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备战2025届新高考化学一轮总复习分层练习第4章非金属及其化合物第17讲硫及其氧化物（附解析）
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这是一份备战2025届新高考化学一轮总复习分层练习第4章非金属及其化合物第17讲硫及其氧化物（附解析），共6页。试卷主要包含了下列说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.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
D.单质硫可以通过一步反应生成SO3
2.(2023·广东广州期末)将SO2通入不同溶液中探究SO2的性质,对实验现象的预测及分析不合理的是( )
3.(2023·广东广州天河区二模)某小组同学用下图装置验证SO2的性质,培养皿中①、②、③三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向Na2SO3固体上滴加适量稀硫酸,迅速用玻璃片将培养皿盖严,实验记录如下。下列说法不正确的是( )
A.产生SO2的离子方程式:S+2H+SO2↑+H2O
B.瓶盖①中的实验现象证明SO2具有还原性
C.瓶盖②中的实验现象证明SO2具有漂白性
D.瓶盖③中的实验现象证明SO2和水不反应
4.为探究SO2的相关性质,搭建如图所示的实验装置:
下列说法正确的是( )
A.试管①中发生的反应为SO2+Fe3++2H2OS+Fe2++4H+
B.取下试管②,不断振荡,试管中出现白色浑浊,其成分是BaSO3
C.试管③中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.试管④中盛放的溶液可以是饱和Na2CO3溶液
5.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+O22SO3
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
6.二氧化硫(SO2)主要用于生产硫酸,也可用作防腐剂和抗氧化剂,还可用作漂白剂。实验室常用Na2SO3固体和70%硫酸溶液反应制备SO2。某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)制备SO2,并验证其部分性质。
(1)按图组装好仪器后,应先检查装置的 。
(2)仪器a的名称是 ;仪器b中盛放的试剂是 。
(3)实验过程中,试管c中的品红溶液褪色,这说明SO2具有 性。
(4)从氯水、KI溶液、H2S饱和溶液、酸性KMnO4溶液四种试剂中,选择 加入试管d进行实验,可验证SO2的氧化性,与此实验有关的化学方程式为 。
(5)从环境保护的角度考虑,进行上述实验还需对该装置加以改进,其措施为 。
(6)上述实验完成后,加热试管c,可观察到的现象是 。
层次2综合性
7.某小组设计实验对硫的燃烧产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示,以下说法正确的是( )
1.湿润的蓝色石蕊试纸
2.湿润的品红试纸
3.湿润的Na2S试纸
8.利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ属于吸热反应
B.生成等物质的量的SO2时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同
C.该转化过程中的三个反应都是氧化还原反应
D.“SO2催化歧化”反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
9.将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 ml·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,除BaCl2溶液(无氧)外,都产生白色沉淀。实验测得各溶液pH变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3
B.依据曲线b可推知0.2 ml·L-1KNO3溶液(无氧)能氧化SO2
C.曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒
D.曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+
10.如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是( )
A.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液,均可证明SO2有还原性
B.关闭K2,打开K1,滴加H2SO4溶液,装置B中每消耗1.5 ml Na2O2,转移电子数为1.5NA
C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液
D.实验过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性、强氧化性
11.已知亚硫酸盐可被H2O2氧化为硫酸盐。实验室通过下列实验探究SO2的性质。
下列有关说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好
B.实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性
C.实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O
D.实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4
层次3创新性
12.某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。
(1)仪器a的名称为 ,实验时装置E中溶液的现象为 。
(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,则使品红水溶液褪色的含硫微粒一定不是 (填化学式)。
(3)该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究SO2的漂白性,按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。
