硫及其氧化物练习题及答案.docx
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硫及其氧化物练习题及答案
硫及其氧化物练习题及答案
【典型例题】
类型一、SO2的化学性质
例1、下列说法正确的是()。
A.SO2能使KMnO4水溶液褪色
B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
【答案】A
【解析】SO2中硫为+4价,具有还原性,在水溶液中SO2可以将氧化剂KMnO4还原而使溶液褪色,A对;SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反应现象类似,B错;通常情况下,SO2很难被氧气氧化,只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成SO3,且是可逆反应,C错;SO2的水化物是H2SO3,H2SO3的酸性比盐酸弱,D项不能生成白色沉淀,D错。
【总结升华】SO2和CO2都是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,特别是与澄清石灰水的反应极为相似,注意不能用此方法鉴别CO2与SO2,SO2与CO2的最大区别在于SO2有漂白性、还原性和氧化性,而CO2只有氧化性。
解决有关问题时,要注意相似性方面的干扰。
涉及CO2和SO2混合气体鉴别的实验题,品红溶液常要使用两次,分别用于检验SO2的存在以及证明SO2已被除尽。
举一反三:
【变式1】下列现象说明SO2具有氧化性的是()。
A.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中使之褪色
B.SO2通入石蕊试液中使之变红
C.SO2通人氯水中使之褪色
D.SO2通入饱和H2S溶液中析出浅黄色沉淀
【答案】D
【变式2】能鉴别CO2和SO2的试剂是
A.品红溶液 B.澄清石灰水
C.紫色石蕊试液 D.氯化钡溶液和氯水混合液
【答案】AD
【解析】CO2与SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸,均可电离出氢离子,均可使紫色石蕊试剂变红。
它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀,且过量后均可溶解。
CO2与SO2在还原性方面不同。
SO2具有还原性,在水溶液中可以被氯单质氧化生成硫酸根离子而与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀,而CO2不能。
SO2有漂白性,CO2没有,答案选AD。
【变式3】有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种(H2S具有还原性,与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质),将其通入氯水,得无色透明溶液。
把所得溶液分两份:
一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀;另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。
从实验可知,原气体中肯定有____________;肯定没有__________;不能肯定是否有_____________。
【答案】原气体中肯定含有SO2;没有H2S、HBr;不能确定的有CO2和HCl。
【解析】通入氯水得透明的无色溶液,肯定没有H2S、HBr。
若有HBr,则反应生成Br2溶液呈现橙色,如有H2S溶液将出现浑浊。
加入酸化的BaCl2有白色沉淀,溶液中肯定有SO42—离子,则原气体中肯定有SO2存在。
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
加入酸化的AgNO3溶液出现白色沉淀,可以肯定溶液中有Cl-,但不能因此而断定有HCl的存在,因为氯水中也有Cl-。
综上所述,气体中肯定含有SO2;没有H2S、HBr;不能确定的有CO2和HCl。
类型二、二氧化硫的制取
例2.下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图,试回答:
(1)在⑥中发生的化学反应方程式为________。
(2)①中的实验现象为石蕊试液________,此实验证明SO2是________气体。
(3)②中的品红溶液________,证明SO2有________。
(4)③中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________,反应的化学方程式为________。
【答案】
(1)Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)变红酸性(3)褪色漂白性(4)变浑浊氧化(5)褪色还原(6)吸收多余的SO2,防止污染空气SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
【解析】本题综合考查了SO2的性质:
SO2有毒,所以多余的SO2必须进行尾气吸收;SO2具有酸性氧化物的通性,能使石蕊试液变红;SO2有漂白性,使品红褪色,但不能漂白酸碱指示剂;SO2具有氧化性、还原性等。
举一反三:
【变式1】下列实验一定能证明有SO2存在的是()
①能使澄清石灰水变混浊;②能使蓝色石蕊试纸变色;③能使品红溶液褪色;④通入溴水能使溴水褪色,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成;⑤先通入足量的NaOH溶液,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。
A.都能证明 B.只有④能证明 C.③④⑤能证明 D.都不能证明
【答案】B
【巩固练习】
一.选择题(每小题有只有1个选项符合题意)
1.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B.先通过NaOH溶液,再通入澄清石灰水
