周测1 硫及其化合物
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·广东江门高一期中)化学与生活密切相关,学好化学可让生活更美好。下列说法错误的是 ( )
A.SO2具有漂白性,但不可用于杀菌、消毒
B.SO2可用作葡萄酒中的食品添加剂
C.实验室常将硫黄撒在汞的表面以除去不慎洒落的汞
D.BaSO4难溶于水和盐酸,可用作消化系统X射线检查的内服药剂
2.(2023·西安长安一中期中)下列关于物质性质的描述正确的是 ( )
A.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
B.H2S不能和CuSO4溶液反应,因为弱酸不能制强酸
C.常温下,浓硫酸可以用铁罐储存和运输,说明铁在常温下与浓硫酸不反应
D.SO3易溶于水,且与水反应生成H2SO4
3.(2024·安徽芜湖高一期中)类比推理是研究物质性质的常用方法,下列推理正确的是 ( )
A.已知Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,推测Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
B.浓硫酸与Na2SO3反应可以制备SO2,推测浓硫酸与Na2S反应可以制备H2S
C.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
D.SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀,推测SO2通入Ba(NO3)2溶液也不产生沉淀
4.下列离子方程式或化学方程式书写正确的是 ( )
A.SO2通入少量NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2OS+Cl-+2H+
B.足量的SO2通入Na2CO3溶液中:C+SO2CO2+S
C.铁与硫混合加热:2Fe+3SFe2S3
D.浓硫酸与FeS混合:FeS+H2SO4(浓)FeSO4+H2S↑
5.(2023·天津二十五中高一期末)如图所示为脱硫过程,下列有关说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中,SO2表现还原性
B.过程Ⅱ中,Na2SO3表现氧化性
C.总反应中,1 mol O2可氧化2 mol SO2
D.脱硫过程中,Ca(OH)2可循环利用
6.(2023·长春期中)浓硫酸分别和三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是 ( )
A.对比①和②可说明还原性:Br->Cl-
B.对比①和③可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口的白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸被还原成SO2
7.(2023·济南高一期末)某兴趣小组利用如图装置制备SO2,并探究SO2的性质。下列说法正确的是 ( )
A.若装置B中为紫色石蕊溶液,则装置B可验证SO2的漂白性
B.若装置B中为Na2S溶液,则B装置可验证SO2具有还原性
C.若装置B中为1.0 mol·L-1的CaCl2溶液,则B中会产生白色沉淀
D.若装置B中有足量的酸性KMnO4溶液,则装置C中不会产生白色沉淀
8.(2023·郑州高一期末)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫及其化合物的“价—类”二维图及它们之间相互转化的部分信息。下列说法错误的是 ( )
A.C与A反应生成B,体现C的氧化性
B.C可使品红溶液褪色,体现C的漂白性
C.C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径
D.E的浓溶液可作干燥剂,能干燥Cl2、CO2、NH3等气体
9.(2023·成都高一期中)如图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物,下列说法正确的是 ( )
A.①③④②可以检出SO2,检不出CO2、H2O
B.①④③②可以检出H2O、SO2、CO2
C.①④②③可以检出H2O、CO2,检不出SO2
D.①②③④可以检出CO2,检不出SO2、H2O
10.(2023·江苏南通高一统考)史料记载,我国在明代就有了利用绿矾(FeSO4·7H2O)和硝酸钾制备硝酸的工艺,其主要流程如图所示。已知“煅烧”后产生三种气态氧化物。
下列说法正确的是 ( )
A.烧渣的成分为FeO
B.“吸收”过程中发生反应之一为2SO2+2H2O+O22H2SO4
C.加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸
D.该流程中涉及化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型
