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2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练10硫及其重要化合物
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这是一份2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练10硫及其重要化合物，共9页。
1.下列实验中能证明某气体为SO2的有( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.1个B.2个C.3个D.4个
2.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )
A.用硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性
3.食品、大气、工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收,下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )
A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度
B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度
C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用
D.石灰-石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
4.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
5.将一定量锌与100 mL 18 ml·L-1浓硫酸充分反应后,若锌完全溶解同时产生0.8 ml气体,将反应后的溶液稀释得400 mL,测得溶液中c(H+)=2 ml·L-1,则下列叙述中错误的是( )
A.气体中SO2和H2物质的量比为6∶1
B.反应中共消耗锌52.0 g
C.所得气体应该为SO2和H2的混合物
D.反应共转移电子1.6 ml
6.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生变化的离子方程式为4H++2Fe2++O22Fe3++2H2O
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
7.将气体X通入BaCl2溶液,无明显现象,继续通入Y气体,有沉淀生成。则X、Y不可能是( )
能力提升
8.(双选)天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该脱硫过程中FeSO4可循环利用
B.由脱硫过程可知,氧化性Fe2(SO4)3C.脱硫过程中O2间接氧化H2S
D.副产物硫单质可以用来制硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等
9.实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理,装置如下图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )
A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2
B.Y中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3
C.产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与N反应生成了S
D.若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,说明Fe3+也能将SO2氧化
10.(双选)将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 ml·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究体系中微粒间的相互作用,实验记录如下:
下列说法不正确的是( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HS
B.曲线c所示溶液中发生反应:2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+
C.与曲线a、b、c对比,可知曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒
D.依据该实验预测0.2 ml·L-1的KNO3溶液(无氧)不可以氧化SO2
11. “臭苏打”是硫化钠的俗名,又称臭碱、黄碱、硫化碱,具有臭味,硫化钠溶解于冷水,极易溶于热水,微溶于醇,是重要的化工产品。
(1)硫化钠水溶液具有臭味是由于S2-水解产生了H2S,用离子方程式解释: 。
(2)Na2S具有较强的还原性,其水溶液在空气中会缓慢地发生氧化反应生成硫代硫酸钠,写出该反应的化学方程式: 。
(3)某学习小组设计实验探究金属硫化物的性质。
Ⅰ.探究Na2S的还原性
甲同学取少量硫化钠溶液置于试管,滴加2滴酚酞溶液,再滴加溴水溶液,观察到溶液颜色变浅。
①酚酞的作用是 ;写出该实验的离子方程式: 。
②乙同学认为甲方案不严密。他设计方案:取少量硫化钠溶液置于试管,滴加适量苯,再用长滴管加入溴水。加入“苯”的目的是 。
Ⅱ.探究氧化还原反应和沉淀反应的竞争
丙同学设计以下两组实验:
实验1:①在10 mL 2 ml·L-1 FeCl3溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 Na2S溶液,观察到有浅黄色沉淀生成,溶液棕黄色变浅。
②在10 mL 2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液。观察到先产生浅黄色固体,随后生成黑色固体,溶液由棕黄色变无色。
实验2:在2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加少量AgNO3溶液,立即产生大量黑色沉淀,没有浅黄色沉淀。
实验1中产生的浅黄色固体是 (填化学式)。写出实验1的操作②中产生黑色沉淀的离子方程式: ;已知:氧化性Ag+>Fe3+,实验2中发生复分解反应,未发生氧化还原反应。
实验结论:若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,则 (填“氧化还原”或“生成更难溶物质”)的反应将优先进行。
12.甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
(1)A中反应的化学方程式为 。
(2)C中白色沉淀是 ,该沉淀的生成表明SO2具有 性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲同学认为是空气参与反应,乙同学认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上,甲同学在原有操作之前增加一步操作,该操作是 ;乙同学在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 。
②甲、乙两同学分别改进实验后,B装置中现象分别为:
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。请用离子方程式解释甲、乙两同学改进实验后仍然产生沉淀的原因,甲: ,乙: 。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是 。
拓展深化
