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文档简介
专题4硫与环境保护
1、硫及硫的氧化物.......................................................1
2、硫酸的工业制备浓硫酸的性质.......................................11
3、硫及其化合物的相互转化.............................................21
4、防治二氧化硫对环境的污染...........................................28
1、硫及硫的氧化物
1.下列关于二氧化硫的说法,不正确的是()
A.能使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
解析:选B二氧化硫具有漂白性,A项正确;S02是一种有毒的气体,B
项错误;S02中S的化合价是+4价,既可以失去电子,又可以得到电子,因此
S02既有氧化性,又有还原性,C项正确;S02易溶于水,与水反应生成H2s。3,
D项正确。
2.能证明S02具有漂白性的是()
A.品红溶液中通入S02气体后,溶液红色消失
B.滨水中通入S02气体后,溶液褪色
C.滴有酚酰的NaOH溶液中通入S02气体后,红色变浅
D.酸性KMnCU溶液中通入SO2气体后,溶液褪色
解析:选A品红溶液中通入SO2气体后,红色褪去,是因为二氧化硫与品
红溶液反应生成了无色物质,体现了二氧化硫的漂白性,A符合题意:澳水中通
入SO2气体后,溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原
性,B不符合题意;滴有酚歌的NaOH溶液显红色,通入SO2后红色变浅,是因
为二氧化硫是酸性氧化物,与漂白性无关,C不符合题意;酸性KMnCU溶液中
通入SO2气体后,溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应,体现了二氧化硫的还
原性,D不符合题意。
3.向FeCb和BaCh的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,
同时有白色沉淀产生。下列说法正确的是()
A.该实验表明FeCb有还原性
B.白色沉淀为BaSCh
C.该实验表明SO2有漂白性
D.反应后溶液酸性增强
解析:选DA项,该实验表明FeCb有氧化性;B项,白色沉淀为BaSO*
C项,该实验表明S02有还原性;D项,反应后有H+生成,溶液酸性增强。
4.C12和S02都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的C12、
S02混合后,再加入品红与BaCb的混合溶液,能观察到的现象是()
①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀
A.②③B.②④
C.①②D.①③
解析:选A将等物质的量的CL、S02混合发生如下反应:CI2+SO2+
向此溶液中加入品红与的混合溶液,观察到的现
2H2O=2HC1+H2SO4oBaCb
象是有白色沉淀(BaSOG生成,因已不存在CL和S02,溶液仍为红色,A项正确。
5.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒。此酒营养丰富,保健作用明显,
它能调整新陈代谢的性能,促进血液循环,防止胆固醇增加。如图是某品牌葡萄
酒及说明书,我们可以看到“食品添加剂:二氧化硫”。下列说法正确的是()
XXX酒堡干红葡萄酒优级窖藏
原料:葡萄原酒
食品添加剂:二氧化硫
原汁含量:100%葡萄汁
净含tt:750i】U*2
酒精度:12.5%vol
类型:干型
保持期:10年
贮存:倒放或卧放(5〜25C)
树龄:20年
葡萄树类型:矮树
A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B.SO2具有还原性,少量的SO?可防止葡萄酒氧化变质
C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D.SO2可使滨水褪色,体现了它的漂白性
解析:选B适量的SO2可防止葡萄酒被氧化,因此SO2可作为添加剂,A
项错误,B项正确;SO2中S显+4价,硫酸中的S为+6价,为相邻价态,不
会发生氧化还原反应,C项错误;SO2能使淡水褪色,发生的是氧化还原反应,
体现了SO2的还原性,D项错误。
6.已知NO,在酸性条件下具有强氧化性,则下列溶液中通入SO?一定不会
产生沉淀的是()
A.H2sB.Ba(OH)2
C.BaChD.Ba(NO3)2
解析:选CH2s与SO2反应生成S沉淀,A项不符合题意;Ba(OH)2中通
入少量SO2生成BaSCh沉淀,B项不符合题意;BaCL与SO2不反应,C项符合
题意;Ba(NO3)2溶液与SO2发生氧化还原反应生成BaSCU沉淀,D项不符合题
意。
7.香烟烟雾中往往含有CO和SO2气体,下列关于这两种气体的说法正确
的是()
A.两者都污染环境,危害健康
B.两者都是形成酸雨的主要物质
C.两者都能使品红溶液褪色
D.两者都易溶于水
解析:选A两者均为有毒气体。
8.将SO2分别通入四种不同溶液中,对应的现象及结论都正确且两者具有
因果关系的是()
选项溶液实验现象实验结论
AH2s产生黄色沉淀SO2有氧化性
B酸性KMnCU紫色溶液褪色SO2有漂白性
C石蕊溶液先变红,后褪色SO2有酸性和漂白性
SO2与可溶性车贝盐均
DBa(NOa)2产生白色沉淀
可生成白色沉淀
解析:选ASCh+2H2s=3SI+2H2O,二氧化硫将硫化氢氧化,A项正