11.(2023·青岛高一期末)利用如下实验研究浓硫酸的性质。
实验1:取2 g蔗糖放入大试管中,加2~3滴水,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,蔗糖变黑,同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,观察到酸性KMnO4溶液褪色。
实验2:将一小片铜放入试管中再加入3 mL浓硫酸,加热,将产生的气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水,得到蓝色溶液。
下列说法正确的是 ( )
A.“实验1”只可以说明浓硫酸具有吸水性和强氧化性
B.“实验1”中产生的气体直接通入澄清石灰水可检验是否含CO2
C.“实验2”可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性
D.“实验1”和“实验2”的现象都说明SO2具有漂白性
12. (2023·浙江绍兴高一检测)探究硫及其化合物的性质,下列实验方案、现象和结论都正确的是 ( )
选项 实验方案 现象 结论
A 往Cu2O固体中加入稀硫酸 产生蓝色溶液 不能说明稀硫酸具有强氧化性
B 往Fe2溶液中通入SO2,再加入BaCl2溶液 产生白色沉淀 SO2具有还原性
C 往CuSO4溶液中通入H2S 产生黑色沉淀 H2S酸性强于H2SO4
D 往紫色石蕊溶液中通入SO2 石蕊溶液先变红后褪色 SO2具有漂白性
13.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为2S2-+4Mn+10H+4Mn(OH)2↓+S2+H2O
C.过程Ⅰ后溶液酸性增强
D.将10 L上清液中的S2-(S2-浓度为480 mg·L-1)转化为S,理论上共需要0.3 mol O2
14.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)。下列说法正确的是 ( )
A.反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
15.(2023·天津二十中高一月考)石墨烯铜复合材料的电导率高,韧性好,可用于制备高铁的“超级导线”。某化学小组用如图装置测定其中的碳含量(铜、碳以外的成分不与浓硫酸反应)。已知:实验前后,各通入一次N2,将装置中的气体全部赶入U形管中。
下列说法不正确的是 ( )
A.可用足量的NaHCO3溶液代替KMnO4溶液
B.若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶,则测定的结果偏高
C.球形干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U形管
D.实验结束后,U形管增重m g,则碳含量为×100%
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(12分)(2023·长沙实验中学高一月考)A、B、C、D、E五种物质中均含有两种相同的元素,其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体,且是形成酸雨的气体之一,在一定条件下有如图所示的转化关系。
回答下列问题:
(1)(1分)上述转化关系中,属于氧化还原反应的有 个。
(2)D气体常用氢氧化钠溶液吸收, (填“能”或“不能”)用澄清石灰水吸收,理由为_______。
写出将其(少量)通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:_______。
(3)(3分)B的浓溶液常用作某些气体的干燥剂,利用了B(浓)的 (填“氧化性”“吸水性”或“酸性”),但该溶液不能用来干燥硫化氢气体,理由为______________ (用化学方程式表示)。
(4)检验A溶液变质的方法为______________ (用必要的文字加以解释)。
17.(14分)(2023·山东菏泽高一期末)SO2常用作漂白剂和防腐剂,但它也是造成大气污染的主要有害气体之一。火力发电厂使用的煤炭是常见的含硫燃料,燃煤烟气需净化后再排放。回答下列问题:
(1)某实验小组探究SO2的化学性质,装置如图所示(abc均为浸有相应试液的棉花,夹持与加热装置略)。
制备SO2的反应的化学方程式为 ;a处的实验现象为 ;b处观察到颜色褪去,SO2体现的化学性质为 。
(2)在工业生产上规定空气中二氧化硫允许排放量不超过0.02 mg·L-1,该小组为测定火力发电厂附近空气中的二氧化硫的含量,进行如下实验:
取标准状况下的空气1.000 L(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓慢通入适量I2的淀粉溶液中,则溶液由蓝色变为无色,向所得溶液中加入稍过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,一系列操作后,称得其质量为0.233 g。其中,“一系列操作”为 ;二氧化硫的含量为 mg·L-1。
