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【题型1硫的性质】
【题型2二氧化硫性质】
【题型3二氧化硫制备、性质验证】
【题型4三氧化硫性质】
【题型5二氧化硫的实验探究】
5.1.1硫及其化合物第1课时限时训练
(限时:40分钟)
【题型1硫的性质】
1.(23-24高一下·四川达州·期中)下列关于硫及其化合物的说法正确的是
A.单质硫易溶于CS2,实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管
B.过量的二氧化硫通入澄清石灰水最终变浑浊
C.pH试纸可测浓硫酸pH值
D.常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象,说明浓硫酸可使铜钝化
【答案】A
【详解】A.单质S和CS2都是由非极性分子构成的物质,根据相似相溶原理可知:单质硫易溶于CS2,实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管,A正确;
B.少量的二氧化硫通入澄清石灰水,反应产生CaSO3沉淀,使溶液变浑浊,但当二氧化硫过量时,过量的二氧化硫与CaSO3及水反应产生可溶性Ca(HSO3)2,最终溶液又变澄清,B错误;
C.浓硫酸具有脱水性,能够使pH试纸脱水碳化产生碳单质,因此pH试纸变黑,因此不能用pH试纸来测浓硫酸pH值,C错误;
D.浓硫酸与铜发生反应需加热条件,在常温下不能发生反应,因此将铜片插入浓硫酸时无明显现象,并不是一样浓硫酸使铜钝化,D错误;
故合理选项是A。
2.(23-24高一下·辽宁朝阳·开学考试)硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S8 4S6 6S4 12S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
【答案】C
【详解】A.同素异形体是由同种元素形成的不同单质,、、、互为同素异形体,同素异形体属于不同物质,它们之间的转化为化学变化,故A正确;
B.由图可知中化学键为,所以(即)中共价键的数目为,故B正确;
C.硫单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于,所以用洗涤试管内壁残留的硫单质,故C错误;
D.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,故D正确;
故答案选C。
3.(22-23高一下·浙江·期中)硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内,都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示,在有氧层,有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是
A.海洋中硫元素主要以的形式存在
B.反应①可能发生
C.反应②中硫元素的化合价没有发生变化
D.随着沉积物深度的增加,在无氧区为主要氧化剂
【答案】C
【分析】海洋中硫元素的主要存在形式为,硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收,S单质进而转化为HS-/S2-,铁离子和-2价的硫元素反应生成FeS2和S;
【详解】A.由图可知,海洋中硫元素的主要存在形式为,硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收,故A正确;
B.反应①中S单质转化为,失去6个电子,S单质转化为S2-,共得到2个电子,由电子得失守恒,可能发生,故B正确;
C.FeS2中铁为+2价、硫为-1价,铁元素化合价降低,反应②中硫元素从-2价升高至-1价,化合价升高,故C错误;
D.在无氧区转化为S单质,进而转化为HS-/S2-,该过程中硫元素化合价降低,为主要氧化剂,故D正确;
故选:C。
【题型2二氧化硫性质】
4.(23-24高一下·上海·期中)下列关于SO2的说法中,正确的是
A.SO2具有漂白性,可用作食品防腐剂 B.SO2与水反应生成H2SO3
C.SO2能与BaCl2反应能生成BaSO3 D.SO2是一种还原性气体,具有可燃性
【答案】B
【详解】A.SO2具有杀菌防腐作用,可用作食品防腐剂,与漂白性无关,A错误;
B.SO2是易溶于水的酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,B正确;
C.酸性:盐酸>亚硫酸,SO2能与BaCl2反应不反应,C错误;
D.SO2中S为+4价,具有还原性,没有可燃性,D错误;
故答案为:B。
5.(23-24高一下·江苏南京·期中)下列对的性质描述不正确的是
A.无色、有刺激性气味的气体 B.能使澄清石灰水变浑浊
C.能使氯水褪色,体现漂白性 D.具有还原性,能被氧气氧化
【答案】C
【详解】A.二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,A正确;
B.二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,即其能使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C.二氧化硫具有还原性,能和氯水发生氧化还原反应而使其褪色,C错误;
D.二氧化硫具有还原性,能被氧气氧化生成三氧化硫,D正确;
答案选C。
6.(23-24高一下·安徽·阶段练习)下列各氧化物均可与NaOH溶液反应,其中只能生成一种盐的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.二氧化硫与足量氢氧化溶液反应反应生成亚硫酸钠,与少量氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,故A不符合题意;
B.三氧化硫与足量氢氧化溶液反应反应生成硫酸钠,与少量氢氧化钠溶液反应生成硫酸氢钠,故B不符合题意;
C.五氧化二氮与氢氧化钠溶液反应只能生成硝酸钠,故C符合题意;
D.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠,故D不符合题意;
