专题4 硫与环境保护 分层作业22 二氧化硫的性质和应用--2025苏教版化学必修第一册同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题4 硫与环境保护 分层作业22 二氧化硫的性质和应用--2025苏教版化学必修第一册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 547.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-24 14:18:33 | ||
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文档简介
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2025苏教版化学必修第一册
分层作业22 二氧化硫的性质和应用
A级必备知识基础练
1.关于二氧化硫的说法不正确的是( )
A.使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
2.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HS
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S
C.将SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H++CH2O+CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
3.下列物质能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀硫酸 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A.①②③ B.①③⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦
4.将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法不正确的是( )
A.试管a中实验可以证明SO2具有还原性
B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.试管c中能产生白色沉淀,白色沉淀为BaSO3
D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀能溶于稀盐酸
5.下列气体通入溶液中,溶液均褪色,其中发生非氧化还原反应的是( )
选项 溶液 气体
A 酸性高锰酸钾溶液 SO2
B 酸性高锰酸钾溶液 HCl
C 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 HCl
D 氯水 SO2
6.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓硫酸 NaHCO3 饱和溶液 Na2SO3 溶液 NaHSO3 饱和溶液
7.下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性
d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色 。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色 。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色 。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S) 。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升 。
(6)SO2使紫色石蕊试液变红色 。
B级关键能力提升练
8.下列物质能使紫色石蕊试液先变红后褪色的是( )
①Cl2 ②SO2 ③敞口瓶中的久置氯水 ④Na2O2
⑤活性炭
A.① B.①②
C.②③④ D.②④⑤
9.[2024江苏泰州高一检测]我国古人曾用反应Cu2S+O2SO2+2Cu制铜,并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是( )
A.SO2可被O2氧化
B.SO2可通过非氧化还原反应制备
C.Cu2S只作还原剂
D.每生成2 mol Cu,转移电子6 mol
10.如图所示,锥形瓶中加入亚硫酸钠固体和1∶1的硫酸,玻璃管内装入分别滴有不同溶液的棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是 ( )
选项 (1) (2) (3)
A 褪色 褪色 变红
B 变红 变红 褪色
C 变红 褪色 褪色
D 褪色 变红 褪色
11.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化 若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B 探究Na2SO3固体样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液 若有白色沉淀产生,则样品已变质
C 探究钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末,加入2 mL蒸馏水 若无气体生成,则固体粉末为Na2O;若有气体生成,则固体粉末为Na2O2
D 检验某样品中是否含Cl- 取少量样品加稀硝酸酸化,再加硝酸银溶液,振荡,观察溶液变化 若出现白色沉淀,则说明有Cl-
12.SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。实验室制取SO2时,下列装置能达到实验目的的是( )
13.某同学设计了如图装置制取SO2和验证SO2的性质。
已知:Fe3+具有一定氧化性。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)在框图内选择合适装置依次验证SO2的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→ (填装置字母,还原性设计两个装置)。
(3)实验前必须鼓入N2,目的是 。
(4)装置F中产生了白色沉淀,其成分是 (化学式),分析F中产生白色沉淀的原因: 。
14.某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是 。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、 NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4
