高中化学人教版(2019)必修第二册第五章 第一节 硫及其化合物
一、单选题
1.(2021高一上·静安期末)下列关于二氧化硫的说法错误的是( )
A.无色无味 B.有漂白性
C.密度比空气大 D.是形成酸雨的一种物质
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.SO2是一种无色,有刺激性气味的有毒气体,A符合题意;
B.SO2能使有色溶液褪色,具有漂白性,B不符合题意;
C.SO2的密度比空气大,C不符合题意;
D.SO2能与H2O反应生成H2SO3,H2SO3能被空气中的O2氧化成H2SO4,使得雨水酸性增强,形成酸雨,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的性质进行分析即可。
2.(2021高一上·静安期末)将SO2气体逐渐通入某溶液,溶液pH随通入的SO2气体体积的变化如右图所示,该溶液可能是( )
A.氨水 B.氯水 C.石灰水 D.硫化氢溶液
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.氨水溶液显碱性,溶液的pH>7,A不符合题意;
B.氯水溶液显酸性,pH<7,通入SO2,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,溶液的酸性增强,B符合题意;
C.石灰水溶液显碱性,pH>7,C不符合题意;
D.H2S溶液显酸性,pH<7,通入SO2,发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,溶液的酸性减弱,pH增大,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】由图像可知,原溶液的pH<7,显酸性;通入SO2气体后,溶液的pH逐渐减小,酸性逐渐增强,因此反应生成了酸性物质。据此结合选项物质与SO2发生的反应进行分析。
3.(2021高一上·静安期末)下列四种有色溶液与SO2作用均能褪色,①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液③溴水
④滴有酚酞的NaOH溶液,其实质相同的是( )
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.②③
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】①SO2使品红溶液,体现了SO2的漂白性;
②SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现了SO2的还原性;
③溴水具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现的是SO2的还原性;
④滴有酚酞的NaOH溶液显碱性,通入SO2后,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,溶液褪色,体现的是SO2酸性氧化物的性质;
综上,褪色原理相同的是②和③,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的漂白性、还原性和酸性进行分析即可。
4.(2021高三上·龙岗期中)部分含硫物质中的硫元素的价态及该物质的类别关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 微溶于酒精,易溶于
B.向 的溶液中通入 ,可产生淡黄色沉淀
C.滴加 溶液,即可鉴别 、 两种溶液
D.在一定条件下,可实现 的转化
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;硫化氢;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.b为S,微溶于酒精,易溶于CS2,A不符合题意;
B.2H2S+SO2=3S +2H2O,B不符合题意;
C.e为亚硫酸盐加入BaCl2会产生白色沉淀,f为硫酸盐加入BaCl2会产生白色沉淀,都是白色沉淀,无法鉴别,C符合题意;
D.2H2S+O2=2S+2H2O,S+O2 SO2,D不符合题意;
【分析】A、b为硫元素的单质,因此b为S;
B、a为H2S,c为SO2,二者可反应生成S;
C、BaSO4、BaSO3均为难溶于水的白色沉淀;
D、H2S与O2反应可生成S,S与O2反应可生成SO2;
5.(2021高一下·黄冈期末)某同学用下列装置探究 性质实验(夹持装置已省略),下列说法错误的是( )
A.实验结束后,直接向①中试管加水,观察颜色可确定 的生成
B.试管②中品红溶液逐渐褪色,体现了 的漂白性
C.试管③中溶液逐渐褪色,体现了 的还原性
D.试管④中溶液出现浑浊,体现了 的氧化性
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.实验结束后,试管①中有浓硫酸残余,为防止酸液飞溅、不能直接向①中试管加水,而应该将残夜注入到水中进行稀释,以此观察颜色可确定 的生成,A符合题意;
B.试管②中品红溶液逐渐褪色,体现了 的漂白性,B不符合题意;
C. 试管③中酸性高锰酸钾溶液被还原而逐渐褪色,体现了 的还原性,C不符合题意;
D.试管④中因生成硫单质使溶液出现浑浊,二氧化硫中硫元素化合价降低、体现了 的氧化性,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据实验①中利用浓硫酸和铜进行加热得到二氧化硫,二氧化硫进入品红溶液,品红溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,③中的高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,④中变浑浊说明二氧化硫具有氧化性,⑤主要是进行将二氧化硫进行除去。对于实验①将其加入到水中观察颜色即可判断是否含有铜离子
6.(2021高一下·东丽期末)如图所示,利用培养皿探究 的性质。实验时向 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( )
选项 实验现象 解释
A 溶液变浑浊 与 溶液反应产生了 沉淀
B 溶液变浑浊 与 溶液反应产生了 单质
C 溶液褐色 具有还原性
D 含有酚酞的 溶液褪色 具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A. SO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀,SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O,A正确;
B. SO2与Na2S溶液发生氧化还原反应产生了S单质,3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3,B正确;
C. SO2使KMnO4溶液褪色,表现了SO2的还原性,5SO2+2H2O+2KMnO4=2H2SO4+2MnSO4+K2SO4,C正确;
D. SO2与NaOH溶液反应,使c(OH-)减小,酚酞溶液褪色,不能证明SO2具有漂白性,D错误;
故答案为:D
【分析】 向Na2SO3固体上滴几滴浓H2SO4,发生反应生成SO2气体,H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑。
7.(2021·南平模拟)燃煤烟气中含有 和 等物质,用如图装置测定 含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收 并转化为 ,也可溶解少量 ,实验中应尽快除去 。
下列说法错误的是( )
A.用空气吹出异丙醇溶液中溶解的
B.通过测定 的质量检测 含量
C.该过程中涉及到反应:
D. 冰浴可减少异丙醇的挥发
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.空气中的氧气能将溶解的 氧化为 ,不能用空气吹出异丙醇溶液中溶解的 ,A符合题意;
B.根据S原子守恒可通过测定 的质量计算SO3的质量,从而检测 含量,B不符合题意;
C.未被异丙醇溶液吸收的SO2和过氧化氢发生氧化还原反应,反应的化学方程式为 ,因此过程中涉及到 ,C不符合题意;
D.异丙醇易挥发, 冰浴温度较低,可减少异丙醇的挥发,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】0℃的冰浴可减少异丙醇的挥发,烟气通过80%异丙醇后SO3被吸收,烟气再通过二氧化硫后SO2被吸收。
8.(2021·成都模拟)将铁棒插入95%的浓硫酸中(如图所示),探究铁与浓硫酸的反应。观察到立即产生大量的细腻气泡聚集在液体表面,犹如白色泡沫,由快变慢直至停止,酸液中出现白色不溶物,静置后分层。下列说法错误的是( )
A.产生的气体可能是SO2和少量的H2
