2024-2025学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素1-3硫酸根离子检验硫和含硫化合物的相互转化课时作业含解析新人教版必修第二册

PAGEPAGE7硫酸根离子检验、硫和含硫化合物的相互转化1．(双选)下列转化须要加入还原剂才能实现的是(BC)A．H2S→SO2 B．H2SO4→SO2C．SO2→S D．SOeq\o\al(2－,3)→SO2解析：加入还原剂后，被还原的硫元素的化合价降低，A项，H2S→SO2，化合价上升；B项，H2SO4→SO2，化合价降低；C项，SO2→S，化合价降低；D项，SOeq\o\al(2－,3)→SO2，化合价不变。2．高温下，硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4eq\o(=,\s\up17(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。若将生成的气体通入氯化钡溶液中，应发生的现象有(A)A．肯定产生BaSO4沉淀 B．肯定产生BaSO3沉淀C．肯定有SO2逸出 D．肯定有SO3逸出解析：由于SO2对应的H2SO3是一种弱酸，与BaCl2不反应，而BaSO4难溶于水，而且也难溶于HCl、H2SO4等强酸，同时SO2、SO3都易溶于水，与水反应能生成相应的酸。3．下列物质中，既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是(D)A．H2S B．O2C．NaOH溶液 D．S解析：亚硫酸、SO2可以氧化H2S，O2则可氧化亚硫酸、SO2，NaOH与亚硫酸、SO2反应生成Na2SO3和H2O，而S与亚硫酸、SO2均不发生反应。4．下列反应中，SO2作还原剂的是(B)A．SO2＋NaOH=NaHSO3B．SO2＋H2O2=H2SO4C．SO2＋2H2S=3S↓＋2H2OD．2Mg＋3SO2=S＋2MgSO3解析：B项，二氧化硫中硫元素化合价上升，SO2作还原剂。5．X盐和Y酸反应可放出有刺激性气味的气体Z，Z跟NaOH反应又得到X盐，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y酸。则X盐和Y酸是(D)A．Na2SO4和硫酸 B．Na2SO3和盐酸C．Na2CO3和盐酸 D．Na2SO3和硫酸解析：X盐和Y酸反应，产生有气味的气体Z，A不反应，C产生无味CO2，解除A、C项；B、D产生SO2，SO2氧化生成SO3，SO3溶于水生成硫酸，解除B项。6．(双选)单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为12，则X元素在生成物中的化合价可能为(BD)A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋4解析：若X为金属，X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))XSO4＋SO2↑＋2H2O，则X为＋2价。若X为非金属，X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))XO2＋2SO2↑＋2H2O，则X为＋4价。7．已知粗盐中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，除去杂质得到精盐用到下列操作：①溶解②过滤③蒸发④加入适量HCl溶液⑤加入过量BaCl2溶液⑥加入过量Na2CO3溶液⑦加入过量NaOH溶液。正确的操作依次是(D)A．①⑤⑥⑦②④③ B．①⑤⑦⑥②④③C．①⑦⑤⑥②④③ D．A或B或C解析：结合题给条件，要使MgCl2、CaCl2、Na2SO4形成沉淀可分别加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过量的BaCl2可由Na2CO3除去，因此，⑤应在⑥之前，过滤除去沉淀后，再加适量HCl溶液，可除去OH－和COeq\o\al(2－,3)。8．在氧气中灼烧FeS、FeS2的混合物0.44g，使其中的硫全部变成SO2，SO2全部转化成H2SO4，这些硫酸可以用20mL0.5mol/L氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的质量分数约为(D)A．18% B．46%C．53% D．36%解析：依据关系式S～H2SO4～2NaOH，m(S)＝0.02L×0.5mol/L×eq\f(1,2)×32g/mol＝0.16g,w(S)＝eq\f(0.16g,0.44g)×100%≈36%。9．已知A是一种不溶于水的固体，在肯定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)试回答：(1)写出物质的化学式：AS，ESO3。(2)写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：B＋C→A2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，F(浓)→CCu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)写出D和F的稀溶液反应的离子方程式FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑。解析：由A＋H2→B，A＋O2eq\o(→,\s\up17(点燃))C知：A元素的化合价既能上升，也能降低，故A为非金属元素，B为氢化物，C为氧化物，且B＋C→A，则A为硫，进一步推知B为H2S，C为SO2，D为FeS，E为SO3，F为H2SO4。10．KCl样品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，某同学设计了如下操作流程：请回答下列问题：(1)试剂Ⅰ的化学式为BaCl2[或Ba(OH)2]，其作用是除去SOeq\o\al(2－,4)(填离子符号)。(2)加入试剂Ⅱ时发生反应的化学方程式为K2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2KCl[或Ba(OH)2＋K2CO3=BaCO3↓＋2KOH]。(3)试剂Ⅲ的名称是盐酸。各步操作中所加试剂都必需过量，欲检验试剂Ⅲ已经过量，可以选用BC(填字母)。A．AgNO3溶液B．pH试纸C．K2CO3溶液(4)以上操作流程中有2个步骤涉及过滤操作；从E中获得KCl晶体的操作名称是蒸发结晶，当蒸发皿中出现较多固体时，应当停止加热。解析：K2SO4需用BaCl2[或Ba(OH)2]除去，加入的试剂Ⅰ是BaCl2[或Ba(OH)2]，则溶液B中的溶质是KCl、KOH和BaCl2[或KCl、KOH和Ba(OH)2]。加入试剂Ⅱ是为了除去Ba2＋，为避开引入其他杂质，试剂Ⅱ应当用K2CO3，则D溶液中含有KCl、KOH、K2CO3。试剂Ⅲ是盐酸，目的是除去OH－、COeq\o\al(2－,3)。D中所加试剂盐酸过量时，溶液会呈酸性，可以用pH试纸检验，pH小于7。也可加入K2CO3溶液，会有气泡冒出。在加水溶解后及加入足量试剂Ⅱ后可进行过滤。1．