13.次硫酸氢钠甲醛
(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下。已知:次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120 ℃以上发生分解。
步骤1:在三颈瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:将装置A中导气管换成橡胶塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90 ℃下,反应约3 h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是 ;冷凝管中冷却水从 (填“a”或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是 。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有 (填化学式)。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式: 。
(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是 。
(6)为了测定产品的纯度,准确称取2.0 g样品,完全溶于水配成100 mL溶液,取20.00 mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466 g,则所制得的产品的纯度为 。
课时规范练10 硫及其重要化合物
1.A 使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫等,①不符合;使湿润的蓝色石蕊试纸变红说明是酸性气体,氯化氢气体、二氧化硫等都可以有此现象,②不符合;品红溶液褪色加热恢复红色是二氧化硫的漂白性,使品红溶液褪色的有氯气等强氧化性气体,③不符合;二氧化碳、二氧化硫通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,都会有白色沉淀生成,且沉淀都溶于稀盐酸,④不符合;通入溴水中,能使溴水褪色,说明气体具有还原性,能被氧化,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,可证明是二氧化硫,⑤符合。
2.C 用硫黄制硫酸时,第一步只能将硫氧化成SO2,故A错误;酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以S的形式进入土壤中,故B错误;在燃煤中加入石灰石,高温下石灰石分解生成CaO,CaO可与SO2以及氧气反应生成硫酸钙,故C正确;土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度比ZnS的小,不能说明CuS很稳定不具有还原性,故D错误。
3.C 葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰,A错误;亚硫酸钡在空气中易被氧化,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,B错误;氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用,C正确;用石灰石吸收SO2,需要在高温下才能进行,D错误。
4.C 混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成S,S再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,C错误;SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸,可得酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
5.A Zn和浓硫酸发生反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,溶液浓度减小,稀硫酸与Zn发生反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑,则生成的气体为SO2和H2的混合物。生成气体的物质的量为0.8ml,溶液中剩余硫酸的物质的量为×0.4L×2ml·L-1=0.4ml,参加反应的H2SO4的物质的量为0.1L×18ml·L-1-0.4ml=1.4ml,设反应生成xmlSO2,ymlH2:
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+H2O
x2xx
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
yyy
根据题意可得x+y=0.8、2x+y=1.4,解之,得x=0.6,y=0.2,所以反应会生成0.6ml 的二氧化硫和0.2ml 的氢气;气体中SO2和H2的物质的量之比为3∶1,故A错误;生成1ml 混合气体转移2ml 电子,消耗1ml 的锌,所以反应中共消耗金属Zn的质量为0.8×65g·ml-1=52g,故B正确;由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物,故C正确;生成1ml 混合气体转移2ml 电子,所以反应共转移1.6ml电子,故D正确。
6.A 含二氧化硫的废气通入酸性硫酸铁溶液中发生反应2Fe3++2H2O+SO22Fe2++S+4H+,B溶液中含FeSO4和H2SO4,Fe2+与KSCN溶液不反应,但若SO2不足,则溶液B中仍含Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液会变成红色,A正确;溶液B转化为溶液C时发生亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B错误;反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液,溶液中三价铁离子水解显酸性,溶液B中含H2SO4,显强酸性,溶液C为硫酸铁和硫酸的混合溶液,溶液C是溶液B发生反应4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O得到,虽然消耗氢离子但未完全消耗,溶液仍呈酸性,溶液的酸性:B>C>A,C错误;溶液C为硫酸铁和硫酸的混合溶液,加入氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、水,与溶液A的组成不同,D错误。
7.D 二氧化硫和氯化钡不反应,二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水,硫不溶于水,故A不符合题意;二氧化硫、氯气及水反应生成硫酸和盐酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故B不符合题意;氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化铵,故C不符合题意;氯气和氯化钡不反应,通入二氧化碳也不反应,故D符合题意。
8.AB T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,Fe2(SO4)3为催化剂,该脱硫过程Fe2(SO4)3溶液可循环利用,故A错误;脱硫过程O2直接氧化FeSO4生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3氧化硫化氢生成S,则氧化性:O2>Fe2(SO4)3>S,故B错误;脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,故C正确;副产物硫单质可以用来制硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,故D正确。
