2022届新高考化学第一轮复习课时作业:硫及其化合物(含解析)
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硫及其化合物
一、选择题
1、在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是( )
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有SO
C.将SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性
D.向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液颜色褪去,说明SO2水溶液具有漂白性
解析:A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,酸性H2SO3>H2CO3,正确;B项,SO2溶于水显酸性,H+与NO结合成HNO3,HNO3会氧化SO生成SO,错误;C项,发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,SO2作氧化剂,错误;D项,KMnO4具有强氧化性,可以氧化SO2生成SO,SO2表现还原性,错误。
答案:A
2、下列说法正确的是( )
A.自然界不存在游离态的硫
B.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
C.要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是CS2
D.硫是非金属单质,与浓硫酸不能反应
解析:游离态的硫存在于火山喷口附近和地壳的岩层里,自然界存在游离态的硫,A项错误;硫与氧气反应只能生成SO2,与氧气是否过量、是否纯氧无关,B项错误;硫易溶于CS2,要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是CS2,C项正确;硫与浓硫酸在加热的条件下发生反应生成二氧化硫和水,D项错误。
答案:C
3、下列有关硫及其化合物的说法中合理的是( )
A.可用酒精清洗试管中附着的硫黄
B.SO2具有很强的还原性,在化学反应中只能作还原剂
C.浓硫酸具有强氧化性,常温下与铜反应可制取SO2
D.1 mol硫与其他物质完全反应,转移的电子数不一定是2 mol
解析:硫微溶于酒精,易溶于CS2,故应用CS2清洗试管中附着的硫黄,A错误;SO2具有很强的还原性,在化学反应中常作还原剂,但也可以作氧化剂,如SO2与H2S反应生成单质S的反应中SO2作氧化剂,B错误;浓硫酸在常温下不与铜反应,C错误;1 mol硫与其他物质完全反应,转移的电子数不一定是2 mol,例如与氧气反应生成SO2,转移4 mol电子,D正确。
答案:D
4、下列推断合理的是( )
A.某无色溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO
B.单质氧化物酸或碱盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
C.浓硫酸有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
D.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO
解析:若溶液中有SO也会出现此现象,A项错误;浓硫酸有强氧化性,和Cu加热才可发生剧烈反应,C项错误;可能受到Ag+影响,生成AgCl沉淀,D项错误。
答案:B
5、下列说法正确的是( )
A.SO2和SO3都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸
B.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化
C.硫粉在适量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
解析:SO2溶于水生成的亚硫酸是弱酸,A错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下能反应,B错误;硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的SO2,C错误。
答案:D
6、将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且SO2过量时沉淀不溶解的是( )
①Ba(OH)2溶液 ②Ba(NO3)2溶液 ③BaCl2溶液
④Ba(ClO)2溶液
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:①向Ba(OH)2溶液中通入SO2,先产生BaSO3沉淀,继续通入过量的SO2,沉淀溶解,转化为Ba(HSO3)2,错误;②向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,发生反应:2NO+3SO2+2H2O===2NO+3SO+4H+、Ba2++SO===BaSO4↓,继续通SO2,沉淀不溶解,正确;③BaCl2与SO2不发生反应,错误;④向Ba(ClO)2溶液中通入SO2, 发生反应:ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO+2H+、Ba2++SO===BaSO4↓,继续通SO2,沉淀不溶解,正确。
答案:C
7、下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液
④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
解析:SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
答案:C
8、下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
C.一定条件下,铁粉与硫的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,可以得两种气体。
D.硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
解析:A项,SO2、H2SO3虽然有还原性,但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应,因为+4价硫与+6价硫之间无中间价;B项,氧化产物可能是S或SO2;C项,Fe粉与浓H2SO4加热可得SO2,与稀H2SO4反应可得H2,故正确;D项,S与O2的燃烧反应只生成SO2,不能生成SO3。
答案:C
9、浓硫酸分别和三种钠盐反应,现象见图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可说明还原性:Br->Cl-
B.对比①和③可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
解析:反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②中的白雾是HCl,说明浓硫酸能将Br-氧化成溴单质,而不能将Cl-氧化成Cl2,与同一种氧化剂在相同条件下反应,Br-被氧化成溴单质,而Cl-不能被氧化,说明还原性:Br->Cl-,故A正确;反应③生成的是SO2气体,非氧化还原反应,而且Na2SO3与NaBr不是同一类型,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,故B错误;白雾说明HCl易挥发,说明挥发性:H2SO4<HCl,故C错误;反应③生成SO2气体,不是氧化还原反应,故D错误。
答案:A
10、用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )
选项 | ① | ② | 预测②中现象 | 实验结论 |
A | 浓硫酸 | 浓盐酸 | 产生大量气体 | 硫酸的酸性比盐酸强 |
B | 浓硫酸 | 铜片 | 铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末 | 浓硫酸表现酸性和强氧化性 |
C | 浓硫酸 | CuSO4·5H2O | 固体由蓝色变为白色 | 浓硫酸具有吸水性,发生物理变化 |
D | 浓硫酸 | 蔗糖 | 固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气味气体放出 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 |
解析:将浓硫酸滴入浓盐酸中,浓硫酸溶解,放出大量的热,促进了氯化氢的逸出,A项错误;浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误;浓硫酸使胆矾失去结晶水,是由于浓硫酸的吸水性,该变化为化学变化,C项错误;浓硫酸有脱水性,可使蔗糖炭化,并放出大量的热,进而与生成的炭反应生成SO2,D项正确。
答案:D
11、(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:4(NH4)2SO4===N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O,将反应后的混合气体通入BaCl2溶液,产生的沉淀为( )
A.BaSO4 B.BaSO3
C.BaS D.BaSO4和BaSO3
解析:设4 mol (NH4)2SO4在一定条件下反应生成6 mol NH3、3 mol SO2、1 mol SO3。反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应:
SO2+H2O+2NH3===(NH4)2SO3 ,
(NH4)2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NH4Cl,
SO3+H2O+2NH3===(NH4)2SO4,
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl。
依据反应定量关系,结合分解生成的气体物质的量可知,1 mol SO3 转化为(NH4)2SO4消耗2 mol NH3,则剩余的4 mol NH3 和2 mol SO2反应生成2 mol (NH4)2SO3,所以得到的沉淀为1 mol BaSO4、2 mol BaSO3,剩余SO2和BaSO3反应生成Ba(HSO3)2,最后得到的沉淀为1 mol BaSO3、1 mol BaSO4。
答案:D
12、有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是( )
A.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4
B.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
C.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
D.此实验能确定Na2SO3是否被部分氧化
解析:亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡,加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4,故A正确;亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡,再加入足量稀硝酸,仍有白色沉淀不能证明Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化,故B、D错误;亚硫酸钡也难溶于水,加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中不一定含有BaSO4,故C错误。
答案:A
二、非选择题
13.双氧水(H2O2)是一种极弱电解质,也是一种“绿色氧化剂”。为了贮存、运输的方便,工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na2CO4·3H2O),该物质具有Na2CO3与H2O2的双重性质。请回答下列问题:
(1)写出H2O2的电子式:________________,并写出它与SO2反应的化学方程式:__________________________。
(2)若把H2O2看成二元弱酸,写出它在水中第一步电离的方程式:______。
(3)下列物质不会使过碳酸钠失效的是____________(填标号)。
A.MnO2 B.NaHCO3
C.H2S D.CH3COOH
(4)稀H2SO4不与Cu反应,但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu溶解,写出该反应的化学方程式,并用单线桥标明电子转移的方向和数目: ____________________。
解析:(1)H2O2具有氧化性,能将SO2氧化成H2SO4,反应的化学方程式为H2O2+SO2===H2SO4。(2)H2O2是二元弱酸,其一级电离方程式为H2O2H++HO。(3)因过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,加入MnO2能使H2O2分解,A错误;H2S具有还原性,能被H2O2氧化,C错误;CH3COOH的酸性强于H2CO3,加入CH3COOH能与过碳酸钠反应放出CO2,D错误。(4)Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O,反应中Cu作还原剂,H2O2作氧化剂,1 mol H2O2反应转移2 mol电子。
答案:(1)H H
H2O2+SO2===H2SO4
(2)H2O2H++HO (3)B
(4)Cu+H2O2e-2+H2SO4===CuSO4+2H2O
14.硫的多种化合物在工业中有重要应用。
(1)Na2S2可以作制革工业中原皮的脱毛剂,写出Na2S2的电子式_________。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,可作木浆造纸的漂白剂,其水溶液性质不稳定,有极强的还原性。
①Na2S2O4中S元素的化合价为_________________。
②将甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,会得到保险粉,此时甲酸被氧化为CO2,该反应的化学方程式为________________________。
③Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,发生反应时,当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时,反应的化学方程式为__________________________。
