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第三单元 含硫化合物的性质和应用 一、选择题 1．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( ) A．浓H2SO4使蔗糖炭化变黑，体现了浓H2SO4的氧化性 B．浓H2SO4使蓝色胆矾变成白色，体现了浓H2SO4的脱水性 C．浓H2SO4滴在润湿的蓝色石蕊试纸，试纸先变红，然后褪色，最后变黑，说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和脱水性 D．100 mL 18 mol/L的浓H2SO4中加入足量的Cu并加热，被还原的H2SO4的物质的量为0.9 mol 解析 A项，炭化变黑体现的是脱水性；B项，胆矾变成白色，体现的是吸水性；C项，变红体现酸性，褪色体现氧化性，变黑体现脱水性；D项，被还原H2SO4的物质的量小于0.9 mol。 答案 C 2．检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中最合理的是( ) A．加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液 B．先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液 C．先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液 D．加入盐酸酸化了的BaCl2溶液 解析 若加入HNO3酸化，SO也会被氧化生成SO，无法说明原溶液中是否含有SO，因此应先加入HCl酸化，将CO、SO、Ag＋等排除，再加入BaCl2溶液看是否有沉淀产生。 答案 C 3．下列有关SO2的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是 ( )。 解析 因SO2为酸性氧化物，其溶液遇酚酞不变色；SO2能使品红褪色；SO2具有强还原性，被HNO3氧化为SO，SO与Ba2＋生成白色沉淀；SO2与BaCl2溶液不反应。 答案 C 4．硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质，转化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )。 A．CO、SO2、SO3均是酸性氧化物 B．除去与水的反应，图示转化反应均为氧化还原反应 C．工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉 D．用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100% 解析 本题考查元素及其化合物的性质和分类思想。A项，CO不能与碱反应生成盐和水，不属于酸性氧化物，错误；B项，除与水反应外，其他反应元素的化合价均发生变化，正确；C项，Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水浓度太小，不宜于工业上制取漂白粉，应用Cl2和石灰乳制取，错误；D项，CH3OH合成HCHO时，化学方程式为2CH3OH＋O2Cu△2HCHO＋2H2O，有水生成，显然原子利用率不是100%，错误。 答案 B 5．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是 ( )。 A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 解析 X为浓硫酸，使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性；常温下铁遇到浓硫酸会钝化；若A为碳，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生；SO2转化成SO3是在催化剂作用下400～500 ℃、常压下进行的。 答案 D 6．如图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是 ( )。 A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性 C．湿润淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2 D．NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2 解析 由于SO2溶于水生成H2SO3，只能使指示剂变色，而不能褪色，A项错误；SO2能使酸性KMnO4溶液等有色无机物褪色，是发生氧化还原反应的结果，B项错误；除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液，D项错误；湿润的淀粉KI试纸未变蓝，即无I2生成，故SO2的氧化性弱于I2的氧化性，C项正确。 答案 C 7．锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1。下列叙述不正确的是 ( )。 A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4 B．气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1 C．反应中共消耗97.5 g Zn D．反应中共转移3 mol电子 解析 反应后溶液的pH＝1，说明硫酸过量，且反应后硫酸的物质的量为0.05 mol，则反应掉的硫酸的物质的量为18.5 mol·L－1×0.1 L－0.05＝1.8 mol，A正确；随着反应的进行，硫酸浓度会变稀，可能会生成氢气，所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物。由Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，不论是生成SO2还是H2都是1 mol Zn产生1 mol气体甲，n(Zn)＝n(甲)＝n(ZnSO4)＝＝1.5 mol。则反应中共消耗Zn 97.5 g，C正确；反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍，为3 mol，D正确；由硫原子守恒可知n(SO2)＝1.8 mol－1.5 mol＝0.3 mol，n(H2)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，所以SO2和H2的体积比为1∶4，B错误。 答案 B 二、非选择题 8．指出在下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现的性质： (1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：_______________________________； (2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：_________________________________； (3)浓硫酸露置在空气中浓度变小：______________________________________； (4)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳： ________________________________________________________________________ (5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：__________________________________________； (6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜：__________________________________________； (7)浓硫酸使蔗糖炭化变黑：________________________________________________； 解析 根据浓H2SO4的性质：难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性等"对号入座"。 (1)强氧化性：使Fe、Al表面迅速生成一层氧化膜而钝化。 (2)强酸性：H2SO4在水溶液中电离出H＋，2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑。 (3)吸水性：吸收空气中的水使浓度变小。与浓盐酸、浓HNO3露置在空气中浓度变小不同，后者是因为HCl、HNO3易挥发而引起浓度变小。 (4)脱水性：甲酸(HCOOH)中H原子与O原子按2∶1脱去。 (5)吸水性：吸收固体中的结晶水。此过程对H2SO4来说是物理变化，对CuSO4·5H2O来说是化学变化。 (6)强氧化性、酸性：反应Cu＋2H2SO4(浓)△(△化)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，一部分H2SO4作氧化剂，还原为SO2，另一部分作酸，与铜离子形成了盐。 (7)脱水性：蔗糖中H原子和O原子按2∶1脱去并生成水。 答案 (1)强氧化性 (2)强酸性 (3)吸水性 (4)脱水性 (5)吸水性 (6)强氧化性、酸性 (7)脱水性 9．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(部分产物未列出)。A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质。 请回答下列问题： (1)A、C的化学式分别为A________，C________。 (2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是________。 A．C＋2H2SO4(浓)△(△_)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ C．Cu＋2H2SO4(浓)△(△e)CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O (3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。 (4)若反应F＋D―→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为________。 解析 A稀H2SO4(稀H2SO4_)B加入稀H2SO4和H2O2溶液(加入稀H2SO4和H2O2溶液_)C，则A为变价金属Fe，B为FeSO4，C为Fe2(SO4)3，由FA加热C知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F＋D△(△而)E为2H2SO4(浓)＋S△(△而)3SO2↑＋2H2O，所以转移1 mol e－时，消耗S的质量为8 g。 答案 (1)Fe Fe2(SO4)3 (2)C (3)SO2＋H2O2===H2SO4 (4)8 g 10．某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。 已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1 请回答： (1)装置A中反应的化学方程式是__________________________________ _________________________________________________________________。 (2)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是__________。 (3)装置B中产生了白色沉淀，其成分是________，说明SO2具有________性。 (4)分析B中产生白色沉淀的原因： 猜想1： __________________________________________________； 猜想2：SO2与Fe3＋反应； 猜想3：在酸性条件下SO2与NO反应； ①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是__________________________，证明该猜想正确应进一步确认生成了________。 ②按猜想3，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是________(填字母)。 a．0.1 mol·L－1稀硝酸 b．1.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液 c．6.0 mol·L－1 NaNO3和0.2 mol·L－1盐酸等体积混合的溶液 解析 本题通过制取二氧化硫并探究二氧化硫与硝酸铁溶液反应的产物，考查实验方案的设计、反应原理的猜想、实验现象的描述、实验条件的控制等实验能力。(1)装置A制备二氧化硫，反应原理为强酸与弱酸盐的反应。(2)根据图示提示，排除空气干扰的方法是通氮气，答题时要注意"打开"弹簧夹通入氮气，一段时间后"关闭"弹簧夹。(3)亚硫酸钡溶于强酸，在强酸条件下生成白色沉淀只能是硫酸钡，硫酸根由氧化二氧化硫得到，二氧化硫体现还原性。(4)二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，要么是被Fe3＋氧化(猜想2)，要么酸性条件下被NO氧化(猜想3)，其他没有氧化剂可氧化二氧化硫，猜想1只能是上述两种氧化剂都氧化了二氧化硫；要证明猜想2正确必须检验生成了Fe2＋，要证明猜想3正确应选用c组溶液，因其除了铁离子换成钠离子外，硝酸根离子和氯离子浓度与装置B中混合溶液中相同。 答案 (1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹 (3)BaSO4 还原 (4)猜想1：SO2与Fe3＋、酸性条件下NO都反应 ①SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O===BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋(可分两步写SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、SO＋Ba2＋===BaSO4↓) Fe2＋ ②c 11．(16分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。 【提出问题】 Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？ 猜想①：____________________________； 猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应； 猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。 【实验探究】 基于上述猜想②、③，设计实验方案。 实验操作 实验现象或 预期实验现象 现象解释(用离 子方程式表示) 猜想② ____________ 溶液pH＝8 向pH＝2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液 ____________ S2O＋2H＋=== S↓＋SO2↑＋H2O 猜想③ 向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水颜色变浅 ____________ 【实验结论】 Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。 【问题讨论】 (1)甲同学向探究"猜想③"反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由_____________________________________________________。 (2)请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。该实验方案是___________________________________________________________________________________________________________________________。 解析 猜想②是测定Na2S2O3溶液的酸碱性，用pH试纸。在Na2S2O3溶液中加入硫酸，由化学方程式可知生成S和SO2。猜想③中实验现象只有氯水颜色变浅，说明氯气氧化了Na2S2O3，生成SO。 答案 【提出问题】 与BaCl2溶液反应有沉淀生成 【实验探究】 用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，待变色后，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生 S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋ 【问题讨论】 (1)不正确，因氯水过量，氯水中同样含有Cl－ (2)取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化 1 |
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