故选C。
7.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应。下列说法正确的是
A.简单原子半径:Y>Z>W>X
B.Y的最高价氧化物的水化物和W的氧化物反应生成的是最高价含氧酸盐
C.X单质和Y单质发生反应的产物中阴、阳离子个数比为2∶1
D.X分别与Y、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
【答案】A
【分析】短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等,则X为氧元素、W为硫元素;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应,那么Y为钠元素、Z为铝元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径的大小顺序为Na>Al>S>O,故A正确;
B.氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸钠不是硫元素的最高价含氧酸盐,故B错误;
C.氧气和钠反应可能生成氧化钠,也可能反应生成过氧化钠,氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为1∶2,故C错误;
D.过氧化钠具有漂白性是因为过氧化钠具有强氧化性,能使有机色质因强氧化性而漂白褪色,而二氧化硫具有漂白性是因为二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色化合物而漂白褪色,两者的漂白原理不相同,故D错误;
故选A。
8.(23-24高一下·江苏无锡·期中)通入足量的稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是
A.上述过程中,最终被还原的是
B.从上述反应可以得出结论,氧化性:稀硫酸
C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体
D.假设完全反应,同温同压下,和逸出气体的体积比为
【答案】D
【详解】A.将适量的通入足量的溶液中,溶液呈酸性,Fe3+有氧化性,能将氧化成硫酸,滴加从而生成白色沉淀,自身被还原为Fe2+,故溶液变为浅绿色,但立即又变为黄色,说明Fe2+又被氧化为Fe3+,则可知溶液中的在酸性环境中把Fe2+氧化为Fe3+,所以最终被还原的是,A正确;
B.在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,铁离子可以氧化亚硫酸为硫酸,说明氧化性铁离子>稀硫酸,根据硝酸可以氧化亚铁离子为铁离子,可知氧化性硝酸强于铁离子,所以氧化性:稀硫酸,B正确;
C.硝酸氧化亚铁离子,自身会被还原为一氧化氮,一氧化氮无色,难溶于水,C正确;
D.由A中的分析可知,最终相当于硝酸根氧化二氧化疏,得到一氧化氮,根据电荷守恒可知3SO2~2NO~2NO,所以气体体积比是3:2,不是1:1,D错误;
故选D。
【题型3二氧化硫制备、性质验证】
9.(23-24高一下·辽宁朝阳·开学考试)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色 该溶液中一定含有钠元素
B 把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,打开塞子,试管内液面会缓慢上升 SO2易溶于水
C 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体 Na2O2没有变质
D 向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液变红褐色,停止加热,用激光笔照射,出现一条光亮通路 有Fe(OH)3胶体生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明含有钠元素,故A正确;
B.二氧化硫易溶于水,故把充满、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,打开塞子,随着二氧化硫溶于水,试管内压强降低,试管内液面会缓慢上升,故B正确;
C.会与空气中的二氧化碳反应产生碳酸钠,因此取久置的粉末,向其中滴加过量的盐酸,过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,碳酸钠与盐酸反应也能产生无色气体,可知无论是否变质,均有无色气体产生,则该方法无法证明过氧化钠是否变质,故C错误;
D.向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,用激光笔照射,出现一条光亮通路,这是胶体具有的特征,说明有胶体生成,故D正确;
故答案选C。
10.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①、②褪色均证明具有漂白性
B.滤纸③先变红后褪色,体现了具有漂白性和酸性氧化物的性质
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有氧化性
D.若将浓硫酸换成浓硝酸,实验现象相同
【答案】C
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;二氧化硫和碘单质发生氧化还原反应,体现二氧化硫还原性;二氧化硫和水生成亚硫酸,使得石蕊溶液变红色,体现酸性氧化物的性质;二氧化硫和硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫中硫化合价降低,体现二氧化硫氧化性;
【详解】A.滤纸①褪色证明具有漂白性,②褪色证明具有还原性,A错误;
B.二氧化硫不能使石蕊溶液漂白褪色,B错误;
C.二氧化硫和硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫中硫化合价降低,体现二氧化硫氧化性,C正确;
D.浓硝酸具有强氧化性,会氧化亚硫酸钠为硫酸钠,不生成二氧化硫,D错误;
故选C。