(2)实验室通常用 试剂检验SO2。
A.紫色石蕊 B.品红
C.酚酞 D.高锰酸钾
(3)利用下图所示的装置研究SO2的性质。已知:
物质 熔点/℃ 沸点/℃
SO2 -76.1 -10
SO3 16.8 45
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是 ;观察到装置Ⅲ中溶液 ,体现了二氧化硫具有 的性质。③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L-1 NaOH溶液,反应后增重4.8 g,则装置Ⅳ中发生反应所得产物的化学式是 。
C级学科素养创新练
15.为探究H2O2、SO2、Br2的性质,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作 实验现象
ⅰ.打开弹簧夹,通入N2一段时间,关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀产生
ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 C中白色沉淀不溶解
续表
实验操作 实验现象
ⅲ.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2溶液 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
(1)在滴入浓硫酸之前要通入N2一段时间的目的是 。
(2)该实验可以证明SO2具有 性;H2O2的氧化性 (填“强于”或“弱于”)Br2。
(3)B中红棕色褪去的原因是 ,B中重新变成红棕色的原因是 (均用离子方程式表示)。
(4)C中产生的白色沉淀是 。
(5)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论:SO2能与BaCl2反应产生沉淀。乙同学认为不能得出此结论,并对实验进行了改进:在B和C之间增加盛放 的洗气瓶。再次进行实验时,则C中未产生沉淀。
(6)为进一步研究SO2的性质,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如下实验:
①实验A中,没有观察到白色沉淀,但pH传感器显示溶液呈酸性,原因是 (用化学方程式表示)。
②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多。由此得出的结论是 。
(7)Na2SO3固体因贮放不慎发生变质。现取样品1.8 g 溶于水得溶液A,在A中加入足量BaCl2溶液,过滤得沉淀B,将沉淀B加入足量的稀硫酸后,沉淀不仅不消失,反而增加了0.16 g(假如沉淀完全转化)。样品中Na2SO3的质量分数是 。
分层作业22 二氧化硫的性质和应用
A级 必备知识基础练
1.B 解析 二氧化硫具有漂白性,A项正确;SO2是一种有毒的气体,B项错误;SO2中S的化合价是+4价,既可以失去电子,又可以得到电子,因此既有氧化性,又有还原性,C项正确;SO2易溶于水,与水反应生成H2SO3,D项正确。
2.B
3.D 解析 ①溴水与SO2的反应为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr;②Ba(OH)2溶液与SO2的反应为Ba(OH)2+SO2BaSO3↓+H2O,生成沉淀;③石灰水与SO2的反应为Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O,生成沉淀;④Na2CO3溶液与SO2的反应为Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2;稀硫酸、Na2SO4与SO2不反应;⑦Na2SO3与SO2的反应为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,所以符合要求的是①④⑦。
4.C 解析 二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现其还原性,故A正确;二氧化硫使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B正确;二氧化硫具有酸性氧化物的性质,通入硝酸钡溶液中,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能提供H+,硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,能将溶液中的亚硫酸氧化生成硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,故C错误;二氧化硫是酸性氧化物,能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡沉淀溶于稀盐酸,故D正确。
5.C 解析 SO2、HCl均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,A、B不符合题意;HCl通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,发生复分解反应,属于非氧化还原反应,C符合题意;SO2使氯水褪色,发生氧化还原反应,D不符合题意。
6.B 解析 CO不能使品红溶液褪色,A项错误;若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红溶液褪色,B项正确;CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能使品红溶液褪色,C项错误;Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D项错误。
7.答案 (1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
B级 关键能力提升练
8.A 解析 Cl2与水反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊试液先变红色,HClO同时具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色,因此Cl2通入紫色石蕊试液中,看到溶液先变红后褪色,①符合题意;SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,H2SO3电离产生H+,使溶液显酸性,酸使紫色石蕊试液变红而不褪色,②不符合题意;敞口瓶中的久置氯水中含有的HClO分解变为HCl、O2,因此敞口瓶中的久置氯水实质上就是稀盐酸,只有酸性,使紫色石蕊试液变红而不褪色,③不符合题意;Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH和O2,NaOH属于碱,使紫色石蕊试液变蓝色,同时Na2O2具有强氧化性,又将蓝色溶液氧化为无色,④不符合题意;活性炭具有吸附作用,只能使溶液紫色褪去,而不能使紫色石蕊试液先变红后褪色,⑤不符合题意;故合理选项是A。
