5.1 硫及其化合物 同步练习题
一、单选题
1.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项 ① ② ③ 实验结论
A 浓盐酸 MnO2 NaOH 制氯气并吸收尾气
B 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 酸性:硝酸>碳酸>硅酸
C 稀盐酸 Na2SO3 Ba(NO3)2溶液 SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
D 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧化性
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活息息相关,下列关于生活中的化学,说法错误的是
A.近期,全球爆发了新型冠状病毒肺炎,从化学角度,可用含氯的消毒剂、75%酒精、过氧化氢等进行病毒的杀灭
B.汽车的排气管上装有催化转化器有望使有毒的CO和NO反应生成和
C.燃烧化石燃料排放的废气中含大量,造成大气污染,从而使雨水
D.应积极推广太阳能、风能、地热能等,减少化石燃料的使用
3.表中,对陈述及原因的正误判断和二者是否关联表述正确的是
选项 陈述 原因 判断
A 工业盐酸呈黄色 Cl2是黄绿色,是因为溶有Cl2 I对,II对,有
B 某物质进行颜色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰为紫色 则该物质是钾盐 I对,II对,有
C 向HOCH2CH2OH中加入过量酸性KMnO4可以制备HOOC—COOH KMnO4具有强氧化性 I对,II对,有
D 浓硫酸使蓝色胆矾晶体变成白色粉末 浓硫酸具有吸水性 I对,II对,有
A.A B.B C.C D.D
4.浓硫酸在下列反应中只表现出酸性的是
A.C + H2SO4 B.Cu + H2SO4
C.Fe + H2SO4(冷) D.CuO + H2SO4
5.下列金属能跟酸反应生成氢气的是
A.Fe+H2SO4(稀) B.Al+H2SO4(浓)
C.Ag+HCl(稀) D.Zn+HNO3(稀)
6.《物理小识·金石类》提到:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂,惟乌柏树不畏其气。”强热“青矾”得红色固体,“青矾厂气”冷凝得矾油。利用矾油可以制备盐酸,涉及的微型化工流程如图所示:
下列叙述错误的是
A.X是 B.气体W能使品红溶液褪色
C.矾油的沸点高于的 D.上述过程只涉及氧化还原反应
7.下列变化的实质相似的是
①浓硫酸和浓硝酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③双氧水和活性炭使色素褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁制容器存放、浓硝酸能用铝罐车运输
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
⑦二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊
A.只有②④⑤ B.只有⑤⑦ C.只有③④⑥⑦ D.全部
8.根据实验操作和现象,所得结论错误的是
选项 实验操作和现象 所得结论
A 向久置的FeCl2溶液中加KSCN溶液,溶液变红 FeCl2溶液已变质
B 用pH试纸测定某溶液的酸碱性,pH试纸变蓝 该溶液可能为Na2CO3
C 将浓硫酸滴在洁净的白纸片上,白纸片变黑 浓硫酸有吸水性
D 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 该气体可能是SO2
A.A B.B C.C D.D
9.下列关于硫单质的叙述错误的是( )
A.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体 B.硫易溶于水,自然界中无单质硫存在
C.硫在空气中燃烧时生成二氧化硫 D.硫质脆,易研成粉末
10.根据氧化还原反应及其规律,下列判断正确的是
A.,每生成3个,转移6个电子
B.根据反应,说明还原性
C.反应中,氧化剂和还原剂分子个数之比为3∶8
D.反应(浓)中,氧化产物和还原产物质量比为3∶1
二、填空题
11.按要求完成下列填空:
(1)①写出氮气的电子式_______;②黄铁矿主要成分的化学式_______。
(2)写出Si元素在元素周期表中的位置_______。
(3)在加热条件下木炭与浓硫酸反应的化学方程式为_______。
12.空气与我们的生存息息相关。SO2是主要的大气污染物之一,CO2是主要的温室气体。
(1)SO2属于酸性氧化物,下列物质中可以与其发生反应的是_______。
