高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物课后练习题
展开一、单选题
1.探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出
2.下列浓硫酸的叙述错误的是
A.浓硫酸可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.1 ml铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
3.一种以黄铁矿(主要成分是,设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图:
下列说法正确的是
A.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
B.依据上述流程,当最终生成0.1ml时,共转移7.5ml电子
C.“吸收”时若用水吸收三氧化硫会在酸雾产生
D.标准状况下,22.4L中含有的原子总数为
4.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b处处先变红后褪色,说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
5.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是
A.在图示的转化中,和是中间产物
B.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
C.图示转化的总反应是
D.当有转化为硫单质时,需要消耗的物质的量为
6.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),其中说法正确的是
A.反应①说明SO2具有氧化性,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,则反应物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
7.下列反应中,SO2表现了还原性的是
A.SO2+H2OH2SO3B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2SO3D.SO2+CaO=CaSO3
8.下列说法正确的是
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
9.现有两瓶无色溶液,分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是
A.分别取少量两种溶液加水稀释,比较热效应
B.分别取少量两种溶液滴加到纸张上,观察纸张是否变黑
C.分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液,观察是否产生白色沉淀
D.分别取足量两种溶液向其中加入铁片,一段时间后观察铁片是否溶解
10.下列有关浓硫酸的说法正确的是
A.常温下,浓硫酸可用铝质容器储存,说明铝与浓硫酸不反应
B.浓硫酸中加入红热的炭块,产生的气体中有两种酸性氧化物
C.浓硫酸可用于Cl2、SO2、NH3的干燥,体现了浓硫酸的吸水性
D.分别向胆矾和滤纸表面滴加浓硫酸,胆矾变白,滤纸变黑,均体现浓硫酸的脱水性
二、实验题
11.某小组同学利用以下实验装置研究SO2的性质(经检验,装置的气密性良好)。
(1)①中的现象说明SO2具有 _______性。
(2)②中石蕊溶液变红,说明SO2与H2O反应生成了酸性物质。写出该反应的化学方程式 _______。
(3)③中产生淡黄色浑浊,体现了SO2的 _______(填字母序号)。
a.氧化性 b.还原性
(4)④的作用是 _______。
12.某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示,装置进行有关实验。实验中甲同学将a g Cu片和12 mL 18 ml·L-1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的 H2SO4和Cu剩余。
请回答下列问题:
(1)写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式:_______。
(2)装置D内盛品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是_______。实验装置中有可能造成环境污染,试用最简单的方法解决(实验用品自选)_______。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B装置中的现象是_______。
(4)F中应放置的液体是_______(填字母)。
A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液
(5)为什么有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解,你认为原因是_______。
(6)下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_______(填字母)。
A.Fe粉B.BaCl2溶液
C.AgD.Na2CO3溶液
(7)甲同学向A中反应后的溶液中通入一种气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是_______(填名称),化学反应方程式是_______。
三、工业流程题
13.以高硫铝土矿(主要成分为、、少量和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示,能溶于NaOH溶液,与NaOH溶液不反应。
(1)焙烧过程均会产生,用NaOH溶液吸收过量的离子方程式为_____________________。
(2)添加1%和不添加的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。
已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于;
。
①不添加CaO的矿粉在低于焙烧时,去除的硫元素主要来源于____________(填化学式)。
②焙烧时,添加1%的矿粉硫去除率比不添加的矿粉硫去除率低,其主要原因是_________________________。
参考答案:
1.B
【详解】A.上下移动甲中铜丝可控制反应的发生与停止,从而控制生成SO2的量以减少对空气的污染,体现了绿色化学的思想,A正确;
B.二氧化硫的密度比空气大,应采取向上排空气法收集,集气瓶中应长管进气、短管出气,B错误;
C.含铜离子的溶液呈蓝色,可以将试管中的液体倒入水中稀释,根据溶液是否呈蓝色确定是否有CuSO4生成,C正确;
D.结晶水合物加热时容易失去结晶水,不宜采取蒸发结晶的方法,硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶可析出 CuSO4⋅5H2O ,D正确;
答案选B。
2.B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体;浓硫酸具有强氧化性和酸性,不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气,故A正确;
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,S元素化合价降低,浓硫酸既表现了强氧化性,故B错误;
C.Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,1 ml铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到1ml二氧化硫,标准状况下为22.4 L,故C正确;
D.浓硫酸能使铁、铝钝化,常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,故D正确;
故选B。
3.C
【分析】黄铁矿的主要成分是FeS2,“烧”时生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式为,将生成的SO2进行催化氧化,生成SO3,最后与水反应生成硫酸,据此分析作答。
【详解】A.根据分析可知,黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为,A错误;
B.根据煅烧的反应,可以确定0.05ml FeS2反应生成0.1ml SO2,转移0.55ml电子,0.1ml SO2被氧化生成SO3时转移0.2ml电子,SO3与水反应时不发生电子转移,因此反应生成0.1mlH2SO4时,转移0.75ml电子,B错误;