9.C 解析 工业生产硫酸中,利用催化剂将SO2氧化为SO3,A正确;Na2SO3固体与硫酸反应可制备SO2,该反应属于非氧化还原反应,B正确;Cu2S中铜元素的化合价在反应后降低,Cu2S既是氧化剂又是还原剂,C错误;反应中,硫元素的化合价由-2价升高到+4价,每生成2 mol Cu,转移电子6 mol,D正确。
10.C
11.C 解析 二氧化硫具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成无色的Mn2+,若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,A正确;探究Na2SO3固体样品是否变质,要先加入盐酸排除银离子、碳酸根离子的干扰,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则样品已变质,B正确;如果金属钠没有完全燃烧,剩余的金属钠与水反应也可以生成氢气,C错误;检验Cl-时要先向溶液中加入稀硝酸酸化,排除一些干扰离子,再加入AgNO3溶液,如果有白色沉淀产生说明有Cl-,D正确。
12.D 解析 利用铜片与浓硫酸制备二氧化硫必须加热,装置中缺少加热装置,A项错误;碱石灰会吸收SO2,不能用于干燥二氧化硫,B项错误;SO2的密度比空气大,应从长管进气收集,C项错误;SO2在碱液中的溶解度大,故用倒置的漏斗防止NaOH溶液倒吸,D项正确。
13.答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)C→E→D→F→B或C→E→F→D→B
(3)排尽装置中的空气,防止SO2被空气中的O2氧化而干扰F中的实验
(4)BaSO4 SO2与FeCl3反应生成S,进而与Ba2+结合产生BaSO4沉淀
解析 由实验装置图可知,装置A中亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备SO2,装置C中盛有的品红溶液用于验证SO2的漂白性,装置E中盛有的石蕊试液用于验证SO2的酸性,装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液、装置F中盛有的氯化钡和氯化铁的混合溶液用于验证SO2的还原性,装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收SO2,防止污染空气,则验证SO2的漂白性、酸性、还原性的装置按气流从左到右方向连接顺序为A→C→E→D→F→B或A→C→E→F→D→B。(1)装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑;(3)SO2具有还原性,易被空气中的氧气氧化,所以实验前必须鼓入氮气,排尽装置中的空气,防止SO2被空气中的氧气氧化而干扰F中SO2还原性的验证;(4)由分析可知,装置F中盛有的氯化钡和氯化铁的混合溶液用于验证SO2的还原性,实验时SO2与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁、盐酸和稀硫酸,反应生成的硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,则F中产生的白色沉淀为硫酸钡。
14.答案 (1)H2SO3 (2)B
(3)①2SO2+O22SO3 ②使SO3凝结成固体与SO2分离 褪色 还原性 ③Na2SO3、NaHSO3
解析 (1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,对比第3组分类顺序,判断X为H2SO3。
(2)SO2具有漂白性,实验室常用品红检验SO2。
(3)①SO2催化氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3;②甲同学的方案中,装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离,便于研究SO2的性质。在装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色,是SO2将KMnO4还原所致,体现了SO2的还原性;③乙同学的方案中,SO2通入NaOH溶液中发生反应,2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,n(NaOH)=0.04 L×2.5 mol·L-1=0.1 mol,若产物全部为NaHSO3,溶液质量增加为64 g·mol-1×0.1 mol=6.4 g,若全部为Na2SO3,溶液质量增加为64 g·mol-1×0.1 mol×=3.2 g,此时质量增加4.8 g,故所得产物是Na2SO3和NaHSO3。
C级 学科素养创新练
15.答案 (1)排净装置内空气 (2)还原 强于
(3)SO2+Br2+2H2OS+2Br-+4H+ 2Br-+H2O2+2H+Br2+2H2O (4)BaSO4 (5)CCl4(合理即可)
(6)①SO2+H2OH2SO3 ②在水溶液中O2氧化SO2的速率比N快 (7)70%
解析 (3)B中红棕色褪去是Br2被SO2还原为Br-,发生反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2OS+2Br-+4H+;在含有Br-的水溶液中滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色,说明Br-被氧化为Br2,发生反应的离子方程式为2Br-+H2O2+2H+Br2+2H2O。(4)C中产生的白色沉淀不溶于稀盐酸,则此沉淀应为BaSO4。(5)由于溴单质有挥发性,溴单质在水溶液中可以将SO2氧化成H2SO4,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,则应该在B和C之间增加洗气瓶来除去挥发的溴蒸气,洗气瓶中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液等。(6)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸溶液呈酸性,涉及反应为SO2+H2OH2SO3,生成的亚硫酸再发生电离:H2SO3H++HS;②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多,C中所用蒸馏水未煮沸,则有氧气参与反应,速率较快,则说明在水溶液中O2氧化SO2的速率比N快。(7)部分氧化的Na2SO3固体溶于水得溶液A,在A中加入足量BaCl2溶液,生成的沉淀B为BaSO4和BaSO3的混合物,再加入足量的稀硫酸后,沉淀不仅不消失,反而增加了0.16 g,说明全部转化为BaSO4沉淀;已知1 mol BaSO3完全转化为1 mol BaSO4,质量增重为233 g-217 g=16 g,则沉淀增加0.16 g,说明参加反应的BaSO3为×1 mol=0.01 mol,则样品中Na2SO3的质量分数是×100%=70%。