B.取上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,推测固体X可能是FeSO4
C.反应过程中FeSO4的生成也可能使反应由快变慢
D.取反应后铁棒直接放入盛有KSCN溶液的烧杯中,可检验反应时是否有Fe3+生成
【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质;铁的化学性质
【解析】【解答】A.Fe和浓硫酸发生氧化还原反应:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,铁与稀硫酸会发生置换反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,所用浓硫酸的质量分数为95%,两个反应都可能发生,所以产生的气体可能为SO2和少量的H2,故A不符合题意;
B.上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,说明此时溶液中原有溶质已经过饱和,则固体X可能是FeSO4,故B不符合题意;
C.铁和浓硫酸生成硫酸铁,硫酸铁和铁单质反应生成FeSO4:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,反应生成的FeSO4浓度过大,已经过饱和,会阻碍反应继续进行,可能使反应由快变慢,故C不符合题意;
D.反应后的铁棒上沾有浓硫酸,直接放入KSCN溶液的烧杯中,会发生铁和稀硫酸的置换反应,同时铁和硫酸铁会发生反应:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,所以用此方法不能检验反应时是否有Fe3+生成,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题意给出的是95%的浓硫酸,可能发生浓硫酸与铁反应得到硫酸铁和二氧化硫,铁与稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气两个反应,因此气体可能是二氧化硫和氢气的混合物,产生的硫酸铁与铁发生反应最终得到的是硫酸亚铁,因此析出的固体可能是硫酸亚铁,取上层清夜加入硫酸亚铁,得到的是白色固体是硫酸亚铁,反应过程的硫酸亚铁浓度过大导致反应摔由快变慢,取反应后的铁棒放入KSCN溶液中得不到血红色现象。
9.(2021·潍坊模拟)化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,不具有漂白性,实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色,故A不符合题意;
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜,因为浓硫酸具有吸水性,故B不符合题意;
C.因为黑色物质不溶于稀硫酸中,说明铜丝上的黑色物质不是氧化铜,故C符合题意;
D.淡黄色固体为硫,消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化,发生的反应可表示为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化硫不能将石蕊漂白
B.浓硫酸具有吸水性易将水吸收导致析出硫酸铜固体
C.氧化铜可以溶于硫酸
D.根据题意淡黄色固体是硫磺,硫与浓硫酸发生反应
10.(2021·日照模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丁和戊的组成元素相同,且丙是无色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:X>Z
B.简单离子半径大小:X<Y
C.丁分子和戊分子的空间结构相同
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
【答案】A
【知识点】离子共存;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据分析可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素;甲为H2SO4,乙为Al2(SO4)3,丙为SO2,丁为H2O,戊为H2O2。
A.X为O,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:X>Z,故A符合题意;
B.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小:X>Y,故B不符合题意;
C.丁为H2O,是V形结构,戊为H2O2,不是V形结构,故C不符合题意;
D.Al3+、S2-在水中发生水解反应生成Al(OH)3与H2S,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,A是元素Y的单质,常温下A遇甲的浓溶液钝化,可知A为Al单质,Y为Al元素,丙是无色气体,则甲为H2SO4、丙为SO2。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,可知丁为H2O,戊为H2O2,乙为Al2(SO4)3,则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素,据此解答。
11.(2021·虹口模拟)下列物质不能用于吸收H2S的是( )
A.NaOH溶液 B.FeSO4溶液
C.CuCl2溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】B
【知识点】硫化氢
【解析】【解答】A.H2S是酸性气体,能与NaOH溶液反应,可被吸收,故A不符合题意;
B.H2S与FeSO4溶液不反应,不被吸收,故B符合题意;
C.H2S与CuCl2溶液形成CuS沉淀,可被吸收,故C不符合题意;
D.H2S具有还原性,能与具有氧化性的KMnO4溶液反应,可被吸收,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氢硫酸是居伊欧还原性的酸,可以利用酸性或利用还原性进行除杂,可以与碱溶液或与氧化性物质以及能形成沉淀的物质反应,因此氢氧化钠溶液、氯化铜溶液、以及酸性高锰酸钾溶液反应,硫酸亚铁具有还原性,不能除去硫化亚铁。
12.(2021·嘉定模拟)下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是( )
A.Na2S2O3溶液和HCl溶液 B.H2S气体在足量的O2中燃烧
C.碳和浓硫酸反应 D.铜和浓硫酸反应
【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、Na2S2O3溶液和 HCl 溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;
B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;
C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;
D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.硫代硫酸钠中的硫元素的化合价是+2价,在酸性条件下可以发生歧化反应,产物中有硫单质
B.硫化氢在氧气不足时产物是硫单质,但是充足的氧气中,产物不存在硫单质
C.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
D.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
13.(2021高一下·南通期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类。我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及到下列反应:
① ;② ;③ 。
生产中用浓硫酸代替水吸收 ,制得发烟硫酸( ),将发烟硫酸稀释后可制得密度为 、质量分数为 的浓硫酸。
下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.硫具有还原性,可用硫黄处理洒落的汞单质
B.二氧化硫具有氧化性,可用作葡萄酒的抗氧化剂
C.稀硫酸具有酸性,可用于去除铁锈
D.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥二氧化硫
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用;自然界中的硫循环
【解析】【解答】A.硫单质与洒落的汞单质反应,利用了硫单质的氧化性,故A不符合题意
B.二氧化硫用作葡萄酒的抗氧化剂,利用二氧化硫的还原性,故B不符合题意