C.SO3溶于水会产生大量热量,这个热量会使得水蒸发变成水蒸气,然后SO3气体就会溶解在水蒸气中,从而产生酸雾(H2SO4),C正确;
D.标准状况下,三氧化硫为固体,难以计算22.4L的物质的量和原子总数,D错误;
答案选C。
4.B
【详解】A.Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,既体现了浓硫酸的酸性又体现了强氧化性,A错误;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,说明二氧化硫是酸性氧化物,B正确;
C.b处品红本身为红色,现象上不存在先变红后褪色,C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.该过程中发生反应:、、,由此可知,和是中间产物,故A正确;
B.由图知,元素的化合价没发生变化,故B错误;
C.根据图示,总反应为硫化氢和氧气反应生成S单质和水,总反应方程式为,故C正确;
D.根据总反应方程式,当有转化为硫单质时,需要消耗的物质的量为,故D正确;
选B。
6.D
【详解】A.反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,SO2体现还原性,A错误;
B.根据原子守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;
C.反应④不是氧化还原反应因为元素没有化合价变化,C错误;
D.利用反应②④,可以吸收SO2并回收利用,②中SO2作反应物,⑤中SO2为产物,D正确;
故选D。
7.C
【详解】A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质,三个反应均为非氧化还原反应,不符合题意,C项SO2中S元素化合价升高,SO2作还原剂,发生了氧化反应,表现了还原性,符合题意,故选C。
8.B
【分析】常见漂白剂的漂白原理:Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性;SO2是能和有机色质化合生成无色物质;活性炭是因吸附有机色质而漂白。
【详解】A.SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红褪色是因其具有漂白性,SO2不能使指示剂褪色,A错误;
B.因为能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2,B正确;
C.因为这些漂白剂的漂白原理不相同,SO2漂白属于化合型,活性炭属于吸附型,漂白粉、Na2O2属于氧化型,C错误;
D.等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl,从而失去漂白能力,D错误;
故选B。
9.C
【详解】A.浓硫酸溶于水会放出大量热量使溶液温度升高;而稀硫酸溶于水,没有明显的热量变化,温度几乎不变,因此可以通过分别取少量两种溶液加水稀释,比较热效应进行鉴别,A正确;
B.浓硫酸具有脱水性,能够使有机物脱水炭黑,而稀硫酸不具有脱水性,因此分别取少量两种溶液滴加到纸张上,观察纸张是否变黑,变黑的是浓硫酸,不能变黑的是稀硫酸,B正确;
C.二者溶于BaCl2溶液中都会电离产生,因此能够与溶液中的Ba2+结合形成BaSO4白色沉淀,因此不能使用BaCl2溶液进行鉴别,C错误;
D.在室温下铁遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步反应,而铁加入稀硫酸中,会发生反应使铁片溶解,溶液变为浅绿色,同时产生气泡,二者现象不同,可以进行鉴别,D正确;
故合理选项是C。
10.B
【详解】A.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存,原因是在常温下,铝与浓硫酸发生钝化,在铝的表面生成致密氧化物薄膜,阻止了铝与浓硫酸的反应,A错误;
B.浓硫酸中加入红热的炭块,发生的反应方程式为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生SO2和CO2两种酸性氧化物,B正确;
C.NH3可以浓硫酸反应,生成硫酸铵和水,浓硫酸不可用于NH3的干燥,C错误;
D.向胆矾滴加浓硫酸,胆矾变白,原因是浓硫酸吸走了胆矾中的结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,D错误;
故本题选B。
11.(1)漂白
(2)SO2+H2O=H2SO3
(3)a
(4)吸收多余的SO2,防止污染空气
【详解】(1)①中观察品红溶液褪色,结论是:二氧化硫具有漂白性,答案为:漂白;
(2)SO2与H2O反应生成了亚硫酸,反应的化学方程式:SO2+H2O=H2SO3,
答案为:SO2+H2O=H2SO3;
(3)二氧化硫具有氧化性,能氧化硫离子生成硫单质3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3,v中观察到的现象是:有淡黄色沉淀生成,结论是:SO2有氧化性,答案为:a;
(4)SO2有毒,NaOH溶液用于吸收多余的SO2,防止污染,答案为:吸收多余的SO2,防止污染空气。
12.(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) 品红溶液褪色 将浸有NaOH溶液的棉花团塞在D试管口
(3)中液面下降,长颈漏斗中液面上升
(4)D
(5)随着反应的进行,浓硫酸的浓度不断减小,稀硫酸与Cu不反应
(6)AD
(7) 氧气 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O
【分析】浓硫酸与Cu反应产生的SO2,可以使品红溶液褪色,SO2可以用NaOH溶液吸收。B装置的作用是贮存多余的气体,所以F中应盛放饱和NaHSO3溶液,以减少SO2的溶解,据此分析解题。
【详解】(1)Cu与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)由于反应生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,D内盛品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是品红溶液褪色;将浸有NaOH溶液的棉花团塞在D试管口吸收过量的二氧化硫;
(3)当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,B中压强增加,此时B装置中的现象是中液面下降,长颈漏斗中液面上升;
(4)F中应盛放饱和NaHSO3溶液,以减少SO2的溶解;
(5)随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与Cu不反应,所以虽然有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解;
(6)余酸与铁粉反应生成气体、与碳酸钠反应生成气体,由于产物含有硫酸铜,不论酸是否剩余都会与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故选AD;
(7)要使Cu片全部溶解,应该加入氧化剂,通入的单质气体应为O2,可不引入新的杂质;化学反应方程式是2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。
13. 硫元素转化为而留在矿粉中
【分析】高硫铝土矿(主要成分为、、少量和金属硫酸盐)焙烧时发生反应,生成的在空气中与反应生成,碱浸时转化为溶于水的NaAlO2,过滤得到,与混合后在缺氧条件下生成和。
【详解】(1)二氧化硫是酸性氧化物,少量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成,过量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成,离子方程式为。
(2)①高硫铝土矿的成分中含和金属硫酸盐,而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于,如果不添加CaO的矿粉在低于焙烧,则去除的硫元素主要来源于,具体的反应原理为。
②添加的CaO吸收生成,易被空气中的氧气氧化为,根据“多数金属硫酸盐的分解温度都高于”,可知时可能未分解或未完全分解而留在矿粉中,从而导致添加1%的矿粉硫去除率比不添加的矿粉硫去除率低,故答案为硫元素转化为而留在矿粉中。
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