2020-2021学年第3节 硫的转化当堂达标检测题
展开一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2021·潍坊高一检测)下列溶液中通入SO2后,最终一定有沉淀的是( )
①BaCl2溶液 ②Ca(OH)2溶液
③Na2CO3溶液 ④H2S溶液
A.① B.② C.③ D.④
【解析】选D。①盐酸的酸性强于亚硫酸,向BaCl2溶液中通入SO2,不发生反应,①错误;②足量SO2气体与Ca(OH)2溶液反应会生成亚硫酸氢钙,最终不会产生沉淀,②错误;③Na2CO3溶液中通入足量二氧化硫生成可溶性的亚硫酸氢钠,③错误;④H2S溶液与二氧化硫反应生成单质S沉淀,④正确。
2.(2021·日照高一检测)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、KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,说明盐酸也有漂白性
【解析】选B。要正确解答本题,必须清楚常见漂白剂的漂白原理:Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是氧化型;SO2是加合型;活性炭是吸附型。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红褪色是因为漂白性,SO2不能使酸碱指示剂褪色,A项错误;能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2,B项正确;由以上分析可知这些漂白剂的漂白原理不相同,C项错误;溶液褪色的原理是盐酸中和NaOH,溶液碱性变弱,并不是盐酸具有漂白性,D项错误。
3.下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.向澄清的石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))
D.氢硫酸中通入氯气:H2S+Cl2===S↓+2Cl-+2H+
【解析】选C。向澄清的石灰水中通入少量SO2气体,对应的离子方程式是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,对应的离子方程式是SO2+OH-===HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,B正确;SO2气体通入溴水中,对应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,C错误;氢硫酸中通入氯气,对应的离子方程式是H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D正确。
4.某同学利用如图装置探究SO2的性质
下列有关反应的方程式,不正确的是( )
A.①中溶液存在可逆反应SO2+H2O⇌H2SO3
B.①中溶液红色褪去的原因:2SO2+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O===CO2+2HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))
C.②中溶液显黄绿色的原因:Cl2+H2O===HCl+HClO
D.②中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
【解析】选C。溶液中通入SO2,SO2与水之间存在可逆反应生成H2SO3,即H2O+SO2H2SO3,故A正确;亚硫酸的酸性强于碳酸,在碳酸钠溶液中通入足量的二氧化硫发生反应2SO2+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O===CO2+2HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,NaHSO3溶液显酸性,所以溶液红色褪去,故B正确;氯气溶于水部分与水反应,部分以氯气分子的形式存在于溶液中,所以氯水显浅黄绿色是因为溶解了氯气,故C错误;二氧化硫与氯水反应生成HCl和硫酸,即发生SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,氯气被消耗,所以溶液的黄绿色褪去,故D正确。
5.(2021·深圳高一检测)把二氧化硫和另一种气体X同时通入BaCl2试液中,产生了沉淀,则X不可能是( )
A.Cl2 B.NH3 C.O2 D.CO2
【解析】选D。SO2和Cl2在水溶液中反应生成H2SO4和HCl,H2SO4与BaCl2反应会生成BaSO4沉淀;二氧化硫与氨气在水溶液中反应会生成亚硫酸铵,亚硫酸铵会和氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀;SO2、O2、H2O反应会生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应会生成BaSO4沉淀。
6.如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。
关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是( )
【解析】选B。浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,SO2具有还原性,能把溴水还原,SO2在溶液中被Br2氧化生成H2SO4,所以a处黄色褪去,说明氧化性:Br2>H2SO4,A项错误;SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,所以b处变为红色,B项正确;SO2不能把碘化钾氧化生成单质碘,因此c处不可能变为蓝色,C项错误;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热后才能恢复到原来的颜色,D项错误。
二、非选择题(本题共1小题,共15分)
7.(2021·烟台高一检测) SO2是常见的硫氧化物,在化工、生活等领域中应用广泛。
Ⅰ.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)③中实验现象为________________,证明SO2有________性。
(3)⑤中反应的离子方程式为_______________________(已知NaOH溶液足量)。
Ⅱ.某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
(1)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_________________。
(2)向水中持续通入SO2,观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a的目的是________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是_________________。
(3)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:______________________。
【解析】Ⅰ.(1)⑥中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)③中二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成单质S,SO2+2H2S===3S↓+2H2O,实验现象为有淡黄色沉淀产生,二氧化硫中S元素的化合价降低,则二氧化硫具有氧化性。
(3)⑤的作用是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气,化学方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,离子反应方程式为SO2+2OH-===SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O。
Ⅱ.(1)漂粉精溶液的pH约为12,大于7,说明溶液显碱性,后褪色说明具有漂白性。
(2)①实验a的目的是检验白雾中是否含有氯气,如果有氯气,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;②白雾中混有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,硫酸与AgNO3溶液反应生成硫酸银白色沉淀。
