高中第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物优秀习题

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第一课时 硫和二氧化硫
基础达标
1．古代四大发明之一黑火药的配方“一硫二硝三木炭”，爆炸时产生N2、CO2气体和大量的烟。下列说法正确的是
A．配方中“硝”是指硝酸，作氧化剂 B．着火时只因产生气体而爆炸
C．硫是指硫黄，作还原剂 D．大量的烟是K2S
【答案】D
【解析】A．黑火药由硫磺、木炭、硝酸钾混合而成，配方中“硝”是指硝酸钾，故A错误； B．着火时，除了因放出气体而爆炸外，还因为放出大量的热使产生气体膨胀而爆炸，故B错误C．硫是指硫黄，S元素化合价降低生成K2S，硫作氧化剂，故C错误；D．爆炸时生成K2S、CO2、N2，CO2、N2是无色气体，大量的烟是K2S，故D正确；选D。
2.下列关于硫的说法不正确的是( )
A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C．单质硫既有氧化性，又有还原性
D．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
【解析】硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2，而不能直接生成SO3。
3．下列有关硫元素叙述中不正确的是（ ）
A．在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B．是酸性氧化物，能被氨水吸收
C．实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D．有毒，但可作食品添加剂
【答案】C
【解析】A．硫元素在自然界中即有单质也有化合物，硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态，选项A正确；B．SO2和碱反应生成盐和水，所以属于酸性氧化物，和氨水反应生成亚硫酸铵，选项B正确；C．硫微溶于酒精，实验室常用二硫化碳除去附着在试管壁上的硫黄，选项C错误；D．二氧化硫有毒，但适量添加有杀菌作用，可用作食品添加剂，选项D正确；故答案选C。
4.下列有关硫的性质的叙述正确的是 ( )
A．淡黄色晶体，不溶于水，易溶于酒精
B．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化
C．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3
【答案】B
【解析】选B 硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，A错，B正确；硫既有氧化性又有还原性，与Fe、Cu粉反应时均生成低价硫化物，Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) FeS，2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) Cu2S，C错；硫不论在空气中还是在氧气中燃烧产物均是SO2，D错。
5．下列有关S和SO2的叙述正确的是（ ）
A．硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成SO3
B．空气吹出法提取海水中的溴常用作氧化剂
C．将SO2通入Ba(NO3)2溶液能生成白色沉淀
D．SO2具有漂白性，所以能使品红溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】A．硫粉在过量的氧气中燃烧也只能生成SO2，A不正确；B．空气吹出法提取海水中的溴，常用SO2作还原剂，将溴还原为易溶于水的氢溴酸而富集，B不正确；C．二氧化硫的水溶液显酸性，硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性，可以将二氧化硫氧化为硫酸，因此，将SO2通入Ba(NO3)2溶液能生成白色沉淀硫酸钡，C正确；D．SO2具有漂白性，所以能使品红溶液褪色，但是其能使高锰酸钾酸性溶液褪色不是因为其有漂白性，而是因为其有还原性，D不正确。综上所述，有关S和SO2的叙述正确的是C。
6．根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是 ( )
【答案】C
【解析】产生的白色沉淀为BaSO4，SO2中硫元素的化合价从＋4升高到＋6，被Fe3＋氧化，体现了SO2的还原性，A项正确；黄色沉淀为硫单质，SO2中硫元素的化合价从＋4降低为0，被H2S还原，体现了SO2的氧化性，B项正确；紫色溶液褪色，是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将SO2氧化，自身被还原为无色的Mn2＋，体现了SO2的还原性而不是漂白性，C项错误；胶状沉淀为硅酸，发生的反应为SO2＋H2O＋SiOeq \\al(2－,3)===H2SiO3↓＋SOeq \\al(2－,3)，原理为强酸制弱酸，因此H2SO3的酸性强于H2SiO3，D项正确。
7．下列物质能将品红氧化使品红溶液褪色的是 ( )
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．②③④ D．②③⑤
【答案】D
【解析】活性炭具有吸附性，不是氧化性，①错误；过氧化钠具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，②正确；氯水具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，③正确；二氧化硫使品红溶液褪色的原理不是氧化，④错误；臭氧具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，⑤正确。
8.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是 ( )
A.SO2通入溴水中，溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中，溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液的红色褪去
【答案】C
【解析】A、B项，二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，错误；C项，二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，正确；D项，滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，通入SO2后发生反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，溶液的红色褪去，体现了SO2是酸性氧化物的性质，错误。
9．下列“类比”合理的是 ( )
