【答案】D
【解析】A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,S6和S8都是单质,不是核素,故A错误;B.硫单质具有弱氧化性,与金属反应,生成低价金属硫化物,与铜粉反应,所得产物为Cu2S,故B错误;C.氧气是过量还是少量,S与氧气反应只能得到SO2,故C错误;D.S会与热氢氧化钾溶液反应生成亚硫酸钾,硫化钾等,故D正确。
题型2 二氧化硫的性质
1.【考查酸性氧化物、漂白性】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、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
【答案】B
【解析】SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。具有还原性,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫能使石蕊变红,故A错误;二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色,所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2,故B正确;漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质,所以其漂白原理不一定相同,故C错误;SO2与NaOH发生反应,溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色,不能说明SO2具有漂白性,故D错误。
2.【考查二氧化硫的制备与性质】实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,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气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【答案】C
【解析】A.60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以制取SO2气体,正确;B.气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取SO2水溶液,正确;C.SO2 不会与饱和NaHSO3 溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO2,错误;D.SO2水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,正确。
解题要点:
1.SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
2.把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
3.【考查二氧化硫的漂白性、氧化还原反应 】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H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2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
【解析】Ⅰ中发生反应S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。A.Ⅰ中试管内发生反应S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,氢元素化合价不变,H+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S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,Ⅲ试管内发生反应2S2-+SO2+2H2O===3S↓+4OH-,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,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误。
4.【考查二氧化硫的漂白性、还原性】(24-25高一下·山东临沂·期中)按图所示装置进行实验。将稀硫酸全部加入I中的试管内,关闭活塞,有浑浊现象。下列说法错误的是
A.Ⅰ中试管内的反应为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
B.Ⅲ中溶液变浑浊
C.Ⅳ中溶液pH变大
D.Ⅱ和Ⅴ中反应的原理不同
【答案】C
【解析】A中发生反应生成二氧化硫、单质硫沉淀和水,二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,通入硫化钠溶液中生成单质硫沉淀,通入过氧化氢溶液中生成硫酸,最后通入氢氧化钠溶液中,处理尾气,防止污染空气。根据分析,Ⅰ中试管内的反应为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,A正确;Ⅲ中生成单质硫沉淀,溶液变浑浊,B正确;Ⅳ中生成硫酸,溶液pH变小,C错误;Ⅱ中品红溶液褪色体现二氧化硫的漂白性,Ⅴ中溶液颜色变浅体现二氧化硫酸性氧化物的性质,D正确;故选C。
题型3 硫酸型酸雨的形成及防治
1.【考查酸雨的形成】酸雨的形成示意如图,下列关于酸雨的叙述中,不正确的是( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原
【答案】B
【解析】A.酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,A正确;B.酸雨形成的过程中涉及氧化还原反应,B不正确;C.酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨,C正确;D.酸雨有较强酸性,能直接损伤农作物,破坏森林和草原,D正确。
2.【考查脱硫工艺】火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。
研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响;当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
―→―→―→―→
图1
图2
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
【答案】C
【解析】烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就会逸出溶液使吸收率降低,故A错误;石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小,石灰石的浓度减小,脱硫效率随之下降,故B错误;脱硫后的气体是否残存二氧化硫,含多少,可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率,故C正确;分析得到总反应为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O+2CO2,1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳,即每吸收64 g二氧化硫理论上生成44 g二氧化碳,故D错误。
题型4 浓硫酸的性质
1.【考查浓硫酸的氧化性】浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A项,反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是氯化氢遇水形成的盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气;B项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质;C项,有HCl生成利用浓硫酸的难挥发性;D项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应。