C.稀硫酸具有酸性,可以用类除去铁锈,铁锈的主要成分使氧化铁,可与酸反应,故C符合题意
D.浓硫酸具有吸水性,可以用于干燥二氧化硫,故D不符合题意
故答案为:
【分析】A.汞使金属具有还原性,硫与其反应体现了硫单质的氧化性
B.做抗氧化剂主要是利用二氧化硫的还原性
C.铁锈是金属氧化物可与稀硫酸反应
D.干燥二氧化硫主要是具有吸水性
14.(2020高一下·吉林期中)四个试管中都装有5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入0.1mol·L-1硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是( )
A.20℃,10mL硫酸 B.20℃,5mL硫酸,5mL水
C.30℃,5mL硫酸,2mL水 D.30℃,4mL硫酸,3mL水
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大,所以温度越高,速率越大;温度相同时,浓度越大速率越大;30℃5mL硫酸时温度最高,浓度最大,所以速率最快,最先出现浑浊,C符合题意。
故答案为:C
【分析】内因:反应物的性质
外因:温度、催化剂、浓度、固体反应物的表面积等
温度:在其它条件不变情况下,温度升高化学反应速率加快;反之,温度降低,化学反应的速率降低。
催化剂: (正)催化剂加快化学反应的速率。
浓度:在其它条件不变情况下,浓度增大化学反应速率增快,浓度减小化学反应速率减慢。
15.(2020高三上·四子王旗期中)下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.在浓硫酸与锌片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性
B.浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2,与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2等气体
D.H2SO4是不挥发性强酸,氢硫酸是挥发性弱酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体
【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水,因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性,故A符合题意;
B.浓硫酸具有强的氧化性,与金属反应得不到氢气,故B不符合题意;
C.氨气属于碱性气体,能被浓硫酸吸收,所以不能被浓硫酸干燥,故C不符合题意;
D.浓硫酸具有强的氧化性,能够氧化硫化氢,不能用浓硫酸制取硫化氢,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浓H2SO4的性质可归纳为“五性”:即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。尤其要注意浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别:浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性,不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时,浓H2SO4表现脱水性。
二、综合题
16.(2021高一下·雅安期末)含有不同价态硫元素的物质之间的转化在工业生产中具有重要的应用。
(1)硫酸是重要的基础化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如下:
①工业上常以黄铁矿(FeS2)为原料来制备SO2,配平该反应的化学方程式
FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
②写出催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式 。
③硫酸工业的尾气中含有少量SO2,若直接排放会污染空气,并导致硫酸型酸雨。下列物质中,能吸收SO2的有 (填字母)。
A.氨水B.酸性KMnO4溶液C.生石灰D.Na2CO3溶液
(2)石油加氢精制和天然气净化等过程产生有毒的H2S,直接排放会污染空气。工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气,并获得硫单质,流程如下:
①反应炉中发生反应:2H2S+3O22SO2+2H2O
②催化转化器中发生反应的化学方程式 。
③为了提高H2S转化为S的比例,理论上应控制反应炉中H2S的转化率为 (填字母)。[转化率=反应的n(A)/起始的n(A)]
A. B. C.D.1
【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;2SO2+O22SO3;ABCD
(2)SO2+2H2S3S+2H2O;A
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)①假设FeS2中铁、硫元素的化合价依次为+2价、-1价,反应后价态分别升高1、5价,氧气由0价降低到-2价;1molFeS2完全反应,共转移电子11mol,1mol氧气完全反应,转移电子4mol,根据电子得失守恒,FeS2的化学计量数4,O2的化学计量数11,根据原子守恒配平其它物质,所以该反应的化学方程式:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
②催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式:;
③二氧化硫属于酸性氧化物,能够与碱、碱性氧化物、显碱性的盐溶液发生反应,二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以能吸收SO2的有A.氨水,B.酸性KMnO4溶液,C.生石灰,D.Na2CO3溶液,
故答案为:ABCD;
(2)②在克劳斯工艺中,催化转化器中二氧化硫将H2S氧化为硫单质,反应的化学方程式:SO2+2H2S3S+2H2O;
③为了提高H2S转化为S的比例,催化转化器中硫化氢与二氧化硫应恰好完全反应;假设催化转化器中参加反应的硫化氢的物质的量为为2mol,二氧化硫的物质的量为1mol,即反应炉中需要生成1mol二氧化硫,反应炉中参加反应的硫化氢的物质的量为1mol,所以理论上应控制反应炉中H2S的转化率为;
故答案为:A。
【分析】(1)①根据电子得失守恒,原子守恒配平;
②注意反应条件及可逆反应;
③依据二氧化硫有酸性、还原性分析;
(2)②依据催化转化器中二氧化硫将H2S氧化为硫单质;
③反应恰好完全时转化率最大。
17.(2021高二上·绵阳开学考)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
【答案】(1)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
18.(2016高一上·厦门期中)已知:根据离子反应,碳酸根离子与钡离子产生碳酸钡沉淀,硫酸根离子与钡离子产生硫酸钡沉淀,而碳酸钡能与盐酸反应,硫酸钡不溶.
现取50.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀,用过量稀盐酸处理后沉淀量减少到4.66g,并有气体放出.试计算:
(1)所得白色沉淀中BaCO3的物质的量;
(2)原混合液中Na2CO3的物质的量浓度;
(3)产生的气体在标准状况下的体积.
【答案】(1)解:Na2CO3、Na2SO4 均能与BaCl2 溶液反应产生BaCO3和BaSO4沉淀共14.51 g,BaCO3 沉淀可溶于盐酸,所以
m(BaCO3)=14.51﹣4.66=9.85g,则有n(BaCO3)= =0.05mol
所以:所得白色沉淀中BaCO3的物质的量是0.05mol
(2)解:
Na2CO3+ BaCl2 = BaCO3↓+ 2NaCl
1 mol 1 mol
n(Na2CO3) 0.05mol
解得:n(Na2CO3)=0.05 mol c(Na2CO3)= =1.0 mol L﹣1,
所以:原混合液中Na2CO3的物质的量浓度为1.0 mol L﹣1
(3)解:
BaCO3+ 2HCl = BaCl2+ CO2↑+ H2O
1 mol 22.4 L
0.05mol V(CO2)
V= =1.12L
所以:产生的气体在标准状况下的体积是1.12L
【知识点】有关混合物反应的计算
【解析】【分析】根据Na2CO3、Na2SO4 均能与BaCl2 溶液反应产生BaCO3和BaSO4沉淀共14.51 g,BaCO3 沉淀可溶于盐酸,所以m(BaCO3)=14.51﹣4.66=9.85g,再根据Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl计算.
