2024届高考化学一轮复习练习第四章非金属及其化合物第18讲硫及其化合物

这是一份2024届高考化学一轮复习练习第四章非金属及其化合物第18讲硫及其化合物，共18页。
考点一 硫的性质
一、硫
1．自然界中的硫

2．物理性质
3.化学性质
(1)氧化性：(0→－2价)
S eq \a\vs4\al(H2) eq \a\vs4\al(S＋H2\(=====,\s\up7(△))H2S) Fe eq \a\vs4\al(Fe＋S\(=====,\s\up7(△))FeS) Cu eq \a\vs4\al(2Cu＋S\(=====,\s\up7(△))Cu2S) eq \a\vs4\al(Hg) eq \a\vs4\al(Hg＋S===HgS)
(2)还原性：(0→＋4价)
S＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) SO2
(3)与碱发生歧化反应(如NaOH溶液)：
3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[正误辨析]
(1)硫在自然界中仅以化合态存在( )
(2)硫在空气中燃烧的产物是SO2，在纯氧中燃烧的产物是SO3( )
(3)硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物( )
(4)等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应，消耗KOH的物质的量相同( )
(5)常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8转化为S6、S4、S2属于物理变化( )
(6)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
1．在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A．2Al＋3S eq \(=====,\s\up7(△)) Al2S3
B．S＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) 2H2O＋3SO2↑
C．H2S eq \(=====,\s\up7(△)) H2＋S
D．3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
A [A项，该反应中S的化合价由0价变为－2价，所以只体现氧化性，正确；B项，该反应中S的化合价由0价、＋6价变为＋4价，所以S体现还原性和氧化性，错误；C项，该反应中S的化合价由－2价变为0价，所以S只体现还原性，错误；D项，该反应中S的化合价由0价变为－2价、＋4价，所以S体现氧化性和还原性，错误。]
2．加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象得不出的结论是( )
A．硫的熔、沸点较低
B．硫晶体属于分子晶体
C．铜丝能在硫蒸气中燃烧
D．黑色固体是Cu2S
D [加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，说明硫的熔、沸点较低，A正确；硫的熔、沸点较低，因此硫晶体属于分子晶体，B正确；将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成，说明发生了化学反应，则铜丝能在硫蒸气中燃烧，C正确；根据实验现象不能得出黑色固体是Cu2S，因为CuS也是黑色的，D错误。]
3．已知0.1 ml某单质与足量的硫在一定条件下充分反应后质量增加了1.6 g，则该单质可能是( )
A．钙 B．铜 C．铁 D．铝
B [质量增加1.6 g，即增加了1.6 g的S，所以反应的S的物质的量为0.05 ml，因为0.1 ml某单质与0.05 ml S反应，所以生成化合物的化学式为R2S，S最低化合价为－2价，所以R化合价为＋1价，所以为Cu2S(硫化亚铜)。]
学生用书第82页
考点二 硫的氧化物
1．二氧化硫
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，易液化，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性：
②弱氧化性(S：＋4→0价)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③强还原性(S：＋4→＋6价)：
④漂白性：

(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
②铜与浓H2SO4混合加热：Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
2．三氧化硫
(1)在标准状况下为无色、针状晶体。
(2)是酸性氧化物，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热。
[正误辨析]
(1)因为SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色( )
(2)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3( )
(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好( )
(4)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同( )
(5)标准状况下，2.24 L SO3中含有硫原子数为0.1NA( )
(6)SO2中少量的HCl可通过饱和NaHSO3溶液除去( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
一、SO2化学性质的多重性
1．将SO2分别通入下列四种溶液中
回答下列问题：
(1)试管a中的实验现象：KMnO4溶液______，证明SO2具有________性；
(2)试管b中的实验现象：品红溶液________，证明SO2具有________性；
(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是_____________________________________；
(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是_________________________________________。
答案： (1)褪色 还原 (2)褪色 漂白 (3)BaSO4 (4)BaSO3
学生用书第83页
eq \a\vs4\al(练后点拨)
因SO2造成的褪色现象分类归纳
SO2 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(酸性：使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,漂白性：使品红溶液褪色,还原性：使氯水、溴水、碘水、酸性高锰酸钾, 溶液褪色))
二、SO2检验的思维模型
2．如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：
(1)B中加入的试剂是________，作用是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C中加入的试剂是________，作用是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D中加入的试剂是________，作用是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是______________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色或不褪成无色)
eq \a\vs4\al(归纳总结)
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程如下：
注意：有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。
三、几种物质的漂白性比较
3．已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生化合反应生成无色物质。
(1)为了探究比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验：
