第11讲 硫及其化合物
练习1 硫 二氧化硫
1. (2023·华罗庚中学)下列硫酸盐性质与用途具有对应关系的是( )
A. KAl(SO4)2·12H2O溶于水形成胶体,可用作净水剂
B. FeSO4具有还原性,可作治疗贫血药剂
C. CuSO4的水溶液呈酸性,可用作杀菌剂
D. BaSO4难溶于水,可用于制取BaS
2. (2023·华罗庚中学)硫及其化合物的转化具有重要作用,煅烧辉铜矿反应为Cu2S+O22Cu+SO2。下列说法错误的是( )
A. 用石灰乳吸收SO2可生成CaSO3
B. 硫黄在过量氧气中燃烧生成SO2
C. 辉铜矿煅烧生成2 mol Cu时,转移4 mol电子
D. 用SO2水溶液吸收用热空气吹出来的溴蒸气反应生成HBr和H2SO4
3. 室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图装置的实验。对实验现象的分析正确的是( )
A. 试管内液面上升,证明SO2与H2O发生了反应
B. 试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2O??H2SO3、H2SO3??H++HSO、HSO??H++SO
D. 取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发
4. 根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H2SO3>H2SiO3
5. (2024·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示错误的是( )
A. 将SO2通入过量氨水中:SO2+2NH3·H2O===2NH+SO+H2O
B. 氢氧化钠吸收足量SO2的离子方程式:2OH-+SO2===SO+H2O
C. 热的NaOH溶液除S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
D. S在潮湿的空气中氧化成H2SO4的反应:2S+3O2+2H2O===2H2SO4
6. (2024·九省联考安徽卷)烟气脱硫可有效减少SO2引起的大气污染,同时还可得到有用产品。已知25 ℃时,几种酸的电离常数:H2SO3 Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8;H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式中,正确的是( )
A. 烟气与氧化镁浆液的反应:SO2+2OH-===SO+H2O
B. 烟气与石灰石浆液反应得到石膏:Ca2++SO2+O2+2H2O===CaSO4·2H2O
C. 烟气与氨水反应得到硫酸铵:2SO2+4NH3·H2O+O2===4NH+2SO+2H2O
D. 烟气与海水中HCO的反应:SO2+2HCO===SO+2CO2+H2O
7. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是( )
A. 向Na2S溶液中通入SO2至过量,产生淡黄色沉淀,说明SO2具有氧化性
B. 证明酸性:H2SO3>HClO,向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,观察是否有沉淀生成
C. 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀,气体X一定具有氧化性
D. SO2可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
8. (2024·南通名校联盟)实验室用如图所示装置探究SO2与NaNO3溶液的反应(实验前先通入CO2排除装置中的空气)。下列说法错误的是( )
A. 用装置甲产生SO2
B. 装置乙中无明显现象,则SO2与NaNO3未发生反应
C. 装置丙中注入O2,产生红棕色气体,说明装置乙中SO2发生了氧化反应
D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
9. (2023·淮安期末)某兴趣小组探究二氧化硫使品红溶液褪色的原因,进行下列实验 :
操作 试管中的液体 现象
a. 0.1 mol/L SO2溶液(pH=2) 溶液逐渐变浅,约90 s后完全褪色
b. 0.1 mol/L NaHSO3溶液(pH=5) 溶液立即变浅,约15 s后完全褪色
c. 0.1 mol/L Na2SO3溶液(pH=10) 溶液立即褪色
d. pH=10 NaOH溶液 红色溶液不变色
下列说法错误的是( )
A. 实验b中HSO电离程度大于其水解程度使溶液显酸性
B. 实验c中:c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3)
C. 实验c、d证明OH-对品红溶液褪色不产生干扰
D. 实验a、b、c说明SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是HSO
10. 写出下列转化反应的方程式。
(1) 写出①的化学方程式:________________________________________________________________ ____________________。
(2) 写出②的化学方程式:_______________________________________________________________。
(3) 写出③的化学方程式:__________________________________________________________________ ___________________________。
(4) 写出④的化学方程式:_______________________________________________________________。
(5) 写出⑤的离子方程式:________________________________________________。
(6) 写出⑥的化学方程式:_______________________________________________________________。
(7) 写出⑦的离子方程式:_________________________________。
(8) 写出⑧的离子方程式:________________________________________________。
11. 吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。
图1 图2
(1) 氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式:______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是_________(填化学式)。
(3) ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是_______________(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式:_______________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4) O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越低,SO生成速率越大,其主要原因是__________________________________________;随着氧化的进行,溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
12. (2023·高邮调研)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验装置如图所示。
① 三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和一定量的水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并预加2.00 mL 0.001 000 mol/L的碘标准溶液,搅拌。