(3)该小组查阅资料知:钙基固硫是燃煤烟气脱硫的常用方法,内容是先用CaCO3浆状物吸收SO2,再鼓入空气,得到石膏,变废为宝。此过程发生反应的化学方程式依次为______________,______________。
18.(14分)(2024·山东聊城高一期中)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在造纸工业中常用作漂白剂,能将有色物质还原为无色物质,提高纸浆白度。实验室利用如图流程来制备连二亚硫酸钠:
回答下列问题:
(1)第Ⅰ步需要SO2,若要制取并收集干燥纯净的SO2,所用装置如图所示:
①仪器B的名称为 ,按气流方向连接各仪器口,顺序为a 。
②装置D中的试剂为 ,装置E烧杯中发生反应的离子方程式为 。
(2)利用下列装置制取连二亚硫酸钠:
①先通入SO2,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 ,再打开活塞,加入NaOH溶液制得Na2S2O4。
下列制取Na2S2O4的有关说法正确的是 (填字母)。
a.Na2S2O4的漂白原理与Na2O2相同
b.单向阀的作用是只让气体进入并防倒吸
c.尾气可以用FeCl3溶液处理
②测定产品纯度:称取a g样品溶于水配成250 mL溶液,准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛(HCHO)溶液,充分反应后,加入几滴淀粉溶液,滴加c mol·L-1碘水至反应完全,消耗碘水20.00 mL。上述过程发生的反应有Na2S2O4+2HCHO+H2ONaHSO3·HCHO+NaHSO2·HCHO、NaHSO2·HCHO+2I2+2H2ONaHSO4+4HI+HCHO。
则该样品纯度为 。
周测1 硫及其化合物(解析版)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·广东江门高一期中)化学与生活密切相关,学好化学可让生活更美好。下列说法错误的是 ( )
A.SO2具有漂白性,但不可用于杀菌、消毒
B.SO2可用作葡萄酒中的食品添加剂
C.实验室常将硫黄撒在汞的表面以除去不慎洒落的汞
D.BaSO4难溶于水和盐酸,可用作消化系统X射线检查的内服药剂
答案 A
解析 SO2具有漂白性,可用于漂白纸浆等,并且 SO2有毒,可用于特殊行业的杀菌消毒,A错误;汞有毒,易挥发,与硫能生成HgS,所以实验室常将硫黄撒在汞的表面,以除去不慎洒落的汞,防止汞挥发污染空气,C正确;BaSO4难溶于水和盐酸,且X射线不能透过,故常用作消化系统X射线检查的内服药剂,D正确。
2.(2023·西安长安一中期中)下列关于物质性质的描述正确的是 ( )
A.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
B.H2S不能和CuSO4溶液反应,因为弱酸不能制强酸
C.常温下,浓硫酸可以用铁罐储存和运输,说明铁在常温下与浓硫酸不反应
D.SO3易溶于水,且与水反应生成H2SO4
答案 D
解析 高锰酸钾具有强氧化性,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有还原性,A错误;H2S能和CuSO4溶液反应生成硫化铜沉淀和硫酸,B错误;常温下铁遇浓硫酸钝化,钝化属于化学变化,C错误。
3.(2024·安徽芜湖高一期中)类比推理是研究物质性质的常用方法,下列推理正确的是 ( )
A.已知Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,推测Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
B.浓硫酸与Na2SO3反应可以制备SO2,推测浓硫酸与Na2S反应可以制备H2S
C.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
D.SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀,推测SO2通入Ba(NO3)2溶液也不产生沉淀
答案 C
解析 SO2具有比较强的还原性、Na2O2具有比较强的氧化性,所以Na2O2与SO2发生氧化还原反应生成硫酸钠,故A错误;H2S具有比较强的还原性、浓硫酸具有比较强的氧化性,所以浓硫酸与Na2S发生氧化还原反应生成SO2、S、Na2SO4和H2O,不能制备H2S,故B错误;S的氧化性较弱,只能把变价金属氧化成较低价态,所以Cu与S可直接化合生成Cu2S,故C正确;SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀是因为盐酸酸性强于亚硫酸,SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二氧化硫溶于水使溶液呈酸性,酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,能氧化二氧化硫,生成硫酸根离子,所以会产生硫酸钡沉淀,故D错误。
4.下列离子方程式或化学方程式书写正确的是 ( )
A.SO2通入少量NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2OS+Cl-+2H+
B.足量的SO2通入Na2CO3溶液中:C+SO2CO2+S
C.铁与硫混合加热:2Fe+3SFe2S3
D.浓硫酸与FeS混合:FeS+H2SO4(浓)FeSO4+H2S↑
答案 A
解析 在溶液中ClO-能将SO2氧化为S,本身被还原为Cl-,A项正确;足量的SO2通入Na2CO3溶液中,应生成CO2和HS,B项错误;铁与硫反应只能生成FeS,C项错误;浓硫酸具有强氧化性,能将H2S氧化,D项错误。
5.(2023·天津二十五中高一期末)如图所示为脱硫过程,下列有关说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中,SO2表现还原性
B.过程Ⅱ中,Na2SO3表现氧化性
C.总反应中,1 mol O2可氧化2 mol SO2
D.脱硫过程中,Ca(OH)2可循环利用
答案 C
解析 过程Ⅰ中,SO2和NaOH反应生成Na2SO3和H2O,SO2表现酸性氧化物的性质,不表现还原性,故A错误;过程Ⅱ中,Na2SO3转化为CaSO4,S元素的化合价由+4价变为+6价,Na2SO3表现还原性,故B错误;1 mol O2转移4 mol电子,可氧化2 mol SO2,故C正确;根据图示,再结合过程Ⅰ和过程Ⅱ可知,Ca(OH)2在整个过程中不能循环利用,故D错误。
6.(2023·长春期中)浓硫酸分别和三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是 ( )
A.对比①和②可说明还原性:Br->Cl-
B.对比①和③可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口的白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸被还原成SO2
答案 A
解析 ①中生成的红棕色气体是Br2,Br-被浓硫酸氧化;②中的白雾中含有HCl,浓硫酸不能将Cl-氧化成Cl2,说明还原性:Br- >Cl-,A正确;③中生成的是SO2气体,是H2SO3分解产生的,利用了强酸制弱酸原理,与氧化性无关,B、D错误;②中生成HCl利用了高沸点酸制备低沸点酸的原理,与酸性强弱无关,C错误。
7.(2023·济南高一期末)某兴趣小组利用如图装置制备SO2,并探究SO2的性质。下列说法正确的是 ( )
A.若装置B中为紫色石蕊溶液,则装置B可验证SO2的漂白性
B.若装置B中为Na2S溶液,则B装置可验证SO2具有还原性
C.若装置B中为1.0 mol·L-1的CaCl2溶液,则B中会产生白色沉淀
D.若装置B中有足量的酸性KMnO4溶液,则装置C中不会产生白色沉淀
答案 D
解析 若装置B中为紫色石蕊溶液,通入SO2气体后,紫色石蕊溶液变红,说明SO2是酸性氧化物,故A错误;若装置B中为Na2S溶液,通入SO2气体后,有淡黄色S沉淀生成,说明SO2具有氧化性,故B错误;SO2溶于水生成的H2SO3是弱酸,酸性比HCl弱,通入SO2气体后,装置B中不会产生沉淀,故C错误;SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成H2SO4,则装置B中有足量的酸性KMnO4溶液,SO2气体全部被吸收,无SO2进入装置C中,装置C中不会产生白色沉淀,故D正确。
8.(2023·郑州高一期末)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫及其化合物的“价—类”二维图及它们之间相互转化的部分信息。下列说法错误的是 ( )
A.C与A反应生成B,体现C的氧化性
B.C可使品红溶液褪色,体现C的漂白性
C.C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径
D.E的浓溶液可作干燥剂,能干燥Cl2、CO2、NH3等气体
答案 D
解析 SO2和H2S生成S单质,体现SO2的氧化性,A正确;SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B正确;SO2被氧化生成SO3,SO3与水反应生成硫酸,或者SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧化生成H2SO4,都是造成酸雨的可能途径,C正确;浓硫酸可作干燥剂,但是不能干燥NH3,D错误。
9.(2023·成都高一期中)如图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物,下列说法正确的是 ( )
A.①③④②可以检出SO2,检不出CO2、H2O
B.①④③②可以检出H2O、SO2、CO2
C.①④②③可以检出H2O、CO2,检不出SO2
D.①②③④可以检出CO2,检不出SO2、H2O