a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现品红试纸均不褪色；
b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色；
c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象；
d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。
请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同之处与不同之处。
①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物________和________。
②不同之处：H2SO3只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。
(2)乙同学为了探究对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。
①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质________相等。
②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)①H2SO3 HClO ②化合 氧化还原
(2)①得电子数 ②氧化性：O3>H2O2 Cl2和水反应生成的HClO浓度较小
学生用书第84页
考点三 硫酸型酸雨及其防治
1．硫的氧化物的来源、危害及治理
2．硫酸型酸雨的形成过程

1．酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图，下列有关说法错误的是( )
A．光照能引发酸雨的形成
B．所涉及的变化均为氧化还原反应
C．污染空气能加快酸雨的形成
D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染
B [由题图可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照，故A正确；SO2变为SO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) ，没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；由图中信息可知，途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，故C正确；优化能源结构能减少化石燃料的使用，能有效减少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正确。]
2．如图所示，硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。
请回答：
(1)该过程可循环利用的物质是________(写化学式)。
(2)该过程总反应的化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： 根据题给流程和信息知，反应Ⅰ为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，反应Ⅱ为2HI===H2↑＋I2。(1)分析题给流程知该过程可循环利用的物质是I2和HI。(2)根据题给流程和信息知，该过程总反应的化学方程式是SO2＋2H2O===H2SO4＋H2。
答案： (1)I2和HI (2)SO2＋2H2O===H2SO4＋H2
eq \a\vs4\al(归纳总结)
三种常见的SO2尾气处理方法
1．钙基固硫法：用生石灰和含硫的煤混合后燃烧
反应原理：CaO＋SO2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaSO3，2CaSO3＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CaSO4；
总反应方程式：2CaO＋2SO2＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CaSO4。
2．氨水脱硫法：采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2
反应原理：2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，
2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)。
3．钠碱脱硫法：用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2
反应原理：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
真题演练 明确考向
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)(2022·全国甲卷7B)温室气体是形成酸雨的主要物质( )
(2)(2022·浙江卷8D)用石灰石－石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏( )
(3)(2022·江苏卷11B)向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，通过观察溶液颜色变化，来探究SO2具有漂白性( )
(4)(2022·山东卷1C)石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”，石硫黄(S)表现氧化性( )
答案： (1)× (2)√ (3)√ (4)√
2．(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
学生用书第85页
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
C [A.60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；B.气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；C.SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；D.SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。]
3．(2021·山东卷，8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是( )
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
B [根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳气体生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3 ，D正确。]
4．(海南卷)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是( )
A．CO B．SO2 C．HCl D．CO2
B [A项，CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，错误；B项，SO2具有氧化性，与Na2S发生氧化还原反应，即SO2＋2S2－＋4H＋===3S↓＋2H2O，正确；C项，利用强酸制取弱酸的规律，即发生2H＋＋S2－===H2S，没有沉淀产生，错误；D项，不产生沉淀，错误。]
5．(2019·浙江11月选考，28)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。请回答：
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色
B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性
D．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