9.B 通入一段时间N2,是为了排除空气中O2的干扰,故A正确;由于N在酸性条件下具有强氧化性,能将S氧化为S,所以Y中产生的白色沉淀是BaSO4,故B错误,C正确;若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,说明Fe3+也能将SO2氧化,D正确。
10.CD 曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液pH减小,溶液pH减小的原因是SO2+H2OH2SO3H++HS,故A正确;曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的离子方程式是2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+,故B正确;氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,所以不能说明曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒,故C错误;0.1ml·L-1的Ba(NO3)2溶液在无氧环境下可以氧化二氧化硫,依据该实验预测0.2ml·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,故D错误。
11.答案 (1)S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- (2)2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH (3)便于观察实验现象和了解反应进行的程度(合理即可) S2-+Br22Br-+S↓ 避免空气中氧气氧化S2- S Fe2++S2-FeS↓
生成更难溶物质
解析 (1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解导致溶液呈碱性,水解方程式为S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(2)硫化钠在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH。
(3)Ⅰ.①在硫化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红色,说明硫化钠溶液呈碱性,故酚酞的作用是便于观察实验现象和了解反应进行的程度,硫离子具有还原性,能与溴发生置换反应:S2-+Br22Br-+S↓。②硫离子在空气中能被氧气氧化成硫单质:2S2-+O2+2H2O2S↓+4OH-,苯难溶于水、密度比水小,故苯的作用是隔绝空气,避免硫化钠被氧化。
Ⅱ.实验1的操作①中发生的反应为2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,产生的浅黄色固体是S,实验1的操作②中先产生浅黄色固体,先发生反应2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,硫化钠过量,则产生黑色沉淀的离子方程式为Fe2++S2-FeS↓。银离子的氧化性强于Fe3+,硫离子具有强还原性,在硫化钠溶液中加入硝酸银溶液可能发生两个反应:2Ag++S2-Ag2S↓,2Ag++S2-S↓+2Ag↓,但是在硫化钠溶液中滴加硝酸银溶液产生黑色沉淀,而不是浅黄色沉淀,说明若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,优先生成更难溶物质。
12.答案 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4 还原
(3)2NO+O22NO2 (4)①通N2一段时间,排除装置的空气 饱和亚硫酸氢钠溶液 ②S+Ba2+BaSO4↓ 2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+ (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
解析 (1)A中发生Cu与浓硫酸的反应,该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)在C中发生反应3SO2+3Ba2++2N+2H2O3BaSO4↓+2NO+4H+,C中白色沉淀是BaSO4,该沉淀的生成表明SO2具有还原性。
(3)C中反应生成无色的NO气体,在液面上方遇空气中的O2发生反应生成浅棕色气体NO2,该反应的化学方程式为2NO+O22NO2。
(4)①为证实各自的观点,在原实验基础上,甲同学认为是空气参与反应,因此应设法排除空气,可在原有操作之前增加排空气操作,该操作是通N2一段时间,排除装置中的空气;乙同学认为是白雾(SO3)参与反应,可在A、B之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是饱和亚硫酸氢钠溶液。②检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸,则沉淀为BaSO4,因为甲同学只排除了装置内的空气而没有排除白雾的干扰,而乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰,并且白雾的干扰比空气中O2的干扰更大。甲中产生沉淀的原因为S+Ba2+BaSO4↓,乙中产生沉淀的原因为2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
13.答案 (1)NaOH溶液 a (2)增大气体与溶液的接触面积,加快吸收速率 (3)HCHO (4)NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2 (5)防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化 (6)77.00%
解析 (1)该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,SO2作为尾气不能排放到空气中,装置B的作用是吸收SO2,所以装置B的烧杯中应加入的溶液是NaOH溶液,A为三颈瓶,冷凝水从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;所以冷却水从a口进水。
(2)为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率,A中放置了多孔球泡。
(3)HCHO具有挥发性,在80~90℃条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率。
(4)该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,则步骤2中发生反应的化学方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2。
(5)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,为了防止温度过高使产物分解,也为了防止氧气将产物氧化,应在真空容器中进行蒸发浓缩。
(6)根据题意发生反应的离子方程式为2H2O+HS+2I2S+4I-+5H+,S+Ba2+BaSO4↓,由此可得关系式为
NaHSO2·HCHO·2H2O~BaSO4
154233
x0.466g选项
SO2通入的溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:
H2SO3>H2SiO3
选项
X
Y
A
SO2
H2S
B
SO2
Cl2
C
NH3
CO2
D
Cl2
CO2
实验记录
pH变化
溶液中是否产生沉淀
BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀
Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
1.下列实验中能证明某气体为SO2的有( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.1个B.2个C.3个D.4个
2.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )
A.用硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性
3.食品、大气、工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收,下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )
A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度
B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度
C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用
D.石灰-石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
4.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
5.将一定量锌与100 mL 18 ml·L-1浓硫酸充分反应后,若锌完全溶解同时产生0.8 ml气体,将反应后的溶液稀释得400 mL,测得溶液中c(H+)=2 ml·L-1,则下列叙述中错误的是( )
A.气体中SO2和H2物质的量比为6∶1
B.反应中共消耗锌52.0 g
C.所得气体应该为SO2和H2的混合物
D.反应共转移电子1.6 ml
6.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生变化的离子方程式为4H++2Fe2++O22Fe3++2H2O
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
7.将气体X通入BaCl2溶液,无明显现象,继续通入Y气体,有沉淀生成。则X、Y不可能是( )
能力提升
8.(双选)天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该脱硫过程中FeSO4可循环利用
B.由脱硫过程可知,氧化性Fe2(SO4)3
D.副产物硫单质可以用来制硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等
9.实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理,装置如下图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )
A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2
B.Y中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3
C.产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与N反应生成了S
D.若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,说明Fe3+也能将SO2氧化
10.(双选)将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 ml·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究体系中微粒间的相互作用,实验记录如下:
下列说法不正确的是( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HS
B.曲线c所示溶液中发生反应:2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+
C.与曲线a、b、c对比,可知曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒
D.依据该实验预测0.2 ml·L-1的KNO3溶液(无氧)不可以氧化SO2
11. “臭苏打”是硫化钠的俗名,又称臭碱、黄碱、硫化碱,具有臭味,硫化钠溶解于冷水,极易溶于热水,微溶于醇,是重要的化工产品。
(1)硫化钠水溶液具有臭味是由于S2-水解产生了H2S,用离子方程式解释: 。
(2)Na2S具有较强的还原性,其水溶液在空气中会缓慢地发生氧化反应生成硫代硫酸钠,写出该反应的化学方程式: 。
(3)某学习小组设计实验探究金属硫化物的性质。
Ⅰ.探究Na2S的还原性
甲同学取少量硫化钠溶液置于试管,滴加2滴酚酞溶液,再滴加溴水溶液,观察到溶液颜色变浅。
①酚酞的作用是 ;写出该实验的离子方程式: 。
②乙同学认为甲方案不严密。他设计方案:取少量硫化钠溶液置于试管,滴加适量苯,再用长滴管加入溴水。加入“苯”的目的是 。
Ⅱ.探究氧化还原反应和沉淀反应的竞争
丙同学设计以下两组实验:
实验1:①在10 mL 2 ml·L-1 FeCl3溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 Na2S溶液,观察到有浅黄色沉淀生成,溶液棕黄色变浅。
②在10 mL 2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液。观察到先产生浅黄色固体,随后生成黑色固体,溶液由棕黄色变无色。
实验2:在2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加少量AgNO3溶液,立即产生大量黑色沉淀,没有浅黄色沉淀。
实验1中产生的浅黄色固体是 (填化学式)。写出实验1的操作②中产生黑色沉淀的离子方程式: ;已知:氧化性Ag+>Fe3+,实验2中发生复分解反应,未发生氧化还原反应。
实验结论:若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,则 (填“氧化还原”或“生成更难溶物质”)的反应将优先进行。
12.甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
(1)A中反应的化学方程式为 。
(2)C中白色沉淀是 ,该沉淀的生成表明SO2具有 性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲同学认为是空气参与反应,乙同学认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上,甲同学在原有操作之前增加一步操作,该操作是 ;乙同学在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 。
②甲、乙两同学分别改进实验后,B装置中现象分别为:
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。请用离子方程式解释甲、乙两同学改进实验后仍然产生沉淀的原因,甲: ,乙: 。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是 。
拓展深化
13.次硫酸氢钠甲醛
(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下。已知:次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120 ℃以上发生分解。