答案 B
解析 ①③④②可以检出SO2、CO2,检验出的H2O的来源无法确定,A错误;①④②③可以检出H2O,检不出CO2,因为CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊,C错误;①②③④检不出CO2、SO2、H2O,D错误。
10.(2023·江苏南通高一统考)史料记载,我国在明代就有了利用绿矾(FeSO4·7H2O)和硝酸钾制备硝酸的工艺,其主要流程如图所示。已知“煅烧”后产生三种气态氧化物。
下列说法正确的是 ( )
A.烧渣的成分为FeO
B.“吸收”过程中发生反应之一为2SO2+2H2O+O22H2SO4
C.加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸
D.该流程中涉及化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型
答案 B
解析 FeSO4·7H2O经“煅烧”后产生三种气态氧化物,则FeSO4·7H2O高温分解成Fe2O3、SO2、SO3、H2O,烧渣的成分为Fe2O3,故A错误;“吸收”过程中发生反应为2SO2+2H2O+O22H2SO4、SO3+H2OH2SO4,故B正确;加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸难挥发,硝酸易挥发,故C错误;该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应,没有发生置换反应,故D错误。
11.(2023·青岛高一期末)利用如下实验研究浓硫酸的性质。
实验1:取2 g蔗糖放入大试管中,加2~3滴水,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,蔗糖变黑,同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,观察到酸性KMnO4溶液褪色。
实验2:将一小片铜放入试管中再加入3 mL浓硫酸,加热,将产生的气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水,得到蓝色溶液。
下列说法正确的是 ( )
A.“实验1”只可以说明浓硫酸具有吸水性和强氧化性
B.“实验1”中产生的气体直接通入澄清石灰水可检验是否含CO2
C.“实验2”可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性
D.“实验1”和“实验2”的现象都说明SO2具有漂白性
答案 C
解析 “实验1”中蔗糖变黑,可以说明浓硫酸具有吸水性、强氧化性和脱水性,故A错误;“实验1”中产生的气体含有CO2和SO2,需要先除去SO2再通入澄清石灰水检验是否含CO2,故B错误;“实验2”中铜片和浓硫酸反应生成SO2可以说明浓硫酸具有强氧化性,生成蓝色的铜盐说明有酸性,故C正确;“实验1”的现象说明SO2具有还原性,“实验2”的现象说明SO2具有漂白性,故D错误。
12. (2023·浙江绍兴高一检测)探究硫及其化合物的性质,下列实验方案、现象和结论都正确的是 ( )
选项 实验方案 现象 结论
A 往Cu2O固体中加入稀硫酸 产生蓝色溶液 不能说明稀硫酸具有强氧化性
B 往Fe2溶液中通入SO2,再加入BaCl2溶液 产生白色沉淀 SO2具有还原性
C 往CuSO4溶液中通入H2S 产生黑色沉淀 H2S酸性强于H2SO4
D 往紫色石蕊溶液中通入SO2 石蕊溶液先变红后褪色 SO2具有漂白性
答案 A
解析 在该反应过程中,+1价铜发生歧化反应生成+2价铜离子和单质铜,硫酸中元素化合价未发生变化,不能表现稀硫酸的氧化性,A正确;硫酸铁中含有硫酸根离子,和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,不能体现二氧化硫的还原性,B错误;硫化铜难溶于水和酸,故CuSO4和硫化氢反应可以生成硫化铜和硫酸,不能证明酸性的强弱,C错误;二氧化硫不能漂白指示剂,D错误。
13.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为2S2-+4Mn+10H+4Mn(OH)2↓+S2+H2O
C.过程Ⅰ后溶液酸性增强
D.将10 L上清液中的S2-(S2-浓度为480 mg·L-1)转化为S,理论上共需要0.3 mol O2
答案 B
解析 CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物,故A正确;过程Ⅱ中,反应的离子方程式为2S2-+4Mn+9H2O4Mn(OH)2↓+S2+10OH-,故B错误;过程Ⅰ的反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-2Mn+4H2O,消耗OH-,溶液酸性增强,故C正确;10 L上清液中S2-的质量为480 mg·L-1×10 L=4 800 mg=4.8 g,物质的量为=0.15 mol,根据得失电子守恒得0.15 mol×8=n(O2)×4,n(O2)=0.3 mol,理论上共需要0.3 mol O2,故D正确。