A．H2O与Na2O2反应生成NaOH，则H2O与BaO2反应生成Ba(OH)2
B．铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，则铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
C．木炭在足量O2中燃烧生成CO2，则硫磺在足量O2中燃烧生成SO3
D．AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO，则与过量氨水反应也生成AlO
【答案】A
【解析】A．过氧化钠和过氧化钡中都有过氧根离子，和水的反应是相似的，故H2O与BaO2反应生成Ba(OH)2，A正确；B．氯气的氧化性较强，铁有变价，铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3，B错误；C．单质在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂作用下和氧气反应才可以生成三氧化硫，C错误；D．氨水中的一水合氨是弱碱，和氯化铝反应只能生成氢氧化铝沉淀，D错误；故选A。
10．将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法正确的是（ ）
A．试管a中实验可以证明SO2具有漂白性
B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性
C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有氧化性
D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸
【答案】D
【解析】A．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，表现了还原性，选项A错误；B．品红褪色，说明二氧化硫有漂白性，选项B错误；C．二氧化硫被硝酸根氧化成硫酸根，生成硫酸钡沉淀，说明二氧化硫有还原性，选项C错误；D．二氧化硫在碱性条件下与氯化钡反应生成亚硫酸钡，与硝酸反应转化为硫酸钡沉淀，沉淀不溶解，选项D正确；答案选D。
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11．下列“类比”结果正确的是（ ）
A．适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO，则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
B．实验室用浓硫酸和NaCl固体共热制备HCl，则可用浓硫酸和NaBr固体共热制备HBr
C．Mg与CO2反应生成MgO和C，则Mg与SO2反应生成MgO和S
D．Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成Cu2S
【答案】D
【解析】A．二氧化硫具有还原性，次氯酸钙具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成硫酸钙，离子方程式为Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O═CaSO4↓+2Cl-+4H++SOeq \\al(2－,4)，故A错误；B．浓硫酸能够氧化HBr，则不能用NaBr固体与浓硫酸共热制备HBr，故B错误；C．若Mg的量是过量的，Mg与生成的S继续反应生成MgS，故C错误；D．S具有弱氧化性，与多价态金属反应生成低价产物，Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应可生成Cu2S，故D正确；
故选：D。
12．下列关于硫及其化合物的说法正确的有（ ）
①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成，同时产生有刺激性气味的气体
②SO2和SO3分别通入Ba(NO3)2溶液中，得到的沉淀相同
③SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性
④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、酒精、热的NaOH溶液
⑤硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同
⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】B
【解析】①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成即S，同时产生有刺激性气味的气体即SO2，盐为Na2S2O3，正确；②SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，则生成的白色沉淀只有BaSO4，故正确；③SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠，碱性减弱则酚酞溶液褪色，体现了SO2的酸性，故错误；④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、酒精、热的NaOH溶液，硫可溶于CS2、酒精，S能与热的NaOH溶液反应，均可洗涤附着在试管内壁上的硫，故正确；⑤硫的氧化性较弱，与铁反应生成FeS2，氯气的氧化性较强，氯气与铁反应生成FeCl3，,铁元素的价态不相同，故错误；⑥SO2通入品红溶液中褪色是漂白性，SO2通入溴水中褪色的原理是发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，故错误；正确的有3个，故选：B。
13．某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B．实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性
D．点燃酒精灯加热，品红溶液恢复原色，KMnO4溶液不恢复原色
【答案】B
【解析】70%硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，多余的SO2气体最后用NaOH溶液吸收，所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液，A项正确；SO2不能漂白pH试纸，SO2与水反应生成亚硫酸，使湿润的pH试纸显红色，所以湿润的pH试纸不褪色，B项错误；SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性，SO2能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性，与Na2S反应生成S说明有氧化性，C项正确；SO2与品红溶液反应生成的无色物质不稳定，受热易分解，点燃酒精灯加热，品红溶液可恢复原色，KMnO4溶液与SO2发生氧化还原反应，加热不恢复原色，D项正确。