①装置中浓硫酸的作用为 。
②根据表中实验现象做出合理解释。
(4)该实验小组的学生丙预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如图实验:
实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表:
①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是 。
②写出H中白色沉淀产生的离子方程式 。
③据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象,推测其根本原因可能是 。
(5)该实验小组的学生丁用200 mL 0.1 ml·L-1酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量,若气体流速为a cm3·min-1,当t min时酸性KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为 g·cm-3。
第17讲 硫及其氧化物
1.D 解析 单质硫通过一步反应生成SO2,D项错误。
2.D 解析 SO2有漂白性,使品红溶液褪色,A正确;二氧化硫能够使溴水褪色是因为二氧化硫具有还原性,能够还原溴单质,B正确;向Na2S溶液中通入二氧化硫,产生黄色沉淀,说明二氧化硫具有氧化性,反应的离子方程式为2S2-+5SO2+2H2O3S↓+4HS,C正确;亚硫酸的酸性比盐酸弱,向BaCl2溶液中通入二氧化硫,不反应,无现象,D错误。
3.D 解析 H2SO3的酸性比H2SO4弱,H2SO3易分解,则Na2SO3和H2SO4能发生复分解反应,化学方程式:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;瓶盖①中二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,则高锰酸钾中锰元素化合价降低,发生还原反应,能证明SO2具有还原性,B正确;品红是有机色质,瓶盖②中二氧化硫使品红褪色,证明SO2具有漂白性,C正确;有些反应无明显现象,瓶盖③中蒸馏水没有明显变化,不能证明SO2和水不反应,D错误。
4.D 解析 试管①中发生的反应为SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+,A错误;由于H2SO3的酸性比HCl弱,故SO2和氯化钡溶液不反应,试管②中出现白色沉淀是BaSO4,B错误;SO2具有还原性,与KMnO4溶液发生氧化还原反应,可以使溶液褪色,C错误;亚硫酸的酸性强于碳酸,故SO2可与饱和碳酸钠溶液反应,D正确。
5.D 解析 酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+。溶液B中通入空气发生反应:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,氧化性:O2>Fe3+,A、C错误;溶液C中含有Fe2(SO4)3,可用KSCN溶液检验Fe3+,B错误;Fe2(SO4)3可循环利用,D正确。
6.答案 (1)气密性 (2)圆底烧瓶 70%硫酸溶液
(3)漂白 (4)H2S饱和溶液 2H2S+SO23S↓+2H2O
(5)在d后添加一个装有氢氧化钠溶液的烧杯
(6)溶液由无色变为红色
解析 (1)实验中有气体参与反应,因此按图组装好仪器后,应先检查装置的气密性。
(4)为验证二氧化硫的氧化性,应在试管d中加入还原性的物质,试管d中盛放H2S饱和溶液,二氧化硫和H2S发生氧化还原反应生成硫单质和水,反应的化学方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O。
(5)二氧化硫对环境有污染,不能直接排放到空气中,应在d后添加一个装有氢氧化钠溶液的装置,用于处理尾气。
(6)二氧化硫能与品红溶液中的有色物质结合而生成无色化合物,这种无色化合物不稳定,遇热后分解,恢复原来的颜色,实验完成后,加热试管c,可观察到的现象是溶液由无色变为红色。
7.A 解析 硫粉在氧气中燃烧生成SO2,具有漂白性,可使湿润的品红试纸褪色,A正确;SO2与湿润的Na2S试纸作用可能产生H2S,而H2S也能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B错误;湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体,说明S2-被氧化生成单质硫,证明硫的燃烧产物有氧化性,C错误;加入BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀是BaSO4,其原因是SO2溶于水生成H2SO3,继而被O2氧化为H2SO4,滴入BaCl2溶液后发生复分解反应生成BaSO4,不能证明硫燃烧的产物是SO3,D错误。
8.D 解析 反应Ⅰ吸收热量发生分解反应生成O2、SO2、水,属于吸热反应,A正确;反应Ⅰ硫酸发生分解反应,存在关系式SO2~2e-,SO2和水发生歧化反应生成硫酸和硫单质:3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,电子转移为3SO2~4e-,故生成等物质的量的SO2时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同,B正确;该转化过程中的三个反应中都存在硫元素化合价的改变,都是氧化还原反应,C正确;结合B分析可知,“SO2催化歧化”反应中3分子SO2中1分子的硫元素化合价降低,为氧化剂,2分子的硫元素化合价升高,为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,D错误。
9.C 解析 曲线a所示溶液是在无氧条件下进行的,pH降低的原因是SO2与水反应生成亚硫酸,A正确;由曲线b可知,在无氧条件下硝酸钡能与SO2反应产生白色沉淀,酸性变强,说明硝酸根能氧化亚硫酸,0.2ml·L-1KNO3溶液中硝酸根离子浓度与0.1ml·L-1的Ba(NO3)2溶液中硝酸根离子浓度相同,0.2ml·L-1KNO3溶液在无氧条件下也能氧化SO2,B正确;曲线c和曲线d分别表示的是有氧的氯化钡溶液和有氧的硝酸钡溶液,两条曲线几乎重合,说明两种物质中氧化SO2的应该都是氧气,C错误;曲线c是有氧的氯化钡溶液和SO2反应的情况,氧气把SO2在水溶液中氧化为硫酸,再与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,D正确。