A.Na2O B.NaCl C.CO2 D.H2O
(2)双碱法脱硫过程如下图所示。
①Na2SO3的电离方程式是_______。
②下列反应中,能用同一离子方程式表示的是_______(填序号)。
A.Ca(OH)2溶液与稀CH3COOH B.NaOH和稀H2SO4
C.Ca(OH)2溶液与稀HNO3 D.NaOH和稀盐酸
③过程I的例子方程式是_______ 。
④过程Ⅱ中反应的化学方程式是_______ 。
⑤双碱法脱硫过程中,循环利用的物质是_______(填化学式)
(3)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2充电电池。电池的总反应为:3CO2+4Na=2Na2CO3+C。
该电池消耗6.6gCO2时,消耗标准状况下CO2的体积是_______ L,其中含氧原子_______个(已知阿伏伽德罗常数的数值为NA)
三、计算题
13.已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2,32.5 g的锌与50 mL18.4 mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL,测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L。
(1)反应过程中消耗的的物质的量是_________。
(2)气体的成分是_________,_________。
(3)反应过程中转移的电子的物质的量是_________。
14.已知:SO2+I2+2H2O=SO+2I—+4H+。现将101.6mgI2固体溶于水配成400mL溶液,(为了便于观察,可以加几滴淀粉)用于吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40L/min,经过5min溶液恰好褪色,请计算:
(1)所用碘水溶液的物质的量浓度_____mol/L。
(2)空气样品中SO2的含量_____mg/L。
(3)若空气中SO2的浓度不超过0.02mg/L为合格,则上述空气质量_____(填“合格”或“不合格”)。
四、实验题
15.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是__________________。
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为__________________________;若有8mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为________。
(3)该装置中氢氧化钠溶液的作用是___________________。
(4)通气后B、D两个试管中的现象______________。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为B:________,D:________。
(5)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)____________________。
16.硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体的热分解产物进行探究。回答下列问题:
(1)装置A中石棉绒的作用为__________。
(2)按气流方向,上述装置合理的连接顺序为a→f、g→_____→h(填装置口小写字母)。
(3)该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验,请为他们补全表格:
装置编号 填装试剂 实验现象 实验结论
A FeSO4·7H2O 绿色固体逐渐变为红色粉末 —
B ①________ ②________ 分解产物中含有SO2
C BaCl2溶液 产生白色沉淀 ③________
D 无水CuSO4粉末 白色固体逐渐变为蓝色 分解产物中含有水蒸气
E ④________ — —
(4)硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为_________。
(5)设计实验证明A中得到的红色粉末不含+2价铁元素:_______(简述实验操作及现象)。
五、元素或物质推断题
17.某同学从资料上查到以下反应:KClO3+A+BKCl+AO2+BO2,其中A、B为中学化学常见单质,AO2、BO2是能使澄清石灰水变浑浊的气体,BO2能使品红溶液褪色。回答下列问题:
(1)①B元素的原子结构示意图为_______;
②若反应中A和B的质量比为3:4,则n(KClO3):n(AO2)﹦_______;
③黄绿色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化,KClO3与BO2在强酸性条件下反应可制得ClO2,写出反应的离子方程式_______。
(2)检验产物中的AO2,生成的混合气体应该依次通过哪两种试剂_______、_______来检验。
【参考答案】
一、单选题
1.D
解析:A.常温下浓盐酸与二氧化锰不反应,二者反应需要加热条件,故A错误;
B.浓硝酸易挥发,则③中可能发生硝酸与硅酸钠的反应,则不能比较碳酸与硅酸的酸性大小,故B错误;
C.盐酸与亚硫酸钠生成二氧化硫,在③中二氧化硫与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡,但是二氧化硫与氯化钡不反应,结论错误,故C错误;
D.蔗糖与浓硫酸混合,蔗糖脱水得到C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,溴水褪色,则由实验可知浓硫酸具有脱水性、氧化性,故D正确;故选D。
2.C
解析:A.含氯消毒剂、75%酒精、过氧化氢均能使蛋白质发生变性,从而可以将新型冠状病毒杀灭, A项正确;
B.汽车的排气管上装有催化转化器,有望使有毒的CO和NO发生氧化还原反应转化为和,从而减少空气中污染物的含量,B项正确;
C.酸雨的pH小于5.6,C项错误;
D.积极推广太阳能、风能地热能等,既满足了人类对能源的需要,同时也减少了对化石燃料的开采及使用,D项正确;
故选C。
3.D
解析:A.工业盐酸呈黄色,是因为溶有,并不是氯气。A选项错误。
B.对某物质进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰为紫色,说明含有钾元素,但不一定是钾盐,也可以是氢氧化钾,B选项错误。
C.和HOOC—COOH反应生成,故C选项错误。
D.浓硫酸具有吸水性,可以使蓝色胆矾晶体变成白色粉末,D选项正确。
故选D。
4.D
解析:A. C与浓硫酸反应,硫酸表现酸性和强氧化性;
B. Cu与浓硫酸反应,硫酸表现酸性和强氧化性;
C. Fe 和冷的浓硫酸反应,会发生钝化,硫酸只表现强氧化性;
D. 氧化铜与硫酸反应,不涉及化合价的变化,硫酸只表现酸性;
故答案选D。
5.A
解析:A.Fe+H2SO4(稀)发生置换反应产生硫酸亚铁和氢气,A正确;
B.Al和H2SO4(浓)在室温下会发生钝化现象,而不能产生氢气,B错误;
C.由于Ag活动性在H的后边,所以不能与稀HCl发生置换反应产生氢气,C错误;
D.由于硝酸有强的氧化性,与金属发生反应时一般不能产生氢气,D错误;
故选A。
6.D
解析:A.青矾受热分解时,二价铁被氧化为三价铁,生成三氧化二铁,即X是三氧化二铁,A正确;
B.由分析可知气体W是二氧化硫,二氧化硫有漂白性,可以漂白品红溶液,B正确;
C.矾油和食盐混合后微热有氯化氢溢出,则说明氯化氢的沸点比较低,C正确;
D.矾油和食盐的反应为硫酸和氯化钠的反应,该反应为复分解反应,不是氧化还原反应,D错误;
故选D。
7.B
解析:①浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水蒸气使溶液的浓度减小,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢导致溶液的浓度减小,二者变化的实质不相同,故不选;
②二氧化硫因为漂白性使品红溶液褪色,氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性,使品红褪色,二者变化的实质不相同,故不选;
③双氧水因为氧化性使色素褪色,活性炭因为吸附性使色素褪色,二者变化的实质不相同,故不选;
④氨气是碱性气体会与浓硫酸反应,碘化氢与浓硫酸发生了氧化还原反应,二者变化的实质不相同,故不选;
⑤常温下浓硫酸用铁制容器存放、浓硝酸能用铝罐车运输,均体现了浓硫酸、浓硝酸的强氧化性,二者均能够使铁、铝发生钝化,发生了氧化还原反应,二者变化的实质相同,故可选;
⑥浓硫酸具有脱水性,能够使白纸脱水碳化变黑,因此能在白纸上写字;氢氟酸腐蚀玻璃,即二氧化硅与氢氟酸反应,所以能在玻璃上刻字,二者变化的实质不相同,故不选;
⑦二氧化碳、二氧化硫均属于酸性氧化物,二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,而使溶液变浑浊,二者变化的实质相同,故可选;
结合以上分析可知,变化的实质相似的是⑤⑦;故选B。
8.C
解析:A.Fe3+能使KSCN溶液变红,向久置的FeCl2溶液中加KSCN溶液,溶液变红,表明该溶液中含有Fe3+,FeCl2溶液变质,A项正确;
B.用pH试纸测定某溶液的酸碱性,pH试纸变蓝,表明溶液显碱性,Na2CO3溶液显碱性,该溶液有可能是Na2CO3溶液,B项正确;
C.将浓硫酸滴在洁净的白纸片上,白纸片变黑,证明浓硫酸有脱水性,C项错误;
D.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以该气体可能是SO2,D项正确;