C.通过澄清石灰水D.先通过KMnO4酸性溶液,再通过澄清石灰水
2.下列实验最终能看到白色沉淀的是()。
A.CO2和SO2气体通入CaCl2溶液
B.过量CO2通入澄清的石灰水
C.过量CO2通入Ba(OH)2溶液
D.过量SO3通入Ba(OH)2溶液
3.下列关于Cl2和SO2性质的叙述正确的是()。
A.相同条件下,Cl2比SO2更易溶于水
B.在一定条件下,SO2比Cl2更易液化
C.常温下,等体积的Cl2和SO2混合气体通入BaCl2溶液时,无明显现象
D.等体积的Cl2和SO2分别通入含石蕊的水中,溶液的紫色立即褪去
4.下列说法正确的是
A.二氧化硫通入石蕊试液中,溶液先变红,后褪色
B.少量二氧化硫通入漂白粉溶液中的化学方程式:
SO2+H2O+Ca(ClO)2==CaSO3↓+2HClO
C.亚硫酸钠溶液使溴水褪色的离子方程式:
SO32—+H2O+Br2==SO42—+2H++2Br—
D.亚硫酸钠溶液中加入硝酸的离子方程式:
SO32—+2H+==SO2↑+H2O
5.下列说法正确的是()
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性:
KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白效果
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2使品红溶液褪色后,将褪色后的溶液加热,溶液重新变为红色
6.能实现下列物质间直接转化的元素是()。
单质
氧化物
酸或碱
盐
A.硅B.硫C.铜D.铁
7.为了除去CO2气体中的SO2气体,下列对于仪器和药品的组合中合理的是()。
仪器:
①洗气瓶②干燥管
药品:
③生石灰④苏打溶液⑤小苏打溶液
A.①⑤B.②⑤C.①③D.①④
8.高温下硫酸亚铁发生如下反应:
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是()。
A.BaSO3和BaSO4B.BaSC.BaSO3D.BaSO4
9.下列各反应不属于可逆反应的是()。
A.SO2与H2O反应生成H2SO3B.H2O分解生成H2和O2
C.SO2和O2反应生成SO3D.H2与I2反应生成HI
10.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.BaSO4B.FeSC.BaSO3D.S
11.向BaCl2溶液中通入SO2至饱和,此过程看不到明显变化。
再向溶液中加入一种物质,溶液变混浊。
加入的这种物质不可能是()
A.FeCl3溶液B.AlCl3溶液C.Na2S溶液D.AgNO3溶液
12.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2
13.检验未知溶液中是否含有SO42-,下列操作中最合理的是()
A.加入硝酸酸化的硝酸钡溶液B.先加硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液
C.加盐酸酸化了的BaCl2溶液D.先加盐酸酸化,再加入BaCl2溶液
14.下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项
实 验 操 作 及 现 象
实 验 结 论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。
再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到盐酸中,有气体放出,可使澄清石灰水浑浊
该物质一定是碳酸盐
二、实验题
1.工业上测量二氧化硫、氮气、氧气混合气体中二氧化硫含量的装置如下图所示,反应管中装有碘的淀粉溶液。
二氧化硫和碘发生的反应为(氮气、氧气不与碘反应):
SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于________(填写化学式)的体积。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的二氧化硫含量________(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用________(填写物质名称)代替。
(4)若碘溶液体积为VamL,浓度为cmol·L-1,N2与O2的体积为VbmL(已折算为标准状况下的体积)。
用c、Va、Vb表示二氧化硫的体积分数为________。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为________(填下列仪器的编号)。
a.烧杯b.试管c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.单孔塞g.双孔塞
2.实验室制取SO2的反应原理为:
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是_____________→_____________→_____________→_____________→
_____________→_____________→_____________→_____________(填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器的作用与原理是_____________。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是_____________。
(4)Ⅳ处观察到的现象是_____________。
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会_____________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重mg,则本实验中SO2的转化率为___________。
三、解答题
1.对某次采集的酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到数据如下:
