专题4 硫与环境保护
第一单元 含硫化合物的性质
课时1 硫及二氧化硫的性质和应用
1．做完铜与硫蒸气反应的实验后，要除去试管内壁上附着的硫，可采用的方法是( )
A．用酒精洗涤 B．用盐酸洗涤
C．用水洗涤 D．用CS2洗涤
2．下列说法正确的是( )
A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性
B．硫单质在常温下不与任何物质反应
C．硫单质与非金属单质反应只能作还原剂
D．硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫
3．下列有关SO2的说法错误的是( )
A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性
C．将已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色
D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3
4.下列物质能将品红氧化而使品红溶液褪色的是( )。
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.②③④ D.②③⑤
5．欲除去CO2气体中混有的SO2气体，不可以使用的试剂是( )
A．酸性高锰酸钾溶液 B．饱和碳酸氢钠溶液
C．溴水 D．饱和碳酸钠溶液
6．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A．紫色石蕊溶液先变红后褪色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
7．SO2和CO2在化学性质上既有相同点也有不同点。下列溶液不能用于鉴别SO2和CO2气体的是( )
①BaCl2溶液 ②H2S溶液 ③澄清石灰水 ④酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑤品红溶液 ⑥Na2SiO3溶液 ⑦酸性KMnO4溶液 ⑧紫色石蕊溶液
A．①③⑥⑧ B．①③④⑥
C．②③⑥⑧ D．①④⑥⑧
8.向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是( )。
A.BaSO4 B.Fe2(SO4)3
C.BaSO3 D.S
9.下列四种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是( )。
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.②③
10.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:SO2+OH-HS
B.向新制氯水中通入少量的SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S
C.将少量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+
11．将SO2气体通入BaCl2溶液无沉淀生成。若再通入气体X，有沉淀生成，则气体X可能是下列四种气体中的( )
①O2 ②CO2 ③NH3 ④Cl2
A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③
12．当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是( )
A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中
B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
13．下列制取SO2、验证其漂白性及其氧化性并进行尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是( )
A．制取SO2 B．验证漂白性 C．验证氧化性 D．尾气处理
14．检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是( )
A．通过品红溶液，若品红溶液褪色，则说明混有CO2气体
B．通过澄清石灰水，若变混浊，则说明混有CO2气体
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水，若变混浊，则说明混有CO2气体
D．先通过足量酸性KMnO4溶液(具有强氧化性)，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有CO2气体
15．实验室中可以用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
A B C D
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为_____________________。
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_______________________________________、_________________________________________，
这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：__________________________________________________________________。
(4)尾气可采用_________________________________________溶液吸收。
16．某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如表所示3组，第2组中物质X的化学式是________。
第1组 第2组 第3组
S SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质：
(熔点：SO2 －76.1 ℃，SO3 16.8 ℃；沸点：SO2－10 ℃，SO3 45 ℃)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
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________。1．做完铜与硫蒸气反应的实验后，要除去试管内壁上附着的硫，可采用的方法是( )
A．用酒精洗涤 B．用盐酸洗涤
C．用水洗涤 D．用CS2洗涤
【答案】 D
【解析】硫的洗涤主要是利用硫的溶解性特点，硫易溶于CS2，因此可用CS2将硫除去，也可利用硫的化学性质，用热NaOH溶液将硫除去。
2．下列说法正确的是( )
A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性
B．硫单质在常温下不与任何物质反应
C．硫单质与非金属单质反应只能作还原剂
D．硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫
【答案】 A
【解析】硫单质得电子作氧化剂，将金属铁氧化为＋2价，该反应中硫单质体现氧化性，A项正确；常温下，硫单质可以和汞等物质反应，B项错误；硫单质与氧化性强的非金属单质(如O2)反应时化合价升高，作还原剂，但与氧化性弱的非金属单质(如H2)反应时化合价降低，作氧化剂，C项错误；硫单质无论在空气中还是在纯氧中燃烧，都只得到二氧化硫，只不过在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，D项错误。
3．下列有关SO2的说法错误的是( )
A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性
C．将已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色
D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3
【答案】 A
【解析】A项，SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，气体过量时溶液又均变澄清，错误；B项，SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，正确；C项，SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后又恢复原来的颜色，正确；D项，SO2和O2反应生成SO3，必须在加热且有催化剂存在的条件下才能反应，正确。
4.下列物质能将品红氧化而使品红溶液褪色的是( )。
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.②③④ D.②③⑤
【答案】D
【解析】活性炭能使品红溶液褪色,是因为其具有吸附性,①错误;过氧化钠具有强氧化性,能把品红氧化而使品红溶液褪色,②正确;氯水具有强氧化性,能把品红氧化而使品红溶液褪色,③正确;二氧化硫使品红溶液褪色的原理是因为SO2与有色物质化合生成无色物质,④错误;臭氧具有强氧化性,能把品红氧化而使品红溶液褪色,⑤正确。
5．欲除去CO2气体中混有的SO2气体，不可以使用的试剂是( )
A．酸性高锰酸钾溶液 B．饱和碳酸氢钠溶液
C．溴水 D．饱和碳酸钠溶液
【答案】D
【解析】A项，SO2具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，可用于除杂；B项，SO2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，且CO2与NaHCO3不反应，可用于除杂；C项，SO2可与溴水发生氧化还原反应，可用于除杂；D项，CO2和SO2都可与Na2CO3溶液反应，不能用于除杂，符合题意。
6．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A．紫色石蕊溶液先变红后褪色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
【答案】A
【解析】二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，紫色石蕊溶液变红色不褪色，选项A错误；因为二氧化硫有漂白性，所以品红溶液褪色，选项B正确；因二氧化硫具有还原性，能与溴水发生反应：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，所以溴水褪色，故选项C正确；因二氧化硫能与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性减弱，所以溶液红色变浅，故D正确。
7．SO2和CO2在化学性质上既有相同点也有不同点。下列溶液不能用于鉴别SO2和CO2气体的是( )
①BaCl2溶液 ②H2S溶液 ③澄清石灰水 ④酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑤品红溶液 ⑥Na2SiO3溶液 ⑦酸性KMnO4溶液 ⑧紫色石蕊溶液
A．①③⑥⑧ B．①③④⑥
C．②③⑥⑧ D．①④⑥⑧
【答案】A
【解析】①SO2和CO2与BaCl2溶液都不反应，不能用于鉴别SO2和CO2气体。②H2S溶液与SO2反应产生黄色沉淀，H2S溶液与CO2不反应，可以鉴别。③SO2和CO2通入澄清石灰水都产生白色沉淀，不能用于鉴别SO2和CO2气体。④酸化的Ba(NO3)2溶液与SO2反应产生白色沉淀，与CO2不反应，可以鉴别。⑤SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能，可以鉴别。⑥Na2SiO3溶液与SO2、CO2反应都产生白色沉淀，不能用于鉴别SO2和CO2气体。⑦酸性KMnO4溶液中通入SO2会褪色，通入CO2无明显现象，可以鉴别。⑧SO2、CO2通入紫色石蕊溶液都变红色，不能鉴别。 因此不能鉴别SO2和CO2的是①③⑥⑧。
8.向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是( )。
A.BaSO4 B.Fe2(SO4)3
C.BaSO3 D.S
【答案】A
【解析】Fe2(SO4)3不是沉淀,排除B项;题中隐含的条件为:该白色沉淀不溶于酸,可以排除C项;Fe3+有氧化性,SO2有还原性,两者可发生氧化还原反应,硫元素化合价升高,生成的S与Ba2+结合成BaSO4,根据该题的隐含信息,可写出下列化学方程式:2FeCl3+SO2+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HCl,BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl。
9.下列四种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是( )。
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.②③
【答案】D
【解析】SO2使品红溶液褪色是因SO2具有漂白性;SO2使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,均因发生氧化还原反应,SO2表现还原性;SO2与NaOH溶液反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,溶液碱性减弱,故酚酞由红色变为无色。
10.下列离子方程式书写正确的是( )。
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:SO2+OH-HS
B.向新制氯水中通入少量的SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S
C.将少量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+
【答案】B
【解析】A项,应为SO2+2OH-S+H2O;C项,应为2HC+SO2S+2CO2+H2O;D项中的物质不发生反应。