(3)①取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,故沉淀X为CaSO4;②溶液呈黄绿色,说明有Cl2生成,Cl2与SO2在水溶液中反应生成盐酸和硫酸,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O===SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2Cl-+4H+。
答案:Ⅰ.(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)有淡黄色沉淀产生 氧化
(3)SO2+2OH-===SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O
Ⅱ.(1)碱性、漂白性
(2)①检验白雾中是否含有氯气,排除干扰 ②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的硝酸银溶液反应
(3)①CaSO4 ②SO2+Cl2+2H2O===SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +2Cl-+4H+
应用实践 共35分
一、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
8.(2021·济南高一检测)将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是( )
A.该实验表明SO2有漂白性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明FeCl3有还原性
D.反应后溶液酸性增强
【解析】选D。往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,这是因为SO2+H2OH2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 和Fe3+发生反应,生成Fe2+和SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,所以溶液颜色由棕黄色变成浅绿色(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4) 和H2SO4生成,所以酸性增强。
9.将标准状况下3 360 mL SO2气体通入100 mL 2 ml·L-1的NaOH溶液中充分反应,所得溶液的溶质是( )
A.Na2SO3
B.NaHSO3
C.Na2SO3和NaHSO3
D.NaOH和Na2SO3
【解析】选C。 eq \f(n(SO2),n(NaOH)) = eq \f(\f(3 360×10-3,22.4),0.1×2) = eq \f(3,4) ,因为 eq \f(1,2) < eq \f(n(SO2),n(NaOH)) <1,所以充分反应后所得溶液的溶质为Na2SO3和NaHSO3。
10.下列装置不能实现相应实验目的的是( )
【解析】选A。稀硫酸与铜不反应,不能用来制取SO2。
二、非选择题(本题共1小题,共20分)
11.亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用,研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3。其实验流程如下:
(1)SO2对环境的危害主要是形成___________________________。
(2)用Na2CO3溶液能吸收SO2的原因是_________________________。
(3)查阅资料可知,向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中发生如下逐步反应:
①2Na2CO3+SO2+H2O===2NaHCO3+Na2SO3
②2NaHCO3+SO2===2CO2↑+Na2SO3+H2O
③Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
溶液中有关组分的质量分数变化如图所示,图中的线2表示的组分为______________(填化学式)。
(4)实验时,“反应Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是________________(用化学方程式表示)。
(5)获得的Na2SO3产品久置后质量变重,主要原因是____________。
【解析】(1)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,又被氧化为硫酸,则SO2形成硫酸型酸雨;(2)亚硫酸的酸性比碳酸强,故用Na2CO3溶液能吸收SO2;(3)依据反应过程和曲线变化可知,图线3表示的是亚硫酸钠,图线2表示的组分为NaHCO3;(4)“反应Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是和亚硫酸氢钠反应得到亚硫酸钠,反应的化学方程式为NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O(主要)、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(次要);(5)Na2SO3产品久置后质量变重,主要原因是Na2SO3被空气中氧气氧化成Na2SO4。
答案:(1)酸雨 (2)亚硫酸的酸性比碳酸强 (3)NaHCO3
(4)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O(主要)、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(次要)
(5)Na2SO3被空气中氧气氧化成Na2SO4
迁移创新 共20分
非选择题(本题共1小题,共20分)
12.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为________________。
(2)实验过程中,装置B、C中的现象分别是___________、___________。
这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象: _________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
【解析】本题以实验题的形式探究SO2的性质,主要考查SO2的氧化性、还原性和漂白性。SO2中硫元素的化合价是+4价,处于中间价态,既可以升高被氧化又可以降低被还原,既有氧化性又有还原性。由图中试剂可知A是制取SO2的装置,SO2通入酸性KMnO4溶液被氧化,再通入Na2S溶液中,被S2-还原成硫单质,最后剩余的SO2不能直接排放,否则会污染空气,可用碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
答案:(1)圆底烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +2H2O===2Mn2++5SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)NaOH(其他合理答案也可)选项
现象
解释或结论
A
a处黄色褪去
氧化性:H2SO4>Br2
B
b处变为红色
二氧化硫与水反应生成酸性物质
C
c处变为蓝色
二氧化硫具有一定的氧化性
D
d处红色先褪去后恢复
二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定
操作
现象
取4 g漂粉精固体,加入100 mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精的pH
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
ⅰ.液面上方出现白雾
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
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