时间
开始
8小时
16小时
24小时
32小时
40小时
48小时
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
回答:
(1)放置时,雨水样品pH变化的主要原因。
(2)pH变化的化学方程式。
2.空气质量越来越受到人们的关注,下表是我国部分城市空气质量周报:
城市
污染指数
首要污染物
空气质量等级
太原
98
SO2
Ⅱ
青岛
47
Ⅰ
兰州
103
TSP
Ⅲ
广州
90
NOx
Ⅱ
(注:
TSP——总悬浮颗粒物;NOx——氮氧化物)
(1)由上表可知,从理论上分析最容易出现酸雨的城市是________。
(2)悬浮颗粒物不易沉降,它与空气中的SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,悬浮颗粒物所起的作用是________(填序号)。
A.氧化剂B.还原剂C.催化剂D.吸附剂
(3)氮的氧化物也是大气污染物之一。
目前,治理NO的方法是在一定条件下用氨把一氧化氮还原为氮气和水。
科学家又设想,在相同条件下可采用价格比NH3更便宜的天然气来处理NO,达到同样效果,写出该反应的化学方程式________________。
【答案与解析】
一.选择题
1.D
[解析]A选项检验的是SO2;B选项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C选项不管有没有CO2都会产生白色沉淀,不能验证有无CO2;只有D选项,KMnO4酸性溶液将SO2完全吸收,通过澄清石灰水,若有白色沉淀一定有CO2,若无沉淀则无CO2,故正确答案为D。
2.D
[解析]CO2和SO2与CaCl2溶液不反应,过量的CO2与石灰水和Ba(OH)2溶液反应生成可溶的Ca(HCO3)2和Ba(HCO3)2,均无沉淀,而SO3与H2O反应生成H2SO4,然后与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。
3.B
[解析]C、D中因反应Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl,使C中有沉淀,D中紫色不褪去。
4.C
5.D
[解析]SO2的漂白性是因为SO2和有色物质反应生成不稳定的物质;氯水的漂白性是利用HClO的强氧化性;活性炭的漂白性是利用其吸附作用;SO2还有还原性,可以使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。
A项,使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性,A项错;B项,当SO2与Cl2按1∶1通入时,发生反应:
SO2+Cl2+2H2O==HCl+H2SO4失去了漂白性,B项错;C项,活性炭的吸附作用使有色物质褪色;D项,由于SO2与品红生成的无色物质不稳定,受热时又生成了品红,故溶液又变成了红色。
6.B
[解析]硫可依次发生以下反应:
S+O2
SO2、SO2+H2O
H2SO3、H2SO3+2NaOH==Na2SO3+2H2O。
7.A
[解析]洗气瓶必须与液态试剂对应,干燥管必须与固态试剂对应。
SO2既能与小苏打(NaHCO3)溶液反应,又能与苏打(Na2CO3)溶液反应;CO2只能与苏打(Na2CO3)溶液反应,不能与小苏打(NaHCO3)溶液反应。
8.D
[解析]SO3溶于水生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,SO2在硫酸溶液中不易溶解,另外BaSO3能溶解在酸中。
9.B
[解析]可逆反应强调反应条件相同。
10.A
[解析]Fe3+可氧化SO2。
11.B
12.D
13.D
14.B
[解析]A中还可能是银离子;C中气体也许是氯气;D中离子可能是碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根。
二、实验题
1.
(1)N2、O2
(2)偏低(3)酸性高锰酸钾溶液
(4)
(5)b、c、e、g或b、e、g或c、e、g(答案不唯一)
[解析]
(1)混合气体进入反应管中,其中SO2与I2发生反应:
SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI,不产生气体,剩余的气体仅有N2和O2,量气管内增加的水的体积等于N2和O2的总体积。
(2)反应管内溶液蓝色消失时,SO2与反应管内所含的I2恰好反应,若没有及时停止通气,则未反应的SO2气体也排到量气管,使N2、O2体积增加,测得SO2的含量偏低。
(3)碘的淀粉溶液的作用是当其中的I2完全被SO2还原时,溶液的颜色由蓝色变无色来指示终点的,其他可与SO2气体反应的物质。
在达到终点有颜色改变的可代替碘的淀粉溶液,如酸性高锰酸钾溶液等。
(4)由所给反应知SO2气体的物质的量等于碘的物质的量,即:
Va×10-3L×cmol·L-1=cVa×10-3mol,
其体积为:
V(SO2)=cVa×10-3mol×22.4L·mol-1=22.4cVamL。
所以SO2的体积分数为:
。
(5)由所给装置可知反应管起密闭容器的作用,因此可用试管、广口瓶代替,而量取气体体积的方法除用量气管外,还可以由测量气体所排出液体的体积确定,可用广口瓶、双孔塞、量筒代替量气管,故改为简易装置所选仪器为b、c、e、g或b、e、g或c、e、g。
2.
(1)ahibcfgd
(2)作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中;原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等
(3)先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸
(4)有无色(或白色)晶体(或固体)生成
(5)减小
(6)
×100%或
×100%
三、解答题
1.
(1)在40小时之前,酸雨中一直在进行着SO2→H2SO3→H2SO4的变化,H2SO3是弱酸,H2SO4是强酸。
40小时之后已不再生成H2SO4。
(2)2H2SO3+O2==2H2SO4。
2.