② 以0.2 L/min流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,将亚硫酸盐转化为SO2气体进入锥形瓶,同时加入碘标准溶液滴定SO2,将其氧化,至终点时记录下滴定管中消耗的碘标准溶液的体积。
③ 平行实验4次,实验中步骤②记录的消耗的碘标准液的体积如下:
第一次 第二次 第三次 第四次
碘标准液体积 10.00 mL 10.90 mL 9.90 mL x mL
(1) 装碘标准液的滴定管b为______滴定管(填“酸式”或“碱式”)。上表中第四次滴定的起始和终点读数如图,则表中x=_______________ mL。
(2) 步骤②中滴定终点时锥形瓶中的现象为__________________________________________________ ________________________________________;碘标准液与SO2反应的离子方程式为___________________ _____________________________________________________。
(3) 下列操作可能使测定结果偏低的是______(填字母)。
A. 先加磷酸再通氮气
B. 滴定管未用碘标准液润洗就直接注入碘标准液
C. 滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视
D. 滴定过程中用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
(4) 该样品中亚硫酸盐含量(以SO2计)为____________ mg/kg(写出计算过程)。
第11讲 硫及其化合物
练习1 硫 二氧化硫
1. (2023·华罗庚中学)下列硫酸盐性质与用途具有对应关系的是(A)
A. KAl(SO4)2·12H2O溶于水形成胶体,可用作净水剂
B. FeSO4具有还原性,可作治疗贫血药剂
C. CuSO4的水溶液呈酸性,可用作杀菌剂
D. BaSO4难溶于水,可用于制取BaS
【解析】 明矾水解生成Al(OH)3胶体,胶体能吸附水中悬浮物,明矾可用作净水剂,A正确;FeSO4中的Fe2+能与血红蛋白结合,从而改善贫血症状,可作治疗贫血药剂,与FeSO4具有还原性无对应关系,B错误;Cu2+为重金属离子,能使蛋白质变性,可用作杀菌剂,与CuSO4水溶液呈酸性无对应关系,C错误;BaSO4和C高温生成BaS和CO,反应中BaSO4表现氧化性,与BaSO4难溶于水无对应关系,D错误。
2. (2023·华罗庚中学)硫及其化合物的转化具有重要作用,煅烧辉铜矿反应为Cu2S+O22Cu+SO2。下列说法错误的是(C)
A. 用石灰乳吸收SO2可生成CaSO3
B. 硫黄在过量氧气中燃烧生成SO2
C. 辉铜矿煅烧生成2 mol Cu时,转移4 mol电子
D. 用SO2水溶液吸收用热空气吹出来的溴蒸气反应生成HBr和H2SO4
【解析】 石灰乳吸收SO2可生成水和CaSO3,A正确;硫黄在过量氧气中燃烧生成SO2,B正确;煅烧辉铜矿生成2 mol Cu时,转移6 mol电子,C错误;SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,D正确。
3. 室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图装置的实验。对实验现象的分析正确的是(C)
A. 试管内液面上升,证明SO2与H2O发生了反应
B. 试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2O??H2SO3、H2SO3??H++HSO、HSO??H++SO
D. 取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发
【解析】 SO2易溶于水,也能使液面上升,A错误;SO2+H2O??H2SO3,反应可逆,B错误;滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3为弱酸,分步电离出H+,C正确;H2SO3具有还原性,易被氧化为H2SO4,H2SO3为弱酸、H2SO4为强酸,pH下降,D错误。
4. 根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是(C)
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H2SO3>H2SiO3
【解析】 SO2有还原性、Fe3+有氧化性,SO2被氧化为SO,产生的白色沉淀为BaSO4,A正确;2H2S+SO2===3S↓+2H2O,反应中SO2表现氧化性,B正确;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色表现SO2的还原性,C错误;SO2+H2O+SiO===H2SiO3↓+SO,说明酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
5. (2024·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示错误的是(B)
A. 将SO2通入过量氨水中:SO2+2NH3·H2O===2NH+SO+H2O
B. 氢氧化钠吸收足量SO2的离子方程式:2OH-+SO2===SO+H2O
C. 热的NaOH溶液除S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
D. S在潮湿的空气中氧化成H2SO4的反应:2S+3O2+2H2O===2H2SO4
【解析】 NaOH溶液吸收足量SO2生成NaHSO3,B错误。
6. (2024·九省联考安徽卷)烟气脱硫可有效减少SO2引起的大气污染,同时还可得到有用产品。已知25 ℃时,几种酸的电离常数:H2SO3 Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8;H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式中,正确的是(C)
A. 烟气与氧化镁浆液的反应:SO2+2OH-===SO+H2O
B. 烟气与石灰石浆液反应得到石膏:Ca2++SO2+O2+2H2O===CaSO4·2H2O
C. 烟气与氨水反应得到硫酸铵:2SO2+4NH3·H2O+O2===4NH+2SO+2H2O
D. 烟气与海水中HCO的反应:SO2+2HCO===SO+2CO2+H2O
【解析】 MgO不溶于水,A错误;该离子方程式中电荷不守恒,B错误;由H2CO3和H2SO3的电离常数可知,SO2与HCO生成HSO和CO2,D错误。
7. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是(A)
A. 向Na2S溶液中通入SO2至过量,产生淡黄色沉淀,说明SO2具有氧化性
B. 证明酸性:H2SO3>HClO,向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,观察是否有沉淀生成
C. 向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀,气体X一定具有氧化性
D. SO2可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
【解析】 SO2与Na2S生成S,反应中SO2表现氧化性,A正确;向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,二者会发生氧化还原反应,不能比较H2SO3和HClO的酸性,B错误;向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀,气体X可能具有氧化性,也可能是NH3,C错误;SO2可用于杀菌、消毒,D错误。
8. (2024·南通名校联盟)实验室用如图所示装置探究SO2与NaNO3溶液的反应(实验前先通入CO2排除装置中的空气)。下列说法错误的是(B)
A. 用装置甲产生SO2
B. 装置乙中无明显现象,则SO2与NaNO3未发生反应
C. 装置丙中注入O2,产生红棕色气体,说明装置乙中SO2发生了氧化反应