(双选)下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是(AD)A．硫在空气中燃烧B．铜片与浓硫酸共热C．红热的木炭与浓硫酸反应D．SO2与酸性KMnO4溶液解析：含硫物质中元素化合价上升，才被氧化。A项，单质硫被氧化；B项、C项，浓H2SO4被还原；D项，酸性KMnO4具有强氧化性，会将SO2氧化成SOeq\o\al(2－,4)。2．能实现下列物质间干脆转化的元素是(B)单质eq\o(→,\s\up17(＋O2))氧化物eq\o(→,\s\up17(＋H2O))酸或碱eq\o(→,\s\up17(＋NaOH或HCl))盐A．硅 B．硫C．铜 D．铁解析：SiO2、CuO、Fe3O4均不与水反应生成对应的酸或碱，故A、C、D均错。B项，S＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))SO2，SO2＋H2O=H2SO3，H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O，可以实现转化，故选B。3．(双选)有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下试验：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。对此试验下述结论正确的是(CD)A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中肯定含有BaSO4C．加硝酸后的沉淀肯定是BaSO4D．此试验不能确定Na2SO3是否部分被氧化解析：第一步加入Ba(NO3)2溶液，不论是SOeq\o\al(2－,3)还是SOeq\o\al(2－,4)都会产生白色沉淀。再加入足量硝酸，即使原溶液中只有SOeq\o\al(2－,3)，生成的BaSO3沉淀也会被HNO3氧化为BaSO4沉淀，所以加硝酸后的沉淀肯定是BaSO4，因此该试验并不能确定Na2SO3是否部分被氧化。4．下列各组物质混合后，没有明显现象的是(B)①H2S和SO2；②SO2和SO3；③SO2和氯水；④SO3(气)和Cl2；⑤H2S和Cl2A．①③⑤ B．②④C．②⑤ D．③④⑤解析：SO2和SO3中硫元素为相邻价态，不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性，相互间不能发生反应。5．试验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程：①放置酒精灯②固定铁圈位置③放置蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热，余热蒸干其正确的操作依次是(C)A．②①③④⑤ B．②③④⑤①C．①②③④⑤ D．②③①④⑤解析：组装仪器时要从下向上组装，酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方，所以要先放酒精灯；然后再固定铁圈，放置蒸发皿；然后再点燃酒精灯加热，并搅拌，当有较多晶体析出时，停止加热，借余热蒸干，故正确的操作依次是①②③④⑤，故C正确。6．(双选)在反应3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up17(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O中，被氧化的硫与被还原的硫的关系是(CD)A．物质的量比为21B．质量比为21C．质量比为12D．物质的量比为12解析：该氧化还原反应中，S既是氧化剂，又是还原剂。在3molS中，有1molS作为还原剂被氧化生成Na2SO3，有2molS作为氧化剂被还原生成Na2S。7．有一白色粉末X，关于它的试验现象为：则X的化学式为(D)A．Na2SO4 B．Na2CO3C．(NH4)2SO4 D．Na2SO3解析：用验证法，X与H2SO4反应有气体产生；气体与NaOH反应生成盐可使溴水褪色，具有还原性，应为Na2SO3，D正确。8．关于硫的叙述正确的是(B)A．硫元素特别活泼，所以只以化合态存在于自然界中B．黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫，用二硫化碳、水通过过滤操作可将三者分别C．硫与金属或非金属反应均作氧化剂D．硫与铜反应得到硫化铜解析：硫元素在自然界中既有游离态又有化合态，A项错误；分别KNO3、C、S的混合物，先用水溶解，分别出KNO3，再用CS2溶解、过滤分别出S，B项正确；硫与金属、H2反应时作氧化剂，与O2、Cl2等非金属反应时作还原剂，C项错误；依据S＋2Cueq\o(=,\s\up17(△))Cu2S可知Cu与S反应生成硫化亚铜而不是硫化铜，D错误。9．含硫化合物的种类许多，现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题：(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目：。(2)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，课本上说明为发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思索，设计了如下试验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面无明显现象(无现象也可)，则发生了钝化；若铁棒表面有紫红色物质析出，则未发生反应。(3)Na2SO3汲取法是治理SO2污染的一种方法，其原理为(用化学方程式表示)：Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。(4)削减SO2的污染并变废为宝，我国正在探究在肯定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2，该反应的化学方程式：SO2＋2COeq\o(=,\s\up17(肯定条件))S＋2CO2。解析：(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4；(2)铁棒经浓硫酸若钝化则生成铁的氧化物，铁的氧化物不与CuSO4溶液反应，若没有钝化，则铁棒与CuSO4溶液发生反应：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3；(4)CO和SO2发生氧化还原反应：SO2＋2COeq\o(=,\s\up17(肯定条件))S＋2CO210．草木灰是柴草燃烧后形成的灰肥，是一种质地疏松的热性速效肥。其中富含钾盐，主要成分为碳酸钾，还含有少量的氯化钾和硫酸钾。先从草木灰中提取钾盐，并用试验检验其中的SOeq\o\al(2－,4)和Cl－。(1)此试验的操作依次如下：①称量样品；②溶解沉降；③过滤；④蒸发；⑤冷却结晶。(2)用托盘天平(指针向上)称量样品时，若指针偏向右边，则表示(B)A．左盘重，样品轻B．左盘轻，砝码重C．右盘重，砝码轻D．右盘轻，样品重(3)在进行第③步操作时，有时可能要重复进行，这是由于滤液浑浊。(4)在进行第③、④步操作时，都要用到玻璃棒，