化学必修 第二册第一节 硫及其化合物第4课时课后作业题

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第五章第5章 第1节硫及其化合物 第4课时以价类二维图分析未知含硫物质的性质基础达标一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．现有两瓶溶液，新制饱和氯水和亚硫酸，下列方法或试剂(必要时可加热)能用于鉴别它们的是(　　)①观察颜色　②石蕊试液　③品红溶液A．①②③　　　　 B．只有①③C．只有②③ D．只有①②2．由SO2和O2制备SO3(熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃)的模拟装置如图所示(加热和夹持装置省略)：下列说法不正确的是(　　)A．装置①中的试剂为浓硫酸B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂D．从装置⑤逸出的气体只有O23．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为还原剂，已知25.0 mL 0.01 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把22.4 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成(　　)A．S2－ B．SC．SO D．SO4．价类二维图是反映元素的化合价与物质类别之间的关系，构建价类二维图是化学学习的重要方法。如图是某同学绘制的关于硫元素的价类二维图。下列说法中错误的是(　　)A．图中a物质的化学式为H2SO3B．b处对应物质的类别是碱C．SO2与氯气的漂白原理不相同D．H2S气体与SO2气体能在一定条件下反应生成一种淡黄色的固体，在该反应中只有硫元素化合价发生了改变二、非选择题5．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。Ⅰ.[查阅资料](1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸。Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示(省略夹持装置)：实验步骤：(1)检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称                 ；E中的试剂是              (填字母)。A．稀H2SO4 B．NaOH溶液C．饱和NaHSO3溶液(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经       (填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。Ⅲ.[探究与反思](1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，             ，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对Ⅱ中实验步骤(2)进行了改进，改进后的操作是                                                       。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过              方法提纯。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：对实验现象的“解释或结论”错误的是(　　)选项实验现象解释或结论Aa中溶液褪色氧化性：SO>I－Bb中加硫酸后产生淡黄色沉淀SO和S2－在酸性条件下发生反应Cc中有刺激性气味的气体产生硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO＋2H＋===SO2↑＋H2ODd中产生白色沉淀Na2SO3溶液已变质2．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO>I－>Cl－)。酒样气体溶液数据处理下列说法不正确的是(　　)A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准溶液B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准溶液3．SO2气体通入BaCl2溶液中，未见白色沉淀，继续通入另一种气体立即产生沉淀，则通入的气体不可能的是(　　)A．Cl2　 B．N2　C．H2S　 D．CO24．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是(　　)A．a和c反应可以生成bB．用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液C．e的浓溶液可用铝槽车运输D．d能使品红溶液褪色5．将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，SO2在上述反应中的作用是(　　)A．酸 B．漂白剂C．还原剂 D．氧化剂二、非选择题6．某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图所示：①先通入N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中N2的作用是                  。②装置B的作用是                             。(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2，并进行验证，选用上述实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。①实验装置连接的合理顺序为AB               。装置H中黑色粉末是           。②能证明产物中有CO的现象是                                               。③若含有SO2，E装置的作用是                               (用化学方程式说明)。(3)某同学利用如图装置验证固态产物，能证明固态产物中含有Na2S的现象是              。若实验中发现固态产物完全反应后，锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，说明固态产物中除含有Na2S外，还含有少量的           (填一种可能的物质)。            答案第五章第5章 第1节硫及其化合物 第4课时以价类二维图分析未知含硫物质的性质基础达标一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．现有两瓶溶液，新制饱和氯水和亚硫酸，下列方法或试剂(必要时可加热)能用于鉴别它们的是(　A　)①观察颜色　②石蕊试液　③品红溶液A．①②③　　　　 B．只有①③C．只有②③ D．只有①②解析：新制氯水呈浅黄绿色，亚硫酸呈无色，①法可鉴别；氯水中加入石蕊溶液先变红后褪色，亚硫酸加入石蕊溶液只变红，②法可鉴别；氯水和亚硫酸都能使品红溶液褪色，再加热褪色后的溶液，加入亚硫酸的品红溶液恢复红色，③法可鉴别，故选A。2．由SO2和O2制备SO3(熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃)的模拟装置如图所示(加热和夹持装置省略)：下列说法不正确的是(　B　)A．装置①中的试剂为浓硫酸B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂D．从装置⑤逸出的气体只有O23．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为还原剂，已知25.0 mL 0.01 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把22.4 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成(　C　)A．S2－ B．SC．SO D．SO解析：标准状况下22.4 mL(即0.001 mol)Cl2完全转化为Cl－时，得电子0.001 mol×2＝0.002 mol，设S2O转化成的产物中，硫的化合价是x，则根据得失电子守恒可知：0.025×0.01×2×(x－2)＝0.002，解得x＝＋6，所以S2O转化成SO，C正确。4．价类二维图是反映元素的化合价与物质类别之间的关系，构建价类二维图是化学学习的重要方法。如图是某同学绘制的关于硫元素的价类二维图。下列说法中错误的是(　B　)A．图中a物质的化学式为H2SO3B．b处对应物质的类别是碱C．SO2与氯气的漂白原理不相同D．H2S气体与SO2气体能在一定条件下反应生成一种淡黄色的固体，在该反应中只有硫元素化合价发生了改变解析：a点所示物质是一种酸，其中硫元素显＋4价，对应的物质可以是H2SO3，A项正确；硫酸铵是由铵根离子与硫酸根离子构成的化合物，属于盐，B项错误；SO2与氯气的漂白原理不相同，氯气是利用其氧化性，而二氧化硫是利用化合反应，C项正确；H2S气体与SO2气体能在一定条件下反应生成一种淡黄色的固体——硫，同时生成水，硫元素由反应前的－2价和＋4价变成反应后的0价，其他元素的化合价没有改变，D项正确。