2.【考查铜与浓硫酸反应】化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
【答案】C
【解析】反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色,A正确;浓硫酸具有吸水性,所以白色固体是无水CuSO4,B正确;CuO能溶于稀硫酸,而黑色固体不溶于稀硫酸,所以黑色物体不是CuO,C错误;淡黄色固体是S,浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2,D正确。
易错提醒:
(1) 铜与浓硫酸反应时,随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸不与铜反应,因此实际参加反应的硫酸的量小于理论值。
(2) 铜与浓硫酸反应生成的白色固体是无水硫酸铜,而不是胆矾,因为浓硫酸具有吸水性。
(3) 铜丝表面的黑色物质是CuS、Cu₂S等,而不是CuO,因为CuO能溶于稀硫酸。
3.【考查浓硫酸的脱水性】蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】C
【解析】A.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,A项正确;B.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生大量气体,使固体体积膨胀,B项正确;C.结合选项B可知,浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C项错误;D.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D项正确。
题型5 硫酸根的检验
1.【考查硫酸根的检验】如表所示有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
B
向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该溶液中一定含有SO
C
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将SO2通入Na2CO3溶液中,生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊产生
说明酸性:H2SO3>H2CO3
【答案】D
【解析】A项,该溶液中也可能含有Ag+;B项,该溶液中也可能含有HSO;C项,该气体也可能是Cl2、O3等。
2.【考查硫酸根、亚硫酸根的检验】向2 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.2 mol·L-1 Na2SO3溶液时溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀,经检验棕黄色沉淀中不含S。通过实验探究棕黄色沉淀的成分。
实验1:向棕黄色沉淀中加入稀硫酸,观察到溶液变蓝,产生红色固体。
实验2:
已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。
下列同学对实验现象的分析正确的是( )
A.实验1中加入稀H2SO4后溶液变蓝可证实棕黄色沉淀中含有Cu+
B.实验2中加入KI溶液后产生白色沉淀,可证实棕黄色沉淀中含有Cu2+
C.实验2中加入淀粉溶液后无明显现象,说明不存在Cu2+
D.在I-的存在下,Cu2+与S发生了氧化还原反应,产生CuI沉淀和S,说明棕黄色沉淀中含有Cu2+和S
【答案】B
【解析】加入稀硫酸后,溶液变蓝,说明溶液中有Cu2+,可能棕黄色沉淀中就有Cu2+,不能说明棕黄色沉淀中含有Cu+,A错误;根据已知条件Cu2+CuI↓(白色)+I2,加入KI溶液后出现白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有Cu2+,B正确,淀粉遇碘单质变蓝,实验2加入淀粉无明显现象,说明不存在碘单质,不能说明不存在Cu2+,C错误;根据实验2中沉淀A为BaSO4,且加入淀粉无现象,则溶液中无I2,Cu2+CuI↓(白色)+I2,I2与S反应生成碘离子和S,S与氯化钡反应生成白色沉淀BaSO4,不是Cu2+与S反应,D错误。
易错提醒:
(1)S检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+判断成S。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含S。其错误是未注意溶液中不含S,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)误将S判断成S。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有S。该错误是未注意N在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++S===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2N===3BaSO4(白色) +2NO↑+H2O。
3.【考查氧化变质检验】有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学进行如下实验:取少量此溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加入足量稀硝酸后的白色沉淀不一定是BaSO4
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
【答案】D
【解析】要检验Na2SO3溶液是否部分被氧化,首先要知道S具有还原性,可以被氧化成S,据此可知这瓶溶液的成分可能存在三种情况:①只有Na2SO3、②只有Na2SO4、③含有Na2SO3和Na2SO4。加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,无论是否变质,最终均有BaSO4白色沉淀,A错误,D正确;加入Ba(NO3)2溶液产生的白色沉淀可能是BaSO3或BaSO4,或二者混合,B错误;加入足量稀硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4,C错误。
题型6 含硫物质的转化
1.【考查价类二维图】硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是( )
A.硫在过量的氧气中燃烧只能生成X,不可能生成Y
B.X通入BaCl2溶液中,不会有白色沉淀生成
C.H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质在加热条件下化合生成
【答案】D
【解析】A.硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2,不可能生成SO3,A正确;B.X是SO2,SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,由于盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,则SO2通入BaCl2溶液中,不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀,B正确;C.在溶液中H2S与SO2发生的反应为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2中的+4价硫得到电子被还原为S,SO2作氧化剂;H2S中的-2价硫失去电子被氧化产生S,H2S作还原剂,则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2,C正确;D.由图中元素的化合价及物质类别可知,M为CuSO4,CuSO4溶液与H2S反应生成的盐N为CuS,S单质的氧化性较弱,S与Cu在加热条件下化合只能生成Cu2S,不能生成CuS,D错误。
