高中化学人教版 (新课标)必修1第三节 氧化还原反应第1课时课后测评

第三节　硫和氮的氧化物

第1课时　二氧化硫和三氧化硫

基础过关练

题组一　硫的存在和性质

1.(2019吉林长春三中高一上期中)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是(　　)

A.硫在自然界中只有游离态

B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫

C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将金属氧化成低价态

D.氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应

2.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,不溶于二硫化碳,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.粘有硫的试管可用CS2或热的NaOH溶液清洗

3.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是(　　)

①CuS　②FeS　③Al2S3　④Fe2S3

⑤Cu2S　⑥FeCl2　⑦CS2　⑧H2S

A.②⑤⑧  B.①④⑥  C.③④⑦  D.④⑥⑦

题组二　二氧化硫的性质

4.(2020湖南常德高一上期末)下列有关SO2性质的说法中,错误的是(　　)

A.无色有毒的气体

B.易溶于水

C.在氧化还原反应中只能作还原剂

D.能使品红溶液褪色

5.(2020湖南张家界高一上期末)二氧化硫的下列化学性质中,体现二氧化硫还原性的是(　　)

A.SO2在一定条件下与O2反应转化为SO3

B.通入品红溶液中,使品红溶液褪色

C.溶于水形成不稳定的亚硫酸

D.与碱液反应生成亚硫酸盐

6.(2019山东济南外国语学校高一上月考)下列实验报告记录的实验现象正确的是(　　)

题组三　三氧化硫

7.下列有关三氧化硫的说法中正确的是(　　)

A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4

B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色

C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应

D.SO2在空气中易被氧化为SO3

8.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是(　　)

A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成

B.只有BaSO3沉淀,SO3通入溶液中无沉淀生成

C.生成BaSO3和BaSO4两种沉淀

D.只生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出

题组四　二氧化硫的实验室制法

9.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。

(1)⑥中发生反应的化学方程式为 　                                                                 。 

(2)①中实验现象为　                                                                                         , 

证明SO2是　　　　气体。 

(3)②中品红溶液　　　　,证明SO2有　　　　性。 

(4)③中现象是　　　　　　　　　　　　,证明SO2有　　　　性。 

(5)④中现象是　　　　　　,证明SO2有　　　性。 

(6)⑤的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应的化学方程式为　                                                                                          。 

能力提升练

1.(2020陕西西安莲湖期中,★★☆)由SO2催化氧化制取SO3的装置如图所示,下列说法错误的是(　　)

A.装置a可干燥并混合SO2和O2

B.从装置b中出来的气体中含有SO2、SO3及O2

C.装置c中U形管内壁上有白色固体

D.装置d中有白色沉淀,说明通入d的气体中含SO3

2.(2020北京房山期末,★★☆)某同学进行SO2的性质实验。在点滴板a、b、c、d处分别滴有不同的试剂,再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后,在整个点滴板上盖上培养皿,一段时间后观察到的实验现象如下表所示。

下列说法正确的是(　　)

A.在浓硫酸与Na2SO3固体的反应中,浓硫酸表现强氧化性

B.a、b均表明SO2具有漂白性

C.c中只可能发生反应:SO2+2OH- S+H2O

D.d中表明SO2具有氧化性

3.(2020福建泉州高一上期末,★★☆)已知:①SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI;②向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2,产生白色沉淀;③将FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝色。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3的混合溶液100 mL,向其中通入2.24 L(标准状况)氯气,然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈微红色。下列有关说法不正确的是(　　)

A.FeI2的物质的量浓度约为0.5 mol/L

B.完全反应时转移电子0.2 mol

C.实验②中产生的白色沉淀是BaSO3

D.反应后,溶液中大量存在的阳离子有Na+、H+、Fe2+

4.(2020广西南宁第三中学高一上期末,★★☆)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是(　　)

A.滴加KI溶液时,转移2 mol e-时生成1 mol白色沉淀

B.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2

C.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂

D.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性

5.(2020湖北沙市中学高一上期末,★★☆)分别向盛有:①紫色石蕊溶液、②澄清石灰水、③品红溶液、④酸性高锰酸钾溶液的试管中通入SO2气体。

(1)试管①中的实验现象为　。 

(2)试管②中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　(通入少量的SO2)。 

(3)上述实验中,出现溶液褪色现象的是　　　　(填试管标号)。 

(4)上述实验中,SO2表现出酸性氧化物性质的是　　 　(填试管标号,下同),SO2表现出漂白性的是　　 　,SO2表现出还原性的是　　　　。 

6.(2020江苏南京高一上期末,★★☆)某学习兴趣小组为测定某葡萄酒中SO2的含量,设计了如图所示的装置:

实验步骤如下:在B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应。除去C中剩余的H2O2后,用0.090 0 mol·L-1 NaOH溶液测定反应生成的酸,消耗NaOH溶液25.00 mL。

(1)C中通入SO2发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(2)通过计算求出该葡萄酒中SO2的含量(以g·L-1为单位,即每升葡萄酒中含有SO2的质量,写出计算过程)。

(3)该测定结果比实际值偏高,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　。针对此原因提出一条改进措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　硫在自然界中主要以化合态形式存在,在火山喷发口附近有游离态的单质硫存在,A错误;煤中含有硫元素,燃煤时生成SO2,加入生石灰后,SO2与CaO反应生成CaSO3,再被O2氧化生成CaSO4,减少SO2的排放,起到脱硫的作用,B正确;硫具有弱氧化性,与变价金属(如Fe、Cu等)反应生成低价态金属硫化物,如FeS、Cu2S等,C正确;氢硫酸是弱酸,具有酸的通性,可与碱、碱性氧化物等反应,D正确。