二、非选择题5．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。Ⅰ.[查阅资料](1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸。Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示(省略夹持装置)：实验步骤：(1)检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗；E中的试剂是B(填字母)。A．稀H2SO4 B．NaOH溶液C．饱和NaHSO3溶液(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经蒸发(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。Ⅲ.[探究与反思](1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对Ⅱ中实验步骤(2)进行了改进，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过重结晶方法提纯。解析：Ⅱ.(1)仪器a为分液漏斗；在A装置中产生污染环境的气体SO2，故E装置用于处理未反应的SO2，在给定的三种溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。Ⅲ.(1)根据Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于稀盐酸，而BaSO4难溶于盐酸，则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，将生成的沉淀过滤、洗涤后，向沉淀中加入稀盐酸，沉淀未完全溶解，说明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成的刺激性气味的气体为SO2，则沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有SO。(2)由Ⅰ中(3)可知Na2SO3易被氧化，故装置中的空气能将Na2SO3氧化，为了减少Na2SO4的生成量，应先将装置中的空气排尽，可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽。(3)因为Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高而显著增大，故可采用重结晶法将其提纯。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：对实验现象的“解释或结论”错误的是(　AD　)选项实验现象解释或结论Aa中溶液褪色氧化性：SO>I－Bb中加硫酸后产生淡黄色沉淀SO和S2－在酸性条件下发生反应Cc中有刺激性气味的气体产生硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO＋2H＋===SO2↑＋H2ODd中产生白色沉淀Na2SO3溶液已变质2．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO>I－>Cl－)。酒样气体溶液数据处理下列说法不正确的是(　A　)A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准溶液B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准溶液解析：二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠溶液反应，所以此时不能选择NaOH标准溶液滴定，故A项错误；氮气不溶于水，可将溶液中的气体全部赶出，以减少实验误差，故B项正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒被氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，故C项正确；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准溶液，故D项正确。3．SO2气体通入BaCl2溶液中，未见白色沉淀，继续通入另一种气体立即产生沉淀，则通入的气体不可能的是(　BD　)A．Cl2　 B．N2　C．H2S　 D．CO2解析：Cl2把SO2氧化，在溶液中生成硫酸钡沉淀，A不符合题意；SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3与N2不反应，不会产生沉淀，B符合题意；H2S与SO2反应生成S单质固体，C不符合题意；CO2不与BaCl2反应，不会产生沉淀，D符合题意。4．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是(　BD　)A．a和c反应可以生成bB．用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液C．e的浓溶液可用铝槽车运输D．d能使品红溶液褪色解析：单质b是黄色固体单质，为S单质，f、h均为正盐，且焰色都是黄色，说明含钠元素，d为硫元素的氧化物为SO3，c为SO2，a为H2S，e为H2SO4，g为H2SO3，f为硫酸钠，h为亚硫酸钠，以此解答该题。a(H2S)和c(SO2)发生氧化还原反应生成单质b(S)，故A正确；硫酸钠、亚硫酸钠与BaCl2溶液都可生成沉淀，不能鉴别，故B错误；e的浓溶液为浓硫酸，常温下遇到铝、铁发生钝化，可用铝槽车运输，故C正确；d为SO3，不具有漂白性，不能使品红溶液褪色，故D错误。5．将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，SO2在上述反应中的作用是(　C　)A．酸 B．漂白剂C．还原剂 D．氧化剂解析：由沉淀中Cu、Cl的含量可得Cl、Cu原子个数比约为1∶1，则为CuCl。铜的化合价降低，作氧化剂，则SO2作还原剂。二、非选择题6．某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图所示：①先通入N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中N2的作用是排出装置中的空气并将生成的气体及时吹出。②装置B的作用是防倒吸，作安全瓶。(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2，并进行验证，选用上述实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。①实验装置连接的合理顺序为ABFECDGHC。装置H中黑色粉末是CuO。②能证明产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色，其后的C中的澄清石灰水变浑浊。③若含有SO2，E装置的作用是5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4(用化学方程式说明)。(3)某同学利用如图装置验证固态产物，能证明固态产物中含有Na2S的现象是试管中出现黑色沉淀。若实验中发现固态产物完全反应后，锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，说明固态产物中除含有Na2S外，还含有少量的Na2SO3(填一种可能的物质)。解析：(1)①C能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物，为了防止氧气对实验的干扰，先通入N2，然后加热，直至反应结束，可以排出装置中的空气并将生成的气体及时吹出。②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体，装置B可以防止倒吸，为安全瓶。(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2，由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，需要先检验SO2，然后除去SO2后再检验CO2，最后除去CO2后再检验CO，故实验装置的合理连接顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C；一氧化碳具有还原性，可以还原金属氧化物，故装置H中黑色粉末可以是氧化铜。②H中黑色粉末变为红色，其后的C中的澄清石灰水变浑浊，即可证明产物中有CO。③二氧化硫能够与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，反应的化学方程式为5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。(3)若存在Na2S，则Na2S能够与稀硫酸反应生成硫化氢气体，硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀；锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，该黄色沉淀是硫单质，可能是硫化氢与＋4价的硫的化合物反应生成的，说明固体产物中除含有Na2S外，还可能含有少量的Na2SO3。