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- 2021-08-24 发布
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课时跟踪检测(三) 不同价态含硫物质的转化
A级—学业水平考试达标练
1.能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.H2 B.CO2
C.SO2 D.Cl2
解析:选C SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色。
2.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是O2
B.若甲为SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
解析:选C Fe与盐酸反应生成FeCl2,不能继续与盐酸反应,所以C项不正确。
3.下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应不含( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.氧化还原反应
解析:选C 根据图示可知,装置中涉及的化学反应有CaCO3CaO+CO2↑(分解反应),SO2+CaOCaSO3(化合反应),2CaSO3+O22CaSO4(既是化合反应又是氧化还原反应),没有发生置换反应。
4.为确定某纯净的气体X的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
选项
操作(现象)
结论
A
闻X气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
B
闻X气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
X一定是SO2
C
X品红溶液(褪色)变红色
X一定是SO2
D
X紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
7
解析:选A 能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等,A项错误;能使澄清石灰水变浑浊的有CO2、SO2,但前者无气味,B项正确;使品红溶液褪色且加热又恢复红色的只有SO2,C项正确;SO2不能漂白紫色石蕊溶液,D项正确。
5.下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是( )
A.硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫
B.SO2既可以是含硫物质的氧化产物,也可以是含硫物质的还原产物
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D.自然界中存在可溶于CS2的游离态的硫
解析:选C 硫粉燃烧生成二氧化硫,二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,故A正确;二氧化硫的生成可以是浓硫酸被还原生成,也可以是硫单质被氧化生成,故B正确;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物与碱反应的性质,与漂白性无关,故C错误;自然界中存在游离态的硫,如火山口存在游离态的硫,且S易溶于CS2,故D正确。
6.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.铜与硫化合的产物是CuS
D.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
解析:选D SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A项错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B项错误;铜与硫化合的产物是Cu2S,C项错误。
7.根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是( )
实验
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
品红
红色褪去
SO2有漂白性
解析:选C A项,溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,正确;B项,SO2与H2S溶液发生反应SO2+2H2S===3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,正确;C项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,错误;D项,体现SO2的漂白性,正确。
8.硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。
(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4
7
反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:________________________
________________________________________________________________________。
(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示:__________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有________、________。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是______________________________________________。
解析:(1)利用“化合价升降相等法”,结合题中信息可直接写出并配平氧化还原反应方程式。(2)H2S溶液可直接与O2发生氧化还原反应得到单质硫和水;H2S在氧气中充分燃烧可得SO2和H2O,然后SO2与H2S发生归中反应得到单质硫和水;H2S不稳定,也可直接加热H2S使其分解为单质硫和氢气。(3)加入盐酸得到单质硫说明Fe2S3固体溶于盐酸,生成的Fe3+与S2-发生氧化还原反应,得到单质硫,Fe3+还原为Fe2+;此外利用电子守恒知也会有剩余S2-与溶液中H+结合为H2S,因此可知产物除硫外,还有FeCl2、H2S;过滤、微热(除去S、H2S)后溶液为FeCl2溶液,加入NaOH溶液生成白色Fe(OH)2沉淀,然后Fe(OH)2沉淀被空气中的氧气氧化,最终变为红褐色的Fe(OH)3沉淀。因此看到的现象为先有白色沉淀生成,然后沉淀变为灰绿色,最终转化为红褐色沉淀。
答案:(1)5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
(2)2H2S+3O22SO2+2H2O,2H2S+SO2===3S+2H2O H2SS+H2(或2H2S+O22S+2H2O)
(3)FeCl2 H2S 先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色
9.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 mol·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________________________________________________________________________
7
________________________________________________________________________。
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.Ag D.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),反应的化学方程式是___________________
________________________________________________________________________。
解析: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。随着反应进行,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。要使Cu片全部溶解,应该加入氧化剂,不引入新的杂质,通入的单质气体应为O2。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)品红溶液褪色 将浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 (3)F中液面下降,长颈漏斗中液面上升 (4)D (5)随着反应进行,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
B级—选考等级考试增分练
1.X为一种常见气体(常温下),a、b、c是中学化学常见物质,均由常见元素组成,转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.若a、b、c焰色反应均呈黄色,水溶液均呈碱性,则a中可能既含有离子键又含有共价键
B.若X为O2,a为一种固态单质,则c可能为CO2和SO3
7
C.若b为固态非金属单质,b与X所含元素同主族,则a、b、c均能与X反应
D.若a为固态非金属单质,a与X所含元素同周期,常温常压下c为白色固体,则X与a所含元素原子的核电荷数相差2
解析:选B 从框图分析,常见气体X可以为CO2、O2、Cl2等。符合各个选项的框图情况如图所示。
B项看似a为C、S均符合,但由于S与氧气化合不能直接生成SO3,符合条件的只有C及其氧化物的转化。
2.强热条件下,硫酸亚铁固体可发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中,则( )
①析出BaSO3沉淀 ②析出BaSO4沉淀
③逸出SO3气体 ④逸出SO2气体
A.①② B.②④
C.①③ D.③④
解析:选B SO2、SO3的混合气体溶于水,发生反应:SO3+H2O===H2SO4,同时放出大量的热,使SO2的溶解度减小而逸出,又由H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl知,析出的沉淀为BaSO4,在酸性溶液中不可能生成BaSO3沉淀。
3.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
解析:选D A项,反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,SO2
7
体现还原性,错误;B项,根据原子守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,错误;C项,反应④不是氧化还原反应,错误;D项,利用反应②④,可以吸收SO2并回收利用,正确。
4.形成酸雨的原理之一可简单表示如下:
回答下列问题:
(1)酸雨的pH________(填“>”“<”或“=”)5.6。
(2)D物质的化学式为____________________。
(3)反应②的化学方程式为_______________________________________________。
(4)现有某地含C的酸雨水样1 m3,其中c(H+)=0.005 mol·L-1,若用生石灰处理该水样至中性,理论上需生石灰________kg。
解析:由图可知,A为SO2,B为SO3,C为H2SO4,D为H2SO3。
(4)CaO~H2SO4~2H+
0.056 kg 2 mol
m(CaO) 0.005 mol·L-1×1×103 L
解得m(CaO)=0.14 kg。
答案:(1)< (2)H2SO3 (3)2SO2+O22SO3 (4)0.14
5.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:____________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将5 mL 0.10 mol·L-1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合。
写出反应的离子方程式:____________________________________________________;
解析:常见的固态单质除了金属之外还有少数非金属,而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应,知A应为S,且B和C的相对分子质量之比为4∶5,即B为SO2、C为SO3;则化合物E为H2SO3。将5 mL 0.10 mol·L-1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合,两者恰好完全反应,得到Na2SO3溶液。
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答案:(1)H2+SH2S(写成可逆反应也正确)
(2)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O等
(4)H2SO3+2OH-===SO+2H2O
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