答案选C。
9.B
解析:A. 硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,故A正确;
B. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,自然界中有单质硫和硫的化合物存在,故B错误;C.硫化学性质比较活泼,在空气中燃烧时生成二氧化硫,故C正确;D. 硫质脆,易研成粉末,故D正确;故答案为:B
10.D
解析:A. 反应KC1O3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O中,只有Cl元素化合价发生变化,Cl元素化合价分别由+5价、-1价变化为0价,当有3molCl2生成时,转移5mol电子,则每生成6个Cl2,转移10个电子,故A错误;
B. 反应I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI中SO2为还原剂,HI为还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性SO2>HI,故B错误;
C. 反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中Cl2为氧化剂,NH3为还原剂,当有8molNH3参加反应,只有2molN的化合价升高,即只有2mol被氧化,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误;
D. 反应(浓)中,H2SO4中S元素化合价降低,被还原,H2S单质的化合价升高,被氧化,故氧化产物和还原产物质量比为3∶1,故D正确;
故选D。
二、填空题
11.(1)
(2)第三周期ⅣA族
(3)
解析:(1)氮气分子中两个氮原子之间共用三对电子,电子式为;黄铁矿的主要成分为;
(2)Si元素为14号元素,在元素周期表的第三周期ⅣA族;
(3)浓硫酸有强氧化性,加热条件下与C反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,方程式为。
12.(1)AD
(2) BCD 2Ca(OH)2+2Na2CO3+O2=2CaSO4+4NaOH NaOH
(3) 3.36 0.3NA
解析:(1)A.为碱性氧化物,可以和反应,生成亚硫酸钠,选项A正确;
B.不能与反应,选项B错误;
C.不能与反应,选项C错误;
D.属于酸性氧化物,可以和反应,生成亚硫酸,选项D正确;
答案选AD;
(2)①为强电解质,电离方程式是:,故答案为:;
②A.和稀反应,离子方程式为:;
B.和稀反应,离子方程式为:;
C.与稀反应,离子方程式为:;
D.和稀盐酸反应,离子方程式为:;
则能用同一离子方程式表示的是BCD,故答案为:BCD;
③过程I是二氧化硫和氢氧化钠反应,生成亚硫酸钠和水,离子方程式是:,故答案为:;
④过程II是亚硫酸钠和氢氧化钙、氧气反应,生成硫酸钙和氢氧化钠,化学方程式是:,故答案为:;
⑤根据循环图可知,双碱法脱硫过程中,循环利用的物质是:NaOH,故答案为:NaOH;
(3)①由方程式:,该电池消耗6.6gCO2时,可以消耗标准状况下二氧化碳的体积=,其中含氧原子;故答案为:3.36;0.3NA。
三、计算题
13.9 mol 二氧化硫和氢气 11.2 1 mol
解析:(1)的物质的量为,原硫酸的物质的量为;反应后,氢离子浓度为,则此时硫酸的浓度为;反应后硫酸的物质的量为;则反应消耗的硫酸的物质的量为。故答案为:0.9 mol。
(2)假设生成二氧化硫的物质的量为,生成氢气的物质的量为,根据化学方程式,可得:
,解得;则生成气体的体积为。故答案为:二氧化硫和氢气;11.2。
(3)反应共消耗的物质的量为,反应中被氧化为,故反应过程中转移的电子的物质的量是。故答案为:1 mol。
14.(1)1×10—3 (2)0.128 (3)不合格
解析:(1)由题给数据可知,碘水溶液的物质的量浓度≈1×10—3 mol/L,故答案为:1×10—3;
(2)由方程式可知,二氧化硫的物质的量为1×10—3mol/L ×0.4L=4×10—4mol,5min溶液恰好褪色时,空气样品的体积为40L/min×5min=200L,则空气样品中二氧化硫的含量为=0.128 mg/L,故答案为:0.128;
(3)由(2)可知,空气样品中二氧化硫的含量为0.128 mg/L,超过0.02mg/L,所以上述空气质量不合格,故答案为:不合格。
四、实验题