步骤1:在三颈瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:将装置A中导气管换成橡胶塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90 ℃下,反应约3 h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是 ;冷凝管中冷却水从 (填“a”或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是 。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有 (填化学式)。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式: 。
(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是 。
(6)为了测定产品的纯度,准确称取2.0 g样品,完全溶于水配成100 mL溶液,取20.00 mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466 g,则所制得的产品的纯度为 。
课时规范练10 硫及其重要化合物
1.A 使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫等,①不符合;使湿润的蓝色石蕊试纸变红说明是酸性气体,氯化氢气体、二氧化硫等都可以有此现象,②不符合;品红溶液褪色加热恢复红色是二氧化硫的漂白性,使品红溶液褪色的有氯气等强氧化性气体,③不符合;二氧化碳、二氧化硫通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,都会有白色沉淀生成,且沉淀都溶于稀盐酸,④不符合;通入溴水中,能使溴水褪色,说明气体具有还原性,能被氧化,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,可证明是二氧化硫,⑤符合。
2.C 用硫黄制硫酸时,第一步只能将硫氧化成SO2,故A错误;酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以S的形式进入土壤中,故B错误;在燃煤中加入石灰石,高温下石灰石分解生成CaO,CaO可与SO2以及氧气反应生成硫酸钙,故C正确;土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度比ZnS的小,不能说明CuS很稳定不具有还原性,故D错误。
3.C 葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰,A错误;亚硫酸钡在空气中易被氧化,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,B错误;氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用,C正确;用石灰石吸收SO2,需要在高温下才能进行,D错误。
4.C 混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成S,S再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,C错误;SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸,可得酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
5.A Zn和浓硫酸发生反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,溶液浓度减小,稀硫酸与Zn发生反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑,则生成的气体为SO2和H2的混合物。生成气体的物质的量为0.8ml,溶液中剩余硫酸的物质的量为×0.4L×2ml·L-1=0.4ml,参加反应的H2SO4的物质的量为0.1L×18ml·L-1-0.4ml=1.4ml,设反应生成xmlSO2,ymlH2:
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+H2O
x2xx
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
yyy
根据题意可得x+y=0.8、2x+y=1.4,解之,得x=0.6,y=0.2,所以反应会生成0.6ml 的二氧化硫和0.2ml 的氢气;气体中SO2和H2的物质的量之比为3∶1,故A错误;生成1ml 混合气体转移2ml 电子,消耗1ml 的锌,所以反应中共消耗金属Zn的质量为0.8×65g·ml-1=52g,故B正确;由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物,故C正确;生成1ml 混合气体转移2ml 电子,所以反应共转移1.6ml电子,故D正确。
6.A 含二氧化硫的废气通入酸性硫酸铁溶液中发生反应2Fe3++2H2O+SO22Fe2++S+4H+,B溶液中含FeSO4和H2SO4,Fe2+与KSCN溶液不反应,但若SO2不足,则溶液B中仍含Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液会变成红色,A正确;溶液B转化为溶液C时发生亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B错误;反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液,溶液中三价铁离子水解显酸性,溶液B中含H2SO4,显强酸性,溶液C为硫酸铁和硫酸的混合溶液,溶液C是溶液B发生反应4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O得到,虽然消耗氢离子但未完全消耗,溶液仍呈酸性,溶液的酸性:B>C>A,C错误;溶液C为硫酸铁和硫酸的混合溶液,加入氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁、水,与溶液A的组成不同,D错误。
7.D 二氧化硫和氯化钡不反应,二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水,硫不溶于水,故A不符合题意;二氧化硫、氯气及水反应生成硫酸和盐酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故B不符合题意;氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化铵,故C不符合题意;氯气和氯化钡不反应,通入二氧化碳也不反应,故D符合题意。
8.AB T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,Fe2(SO4)3为催化剂,该脱硫过程Fe2(SO4)3溶液可循环利用,故A错误;脱硫过程O2直接氧化FeSO4生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3氧化硫化氢生成S,则氧化性:O2>Fe2(SO4)3>S,故B错误;脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,故C正确;副产物硫单质可以用来制硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,故D正确。
9.B 通入一段时间N2,是为了排除空气中O2的干扰,故A正确;由于N在酸性条件下具有强氧化性,能将S氧化为S,所以Y中产生的白色沉淀是BaSO4,故B错误,C正确;若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,说明Fe3+也能将SO2氧化,D正确。
