含硫物质的转化及其综合实验(备作业)(解析版)

第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物课时3含硫物质的转化及其综合实验一.单选题1．如图是硫在自然界的循环，相关说法不正确的是()A．大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤B．煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气C．化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体D．煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一[答案]B2．如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应不含()A．化合反应 B．分解反应C．置换反应 D．氧化还原反应[答案]C3．能实现下列物质间直接转化的元素是()单质eq\o(→,\s\up10(＋O2少量))氧化物eq\o(→,\s\up10(＋H2O))酸或碱eq\o(→,\s\up10(＋NaOH或HCl))盐A．碳B．硫C．铜D．铁[答案]B[解析]碳与少量O2反应生成CO，CO不溶于水，A项错误；S与O2反应生成SO2，SO2再与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3，B项正确；CuO、Fe2O3或Fe3O4都不溶于水，C项、D项均错误。4．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z跟过量NaOH溶液反应又得到X，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y，则X和Y是()①Na2S和稀H2SO4②Na2SO3和盐酸③Na2S和盐酸④Na2SO3和稀H2SO4A．只有①B．①②C．②③D．①④[答案]D[解析]①Na2S和稀H2SO4反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。③Na2S和盐酸反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。④Na2SO3和稀H2SO4反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。5．某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)，下列说法错误的是()A．反应后，试管①中出现白色固体，将其放入水中，溶液显蓝色B．试管②中品红溶液逐渐褪色，对其加热溶液又恢复红色C．试管④中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的漂白性D．试管⑤可以改为装有碱石灰的干燥管[答案]C[解析]反应后试管①中的白色固体为硫酸铜，将其放入水中溶解形成硫酸铜溶液，溶液呈蓝色，故A正确；二氧化硫能够漂白品红溶液，SO2与品红溶液生成的无色物质不稳定，加热后又恢复红色，故B正确；试管④中酸性KMnO4溶液褪色，二者发生氧化还原反应，证明SO2具有还原性，故C错误；试管⑤用于吸收二氧化硫，防止污染环境，可以改为装有碱石灰的干燥管，故D正确。6．常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是()A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成二氧化硫C．S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，为同种物质D．把硫单质在空气中加热到750℃即得S2[答案]B[解析]A项，S单质间转化为化学变化；C项，S2、S4、S6、S8为不同单质；D项，S在空气中加热时燃烧生成SO2。7．将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中，其结果是()A．两种气体都被吸收，并有BaSO4沉淀生成B．只有BaSO3沉淀，SO3通入溶液中无沉淀生成C．生成BaSO3和BaSO4两种沉淀D．只生成BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出[答案]D[解析]SO3通入BaCl2溶液中会发生反应：SO3＋H2O=H2SO4、H2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl，而SO2不能与BaCl2溶液反应，从溶液中逸出。8．有关下列三个反应的叙述正确的是()①2H2S＋SO2=3S＋2H2O②S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O③3S＋6KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2S＋K2SO3＋3H2OA．反应①说明SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质B．反应②改用稀硫酸，则能放出氢气C．反应②和③说明S具有两性元素的性质D．反应③中被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2[答案]D[解析]反应①中SO2作氧化剂，说明二氧化硫具有氧化性，不能从氧化还原反应的发生来判断其是酸性还是碱性氧化物，A错误；反应②体现浓硫酸的强氧化性和S的还原性，S与稀硫酸不反应，B错误；单质硫只能与氧化性酸反应，不能与非氧化性酸反应，故不属于两性元素，C错误；反应③中化合价升高的硫原子与化合价降低的硫原子的个数之比为1∶2，即被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2，D正确。9．某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜，设计了如下制取方案，从理论、操作、经济和环保等方面考虑，你认为最合理的是()A．Cueq\o(→,\s\up10(O2),\s\do10(加热))CuOeq\o(→,\s\up10(稀硫酸))CuSO4B．Cueq\o(→,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(加热))CuSO4C．Cueq\o(→,\s\up10(稀硫酸),\s\do10(加热))CuSO4D．Cueq\o(→,\s\up10(AgNO3))Cu(NO3)2eq\o(→,\s\up10(NaOH))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up10(稀硫酸))CuSO4[答案]A[解析]Cueq\o(→,\s\up10(O2))CuOeq\o(→,\s\up10(稀硫酸))CuSO4中原子利用率高，经济、环保；Cueq\o(→,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(加热))CuSO4中原子利用率低，且产生大气污染物SO2；Cu与稀硫酸不反应；Cueq\o(→,\s\up10(AgNO3))Cu(NO3)2eq\o(→,\s\up10(NaOH))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up10(稀硫酸))CuSO4中步骤过多，成本较高，不经济。综上所述，最合理的方案是A。10．(素养题)某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如图所示(省略夹持装置)，下列说法错误的是()A．装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液B．为提高产品纯度，使烧瓶中的Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则eq\f(nNa2S,nNa2SO3)＝eq\f(1,2)C．装置④的作用是吸收尾气，同时防止倒吸D．装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气[答案]B利用装置①制备SO2，把分液漏斗中的浓硫酸滴入烧瓶中与Na2SO3反应得到SO2气体，SO2通入装置②，实验中为使SO2缓慢进入装置③，需要控制滴加硫酸的速率，装置③中发生反应生成Na2S2O3，反应终止后，烧瓶中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3·5H2O，得到Na2S2O3，装置④的作用是防止倒吸并且吸收剩余气体，防止污染空气。