11.(23-24高一上·江苏盐城·期末)实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制取SO2 B.验证SO2的漂白性
C.收集SO2 D.吸收SO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.亚硫酸钠和70%的浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,A不合题意;
B.SO2与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性,B符合题意;
C.SO2的密度大于空气,应用向上排空气法收集,图中装置的导管采用短进长出的方式,C不合题意;
D.SO2有毒,为防止污染空气,需要除去,常用碱液吸收,题中所给装置能达到实验目的,D不合题意;
故答案为:B。
12.(22-23高一下·湖南永州·阶段练习)实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A.装置C中产生黄色的沉淀,体现了的氧化性
B.装置B和装置D中溶液均褪色,体现了的漂白性
C.装置A中的导管a插入浓硫酸中,可平衡气压,防止出现倒吸
D.装置E的作用是吸收未反应的,防止污染空气
【答案】B
【分析】A制备二氧化硫,B验证二氧化硫的还原性,C验证二氧化硫的氧化性,D验证二氧化硫的漂白性,E吸收二氧化硫,防止污染。
【详解】A.装置C中二氧化硫和H2S反应生成S沉淀,二氧化硫中S元素化合价降低,SO2作氧化剂,体现了SO2的氧化性,A正确;
B.装置B中的酸性KMnO4溶液褪色,可验证SO2的还原性,B错误;
C.实验时将导管a插入浓硫酸中,平衡气压,可防止装置B中的溶液倒吸,C正确;
D.二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,装置E的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气,D正确;
故选B。
13.(23-24高一下·四川达州·期中)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
① ② ③
实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 SO2通入品红溶液中
现象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 溶液变红,随后迅速褪色 溶液由红色逐渐变无色
④ ⑤
实验 Na2S溶液滴入CuCl2溶液中 H2O2滴入含有酚酞的氨水中
现象 蓝绿色溶液产生黑色浑浊 溶液由红色逐渐变无色
A.①② B.①③ C.②⑤ D.③④
【答案】D
【详解】①NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,发生复分解反应:2NaOH+FeSO4=Na2SO4+Fe(OH)2↓,该反应不属于氧化还原反应,反应产生的Fe(OH)2被溶解在溶液中 的O2氧化为Fe(OH)3,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,实验中的颜色变化与氧化还原反应有关,①不符合题意;
②Cl2水中Cl2与H2O发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl是酸,能够使石蕊溶液变为红色,HClO具有强氧化性,将红色物质氧化变为无色,因此看到溶液先变红后褪色,实验中的颜色变化与氧化还原反应有关,②不符合题意;
③SO2通入品红溶液中,是SO2与有色物质结合产生了无色物质,未涉及氧化还原反应,因此实验中的颜色变化与氧化还原反应无关,③符合题意;
④Na2S溶液滴入CuCl2溶液中,发生复分解反应:Na2S+CuCl2=CuS↓+2NaCl,该反应不属于氧化还原反应,因此看到蓝绿色溶液产生黑色浑浊现象与氧化还原反应无关,④符合题意;
⑤氨水显碱性,能够使酚酞试液变为红色,当将H2O2滴入含有酚酞的氨水中时,红色物质被H2O2氧化为无色,因此看到溶液褪色,实验中的颜色变化与氧化还原反应有关,⑤不符合题意;
综上所述可知:实验中的颜色变化与氧化还原反应无关的实验序号是③④,故合理选项是D。
14.(23-24高一下·山西太原·期中)某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
【答案】B
【分析】装置A中,浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫,装置B用于验证二氧化硫的还原性,装置C用于验证二氧化硫的氧化性,装置D用于验证二氧化硫的漂白性,装置E用于吸收二氧化硫尾气,防止其污染空气。
【详解】A.装置C中发生反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性,A正确;
B.装置A发生的反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,表明浓H2SO4具有酸性和强氧化性,B错误;
C.品红属于有机物,装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性,C正确;
D.由分析可知,装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,D正确;
故选B。
【题型4三氧化硫性质】
15.(23-24高一下·四川泸州·期末)下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
【答案】C
【详解】A.SO2具有还原性,能够与氧化剂反应,故在食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性,A正确;
B.SO2中S为+4价和SO3中S为+6价,均为较高价态,都有氧化性,都可以被H2S还原,B正确;
C.硫在空气中燃烧主要生成SO2,同时没有少量SO3,SO2转化为SO3过程中需要加入催化剂,C错误;
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应,反应方程式分别为:SO2+H2OH2SO3,SO3+H2O=H2SO4,D正确;