10.CD 曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液pH减小,溶液pH减小的原因是SO2+H2OH2SO3H++HS,故A正确;曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的离子方程式是2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+,故B正确;氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,所以不能说明曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒,故C错误;0.1ml·L-1的Ba(NO3)2溶液在无氧环境下可以氧化二氧化硫,依据该实验预测0.2ml·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,故D错误。
11.答案 (1)S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- (2)2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH (3)便于观察实验现象和了解反应进行的程度(合理即可) S2-+Br22Br-+S↓ 避免空气中氧气氧化S2- S Fe2++S2-FeS↓
生成更难溶物质
解析 (1)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解导致溶液呈碱性,水解方程式为S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(2)硫化钠在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH。
(3)Ⅰ.①在硫化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红色,说明硫化钠溶液呈碱性,故酚酞的作用是便于观察实验现象和了解反应进行的程度,硫离子具有还原性,能与溴发生置换反应:S2-+Br22Br-+S↓。②硫离子在空气中能被氧气氧化成硫单质:2S2-+O2+2H2O2S↓+4OH-,苯难溶于水、密度比水小,故苯的作用是隔绝空气,避免硫化钠被氧化。
Ⅱ.实验1的操作①中发生的反应为2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,产生的浅黄色固体是S,实验1的操作②中先产生浅黄色固体,先发生反应2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,硫化钠过量,则产生黑色沉淀的离子方程式为Fe2++S2-FeS↓。银离子的氧化性强于Fe3+,硫离子具有强还原性,在硫化钠溶液中加入硝酸银溶液可能发生两个反应:2Ag++S2-Ag2S↓,2Ag++S2-S↓+2Ag↓,但是在硫化钠溶液中滴加硝酸银溶液产生黑色沉淀,而不是浅黄色沉淀,说明若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,优先生成更难溶物质。
12.答案 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4 还原
(3)2NO+O22NO2 (4)①通N2一段时间,排除装置的空气 饱和亚硫酸氢钠溶液 ②S+Ba2+BaSO4↓ 2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+ (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
解析 (1)A中发生Cu与浓硫酸的反应,该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)在C中发生反应3SO2+3Ba2++2N+2H2O3BaSO4↓+2NO+4H+,C中白色沉淀是BaSO4,该沉淀的生成表明SO2具有还原性。
(3)C中反应生成无色的NO气体,在液面上方遇空气中的O2发生反应生成浅棕色气体NO2,该反应的化学方程式为2NO+O22NO2。
(4)①为证实各自的观点,在原实验基础上,甲同学认为是空气参与反应,因此应设法排除空气,可在原有操作之前增加排空气操作,该操作是通N2一段时间,排除装置中的空气;乙同学认为是白雾(SO3)参与反应,可在A、B之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是饱和亚硫酸氢钠溶液。②检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸,则沉淀为BaSO4,因为甲同学只排除了装置内的空气而没有排除白雾的干扰,而乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰,并且白雾的干扰比空气中O2的干扰更大。甲中产生沉淀的原因为S+Ba2+BaSO4↓,乙中产生沉淀的原因为2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
13.答案 (1)NaOH溶液 a (2)增大气体与溶液的接触面积,加快吸收速率 (3)HCHO (4)NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2 (5)防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化 (6)77.00%
解析 (1)该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,SO2作为尾气不能排放到空气中,装置B的作用是吸收SO2,所以装置B的烧杯中应加入的溶液是NaOH溶液,A为三颈瓶,冷凝水从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;所以冷却水从a口进水。
(2)为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率,A中放置了多孔球泡。
(3)HCHO具有挥发性,在80~90℃条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率。
(4)该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,则步骤2中发生反应的化学方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2。
(5)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,为了防止温度过高使产物分解,也为了防止氧气将产物氧化,应在真空容器中进行蒸发浓缩。
(6)根据题意发生反应的离子方程式为2H2O+HS+2I2S+4I-+5H+,S+Ba2+BaSO4↓,由此可得关系式为
NaHSO2·HCHO·2H2O~BaSO4
154233
x0.466g选项
SO2通入的溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:
H2SO3>H2SiO3
选项
X
Y
A
SO2
H2S
B
SO2
Cl2
C
NH3
CO2
D
Cl2
CO2
实验记录
pH变化
溶液中是否产生沉淀
BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀
Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
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