(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十二4.3硫及其重要化合物(含解析)

PAGEPAGE11硫及其重要化合物一、选择题1.(2019·临汾模拟)下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是()A.CuSB.FeSC.ZnSD.MgS【解析】选A。硫的非金属性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态硫化物,即Cu与硫反应只能生成Cu2S,其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到,故A符合题意。2.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是 ()①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液 ④氯水⑤品红溶液A.①②③ B.②③④C.除①以外 D.全部【解析】选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。3.(2019·长沙模拟)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图),下列说法正确的是()A.洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3B.在Z导管出来的气体中无CO2C.洗气瓶中产生的沉淀是BaSO3D.在Z导管口有红棕色气体出现【解析】选D。碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,同时通入氯化钡溶液中,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸可以氧化二氧化硫生成硫酸,再与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,二氧化碳不反应,所以沉淀为硫酸钡,不是碳酸钡,导管出来的气体有二氧化碳和一氧化氮,一氧化氮遇到空气,和氧气反应生成红棕色的二氧化氮。4.要检验某无色溶液是否含有SO42-A.加入Ba(NO3)2溶液后再加稀硝酸酸化B.加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化C.加入稀硝酸(酸化)后再加Ba(NO3)2溶液D.加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液【解析】选D。检验SO42-时应注意Ag+、CO32-、SO32-、PO43-等离子的干扰。A、C中稀硝酸具有强氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,故不能排除S5.(2019·安阳模拟)在实验探究课上,同学们积极思考,设计以下实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的方案有几种 ()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选C。①浓硫酸吸收空气中的水蒸气放热,温度计温度升高,故可从温度计读数来验证,故①符合要求;②浓硫酸吸水,胆矾失去结晶水,变为白色的无水硫酸铜粉末,能够证明浓硫酸的吸水性,故②符合要求;③浓硫酸吸水,饱和硝酸钾溶液中析出晶体硝酸钾,能证明浓硫酸的吸水性,故③符合要求;④浓硫酸吸水,试管中的水减少,证明浓硫酸具有吸水性,故④符合要求;⑤鲜苹果块含水,浓硫酸吸水,苹果块变干,故⑤符合要求;⑥浓硫酸具有脱水性,能够使pH试纸碳化,不能证明其吸水性,故⑥不符合要求。二、非选择题6.(2019·福州模拟)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示。请按要求回答下列问题:(1)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。

A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体与浓硫酸C.固体硫在纯氧中燃烧(2)装置C的作用是____________。如果有560mLSO2气体(已折算为标准状况)进入C装置中,则C中50mLNaOH溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1才能达到目的。

(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:加热浓缩、冷却结晶、________、洗涤、自然干燥。在这一系列操作中没有用到的仪器有(填序号)__________________________________________________________。

A.蒸发皿B.分液漏斗C.漏斗D.玻璃棒E.冷凝管(4)在上述装置中通入过量的SO2,请设计实验验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应

_______________________________________________________________。

__________________________________________________________________。

_________________________________________________________________。

(5)本实验中能表明SO2的还原性比I-的还原性强的现象是____________________,其反应的离子方程式为____________________。

【解析】(1)A.硝酸具有强氧化性,把亚硫酸钠氧化成硫酸钠,得不到二氧化硫,故A错误;B.浓硫酸虽具有强氧化性,但不能氧化亚硫酸钠,故B正确;C.固体硫在纯氧中燃烧,操作不容易控制,故C错误。(2)二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味,直接排放污染大气,能和碱反应生成盐和水,所以可用碱液处理二氧化硫;如果有560mLSO2气体(已折算为标准状况)物质的量=0.56L22.4L·mol-1=0.025mol,进入C装置中发生反应为SO(3)通过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥等操作即可从A中所得溶液提取晶体;蒸发使用仪器:A.蒸发皿;E.玻璃棒;过滤使用仪器:C.漏斗;D.玻璃棒。(4)取反应后A中试液少许,加入KSCN溶液,不变红,说明溶液里不含有Fe3+,再加入新制的氯水,溶液变红,可知反应的A溶液中含有Fe2+,即可证明SO2与Fe3+发生了氧化还原反应。(5)I2+SO2+2H2O2HI+H2SO4,则二氧化硫能使含有淀粉的碘水褪色,即说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,发生反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+答案:(1)B(2)除去尾气中的SO2,防止污染空气0.5(3)过滤BE(4)取反应后A中试液少许,加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红(合理即可)(5)B中溶液的蓝色褪去SO2+I2+2H2OSO42-+2I-7.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为______________________________________________________。

(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是________________________、______________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为____________________________。