(2)取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热恢复至红色，冷却后，发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因_______________________
________________________________________________________________________。
解析： 根据装置图可以判断，Ⅰ生成SO2，Ⅱ验证SO2，Ⅲ验证SO2是否和BaCl2反应，Ⅳ验证SO2的还原性，Ⅴ吸收剩余的SO2，防止污染。(1)A项，白色固体应为CuSO4，加水，溶液呈蓝色；B项，由于在Ⅲ中生成了H2SO3，H2SO3很容易被O2氧化生成H2SO4，所以生成BaSO4沉淀；D项，由于Na2CO3水解呈碱性，所以也可以吸收SO2气体，A、B、D均正确。C项，说明SO2具有还原性，错误。
答案： (1)ABD
(2)SO2遇品红生成不稳定无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色；温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅
课时精练(十八) 硫及其化合物 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P365))
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是( )
A．Au2S B．Ag2S C．CuS D．FeS
C [S单质的氧化性比较弱，只能将变价金属氧化为低价态的物质，所以S分别与Au、Ag、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、FeS，选项A、B、D正确；S氧化Cu应该生成低价的Cu2S，C项错误。]
2．已知硫有多种同素异形体，其中一种同素异形体的分子式为S8。下列关于S8的说法中正确的是( )
A．1个这种硫分子的质量为256 g，是硫原子质量的8倍
B．在标准状况下，1 ml S8的体积约为22.4 L
C．1 ml S8和1 ml H2O所含分子数相同
D．1 ml S8与NA个H2O所含原子数相同
C [S8在标准状况下为固体，1 ml S8中含NA个S8分子和8NA个S原子。]
3．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是( )
A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B．硫循环中硫的化合物均为无机物
C．上述硫循环中硫元素均被氧化
D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放
A [硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1­S­R2，含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故A正确；硫循环中硫的化合物有含硫的有机物，不全是无机物，故B错误；含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中的硫还原成R1­S­R2，硫循环中硫元素有时被氧化，有时被还原，故C错误；烧煤时加石灰石，可减少酸雨，但石灰石分解生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，故D错误。]
4．下列关于SO2的叙述中正确的是( )
A．燃煤时加入石灰石减少SO2排放的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CaSO3＋2CO2
B．SO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸
C．SO2气体通入NaOH溶液中一定得到Na2SO3
D．SO2通入CuSO4与NaCl的混合溶液中产生白色沉淀(CuCl)，体现SO2的还原性
D [A项，有氧气参加反应，应生成CaSO4，错误；B项，亚硫酸不稳定易分解，错误；C项，通入SO2的量不同，产物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，还可能是二者的混合物，错误；D项，生成CuCl白色沉淀，铜元素的化合价降低，必然有一种元素的化合价升高，只能是SO2中＋4价的硫被氧化，正确。]
5．下列说法正确的是( )
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
B．SO2、Cl2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果
C．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应
D．SO2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色
D [使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性，A项错误；当SO2与Cl2按1∶1通入时，发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，失去了漂白性，B项错误；活性炭的吸附作用使有色物质褪色，C项错误；由于SO2与品红生成的无色物质不稳定，加热时又生成了品红，故又变为红色，D项正确。]
6．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是( )
①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．①②③④⑤
C [SO2和CO2都属于酸性氧化物，气体少量时，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。]
7．如图所示，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，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是( )
D [SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，A正确；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质，B正确；SO2使KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，C正确；SO2中和了NaOH使含有酚酞的NaOH溶液褪色，不是因为SO2具有漂白性，D错误。]
8．推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是( )
A．试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性
B．试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性
C．试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
D．一段时间后试管内有白色沉淀，说明有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 生成
C [锥形瓶内发生反应Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，产生的SO2进入到试管中，CCl4层溶液褪色，证明与Br2发生反应，SO2具有还原性，可以被Br2氧化，证明Br2具有氧化性，A项正确；试管中红色花瓣褪色，说明SO2可以漂白花瓣中的有色物质，证明SO2具有漂白性，B项正确；试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的SO2进入到试管中引起的，Na2SO3没有发生氧化还原反应，发生的是“强酸制弱酸”的复分解反应，C项错误；试管中Br2可将SO2氧化，生成H2SO4和HBr，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 可以和Ba2＋结合成不溶于酸的白色沉淀，D项正确。]
9．为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是( )
A [硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化，由现象可知Q不一定是SO2，故A错误。]