三、实验探究题
19.(2021高一下·金华月考)某实验小组设计如下实验装置探究不同价态硫元素之间的转化。
(1)仪器 A 的名称是 。
(2)该实验装置有一处试剂选择明显错误,请指出并改进 。
(3)装置 D 中发生反应的离子方程式是 。
(4)请设计实验方案验证装置D 中硫元素的价态变化 。
(5)下列说法不正确的是( )。
A.装置 B 中溶液红色褪去,体现 SO2 的漂白性;取褪色后溶液加热,又恢复红色
B.装置 C 中出现淡黄色浑浊,体现 SO2的氧化性;最终溶液中溶质为 Na2SO3
C.装置 D 中棕黄色溶液变为无色,体现 SO2的还原性;反应后溶液酸性增强
D.装置 A 和B 之间应加装一个安全瓶以防止倒吸,避免引起实验事故
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)E 中澄清石灰水应改为氢氧化钠溶液
(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ +4H+
(4)取装置D中溶液,(先加稀盐酸,无明显现象,再)加入氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明二氧化硫已转化为硫酸根离子。
(5)B;C
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)图示仪器A为圆底烧瓶。
(2)该套装置中装置E为尾气吸收装置,尾气的主要成分是SO2,SO2能与碱溶液反应,澄清石灰水中Ca(OH)2含量较低,无法将SO2完全吸收,因此装置E中试剂应为NaOH溶液。
(3)装置D溶液中Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生氧化还原反应,生成Fe2+和SO42-,该反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(4)由(3)可知,装置D中硫元素转化为SO42-,检验SO42-可先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明溶液中存在SO42-。
(5)A.装置B中所加试剂为品红溶液,SO2能与品红溶液中的有色物质反应生成不稳定的无色物质,使得品红溶液褪色;取褪色后的溶液加热,不稳定的无色物质分解,溶液又恢复原来的红色,A不符合题意;
B.装置C中S2-具有还原性,能被SO2氧化成S,故可观察到淡黄色浑浊;由于SO2过量,最终溶液中的溶质为NaHSO3,B符合题意;
C.装置D中Fe3+被还原为Fe2+,体现了SO2的还原性,反应后所得溶液为浅绿色,C符合题意;
D.装置A和装置B之间应添加一个安全瓶装置,起到防倒吸作用,D不符合题意;
故答案为:BC
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。
(2)装置E为尾气吸收装置,应使用NaOH溶液。
(3)装置D中Fe3+具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,据此写出反应的离子方程式。
(4)装置D硫元素的价态发生变化,则生成SO42-,结合SO42-的检验设计实验方案。
(5)A.结合SO2的漂白性分析;
B.SO2具有氧化性,S2-具有还原性,二者可发生氧化还原反应,生成S;
C.装置D中Fe3+被还原为Fe2+,溶液为浅绿色;
D.装置A和装置B间可增加一个安全瓶,防止倒吸;
20.(2021高三上·沈阳月考)实验目的:为研究铁质材料与热浓硫酸的反应
(1)称取铁钉(碳素钢) 放入 浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液 并收集到气体 。
①甲同学认为 中除 外还可能含有 。若要确认其中是否含有 ,应选择加入的试剂为 (选填序号)
A. 溶液和氯水 B.铁粉和 溶液 C.浓氨水 D.酸性 溶液
②乙同学取 (标准状况)气体 通入足量溴水中,然后加入足量 溶液,经适当操作后得到干燥固体 。据此推知气体 中 的体积分数为 。(保留三位有效数字)。
(2)分析上述实验中 体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有 和 气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。气体Y中还有 的原因是 。
(3)装置A中试剂的作用是 ,反应的离子方程式 。
(4)简述确认气体Y中含有 的实验现象 。
(5)如果气体Y中含有 ,预计实验现象应是 。
【答案】(1)D;66.7%
(2)H2SO4变稀后与Fe生成H2
(3)除去混合气体中的SO2;
(4)B中品红不褪色且C中澄清的石灰水变浑浊
(5)E中固体由黑变红和F中固体变蓝
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;铁的化学性质;实验装置综合
【解析】【解答】铁在加热的条件下与浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气;根据亚铁离子具有还原性检验铁离子和亚铁离子的混合液中是否含有亚铁离子。
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,但是二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,所以先用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫气体,用品红检验二氧化硫气体是否除尽,再用澄清的石灰水检验二氧化碳气体;利用D中的碱石灰干燥氢气,氢气与氧化铜加热反应生成铜和水,用无水硫酸铜检验水的存在,G中碱石灰用来吸收外界中的水蒸气,防止空气进入F中,影响水的检验。
(1)①铁离子能够与硫氰化钾反应生成血红色溶液,而亚铁离子不与硫氰化钾反应;亚铁离子具有强还原性,能够被氯水和酸性高锰酸钾溶液氧化;
A.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入硫氰化钾和氯水,溶液变为血红色,不能检验溶液中一定含有亚铁离子,故A不选;
B.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入铁粉,铁离子被还原为亚铁离子,再加硫氰化钾溶液,溶液颜色无变化,不能检验溶液中是否含有亚铁离子,故B不选;
C.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入浓氨水,亚铁离子会产生氢氧化亚铁白色沉淀,后又变为灰绿色,最终为红褐色,而铁离子也会产生氢氧化铁红褐色沉淀,干扰了亚铁离子的检验,故C不能选;
D.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入酸性 溶液,亚铁离子被氧化,高锰酸根离子被还原,紫色溶液褪色,可以证明混合液中存在亚铁离子,故D可选;
故答案为:D。
②Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;根据以上反应关系可知,SO2~ BaSO4,设二氧化硫的体积为V,则存在:22.4L:233g=V:4.66g,V=0.448L=448mL,所以气体 中 的体积分数为 ×100%=66.7%;
(2)铁钉放入浓硫酸中,加热,先生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气,因此气体Y中含有氢气;
(3)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,但是二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式为: ;因此利用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,除去混合气体中的SO2,排除对二氧化碳气体进行检验时的干扰;
(4)确认气体Y中含有二氧化碳,应该完全排二氧化硫的干扰,当B中品红不褪色,C中石灰水变浑浊,可以说明含有二氧化碳;
(5)氢气具有还原性,能够把黑色的氧化铜还原为铜,黑色固体变为红色,同时有水生成,水能够使无水硫酸铜变蓝色,这是检验水的特征反应;所以如果E中固体由黑变红,F中固体变蓝,即可证明气体Y中含有 。
【分析】(1)亚铁离子会和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,从而使酸性高锰酸钾变色,而铁离子不能和酸性高锰酸钾反应。
(2)在铁和浓硫酸反应会生成二氧化硫,而铁和稀硫酸反应会生成氢气。起初为浓硫酸随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,因此也会有氢气产生。