(1)太原
(2)C(3)4NO+CH4==2N2+CO2+2H2O
【巩固练习】
一.选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于环境问题的说法正确的是()
A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中的SO2
B.臭氧的体积分数超过10-5%的空气有利于人体的健康
C.pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水污染
2.下列说法不正确的是()。
A.硫是一种黄色的不能溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中
C.硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫
D.硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫
3.下列反应中,SO2表现氧化性的是()。
A.2SO2+O2
2SO3B.SO2+H2O
H2SO3
C.2H2S+SO2==3S↓+2H2OD.SO2+2H2O+Cl2==H2SO4+2HCl
4.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B.先通过NaOH溶液,再通入澄清石灰水
C.通过澄清石灰水D.先通过KMnO4酸性溶液,再通过澄清石灰水
5.下列实验最终能看到白色沉淀的是()。
A.CO2和SO2气体通入CaCl2溶液
B.过量CO2通入澄清的石灰水
C.过量CO2通入Ba(OH)2溶液
D.过量SO3通入Ba(OH)2溶液
6.下列关于Cl2和SO2性质的叙述正确的是()。
A.相同条件下,Cl2比SO2更易溶于水
B.在一定条件下,SO2比Cl2更易液化
C.常温下,等体积的Cl2和SO2混合气体通入BaCl2溶液时,无明显现象
D.等体积的Cl2和SO2分别通入含石蕊的水中,溶液的紫色立即褪去
7.SO2和Cl2都是有漂白作用的物质,若将等物质的量的这两种气体混合,同时作用潮湿的红布条,可观察到的现象是()
A、慢慢褪色B、立即褪色
C、先褪色后复色D、不褪色
8.SO2既有氧化性,又有还原性,主要表现为还原性。
下列反应中,SO2表现为氧化性的反应是()
A、SO2+2H2S=3S↓+2H2OB、SO2+NO2
SO3+NO
C、SO2+2KOH=K2SO3+H2OD、SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl
9.下列说法正确的是
A.二氧化硫通入石蕊试液中,溶液先变红,后褪色
B.少量二氧化硫通入漂白粉溶液中的化学方程式:
SO2+H2O+Ca(ClO)2==CaSO3↓+2HClO
C.亚硫酸钠溶液使溴水褪色的离子方程式:
SO32—+H2O+Br2==SO42—+2H++2Br—
D.亚硫酸钠溶液中加入硝酸的离子方程式:
SO32—+2H+==SO2↑+H2O
10.检验未知溶液中是否含有SO42-,下列操作中最合理的是()
A.加入硝酸酸化的硝酸钡溶液B.先加硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液
C.加盐酸酸化了的BaCl2溶液D.先加盐酸酸化,再加入BaCl2溶液
11.为了除去CO2气体中的SO2气体,下列对于仪器和药品的组合中合理的是()。
仪器:
①洗气瓶②干燥管
药品:
③生石灰④苏打溶液⑤小苏打溶液
A.①⑤B.②⑤C.①③D.①④
12.向BaCl2溶液中通入SO2至饱和,此过程看不到明显变化。
再向溶液中加入一种物质,溶液变混浊。
加入的这种物质不可能是()
A.FeCl3溶液B.AlCl3溶液C.Na2S溶液D.AgNO3溶液
二、非选择题
1.有一同学向盛有品红溶液的试管中通入一种气体后,品红溶液褪色。
请设计简单实验证明该同学通入的气体是Cl2还是SO2。
2.对某次采集的酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到数据如下:
时间
开始
8小时
16小时
24小时
32小时
40小时
48小时
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
回答:
(1)放置时,雨水样品pH变化的主要原因。
(2)pH变化的化学方程式。
3.实验室制取SO2的反应原理为:
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是_____________→_____________→_____________→_____________→
_____________→_____________→_____________→_____________(填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器的作用与原理是_____________。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是_____________。
(4)Ⅳ处观察到的现象是_____________。
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会_____________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重mg,则本实验中SO2的转化率为___________。
【答案与解析】
一.选择题
1.A
2.D
[解析]硫在空气中和纯氧中燃烧都生成SO2,SO2只有在催化剂存在条件下才能生成SO3。
3.C
[解析]SO2在反应中表现氧化性,即接受电子,化合价降低。
A项反应中
,硫的化合价升高;B项反应中
,硫的化合价不变;C项反应中
,硫的化合价降低;D项反应中
,硫的化合价升高。
4.D
[解析]A选项检验的是SO2;B选项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C选项不管有没有CO2都会产生白色沉淀,不能验证有无CO2;只有D选项,KMnO4酸性溶液将SO2完全吸收,通过澄清石灰水,若有白色沉淀一定有CO2,若无沉淀则无CO2,故正确答案为D。
5.D
[解析]CO2和SO2与CaCl2溶液不反应,过量的CO2与石灰水和Ba(OH)2溶液反应生成可溶的Ca(HCO3)2和Ba(HCO3)2,均无沉淀,而SO3与H2O反应生成H2SO4,然后与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。
6.B
[解析]C、D中因反应Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl,使C中有沉淀,D中紫色不褪去。
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