化学必修1第三节 硫和氮的氧化物第1课时同步练习题

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.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.(2021江苏修远中学高一月考)下列关于硫的说法不正确的是 (　　)

A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去

B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里

C.单质硫既有氧化性,又有还原性

D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫

3.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是 (深度解析)

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.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是              (　　)

A.紫色石蕊试液变蓝色

B.品红溶液褪色

C.溴水橙色褪去

D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅

5.(2021陕西咸阳实验中学高一月考)下列说法正确的是　 (　　)

A.因为SO2具有漂白性,所以它能使溴水、紫色石蕊试液褪色

B.湿润的氯气具有漂白作用,它能使紫色石蕊试液先变红后褪色

C.SO2和Cl2都能使品红溶液褪色,两者等体积混合可以增强漂白效果

D.Na2O2是碱性氧化物,具有强氧化性可用于杀菌消毒

题组三　三氧化硫

6.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,均能使紫色石蕊溶液变红色

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

7.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

8.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.(2021山东济南章丘一中高一月考,疑难,)检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是              (深度解析)

A.通过品红溶液

B.通过澄清石灰水

C.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水

D.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水

2.(2021山东临朐实验中学高一月考,疑难,)如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是              (　　)

A.溶液B中发生的反应为2SO2+O2 2SO3

B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+

C.由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>S

D.此工艺的优点之一是物质能循环利用

3.(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

4.(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+

5.(2020河南鹤壁高一上期末,)查阅资料知,铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。某学生为探究铜与硫的反应产物和产物的性质做了如下实验:

Ⅰ.将灼热的细铜丝放在硫蒸气里燃烧,产生黑色固体A;

Ⅱ.冷却后,将硫与固体A分离;

Ⅲ.取少量固体A于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,黑色固体全部溶解,出现浅黄色沉淀,溶液变为蓝色,并产生NO气体;

Ⅳ.取少量黑色固体CuS于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,也无明显现象。

回答下列问题:

(1)实验Ⅳ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验Ⅱ中将硫粉与固体A分离的试剂是　　　　(填化学式),分离方法是　　　　　　。 

(3)实验Ⅰ可以在试管中进行,首先将硫加热成蒸气且充满试管,然后将灼热的细铜丝插入试管。将硫蒸气充满试管的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;该实验中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)实验Ⅲ中出现浅黄色沉淀的反应是　　　　　　　　　( 填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”);该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

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

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　硫易溶于二硫化碳,因此可用二硫化碳溶解除去试管内壁附着的硫,A项说法正确;游离态的硫,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,B项说法正确;单质硫既可被氧化到+4价、+6价,也可被还原到-2价,因此单质硫既有氧化性,又有还原性,C项说法正确;硫在氧气中燃烧时只能生成SO2,D项说法错误。

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

特别提醒　硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3。

4.A　SO2气体与水反应生成H2SO3,紫色石蕊试液遇酸变红色,故A错误。

5.B　SO2与Br2发生氧化还原反应而使溴水褪色,体现SO2的还原性,而非漂白性,SO2通入紫色石蕊试液中,溶液变红不褪色,故A错误;氯气与水反应生成了HClO和HCl,H+能够使石蕊试液变红,而HClO具有漂白性,能够使溶液褪色,故B正确;SO2与Cl2、H2O能够发生反应:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,生成物均不具有漂白性,故C错误;Na2O2具有强氧化性,能用于杀菌消毒,但Na2O2不是碱性氧化物,故D错误。

6.A　SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使紫色石蕊溶液变红色,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。

7.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。

8.答案　(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O　(2)紫色石蕊溶液变红　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,能使紫色石蕊溶液变红。(3)SO2有漂白性,能使品红溶液褪色。(4)SO2有氧化性,能与H2S反应生成S。(5)SO2有还原性,能与I2反应而使碘水褪色。(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.C　二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液反应,而CO2不与酸性高锰酸钾溶液反应;将气体通过足量的酸性高锰酸钾溶液,SO2被消耗,再通过澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体,若不变浑浊,说明没有CO2气体。

归纳总结　

CO2和SO2性质的异同点

(1)相同点:都具有酸性氧化物的通性,如都能使澄清石灰水变浑浊,因此不能用澄清石灰水区分CO2和SO2。

(2)不同点:SO2有漂白性和还原性,而CO2没有,故可以用品红溶液、氯水、酸性KMnO4溶液等区分二者;SO2有刺激性气味,CO2没有。

2.D　溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为Fe3+:4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,故A错误;酸性高锰酸钾溶液与Fe3+不反应,故B错误;由反应可知:2Fe3++2H2O+SO2 2Fe2++S+4H+,4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化物,可知氧化性:O2>Fe3+>S,故C错误;过程中生成的硫酸铁溶液可以循环使用,故D正确。

3.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。

4.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,极少的亚铁离子被氧化,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,极少的亚铁离子被氧化成Fe3+,则反应后,溶液中大量存在的阳离子有Na+、H+、Fe2+,D正确。

5.答案　(1)对比实验Ⅲ,证明A不是CuS　(2)CS2　过滤　(3)用硫蒸气赶走试管中的空气,防止Cu被O2氧化　2Cu+S Cu2S　(4)氧化还原反应　3Cu2S+4N+16H+ 6Cu2++8H2O+3S+4NO↑

解析　(1)通过实验Ⅳ与实验Ⅲ的对比,可以证明A是Cu2S,而不是CuS。(2)S能溶于CS2中,Cu2S不溶于CS2,将Cu2S与S分离,可以用CS2将S溶解,然后采用过滤的方法将固体和液体分离。(3)Cu能被空气中的O2氧化,用硫蒸气赶走试管中的空气,可以防止Cu被O2氧化;Cu与S反应生成Cu2S的化学方程式为2Cu+S Cu2S。(4)黑色固体Cu2S溶解,出现的浅黄色沉淀为S,溶液变蓝色说明生成了Cu2+,并产生了NO,反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,反应的离子方程式为3Cu2S+4N+16H+ 6Cu2++8H2O+3S+4NO↑。

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。