10．有学生为了证明SO2是一种酸性氧化物，做了以下实验：向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液褪色，关于该实验下列说法错误的是( )
A．该实验一定能证明SO2是一种酸性氧化物
B．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
C．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是：SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3
D．若要证明SO2是一种酸性氧化物，还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液
A [酸性氧化物的概念：能够与水反应只生成对应的酸，能够与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。A项，向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液褪色，可能是因为二氧化硫的漂白性，所以该实验不能说明二氧化硫为酸性氧化物，故A错误。C项，若SO2是一种酸性氧化物，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液再与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠，故C正确。若要证明SO2是一种酸性氧化物，还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液，若加入氢氧化钠，溶液恢复颜色，则说明二氧化硫为酸性氧化物，故D正确。]
11．(2022·江苏省南通市高三模拟)化学小组为探究SO2与AgNO3溶液的反应，进行如下实验：
实验1：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
实验2：向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，取上层清液继续滴加BaCl2溶液， 未出现白色沉淀。
下列关于实验说法不正确的是( )
A．铜与浓硫酸反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶1
B．上述装置中试剂a为浓硫酸，作用是干燥SO2气体
C．实验2初步确定沉淀B为Ag2SO3，不含有 Ag2SO4
D．该条件下SO2与AgNO3溶液不易发生氧化还原反应
B [实验1：浓硫酸与铜加热制备二氧化硫，试剂a为饱和亚硫酸氢钠溶液，目的是除去SO2中的硫酸酸雾，之后将二氧化硫通入硝酸银溶液中，产生沉淀。实验2：向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀为AgCl，目的是除去过量的银离子，取上层清液继续滴加氯化钡溶液，未出现白色沉淀，说明没有硫酸根存在，以此推测二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，该条件下SO2与AgNO3溶液没有发生氧化还原反应。A项，浓硫酸与铜反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋H2O，还原剂为铜，氧化剂为浓硫酸，参与反应的两个硫酸分子只有一个作氧化剂，故还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶1，A正确；B项，试剂a为饱和亚硫酸氢钠溶液，目的是除去SO2中的硫酸酸雾，B错误；C项，实验2初步确定沉淀B为Ag2SO3，不含有Ag2SO4，C正确；D项，该条件下SO2与AgNO3溶液不易发生氧化还原反应，D正确。故选B。]
12．火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2，下列有关说法正确的是( )
eq \x(SO2) ―→ eq \x(H2SO3) ―→ eq \x(CaSO3) ―→ eq \x(CaSO4) ―→ eq \x(CaSO4·2H2O)
图1
A．烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高
B．石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C．将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D．上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
C [烟气通入石灰石浆液时的温度越高气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会从溶液中逸出使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含量为多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；上述分析得到总反应为：2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2，1 ml二氧化硫反应生成1 ml二氧化碳，即每吸收64 g二氧化硫理论上同时生成44 g二氧化碳，故D错误。]
13．某研究性学习小组同学拟分析某市空气的质量情况，测定该市空气中SO2的含量并制定下列研究方案：
Ⅰ.资料表明，SO2具有较强的还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生反应：5SO2＋2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋2H2O===5SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2Mn2＋＋4H＋。
Ⅱ.设计实验方案：利用SO2的还原性使SO2和已知浓度及体积的酸性高锰酸钾溶液反应。
Ⅲ.选择分析地点：某工厂区、某公园、某居民区、某商业区、某交通枢纽。
Ⅳ.选择分析时间：晴天、风速较小时；晴天、风速较大时；雨前；雨后。
Ⅴ.对测定的结果进行初步分析并向相关单位提出建议。
(1)该小组同学拟用如图所示装置定量分析空气中SO2的含量。
①通入空气前应进行的实验操作是________________________________________
________________________________________________________________________；
②当观察到实验的现象为________________________时，应停止通空气；
③实验过程中需测量并记录的数据是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如图表示该小组同学根据实验测得的该市不同地区空气中SO2的含量。
①工厂区、交通枢纽SO2含量明显高于其他地区的原因是______________________
________________________________________________________________________；
②请向当地有关部门提出一条减少工厂区SO2排放的建议： ____________________
________________________________________________________________________。
(3)下表是该小组同学测得的不同天气情况下的城市空气中SO2的平均含量。请分析雨后和风速较大时SO2平均含量较低的原因：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析： (1)①实验前应检查装置的气密性，以确保装置不漏气，以防止影响测定结果；②KMnO4具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，两者发生反应，所以酸性KMnO4溶液刚好褪色时，说明二氧化硫和酸性KMnO4溶液恰好完全反应，应停止通空气；③二氧化硫的物质的量可以根据KMnO4的物质的量进行求出，而空气的体积需要知道单位时间内空气的流速和时间来计算，所以需要知道酸性KMnO4溶液刚好褪色所需要的时间；(2)①因工厂废气中含有大量的SO2、汽车尾气中SO2含量也较高，所以工厂区、交通枢纽SO2含量明显高于其他地区；②SO2来源于化石燃料的燃烧，可通过使用环保能源来减少SO2的排放；(3)①SO2能和水反应，所以雨后空气中SO2的含量降低；②风速越大，气体扩散速度越大，SO2浓度也就越小。