(3)酸性高锰酸钾和二氧化硫会发生氧化还原反应,因而可以除掉二氧化硫。其离子反应方程式为:
(4)二氧化碳、二氧化硫可以使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫可以使品红褪色,但二氧化碳不能。
(5)H2具有还原性,E中氧化铜由黑变红,F中固体变蓝,即可证明气体Y中含有 。
1 / 1高中化学人教版(2019)必修第二册第五章 第一节 硫及其化合物
一、单选题
1.(2021高一上·静安期末)下列关于二氧化硫的说法错误的是( )
A.无色无味 B.有漂白性
C.密度比空气大 D.是形成酸雨的一种物质
2.(2021高一上·静安期末)将SO2气体逐渐通入某溶液,溶液pH随通入的SO2气体体积的变化如右图所示,该溶液可能是( )
A.氨水 B.氯水 C.石灰水 D.硫化氢溶液
3.(2021高一上·静安期末)下列四种有色溶液与SO2作用均能褪色,①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液③溴水
④滴有酚酞的NaOH溶液,其实质相同的是( )
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.②③
4.(2021高三上·龙岗期中)部分含硫物质中的硫元素的价态及该物质的类别关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 微溶于酒精,易溶于
B.向 的溶液中通入 ,可产生淡黄色沉淀
C.滴加 溶液,即可鉴别 、 两种溶液
D.在一定条件下,可实现 的转化
5.(2021高一下·黄冈期末)某同学用下列装置探究 性质实验(夹持装置已省略),下列说法错误的是( )
A.实验结束后,直接向①中试管加水,观察颜色可确定 的生成
B.试管②中品红溶液逐渐褪色,体现了 的漂白性
C.试管③中溶液逐渐褪色,体现了 的还原性
D.试管④中溶液出现浑浊,体现了 的氧化性
6.(2021高一下·东丽期末)如图所示,利用培养皿探究 的性质。实验时向 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( )
选项 实验现象 解释
A 溶液变浑浊 与 溶液反应产生了 沉淀
B 溶液变浑浊 与 溶液反应产生了 单质
C 溶液褐色 具有还原性
D 含有酚酞的 溶液褪色 具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
7.(2021·南平模拟)燃煤烟气中含有 和 等物质,用如图装置测定 含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收 并转化为 ,也可溶解少量 ,实验中应尽快除去 。
下列说法错误的是( )
A.用空气吹出异丙醇溶液中溶解的
B.通过测定 的质量检测 含量
C.该过程中涉及到反应:
D. 冰浴可减少异丙醇的挥发
8.(2021·成都模拟)将铁棒插入95%的浓硫酸中(如图所示),探究铁与浓硫酸的反应。观察到立即产生大量的细腻气泡聚集在液体表面,犹如白色泡沫,由快变慢直至停止,酸液中出现白色不溶物,静置后分层。下列说法错误的是( )
A.产生的气体可能是SO2和少量的H2
B.取上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,推测固体X可能是FeSO4
C.反应过程中FeSO4的生成也可能使反应由快变慢
D.取反应后铁棒直接放入盛有KSCN溶液的烧杯中,可检验反应时是否有Fe3+生成
9.(2021·潍坊模拟)化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
10.(2021·日照模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丁和戊的组成元素相同,且丙是无色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:X>Z
B.简单离子半径大小:X<Y
C.丁分子和戊分子的空间结构相同
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
11.(2021·虹口模拟)下列物质不能用于吸收H2S的是( )
A.NaOH溶液 B.FeSO4溶液
C.CuCl2溶液 D.酸性KMnO4溶液
12.(2021·嘉定模拟)下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是( )
A.Na2S2O3溶液和HCl溶液 B.H2S气体在足量的O2中燃烧
C.碳和浓硫酸反应 D.铜和浓硫酸反应
13.(2021高一下·南通期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类。我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及到下列反应:
① ;② ;③ 。
生产中用浓硫酸代替水吸收 ,制得发烟硫酸( ),将发烟硫酸稀释后可制得密度为 、质量分数为 的浓硫酸。
下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.硫具有还原性,可用硫黄处理洒落的汞单质
B.二氧化硫具有氧化性,可用作葡萄酒的抗氧化剂
C.稀硫酸具有酸性,可用于去除铁锈
D.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥二氧化硫
14.(2020高一下·吉林期中)四个试管中都装有5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,分别在不同温度下加入0.1mol·L-1硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是( )
A.20℃,10mL硫酸 B.20℃,5mL硫酸,5mL水
C.30℃,5mL硫酸,2mL水 D.30℃,4mL硫酸,3mL水
15.(2020高三上·四子王旗期中)下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.在浓硫酸与锌片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性
B.浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2,与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2等气体
D.H2SO4是不挥发性强酸,氢硫酸是挥发性弱酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体
二、综合题
16.(2021高一下·雅安期末)含有不同价态硫元素的物质之间的转化在工业生产中具有重要的应用。
(1)硫酸是重要的基础化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如下:
①工业上常以黄铁矿(FeS2)为原料来制备SO2,配平该反应的化学方程式
FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
②写出催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式 。
③硫酸工业的尾气中含有少量SO2,若直接排放会污染空气,并导致硫酸型酸雨。下列物质中,能吸收SO2的有 (填字母)。
A.氨水B.酸性KMnO4溶液C.生石灰D.Na2CO3溶液
(2)石油加氢精制和天然气净化等过程产生有毒的H2S,直接排放会污染空气。工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气,并获得硫单质,流程如下:
①反应炉中发生反应:2H2S+3O22SO2+2H2O
②催化转化器中发生反应的化学方程式 。
③为了提高H2S转化为S的比例,理论上应控制反应炉中H2S的转化率为 (填字母)。[转化率=反应的n(A)/起始的n(A)]
A. B. C.D.1
17.(2021高二上·绵阳开学考)工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
18.(2016高一上·厦门期中)已知:根据离子反应,碳酸根离子与钡离子产生碳酸钡沉淀,硫酸根离子与钡离子产生硫酸钡沉淀,而碳酸钡能与盐酸反应,硫酸钡不溶.
现取50.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀,用过量稀盐酸处理后沉淀量减少到4.66g,并有气体放出.试计算:
(1)所得白色沉淀中BaCO3的物质的量;
(2)原混合液中Na2CO3的物质的量浓度;
(3)产生的气体在标准状况下的体积.