14.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)。下列说法正确的是 ( )
A.反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
答案 D
解析 反应①中先变蓝后褪色是因为KIO3的还原产物先是I2后是I-,说明SO2具有还原性,反应②属于酸性氧化物和碱的反应,说明SO2具有酸性氧化物的通性,A错误;根据元素守恒,反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④是非氧化还原反应,C错误;反应②吸收了SO2,反应④放出了SO2,可利用这两个反应回收SO2,D正确。
15.(2023·天津二十中高一月考)石墨烯铜复合材料的电导率高,韧性好,可用于制备高铁的“超级导线”。某化学小组用如图装置测定其中的碳含量(铜、碳以外的成分不与浓硫酸反应)。已知:实验前后,各通入一次N2,将装置中的气体全部赶入U形管中。
下列说法不正确的是 ( )
A.可用足量的NaHCO3溶液代替KMnO4溶液
B.若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶,则测定的结果偏高
C.球形干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U形管
D.实验结束后,U形管增重m g,则碳含量为×100%
答案 A
解析 SO2和NaHCO3反应生成CO2气体,则不能有效测量电热炉中生成CO2的质量,A错误;若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶,水蒸气进入U形管,U形管增重质量偏高,则测定的结果偏高,B正确;球形干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U形管,减少实验误差,C正确;U形管增重的m g为CO2的质量,根据C元素守恒,碳含量为×100%,D正确。
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(12分)(2023·长沙实验中学高一月考)A、B、C、D、E五种物质中均含有两种相同的元素,其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体,且是形成酸雨的气体之一,在一定条件下有如图所示的转化关系。
回答下列问题:
(1)(1分)上述转化关系中,属于氧化还原反应的有 个。
(2)D气体常用氢氧化钠溶液吸收, (填“能”或“不能”)用澄清石灰水吸收,理由为_______。
写出将其(少量)通入澄清石灰水中发生反应的离子方程式:_______。
(3)(3分)B的浓溶液常用作某些气体的干燥剂,利用了B(浓)的 (填“氧化性”“吸水性”或“酸性”),但该溶液不能用来干燥硫化氢气体,理由为______________ (用化学方程式表示)。
(4)检验A溶液变质的方法为______________ (用必要的文字加以解释)。
答案 (1)2 (2)不能 澄清石灰水中氢氧化钙浓度较小,不能充分吸收二氧化硫气体 Ca2++2OH-+SO2CaSO3↓+H2O (3)吸水性 H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O (4)取少量A溶液于试管,向试管中滴加过量稀盐酸,再向试管中滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,说明A溶液变质,若无现象,说明未变质
解析 (1)上述转化关系中,亚硫酸钠(A)和氧气反应生成硫酸钠(C)是氧化还原反应,二氧化硫(D)催化氧化生成三氧化硫(E)是氧化还原反应,其余都是非氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的有2个。(3)B的浓溶液常用作某些气体的干燥剂,主要是吸收气体中的水分,因此利用了B(浓)的吸水性,但该溶液不能用来干燥硫化氢气体,硫化氢是还原性气体,浓硫酸是强氧化性酸,两者发生氧化还原反应:H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O。(4)A变质后变为硫酸钠,检验A溶液变质主要是将亚硫酸根离子变为气体后再用钡离子检验硫酸根离子。
17.(14分)(2023·山东菏泽高一期末)SO2常用作漂白剂和防腐剂,但它也是造成大气污染的主要有害气体之一。火力发电厂使用的煤炭是常见的含硫燃料,燃煤烟气需净化后再排放。回答下列问题:
(1)某实验小组探究SO2的化学性质,装置如图所示(abc均为浸有相应试液的棉花,夹持与加热装置略)。
制备SO2的反应的化学方程式为 ;a处的实验现象为 ;b处观察到颜色褪去,SO2体现的化学性质为 。