14.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2
猜想2：该气体为SO2
猜想3：________________
为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：
（1）B中应该装下列________试剂(填字母)。
A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸 D．澄清石灰水
（2）A中品红溶液的作用是：________________________________________________。
（3）D中澄清石灰水的作用是：____________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
（4）由上述现象该小组同学确认该气体的成分为：______________________________
________________________。
【答案】猜想3：气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
【解析】回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊，又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是：①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2气体的存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
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15.亚硫酰氯(SOCl2)是有刺激性臭味且易水解的液体，在有机合成等领域用途广泛。制取原理：，其中沸点POCl3：105.8℃；PCl5：160℃；SOCl2：77℃。实验室模拟制取装置如下(部分夹持装置省略)，下列说法不正确的是（ ）
A．E装置是SO2的发生装置，可用70%浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制取
B．F、I装置的作用完全相同，都只是维持体系的干燥环境，防止SOCl2水解
C．G装置应放一支温度计测量水浴温度，防止温度过高POCl3等被大量蒸出
D．将SOCl2和ALCl3·6H2O混合加热得到无水AlCl3利用了SOCl2水解抑制水解
【答案】B
【解析】E装置是SO2的发生装置，F装置用来干燥二氧化硫，G装置中二氧化硫和PCl5反应，蒸馏H中得到SOCl2，I装置既能吸收未反应的SO2，又能防止空气中的水蒸气进入H装置使SOCl2水解。A．E装置是SO2的发生装置，可用70%浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制取，正确；B．F装置用来干燥二氧化硫，I装置既能吸收未反应的SO2，又能防止空气中的水蒸气进入H装置使SOCl2水解，作用不同，错误；C．根据信息可知POCl3、PCl5和SOCl2都易挥发，要只冷凝收集SOCl2，需要控制反应器温度，所以G装置应放一支温度计测量水浴温度，正确；D．SOCl2水解消耗水的同时会产生HCl抑制AlCl3水解，从而将SOCl2和ALCl3·6H2O混合加热得到无水AlCl3，正确。故选B。
16. 已知氯水的漂白作用实际上是其中所含的次氯酸引起的。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物引起的，某学习小组进行了以下实验。请回答下列问题：
（1）为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了如图所示实验装置，请指出该装置图设计中的不合理之处：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________。
(2)按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通入品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色不是二氧化硫直接导致的。由此可推测SO2能使品红的水溶液褪色，是微粒____________________在起作用。
(3)甲同学的实验如下：取等体积、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，由此，他得出结论：使品红褪色的微粒是SOeq \\al(2－,3)和HSOeq \\al(－,3)，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确________，其理由是_______________________________。
(4)为了进一步探究，乙同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20 mL于两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20 mL 0.1 ml/L的亚硫酸钠溶液和20 mL 0.1 ml/L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。
①微粒浓度(多少)与褪色快慢的关系如下表所示，请用“多”或“少”填写表中画线处的内容。
②根据以上实验你得出的结论是_______________；理由是：________________。
【答案】(1)①二氧化硫没有干燥(或缺少干燥二氧化硫的装置) ②没有尾气吸收装置
(2)H2SO3、HSOeq \\al(－,3)或SOeq \\al(2－,3)
(3)不正确 亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸
(4)①
②使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子 SOeq \\al(2－,3)浓度大，褪色快；而SOeq \\al(2－,3)浓度小时，褪色慢
【解析】(1)中探究干燥的二氧化硫是否能使品红褪色，要求SO2必须干燥，且因二氧化硫为有毒气体，必须有尾气处理装置。(2)(3)(4)则考查对实验现象的分析，需要注意弱酸盐的水解。选项
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
同浓度溶液
SOeq \\al(2－,3)
HSOeq \\al(－,3)
H2SO3
褪色速度
Na2SO3溶液
多
少
少
快
NaHSO3溶液
较上面____
较上面____
较上面____
慢
同浓度溶液
SOeq \\al(2－,3)
HSOeq \\al(－,3)
H2SO3
褪色速度
Na2SO3溶液
多
少
少
快
NaHSO3溶液
较上面少
较上面多
较上面多
慢