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2025苏教版化学必修第一册
分层作业22 二氧化硫的性质和应用
A级必备知识基础练
1.关于二氧化硫的说法不正确的是( )
A.使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
2.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HS
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S
C.将SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H++CH2O+CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
3.下列物质能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀硫酸 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A.①②③ B.①③⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦
4.将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法不正确的是( )
A.试管a中实验可以证明SO2具有还原性
B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.试管c中能产生白色沉淀,白色沉淀为BaSO3
D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀能溶于稀盐酸
5.下列气体通入溶液中,溶液均褪色,其中发生非氧化还原反应的是( )
选项 溶液 气体
A 酸性高锰酸钾溶液 SO2
B 酸性高锰酸钾溶液 HCl
C 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 HCl
D 氯水 SO2
6.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓硫酸 NaHCO3 饱和溶液 Na2SO3 溶液 NaHSO3 饱和溶液
7.下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性
d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色 。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色 。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色 。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S) 。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升 。
(6)SO2使紫色石蕊试液变红色 。
B级关键能力提升练
8.下列物质能使紫色石蕊试液先变红后褪色的是( )
①Cl2 ②SO2 ③敞口瓶中的久置氯水 ④Na2O2
⑤活性炭
A.① B.①②
C.②③④ D.②④⑤
9.[2024江苏泰州高一检测]我国古人曾用反应Cu2S+O2SO2+2Cu制铜,并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是( )
A.SO2可被O2氧化
B.SO2可通过非氧化还原反应制备
C.Cu2S只作还原剂
D.每生成2 mol Cu,转移电子6 mol
10.如图所示,锥形瓶中加入亚硫酸钠固体和1∶1的硫酸,玻璃管内装入分别滴有不同溶液的棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是 ( )
选项 (1) (2) (3)
A 褪色 褪色 变红
B 变红 变红 褪色
C 变红 褪色 褪色
D 褪色 变红 褪色
11.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化 若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B 探究Na2SO3固体样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液 若有白色沉淀产生,则样品已变质
C 探究钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末,加入2 mL蒸馏水 若无气体生成,则固体粉末为Na2O;若有气体生成,则固体粉末为Na2O2
D 检验某样品中是否含Cl- 取少量样品加稀硝酸酸化,再加硝酸银溶液,振荡,观察溶液变化 若出现白色沉淀,则说明有Cl-
12.SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。实验室制取SO2时,下列装置能达到实验目的的是( )
13.某同学设计了如图装置制取SO2和验证SO2的性质。
已知:Fe3+具有一定氧化性。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)在框图内选择合适装置依次验证SO2的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→ (填装置字母,还原性设计两个装置)。
(3)实验前必须鼓入N2,目的是 。
(4)装置F中产生了白色沉淀,其成分是 (化学式),分析F中产生白色沉淀的原因: 。
14.某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是 。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、 NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4
(2)实验室通常用 试剂检验SO2。
A.紫色石蕊 B.品红
C.酚酞 D.高锰酸钾
(3)利用下图所示的装置研究SO2的性质。已知:
物质 熔点/℃ 沸点/℃
SO2 -76.1 -10
SO3 16.8 45
