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限时集训(十二) 硫及其化合物 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分) 1．下列说法正确的是( ) A．SO2、NOx、CO2、固体颗粒物同为大气污染物 B．SO2具有较强的还原性，故不能用浓H2SO4干燥 C．收集的酸雨在放置一段时间后pH会减小 D．Cu与浓HNO3、浓H2SO4均可在常温下发生剧烈反应，且反应均放出大量的热 2．下列物质中，既能跟硫化氢反应，又能跟溴水反应的是( ) ①硫化钠溶液 ②二氧化硫饱和溶液 ③硫酸铜溶液 ④硝酸银溶液 ⑤亚硫酸钠溶液 A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．②④⑤ 3．(2013·合肥三校联考)有一种混合气体，它可能由CO、CO2、SO2、HCl中的一种或多种气体组成。该气体依次通过下列物质的现象如下：通过澄清石灰水无白色沉淀析出；通过品红溶液，溶液红色褪去；通过炽热的CuO，固体变为红色；通过澄清石灰水，出现白色沉淀。该混合气体组成的各说法中，正确的是( ) A．肯定不含有CO2 B．只含有SO2和CO C．含有SO2、CO和CO2，可能含HCl D．含HCl、SO2和CO，可能含CO2 4．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、石蕊试液褪色 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．SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好 5．(2013·临沂摸底)如图，利用培养皿探究SO2的性质．实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面．下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( ) 选项 实验现象 解释 A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质 C KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性 D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性 6.向红色溶液X中通入气体Y，溶液逐渐褪色，下列对X、Y的推断正确的是( ) A．若X为品红溶液，则Y一定为Cl2或SO2 B．若X为含酚酞的氢氧化钠溶液，则Y可能是O3 C．若X为含KSCN的氯化铁溶液，则Y一定为HI D．若X为含硫酸氢钠的石蕊溶液，则Y可能为SO2 7.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是( ) A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 8．取100 mL 18.4 mol/L的H2SO4与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L。将所得的溶液稀释成1 L，测得溶液中的H＋浓度为1 mol/L，则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为( ) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 二、非选择题(本题包括5小题，共60分) 9．(10分)甲、乙二位同学各设计一个实验来检验SO，且都认为自己的试样中含有SO，其方案如下： 甲： 乙： 回答以下问题： (1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲________；乙________(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：_______________________________________________。 (2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：_______________。 10．(14分)(2013·扬州期末)某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：取12.8 g铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。 (1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由： ________________________________________________________________________。 可以证明有余酸的实验方案是________(填字母)。 a．再加入铁粉 b．再滴入BaCl2溶液 c．再加入银 d．再滴入Na2CO3溶液 (2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种，请问下列方案中不可行的是________(填字母)。 a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量 b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况) d．用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况) (3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu2＋的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100 mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根据甲、乙两同学的实验方案，除测量产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是____________________。 (5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为W g，测得反应后溶液的体积为V mL，则剩余硫酸的物质的量浓度为________mol/L(用含W、V的代数式表示)。 11．(12分)某学习小组对实验“在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖(C12H22O11)，加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15 mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究。 (1)观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味。压缩“黑色面包”时，感觉较硬，放在水中呈漂浮状态。同学们由上述现象推测出下列结论： ①浓硫酸具有强氧化性 ②浓硫酸具有吸水性 ③蔗糖碳化得到的碳连成整体，碳原子间形成了化学键 ④浓硫酸具有酸性 ⑤黑色物质具有强吸附性 其中依据不充分的是________(填序号)。 (2)为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物，同学们设计了如下装置： 试回答下列问题： ①上图A中应选用下列装置________(填编号)。 ②B装置所装试剂是________；D装置中试剂的作用是__________；E装置中发生的现象是______________。 ③A装置中使蔗糖变黑的化学反应方程式为____________________________________ ________________________________________________________________________。 ④F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因是____________；其反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。 12．(12分)(2012·北京高考节选)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。 (1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应： ________________________________________________________________________。 (2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是________________________。 (3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表： n(SO)∶n(HSO) 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：________________________________________________________________________。 13．(12分)(2011·北京高考)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色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： 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 (1)A 中反应的化学方程式是_______________________________________________。 (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，甲认为是空气参与反应，乙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： 甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是___________________________________； 乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是________。 ②进行实验，B中现象： 甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：________________________________________________________________________。 (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______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答 案 限时集训(十二) 硫及其化合物 1．C 2.C 3.D 4．选B A项中SO2使溴水褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使指示剂褪色；能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项中的漂白剂的漂白原理不都相同。SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。 5．A 6．选B 使品红溶液褪色的物质有氯气、二氧化硫、臭氧等气体，A错；臭氧能氧化酚酞，B正确；硫化氢、二氧化硫等还原性气体都能将Fe3＋还原为Fe2＋，使溶液红色褪去，C错；二氧化硫不能使石蕊溶液褪色，也不能与硫酸氢钠反应，降低溶液酸性，D错。 7．选D X为浓硫酸，使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性；常温下铁遇到浓硫酸会钝化；若A为碳，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生；SO2转化成SO3是在催化剂作用下、500℃、常压下进行的。 8．选A Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2＋2H2O，随着浓H2SO4变稀，又发生反应：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2，故n(SO2)＋n(H2)＝1 mol。依题意，剩余的n(H＋)＝1 L×1 mol/L＝1 mol，故剩余的n(H2SO4)＝0.5 mol，则参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18.4 mol/L－0.5 mol＝1.34 mol。设生成SO2 x mol，H2y mol，依据反应的化学方程式有：x＋y＝1；2x＋y＝1.34，解得x＝0.34 mol，y＝0.66 mol，≈。 9．解析：(1)甲方案不严谨，因当试样中含有Ag＋时，同样得到白色沉淀，且AgCl不溶于过量的盐酸，Ag＋干扰SO的检验；乙方案也不严谨，原因是当溶液中有SO离子时，Ba2＋＋SO===BaSO3(白色沉淀)，再加足量稀HNO3，BaSO3转化为BaSO4，沉淀不溶解，不能排除SO离子的干扰。若含HSO(显酸性)，遇到NO也会生成BaSO4沉淀。(2)正确的实验方案应为：往试样溶液中先加过量盐酸酸化，然后再加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀，证明一定有SO，且避免了Ag＋、SO等离子的干扰。 答案：(1)不严谨 不严谨 甲没有排除Ag＋干扰，乙没有排除SO、HSO干扰 (2)往试样中先加过量盐酸酸化，然后再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有SO，若无白色沉淀生成，则不含量SO 10．解析：(1)随着反应的进行，硫酸会逐渐变稀，浓硫酸有强氧化性，但稀硫酸没有强氧化性，不能氧化铜。证明有余酸就是要证明溶液中有H＋。 (2)碱石灰既能吸水，也能吸收SO2，无法确定生成SO2的量。SO2在水中有较大的溶解度，用排水法无法测定产生气体的体积。 (3)S2－和Cu2＋反应生成CuS沉淀。 (4)要测定余酸的浓度，必须知道反应后溶液的体积。 (5)反应掉Cu的质量为(12.8－W)g，n(Cu)＝＝mol。根据反应的化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2，可知反应掉的硫酸为n(H2SO4)＝2n(Cu)＝ mol，所以剩余的硫酸为18 mol/L×0.02 L－ mol＝(0.36－)mol，其浓度为mol/L。 答案：(1)铜片过量，随着反应的进行，硫酸逐渐变稀，氧化性减弱 ad (2)ac (3)Cu2＋＋S2－===CuS (4)反应后溶液的体积 (5) 11．(1)②④ (2)①Ⅱ ②品红溶液或溴水 检验SO2是否被除尽 溶液变浑浊 ③C12H22O1112C＋11H2O ④CO气体能还原热的酸性高锰酸钾溶液 5CO＋6H＋＋2MnO5CO2＋2Mn2＋＋3H2O 12．(1)SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O22H2SO4 (2)2OH－＋SO2===H2O＋SO (3)酸 HSO存在：HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离程度强于水解程度 13．解析：铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。白色沉淀不溶于稀盐酸，说明该白色沉淀为硫酸钡沉淀，SO2溶于水生成H2SO3，硝酸在酸性条件下将SO氧化成SO，二氧化硫表现出还原性，将HNO3还原，生成无色的一氧化氮，一氧化氮与洗气瓶上方的氧气发生反应生成红棕色的二氧化氮气体。甲同学在实验前通入足量的氮气排出整个装置中的空气，排除空气中氧气的干扰；乙同学在装置A、B之间增加盛有饱和亚硫酸氢钠的洗气瓶D，排除白色酸雾的干扰； 甲、乙两同学的实验中，B中均有不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明有硫酸钡沉淀生成，甲是酸雾引起的，乙是氧气引起的，根据甲同学得到的沉淀多，说明酸雾的量远大于装置中氧气的量。合并甲、乙两同学的装置实验，既除去了氧气又除去了酸雾，装置B 中无白色沉淀生成，说明二氧化硫与可溶性钡的强酸盐不能反应生成亚硫酸钡沉淀。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO＋O2=== 2NO2 (4)①通N2一段时间，排出装置中的空气 饱和NaHSO3溶液 ②甲：SO＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋ 白雾的量远多于装置中O2的量 (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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