三、实验探究题
19.(2021高一下·金华月考)某实验小组设计如下实验装置探究不同价态硫元素之间的转化。
(1)仪器 A 的名称是 。
(2)该实验装置有一处试剂选择明显错误,请指出并改进 。
(3)装置 D 中发生反应的离子方程式是 。
(4)请设计实验方案验证装置D 中硫元素的价态变化 。
(5)下列说法不正确的是( )。
A.装置 B 中溶液红色褪去,体现 SO2 的漂白性;取褪色后溶液加热,又恢复红色
B.装置 C 中出现淡黄色浑浊,体现 SO2的氧化性;最终溶液中溶质为 Na2SO3
C.装置 D 中棕黄色溶液变为无色,体现 SO2的还原性;反应后溶液酸性增强
D.装置 A 和B 之间应加装一个安全瓶以防止倒吸,避免引起实验事故
20.(2021高三上·沈阳月考)实验目的:为研究铁质材料与热浓硫酸的反应
(1)称取铁钉(碳素钢) 放入 浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液 并收集到气体 。
①甲同学认为 中除 外还可能含有 。若要确认其中是否含有 ,应选择加入的试剂为 (选填序号)
A. 溶液和氯水 B.铁粉和 溶液 C.浓氨水 D.酸性 溶液
②乙同学取 (标准状况)气体 通入足量溴水中,然后加入足量 溶液,经适当操作后得到干燥固体 。据此推知气体 中 的体积分数为 。(保留三位有效数字)。
(2)分析上述实验中 体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有 和 气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。气体Y中还有 的原因是 。
(3)装置A中试剂的作用是 ,反应的离子方程式 。
(4)简述确认气体Y中含有 的实验现象 。
(5)如果气体Y中含有 ,预计实验现象应是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.SO2是一种无色,有刺激性气味的有毒气体,A符合题意;
B.SO2能使有色溶液褪色,具有漂白性,B不符合题意;
C.SO2的密度比空气大,C不符合题意;
D.SO2能与H2O反应生成H2SO3,H2SO3能被空气中的O2氧化成H2SO4,使得雨水酸性增强,形成酸雨,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的性质进行分析即可。
2.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.氨水溶液显碱性,溶液的pH>7,A不符合题意;
B.氯水溶液显酸性,pH<7,通入SO2,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,溶液的酸性增强,B符合题意;
C.石灰水溶液显碱性,pH>7,C不符合题意;
D.H2S溶液显酸性,pH<7,通入SO2,发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,溶液的酸性减弱,pH增大,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】由图像可知,原溶液的pH<7,显酸性;通入SO2气体后,溶液的pH逐渐减小,酸性逐渐增强,因此反应生成了酸性物质。据此结合选项物质与SO2发生的反应进行分析。
3.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】①SO2使品红溶液,体现了SO2的漂白性;
②SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现了SO2的还原性;
③溴水具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现的是SO2的还原性;
④滴有酚酞的NaOH溶液显碱性,通入SO2后,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,溶液褪色,体现的是SO2酸性氧化物的性质;
综上,褪色原理相同的是②和③,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的漂白性、还原性和酸性进行分析即可。
4.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;硫化氢;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.b为S,微溶于酒精,易溶于CS2,A不符合题意;
B.2H2S+SO2=3S +2H2O,B不符合题意;
C.e为亚硫酸盐加入BaCl2会产生白色沉淀,f为硫酸盐加入BaCl2会产生白色沉淀,都是白色沉淀,无法鉴别,C符合题意;
D.2H2S+O2=2S+2H2O,S+O2 SO2,D不符合题意;
【分析】A、b为硫元素的单质,因此b为S;
B、a为H2S,c为SO2,二者可反应生成S;
C、BaSO4、BaSO3均为难溶于水的白色沉淀;
D、H2S与O2反应可生成S,S与O2反应可生成SO2;
5.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.实验结束后,试管①中有浓硫酸残余,为防止酸液飞溅、不能直接向①中试管加水,而应该将残夜注入到水中进行稀释,以此观察颜色可确定 的生成,A符合题意;
B.试管②中品红溶液逐渐褪色,体现了 的漂白性,B不符合题意;
C. 试管③中酸性高锰酸钾溶液被还原而逐渐褪色,体现了 的还原性,C不符合题意;
D.试管④中因生成硫单质使溶液出现浑浊,二氧化硫中硫元素化合价降低、体现了 的氧化性,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据实验①中利用浓硫酸和铜进行加热得到二氧化硫,二氧化硫进入品红溶液,品红溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,③中的高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,④中变浑浊说明二氧化硫具有氧化性,⑤主要是进行将二氧化硫进行除去。对于实验①将其加入到水中观察颜色即可判断是否含有铜离子
6.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A. SO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀,SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O,A正确;
B. SO2与Na2S溶液发生氧化还原反应产生了S单质,3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3,B正确;
C. SO2使KMnO4溶液褪色,表现了SO2的还原性,5SO2+2H2O+2KMnO4=2H2SO4+2MnSO4+K2SO4,C正确;
D. SO2与NaOH溶液反应,使c(OH-)减小,酚酞溶液褪色,不能证明SO2具有漂白性,D错误;
故答案为:D
【分析】 向Na2SO3固体上滴几滴浓H2SO4,发生反应生成SO2气体,H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑。
7.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.空气中的氧气能将溶解的 氧化为 ,不能用空气吹出异丙醇溶液中溶解的 ,A符合题意;
B.根据S原子守恒可通过测定 的质量计算SO3的质量,从而检测 含量,B不符合题意;
C.未被异丙醇溶液吸收的SO2和过氧化氢发生氧化还原反应,反应的化学方程式为 ,因此过程中涉及到 ,C不符合题意;
D.异丙醇易挥发, 冰浴温度较低,可减少异丙醇的挥发,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】0℃的冰浴可减少异丙醇的挥发,烟气通过80%异丙醇后SO3被吸收,烟气再通过二氧化硫后SO2被吸收。
8.【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质;铁的化学性质
【解析】【解答】A.Fe和浓硫酸发生氧化还原反应:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,铁与稀硫酸会发生置换反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,所用浓硫酸的质量分数为95%,两个反应都可能发生,所以产生的气体可能为SO2和少量的H2,故A不符合题意;
B.上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,说明此时溶液中原有溶质已经过饱和,则固体X可能是FeSO4,故B不符合题意;
C.铁和浓硫酸生成硫酸铁,硫酸铁和铁单质反应生成FeSO4:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,反应生成的FeSO4浓度过大,已经过饱和,会阻碍反应继续进行,可能使反应由快变慢,故C不符合题意;
D.反应后的铁棒上沾有浓硫酸,直接放入KSCN溶液的烧杯中,会发生铁和稀硫酸的置换反应,同时铁和硫酸铁会发生反应:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,所以用此方法不能检验反应时是否有Fe3+生成,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题意给出的是95%的浓硫酸,可能发生浓硫酸与铁反应得到硫酸铁和二氧化硫,铁与稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气两个反应,因此气体可能是二氧化硫和氢气的混合物,产生的硫酸铁与铁发生反应最终得到的是硫酸亚铁,因此析出的固体可能是硫酸亚铁,取上层清夜加入硫酸亚铁,得到的是白色固体是硫酸亚铁,反应过程的硫酸亚铁浓度过大导致反应摔由快变慢,取反应后的铁棒放入KSCN溶液中得不到血红色现象。
