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1、第三講 硫及其化合物
一、選擇題(本題共7個小題,每題6分,共42分,每個小題只有一個選項符合題意)
1.(2012·石家莊模擬)研究發(fā)現(xiàn),空氣中少量的NO2能參與硫酸型酸雨的形成,
反應過程如下:
①SO2+NO2===SO3+NO?、赟O3+H2O===H2SO4
③2NO+O2===2NO2
NO2在上述過程中的整體作用,與H2SO4在下述變化中的作用相似的是
( )。
A.潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶
B.硫化氫通入濃H2SO4中
C.濃H2SO4滴入螢石中,加熱
D.加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
解析 由題中信息可以看出NO2在酸雨形成的整個過
2、程中起到催化劑的作用,H2SO4對乙酸乙酯的水解所起的作用也是催化劑的作用。
答案 D
2.(2013·安慶聯(lián)考)下列有關(guān)SO2的性質(zhì)的探究實驗報告記錄的實驗現(xiàn)象正確的
是 ( )。
解析 因SO2為酸性氧化物,遇酚酞不變色,SO2能使品紅溶液褪色;SO2具有強還原性,被HNO3氧化為SO、SO與Ba2+生成白色沉淀;SO2與BaCl2不反應;所以選C。
答案 C
3.(2013·自貢二聯(lián))如圖,利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實驗時向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸,立即
3、用另一表面皿扣在上面。
下表中對實驗現(xiàn)象的描述或所做的解釋不正確的是 ( )。
選項
實驗現(xiàn)象
解釋
A
BaCl2溶液變渾濁
SO2與BaCl2溶液反應產(chǎn)生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液變渾濁
SO2與Na2S溶液反應產(chǎn)生了S單質(zhì)
C
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有還原性
D
品紅溶液褪色
SO2具有漂白性
解析 SO2與水反應生成H2SO3,H2SO3為中強酸,不與BaCl2溶液反應。
答案 A
4.下列制取硫酸銅的實驗設計中,能體現(xiàn)“經(jīng)濟、高效、環(huán)?!本竦淖罴逊?
案是
4、 ( )。
A.銅與濃硫酸共熱
B.用銅片為陽極,石墨為陰極,電解稀硫酸
C.先灼燒廢銅屑生成氧化銅,然后再用濃硫酸溶解
D.適當溫度下,使銅片在持續(xù)通入空氣的稀硫酸中溶解
解析 A項有SO2生成;B項耗能較多;C項也耗能過多。
答案 D
5.下列四種溶液中一定存在SO的是 ( )。
A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入鹽酸,沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入鹽酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀
5、產(chǎn)生
D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生
解析 甲溶液中可能存在SO、CO或Ag+;乙溶液可能存在Ag+;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在SO和HSO,會被氧化成SO,無法判斷。
答案 C
6.(2013·巴中二調(diào))如圖,在注射器中加入少量Na2SO3晶體,并吸入少量濃硫酸(以不接觸紙條
為準)。則下列有關(guān)說法正確的是 ( )。
A.藍色石蕊試紙先變紅后褪色
B.品紅試紙、蘸有酸性KMnO4溶液的濾紙均褪色,證明SO2具有漂白性
C.濕潤淀粉-KI試紙未變藍說明SO2的氧化性弱于I2
D
6、.NaCl溶液可用于除去實驗中多余的SO2
解析 由于SO2溶于水生成H2SO3,只能使指示劑變色,而不能褪色,A項錯誤;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是發(fā)生氧化還原反應的結(jié)果,B項錯誤;除去多余的SO2應用NaOH溶液而非NaCl溶液,D項錯誤;濕潤的淀粉-KI試紙未變藍,即無I2生成,故SO2的氧化性弱于I2的氧化性。
答案 C
7.(2013·衡水調(diào)研)將a mol硫化亞鐵放入含3a mol H2SO4的濃硫酸中,充分反應后,氧化、還原產(chǎn)物分別是Fe3+、S和SO2,則:①硫化亞鐵全部溶解、②放出1.5a mol 氣體、③反應過程中轉(zhuǎn)移5a mol e-、④放出的氣體少于1.5
7、a mol、⑤無法確定。上述敘述正確的是 ( )?! ?