(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象

______________________________________________________。

(4)尾气可采用________溶液吸收。

【解析】(1)常见烧瓶有圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶,图示中为圆底烧瓶。(2)SO2因有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,离子反应为5SO2+2MnO4-+2H2O5SO42-+2Mn2++4H+。SO2能与-2价的S反应生成硫沉淀,体现氧化性:SO2+4H++2S2-3S↓(3)SO2与品红溶液作用的可逆性指:SO2使品红溶液褪色,加热后又恢复红色,注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性气体,一般用碱性溶液吸收,也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。答案:(1)圆底烧瓶Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2+2MnO4-+2H2O2Mn2++5SO4(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)NaOH(合理即可)【易错提醒】注意SO2的漂白性和还原性的区别SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红。一、选择题1.(2019·金溪模拟)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论正确的是()溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有氧化性BBa(OH)2溶液产生白色沉淀SO2有酸性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO3【解析】选D。A.FeCl3将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,该反应中二氧化硫被氧化,表现了还原性,故A错误;B.SO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀,是H2SO3体现酸性,故B错误;C.酸性KMnO4溶液能够氧化SO2,导致溶液褪色,SO2表现了还原性,故C错误;D.Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3,说明亚硫酸的酸性较强,即酸性:H2SO3>H2SiO3,故D正确。2.(2019·成都模拟)标准状况下,某同学向100mLH2S饱和溶液中通入SO2,所得溶液pH变化如图所示,下列分析中,正确的是 ()A.ab段反应是:SO2+2H2S3S↓+2H2OB.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸C.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1D.b点对应的溶液导电性最强【解析】选A。H2S具有还原性,SO2具有氧化性,二者发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,A正确;a处为H2S溶液,d处为H2SO3溶液,d处pH小于a处,可判断亚硫酸的酸性比氢硫酸酸性强,B错误;根据反应2H2S+SO23S↓+2H2O,由于通入112mLSO2时pH=7,则n(H2S)=2n(SO2)=2×0.112L22.4L0.1mol·L-1,C错误;b点pH=7,为纯水,导电性最弱,D错误。【加固训练】(2019·荆州模拟)将一定量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A为26.88L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的c(H+)=0.1mol·L-1,则关于该反应下列叙述中错误的是 ()A.反应中共消耗Zn91gB.气体A中SO2和H2的体积比为1∶1C.硫酸分子的氧化性强于H+D.反应中共转移2.4mol电子【解析】选A。测得反应后溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,说明硫酸有剩余,Zn完全反应,发生的反应是Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,可能发生Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,假设生成SO2的物质的量为xmol,则氢气物质的量为(26.8822.4-x)mol,消耗硫酸物质的量为(100×10-3×18.5-1×0.1-1×0.12)=2x+(26.8822.4-x),解得x=0.6,产生氢气物质的量为0.6mol,A.根据上述反应,消耗Zn的质量为(0.6+0.6)×65g=78g,故A错误;B.根据上述分析,产生SO2和氢气体积比为0.6∶0.6=1∶1,故B说法正确;C.因为先产生SO2,后产生H2,说明硫酸分子的强氧化性强于H+,故C说法正确;D.根据A选项分析,转移电子物质的量为78×265【方法规律】锌和浓硫酸反应,先发生浓硫酸和锌的反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,后发生稀硫酸和锌的反应:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。根据化学方程式,有Zn～SO2,Zn～H2,即参加反应的锌与生成气体的物质的量相等。二、非选择题3.(新题预测)二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中硫元素为-1价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。

(2)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:________________。

②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是__________。

③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是________(用含字母的代数式表示,不用化简)。

(3)某学习小组设计用如图所示装置验证二氧化硫的化学性质。①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为______________________。

②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为____________________________________。

【解析】(1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高,两种元素均被氧化,11molO2参加反应生成8molSO2时转移电子44mol,故转移2.75mol电子时,生成的SO2在标准状况下的体积为2.75mol44mol×8×22.4L=11.2L。(2)①打开分液漏斗旋塞前,首先要打开分液漏斗上口的活塞,以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。②反应停止后还要继续通入一段时间氧气,目的是将产物SO3以及未反应的SO2全部赶至吸收装置。③装置D中增加的质量为SO3的质量,装置E中的沉淀为BaSO4,根据硫元素守恒,被氧化的SO2的物质的量为m80mol,未被氧化的SO2的物质的量为n(3)①SO2能将S2-氧化,生成硫单质。②方案Ⅰ,Cl-与Ag+反应可得到AgCl白色沉淀;方案Ⅱ中氯水可使品红溶液褪色;方案Ⅲ中产生白色沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O4H++SO42-+2Cl答案:(1)Fe、S11.2(2)①打开分液漏斗上口的活塞,转动分液漏斗的旋塞,缓慢滴加②使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收③m80m(3)①试管a中出现淡黄色浑浊②ⅢSO2+Cl2+2H2O4H++SO42-4.(2019·赣州模拟)某校化学兴趣小组对SO2的性质和回收利用等问题进行探究,对环境保护具有重要意义。(1)SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸的酸性强于次氯酸。选择下面的装置和药品来探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。①装置A中盛放亚硫酸钙的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________;②装置正确的连接顺序为A、________、________、________、D、F,其中装置B的作用是________。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的现象为____________。

(2)工业上回收利用SO2的一种途径是:SO2(NH4)2SO3(N