(2)在工业生产上规定空气中二氧化硫允许排放量不超过0.02 mg·L-1,该小组为测定火力发电厂附近空气中的二氧化硫的含量,进行如下实验:
取标准状况下的空气1.000 L(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓慢通入适量I2的淀粉溶液中,则溶液由蓝色变为无色,向所得溶液中加入稍过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,一系列操作后,称得其质量为0.233 g。其中,“一系列操作”为 ;二氧化硫的含量为 mg·L-1。
(3)该小组查阅资料知:钙基固硫是燃煤烟气脱硫的常用方法,内容是先用CaCO3浆状物吸收SO2,再鼓入空气,得到石膏,变废为宝。此过程发生反应的化学方程式依次为______________,______________。
答案 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 变为红色 还原性 (2)过滤、洗涤、干燥 64 (3)CaCO3+SO2CaSO3+CO2 2CaSO3+O22CaSO4
解析 (1)SO2通过铜和浓硫酸加热反应制取,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸电离出氢离子,因此a处的实验现象为变为红色;b处观察到颜色褪去,说明二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生反应,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,则SO2体现的化学性质为还原性。(2)取标准状况下的空气1.000 L(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓慢通入适量I2的淀粉溶液中,则溶液由蓝色变为无色,向所得溶液中加入稍过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥,称得其质量为0.233 g,该沉淀为硫酸钡,其物质的量为0.001 mol,则根据硫元素守恒得到二氧化硫物质的量为0.001 mol,则二氧化硫的含量为=64 mg·L-1。
18.(14分)(2024·山东聊城高一期中)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在造纸工业中常用作漂白剂,能将有色物质还原为无色物质,提高纸浆白度。实验室利用如图流程来制备连二亚硫酸钠:
回答下列问题:
(1)第Ⅰ步需要SO2,若要制取并收集干燥纯净的SO2,所用装置如图所示:
①仪器B的名称为 ,按气流方向连接各仪器口,顺序为a 。
②装置D中的试剂为 ,装置E烧杯中发生反应的离子方程式为 。
(2)利用下列装置制取连二亚硫酸钠:
①先通入SO2,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 ,再打开活塞,加入NaOH溶液制得Na2S2O4。
下列制取Na2S2O4的有关说法正确的是 (填字母)。
a.Na2S2O4的漂白原理与Na2O2相同
b.单向阀的作用是只让气体进入并防倒吸
c.尾气可以用FeCl3溶液处理
②测定产品纯度:称取a g样品溶于水配成250 mL溶液,准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入足量甲醛(HCHO)溶液,充分反应后,加入几滴淀粉溶液,滴加c mol·L-1碘水至反应完全,消耗碘水20.00 mL。上述过程发生的反应有Na2S2O4+2HCHO+H2ONaHSO3·HCHO+NaHSO2·HCHO、NaHSO2·HCHO+2I2+2H2ONaHSO4+4HI+HCHO。
则该样品纯度为 。
答案 (1)①恒压滴液漏斗 decbf ②浓硫酸 SO2+2OH-S+H2O
(2)①Zn+2SO2ZnS2O4 bc ②×100%
解析 (1)①要制取并收集干燥纯净的SO2气体,一般顺序是“发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”,故连接顺序是adecbf。②从装置连接顺序以及实验目的可以得出装置D是干燥SO2,故装置D中用的是浓硫酸;装置E是尾气处理装置,用NaOH溶液来吸收尾气SO2,反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O。(2)①根据图中所给物质,可知三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Zn+2SO2ZnS2O4;连二亚硫酸钠能将有色物质还原为无色物质,说明连二亚硫酸钠是利用还原性来使有色物质变为无色物质,Na2O2漂白原理是利用其氧化性,故a错误;单向阀只能向一个方向通气,可以防倒吸,故b正确;NaOH溶液或FeCl3溶液都能和SO2反应,故c正确。②根据已知反应可知n=n×10=0.01c mol×10,m=0.1c mol×174 g·mol-1,故样品纯度为×100%。