答案： (1)①检查装置的气密性 ②酸性高锰酸钾溶液刚好褪色 ③通入空气至酸性高锰酸钾溶液刚好褪色所需要的时间
(2)①工厂废气、汽车尾气中SO2含量较高 ②提高脱硫技术(或改用更洁净的能源或提高废气的处理技术或对废气进行综合利用等合理答案均可)
(3)①下雨时SO2与水反应降低了雨后空气中SO2的含量 ②风速越大，气体扩散速度越大，空气中SO2浓度越小
14．某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行实验探究。
①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为______________，装置C中品红溶液的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②装置D中加入的试剂为______________________________________________；
③装置G中可能出现的现象为___________________________________________
________________________________________________________________________；
④装置H的作用为______________________________________________________。
(3)兴趣小组同学设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能验证SO2具有氧化性的实验现象为____________________________________
________________________________________________________________________。
②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液中加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅱ：向第二份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： (2)①装置B中加入酸性KMnO4溶液能检验并吸收SO2，若SO2被完全吸收，装置C中品红溶液不褪色。②装置D中加入澄清石灰水，可检验气体中是否含有CO2。③装置E中浓硫酸可干燥气体，装置F中CuO与H2反应生成H2O，G中无水硫酸铜吸收水蒸气后变蓝色。(3)①Na2S和SO2发生氧化还原反应生成S，故试管a中有淡黄色沉淀生成。②方案Ⅱ合理，SO2被氧化生成SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和Ba2＋反应生成白色沉淀，据此能证明SO2的还原性；试管b中发生反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
答案： (1)CO2 H2 铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气
(2)①酸性KMnO4溶液(或其他合理答案也可) 检验SO2是否吸收完全 ②澄清石灰水 ③无水硫酸铜变蓝色 ④防止空气中的水蒸气进入球形干燥管而影响H2的检验 (3)①试管a中有淡黄色沉淀生成 ②Ⅱ Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
15．碳、硫的含量对钢铁性能影响很大，其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图：
(1)煅烧装置中采用纯氧，目的是___________________________________________
________________________________________________________________________。
气体a的主要成分有________、CO2和未反应的O2。
(2)为充分吸收气体a，下列吸收装置合适的是________(填字母)。
(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b)，用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b，根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。
①滴定时NaOH溶液置于________(填仪器名称)中，若以酚酞为指示剂，滴定终点时的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若称取1 g钢样进行实验，滴定消耗0.01 ml·L－1 NaOH溶液2.0 mL，则该钢样中硫的质量分数为________。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是除去SO2，通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是________________________________________________________________________
________________。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________
________________________________________________________________________。
解析： (1)使用纯氧，目的是避免引入空气中的杂质，同时使煅烧更充分，确保碳和硫全部转化为气体，钢样煅烧后产生SO2、CO2以及未反应的O2。(2)为了防倒吸和安全起见，选择C或D装置最为合适。(3)①NaOH溶液应置于碱式滴定管中，酚酞遇碱变红，当达到滴定终点时，硫酸被消耗完，溶液由无色变为浅红色并保持30秒不褪色。②由S～H2SO4～2NaOH可知，滴定消耗0.01 ml·L－1 NaOH溶液2.0 mL，即0.01 ml·L－1×2.0×10－3 L＝2.0×10－5 ml时，钢样中硫的物质的量为1.0×10－5 ml，即质量为1.0×10－5 ml×32 g·ml－1＝3.2×10－4 g，则该钢样中硫的质量分数为 eq \f(3.2×10－4 g,1 g) ×100%＝0.032%。(4)①MnO2和K2Cr2O7都是强氧化剂，由此可知该法是利用了SO2的还原性。②对比CO2吸收瓶吸收二氧化碳前后的质量可以得出CO2的质量，从而知道钢样中碳的质量，进而求出钢样中碳的质量分数。
答案： (1)避免引入空气中的杂质，同时使煅烧更充分 SO2 (2)CD (3)①碱式滴定管 溶液由无色变为浅红色并保持30秒不褪色 ②0.032% (4)①还原性 ②吸收CO2气体前后CO2吸收瓶的质量俗称
颜色状态
溶解性
硫黄
黄色晶体
难溶于水
微溶于酒精
易溶于CS2
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
选项
实验现象
解释
A
Ba(OH)2溶液变浑浊
SO2与Ba(OH)2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
含有酚酞的NaOH溶液褪色
SO2具有漂白性
选项
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性) eq \(――→,\s\up7(通入)) 酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(有刺激性) eq \(――→,\s\up7(通入)) 澄清石灰水(变浑浊)
Q可能是SO2
C
Q eq \(――→,\s\up7(通入)) 品红溶液(褪色) eq \(――→,\s\up7(△)) 变红色
Q一定是SO2
D
Q eq \(――→,\s\up7(通入)) 紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
Q一定不是SO2
天气情况
平均风速(m·s－1)
空气中SO2的平均含量(mg·L－1)
雨前
2.0
0.03
雨后
2.2
0.01
晴
23
0.015
晴
0.9
0.03