硫;酸性高镒酸钾溶液紫色褪去,体现了二氧化硫的还原性,B项错误;将二氧
化硫通入石蕊溶液中,溶液变红但不会褪色,C项错误:将SO2通入硝酸领溶液
中反应生成硫酸领沉淀,但若通入氯化锁溶液中则没有沉淀生成,D项错误。
9.某兴趣小组探究S02气体的还原性,装置如图所示,下列说法不合理的
是()
FeCb溶液含有淀粉的碘水NaOH溶液
ABC
A.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入稀盐酸酸化的BaCb溶液,产
生白色沉淀
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.向反应后的A溶液中加入酸性KMnCU溶液,紫红色褪去,说明一定有
Fe2^
D.装置B是为了验证还原性:so2>r
解析:选CFe3+具有氧化性,可与S02发生反应:2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2
+4-SOt+4H+,加入稀盐酸酸化的BaCL溶液,发生反应:Ba2++SOF
=BaSO4\,从而说明A中发生了氧化还原反应,A项正确;S02是污染性气
体,不能直接排放到空气中,可用碱液吸收,B项正确;A装置中若含有过量的
S02,S02也能使酸性高镒酸钾溶液褪色,对Fe2+的检验产生干扰,C项错误;
蓝色褪去,说明发生反应:S02+12+2H2O=H2SO4+2HI,根据还原剂的还原
性强于还原产物的还原性,即还原性:SO2>r,D项正确。
10.下列化学实验,能证明某种中学常见气体为SO2的是()
①能使澄清石灰水变浑浊②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红③既能使品
红溶液褪色又能使澄清石灰水变浑浊④将其通入足量的NaOH溶液中,再滴
加BaCL溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸⑤通入漠水,能使漠水褪
色,再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生
A.都能证明B.都不能证明
C.③⑤能证明D.只有⑤能证明
解析:选C①能使澄清石灰水变浑浊的气体还可能是CO2;②酸性气体均
能使湿涧的蓝色石蕊试纸变红,酸性气体不只有SO2一种;④CO2也可以存在题
述现象。
11.下列离子方程式书写正确的是()
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH=HSO3
+
B.向氯水中通入少量SO2:Ch+SO2+2H2O=4H+2CP+SOF
+
C.将SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H+CO^=H2O+CO2t
2,1
D.将SO2通入BaCL溶液中:SO2+H2O+Ba=BaSO3I+2H
解析:选BSO2与过量NaOH溶液反应生成Na2sO3和水,反应的离子方程
式为so2+2oir=so1+丛0,A项错误;H2s。3的酸性比H2co3强,SCh通
入饱和NaHCCh溶液中,反应的离子方程式为S02+HC07==HS07+C02,C
项错误;H2so3的酸性比盐酸弱,故S02通入BaCL溶液中不反应,D项错误。
12.室温下,向容积不变的密闭容器中充入H2s和S02的混合气体(2H2S+
SO2=3S+2H2。),充分反应后,恢复至室温,容器内压强变为原来的;(忽略水
的挥发)。则原混合气体中H2s和S02的体积比可能是()
A.1:2B.2:1
C.3:1D.4:1
解析:选C充分反应后容器内压强变为原来的(,设反应后剩余的体积为1
体积,则原混合气共4体积,由方程式2H2S+SO2==3S+2H2。可知:参加反
应的H2s为2体积,S02为1体积,若剩余的体积为1体积H2S,则混合气体中
H2s和S02的体积比为3:1;若剩余的体积为1体积S02,则混合气体中H2s
和SO2的体积比为2:2=1:1,故选C。
13.常温下A、B是两种有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中,品红
溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石
蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A
和B按1:1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色
石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A;B0
(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:
或
(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是
;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是
答案:(1)SO2Ch
(2)2NaOH+SO2(^»)=Na2SO3+H2O
NaOH+SO2(过量)=NaHSCh
(3)2OH+C12=C1+C1O+H2O
(4)溶液变为红色无明显变化
14.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成
分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发
现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:该气体为CO2;
猜想2:该气体为SO2;
猜想3:
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
气体一笔一
品红京液品红嬴澄薪灰水
ABCD
(1)B中应该装试剂(填字母)。
A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是
(3)D中澄清石灰水的作用是
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为o
解析:回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清的气体,只有C02
和S02,所以提出猜想:①气体为C02;②气体为S02;③气体为C02和S02
的混合气体。因为S02的存在对C02的验证有干扰,因此要验证气体的成分,
必须先验证S02是否存在,并除尽,再验证C02气体的存在。
答案:猜想3:气体为C02和S02的混合气体
(1)B(2)验证未知气体中是否含有S02
(3)验证未知气体中是否含有C02
(4)CO2和S02的混合气体
15.下列实验报告记录的实验现象正确的是()
?别加个S5饱和溶液(分现加明?)
Oi肉叩蹄
实验
abc<1
A无色无色无现象无色溶液
B红色无色白色沉淀白色沉淀
记录
C红色无色无色溶液白色沉淀
D无色无色无色溶液无色溶液
解析:选BS02水溶液显酸性,加入石蕊试液中石蕊试液变红色;加入品
红溶液中,品红溶液褪色;加入Ba(NO3)2溶液中,H2s。3被NO]氧化成SO1,
生成BaSO4白色沉淀;加入NaOH和BaCh混合溶液中,S02和NaOH反应生成
Na2so3,Na2so3与BaCb反应生成BaSO3白色沉淀。
16.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢加入气体X,
若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液
褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y分别可能为()
一①②③④
XS02H2sC02C12
Na2s。3Na2co
Y饱和NaHCO溶液浓硫酸
3溶液3溶液
A.①④B.①②
C.②③D.③④
解析:选若为为饱和溶液时,关闭活塞,与
AXS02,YNaHCChSChNaHCO3
反应生成CO2,C02进入后面装置中,品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊,打
开活塞时,S02直接通入品红溶液中使品红溶液褪色,①符合;②③均不符合;
④中关闭活塞时,CL通入Na2c03溶液中会有C02生成,打开活塞时,Cb直接
通入品红溶液中,由于次氯酸的存在,品红溶液会褪色,故④符合。
17.硫的含量影响钢铁性能。一种测定硫含量的方法是将钢样中的硫转化为
二氧化硫气体,再用测硫装置进行测定。某测定硫含量的流程如下:
(1)气体a的主要成分有C02、、o
(2)若钢样中硫以FeS的形式存在,燃烧装置中发生的化学反应为3FeS+
502通遑1—+3—o
(3)吸收装置中,H2O2氧化S02的化学方程式是
⑷用NaOH溶液中和生成的溶液b,消耗zmLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH
溶液相当于硫的质量为yg,则该钢样中硫的质量分数为0
解析:(1)燃烧时,钢铁中所含的碳元素和硫元素分别与氧气反应生成二氧化
碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是S02、C02、02o
(2)由题意可知,FeS与Ch在高温条件下反应生成铁的氧化物和二氧化硫,
由质量守恒定律可知,3moiFeS反应生成1molFe3()4和3moiSO2,反应的化
学方程式为3FeS+5Ch直运Fe3O4+3SO2。
(3)双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成
硫酸,反应的化学方程式为H2O2+SO2=H2SO4O
(4)若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为yg,zmLNaOH溶液相当于硫
的质量为yzg,硫的质量分数为放;X100%=?X100%。
答案:⑴SO202⑵F.CUS02
⑶H2(D2+SO2=H2s。4(4)-jX100%
18.实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。
(1)盛装70%H2s04溶液的仪器名称为。仪器组装完成后,关闭两端
活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若,则整个
装置气密性良好。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其
中的液体最好选择(填字母)。
a.蒸储水B.饱和Na2cCh溶液
c.饱和NaHSCh溶液D.饱和NaOH溶液
⑶C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为
(4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管D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AgNCh溶液,有白色沉淀生成;
方案n:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;
方案m:向第三份溶液中加入BaCb溶液,产生白色沉淀。
上述方案合理的是方案(填“I”“II”或“in”);试管D中发生
反应的离子方程式为
(5)装置E的作用是o装置F中为溶液。
解析:(1)根据仪器特点,该仪器名称为分液漏斗,液柱高度保持不变,说明
气密性良好。
(2)SO2易溶于水,能与NaOH溶液、Na2c。3溶液反应,但在饱和NaHSCh
溶液中溶解度较小,c项符合题意。
(3)SO2能将S2-氧化,生成硫单质,所以现象为有浅黄色沉淀生成。
(4)方案I,氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀;方案H中二氧化硫
和氯水均可使品红溶液褪色;方案ni中产生白色沉淀可证明so?与cb发生了氧
化还原反应(因溶液显酸性,不会产生BaSO3沉淀,而会产生BaSO4沉淀),选方
案山。
(5)E为安全瓶,防止倒吸;装置F起吸收尾气SO2的作用,可选用NaOH溶
液。
答案:(1)分液漏斗液柱高度保持不变(2)c(3)有浅黄色沉淀生成(4)111
+-
SO2+C12+2H2O=4H+SO3+2C1⑸防止倒吸NaOH(合理即可)
2、硫酸的工业制备浓硫酸的性质
1.国家为了规范管理危险品,颁布了《危险化学品目录》,其中硫酸是危险
品,且是三类易制毒。经营硫酸,除了要有危险化学品经营许可证,还要办理非
药品类易制毒化学品经营备案证明。
下列关于硫酸性质的描述正确的是()
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性
B.由于浓硫酸具有吸水性,故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验
C.稀硫酸与铁、铝反应,浓硫酸在常温下与铁、铝不反应
D.浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成,可能是CuO
解析:选D浓硫酸与金属反应时,硫元素被还原,体现其氧化性,稀H2s。4
与金属反应时,氢元素被还原,体现其氧化性,故A错误;浓硫酸具有脱水性,
可与蔗糖反应做“黑面包”实验,故B错误;浓硫酸在常温下与铁、铝发生钝
化反应,表面生成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,故C错误;少量
黑色固体可能是CuO,因CuO为黑色,故D正确。
2.通常情况下,以下气体不能用浓硫酸干燥的是()
A.SO2B.Ch
C.HC1D.H2S
解析:选D浓硫酸是酸性干燥剂,可以干燥酸性气体,如S02、。2、HC1,
但不能干燥具有还原性的气体,如H2S,因为浓H2s04具有强氧化性,会把H2s
氧化。
3.下列关于硫酸的说法正确的是()
A.向碱溶液中滴加稀硫酸,溶液的pH逐渐由小变大
B.稀硫酸与氯化钢溶液混合有白色沉淀产生
C.稀硫酸能够使石蕊溶液呈蓝色
D.稀释浓硫酸时,要将水沿着器壁缓慢地加入浓硫酸中并不断搅拌
解析:选B向碱溶液中滴加稀H2so4,发生中和反应,溶液的pH由大变
小,A错误;稀H2sCU与BaCh溶液反应生成BaSO4白色沉淀,B正确;稀H2SO4
能使石蕊溶液变红色,C错误;稀释浓H2s。4时,要将浓H2s。4沿器壁慢慢注入
水中,并用玻骑棒不断搅拌,以防液滴飞溅,D错误。
4.若将浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中,可能产生的实验现象是()
A.产生黄绿色气体
B.冒白雾,混合物温度升高
C.冒白雾,混合物温度降低
D.液体四溅,冒白烟
解析:选B浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中,浓硫酸吸水放热,混合物温度升高,
HC1挥发遇水蒸气形成盐酸小液滴,呈白雾。
5.浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中未表现出的
性质是()
A.酸性B.脱水性
C.吸水性D.强氧化性
解析:选A蔗糖(Ci2H22O11)在浓硫酸作用下脱水,生成碳和水(实验后蔗糖
会变黑,黑的就是碳颗粒),这一过程表现了浓硫酸的脱水性和吸水性;浓硫酸
吸水产生的大量热使浓硫酸和C发生反应生成C02和S02,这一过程表现了浓
硫酸的强氧化性,整个过程没有表现酸性,A项符合题意。
6.向50mL18mol-L-1的H2s。4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应
后,被还原的H2s04的物质的量()
A.小于0.45mol
B.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间
D.大于0.90mol
解析:选ACu与稀硫酸不反应,在加热条件下铜和浓硫酸能发生反应。
由反应Cu+2H2so“浓)^^=CuSO4+SO2t+2H2O可知,参加反应的H2so4有
一半被还原,在Cu与浓硫酸的反应过程中,浓硫酸的浓度逐渐降低,变成稀硫
酸时反应将停止,所以0.9molH2sO4与足量铜片反应时,被还原的H2s。4的物
质的量小于0.45molo
7.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是()
①2NaCl(固)+H2so4(浓)=^=Na2SO4+2HC1t
②C+2H2s。4(浓)=^=CO2t+2SO2t+2H2O
③Cu+2H2s。4(浓)=^^CuSO4+SO2t+2H2O
④2FeO+4H2so4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2t+4H2O
A.①②B.③④
C.①③D.②④
解析:选B金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓硫酸