D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
【解析】 H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;NO为无色无味气体,反应没有明显现象,B错误;丙中注入氧气,产生红棕色气体,说明装置丙中有NO,乙中SO2将NO还原为NO,SO2发生了氧化反应,C正确;丁吸收尾气SO2、NOx,并且防止空气进入丙,D正确。
9. (2023·淮安期末)某兴趣小组探究二氧化硫使品红溶液褪色的原因,进行下列实验 :
操作 试管中的液体 现象
a. 0.1 mol/L SO2溶液(pH=2) 溶液逐渐变浅,约90 s后完全褪色
b. 0.1 mol/L NaHSO3溶液(pH=5) 溶液立即变浅,约15 s后完全褪色
c. 0.1 mol/L Na2SO3溶液(pH=10) 溶液立即褪色
d. pH=10 NaOH溶液 红色溶液不变色
下列说法错误的是(D)
A. 实验b中HSO电离程度大于其水解程度使溶液显酸性
B. 实验c中:c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3)
C. 实验c、d证明OH-对品红溶液褪色不产生干扰
D. 实验a、b、c说明SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是HSO
【解析】 0.1 mol/L NaHSO3溶液pH=5,溶液呈酸性,说明HSO电离程度大于水解程度,A正确;Na2SO3溶液元素守恒式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3),B正确;实验c、d溶液pH相等,证明OH-对品红溶液褪色不产生干扰,C正确;实验c溶液立即褪色,说明起褪色作用的主要粒子是SO,不是HSO,D错误。
10. 写出下列转化反应的方程式。
(1) 写出①的化学方程式:SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O。
(2) 写出②的化学方程式:SO2+NH3·H2O===NH4HSO3。
(3) 写出③的化学方程式:NH4HSO3+NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O。
(4) 写出④的化学方程式:2NH4HSO3(NH4)2SO3+SO2↑+H2O。
(5) 写出⑤的离子方程式:HSO+H+===SO2↑+H2O。
(6) 写出⑥的化学方程式:(NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3。
(7) 写出⑦的离子方程式:SO+H+===HSO。
(8) 写出⑧的离子方程式:SO+2H+===SO2↑+H2O。
11. 吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。
图1 图2
(1) 氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式:2NH3+H2O+SO2===2NH+SO(或2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O)。
(2) 当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是HSO(填化学式)。
(3) ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是ZnSO3(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式:ZnSO3+SO2+H2O===Zn2++2HSO(或ZnO+2SO2+H2O===Zn2++2HSO)。
(4) O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越低,SO生成速率越大,其主要原因是随着pH降低,HSO浓度增大;随着氧化的进行,溶液的pH将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】 (2) 当pH=6时,根据图1可知,阴离子浓度最大的是HSO。(3) 开始阶段,SO2与ZnO反应生成ZnSO3,化学方程式为SO2+ZnO===ZnSO3,SO2的吸收率和溶液的pH几乎不变,随后发生反应:ZnSO3+SO2+H2O===Zn2++2HSO,SO2吸收率迅速降低。(4) 由图可知,pH在4.5~6.5范围内,pH越低,HSO浓度越大,则生成SO的速率越大,HSO氧化生成H+和SO,pH减小。
12. (2023·高邮调研)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验装置如图所示。
① 三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和一定量的水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并预加2.00 mL 0.001 000 mol/L的碘标准溶液,搅拌。
② 以0.2 L/min流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,将亚硫酸盐转化为SO2气体进入锥形瓶,同时加入碘标准溶液滴定SO2,将其氧化,至终点时记录下滴定管中消耗的碘标准溶液的体积。
③ 平行实验4次,实验中步骤②记录的消耗的碘标准液的体积如下:
第一次 第二次 第三次 第四次
碘标准液体积 10.00 mL 10.90 mL 9.90 mL x mL
(1) 装碘标准液的滴定管b为酸式滴定管(填“酸式”或“碱式”)。上表中第四次滴定的起始和终点读数如图,则表中x=10.10 mL。
(2) 步骤②中滴定终点时锥形瓶中的现象为当加入最后半滴碘标准液时,溶液由无色变蓝色,且半分钟内不复原;碘标准液与SO2反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O===2I-+4H++SO。
(3) 下列操作可能使测定结果偏低的是AC(填字母)。
A. 先加磷酸再通氮气
B. 滴定管未用碘标准液润洗就直接注入碘标准液
C. 滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视
D. 滴定过程中用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
(4) 该样品中亚硫酸盐含量(以SO2计)为76.8 mg/kg(写出计算过程)。
步骤②使用的碘标准液的体积,舍去第二次数据,取其他三次的平均值,即10.00 mL,SO2共消耗的标准碘液的体积为2.00 mL+10.00 mL=12.00 mL,n(I2)=12.00×10-3 L×0.001 000 mol/L=1.20×10-5 mol,根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++SO,n(SO2)=n(I2)=1.20×10-5 mol,根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐含量(以SO2计)==76.8 mg/kg
【解析】 (1) 碘溶液显酸性,滴定管b为酸式滴定管。初始读数是0.00 mL,末读数是10.10 mL,表中x=10.10 mL。(3) 先加磷酸再通氮气,SO2可能被O2氧化,消耗碘标准液体积偏小,结果偏低,A正确;滴定管未用碘标准液润洗就直接注入碘标准液,标准液浓度减小,消耗碘标准液的体积增大,结果偏高,B错误;滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,消耗标准液体积偏小,结果偏低,C正确;滴定过程中用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,对结果没有影响,D错误。练习3 硫及其化合物的转化
1. (2023·泰州中学)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是( )
A. 废水中的Hg2+可以被H2S还原后除去
