5.1 硫及其化合物 同步练习题
一、单选题
1.下列离子的检验方法正确的是( )
A.某溶液中滴入氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42
B.某溶液中滴入硝酸银溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl
C.某溶液中滴入稀盐酸,生成无色气体,说明原溶液中有CO32
D.某溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2
2.从实验安全的角度分析,下列做法正确的是
A.金属钠着火时使用干粉(含碳酸氢钠)灭火器灭火
B.验证碳酸氢钠固体热稳定性时,试管口应略向下倾斜
C.浓硫酸溅到皮肤上,立即用稀氢氧化钠溶液冲洗,再用水冲洗
D.向铜和浓硫酸反应后的试管中加入水,溶液显蓝色证明有硫酸铜生成
3.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,并放出刺激性气味气体 浓硫酸仅体现吸水性和脱水性
B 向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C 向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D 向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后,试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝 该盐中不含NH
A.A B.B C.C D.D
4.图为接触法制硫酸的示意图,已知 △H<0,下列说法不正确的是
A.黄铁矿的主要成分是FeS2,沸腾炉中的化学方程式为4 FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
B.接触室的热交换器的作用是加热a处气体,冷却c处气体,控制气体接触催化剂时的温度
C.将黄铁矿粉碎有利于增大与空气的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
D.应将98.3%的浓硫酸换成蒸馏水,以便吸收更多的
5.既能使潮湿的蓝色石蕊试纸变红,又能使品红溶液褪色,还能使溴水褪色的是
A.CO2 B.H2S C.Cl2 D.SO2
6.当今世界三大环境问题是酸雨、臭氧层的破坏和温室效应,其中造成酸雨的主要原因是人们向空气排放了大量的有害气体,它们主要是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
7.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.硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B.二氧化硫有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂
C.硫酸铜溶液显酸性,可用作泳池杀菌剂
D.浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
8.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 加热碳酸盐X使其分解,将产生的气体通入溶液 无明显现象 X不可能是
B 点燃Mg条,伸入装有的集气瓶 剧烈燃烧,产生白烟,内壁有黑色固体生成 镁着火不可用灭火,可以用灭火
C 将溶于足量的氢碘酸中,充分反应 固体溶解,溶液呈棕黄色。 发生的反应是:
D 在表面皿上分别放少量胆矾和滤纸屑,分别滴上浓硫酸 胆矾逐渐变成白色,滤纸屑变为黑色 两过程均发生化学变化,均体现浓硫酸的脱水性
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验方案中,使用浓硫酸或稀硫酸合理的是
A.稀硫酸与氧化铜加热制取硫酸铜 B.常温下浓硫酸与铁制取硫酸铁
C.稀硫酸与铜加热制取二氧化硫 D.常温下稀硫酸与氯化钠制取氯化氢
10.SO2被认为是造成大气污染的“首犯”,大气中的SO2主要来源于化石燃料(煤、石油)的燃烧。下列与SO2污染有关的是
①酸雨现象 ②伦敦“毒雾事件” ③洛杉矶“光化学烟雾”事件 ④温室效应
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
二、填空题