故答案为:C。
16.(23-24高一下·广东广州·期中)运用思维图学习,有助于提高归纳整理能力。如图为物质X的思维图。X可能为
A. B. C.NO D.
【答案】C
【详解】A.不属于氧化物,故A错误;
B.溶于水,故B错误;
C.NO属于氧化物,难溶于水,与氧气反应生成NO2,NO中N处于中间价态,因此既有氧化性,又有还原性,故C正确;
D.与氧气不反应,故D错误;
故选:C。
【题型5二氧化硫的实验探究】
17.(23-24高一下·上海·期中)浓硫酸具有酸性、强氧化性等性质。在加热条件下,浓硫酸能氧化铜。请根据下列实验装置图,请完成填空:
(1)请写出Cu和浓硫酸反应的化学方程式,并用单线桥法标注电子转移的数目和方向 。
(2)二氧化硫具有___________。
A.漂白性 B.酸性氧化物性质 C.还原性 D.氧化性
(3)实验中观察到,品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(4)澄清石灰水变混浊,是由于二氧化硫的 ;
(5)溴水褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(6)请写出用NaOH处理尾气的化学反应方程式 。
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀。将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解,发现溶液为 色。
(8)浓硫酸具有强氧化性,除了能使金属氧化,还能和C在加热的条件下发生反应,请写出该反应的化学反应方程式 。
【答案】(1)
(2)ABCD
(3)漂白性
(4)酸性氧化物的性质
(5)还原性
(6)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(7)蓝色
(8)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,品红溶液用于检验二氧化硫,澄清石灰水用于验证二氧化硫酸性氧化物的性质,溴水用于验证二氧化硫的还原性,氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫气体,据此解题。
【详解】(1)
浓硫酸和Cu在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,硫元素化合价降低,得到电子,Cu元素化合价升高失去电子,转移电子数为2,用单线桥法标注电子转移的数目和方向为;
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色,具有漂白性,能和碱反应生成只生成盐和水,具有酸性氧化物的性质,能被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化,具有还原性,二氧化硫能与硫化氢发生归中反应生成S单质,体现了二氧化硫的氧化性,故选ABCD;
(3)实验中观察到品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的漂白性;
(4)澄清石灰水变混浊,发生反应SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,是由于二氧化硫具有酸性氧化物的性质;
(5)溴水褪色,发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,这是由于二氧化硫的还原性;
(6)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀,说明生成了无水硫酸铜沉淀,将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解得到硫酸铜溶液,溶液颜色为蓝色;
(8)C和浓硫酸在加热的条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
18.(24-25高一下·全国·课后作业)某研究性学习小组通过下列反应原理制备并进行性质探究,反应原理为:固浓。
(1)根据上述原理制备并收集干燥的实验装置连接顺序为 。
(2)D中盛装的试剂为 。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的并结合装置进行的性质实验,若是溶液,其目的是检验的 ,可观察到的现象 。
(4)实验:乙同学将溶液换为浓度均为和的混合溶液已经除去溶解氧,通入少量后观察到烧杯产生白色沉淀,乙同学认为白色沉淀为,为探究白色沉淀的成因,他继续进行如下实验验证:已知:的
实验 操作 现象 结论和解释
将通入 和混合液 产生白色沉淀 能氧化
将通入 和混合液 产生白色沉淀 酸性条件能将氧化为
(5)丙同学认为以上实验只能说明和酸性条件下均能将氧化为,不能说明谁先氧化,他利用提供的试剂限选试剂:溶液,溶液,苯酚溶液,硝酸溶液设计实验方案探究何种微粒先发生反应,请帮助他完成方案包括操作现象和结论:取乙同学实验后装置中烧杯的上层清液于试管中, 。
(6)丁同学在实验过程发现,黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色,查阅资料得:红棕色,请用化学平衡移动原理解释实验中溶液颜色变化的原因 。