B. 大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋
C. 工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D. 水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
2. (2024·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示错误的是( )
A. H2S与硫酸铜溶液反应:Cu2++H2S===CuS↓+2H+
B. 用Na2SO3溶液还原酸性废液中I2的反应:SO+I2===SO+2I-
C. 用Fe2O3·H2O脱除天然气中的H2S:Fe2O3·H2O+3H2S===2FeS+S+4H2O
D. 在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸,产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体,发生歧化反应:
Na2S2+2HCl===2NaCl+H2S↑+S↓
3. (2023·扬州期初)实验室制取少量H2S并探究其性质。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备少量H2S
B. 用装置乙探究H2S的漂白性
C. 用装置丙探究H2S的酸性
D. 用装置丁吸收H2S
4. (2024·扬州期末)下列指定反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 少量SO2与过量NaOH溶液反应:SO2+OH-===HSO
B. Na2S2O3溶液与稀硫酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
C. Na2S2O3溶液与足量氯水反应:S2O+2Cl2+3H2O===2SO+4Cl-+6H+
D. Na2S溶液在空气中久置变浑:2Na2S+O2+2H2O===4Na++4OH-+2S↓
5. (2024·南通三模)Na2S2O3可用作定影剂。S2O的结构式为。通过下列实验探究0.1 mol/L Na2S2O3溶液的性质。
实验1:向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,溶液中有淡黄色沉淀和无色气体产生
实验2:向AgBr悬浊液中滴加Na2S2O3溶液,振荡后得到澄清透明的溶液
下列说法正确的是( )
A. S2O的空间结构为平面形
B. 实验1中产生的气体为H2S
C. 实验1中稀硫酸体现氧化性
D. 实验2中c(Ag+)减小
6. (2023·广东卷)按如图所示装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A. Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B. Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C. 在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D. 撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
7. (2024·苏州期末)某硫酸厂每天排放1.0×104 m3(标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2。一种吸收尾气中SO2的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. “吸收”步骤的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B. “转化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C. 该工艺可以得到产品H2SO4
D. 该工艺处理尾气,每天至少需要消耗20 m3的O2 (标准状况下)
8. 含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A. a可能为正盐,也可能为酸式盐
B. c为不溶于盐酸的白色沉淀
C. d为含极性键的非极性分子
D. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀
9. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是( )
A. 反应1说明酸性:H2SO3>H2CO3
B. 反应1结束后,可用盐酸酸化的 BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D. 反应2最好在无氧条件下进行
10. 工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图。下列说法错误的是( )
A. “吸收”过程中有气体生成
B. “结晶”后母液中含有NaHCO3
C. “气流干燥”湿料时温度不宜过高
D. “中和”后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
11. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1) 生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:
_______________________________________________________________。
(2) 利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为
①pH=4.1时,Ⅰ 中为__________________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_______________________________________。
(3) Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol/L的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为____________________ __________________________________________________________,该样品中Na2S2O5的残留量为_______________g/L(以SO2计)。
12. (2024·无锡期末)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)应用广泛。Na2S2O3通常的制备反应为Na2SO3+S===Na2S2O3。实验小组采用下列流程制备。
SO2―→―→―→产品
该流程中的“反应”为
Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2
(1) 采用浓硫酸与废铜屑反应制备SO2,反应的化学方程式是_________________________________ _____________________________________________。
(2) Na2S发生水解反应的离子方程式是________________________________________________。
(3) 上述制备“反应”过程中,产生S的过程可描述为_________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4) “反应”时先将Na2CO3溶于水,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的________________ ________________________________________________________________________________________。
(5) 采用下列实验步骤测定Na2S2O3·5H2O产品的纯度:
步骤1:准确称取8.00 g样品,溶于水,加入适量助剂,配成100 mL溶液。
步骤2:称取0.294 g K2Cr2O7于碘量瓶中,加20 mL蒸馏水、5 mL 0.1 mol/L H2SO4和20 mL 10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3+,加水稀释至100 mL。
步骤3:用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至浅黄色,向碘量瓶中加入1 mL 1%淀粉,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
① 写出“步骤2”中反应的离子方程式:
_____________________________________________________________________________________。
② 试计算Na2S2O3·5H2O 的纯度(写出计算过程,Cr—52)。
练习3 硫及其化合物的转化
1. (2023·泰州中学)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(A)
A. 废水中的Hg2+可以被H2S还原后除去
B. 大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋
C. 工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D. 水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
【解析】 Hg2+与H2S生成HgS沉淀,该反应是非氧化还原反应,A错误;SO2和水生成H2SO3,H2SO3能被空气中氧气氧化为H2SO4,B正确;O2具有氧化性,能将SO2氧化,SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4,C正确;CaSO4溶解度大于CaCO3,CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3,D正确。
2. (2024·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示错误的是(B)
A. H2S与硫酸铜溶液反应:Cu2++H2S===CuS↓+2H+
B. 用Na2SO3溶液还原酸性废液中I2的反应:SO+I2===SO+2I-
C. 用Fe2O3·H2O脱除天然气中的H2S:Fe2O3·H2O+3H2S===2FeS+S+4H2O
D. 在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸,产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体,发生歧化反应:
Na2S2+2HCl===2NaCl+H2S↑+S↓
【解析】 该反应中原子不守恒、电荷不守恒,B错误。
3. (2023·扬州期初)实验室制取少量H2S并探究其性质。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(B)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲制备少量H2S
B. 用装置乙探究H2S的漂白性
C. 用装置丙探究H2S的酸性
D. 用装置丁吸收H2S
【解析】 H2S与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色,H2S表现还原性,不是漂白性,B错误。
4. (2024·扬州期末)下列指定反应的离子方程式书写正确的是(B)
A. 少量SO2与过量NaOH溶液反应:SO2+OH-===HSO
B. Na2S2O3溶液与稀硫酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
C. Na2S2O3溶液与足量氯水反应:S2O+2Cl2+3H2O===2SO+4Cl-+6H+
D. Na2S溶液在空气中久置变浑:2Na2S+O2+2H2O===4Na++4OH-+2S↓
【解析】 少量SO2与过量NaOH溶液生成Na2SO3和水,A错误;S2O被Cl2氧化为SO,C错误;Na2S溶于水,书写离子方程式应拆开,D错误。
5. (2024·南通三模)Na2S2O3可用作定影剂。S2O的结构式为。通过下列实验探究0.1 mol/L Na2S2O3溶液的性质。
实验1:向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,溶液中有淡黄色沉淀和无色气体产生
实验2:向AgBr悬浊液中滴加Na2S2O3溶液,振荡后得到澄清透明的溶液
下列说法正确的是(D)
A. S2O的空间结构为平面形
B. 实验1中产生的气体为H2S
C. 实验1中稀硫酸体现氧化性
D. 实验2中c(Ag+)减小
【解析】 S2O的空间结构可看作是S原子取代了SO中的一个O原子得到,故为四面体形结构,A错误;Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,溶液中有淡黄色沉淀为单质硫,无色气体为SO2,B错误;在实验1中,Na2S2O3发生歧化反应,稀硫酸体现酸性,C错误;Ag+与S2O发生络合反应,溶液中c(Ag+)减小,D正确。
6. (2023·广东卷)按如图所示装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是(C)
A. Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B. Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C. 在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D. 撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【解析】 Ⅰ中试管内发生的反应为S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,H元素的化合价不变,H+不体现氧化性,A错误;Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B错误;Ⅲ中试管内发生的反应为2S2-+SO2+2H2O===3S↓+4OH-,在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象,C正确;撤掉水浴,重做实验,温度低反应速率慢,Ⅳ中红色不可能很快褪去,D错误。
7. (2024·苏州期末)某硫酸厂每天排放1.0×104 m3(标准状况)尾气,其中含0.2%(体积分数)的SO2。一种吸收尾气中SO2的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(D)
A. “吸收”步骤的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B. “转化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C. 该工艺可以得到产品H2SO4
D. 该工艺处理尾气,每天至少需要消耗20 m3的O2 (标准状况下)
【解析】 “吸收”步骤SO2将Fe3+还原为Fe2+,SO2被氧化为SO,A正确;“转化”步骤反应为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,氧化剂(O2)与还原剂(Fe2+)的物质的量之比为1∶4,B正确;“吸收”步骤的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,该工艺可以得到产品H2SO4,C正确;该工艺总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,则每天需要O2的体积为×1.0×104 m3×0.2%=10 m3,D错误。
8. 含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(C)