11.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的部分产物,某同学设计了如下图所示的实验。请据此回答下列问题:
(1)设备I的仪器名称是_______。
(2)设备II中盛放的试剂是_______,该试剂的作用是_______。
(3)浓硫酸与木炭反应的化学方程式是_______。
(4)证明产物中含有CO2的实验现象是_______。
12.硫酸的性质有:A.高沸点 B.强酸性 C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性。
在下列硫酸的用途或化学反应中,硫酸可能表现上述的一个或者多个性质,试用字母填空:
(1)实验室制取氢气________________________。
(2)实际生产中,浓硫酸可用钢瓶贮运________________________。
(3)实验室干燥氢气________________________。
(4)向白糖中倒入浓硫酸,白糖变黑,且有刺激性气味的气体产生________________________。
三、计算题
13.将铜片放入 115mL 某浓度的浓硫酸中,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将其溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,使之充分反应,收集到 2.24L(标准状况下)氢气。过滤残留固体,干燥后称量,质量减轻了 7.5g。求原硫酸的物质的量浓度________________。
14.某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质为25%的黄铁矿原料。若取1t该矿石,可制得98%的浓硫酸多少吨(假设生产过程中硫的损失为零)?已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为。__________
四、实验题
15.试分析回答下列有关实验与计算问题:
(1)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2,在碱性环境下制取CaO2 8H2O的装置如图:
①仪器C的名称为_______;反应结束后,经_______(填操作名称)、洗涤、低温烘干可获得CaO2 8H2O。
②装置B中用冰水浴控制温度,其可能的原因是_______。
(2)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如图所示实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。
①W溶液可以是_______(填序号)。
a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为_______(用含V、m的式子表示)。
16.某同学欲用Cu与浓H2SO4反应制备SO2,并通过一定装置除去制得的SO2中存在的少量水蒸气和O2,以此来探究SO2能使品红褪色的具体情况以及能否对发黄的小麦秸秆进行漂白,设计装置如图所示,请完成下列问题。
(1)仪器a的名称是_______,A部分装置发生化学反应的方程式为:_______。
(2)B瓶中装有_______,作用是_______。
(3)C部分的燃烧管中放有_______,作用是_______。
(4)D瓶中装的是小麦秸秆,根据实验设计意图,应观察小麦秸秆可能出现_______现象,E中应装有_______。
五、元素或物质推断题
17.Ⅰ.某同学用物质X(三种短周期元素组成的纯净物)进行如下实验:
实验观察到:固体甲、气体丙均为纯净物;另取乙的浓溶液,加入固体产生黄绿色气体。请回答:
(1)X中3种元素是_______。(用元素符号表示)
(2)X与水在加热条件下反应的化学方程式是_______。
(3)乙的浓溶液,加入固体产生黄绿色气体,该反应的离子方程式是_______。
Ⅱ.某兴趣小组探究亚硫酸的性质,向甲试管中加入溶液,边振荡边滴加溶液,观察到甲中出现淡黄色沉淀;向乙试管中加入溶液,滴加2滴品红溶液,观察到乙中品红溶液褪色。请回答:
(4)经检测甲试管反应后的溶液呈酸性,用一个化学方程式表示甲中发生的反应_______。
(5)小组认为溶液使品红溶液褪色的微粒是、、,而不是分子,为了使上述结论更具有说服力,请设计实验方案说明_______。
【参考答案】
一、单选题
1.D
解析:A.某溶液中滴入氯化钡溶液,生成白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl,原溶液中可能含有氯离子,不一定有SO42 ,故A错误;
B.某溶液中滴入硝酸银溶液,生成白色沉淀,由于碳酸银等沉淀也是白色沉淀,所以原溶液中不一定有Cl ,故B错误;
C.某溶液中滴入稀盐酸,生成无色气体,原溶液中可能含有HCO3 ,不一定有CO32 ,故C错误;
D.某溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀,该蓝色沉淀为氢氧化铜,则说明原溶液中一定有Cu2+,故D正确;故选D。
2.B
解析:A.钠着火时生成过氧化钠,而过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,故用干粉(含碳酸氢钠)灭火器灭火存在安全隐患,故A错误;
B.用试管加热固体时使试管口向下倾斜,防止固体中水蒸气冷凝回流,炸裂试管,故B正确;
C.酸碱中和放出大量的热,且强酸、强碱具有强腐蚀性,则浓硫酸溅到皮肤上时立即用抹布擦拭,再用水冲洗,最后涂上适量的碳酸氢钠溶液,故C错误;
D.铜和浓硫酸反应后的溶液可能仍含有浓硫酸,若直接加水浓硫酸稀释产生大量的热,不安全,故D错误;故选B。
3.B
解析:A.该实验中,浓硫酸还体现了强氧化性,它将蔗糖脱水后生成的C氧化成CO2,A项错误;
B.该实验说明CCl4能将I2从水从萃取出来,说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B项正确;
C.向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,反应的离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,其中Cu2+是氧化剂,Fe2+是氧化产物,说明氧化性:Cu2+> Fe2+,C项错误;
D.检验某盐溶液中是否含NH,需加入浓氢氧化钠溶液并加热,使反应生成的NH3逸出,使试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝,该实验操作滴入的氢氧化钠溶液可能浓度太稀未能使NH3逸出,不能得出该结论,D项错误;选B。
4.D
解析:A.黄铁矿在沸腾炉中被氧气氧化生成二氧化硫和氧化铁,反应的方程式为:,选项A正确;
B.热交换器的作用是预热待反应气体,冷却反应后的气体,使气体接触催化剂时达到催化剂活性最强的温度,选项B正确;
C.反应物接触面积越大,反应越剧烈,黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积,加快反应速度,提高原料利用率,选项C正确;
D.因和水反应生成硫酸溶解放出大量的热,用蒸馏水会产生酸雾,不利于吸收,选项D不正确;
答案选D。
5.D
解析:A.CO2溶于水,水溶液显酸性,不具有漂白性,不能使品红褪色,也不具有还原性,不能使品红溶液褪色,也不能使溴水褪色,故A不选;
B.H2S溶于水,水溶液显酸性,具有还原性,但没有漂白性,不能使品红褪色,故B不选;
C.Cl2溶于水与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,可以使石蕊试液先变红后褪色,使品红溶液氧化褪色,氯气与溴水不反应,不能使溴水不褪色,故C不选;
D.SO2溶于水,水溶液显酸性,具有漂白性和还原性,能使石蕊试液变红,又能使品红试液变为无色,还能和溴单质反应生成硫酸和氢溴酸,使溴水褪色,故D选;
故选D。
6.B
解析:造成酸雨的主要原因是人们向空气排放了大量的二氧化硫和二氧化氮等有害气体,与二氧化碳、一氧化碳和臭氧的排放无关,故选B。
7.B
解析:A.硫单质可以作橡胶硫化剂,可以使橡胶分子发生交联,形成立体网状结构,增强其抗腐蚀能力,这与硫单质的颜色显黄色无对应关系,A不符合题意;
B.二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂,能够防止葡萄酒在储存过程中因其中溶解的少量氧气氧化葡萄酒的成分进而影响酒的品质和口感,B正确;
C.硫酸铜溶液中含有重金属离子Cu2+,Cu2+会导致细菌的蛋白质发生变性而失去其生理活性,因此可用作泳池杀菌剂,这与其水溶液是否显酸性无关,C错误;
D.浓硫酸是酯化反应的催化剂和吸水剂,可以加快酯化反应的速率,提高乙酸乙酯的产率,这与其是否具有强氧化性无关,D错误;
故合理选项是B。
8.A
解析:A.加热碳酸盐X使其分解,将产生的气体通入溶液,若X为,分解生成二氧化碳和氨气,可与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,由于没有明显现象,说明X不可能是,故A正确;
B. 镁可以和氮气反应生成Mg3N2,因此镁着火不能用氮气灭火,故B错误;
C.铁离子具有氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,则反应的离子方程式Fe2O3+2I-+6H+=2Fe2++3H2O+I2,故C错误;
D.浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白,表现了浓硫酸的吸水性,浓硫酸可使纸中的H、O元素以水的形式脱出,滤纸屑变为黑色体现浓硫酸的脱水性,故D错误;
选A。
9.A
解析:A.稀硫酸与氧化铜加热生成硫酸铜和水,A正确;
B.常温下,铁和浓硫酸会钝化,不能制取硫酸铁,B错误;
C.稀硫酸和铜加热不反应,不能制取二氧化硫,C错误;
D.常温下稀硫酸与氯化钠不反应,不能制取氯化氢,D错误;
故选A。
10.C
解析:①SO2在空中遇水蒸气形成亚硫酸、硫酸.随雨水降落到地面,俗称“酸雨”, 与SO2污染有关;
②1952年12月5日到8日,伦敦上空出现的“毒雾”4天内导致4000人死亡,事件过后的两个月内还陆续有8000人死亡。这种“毒雾”就是工厂排出的SO2气体。SO2气体主要引发气管炎、冠心病、肺结核等,与SO2污染有关;
③洛杉矶“光化学烟雾”是由汽车排放的尾气造成的。尾气的成分为臭氧、氮氧化物、乙醛等气体,它笼罩在城市的上空,在阳光的照射下,呈现浅蓝色光辉,它刺激人的眼睛和呼吸道,并使人感到不同程度的头疼,与SO2污染无关;
④“温室效应”主要是由CO2等引起,与SO2污染无关。
故选C。
二、填空题
11.(1)圆底烧瓶
(2) 酸性高锰酸钾溶液 除去混合气体中的SO2
(3)
(4)澄清石灰水变浑浊
解析:木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。品红溶液褪色可以证明二氧化硫的生成,因二氧化碳和二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊,故II中应为酸性高锰酸钾溶液,目的是除去混合气体中的SO2,澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的生成。
(1)设备I的仪器名称是:圆底烧瓶;
(2)设备II中盛放的试剂是:高锰酸钾溶液;目的是除去混合气体中的SO2;
(3)浓硫酸与木炭反应的化学方程式是: ;
(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,故证明产物中含有CO2的实验现象是:澄清石灰水变浑浊。
12. B E C DE
解析:(1)稀硫酸具有酸性,能和活泼金属反应生成硫酸盐和氢气,该反应中硫酸体现氧化性和酸性,但该氧化性是H元素体现的,故选B;
(2)常温下,浓硫酸能和铁发生氧化还原反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止铁进一步被氧化,该现象为钝化现象,故选E;
(3)浓硫酸具有吸水性,能作酸性气体、中性气体的干燥剂,故选C;
(4)浓硫酸具有脱水性,能将蔗糖中H、O元素以2∶1,按照水的形式脱去,所以体现脱水性,浓硫酸还能和C反应生成二氧化碳、二氧化硫,所以还体现强氧化性,故选DE。
三、计算题
13.3mol/L
解析:n(H2)==0.1mol,根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知参加反应的Zn为0.1mol,H2SO4为0.1mol;则反应CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu中固体质量减少为7.5g-0.1mol×65g/mol=1g,
故参加反应的Zn的物质的量为=1mol,CuSO4为1mol;
由Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O可知反应中消耗硫酸为2mol,因此115ml硫酸溶液中共有H2SO4为2.1mol,则c(H2SO4)==18.3mol/L。
14.25t
解析:由反应及原子守恒可知,存在FeS2~2SO2~2H2SO4,设制得98%浓硫酸的质量为x,根据题意可得:
,x=1.25t
可制得98%的浓硫酸1.25吨。
四、实验题