10.C 解析 关闭K1,打开K2,试剂X是H2O2溶液,反应无明显现象,不能证明SO2有还原性,A错误;关闭K2,打开K1,滴加H2SO4溶液,B中发生反应Na2O2+SO2Na2SO4,1个SO2分子发生反应,转移2个电子,则装置B中每消耗1.5mlNa2O2,转移电子数为3NA,B错误;SO2与NaOH溶液反应,为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液,C正确;该实验开始是硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水,该反应是非氧化还原反应,没有体现H2SO4的强氧化性,D错误。
11.C 解析 充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余,说明二氧化硫全部溶解,实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好,A正确;酸能使紫色石蕊溶液变红色,实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性,B正确;取实验Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去,说明亚硫酸被中和,则实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2OS+2N+H2O,C错误;取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5mL3%的H2O2溶液,双氧水把亚硫酸氧化为硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,故实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4,D正确。
12.答案 (1)分液漏斗 溶液由棕黄色变为浅绿色 (2)SO2
(3)①通过观察气体流速控制两种气体的比例
②Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4 Cl2与SO2流速不相同,导致其中一种过量
(4)①BaSO4 ②2H2O+3SO2+3Ba2++2N3BaSO4↓+2NO↑+4H+ ③在水溶液中氧气氧化SO2比N氧化SO2活化能小,生成沉淀速率快
(5)
解析 (1)装置E中FeCl3溶液与SO2发生反应生成FeCl2、盐酸和硫酸,实验现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。
(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,说明使品红水溶液褪色的含硫微粒是SO2与水反应生成的H2SO3、HS或S,不是SO2。
(3)①由实验装置图可知,装置中浓硫酸的作用为通过观察集气瓶中气泡的多少,判断气体流速,从而控制两种气体的比例。②由甲中品红溶液几乎不褪色可知,二氧化硫和氯气在品红溶液中恰好完全反应生成没有漂白性的盐酸和硫酸:Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4;由乙中品红溶液的颜色随时间的推移变得越来越浅,说明某种气体流速过快,导致氯气或二氧化硫过量,使品红溶液漂白褪色。
(4)①由G中无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3可知,D中SO2与溶液中的氧气反应生成硫酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成BaSO4沉淀;②H中SO2溶于水生成亚硫酸使溶液呈酸性,酸性条件下,SO2与硝酸根离子发生氧化还原反应:2H2O+3SO2+3Ba2++2N3BaSO4↓+2NO↑+4H+。③由I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象可知,没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与SO2的反应速率比硝酸根离子在酸性条件下与SO2反应的速率快,说明在水溶液中氧气氧化SO2比硝酸根氧化SO2活化能小,生成沉淀速率快。
(5)由题意可知,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、硫酸和水,由得失电子数目守恒可得:2KMnO4~5SO2,由tmin时酸性高锰酸钾溶液恰好褪色可知二氧化硫的含量为g·cm-3。选项
溶液
预测的现象
分析
A
品红溶液
溶液红色褪去
SO2有漂白性
B
溴水
溶液棕黄色褪去
SO2有还原性
C
Na2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
D
BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明有BaSO3生成
实验装置
瓶盖
物质
实验现象
①
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
②
蘸有品红溶
液的棉花
红色褪去
③
蒸馏水
无明显变化
选项
实验事实
所得结论
A
湿润的品红试纸褪色
证明硫燃烧的产物中有SO2
B
湿润的蓝色石蕊试纸变红
证明硫的燃烧产物是酸性物质
C
湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体
证明硫的燃烧产物具有还原性
D
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
证明硫燃烧的产物是SO3
序号
实验操作和现象
Ⅰ
用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
Ⅱ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加几滴紫色石蕊溶液,溶液显红色
Ⅲ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去
Ⅳ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5 mL 3%的H2O2溶液,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解
组别
实验现象
合理解释
甲
品红溶液几乎不褪色
反应方程式为
乙
品红溶液的颜色随时间的推移变得越来越浅
原因可能是
烧杯