2.D　硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,A、B项错误;硫既有氧化性又有还原性,与Fe、Cu反应时均生成低价硫化物:Fe+S FeS,2Cu+S Cu2S,C项错误。

3.B　硫氧化性较弱,与变价金属反应生成低价的金属硫化物;Fe与Cl2反应生成FeCl3。

4.C　SO2是无色有毒的气体,A正确;SO2易溶于水,B正确;SO2中S元素的化合价为+4价,处于中间价态,则既有氧化性又有还原性,C错误;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,D正确。

5.A　SO2在一定条件下与O2反应转化为SO3,二氧化硫作还原剂,A正确;通入品红溶液中,使品红溶液褪色是因为二氧化硫与有色物质化合生成无色物质,体现二氧化硫的漂白性,B错误;溶于水形成不稳定的亚硫酸,反应过程中没有元素化合价变化,C错误;与碱液反应生成亚硫酸盐,反应过程中没有元素化合价变化,D错误。

6.C　SO2溶于水显酸性,使紫色石蕊变红色;SO2具有漂白性,使品红溶液褪色;SO2具有还原性,与氯水反应,生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀;SO2与碱反应,生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀。

7.A　SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使石蕊溶液变红色,B错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,C错误;SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在下加热才能被氧化为SO3,D错误。

8.D　SO3通入BaCl2溶液中会发生反应:SO3+H2O H2SO4、H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl,而SO2不能与BaCl2溶液反应,从溶液中逸出。

9.答案　(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O　(2)石蕊溶液变红　酸性　(3)褪色　漂白　(4)出现淡黄色浑浊　氧化　(5)碘水褪色　还原　(6)吸收多余的SO2,防止其污染空气　2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O

解析　(1)本实验要制取SO2并验证SO2的某些性质,所以⑥中发生Na2SO3和浓H2SO4制取SO2的化学反应。(2)SO2的水溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红。(3)SO2有漂白性,能使品红溶液褪色。(4)SO2有氧化性,使H2S溶液中出现淡黄色浑浊。(5)SO2有还原性,使碘水褪色。(6)SO2是大气污染物,不能直接排放到空气中,可用NaOH溶液吸收。

能力提升练

1.D　装置a可干燥并混合SO2和O2,还有通过观察气泡速率调节气体流速的作用,A正确;SO2催化氧化反应为可逆反应,所以从装置b中出来的气体中含有SO2、SO3及O2,B正确;装置c的作用是冷凝SO3,所以U形管内壁上有白色固体,C正确;装置d中生成的白色沉淀是硫酸钡,SO2通入硝酸钡溶液中也会生成硫酸钡,故通入d的气体中不一定含SO3,D错误。

2.D　Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O,浓硫酸表现酸性,A错误;二氧化硫使酸性KMnO4溶液褪色,是发生氧化还原反应而褪色,体现的是SO2的还原性,B错误;二氧化硫先与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,当氢氧化钠完全转化为亚硫酸钠,二氧化硫再与亚硫酸钠、水反应生成亚硫酸氢钠,还可能涉及亚硫酸钠被空气中的氧气氧化的反应,C错误;二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成单质硫,二氧化硫中硫的化合价由+4价变为0价,表明SO2具有氧化性,D正确。

3.C　由已知信息可知还原性:HS>I->Fe2+,混合溶液中通入2.24 L(标准状况)氯气后HS、I-均完全反应,亚铁离子只有小部分被氧化,忽略不计,根据得失电子守恒,2n(FeI2)+2n(NaHSO3)=2×=0.2 mol,由于溶质的物质的量相等,则n(FeI2)=0.05 mol,c(FeI2)=0.5 mol/L,A正确;由氯气得电子数可知,完全反应时转移电子的物质的量为0.1 mol×2×(1-0)=0.2 mol,B正确;实验②中产生的白色沉淀是BaSO4,C错误;向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈微红色,亚铁离子只有小部分被氧化成Fe3+,则反应后,溶液中大量存在的阳离子有Na+、H+、Fe2+,D正确。

4.B　滴加KI溶液时,反应为2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,转移2 mol e-时生成2 mol白色沉淀,A错误;由反应2Cu2++4I- 2CuI↓+I2、SO2+I2+2H2O 2HI+H2SO4,根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性:Cu2+>I2>SO2,B正确;通入SO2时,SO2与I2反应:SO2+I2+2H2O 2HI+H2SO4,I2作氧化剂,C错误;通入SO2后溶液逐渐变成无色,发生反应SO2+I2+2H2O 2HI+H2SO4,体现了SO2的还原性,D错误。

5.答案　(1)溶液由紫色变为红色

(2)SO2+Ca2++2OH- CaSO3↓+H2O

(3)③④

(4)①②　③　④

解析　(1)SO2是酸性气体,与水反应生成亚硫酸,使紫色石蕊溶液变红色。

(2)少量SO2与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙与水。

(3)SO2气体具有漂白性,与品红化合生成不稳定的无色物质;SO2气体具有还原性,被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(4)二氧化硫使紫色石蕊溶液变红、与澄清石灰水的反应体现其酸性氧化物的性质;二氧化硫使品红溶液褪色表现漂白性;二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应表现还原性。

6.答案　(1)SO2+H2O2 H2SO4

(2)根据2NaOH~H2SO4~SO2可知SO2的质量为×(0.090 0 mol·L-1×0.025 L)×64 g·mol-1=0.072 g,该葡萄酒中的二氧化硫含量为=0.24 g·L-1

(3)盐酸易挥发,有氯化氢进入装置C中　B中用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸

解析　(1)H2O2具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应的化学方程式为SO2+H2O2 H2SO4。

(3)由于盐酸是挥发性酸,挥发出的HCl能够消耗氢氧化钠,使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大,测定结果偏高;因此可以用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸。