2022届高考化学一轮复习硫的氧化物和硫酸练习新人教版

第三节硫的氧化物和硫酸1.下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是()①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水A．①②④B．②③⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥解析：物质的漂白性主要有三种原理：一是由于该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是由于物质与有机色素结合成不稳定的无色化合物，如SO2；三是由于物质具有很大的表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭。所以选C。答案：C2．(2022·广东惠州5月)取某地酸雨水样进行分析，发现其pH随时间变化的关系如右图，pH变化的主要原因是()A．亚硫酸的电离程度增大B．亚硫酸缓慢被氧化C．酸雨中的水分被蒸发D．测定的pH有误差解析：亚硫酸为弱酸可被空气中的氧气缓慢氧化成强酸硫酸，致使溶液pH减小，选项B正确。答案：B3．(2022·试题调研，广东惠州5月)下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是()A．铜与浓硫酸共热B．用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸C．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解D．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解解析：A项有SO2生成；B项耗能较多；C项也耗能过多。答案：D4．向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A．小于molB．等于molC．在mol和mol之间D．大于mol解析：Cu与浓H2SO4在加热时的反应如下：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑由上述化学方程式看出，作氧化剂(被还原)的H2SO4的物质的量是参加反应的总H2SO4的物质的量的1/2。且随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，降低到一定程度变为稀硫酸后，不再与铜发生反应。所以，在Cu足量时，被还原的硫酸的物质的量应小于H2SO4总物质的量的1/2，即n(被还原H2SO4)<n(总H2SO4)/2。50mL18mol/L的H2SO4溶液中，n(总H2SO4)＝eq\f(50,1000)L×18mol/L＝mol，所以，n(被还原H2SO4)<n(总H2SO4)/2＝mol。答案：A5．甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SOeq\o\al(2－,4)。甲的实验为：(1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________离子(仅填一种)，也会有此现象。乙的实验为：(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________离子(仅填一种)，也会有此现象。丙的实验为：若丙方案合理，则回答：(3)其中试剂Ⅰ是________，现象Ⅰ是________；试剂Ⅱ是________，现象Ⅱ是________(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)。解析：甲的实验不能证明SOeq\o\al(2－,4)存在，若有Ag＋也会如此；乙的实验不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干扰，若有SOeq\o\al(2－,3)，也会出现此现象；丙的实验中，可先加HCl，试探Ag＋是否存在，还可以消除SOeq\o\al(2－,3)的干扰，如加HCl无白色沉淀，证明无Ag＋，然后再加BaCl2，若有白色沉淀，肯定不是Cl－所为，而是Ba＋所为，而在酸性条件下，Ba2＋只能与SOeq\o\al(2－,4)结合成BaSO4。答案：①Ag＋②SOeq\o\al(2－,3)③盐酸无明显变化BaCl2溶液白色沉淀6.研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。(1)根据反应Na2SO3(固)＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，制备SO2气体。①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是________________________________________________________________________。(2)将SO2气体分别通入下列溶液中：①品红溶液，现象是________________________；②溴水溶液，现象是________________________；③硫化钠溶液，现象是______________________。(3)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。①原因________________，验证方法__________________________________________。②原因________________，验证方法___________________________________________。③原因________________，验证方法_________________________________________。解析：(1)分析制备二氧化硫的反应原理，由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的发生装置；由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和尾气吸收装置，在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。(2)二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色；二氧化硫具有还原性，可被溴水氧化，进而使溴水褪色；二氧化硫具有氧化性，能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫，而使溶液变浑浊。(3)由题意可知制取二氧化硫过程中，气体产生缓慢，实验现象很不明显，但不是气密性问题，所以只能与所用试剂有关，如Na2SO3变质，被氧化为Na2SO4或所用液体不是浓硫酸等。答案：(1)①(如图)②打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加(2)①溶液褪色②溶液褪色③有浅黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)(3)①Na2SO3变质取待测试样于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明该Na2SO3固体变质②所用硫酸不是浓硫酸用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测试样，涂在白纸上，白纸不变黑，则证明该溶液不是浓硫酸 一、选择题1．