实验现象
G
无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3
H
有白色沉淀产生
I
有白色沉淀产生,I中出现白色沉淀比H中快很多
1.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.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
D.单质硫可以通过一步反应生成SO3
2.(2023·广东广州期末)将SO2通入不同溶液中探究SO2的性质,对实验现象的预测及分析不合理的是( )
3.(2023·广东广州天河区二模)某小组同学用下图装置验证SO2的性质,培养皿中①、②、③三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向Na2SO3固体上滴加适量稀硫酸,迅速用玻璃片将培养皿盖严,实验记录如下。下列说法不正确的是( )
A.产生SO2的离子方程式:S+2H+SO2↑+H2O
B.瓶盖①中的实验现象证明SO2具有还原性
C.瓶盖②中的实验现象证明SO2具有漂白性
D.瓶盖③中的实验现象证明SO2和水不反应
4.为探究SO2的相关性质,搭建如图所示的实验装置:
下列说法正确的是( )
A.试管①中发生的反应为SO2+Fe3++2H2OS+Fe2++4H+
B.取下试管②,不断振荡,试管中出现白色浑浊,其成分是BaSO3
C.试管③中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.试管④中盛放的溶液可以是饱和Na2CO3溶液
5.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+O22SO3
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
6.二氧化硫(SO2)主要用于生产硫酸,也可用作防腐剂和抗氧化剂,还可用作漂白剂。实验室常用Na2SO3固体和70%硫酸溶液反应制备SO2。某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)制备SO2,并验证其部分性质。
(1)按图组装好仪器后,应先检查装置的 。
(2)仪器a的名称是 ;仪器b中盛放的试剂是 。
(3)实验过程中,试管c中的品红溶液褪色,这说明SO2具有 性。
(4)从氯水、KI溶液、H2S饱和溶液、酸性KMnO4溶液四种试剂中,选择 加入试管d进行实验,可验证SO2的氧化性,与此实验有关的化学方程式为 。
(5)从环境保护的角度考虑,进行上述实验还需对该装置加以改进,其措施为 。
(6)上述实验完成后,加热试管c,可观察到的现象是 。
层次2综合性
7.某小组设计实验对硫的燃烧产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示,以下说法正确的是( )
1.湿润的蓝色石蕊试纸
2.湿润的品红试纸
3.湿润的Na2S试纸
8.利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ属于吸热反应
B.生成等物质的量的SO2时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同
C.该转化过程中的三个反应都是氧化还原反应
D.“SO2催化歧化”反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
9.将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 ml·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,除BaCl2溶液(无氧)外,都产生白色沉淀。实验测得各溶液pH变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3
B.依据曲线b可推知0.2 ml·L-1KNO3溶液(无氧)能氧化SO2
C.曲线d所表示的过程中N是氧化SO2的主要微粒
D.曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+
10.如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是( )
A.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液,均可证明SO2有还原性
B.关闭K2,打开K1,滴加H2SO4溶液,装置B中每消耗1.5 ml Na2O2,转移电子数为1.5NA
C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液
D.实验过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性、强氧化性
11.已知亚硫酸盐可被H2O2氧化为硫酸盐。实验室通过下列实验探究SO2的性质。
下列有关说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好
B.实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性
C.实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O
D.实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4
层次3创新性
12.某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。
(1)仪器a的名称为 ,实验时装置E中溶液的现象为 。
(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,则使品红水溶液褪色的含硫微粒一定不是 (填化学式)。
(3)该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究SO2的漂白性,按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。
①装置中浓硫酸的作用为 。
②根据表中实验现象做出合理解释。
(4)该实验小组的学生丙预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如图实验:
实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表:
①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是 。
②写出H中白色沉淀产生的离子方程式 。
③据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象,推测其根本原因可能是 。
(5)该实验小组的学生丁用200 mL 0.1 ml·L-1酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量,若气体流速为a cm3·min-1,当t min时酸性KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为 g·cm-3。
第17讲 硫及其氧化物
1.D 解析 单质硫通过一步反应生成SO2,D项错误。
2.D 解析 SO2有漂白性,使品红溶液褪色,A正确;二氧化硫能够使溴水褪色是因为二氧化硫具有还原性,能够还原溴单质,B正确;向Na2S溶液中通入二氧化硫,产生黄色沉淀,说明二氧化硫具有氧化性,反应的离子方程式为2S2-+5SO2+2H2O3S↓+4HS,C正确;亚硫酸的酸性比盐酸弱,向BaCl2溶液中通入二氧化硫,不反应,无现象,D错误。
3.D 解析 H2SO3的酸性比H2SO4弱,H2SO3易分解,则Na2SO3和H2SO4能发生复分解反应,化学方程式:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;瓶盖①中二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,则高锰酸钾中锰元素化合价降低,发生还原反应,能证明SO2具有还原性,B正确;品红是有机色质,瓶盖②中二氧化硫使品红褪色,证明SO2具有漂白性,C正确;有些反应无明显现象,瓶盖③中蒸馏水没有明显变化,不能证明SO2和水不反应,D错误。
4.D 解析 试管①中发生的反应为SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+,A错误;由于H2SO3的酸性比HCl弱,故SO2和氯化钡溶液不反应,试管②中出现白色沉淀是BaSO4,B错误;SO2具有还原性,与KMnO4溶液发生氧化还原反应,可以使溶液褪色,C错误;亚硫酸的酸性强于碳酸,故SO2可与饱和碳酸钠溶液反应,D正确。
5.D 解析 酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+。溶液B中通入空气发生反应:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,氧化性:O2>Fe3+,A、C错误;溶液C中含有Fe2(SO4)3,可用KSCN溶液检验Fe3+,B错误;Fe2(SO4)3可循环利用,D正确。
6.答案 (1)气密性 (2)圆底烧瓶 70%硫酸溶液
(3)漂白 (4)H2S饱和溶液 2H2S+SO23S↓+2H2O
(5)在d后添加一个装有氢氧化钠溶液的烧杯
(6)溶液由无色变为红色
解析 (1)实验中有气体参与反应,因此按图组装好仪器后,应先检查装置的气密性。
(4)为验证二氧化硫的氧化性,应在试管d中加入还原性的物质,试管d中盛放H2S饱和溶液,二氧化硫和H2S发生氧化还原反应生成硫单质和水,反应的化学方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O。
(5)二氧化硫对环境有污染,不能直接排放到空气中,应在d后添加一个装有氢氧化钠溶液的装置,用于处理尾气。
(6)二氧化硫能与品红溶液中的有色物质结合而生成无色化合物,这种无色化合物不稳定,遇热后分解,恢复原来的颜色,实验完成后,加热试管c,可观察到的现象是溶液由无色变为红色。
7.A 解析 硫粉在氧气中燃烧生成SO2,具有漂白性,可使湿润的品红试纸褪色,A正确;SO2与湿润的Na2S试纸作用可能产生H2S,而H2S也能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B错误;湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体,说明S2-被氧化生成单质硫,证明硫的燃烧产物有氧化性,C错误;加入BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀是BaSO4,其原因是SO2溶于水生成H2SO3,继而被O2氧化为H2SO4,滴入BaCl2溶液后发生复分解反应生成BaSO4,不能证明硫燃烧的产物是SO3,D错误。
8.D 解析 反应Ⅰ吸收热量发生分解反应生成O2、SO2、水,属于吸热反应,A正确;反应Ⅰ硫酸发生分解反应,存在关系式SO2~2e-,SO2和水发生歧化反应生成硫酸和硫单质:3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,电子转移为3SO2~4e-,故生成等物质的量的SO2时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同,B正确;该转化过程中的三个反应中都存在硫元素化合价的改变,都是氧化还原反应,C正确;结合B分析可知,“SO2催化歧化”反应中3分子SO2中1分子的硫元素化合价降低,为氧化剂,2分子的硫元素化合价升高,为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,D错误。
9.C 解析 曲线a所示溶液是在无氧条件下进行的,pH降低的原因是SO2与水反应生成亚硫酸,A正确;由曲线b可知,在无氧条件下硝酸钡能与SO2反应产生白色沉淀,酸性变强,说明硝酸根能氧化亚硫酸,0.2ml·L-1KNO3溶液中硝酸根离子浓度与0.1ml·L-1的Ba(NO3)2溶液中硝酸根离子浓度相同,0.2ml·L-1KNO3溶液在无氧条件下也能氧化SO2,B正确;曲线c和曲线d分别表示的是有氧的氯化钡溶液和有氧的硝酸钡溶液,两条曲线几乎重合,说明两种物质中氧化SO2的应该都是氧气,C错误;曲线c是有氧的氯化钡溶液和SO2反应的情况,氧气把SO2在水溶液中氧化为硫酸,再与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,D正确。