15.(1) 分液漏斗 过滤 反应放热,温度低可减少H2O2分解,提高H2O2的利用率(或反应放热,温度低,有利于提高产率)
(2) ac
【分析】实验室利用NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应制取氨气,然后将氨气通入CaCl2、H2O2溶液中,由于反应放热,需控制温度,以防H2O2分解、氨气挥发,影响原料的利用率。
解析:(1)①仪器C带有活塞,其名称为分液漏斗;反应结束后,需分离出生成的CaO2 8H2O沉淀,所以经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2 8H2O。
②装置B中用冰水浴控制温度,则表明反应放热,且反应物中含有受热易分解的物质,则其可能的原因是:反应放热,温度低可减少H2O2分解,提高H2O2的利用率(或反应放热,温度低,有利于提高产率)。答案为:分液漏斗;过滤;反应放热,温度低可减少H2O2分解,提高H2O2的利用率(或反应放热,温度低,有利于提高产率);
(2)①a.H2O2溶液能将SO2氧化为H2SO4,自身转化为水,对后续的测定不产生影响,a符合题意;
b.KMnO4溶液(硫酸酸化)能将SO2氧化为,也能将HCl氧化为Cl2,且用硫酸酸化时引入了,生成的Mn2+还会转化为Mn(OH)2沉淀,干扰了后续检验操作得出的结论,b不符合题意;
c.氯水能将SO2氧化为H2SO4,自身转化为HCl,对后续的测定不产生影响,c符合题意;故选ac。
②由操作过程中发生的反应,可建立如下关系式:SO2——BaSO4,则该混合气体中二氧化硫的体积分数为=。答案为:ac;。
16.(1) 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)浓硫酸 除去混合气体中的水蒸气
(3) 铜丝网 除去O2
(4) 褪色 NaOH溶液
解析:在装置A中Cu与浓硫酸混合加热发生反应制取SO2气体,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,然后经过盛有浓硫酸的B装置,以除去混合气体中的水蒸气,再通过C装置中的灼热Cu网除去O2,发生反应:2Cu+O22CuO,根据装置D中小麦秸秆是否褪色验证SO2的漂白性,E装置盛有NaOH溶液,作用是吸收多余SO2,防止SO2污染大气。
(1)根据图示可知:仪器a为分液操作,使用的仪器名称为分液漏斗;A装置中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据实验目的,需要除去制得的SO2中存在的少量水蒸气和O2,则首先除少量水蒸气,所以B装置用于除去水蒸气,装有试剂为浓硫酸;
(3)装置C需要除去O2,燃烧管中放的是铜丝网,在加热条件下铜与氧气反应生成氧化铜,从而将氧气除去,反应的化学方程式是:2Cu+O22CuO;
(4)装置D中装的是小麦秸秆,二氧化硫具有漂白性,能够使小麦秸秆褪色,因此应观察小麦秸秆可能出现的现象是褪色;由于二氧化硫有毒,直接排放会污染大气,所以根据SO2是酸性氧化物,能够与碱反应的性质,在装置E装有装有NaOH溶液,目的是吸收多余的SO2,避免SO2污染大气。
五、元素或物质推断题
17.(1)H、Si、Cl
(2)
(3)
(4)
(5)该实验设计主要是排除的干扰,因此配置品红无水乙醇溶液(其他无水溶剂亦可),通入不褪色,排除溶液中的作用
【分析】固体甲难溶于水,能与氢氧化钠反应,且产物与二氧化碳反应生成胶状沉淀,则甲是SiO2、丁是Na2SiO3、胶状沉淀是H2SiO3,乙的浓溶液加入固体产生黄绿色氯气,乙是盐酸;SiO2的物质的量是,中和盐酸需要0.06mol氢氧化钠,说明盐酸的物质的量是0.06mol,则2.71gX中含有0.02molSi元素、0.06molCl元素;1个Si原子能形成4个共价键,所以X中还应该有0.02mol未知原子,,未知原子的相对原子质量等于1,则未知原子是H;所以X的化学式是SiHCl3。
解析: (1)根据以上分析,X中3种元素是H、Si、Cl;
(2)SiHCl3与水在加热条件下反应生成SiO2、HCl,根据元素守恒,同时生成的气体单质是氢气,反应的化学方程式是;
(3)浓盐酸与固体反应生成氯气、氯化锰、氯化钾、水,该反应的离子方程式是;
(4)向试管中加入溶液,边振荡边滴加溶液,观察到甲中出现淡黄色沉淀,说明生成硫单质,反应后的溶液呈酸性,说明同时生成亚硫酸氢钠,反应的化学方程式是;
(5)该实验设计主要是排除的干扰,因此配置品红无水乙醇溶液(其他无水溶剂亦可),通入不褪色,排除溶液中的作用。