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是 ;观察到装置Ⅲ中溶液 ,体现了二氧化硫具有 的性质。③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L-1 NaOH溶液,反应后增重4.8 g,则装置Ⅳ中发生反应所得产物的化学式是 。
C级学科素养创新练
15.为探究H2O2、SO2、Br2的性质,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作 实验现象
ⅰ.打开弹簧夹,通入N2一段时间,关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀产生
ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 C中白色沉淀不溶解
续表
实验操作 实验现象
ⅲ.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2溶液 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
(1)在滴入浓硫酸之前要通入N2一段时间的目的是 。
(2)该实验可以证明SO2具有 性;H2O2的氧化性 (填“强于”或“弱于”)Br2。
(3)B中红棕色褪去的原因是 ,B中重新变成红棕色的原因是 (均用离子方程式表示)。
(4)C中产生的白色沉淀是 。
(5)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论:SO2能与BaCl2反应产生沉淀。乙同学认为不能得出此结论,并对实验进行了改进:在B和C之间增加盛放 的洗气瓶。再次进行实验时,则C中未产生沉淀。
(6)为进一步研究SO2的性质,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如下实验:
①实验A中,没有观察到白色沉淀,但pH传感器显示溶液呈酸性,原因是 (用化学方程式表示)。
②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多。由此得出的结论是 。
(7)Na2SO3固体因贮放不慎发生变质。现取样品1.8 g 溶于水得溶液A,在A中加入足量BaCl2溶液,过滤得沉淀B,将沉淀B加入足量的稀硫酸后,沉淀不仅不消失,反而增加了0.16 g(假如沉淀完全转化)。样品中Na2SO3的质量分数是 。
分层作业22 二氧化硫的性质和应用
A级 必备知识基础练
1.B 解析 二氧化硫具有漂白性,A项正确;SO2是一种有毒的气体,B项错误;SO2中S的化合价是+4价,既可以失去电子,又可以得到电子,因此既有氧化性,又有还原性,C项正确;SO2易溶于水,与水反应生成H2SO3,D项正确。
2.B
3.D 解析 ①溴水与SO2的反应为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr;②Ba(OH)2溶液与SO2的反应为Ba(OH)2+SO2BaSO3↓+H2O,生成沉淀;③石灰水与SO2的反应为Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O,生成沉淀;④Na2CO3溶液与SO2的反应为Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2;稀硫酸、Na2SO4与SO2不反应;⑦Na2SO3与SO2的反应为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,所以符合要求的是①④⑦。
4.C 解析 二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现其还原性,故A正确;二氧化硫使品红溶液褪色,体现其漂白性,故B正确;二氧化硫具有酸性氧化物的性质,通入硝酸钡溶液中,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能提供H+,硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,能将溶液中的亚硫酸氧化生成硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,故C错误;二氧化硫是酸性氧化物,能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡沉淀溶于稀盐酸,故D正确。
5.C 解析 SO2、HCl均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,A、B不符合题意;HCl通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,发生复分解反应,属于非氧化还原反应,C符合题意;SO2使氯水褪色,发生氧化还原反应,D不符合题意。
6.B 解析 CO不能使品红溶液褪色,A项错误;若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红溶液褪色,B项正确;CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能使品红溶液褪色,C项错误;Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D项错误。
7.答案 (1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
B级 关键能力提升练
8.A 解析 Cl2与水反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊试液先变红色,HClO同时具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色,因此Cl2通入紫色石蕊试液中,看到溶液先变红后褪色,①符合题意;SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,H2SO3电离产生H+,使溶液显酸性,酸使紫色石蕊试液变红而不褪色,②不符合题意;敞口瓶中的久置氯水中含有的HClO分解变为HCl、O2,因此敞口瓶中的久置氯水实质上就是稀盐酸,只有酸性,使紫色石蕊试液变红而不褪色,③不符合题意;Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH和O2,NaOH属于碱,使紫色石蕊试液变蓝色,同时Na2O2具有强氧化性,又将蓝色溶液氧化为无色,④不符合题意;活性炭具有吸附作用,只能使溶液紫色褪去,而不能使紫色石蕊试液先变红后褪色,⑤不符合题意;故合理选项是A。
9.C 解析 工业生产硫酸中,利用催化剂将SO2氧化为SO3,A正确;Na2SO3固体与硫酸反应可制备SO2,该反应属于非氧化还原反应,B正确;Cu2S中铜元素的化合价在反应后降低,Cu2S既是氧化剂又是还原剂,C错误;反应中,硫元素的化合价由-2价升高到+4价,每生成2 mol Cu,转移电子6 mol,D正确。