反应时,浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性;非金属与浓H2so4反应时,浓H2so4
只表现强氧化性。
8.在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案
用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是()
A.①②③④B.①③④
C.①②④D.②③④
解析:选A浓硫酸吸收空气中的水放热,温度计温度升高,能证明浓硫酸
的吸水性,①正确;浓硫酸吸水,胆矶失去结晶水,变为白色的无水硫酸铜,能
证明浓硫酸的吸水性,②正确;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,③正确;浓硫酸吸水,试管中的水减少,能证明浓硫酸
的吸水性,④正确。
9.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某新工人违反规定,边吸烟边
用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.铁与水反应产生的氢气接触空气,遇明火爆炸
C.浓硫酸遇水发热爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气,遇明火爆炸
解析:选D浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸,稀硫酸与铁反应产生氢气,氢
气接触空气,遇明火爆炸。
10.如右图所示,小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U
形细管内盛有少量水(为便于观察,预先染成红色),沿小试管的内壁小心地慢慢
加入约3mL浓硫酸,静置片刻。可观察到的现象有()
A.小试管内液体分成两层,下层蓝色,上层无色
B.U形管内左、右两边液面高度无变化
C.小试管内有少量白色固体析出
D.以上现象都没有,无明显现象
解析:选CA选项,小心加入浓硫酸,会暂时分层,浓硫酸密度大,所以
下层无色,上层蓝色。B选项,浓硫酸与水溶液混合后,放热,锥形瓶内气压增
大,U形管左边液面下降,右边液面升高。C选项,浓硫酸具有吸水性,饱和硫
酸铜溶液析出少量硫酸铜晶体。
11.在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对观察到的现象叙述
不正确的是()
一
—I
胆
浓^
苹
饱和
纸
琳
硫
果^
澄
清
酸
晶
块
石
灰
水
体r--J
中
匿
硫
A.苹果块会干瘪B.胆研晶体表面有“白斑”
C.小试管内有固体析出D.pH试纸变红
解析:选D浓硫酸具有吸水性,能够吸收周围环境中的水蒸气。苹果块散
发出的水分、胆矶风化产生的水分都可以被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、
胆队表面失水而出现不带结晶水的白色CuSCU,A、B项正确;浓硫酸溶于水时
会放出大量的热,Ca(OH”的溶解度随温度的升高而降低,饱和澄清石灰水中有
固体析出,C项正确;浓硫酸几乎不能电离出H+,因此pH试纸不会变红,但
会被炭化而变黑,D项错误。
12.将3.2gCu投入100mL稀硫酸中加热,没有明显变化,若边加热边缓
缓加入一定量H2O2,金属Cu逐渐溶解,则下列说法正确的是()
A.反应过程中有刺激性气味的气体生成
B.H2O2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用
C.若Cu和硫酸恰好完全反应,则稀硫酸的物质的量浓度为0.5mol.Li
D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性
解析:选C双氧水具有氧化性,在酸性环境下能将金属铜氧化,反应化学
方程式为C11+H2O2+H2sO4-CUSO4+2H2。。从方程式看出无气体生成,故A
错误;分析元素的化合价,过氧化氢中氧的化合价从一2,化合价降低,过
氧化氢作氧化剂,故B错误;3.2g铜的物质的量:64g:m2=0O5mol,从方
0.05mol
程式看出,消耗硫酸,硫酸的浓度:c-1故正确;
0.05molU.11—/=0.5mol-L,C
从方程式看出,反应中硫酸中各元素的化合价没有变化,故只表现出酸性,没有
表现氧化性,故D错误。
13.根据如图所示装置,回答下列问题。
触力品红试
液的滤纸条
(1)开始加热后,产生的现象:
a处;b处o
(2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是
__________________________________________________________________0
(3)写出a处发生反应的化学方程式:_____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O
(4)蘸有Na2c03溶液的棉花的作用是
______________________________________________________________________________________________________O
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18molL,浓硫酸放在试管中共
热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识
认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是(填字
母)。