9.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,不具有漂白性,实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色,故A不符合题意;
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜,因为浓硫酸具有吸水性,故B不符合题意;
C.因为黑色物质不溶于稀硫酸中,说明铜丝上的黑色物质不是氧化铜,故C符合题意;
D.淡黄色固体为硫,消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化,发生的反应可表示为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化硫不能将石蕊漂白
B.浓硫酸具有吸水性易将水吸收导致析出硫酸铜固体
C.氧化铜可以溶于硫酸
D.根据题意淡黄色固体是硫磺,硫与浓硫酸发生反应
10.【答案】A
【知识点】离子共存;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据分析可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素;甲为H2SO4,乙为Al2(SO4)3,丙为SO2,丁为H2O,戊为H2O2。
A.X为O,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:X>Z,故A符合题意;
B.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小:X>Y,故B不符合题意;
C.丁为H2O,是V形结构,戊为H2O2,不是V形结构,故C不符合题意;
D.Al3+、S2-在水中发生水解反应生成Al(OH)3与H2S,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,A是元素Y的单质,常温下A遇甲的浓溶液钝化,可知A为Al单质,Y为Al元素,丙是无色气体,则甲为H2SO4、丙为SO2。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,可知丁为H2O,戊为H2O2,乙为Al2(SO4)3,则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素,据此解答。
11.【答案】B
【知识点】硫化氢
【解析】【解答】A.H2S是酸性气体,能与NaOH溶液反应,可被吸收,故A不符合题意;
B.H2S与FeSO4溶液不反应,不被吸收,故B符合题意;
C.H2S与CuCl2溶液形成CuS沉淀,可被吸收,故C不符合题意;
D.H2S具有还原性,能与具有氧化性的KMnO4溶液反应,可被吸收,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氢硫酸是居伊欧还原性的酸,可以利用酸性或利用还原性进行除杂,可以与碱溶液或与氧化性物质以及能形成沉淀的物质反应,因此氢氧化钠溶液、氯化铜溶液、以及酸性高锰酸钾溶液反应,硫酸亚铁具有还原性,不能除去硫化亚铁。
12.【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、Na2S2O3溶液和 HCl 溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;
B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;
C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;
D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.硫代硫酸钠中的硫元素的化合价是+2价,在酸性条件下可以发生歧化反应,产物中有硫单质
B.硫化氢在氧气不足时产物是硫单质,但是充足的氧气中,产物不存在硫单质
C.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
D.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
13.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用;自然界中的硫循环
【解析】【解答】A.硫单质与洒落的汞单质反应,利用了硫单质的氧化性,故A不符合题意
B.二氧化硫用作葡萄酒的抗氧化剂,利用二氧化硫的还原性,故B不符合题意
C.稀硫酸具有酸性,可以用类除去铁锈,铁锈的主要成分使氧化铁,可与酸反应,故C符合题意
D.浓硫酸具有吸水性,可以用于干燥二氧化硫,故D不符合题意
故答案为:
【分析】A.汞使金属具有还原性,硫与其反应体现了硫单质的氧化性
B.做抗氧化剂主要是利用二氧化硫的还原性
C.铁锈是金属氧化物可与稀硫酸反应
D.干燥二氧化硫主要是具有吸水性
14.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大,所以温度越高,速率越大;温度相同时,浓度越大速率越大;30℃5mL硫酸时温度最高,浓度最大,所以速率最快,最先出现浑浊,C符合题意。
故答案为:C
【分析】内因:反应物的性质
外因:温度、催化剂、浓度、固体反应物的表面积等
温度:在其它条件不变情况下,温度升高化学反应速率加快;反之,温度降低,化学反应的速率降低。
催化剂: (正)催化剂加快化学反应的速率。
浓度:在其它条件不变情况下,浓度增大化学反应速率增快,浓度减小化学反应速率减慢。
15.【答案】A
【知识点】浓硫酸的性质
【解析】【解答】A.在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水,因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性,故A符合题意;
B.浓硫酸具有强的氧化性,与金属反应得不到氢气,故B不符合题意;
C.氨气属于碱性气体,能被浓硫酸吸收,所以不能被浓硫酸干燥,故C不符合题意;
D.浓硫酸具有强的氧化性,能够氧化硫化氢,不能用浓硫酸制取硫化氢,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】浓H2SO4的性质可归纳为“五性”:即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。尤其要注意浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别:浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性,不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时,浓H2SO4表现脱水性。
16.【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;2SO2+O22SO3;ABCD
(2)SO2+2H2S3S+2H2O;A
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)①假设FeS2中铁、硫元素的化合价依次为+2价、-1价,反应后价态分别升高1、5价,氧气由0价降低到-2价;1molFeS2完全反应,共转移电子11mol,1mol氧气完全反应,转移电子4mol,根据电子得失守恒,FeS2的化学计量数4,O2的化学计量数11,根据原子守恒配平其它物质,所以该反应的化学方程式:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
②催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式:;
③二氧化硫属于酸性氧化物,能够与碱、碱性氧化物、显碱性的盐溶液发生反应,二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以能吸收SO2的有A.氨水,B.酸性KMnO4溶液,C.生石灰,D.Na2CO3溶液,
故答案为:ABCD;
(2)②在克劳斯工艺中,催化转化器中二氧化硫将H2S氧化为硫单质,反应的化学方程式:SO2+2H2S3S+2H2O;
③为了提高H2S转化为S的比例,催化转化器中硫化氢与二氧化硫应恰好完全反应;假设催化转化器中参加反应的硫化氢的物质的量为为2mol,二氧化硫的物质的量为1mol,即反应炉中需要生成1mol二氧化硫,反应炉中参加反应的硫化氢的物质的量为1mol,所以理论上应控制反应炉中H2S的转化率为;
故答案为:A。
【分析】(1)①根据电子得失守恒,原子守恒配平;
②注意反应条件及可逆反应;
③依据二氧化硫有酸性、还原性分析;
(2)②依据催化转化器中二氧化硫将H2S氧化为硫单质;
③反应恰好完全时转化率最大。
17.【答案】(1)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
18.【答案】(1)解:Na2CO3、Na2SO4 均能与BaCl2 溶液反应产生BaCO3和BaSO4沉淀共14.51 g,BaCO3 沉淀可溶于盐酸,所以
m(BaCO3)=14.51﹣4.66=9.85g,则有n(BaCO3)= =0.05mol
所以:所得白色沉淀中BaCO3的物质的量是0.05mol
(2)解:
Na2CO3+ BaCl2 = BaCO3↓+ 2NaCl
1 mol 1 mol
n(Na2CO3) 0.05mol
解得:n(Na2CO3)=0.05 mol c(Na2CO3)= =1.0 mol L﹣1,
所以:原混合液中Na2CO3的物质的量浓度为1.0 mol L﹣1
(3)解:
BaCO3+ 2HCl = BaCl2+ CO2↑+ H2O
1 mol 22.4 L
0.05mol V(CO2)
V= =1.12L
所以:产生的气体在标准状况下的体积是1.12L
【知识点】有关混合物反应的计算
【解析】【分析】根据Na2CO3、Na2SO4 均能与BaCl2 溶液反应产生BaCO3和BaSO4沉淀共14.51 g,BaCO3 沉淀可溶于盐酸,所以m(BaCO3)=14.51﹣4.66=9.85g,再根据Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl计算.