10.C
11.C 解析 二氧化硫具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成无色的Mn2+,若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,A正确;探究Na2SO3固体样品是否变质,要先加入盐酸排除银离子、碳酸根离子的干扰,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则样品已变质,B正确;如果金属钠没有完全燃烧,剩余的金属钠与水反应也可以生成氢气,C错误;检验Cl-时要先向溶液中加入稀硝酸酸化,排除一些干扰离子,再加入AgNO3溶液,如果有白色沉淀产生说明有Cl-,D正确。
12.D 解析 利用铜片与浓硫酸制备二氧化硫必须加热,装置中缺少加热装置,A项错误;碱石灰会吸收SO2,不能用于干燥二氧化硫,B项错误;SO2的密度比空气大,应从长管进气收集,C项错误;SO2在碱液中的溶解度大,故用倒置的漏斗防止NaOH溶液倒吸,D项正确。
13.答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)C→E→D→F→B或C→E→F→D→B
(3)排尽装置中的空气,防止SO2被空气中的O2氧化而干扰F中的实验
(4)BaSO4 SO2与FeCl3反应生成S,进而与Ba2+结合产生BaSO4沉淀
解析 由实验装置图可知,装置A中亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备SO2,装置C中盛有的品红溶液用于验证SO2的漂白性,装置E中盛有的石蕊试液用于验证SO2的酸性,装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液、装置F中盛有的氯化钡和氯化铁的混合溶液用于验证SO2的还原性,装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收SO2,防止污染空气,则验证SO2的漂白性、酸性、还原性的装置按气流从左到右方向连接顺序为A→C→E→D→F→B或A→C→E→F→D→B。(1)装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑;(3)SO2具有还原性,易被空气中的氧气氧化,所以实验前必须鼓入氮气,排尽装置中的空气,防止SO2被空气中的氧气氧化而干扰F中SO2还原性的验证;(4)由分析可知,装置F中盛有的氯化钡和氯化铁的混合溶液用于验证SO2的还原性,实验时SO2与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁、盐酸和稀硫酸,反应生成的硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,则F中产生的白色沉淀为硫酸钡。
14.答案 (1)H2SO3 (2)B
(3)①2SO2+O22SO3 ②使SO3凝结成固体与SO2分离 褪色 还原性 ③Na2SO3、NaHSO3
解析 (1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,对比第3组分类顺序,判断X为H2SO3。
(2)SO2具有漂白性,实验室常用品红检验SO2。
(3)①SO2催化氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3;②甲同学的方案中,装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离,便于研究SO2的性质。在装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色,是SO2将KMnO4还原所致,体现了SO2的还原性;③乙同学的方案中,SO2通入NaOH溶液中发生反应,2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,n(NaOH)=0.04 L×2.5 mol·L-1=0.1 mol,若产物全部为NaHSO3,溶液质量增加为64 g·mol-1×0.1 mol=6.4 g,若全部为Na2SO3,溶液质量增加为64 g·mol-1×0.1 mol×=3.2 g,此时质量增加4.8 g,故所得产物是Na2SO3和NaHSO3。
C级 学科素养创新练
15.答案 (1)排净装置内空气 (2)还原 强于
(3)SO2+Br2+2H2OS+2Br-+4H+ 2Br-+H2O2+2H+Br2+2H2O (4)BaSO4 (5)CCl4(合理即可)
(6)①SO2+H2OH2SO3 ②在水溶液中O2氧化SO2的速率比N快 (7)70%
解析 (3)B中红棕色褪去是Br2被SO2还原为Br-,发生反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2OS+2Br-+4H+;在含有Br-的水溶液中滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色,说明Br-被氧化为Br2,发生反应的离子方程式为2Br-+H2O2+2H+Br2+2H2O。(4)C中产生的白色沉淀不溶于稀盐酸,则此沉淀应为BaSO4。(5)由于溴单质有挥发性,溴单质在水溶液中可以将SO2氧化成H2SO4,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,则应该在B和C之间增加洗气瓶来除去挥发的溴蒸气,洗气瓶中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液等。(6)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸溶液呈酸性,涉及反应为SO2+H2OH2SO3,生成的亚硫酸再发生电离:H2SO3H++HS;②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多,C中所用蒸馏水未煮沸,则有氧气参与反应,速率较快,则说明在水溶液中O2氧化SO2的速率比N快。(7)部分氧化的Na2SO3固体溶于水得溶液A,在A中加入足量BaCl2溶液,生成的沉淀B为BaSO4和BaSO3的混合物,再加入足量的稀硫酸后,沉淀不仅不消失,反而增加了0.16 g,说明全部转化为BaSO4沉淀;已知1 mol BaSO3完全转化为1 mol BaSO4,质量增重为233 g-217 g=16 g,则沉淀增加0.16 g,说明参加反应的BaSO3为×1 mol=0.01 mol,则样品中Na2SO3的质量分数是×100%=70%。
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