11．将SO2气体通入BaCl2溶液无沉淀生成。若再通入气体X，有沉淀生成，则气体X可能是下列四种气体中的( )
①O2 ②CO2 ③NH3 ④Cl2
A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③
【答案】C
【解析】因盐酸的酸性强于亚硫酸，所以将SO2气体通入BaCl2溶液无沉淀生成，再通入①O2、④Cl2，二者均可和溶液中的亚硫酸发生氧化还原反应生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀；再通入③NH3，可与溶液中的亚硫酸反应生成SO，SO与Ba2＋结合生成亚硫酸钡沉淀；再通入②CO2，CO2与亚硫酸、氯化钡都不反应，不会生成沉淀。
12．当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是( )
A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中
B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
【答案】B
【解析】葡萄酒中的少量SO2具有防腐、除杂、抗氧化的作用，少量SO2对人体是无害的。目前它在酿酒过程中是不可替代的，故A错误，B正确；SO2与H2SO4中硫元素的化合价分别是＋4和＋6，属于相邻价态，它们之间不会发生氧化还原反应，故C错误；SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的还原性，故D错误。
13．下列制取SO2、验证其漂白性及其氧化性并进行尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是( )
A．制取SO2 B．验证漂白性 C．验证氧化性 D．尾气处理
【答案】B
【解析】浓硫酸和铜片在加热的条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，A正确；验证SO2漂白性的试剂为品红溶液，使酸性高锰酸钾溶液褪色，表现SO2的还原性，B错误；向硫化钠溶液中通入二氧化硫发生反应生成单质硫，体现SO2的氧化性，C正确；SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O能达到尾气处理的目的，D正确。
14．检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是( )
A．通过品红溶液，若品红溶液褪色，则说明混有CO2气体
B．通过澄清石灰水，若变混浊，则说明混有CO2气体
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水，若变混浊，则说明混有CO2气体
D．先通过足量酸性KMnO4溶液(具有强氧化性)，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有CO2气体
【答案】D
【解析】品红溶液检验的是二氧化硫，故选项A错误；不管有没有CO2，澄清石灰水都会产生白色沉淀：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，不能验证有无CO2，故选项B错误；不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀，SO2和CO2都与NaOH溶液：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，故选项C错误；酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，若有白色沉淀一定有CO2，若无沉淀则无CO2，故选项D正确。
15．实验室中可以用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
A B C D
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为_____________________。
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_______________________________________、_________________________________________，
这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：__________________________________________________________________。
(4)尾气可采用_________________________________________溶液吸收。
【答案】(1)圆底烧瓶
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
(4)NaOH(其他合理答案也可)
【解析】本题以实验题的形式探究SO2的性质，主要考查SO2的氧化性、还原性和漂白性。SO2中硫元素的化合价是＋4价，处于中间价态，既可以升高被氧化又可以降低被还原，既有氧化性又有还原性。由图中试剂可知A是制取SO2的装置，SO2通入酸性KMnO4溶液被氧化，再通入Na2S溶液中，被S2－还原成硫单质，最后剩余的SO2不能直接排放，否则会污染空气，可用NaOH溶液(如NaOH溶液)吸收。
16．某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如表所示3组，第2组中物质X的化学式是________。
第1组 第2组 第3组
S SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质：
(熔点：SO2 －76.1 ℃，SO3 16.8 ℃；沸点：SO2－10 ℃，SO3 45 ℃)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
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________。
【答案】 (1)H2SO3
(2)①2SO2＋O22SO3 ②使SO3凝结成固体与SO2分离 褪色 还原性 ③Na2SO3、NaHSO3
【解析】 (1)结合第3组可知第2组中四种物质分别为＋4价硫的氧化物SO2、酸(H2SO3)、正盐(Na2SO3)、酸式盐(NaHSO3)。
(2)SO2催化氧化的化学方程式为2SO2＋O22SO3。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，是因SO2将其还原成Mn2＋，体现了SO2的还原性。
乙同学的方案中，SO2通入NaOH溶液中发生反应，2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，n(NaOH)＝0.04 L×2.5 mol·L－1＝0.1 mol，而n(SO2)＝＝0.075 mol,1＜＝＝＜2，故所得产物是Na2SO3和NaHSO3。
