高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素实验活动5 不同价态含硫物质的转化第3课时同步测试题

第五章　第一节　第3课时

A组·基础达标

1．下列转化不能一步实现的是(　　)

A．S→H2S B．S→SO3

C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2

【答案】B

【解析】S与H2反应生成H2S，A正确；S与O2反应只能生成SO2，SO2再与O2反应才能生成SO3，B错误；H2SO4与Cu、C等反应均可生成SO2，C正确；Na2SO3与H2SO4等强酸反应生成SO2，D正确。

2．下列反应能产生二氧化硫的是(　　)

A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应

C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应

【答案】D

【解析】A中两者反应生成硫酸铜和水，错误；B中两者反应生成硫酸钠，错误；C中两者反应生成硫酸，错误；D中两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，正确。

3．下列离子的检验方法正确的是(　　)

A．某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl－

B．某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SO

C．某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+

D．某溶液中加稀硫酸产生无色气体，将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉淀，说明原溶液中有CO

【答案】C

【解析】与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl－、SO等，A错误；与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有SO、Ag＋等，B错误；与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀的离子只有Cu2+，C正确；与稀硫酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的离子有SO、HSO、CO、HCO等，D错误。

4．已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。欲除去SO2中混有的少量的SO3气体，可使气体通过(　　)

A．澄清石灰水 B．饱和NaHSO3溶液

C．水 D．饱和NaHCO3溶液

【答案】B

【解析】SO2、SO3都能与石灰水反应，A错误；SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋H2O＋2SO2，而SO2不与饱和NaHSO3反应，B正确；SO2在水中溶解性为1∶40，C错误；SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2，消耗了SO2，生成的CO2为新的气体杂质，D错误。

5．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为(　　)

A．加入过量Na2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3

B．加入过量K2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3

C．加入过量Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3

D．加入过量K2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3

【答案】D

【解析】加入过量Na2CO3，除去了Ba2+，但引入了杂质离子Na＋，A错误；加入过量K2SO4，除去了Ba2+，但引入了杂质离子SO，B错误；加入过量Na2SO4，除去了Ba2+，但引入了杂质离子Na＋和SO，C错误；加入过量K2CO3，除去了Ba2+，多余的CO可与HNO3反应而除去，D正确。

6．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（提示：HNO3具有强氧化性，可将SO氧化为SO）(　　)

A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀

B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀

C．无色溶液白色沉淀

D．无色溶液无色溶液白色沉淀

【答案】C

【解析】A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C中所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。

7．（2021·广东珠海香洲期中）某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是(　　)

A．该工艺流程用来制备H2SO4

B．气体M是O2

C．气体M与FeSO4溶液发生的反应属于化合反应

D．SO2与Fe2 (SO4) 3溶液反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1

【答案】C

【解析】由工艺流程的箭头指向可知，该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用，气体M和SO2为反应物，指向流程之外的箭头只有硫酸（部分硫酸又参与循环），即硫酸铁和二氧化硫作用生成硫酸和硫酸亚铁。气体M和硫酸、硫酸亚铁作用生成硫酸铁。根据上述分析知该工艺流程是用来制备硫酸的，A项正确；根据反应关系知气体M、H2SO4和FeSO4作用生成Fe2(SO4)3，所以M是具有氧化性的气体，如O2等，B项正确；气体M、FeSO4溶液和硫酸溶液作用生成Fe2(SO4)3和H2O，C项错误；SO2参加反应时的化学方程式为SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，D项正确。

8．某同学在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如图实验。

(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为___________________________________。

(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是_____________________ ______________________________　　　　。

(3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是__________________________________________。

(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：

①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于　　　　　　　。

②造成反应多样性的主要因素有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【答案】(1)Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑

(2)铁丝表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行

(3)SO2＋2OH－===SO＋H2O

(4)①＋1价的氢元素

②反应物的浓度、温度（合理即可）

【解析】(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化。(3)实验Ⅲ中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。

B组·能力提升

9．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W，W溶于水又得到Y，则X和Y是(　　)

①Na2S和稀硫酸　②Na2SO3和盐酸　③Na2S和盐酸　④Na2SO3和稀硫酸

A．只有① B．①②

C．②③ D．①④

【答案】D

【解析】①中Na2S和稀硫酸反应生成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，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。②中Na2SO3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。同理③不符合题中转化关系。④中Na2SO3和稀硫酸反应生成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。

10．（2022·山东德州期末）下列关于硫及其化合物的说法正确的是(　　)

A.向BaCl2溶液中通入SO2，产生白色沉淀

B．SO2具有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．CuS可以通过两种单质直接化合制得

D．硫在过量纯氧中燃烧生成三氧化硫

【答案】B

11．SO2气体通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为(　　)

A．BaSO4、BaSO3、S B．S、BaSO3、BaSO4

C．BaSO3、BaSO4、S D．BaSO3、S、BaSO4

【答案】C

【解析】SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀；SO2与Cl2发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，SO＋Ba2+===BaSO4↓；SO2具有弱氧化性，可与H2S发生反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，故沉淀分别为BaSO3、BaSO4、S。

12．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SO氧化为SO）

(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H2SO4　B．稀HNO3　C．稀HCl

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。

A．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤　　　（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________________________________________________________________________。

B．实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是：

a.　　　　　　　　　　　　，

b.　　　　　　　　　　　　，

c.　　　　　　　　　　　　，

d.　　　　　　　　　　　　。

【答案】(1)Na2SO3　Na2SO4　(2)②C　(4)A.不　检验是否含Na2SO4　B．验证SO2　除去SO2　验证SO2是否已被除尽　验证CO2

【解析】(1)样品中成分Na2SO3具有还原性，易被氧化为Na2SO4，样品中可能含有的另两种成分为Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在，实则是鉴定CO、SO、SO的存在；在①步加入Ba2+后，产生的沉淀可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4，为此在②步所加的酸只能为稀HCl，因为H2SO4能干扰SO检验，HNO3能将SO氧化为SO，干扰SO的检验，③步中在给定装置及试剂后，首先检验产生的气体为SO2，再除去SO2，并检验SO2已被除尽，再检验CO2气体。(3)通过各装置中的现象，从而证实猜想中的成分，从而说明样品已变质。(4)实验步骤①中所加BaCl2溶液为检验样品中是否含Na2SO4，不多余。