a.铁粉b.BaCb溶液
c.银粉d.NaHCCh溶液
解析:(1)浓硫酸与铜片反应生成S02气体,S02能使品红溶液褪色,生成的
CuSO4使溶液变蓝色。(2)被S02漂白的品红纸条加热时会重新变红。(4)SO2有毒,
不能直接排放到空气中,用Na2cCh溶液可以吸收多余的SO?。(5)随着反应的进
行,H2s。4被不断消耗,且反应生成水,使浓硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫
酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应;可向反应结束后的试管中加入铁
粉或NaHCCh溶液,若有气泡产生则可证明有余酸。
答案:(1)有气泡产生,溶液变蓝纸条褪色
(2)纸条由无色恢复为红色
(3)Cu+2H2so4(浓)=^=CuSO4+SO2t+2H2O
(4)吸收多余的S02,防止污染环境
(5)①反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜和稀硫酸不反应②ad
14.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行如下实验探究,将适量的蔗糖放
入烧杯中,加几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。请回答下列
问题:
(1)生成的这种黑色物质(单质)是(填化学式)O
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性
气味,是大气的污染物之一,这种有刺激性气味的气体为(填化学
式),反应的化学方程式为。
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有(填字母)o
A.酸性B.吸水性
C.脱水性D.强氧化性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液
,说明这种气体有性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通
入氯水中,发生反应的化学方程式为o
⑸能否用澄清石灰水鉴别⑵中产生的两种气体(填“能”或“不
能”),若不能,请写出两种可以鉴别这两种气体的试齐k
解析:(1)浓硫酸具有脱水性,生成的黑色物质为蔗糖与浓硫酸脱水后形成的
碳单质。
(2)浓硫酸具有强氧化性,蔗糖脱水形成的碳单质在脱水放出的热量作用下与
浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,具有刺激性气味的二氧化硫是大气的
污染物之一,反应的化学方程式为C+2H2so式浓)0=2SO2t+C02t+2H2Oo
(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知,在蔗糖与浓硫酸的反应中,浓硫酸表现
出了吸水性、脱水性和强氧化性,B、C、D正确。
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体二氧化硫通人品红溶液中,由于二氧化
硫具有漂白性,品红溶液会褪色,二氧化硫具有还原性,能与氯气在水中反应生
成硫酸和盐酸,反应的化学方程式为S02+Ch+2H2O=H2SO4+2HC1o
(5)(2)中产生的二氧化硫、二氧化碳通入澄清石灰水中,都能产生白色沉淀,
现象相同,不能用澄清石灰水鉴别;二氧化硫具有漂白性可使品红溶液褪色、具
有还原性可使淡水、酸性高镒酸钾溶液褪色,二氧化碳不能使品红溶液、澳水、
酸性高镒酸钾溶液褪色,二氧化硫和二氧化碳可选用品红溶液、淡水或酸性高镒
酸钾溶液进行鉴别。
答案:(1)C(2)SO2C+2H2so4(浓)=^=2SC)2f+CO2t+2H2O(3)BCD
(4)褪色漂白S02+Ch+2H2O=H2SO4+2HC1(5)不能品红溶液、滨水或
酸性高锌酸钾溶液
15.对下列事实的解释正确的是()
A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反
应
B.医疗上可用硫酸钢作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钢不溶于酸
C.向50mL18mol-L1H2sO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被
还原的H2so4的物质的量等于0.45mol
D.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
解析:选B氨气与挥发性酸反应可形成白烟,硫酸难挥发,A错误;随着
反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C错误;常温下浓硫酸使
铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行,D错误。
16.将一定量的锌与100mL18.5moLL,浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,
同时生成33.6L气体Y(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液
的c(H')=0.1molL],则下列叙述不正确的是()
A.气体Y是SO2和H2的混合物
B.气体Y中SO?和H2的体积比为4:1
C.反应中共消耗97.5g锌
D.反应中共转移3mol电子
解析:选BZn和浓硫酸反应生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸的浓度降