【答案】(1)AECD或AECF
(2)NaOH溶液
(3) 氧化性 生成黄色沉淀
(4) FeCl3溶液 0.01mol/LHNO3溶液
(5)往试管中滴加铁氰化钾溶液,若溶液出现蓝色沉淀,则证明是Fe3+先氧化H2SO3,若溶液没有明显现象,则证明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3
(6)反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+(反应①)较红棕色(反应②)反应缓慢,故先发生反应②,然后发生反应①,但反应①进行的程度较大,故溶液中c(Fe3+)慢慢降低,反应②平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶
【分析】根据反应原理,制备SO2属于“固体+液体→气体”,制得的SO2中混有H2O(g),用浓硫酸干燥SO2,SO2密度比空气大,用向上排空法收集,SO2污染大气,最后要进行尾气吸收。控制变量法探究、酸性条件下的氧化性强弱,需要保持溶液浓度一致。
【详解】(1)根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置选择A为发生装置,生成二氧化硫中含水蒸气,通过装置E中的浓硫酸干燥二氧化硫气体,通过装置C收集二氧化硫气体,剩余气体不能排放需要通过装置D或F吸收,制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序:AECD或AECF。
(2)D中盛装的试剂吸收SO2尾气,可用NaOH溶液。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验,若X是Na2S溶液,则二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应生成硫单质,反应的化学方程式:2Na2S+SO2+2H2O=3S↓+4NaOH,表现了二氧化硫的氧化性,反应现象为生成黄色沉淀。
(4)白色沉淀为BaSO4,说明H2SO3被氧化成;根据Fe(NO3)3溶液的性质,可能是Fe3+将H2SO3氧化成,也可能是酸性条件下的将H2SO3氧化成;所以设计实验方案时用控制变量的对比实验。实验2要证明是Fe3+氧化H2SO3,所以选用与Fe(NO3)3含有相同Fe3+浓度的FeCl3溶液进行实验;实验3要证明是酸性条件下氧化H2SO3,所以选用与Fe(NO3)3溶液等pH的HNO3溶液,即0.01mol/LHNO3溶液进行实验。
(5)若是Fe3+先将H2SO3氧化成,则滴加溶液后,溶液会出现蓝色沉淀,若是酸性条件下先将氧化为,则滴加溶液后,溶液不会出现蓝色沉淀,故实验方案是:取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中,往试管中滴加铁氰化钾溶液,若溶液出现蓝色沉淀,则证明是Fe3+先氧化H2SO3,若溶液没有明显现象,则证明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3。
(6)黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色反应,说明存在的过程,说明2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+(反应①)较红棕色(反应②)反应缓慢,故先发生反应②,然后发生反应①,但反应①进行的程度较大,故溶液中c(Fe3+)慢慢降低,反应②平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液。
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【题型1硫的性质】
【题型2二氧化硫性质】
【题型3二氧化硫制备、性质验证】
【题型4三氧化硫性质】
【题型5二氧化硫的实验探究】
5.1.1硫及其化合物第1课时限时训练
(限时:40分钟)
【题型1硫的性质】
1.(23-24高一下·四川达州·期中)下列关于硫及其化合物的说法正确的是
A.单质硫易溶于CS2,实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管
B.过量的二氧化硫通入澄清石灰水最终变浑浊
C.pH试纸可测浓硫酸pH值
D.常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象,说明浓硫酸可使铜钝化
2.(23-24高一下·辽宁朝阳·开学考试)硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S8 4S6 6S4 12S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
3.(22-23高一下·浙江·期中)硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内,都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示,在有氧层,有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是