2.【考查含硫物质转化】 硫及其化合物转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.工业上以硫黄为原料制硫酸的转化关系:
SO2SO3H2SO4
B.实验室制备二氧化硫的反应:Na2SO3+H2SO4(较浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
C.工业上用石灰乳吸收SO2的转化关系:SO2CaSO3CaSO4
D.H2S尾气吸收的反应:H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4
【答案】A
【解析】工业上以硫黄为原料制硫酸的转化关系:S SO2 SO3H2SO4,A错误;实验室制备二氧化硫可以用亚硫酸钠固体与中等浓度的硫酸,反应方程式为Na2SO3+H2SO4(较浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,B正确;工业上用石灰乳吸收SO2生成亚硫酸钙,亚硫酸钙容易被氧化生成硫酸钙,转化关系:SO2CaSO3CaSO4,C正确;H2S尾气吸收可以用硫酸铜溶液,吸收的反应为H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4,D正确。
易错提醒:
(1) 硫单质在空气中或氧气中燃烧只生成SO₂,不能直接生成SO₃,SO₃需要在催化剂和高温条件下由SO₂与O₂反应制得。
(2) 工业上吸收SO₃用浓硫酸,不用水,因为用水吸收会产生酸雾,影响吸收效率。
(3) 硫与铜反应生成Cu₂S,而不是CuS;硫与铁反应生成FeS,而不是Fe₂S₃。
3.【考查价类二维图】(24-25高一下·湖北武汉·期中)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。下列说法错误的是
A.a可用FeS与稀反应制取
B.b可存在于火山口附近或地壳的岩层中
C.c通入溶液中可得到e
D.将e的浓溶液滴入胆矾中,固体会变白,表明e的浓溶液有吸水性
【答案】A
【解析】硫的“价—类”二维图可知a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g是硫元素为-2价的盐。H2S不可用FeS与稀反应制取,因为稀具有强氧化性,会将-2价的硫元素氧化,故A错误;游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,故B正确;过氧化氢溶液具有氧化性,可以氧化SO2,发生的反应为:,故C正确;浓硫酸滴入胆矾中固体变白,即,说明浓硫酸具有吸水性,故D正确;故选A。
题型7 硫酸盐
1.【考查焦亚硫酸钠】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
【答案】C
【解析】涉及的酸性氧化物有SO2和CO2,A项错误;SO2作漂白剂时,表现漂白性,B项错误;SO2与固体Na2CO3难以反应,且难以与饱和Na2CO3溶液形成亚硫酸氢钠过饱和溶液,C项正确;结晶脱水,需要蒸发皿、酒精灯、玻璃棒,D项错误。
2.【考查绿矾的性质】《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是( )
A.绿矾的化学式为CuSO4·5H2O
B.绿矾需密封保存
C.朴硝的水溶液显酸性
D.“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
【答案】B
【解析】绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,A错误;绿矾为FeSO4·7H2O,其还原性较强,易被氧气氧化,故其需密封保存,B正确;朴硝为Na2SO4·10H2O,其为强酸强碱盐,不能水解,故其水溶液显中性,C错误。
易错提醒:
(1) 常见矾的化学式:绿矾(FeSO₄·7H₂O)、蓝矾/胆矾(CuSO₄·5H₂O)、明矾(KAl(SO₄)₂·12H₂O)、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)。
(2) Fe²⁺容易被空气中的氧气氧化为Fe³⁺,所以含Fe²⁺的盐溶液或晶体需要密封保存,并加入少量铁粉防止氧化。
(3) 强酸强碱盐(如Na₂SO₄)的水溶液显中性;强酸弱碱盐(如CuSO₄)显酸性;弱酸强碱盐(如Na₂CO₃)显碱性。
3.【考查硫代硫酸钠制备】硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O并测定纯度。
合成反应:
SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2
2Na2S+3SO22Na2SO3+3S↓
Na2SO3+SNa2S2O3
合成总反应:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2
滴定反应:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
已知:①Na2S2O3·5H2O易溶于水,难溶于乙醇,50 ℃开始失结晶水。
②NaHSO3加热脱水得焦亚硫酸钠(Na2S2O5),常用作食品的抗氧化剂。
实验步骤:
Ⅰ.Na2S2O3制备:装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液。
Ⅱ.产品分离提纯:产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
Ⅲ.产品纯度测定:以淀粉溶液作指示剂,用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点,计算Na2S2O3·5H2O含量。
对于上述实验,下列描述错误的是( )
A.单向阀的作用是只允许气体单向通过
B.实验中通过控制装置A的反应温度、调节酸的滴加速率来控制SO2的生成速率
C.反应开始后,装置C中先有浑浊产生,后又变澄清可定性判断反应结束
D.向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
【答案】B
【解析】A中产生二氧化硫,通过单向阀B进入C中,发生题给信息反应生成Na2S2O3,再通过结晶法提取Na2S2O3·5H2O晶体。二氧化硫会与装置C中混合溶液发生反应,且导管进入液面以下,需要防倒吸,单向阀的作用是只允许气体单向通过,可以防倒吸,A正确;装置A中亚硫酸钠固体和浓硫酸在室温下即可反应制取二氧化硫气体,故实验中通过控制调节酸的滴加速率来控制SO2的生成速率,B错误;S难溶于水,根据反应SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2、2Na2S+3SO22Na2SO3+3S↓、Na2SO3+SNa2S2O3可知,反应开始后,先有S生成后S转变为Na2S2O3,则装置C中先有浑浊产生,后又变澄清可定性判断反应结束,C正确;已知Na2S2O3·5H2O易溶于水,难溶于乙醇,向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可降低Na2S2O3·5H2O的溶解度,析出更多的晶体,提高产率,D正确。
题型8 综合实验
1.【考查硫代硫酸钠制备与性质探究】硫代硫酸钠(Na2S2O3)在纺织业、造纸业等领域有广泛应用。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
[查阅资料]
ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水,遇酸易分解生成S和SO2。
ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
ⅲ.Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
Ⅰ.检查装置气密性,按图示加入试剂。
Ⅱ.先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4,装置A产生的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液,结束反应。
Ⅲ.过滤C中混合溶液,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
请回答下列问题:
(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。
(2)步骤 Ⅱ 单向阀的作用是________________________________;装置C中的反应混合溶液pH过高将导致产率降低,原因是_______________________________________。
(3)制备完成后,兴趣小组选用下列试剂设计实验方案检验硫代硫酸钠中含有硫酸根杂质:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③________
④________,有刺激性气体产生
⑤静置,________
⑥________
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(Ⅱ)进行了改进,改进后的操作是________________________________。
【答案】(1)S
(2)防止倒吸 pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分
(3)加入过量稀盐酸 出现淡黄色浑浊 (吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可) 产生白色沉淀
(4)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
【解析】(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。表明SO2先与Na2S反应,生成的S再与Na2SO3发生反应,则此浑浊物是S。(2)SO2易溶于水,会产生倒吸,则步骤Ⅱ单向阀的作用是防止倒吸;装置C中的反应混合溶液pH过高,则溶液碱性过强,通入的SO2首先与碱性物质反应生成Na2SO3,影响SO2转化为Na2S2O3的反应,从而导致产率降低,原因是pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分。(3)检验SO时,常需加入Ba2+,而S2O也能与Ba2+生成沉淀,所以应先加盐酸排除S2O的干扰,再加入含Ba2+的碱或盐检验SO。
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③加入过量稀盐酸
④出现淡黄色浑浊,有刺激性气味气体产生
⑤静置,(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可)
⑥产生白色沉淀
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,需防止Na2SO3被氧化,也就是实验前先排尽装置内的空气。改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
2.【考查二氧化硫与氯气的实验探究】为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)气体发生装置A产生的气体是________。
(2)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量,某小组同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④苯酚溶液 ⑤品红溶液 ⑥酸性高锰酸钾溶液
a.若Cl2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有_________________(选填一个序号,下同)的试管内,再加入
________试剂,实验现象是_______________________________________________。
b.若SO2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有________(选填一个序号)的试管内,实验现象是____________________________________________,
再加热,实验现象是_________________________________________。
(3)另一小组设计如图所示的装置图(夹持和加热装置略去),分别探究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?________(填“相同”或“不同”)。
②若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-2 mol电子,该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
(4)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,有黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________________。
【答案】(1)SO2 (2)② ③(或④) 溶液呈红色(或紫色) ⑤ 溶液变成无色 溶液又恢复红色
(3)①相同 ②5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl (4)S2O+Cl2+H2O===SO+S↓+2Cl-+2H+
【解析】(1)气体发生装置B产生的气体经过饱和食盐水后才进入装置D,说明气体发生装置B产生的气体是Cl2,则气体发生装置A产生的气体是SO2。(2)a.若Cl2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有氯化亚铁溶液的试管内,再加入硫氰化钾溶液(或苯酚溶液),溶液呈红色(或紫色);b.若SO2过量:取适量装置D中溶液滴入盛有品红溶液的试管内,溶液变成无色,再加热又恢复红色;(3)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以二氧化硫有漂白性;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色物质褪色所以若从左端分别通入 SO2和Cl2,装置A中观察到的现象相同都是品红褪色;若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L-1的碘水,当通入足量Cl2完全反应后,转移的电子为5.0×10-2 mol,令碘元素在氧化产物中的化合价为a,则根据电子转移守恒有5.0×10-3L×1.0 mol/L×2×a=5.0×10-2 mol计算得出a=+5,所以碘单质被氧化为 HIO3,则该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl;(4)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3所以X中S和O的原子个数比为∶=2∶3,所以该离子为 S2O;氯气有强氧化性能和硫代硫酸根离子发生氧化还原反应,根据题意知,该反应中有硫酸根离子生成,所以氯气中氯元素得电子生成氯离子,所以该反应的离子方程式为S2O+Cl2+H2O===SO+S↓+2Cl-+2H+。
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