15. 分液漏斗活塞未打开 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 4NA 尾气处理 褪色 变为红色 无变化 SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【分析】装置A生成的二氧化硫气体通过装置B中的品红溶液,二氧化硫具有漂白性,可以使溶液褪色,褪色后的溶液加热时又恢复原来的红色。氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,因而氯气通入品红溶液中也能使品红褪色,次氯酸的漂白不可逆,加热时,不能恢复红色,剩余二氧化硫和氯气通过装置C吸收,防止污染空气,据此判断。
解析:(1)塞子没有取下来,打开活塞时,空气无法进入分液漏斗内部,造成分液漏斗内的压强小于大气压强,液体无法流出;
(2)实验室制备氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,反应中每有4mol HCl参与反应,被氧化的氯化氢是2mol,2molHCl被氧化电子转移为2mol,若有8mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为4NA;
(3)二氧化硫和氯气均是有毒气体,需要尾气处理,所以装置中氢氧化钠溶液的作用是尾气处理,防止污染空气;
(4)SO2具有漂白性,二氧化硫通入品红溶液中,品红褪色;SO2的漂白具有可逆性,褪色后的溶液加热时又恢复原来的红色。氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,因而氯气通入品红溶液中也能使品红褪色,次氯酸的漂白不可逆,加热时,不能恢复红色;
(5)氯气具有较强的氧化性,二氧化硫具有较强的还原性,在水溶液中两者1:1发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成物都无漂白性,因而SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液时,品红溶液并不褪色。
16.(1)防止固体粉末堵塞导管
(2)e d c b
(3) 品红溶液 溶液由红色褪为无色 分解产物中含有SO3 NaOH溶液
(4)
(5)取实验后反应管中的少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加溶液,不产生蓝色沉淀
【分析】本题主要考查对物质的检验,需要对物质的一些特殊的化学性质掌握较好,比如二氧化硫用品红鉴别、无水硫酸铜鉴别水且放在第一步、利用钡离子遇到硫酸根会生成沉淀间接鉴别三氧化硫等等,对常见的尾气处理方式也有做好归纳,比如用氢氧化钠吸收酸性气体(如氯气、二氧化硫、二氧化氮等),用稀硫酸吸收氨气等。
解析:(1)装置A中放入石棉绒能够防止加热时的固体粉末进入导管而造成堵塞。
(2)对其分解产物的鉴别,根据所给试剂,无水硫酸铜是验证水,放在第一步,接着验证SO2,需要用到品红,现象是褪色,接着是验证SO3,需要用到BaCl2,现象是白色沉淀,洗气瓶从长导管进气,短导管出气,所以顺序为e d c b。
(3)①验证SO2,使用品红溶液。
②品红溶液中通入SO2的现象是:品红褪色。
③根据氯化钡溶液的现象是产生了白色沉淀,其结论是分解产生中含有SO3。
④E装置是尾气处理装置,用NaOH作尾气吸收。
(4)根据实验现象和结论知分解产生为:Fe2O3、H2O、SO2、SO3,其分解的化学方程式为
(5)已知Fe2+遇到K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀,所以要证明不含有Fe2+的方法和现象是:取实验后反应管中的少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不产生蓝色沉淀。
五、元素或物质推断题
17.(1) 4:3 2ClO+SO2=2ClO2+SO
(2) 酸性高锰酸钾溶液 澄清石灰水
解析:KClO3+A+BKCl+AO2+BO2,其中A、B为中学化学常见单质,AO2、BO2是能使澄清石灰水变浑浊的气体,BO2能使品红溶液褪色,则AO2、BO2分别为CO2、SO2;则AB分别为碳、硫单质;
(1)①B元素为硫元素,为16号元素,原子结构示意图为;
②若反应中A和B的质量比为3:4,则CO2、SO2的物质的量为1:1,根据质量守恒可知,反应为KClO3+C+SKCl+CO2↑+SO2↑,故n(KClO3):n(CO2)﹦4:3;
③KClO3与SO2在强酸性条件下反应可制得ClO2,反应中氯元素化合价降低、则硫元素化合价升高得到硫酸根离子,反应的离子方程式:2ClO+SO2=2ClO2+SO;
(2)CO2、SO2是能使澄清石灰水变浑浊的气体,SO2能使品红溶液褪色,且二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液吸收而二氧化碳不能被酸性高锰酸钾溶液吸收,故检验产物中的CO2,生成的混合气体应该依次通过酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水。