A. a可能为正盐,也可能为酸式盐
B. c为不溶于盐酸的白色沉淀
C. d为含极性键的非极性分子
D. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀
【解析】 d为刺激性气味气体,能使KMnO4溶液褪色,d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,A正确;c为BaSO4,BaSO4不溶于盐酸,B正确;SO2是含有极性键的极性分子,C错误;Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,D正确。
9. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是(C)
A. 反应1说明酸性:H2SO3>H2CO3
B. 反应1结束后,可用盐酸酸化的 BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D. 反应2最好在无氧条件下进行
【解析】 反应1的化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O===2NaHSO3+CO2,说明酸性:H2SO3>H2CO3,A正确;NaHSO3被氧化生成SO,B正确;反应2可表示为HSO+Zn―→Zn(OH)2+S2O,根据得失电子守恒,氧化剂(HSO)与还原剂(Zn)物质的量比为2∶1,C错误;Na2S2O4有强还原性,反应2最好在无氧条件下进行,D正确。
10. 工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图。下列说法错误的是(B)
A. “吸收”过程中有气体生成
B. “结晶”后母液中含有NaHCO3
C. “气流干燥”湿料时温度不宜过高
D. “中和”后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
【解析】 母液为NaHSO3饱和溶液,“中和”时反应为NaHSO3+Na2CO3===Na2SO3+NaHCO3,“吸收”过程反应为Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,SO2+NaHCO3===CO2+NaHSO3,A、D正确;NaHSO3能与NaHCO3反应,结晶后母液中不含NaHCO3,B错误;NaHSO3易分解,气流干燥过程中温度不宜过高,C正确。
11. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1) 生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:
2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2) 利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为
①pH=4.1时,Ⅰ 中为NaHSO3溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
(3) Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol/L的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+,该样品中Na2S2O5的残留量为0.128g/L(以SO2计)。
【解析】 (1) NaHSO3脱水生成水和Na2S2O5。(2) ① Ⅰ和Ⅲ溶液pH相同,Ⅲ结晶脱水得到Na2S2O5,故Ⅲ为NaHSO3溶液。② 由信息 “生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”,工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
(3) I2作氧化剂,将S2O氧化成SO,离子方程式为
S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+
n(I2)=0.010 00 mol/L×0.01 L=10-4 mol,
n(S2O)=5×10-5 mol,由S守恒可得
n(SO2)=10-4 mol,m(SO2)=0.006 4 g,
该样品中Na2S2O5的残留量为=0.128 g/L。
12. (2024·无锡期末)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)应用广泛。Na2S2O3通常的制备反应为Na2SO3+S===Na2S2O3。实验小组采用下列流程制备。
SO2―→―→―→产品
该流程中的“反应”为
Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2
(1) 采用浓硫酸与废铜屑反应制备SO2,反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CuSO2↑+CuSO4+2H2O。
(2) Na2S发生水解反应的离子方程式是S2-+H2O??HS-+OH-。
(3) 上述制备“反应”过程中,产生S的过程可描述为SO2与水反应得到H2SO3,H2SO3将Na2S转化为H2S,H2S与SO2发生归中反应生成S(其他合理的解释也给分)。
(4) “反应”时先将Na2CO3溶于水,再将Na2S固体溶于Na2CO3的溶液中,其目的Na2CO3溶液呈碱性,抑制Na2S水解,减少H2S气体生成,防止污染空气。
(5) 采用下列实验步骤测定Na2S2O3·5H2O产品的纯度:
步骤1:准确称取8.00 g样品,溶于水,加入适量助剂,配成100 mL溶液。
步骤2:称取0.294 g K2Cr2O7于碘量瓶中,加20 mL蒸馏水、5 mL 0.1 mol/L H2SO4和20 mL 10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr3+,加水稀释至100 mL。
步骤3:用待测Na2S2O3溶液滴定碘量瓶中溶液至浅黄色,向碘量瓶中加入1 mL 1%淀粉,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
① 写出“步骤2”中反应的离子方程式:
Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O。
② 试计算Na2S2O3·5H2O 的纯度(写出计算过程,Cr—52)。
n(K2Cr2O7)==0.001 mol
根据关系式:3I2~Cr2O~6S2O,
n(I2)=0.001 mol×3=0.003 mol
n(Na2S2O3·5H2O)=0.003 mol×2×=0.03 mol
w(Na2S2O3·5H2O)=×100%=93.00%练习2 三氧化硫 硫酸 SO的检验
1. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是( )
A. 在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL 浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色
B. 浓硫酸具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
C. 室温下,Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
D. 用浓硫酸不能干燥SO2
2. (2024·江苏各地模拟重组)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. 浓硫酸有强氧化性,可用于实验室制乙烯
B. SO2有氧化性,可用作葡萄酒的防腐剂
C. SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
D. 浓硫酸具有吸水性,可用于除去H2中混有的H2O(g)
3. (2024·江苏各地模拟)下列说法正确的是( )
A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生,浓硫酸有脱水性和强氧化性
B. 验证浓硫酸有氧化性:将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,观察现象
C. 向Cu和浓硫酸反应后的溶液加入水,观察溶液颜色,验证是否生成Cu2+
D. 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水,观察现象,探究浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体
4. (2024·江苏各地模拟)下列说法正确的是( )
A. 将Na2SO3样品溶于水,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,亚硫酸钠样品已变质
B. 向Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,再加入足量盐酸,产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,原Na2SO3溶液中含有SO
C. 向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解,原Na2SO3溶液中含有SO
D. 向溶液X中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明溶液X中可能含有SO或HSO
5. (2024·江苏初赛)实验室利用NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl气体。下列装置不能达到目的的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲来制取HCl气体
B. 用装置乙来收集HCl气体
C. 用装置丙来吸收HCl尾气
D. 用装置丁来干燥HCl气体
6. 推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验,对实验现象的预测及分析错误的是( )
A. 试管内CCl4层溶液褪色,说明Br2具有氧化性
B. 试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性
C. 试管中产生大量气泡,说明Na2SO3被氧化产生SO3
D. 一段时间后试管内有白色沉淀,说明有SO生成
7. (2024·无锡期末) 硫及其化合物的转化有着重要的应用。下列含硫物质的转化错误的是( )
A. 实验室探究SO2的制备与性质:Na2SO3(s)SO2(g)BaSO4(s)
B. 工业上制备H2SO4的部分流程:FeS2(s)SO2(g)SO3(g)
C. 用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3:SO2(g)NaHSO3(aq)Na2SO3(aq)
D. 实验室探究浓硫酸的性质:H2SO4(浓)SO2(g)H2SO4(aq)
8. (2024·扬州期末)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是( )
A. 用氨水吸收烟气(含SO2、O2等)中SO2获得(NH4)2SO4的物质转化:NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
B. 工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO3H2SO4
C. 利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈
D. 利用SO2的还原性将其作为葡萄酒的抗氧化剂
9. (2024·南通一模)黄铁矿(FeS2)遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气在高温下反应得到Fe2O3、SO2。SO2与O2在400~500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3,每生成1 mol SO3释放出98.3 kJ的热量。下列化学反应表示错误的是( )
A. FeS2与足量稀盐酸反应:FeS2+4H+===Fe2++2H2S↑
B. 黄铁矿与空气在高温下反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
C. SO2催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol
D. 用酸性KMnO4溶液吸收SO2:2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
10. (2024·盐城期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图所示流程脱除或利用。
已知:
(1) 富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除,写出反应的化学方程式:___________________________________________________________________________。
下列实验操作一定能提高石灰石吸收SO2效率的有______ (填字母)。
A. 将石灰石粉末加水制成浆液
B. 提高反应的温度
C. 加快搅拌速率
D. 降低通入SO2气体的速率
(2) 煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
① 化合物A是一种无机酸酯。试写出化合物A的结构简式:______。
② 下列说法正确的是___(填字母)。
A. 煤的干馏为化学变化
B. 1 mol SO2与足量的O2充分反应转移2 mol e-
C. 工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用水吸收
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素:___________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________ (可选用试剂:氢氧化钠溶液、盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液)。
练习2 三氧化硫 硫酸 SO的检验
1. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是(A)
A. 在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL 浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色
B. 浓硫酸具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
C. 室温下,Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
D. 用浓硫酸不能干燥SO2
【解析】 浓硫酸有吸水性,能吸收胆矾中的结晶水,A正确;浓硫酸有脱水性,能使蔗糖炭化,B错误;室温下,Fe与浓硫酸发生钝化,C错误;浓硫酸与SO2不反应,浓硫酸能干燥SO2,D错误。
2. (2024·江苏各地模拟重组)下列物质性质与用途具有对应关系的是(D)
A. 浓硫酸有强氧化性,可用于实验室制乙烯
B. SO2有氧化性,可用作葡萄酒的防腐剂
C. SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
D. 浓硫酸具有吸水性,可用于除去H2中混有的H2O(g)
【解析】 实验室制乙烯的反应中浓硫酸表现脱水性,A错误;SO2能杀菌、抗氧化,可用作葡萄酒的防腐剂,B错误;SO3与水生成硫酸是非氧化还原反应,C错误。
3. (2024·江苏各地模拟)下列说法正确的是(A)
A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生,浓硫酸有脱水性和强氧化性
B. 验证浓硫酸有氧化性:将质量分数为70%的浓硫酸与Na2SO3混合,生成的气体通入品红溶液中,观察现象
C. 向Cu和浓硫酸反应后的溶液加入水,观察溶液颜色,验证是否生成Cu2+
D. 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水,观察现象,探究浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体
【解析】 浓硫酸具有脱水性,使蔗糖炭化;C与浓硫酸共热生成刺激性气体SO2,浓硫酸表现强氧化性,A正确;Na2SO3与H2SO4生成SO2的反应是非氧化还原反应,B错误;Cu与浓硫酸反应后的溶液中还有未反应的浓硫酸,直接加水,易发生酸液溅出伤人,应将反应后的溶液加入水中,观察溶液颜色,C错误;SO2能与NaHCO3溶液生成CO2,无法探究产生的CO2气体,D错误。
4. (2024·江苏各地模拟)下列说法正确的是(D)
A. 将Na2SO3样品溶于水,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,亚硫酸钠样品已变质
B. 向Na2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,再加入足量盐酸,产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,原Na2SO3溶液中含有SO
C. 向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解,原Na2SO3溶液中含有SO
D. 向溶液X中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明溶液X中可能含有SO或HSO
【解析】 酸性条件下NO有强氧化性,能将SO氧化为SO,故选D。
5. (2024·江苏初赛)实验室利用NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl气体。下列装置不能达到目的的是(B)
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲来制取HCl气体
B. 用装置乙来收集HCl气体
C. 用装置丙来吸收HCl尾气
D. 用装置丁来干燥HCl气体
【解析】 HCl气体极易溶于水,在饱和食盐水中仍能溶解,不能用装置乙收集HCl,B错误。
6. 推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验,对实验现象的预测及分析错误的是(C)
A. 试管内CCl4层溶液褪色,说明Br2具有氧化性
B. 试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性
C. 试管中产生大量气泡,说明Na2SO3被氧化产生SO3
D. 一段时间后试管内有白色沉淀,说明有SO生成
【解析】 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,反应中Br2表现氧化性,A正确;试管中红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;试管中产生大量气泡,原因是锥形瓶内发生反应:H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,C错误;一段时间后,试管中有白色沉淀产生,是由于试管中反应产生SO,SO与Ba2+结合产生BaSO4沉淀,D正确。
7. (2024·无锡期末) 硫及其化合物的转化有着重要的应用。下列含硫物质的转化错误的是(C)
A. 实验室探究SO2的制备与性质:Na2SO3(s)SO2(g)BaSO4(s)
B. 工业上制备H2SO4的部分流程:FeS2(s)SO2(g)SO3(g)
C. 用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3:SO2(g)NaHSO3(aq)Na2SO3(aq)
D. 实验室探究浓硫酸的性质:H2SO4(浓)SO2(g)H2SO4(aq)
【解析】 SO2气体与过量Na2CO3溶液反应生成Na2SO3,不能生成NaHSO3,C错误。
8. (2024·扬州期末)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(B)
A. 用氨水吸收烟气(含SO2、O2等)中SO2获得(NH4)2SO4的物质转化:NH3·H2O(NH4)2SO3(NH4)2SO4
B. 工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO3H2SO4
C. 利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈
D. 利用SO2的还原性将其作为葡萄酒的抗氧化剂
【解析】 工业制取硫酸的过程中,FeS2煅烧生成的气体是SO2,不是SO3,B错误。
9. (2024·南通一模)黄铁矿(FeS2)遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气在高温下反应得到Fe2O3、SO2。SO2与O2在400~500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3,每生成1 mol SO3释放出98.3 kJ的热量。下列化学反应表示错误的是(A)
A. FeS2与足量稀盐酸反应:FeS2+4H+===Fe2++2H2S↑
B. 黄铁矿与空气在高温下反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
C. SO2催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol
D. 用酸性KMnO4溶液吸收SO2:2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
【解析】 由材料信息知,黄铁矿(FeS2)遇酸会生成H2S气体,S元素化合价由-1降低到-2,同时S元素化合价由-1升高到0,正确的离子方程式为FeS2+2H+===Fe2++H2S↑+S,A错误。
10. (2024·盐城期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图所示流程脱除或利用。
已知:
(1) 富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除,写出反应的化学方程式:2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2。
下列实验操作一定能提高石灰石吸收SO2效率的有AC (填字母)。
A. 将石灰石粉末加水制成浆液
B. 提高反应的温度
C. 加快搅拌速率
D. 降低通入SO2气体的速率
(2) 煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
① 化合物A是一种无机酸酯。试写出化合物A的结构简式: 。
② 下列说法正确的是A(填字母)。
A. 煤的干馏为化学变化
B. 1 mol SO2与足量的O2充分反应转移2 mol e-
C. 工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用水吸收
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素:取化合物A加入足量氢氧化钠溶液,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明A中含有S元素 (可选用试剂:氢氧化钠溶液、盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液)。
【解析】 (1) 途径Ⅰ中SO2与CaCO3生成CaSO4,S元素的化合价升高,氧化剂为空气中的O2,同时生成CO2。(2) ① 根据已知信息SO3与CH3OH发生加成反应生成。② SO2催化氧化为SO3为可逆反应,1 mol SO2与足量的O2充分反应转移e-小于2 mol,B错误;工业上用98.3%浓硫酸吸收SO3,C错误。(3) 化合物A为酯,先将A在碱性条件下水解,再向水解液中加入盐酸,无明显现象,再加氯化钡溶液产生白色沉淀,证明水解液中有SO,从而证明A中含有S元素。