19.【答案】(1)圆底烧瓶
(2)E 中澄清石灰水应改为氢氧化钠溶液
(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ +4H+
(4)取装置D中溶液,(先加稀盐酸,无明显现象,再)加入氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明二氧化硫已转化为硫酸根离子。
(5)B;C
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)图示仪器A为圆底烧瓶。
(2)该套装置中装置E为尾气吸收装置,尾气的主要成分是SO2,SO2能与碱溶液反应,澄清石灰水中Ca(OH)2含量较低,无法将SO2完全吸收,因此装置E中试剂应为NaOH溶液。
(3)装置D溶液中Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生氧化还原反应,生成Fe2+和SO42-,该反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(4)由(3)可知,装置D中硫元素转化为SO42-,检验SO42-可先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明溶液中存在SO42-。
(5)A.装置B中所加试剂为品红溶液,SO2能与品红溶液中的有色物质反应生成不稳定的无色物质,使得品红溶液褪色;取褪色后的溶液加热,不稳定的无色物质分解,溶液又恢复原来的红色,A不符合题意;
B.装置C中S2-具有还原性,能被SO2氧化成S,故可观察到淡黄色浑浊;由于SO2过量,最终溶液中的溶质为NaHSO3,B符合题意;
C.装置D中Fe3+被还原为Fe2+,体现了SO2的还原性,反应后所得溶液为浅绿色,C符合题意;
D.装置A和装置B之间应添加一个安全瓶装置,起到防倒吸作用,D不符合题意;
故答案为:BC
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。
(2)装置E为尾气吸收装置,应使用NaOH溶液。
(3)装置D中Fe3+具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,据此写出反应的离子方程式。
(4)装置D硫元素的价态发生变化,则生成SO42-,结合SO42-的检验设计实验方案。
(5)A.结合SO2的漂白性分析;
B.SO2具有氧化性,S2-具有还原性,二者可发生氧化还原反应,生成S;
C.装置D中Fe3+被还原为Fe2+,溶液为浅绿色;
D.装置A和装置B间可增加一个安全瓶,防止倒吸;
20.【答案】(1)D;66.7%
(2)H2SO4变稀后与Fe生成H2
(3)除去混合气体中的SO2;
(4)B中品红不褪色且C中澄清的石灰水变浑浊
(5)E中固体由黑变红和F中固体变蓝
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;铁的化学性质;实验装置综合
【解析】【解答】铁在加热的条件下与浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气;根据亚铁离子具有还原性检验铁离子和亚铁离子的混合液中是否含有亚铁离子。
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,但是二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,所以先用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫气体,用品红检验二氧化硫气体是否除尽,再用澄清的石灰水检验二氧化碳气体;利用D中的碱石灰干燥氢气,氢气与氧化铜加热反应生成铜和水,用无水硫酸铜检验水的存在,G中碱石灰用来吸收外界中的水蒸气,防止空气进入F中,影响水的检验。
(1)①铁离子能够与硫氰化钾反应生成血红色溶液,而亚铁离子不与硫氰化钾反应;亚铁离子具有强还原性,能够被氯水和酸性高锰酸钾溶液氧化;
A.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入硫氰化钾和氯水,溶液变为血红色,不能检验溶液中一定含有亚铁离子,故A不选;
B.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入铁粉,铁离子被还原为亚铁离子,再加硫氰化钾溶液,溶液颜色无变化,不能检验溶液中是否含有亚铁离子,故B不选;
C.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入浓氨水,亚铁离子会产生氢氧化亚铁白色沉淀,后又变为灰绿色,最终为红褐色,而铁离子也会产生氢氧化铁红褐色沉淀,干扰了亚铁离子的检验,故C不能选;
D.溶液为铁离子和亚铁离子的混合液,加入酸性 溶液,亚铁离子被氧化,高锰酸根离子被还原,紫色溶液褪色,可以证明混合液中存在亚铁离子,故D可选;
故答案为:D。
②Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr;H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;根据以上反应关系可知,SO2~ BaSO4,设二氧化硫的体积为V,则存在:22.4L:233g=V:4.66g,V=0.448L=448mL,所以气体 中 的体积分数为 ×100%=66.7%;
(2)铁钉放入浓硫酸中,加热,先生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成氢气,因此气体Y中含有氢气;
(3)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,但是二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式为: ;因此利用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,除去混合气体中的SO2,排除对二氧化碳气体进行检验时的干扰;
(4)确认气体Y中含有二氧化碳,应该完全排二氧化硫的干扰,当B中品红不褪色,C中石灰水变浑浊,可以说明含有二氧化碳;
(5)氢气具有还原性,能够把黑色的氧化铜还原为铜,黑色固体变为红色,同时有水生成,水能够使无水硫酸铜变蓝色,这是检验水的特征反应;所以如果E中固体由黑变红,F中固体变蓝,即可证明气体Y中含有 。
【分析】(1)亚铁离子会和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,从而使酸性高锰酸钾变色,而铁离子不能和酸性高锰酸钾反应。
(2)在铁和浓硫酸反应会生成二氧化硫,而铁和稀硫酸反应会生成氢气。起初为浓硫酸随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,因此也会有氢气产生。
(3)酸性高锰酸钾和二氧化硫会发生氧化还原反应,因而可以除掉二氧化硫。其离子反应方程式为:
(4)二氧化碳、二氧化硫可以使澄清石灰水变浑浊,二氧化硫可以使品红褪色,但二氧化碳不能。
(5)H2具有还原性,E中氧化铜由黑变红,F中固体变蓝,即可证明气体Y中含有 。
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