低,变成稀硫酸,此时生成H2。反应消耗H2s。4的物质的量为18.5molL^X0.1
L-0.05molL_1XlL=1.8mol,根据得失电子守恒:
(失2moie,+s2-得2moi兀八"口+得2moi广口外n”寿….
Zn------1-Zn-2,SOa------>SO2,2H-------山。此时生成1.5mol
气体,则转移电子为3mol,反应完的Zn为1.5moL则:m(Zn)=65g-mol1X1.5
mol=97.5g,/?(SO2)=1.8mol—1.5mol=0.3mol,/?(H2)=1.5mol—0.3mol=1.2
moL故混合气体中n(SO2):«(H2)=0.3mol:1.2mol=l:4。
17.硫酸是无机“三大强酸”之一,其产量是衡量一个国家无机化工发展水
平的重要标志。工业制硫酸的工艺流程如下图,请据图回答下列问题。
空*浓硫酸水面
叵P城*鹭慧微更可吸嬴臼忍耳一.
(1)写出用硫铁矿(主要含FeS2)造气的化学方程式:
,设备名称是。工业上往往将硫铁矿粉碎,
目的是o
(2)催化氧化之前对SO2和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是
(3)由吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过0.50mL.L就要加以处理
后才能排出,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,该过程的化学方程式是
(4)某硫酸工厂每天消耗硫铁矿石(含FeS2质量分数为60%)20t,生产中三阶
段的转化率依次为98%、95%、98%,则该工厂一天能生产98.3%的硫酸的质量
为.
解析:(1)用硫铁矿造气即FeS2与氧气反应生成FezCh与S02。设备为沸腾炉,
将硫铁矿粉碎,目的是增大接触面积,提高反应速率,使硫铁矿燃烧充分。(2)
炉气中的杂质会造成催化剂中毒。(3)用氨水洗涤烟气脱硫,反应的化学方程式
为2NH3-H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O或NH3-H2O+SO2=NH4HSO3O
(4)FeS2与H2s。4之间的关系为
FeS2〜2SO2〜2H2so4
120196
20tX60%X98%X95%X98%mX98.3%
解得"2=18.2to
答案:(1)4FeS2+1102^^2Fe2O3+8SO2沸腾炉增大接触面积,提高反
应速率,使硫铁矿燃烧充分
(2)防止催化剂中毒
(3)2NH3-H2O+SO2=(NH4)2SO3+H20
(4)18.2
18.某研究性学习小组为研究Cu与浓H2s04的反应,设计如下实验探究方
案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出):
实验选用细铜丝、98.3%H2so八品红溶液、澄清石灰水、CCk、NaOH溶液
等物品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2s04中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录:
材料一:小组交流摘录,学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝
变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是
什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该
灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4o
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量
淡黄色S固体凝聚,会不会是液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:
2Cu+S=^=Cu2s(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝
重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插
入稀硫酸中无变化。
实验2截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸
液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸谯水洗、干燥
后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;D、E两支试管中CC14的作
用是<.
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管
上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又
慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
(3)对A试管中的浓H2s04和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪
色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:
o设计实验验证你的猜想
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑
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