A.海洋中硫元素主要以的形式存在
B.反应①可能发生
C.反应②中硫元素的化合价没有发生变化
D.随着沉积物深度的增加,在无氧区为主要氧化剂
【题型2二氧化硫性质】
4.(23-24高一下·上海·期中)下列关于SO2的说法中,正确的是
A.SO2具有漂白性,可用作食品防腐剂 B.SO2与水反应生成H2SO3
C.SO2能与BaCl2反应能生成BaSO3 D.SO2是一种还原性气体,具有可燃性
5.(23-24高一下·江苏南京·期中)下列对的性质描述不正确的是
A.无色、有刺激性气味的气体 B.能使澄清石灰水变浑浊
C.能使氯水褪色,体现漂白性 D.具有还原性,能被氧气氧化
6.(23-24高一下·安徽·阶段练习)下列各氧化物均可与NaOH溶液反应,其中只能生成一种盐的是
A. B. C. D.
7.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应。下列说法正确的是
A.简单原子半径:Y>Z>W>X
B.Y的最高价氧化物的水化物和W的氧化物反应生成的是最高价含氧酸盐
C.X单质和Y单质发生反应的产物中阴、阳离子个数比为2∶1
D.X分别与Y、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
8.(23-24高一下·江苏无锡·期中)通入足量的稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是
A.上述过程中,最终被还原的是
B.从上述反应可以得出结论,氧化性:稀硫酸
C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体
D.假设完全反应,同温同压下,和逸出气体的体积比为
【题型3二氧化硫制备、性质验证】
9.(23-24高一下·辽宁朝阳·开学考试)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色 该溶液中一定含有钠元素
B 把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,打开塞子,试管内液面会缓慢上升 SO2易溶于水
C 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体 Na2O2没有变质
D 向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液变红褐色,停止加热,用激光笔照射,出现一条光亮通路 有Fe(OH)3胶体生成
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①、②褪色均证明具有漂白性
B.滤纸③先变红后褪色,体现了具有漂白性和酸性氧化物的性质
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有氧化性
D.若将浓硫酸换成浓硝酸,实验现象相同
11.(23-24高一上·江苏盐城·期末)实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制取SO2 B.验证SO2的漂白性
C.收集SO2 D.吸收SO2
A.A B.B C.C D.D
12.(22-23高一下·湖南永州·阶段练习)实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A.装置C中产生黄色的沉淀,体现了的氧化性
B.装置B和装置D中溶液均褪色,体现了的漂白性
C.装置A中的导管a插入浓硫酸中,可平衡气压,防止出现倒吸
D.装置E的作用是吸收未反应的,防止污染空气
13.(23-24高一下·四川达州·期中)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
① ② ③
实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 SO2通入品红溶液中
现象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 溶液变红,随后迅速褪色 溶液由红色逐渐变无色
④ ⑤
实验 Na2S溶液滴入CuCl2溶液中 H2O2滴入含有酚酞的氨水中
现象 蓝绿色溶液产生黑色浑浊 溶液由红色逐渐变无色
A.①② B.①③ C.②⑤ D.③④
14.(23-24高一下·山西太原·期中)某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
【题型4三氧化硫性质】
15.(23-24高一下·四川泸州·期末)下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
16.(23-24高一下·广东广州·期中)运用思维图学习,有助于提高归纳整理能力。如图为物质X的思维图。X可能为
A. B. C.NO D.
【题型5二氧化硫的实验探究】
17.(23-24高一下·上海·期中)浓硫酸具有酸性、强氧化性等性质。在加热条件下,浓硫酸能氧化铜。请根据下列实验装置图,请完成填空:
(1)请写出Cu和浓硫酸反应的化学方程式,并用单线桥法标注电子转移的数目和方向 。
(2)二氧化硫具有___________。
A.漂白性 B.酸性氧化物性质 C.还原性 D.氧化性
(3)实验中观察到,品红溶液褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(4)澄清石灰水变混浊,是由于二氧化硫的 ;
(5)溴水褪色,这是由于二氧化硫的 ;
(6)请写出用NaOH处理尾气的化学反应方程式 。
(7)反应结束后静置,观察到试管中有白色沉淀。将试管中的物质过滤,将滤渣加入足量水溶解,发现溶液为 色。
(8)浓硫酸具有强氧化性,除了能使金属氧化,还能和C在加热的条件下发生反应,请写出该反应的化学反应方程式 。
18.(24-25高一下·全国·课后作业)某研究性学习小组通过下列反应原理制备并进行性质探究,反应原理为:固浓。
(1)根据上述原理制备并收集干燥的实验装置连接顺序为 。
(2)D中盛装的试剂为 。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的并结合装置进行的性质实验,若是溶液,其目的是检验的 ,可观察到的现象 。
(4)实验:乙同学将溶液换为浓度均为和的混合溶液已经除去溶解氧,通入少量后观察到烧杯产生白色沉淀,乙同学认为白色沉淀为,为探究白色沉淀的成因,他继续进行如下实验验证:已知:的
实验 操作 现象 结论和解释
将通入 和混合液 产生白色沉淀 能氧化
将通入 和混合液 产生白色沉淀 酸性条件能将氧化为
(5)丙同学认为以上实验只能说明和酸性条件下均能将氧化为,不能说明谁先氧化,他利用提供的试剂限选试剂:溶液,溶液,苯酚溶液,硝酸溶液设计实验方案探究何种微粒先发生反应,请帮助他完成方案包括操作现象和结论:取乙同学实验后装置中烧杯的上层清液于试管中, 。
(6)丁同学在实验过程发现,黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色,查阅资料得:红棕色,请用化学平衡移动原理解释实验中溶液颜色变化的原因 。
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