(3)铬会造成环境污染,某酸性废水中含有Cr2O,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH至8,使铬元素沉降,分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52 mg·L-1,达到排放标准。
①写出Na2S2O5参加反应的离子方程式: __________。
②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为______。
(4)氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸。
①0.1 mol·L-1 H2SO4与0.2 mol·L-1 H2S溶液等体积混合,所得溶液中S2-浓度为____________mol·L-1。(已知氢硫酸Ka1=1.0×10-8、Ka2=1.0×10-15,忽略H2S和H2O电离产生的H+)
②已知亚硫酸的Ka1=1.0×10-2、Ka2=6.0×10-13,设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离。(可用实验用品:0.1 mol·L-1亚硫酸、0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液、0.1 mol·L-1 Na2SO3 溶液、广泛pH试纸、pH计)
操作简述 |
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现象或数据 |
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结论 | H2SO3第一步不完全电离 |
解析:(1)Na2S2是离子化合物,硫原子间形成一对共用电子对,形成的电子式类似过氧化钠的电子式。(2)①因为Na为+1价,O为-2价,根据化合价代数和为0,则S为+3价。②SO2气体被还原成Na2S2O4,方程式为HCOOH+2SO2+2NaOH===Na2S2O4+CO2+2H2O。③Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化,则氧化剂为O2,还原剂为Na2S2O4,又氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为+x价,则根据得失电子守恒,1×4=2×2×(x-3),解得x=4,又有水蒸气参与反应,所以产物为NaHSO3,反应的化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O===4NaHSO3。(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O转化为毒性较低的Cr3+,同时Na2S2O5被氧化为Na2SO4,其反应的离子方程式为3S2O+2Cr2O+10H+===6SO+4Cr3++5H2O。②分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52 mg·L-1,c(Cr3+)==1×10-5 mol·L-1。
(4)①H2SH++HS-,Ka1=,
HS-H++S2-,Ka2=,
Ka1×Ka2=,忽略H2S和H2O电离产生的H+,c(H+)=0.1 mol·L-1,c(H2S)=0.1 mol·L-1,c(S2-)=1.0×10-22 mol·L-1。②实验证明亚硫酸第一步不完全电离,可以选择用pH计测定0.1 mol·L-1亚硫酸溶液的pH,若pH>1,说明亚硫酸第一步不完全电离。
答案:(1)Na+[ ]2-Na+
(2)①+3 ②HCOOH+2SO2+2NaOH===Na2S2O4+CO2+2H2O ③2Na2S2O4+O2+2H2O===4NaHSO3
(3)①3S2O+2Cr2O+10H+===6SO+4Cr3++5H2O
②1×10-5 mol·L-1
(4)①1.0×10-22 ②用pH计测定0.1 mol·L-1亚硫酸溶液的pH pH>1
15.石灰石—石膏法脱硫是除去工业烟气中所含SO2的重要方法,其工艺分为两步:一是吸收产生亚硫酸氢钙,二是氧化产生石膏。某校化学兴趣小组实验模拟该工艺,设计装置如图:
(1)装置B模拟产生含SO2的工业烟气,则E装置的作用是______________。
(2)实验开始时,打开装置B中分液漏斗的活塞,向烧瓶中逐滴滴加硫酸,D中立即产生了明显的现象,造成产生这一现象的原因是________。
A.该装置的气密性不够好
B.滴加硫酸的速率较快
C.使用的硫酸浓度较小
D.石灰石浆液中碳酸钙粉末的颗粒太小
(3)预计当装置C中产生____________的现象时,关闭装置B中分液漏斗的活塞,再点燃装置A处的酒精灯。实际实验过程中却始终未观察到C中产生这一现象,小组成员多次逬行实验探究,最终发现是药品Na2SO3部分变质,请写出定性实验发现药品Na2SO3问题的有关操作及现象:取少量的亚硫酸钠固体于试管中, ________。
(4)小组成员进一步定量实验,测量Na2SO3的纯度:
①称取12.0g Na2SO3固体配成100 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,并加入几滴淀粉溶液。
②用0.100 0 mol·L-1酸性KIO3溶液滴定,三次平行实验测得标准液的体积为20.00mL。则滴定终点时锥形瓶中产生的现象_____________,写出与产生终点现象有关反应的离子方程式_____________,样品中Na2SO3的质量分数为________。(计算结果保留三位有效数字)。
解析:(1)二氧化硫气体有毒,不直接排放到空气中,所以E装置中的碱液是除去尾气;(2)D中立即产生明显现象说明生成SO2的速率快,可能是滴加H2SO4速率快造成的;(3)二氧化硫与CaCO3和水反应生成Ca(HSO3)2,所以装置C中产生的现象为由浑浊变澄清;检验亚硫酸钠是否变质,可取少量的亚硫酸钠固体于试管中,先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀生成;(4)酸性KIO3溶液滴定,与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘离子,当亚硫酸根离子完全反应,再滴入碘酸根离子与I-发生氧化还原反应生成碘单质,遇淀粉变蓝;则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为:当加入最后一滴酸性KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色;产生终点现象有关反应的离子方程式:6H++5I-+IO===3I2+3H2O,用0.100 0 mol·L-1酸性KIO3溶液滴定,三次平行实验测得标准液的体积为20.00 mL,所以每份消耗碘酸钾的物质的量为0.1×20×10-3 mol,由关系式KIO3~3Na2SO3知,每份亚硫酸钠的物质的量为:0.3×20×10-3 mol,样品中Na2SO3的质量分数为×100%=25.2%。
答案:(1)除去尾气中的SO2
(2)B
(3)由浑浊变澄清 先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(4)②当加入最后一滴酸性KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色
6H++5I-+IO===3I2+3H2O 25.2%
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