根据以上分析，装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，且饱和NaHSO3溶液与SO2不反应，故A正确；根据以上分析，装置③烧瓶中发生反应为2Na2S＋Na2SO3＋3SO2=3Na2S2O3，所以烧瓶中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2∶1，故B错误；装置④是防止倒吸并且吸收剩余气体，防止污染空气，故C正确；装置①为固液不加热型发生装置，高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气属于固体和液体常温下反应制备气体，故D正确。11.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A．该过程中可得到化工产品H2SO4B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和SD．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4【答案】C【解析】根据图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了SO2，还得到了化工产品H2SO4，A、D正确；根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。二.非选择题12．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示，回答下列问题：(1)Y的化学式为__________，检验Y所用的试剂是______________。(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为__________________。(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填序号)。a．Na2S＋Sb．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2SO4d．SO2＋Na2SO4(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。[解析]X为气态氢化物H2S，Y为硫元素＋4价的氧化物SO2，Z为硫元素＋4价的盐，可以为Na2SO3，W为＋6价的含氧酸H2SO4。(1)由上述分析可知Y为二氧化硫气体，二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液褪色，加热恢复红色，所以检验二氧化硫的试剂可以是品红溶液。(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(3)Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c、d中S的化合价都大于2，b符合题意。(4)将X即H2S与SO2混合，可生成淡黄色固体，发生反应：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，反应中H2S作还原剂，SO2作氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。[答案](1)SO2品红溶液(2)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑(3)b(4)1∶213．已知X气体是一种无色有刺激性气味的酸性氧化物，有关X、Y、Z、W的转化关系如图所示，反应①～④均为化合反应，回答下列问题：(1)Y的化学式为________，Z的化学式为__________；X直接排入空气中易造成的环境问题是________________。(2)反应①～⑤中属于氧化还原反应的是________。(3)写出反应⑤的化学方程式：_________________________。(4)写出硫与W反应的化学方程式：___________________，体现了W的性质是________。[解析]根据题意知：X为SO2，Y为SO3，Z为H2SO3，W为H2SO4。[答案](1)SO3H2SO3形成酸雨(2)②④⑤(3)SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl(4)S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))3SO2↑＋2H2O强氧化性14．(素养题)有一可能已变质的Na2SO3样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析，请你参与他们的活动。(提示：硝酸具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4))(1)猜想样品中可能含Na2CO3、________和________(填化学式)。(2)实验设计①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液，再加入过量的BaCl2溶液；②待沉淀完全后，从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液________，产生气体。A．稀硫酸B．稀硝酸C．稀盐酸③将气体连续通入下列装置：(3)结论：样品已部分变质。(4)问题讨论：Ⅰ．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤______(选填“是”或“不”)多余(若选“不”继续回答下一空格，若选“是”不必回答下一空格)，设计的用意是_______________________。Ⅱ．实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是：a．________________；b．________________；c．________________；d．________________。[解析]本题是一道检验、鉴别题，依据题中设计的思路进行辨析，并对某些实验步骤作出评价。(1)Na2SO3具有还原性，易被氧化为Na2SO4，在题干中已猜想有Na2CO3存在时，则另两种可能成分为Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在，实则是鉴定COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)的存在。在①步加入Ba2＋后，产生的沉淀有可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4，为此在②步所加的酸只能为稀盐酸，因为H2SO4能干扰SOeq\o\al(2－,4)检验，HNO3能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，干扰SOeq\o\al(2－,3)的检验；③步中在给定装置及试剂后，首先检验产生的气体中是否含有SO2，再除去SO2并检验SO2是否被除尽，最后检验CO2气体。(4)实验步骤①的设计用意是检验样品中是否含Na2SO4，不多余；实验步骤③中各装置中的作用分别为检验SO2、除去SO2、验证SO2是否被除尽及检验CO2。[答案](1)Na2SO3Na2SO4(2)C(4)Ⅰ．不检验样品中是否含Na2SO4Ⅱ．检验SO2除去SO2验证SO2是否被除尽检验CO215．(素养题)某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。请回答下列问题：(1)按图示装置连接仪器，并检查装置的气密性，称量装置E的质量。(2)将mg铁碳合金样品放入A中，再向分液漏斗中加入足量的浓硫酸，其中仪器A的名称为_______________________。(3)打开分液漏斗活塞并点燃酒精灯，一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式：_____________________________。装置C的作用是_____________。(4)待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下装置E并称重。若装置E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为________________(用含m、b的表达式表示)。(5)某同学认为，依据此