(2022·原创)下列说法正确的是()A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有漂白性B．SO2和Cl2都有漂白作用，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白作用C．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质发生还原反应D．SO2使品红溶液褪色，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色解析：SO2使溴水、KMnO4溶液褪色，这是利用SO2的还原性，而不是漂白性；等物质的量的Cl2和SO2作用于湿润的有色物质时，它们之间发生化学反应生成不具有漂白性的物质：Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)；活性炭使有色物质褪色是利用它的物理性吸附，不是利用其还原性；SO2的漂白是一种暂时性漂白，SO2与品红生成的无色物质不稳定，加热后能够分解，使溶液重新变为红色。答案：D2.(2022·辽宁沈阳质检)下列实验报告记录的实验现象正确的是()实验记录A无色无色无现象无色沉淀B红色无色白色沉淀白色沉淀C红色无色无色溶液白色沉淀D无色无色无色溶液无色沉淀解析：二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中，被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀；通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中，先生成SOeq\o\al(2－,3)，而后生成BaSO3白色沉淀。答案：B3．检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A．通过澄清石灰水B．先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水解析：二氧化硫对二氧化碳的检验有干扰作用，因此，在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫气体。答案：D4．(2022·试题调研，合肥质检)将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见有沉淀，继续通入另一种气体X仍无沉淀，则X可能是()A．NH3B．CO2C．H2解析：SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见沉淀，这是因为弱酸不能发生复分解反应制强酸。当通入NH3后，NH3与H＋结合成NHeq\o\al(＋,4)，溶液中则会有大量的SOeq\o\al(2－,3)生成，产生BaSO3沉淀；通入H2S发生氧化还原反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，故有沉淀生成；通入NO2时发生反应NO2＋SO2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋＋NO，会产生BaSO4沉淀；通入CO2时，由于H2CO3弱于H2SO3故不能发生反应。答案：B5．(2022·模拟精选，崇文区模拟)在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面有“白斑”C．小试管内有晶体析出D．pH试纸变红解析：浓H2SO4具有吸水性和脱水性，前三个实验中显示浓H2SO4的吸水性，现象均正确；最后一个实验主要体现浓H2SO4的酸性和脱水性，pH试纸应先变红后变黑。答案：D6．要检验某无色溶液是否含有SOeq\o\al(2－,4)，下列操作最合理的是()A．加入Ba(NO3)2溶液后再加稀HNO3酸化B．加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化C．加入稀HNO3(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：检验SOeq\o\al(2－,4)时应注意Ag＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)等离子的干扰。A、C项中稀HNO3具有强氧化性，能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，故不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干扰；B项中先加BaCl2而生成的白色沉淀不溶于盐酸，也不能确定含有SOeq\o\al(2－,4)，它可能含有Ag＋。答案：D7.在某无色溶液中，加入BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，则下列关于该溶液的判断中正确的是()A．一定含有SOeq\o\al(2－,4)B．含有SOeq\o\al(2－,4)和Ag＋C．可能含有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋或SOeq\o\al(2－,3)或同时含有SOeq\o\al(2－,4)和SOeq\o\al(2－,3)D．可能含有SOeq\o\al(2－,4)或COeq\o\al(2－,3)解析：该溶液中加入BaCl2溶液后生成的白色沉淀可能是BaSO4、AgCl或BaSO3，加稀硝酸后BaSO3可转化为BaSO4，故溶液中含有的离子可能是Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)，但不含COeq\o\al(2－,3)。答案：C8．(2022·改编)将一定量的锌与100mLmol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的pH＝0，则下列叙述中错误的是()A．气体A为SO2和H2的混合物B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C．反应中共消耗锌95.5gD．反应中共转移电子mol解析：内容指向·联系分析结论A浓H2SO4与Zn反应，开始产生SO2，后期产生H2正确B本题涉及Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。根据题意，反应后剩余的H＋的物质的量为1mol，剩余H2SO4mol，消耗的H2SO4是mol－mol＝mol，生成的气体是mol。则有：解得n(SO2)＝mol，n(H2)＝mol正确Cm(Zn)＝mol×65g/mol＝48.75g错误D转移电子mol×2＝mol正确答案：C9．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，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。对此实验下述结论正确的是()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BaSO4C．加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4D．