10.C 解析 关闭K1,打开K2,试剂X是H2O2溶液,反应无明显现象,不能证明SO2有还原性,A错误;关闭K2,打开K1,滴加H2SO4溶液,B中发生反应Na2O2+SO2Na2SO4,1个SO2分子发生反应,转移2个电子,则装置B中每消耗1.5mlNa2O2,转移电子数为3NA,B错误;SO2与NaOH溶液反应,为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液,C正确;该实验开始是硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水,该反应是非氧化还原反应,没有体现H2SO4的强氧化性,D错误。
11.C 解析 充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余,说明二氧化硫全部溶解,实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好,A正确;酸能使紫色石蕊溶液变红色,实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性,B正确;取实验Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去,说明亚硫酸被中和,则实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2OS+2N+H2O,C错误;取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5mL3%的H2O2溶液,双氧水把亚硫酸氧化为硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,故实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4,D正确。
12.答案 (1)分液漏斗 溶液由棕黄色变为浅绿色 (2)SO2
(3)①通过观察气体流速控制两种气体的比例
②Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4 Cl2与SO2流速不相同,导致其中一种过量
(4)①BaSO4 ②2H2O+3SO2+3Ba2++2N3BaSO4↓+2NO↑+4H+ ③在水溶液中氧气氧化SO2比N氧化SO2活化能小,生成沉淀速率快
(5)
解析 (1)装置E中FeCl3溶液与SO2发生反应生成FeCl2、盐酸和硫酸,实验现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。
(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,说明使品红水溶液褪色的含硫微粒是SO2与水反应生成的H2SO3、HS或S,不是SO2。
(3)①由实验装置图可知,装置中浓硫酸的作用为通过观察集气瓶中气泡的多少,判断气体流速,从而控制两种气体的比例。②由甲中品红溶液几乎不褪色可知,二氧化硫和氯气在品红溶液中恰好完全反应生成没有漂白性的盐酸和硫酸:Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4;由乙中品红溶液的颜色随时间的推移变得越来越浅,说明某种气体流速过快,导致氯气或二氧化硫过量,使品红溶液漂白褪色。
(4)①由G中无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3可知,D中SO2与溶液中的氧气反应生成硫酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成BaSO4沉淀;②H中SO2溶于水生成亚硫酸使溶液呈酸性,酸性条件下,SO2与硝酸根离子发生氧化还原反应:2H2O+3SO2+3Ba2++2N3BaSO4↓+2NO↑+4H+。③由I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象可知,没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与SO2的反应速率比硝酸根离子在酸性条件下与SO2反应的速率快,说明在水溶液中氧气氧化SO2比硝酸根氧化SO2活化能小,生成沉淀速率快。
(5)由题意可知,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、硫酸和水,由得失电子数目守恒可得:2KMnO4~5SO2,由tmin时酸性高锰酸钾溶液恰好褪色可知二氧化硫的含量为g·cm-3。选项
溶液
预测的现象
分析
A
品红溶液
溶液红色褪去
SO2有漂白性
B
溴水
溶液棕黄色褪去
SO2有还原性
C
Na2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
D
BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明有BaSO3生成
实验装置
瓶盖
物质
实验现象
①
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
②
蘸有品红溶
液的棉花
红色褪去
③
蒸馏水
无明显变化
选项
实验事实
所得结论
A
湿润的品红试纸褪色
证明硫燃烧的产物中有SO2
B
湿润的蓝色石蕊试纸变红
证明硫的燃烧产物是酸性物质
C
湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体
证明硫的燃烧产物具有还原性
D
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
证明硫燃烧的产物是SO3
序号
实验操作和现象
Ⅰ
用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
Ⅱ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加几滴紫色石蕊溶液,溶液显红色
Ⅲ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去
Ⅳ
取实验Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5 mL 3%的H2O2溶液,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解
组别
实验现象
合理解释
甲
品红溶液几乎不褪色
反应方程式为
乙
品红溶液的颜色随时间的推移变得越来越浅
原因可能是
烧杯
实验现象
G
无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3
H
有白色沉淀产生
I
有白色沉淀产生,I中出现白色沉淀比H中快很多
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