A.①② B.②③
C.①④ D.⑤
解析 濃硫酸在反應中濃度會逐漸減小,先發(fā)生反應2FeS+6H2SO4(濃)===Fe2(SO4)3+2S↓+3SO2↑+6H2O,后發(fā)生反應FeS+H2SO4(稀)===FeSO4+H2S↑,故FeS全部溶解,放出的氣體少于1.5a mol。
答案 C
二、非選擇題(本題共4個小題,共58分)
8.(13分)(2013·唐山聯(lián)考)某興趣小組在實驗室用銅和硫酸為原料,采用多種方
法制取硫酸銅。制備方
8、法如下:
方法一
(1)濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標簽是________(填序號)。
(2)甲同學取6.4 g銅片和10 mL 18 mol·L-1濃硫酸,放在試管中共熱時發(fā)現(xiàn),銅與熱的濃硫酸反應后并沒有得到預期的藍色溶液,而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學為了驗證其中灰白色沉淀的主要成分。設計下列實驗。
實驗步驟:傾倒掉上層液體后,向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水,邊加邊攪拌。
實驗現(xiàn)象:_________________________________________________。
實驗結(jié)論:所得灰白色固體的化學式為________。
(3)乙同學還觀察到加熱過程中
9、,試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì),持續(xù)加熱,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸而消失。淡黃色固體消失的原因是(用化學反應方程式回答)________________。直到最后反應完畢,發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余。乙同學根據(jù)自己所學的化學知識,認為試管中還有硫酸剩余。他這樣認為的理由是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
方法二
(4)丙同學認為甲同學設計的實驗方案不
10、好,他自己設計的思路是:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。對比甲同學的方案,你認為丙同學的優(yōu)點是①____________________,②____________________。
方案三
(5)丁同學取一塊銅片和稀硫酸放在試管中,再向其中滴入雙氧水,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍色。寫出反應的化學反應方程式:_______________________________________________________________。
解析 (1)濃硫酸有強烈的腐蝕性和氧化性,選B、D。(2)濃硫酸有吸水性、脫水性,在試管底部看到的灰白色沉淀是濃硫酸與銅反應生成的
11、無水硫酸銅。(3)反應中生成的淡黃色固體是硫,在加熱條件下硫可被濃硫酸氧化。(4)丙同學的方案用H2SO4的量少,且沒有有毒氣體二氧化硫產(chǎn)生。(5)銅有還原性,被氧化成銅離子,過氧化氫有氧化性,被還原為水,稀硫酸提供氫離子。
答案 (1)BD
(2)灰白色物質(zhì)溶解,溶液變?yōu)樗{色 CuSO4
(3)S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O
隨著反應的進行,硫酸的濃度逐漸變小,由濃變稀,稀硫酸不能與銅發(fā)生反應
(4)①產(chǎn)生等量的硫酸銅,消耗的硫酸更少?、诓划a(chǎn)生污染物SO2
(5)H2SO4+Cu+H2O2===CuSO4+2H2O
9.(12分)中學化學中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下
12、圖(部分產(chǎn)物未列出)。A是一
種金屬單質(zhì),D是一種非金屬固體單質(zhì)。
請回答下列問題:
(1)A、C的化學式分別為A________,C________。
(2)F的濃溶液與A反應過程中,F(xiàn)體現(xiàn)的性質(zhì)與下列反應中H2SO4體現(xiàn)的性質(zhì)完全相同的是________。
A.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.FeO+H2SO4===FeSO4+H2O
(3)寫出反應E+H2O2―→F的化學方程式:________。
(4)若反應F+D―→E轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
13、6.02×1023,則消耗D的質(zhì)量為________。
解析 由ABC,則A為變價金屬Fe,B為FeSO4,C為Fe2(SO4)3,由F的濃溶液+A,加熱C知F為H2SO4,進而推出D為S,E為SO2,故F的濃溶液+D―→E反應為2H2SO4(濃)+S3SO2↑+2H2O,所以轉(zhuǎn)移1 mol e-時,消耗S的質(zhì)量為8 g。
答案 (1)Fe Fe2(SO4)3 (2)C (3)SO2+H2O2===H2SO4 (4)8 g
10.(16分)(2013·廣元模擬)某同學欲研究SO2的性質(zhì)。(1)將相關(guān)的含硫物質(zhì)按一
定的規(guī)律和方法分為如下表所示3組,則第2組中物質(zhì)X的化學式是_____。
14、
第1組
第2組
第3組
S(單質(zhì))
SO2、X、Na2SO3、
NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、
NaHSO4
(2)利用下圖所示的裝置研究SO2的性質(zhì):
(熔點:SO2-76.1 ℃,SO3 16.8 ℃,沸點:SO2-10 ℃,SO3 45 ℃)
①裝置Ⅰ模擬工業(yè)生產(chǎn)中SO2催化氧化的反應,其化學方程式是_____________________________________________________________。
②甲同學按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的順序連接裝置,裝置Ⅱ的作用是________________________________
15、_____________________________;
裝置Ⅲ中溶液逐漸褪色,生成Mn2+,同時pH降低,則該反應的離子方程式是________________________________________________________。
③乙同學按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的順序連接裝置,若裝置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L-1 NaOH溶液。反應后增重4.8 g,則裝置Ⅳ中發(fā)生反應的化學方程式是_______________________________________________________________
________________________________
16、_____________________________。
解析 (1)對比第2、3組的物質(zhì)可知,第2組中的X為H2SO3。(2)工業(yè)生產(chǎn)中SO2催化氧化的反應的化學方程式為2SO2+O22SO3,書寫時注意該反應為可逆反應和反應條件。甲同學按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的順序連接裝置,根據(jù)題目所給SO2和SO3的熔、沸點及冰水浴,可知裝置Ⅱ的作用是使SO3凝結(jié)成固體與SO2分離,便于實驗的進行,減少干擾。乙同學按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的順序連接裝置,NaOH的物質(zhì)的量為0.1 mol,反應后增重的質(zhì)量為SO2,SO2的物質(zhì)的量為0.075 mol,NaOH與SO2的物質(zhì)的量之比為4∶3,所以產(chǎn)物既有Na2SO3又
17、有NaHSO3,化學方程式為3SO2+4NaOH===Na2SO3+2NaHSO3+H2O。
答案 (1)H2SO3 (2)①2SO2+O22SO3
②使SO3凝結(jié)成固體與SO2分離 5SO2+2H2O+2MnO===5SO+2Mn2++4H+?、?SO2+4NaOH===Na2SO3+2NaHSO3+H2O
11.(17分)(2013·鄭州質(zhì)量檢測)不同濃度的硫酸與鋅反應時,硫酸可以被還原為
SO2,也可被還原為氫氣。某校研究性學習小組擬設計實驗驗證這一事實,并進行數(shù)據(jù)測定和相關(guān)計算。
(1)該小組設計了如圖所示的實驗裝置,檢查該裝置氣密性的操作是_______________
18、________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)若在燒瓶中放入1.30 g鋅粒,與c mol·L-1 H2SO4反應,為保證實驗結(jié)論可靠,量氣管的適宜規(guī)格是(填字母)________。
A.100 mL B.200 mL
C.400 mL D.500 mL
(3)若1.30 g鋅粒完全溶解,氫氧化鈉溶液洗氣瓶增重0.64 g(燒瓶中殘留氣體忽略不計,下同),則圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為___
19、__________________________________________________________。
(4)若燒瓶中投入a g鋅且完全反應,氫氧化鈉溶液洗氣瓶增重b g,量氣管中收集到V mL氣體(標準狀況),請用一個代數(shù)式表示出a、b、V之間的關(guān)系________。
(5)若撤走盛有無水氯化鈣的U形管,則n(H2)/n(SO2)的數(shù)值將________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(6)反應結(jié)束后,為了準確測量氣體體積,讀數(shù)時應注意的事項是________、________。
解析 (2)1.30 g鋅為0.02 mol,置換出的氣體最多為448 mL(標
20、準狀況),故應選用500 mL量氣管。(3)當NaOH洗氣瓶增重0.64 g時,說明有0.01 mol SO2生成,此時消耗的鋅為0.01 mol,故鋅還與硫酸反應生成H2,圓底燒瓶中發(fā)生兩個反應。(4)由得失電子守恒可得×2=×2+×2故有=+。(5)撤走U形管,進入NaOH溶液中的還有水,會導致n(H2)/n(SO2)的值偏小。
答案 (1)關(guān)閉分液漏斗活塞,向右側(cè)球形管中加入水,一段時間后觀察球形管和量氣管之間的液面差有無變化
(2)D
(3)Zn+2H2SO4===ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑或2Zn+3H2SO4===2ZnSO4+SO2↑+H2↑+2H2O
(4)=+
(5)偏小 (6)待冷卻至室溫再開始讀數(shù) 讀數(shù)前使量氣管左右液面相平(或眼睛視線與液面最低處相平)