此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化解析：硝酸可以将＋4价的硫氧化为＋6价，加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4，但加硝酸之前也有可能是BaSO3，所以该实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。答案：C10．单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为()①＋1②＋2③＋3④＋4A．②④B．③④C．①②D．①③解析：若X为金属X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))XSO4＋SO2↑＋2H2OX为＋2价若X为非金属X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))XO2＋2SO2↑＋2H2OX为＋4价。答案：A二、非选择题11．小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为________________________________________________________________________，过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为________________________________________________________________________。(2)请回答有关问题。小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：eq\x(所得悬浊液)eq\o(→,\s\up7(操作①))eq\x(白色沉淀)eq\o(→,\s\up7(加试剂A))则操作①的名称为________，试剂A的化学式为________。(3)实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________(填化学式)，产生该白色沉淀的离子方程式是________________________________________________________________________。解析：多元酸与碱的反应当酸过量时生成酸式盐，反之生成正盐。SO2通入BaCl2溶液时，本不反应，可却反应生成了白色沉淀，由题意知生成了BaSO4。答案：(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－=BaSO3↓＋H2OSO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)(2)过滤HCl(3)BaSO42SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O=2BaSO4↓＋4H＋12．(2022·试题调研，江苏扬州期末)某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：取12.8g铜片和20mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由：________________。可以证明有余酸的实验方案是__________(填字母)。a．再加入铁粉b．再滴入BaCl2溶液c．再加入银d．再滴入Na2CO3溶液(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种，请问下列方案中不可行的是________(填字母)。a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)d．用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu2＋的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)根据甲、乙两同学的实验方案，除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是________。(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为VmL，请计算剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol/L(用含W、V的代数式表示)。解析：(1)随着反应的进行，硫酸会逐渐变稀，浓硫酸有强氧化性，但稀硫酸没有强氧化性，不能氧化铜。证明有余酸就是要证明溶液中有H＋。(2)碱石灰既能吸水，也能吸收SO2，无法确定生成SO2的量。SO2在水中有较大的溶解度，用排水法无法测定产生气体的体积。(3)S2－和Cu2＋反应生成CuS沉淀。(4)要测定余酸的浓度，必须知道反应后溶液的体积。(5)反应掉Cu的质量为－W)g，n(Cu)＝eq\f(－W)g,64g·mol－1)＝eq\f－W,64)mol。根据反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑，可知反应掉的硫酸为：n(H2SO4)＝2n(Cu)＝eq\f－W,32)mol，所以剩余的硫酸为：18mol/L×0.02L－eq\f－W,32)mol＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1－\f－W,32)))mol，其浓度为eq\f－－W)/32,V×10－3)mol/L。答案：(1)铜片过量，随着反应的进行，硫酸逐渐变稀，氧化性减弱ad(2)ac(3)Cu2＋＋S2－=CuS↓(4)反应后溶液的体积(5)eq\f－－W)/32,V×10－3)13.(2022·模拟精选，江苏南通5月模拟)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：mol/L酸性KMnO4溶液、mol/LKI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。【提出猜想】Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。【实验探究】实验操作预期现象结论验证猜想Ⅰ步骤①：取少量mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液________________步骤②：__________________含有Fe3＋验证猜想Ⅱ将所得气体通入如下装置________含有两种气体【问题讨论】有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，请对该观点进行评价：________________________________________________________________________。解析：加热条件下铁与浓硫酸反应的化学原理，可以根据铜与浓硫酸反应的原理迁移，其产物有硫酸铁和二氧化硫；同时随着反应的进行，硫酸的浓度变稀，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。猜想Ⅰ实际是Fe3＋、Fe2＋的检验，因为给出的结论中两种气体均有(猜想Ⅱ中的结论)，所以一定含有Fe2＋。猜想Ⅱ是SO2、H2的检验，要注意试剂、操作和装置对检验方法的限制，例如H2的检验不能采用爆鸣实验。教材中Fe2＋的检验采用的试剂是KSC