1、硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化(40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题,每小题7分,共49分)1.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()A.常温下将铁片放入浓硫酸中,剧烈反应生成刺激性气味气体B.大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO3,造成大气污染C.SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性D.浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,浓硫酸表现氧化性、酸性【解析】选C。常温下铁在浓硫酸中发生钝化,没有剧烈反应的现象,A错误;大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2,造成大气污染,B错误;生成CuCl白色沉淀,铜的化合价降低,SO2中+4
2、价的硫被氧化,C正确;浓硫酸与Na2SO3反应制取SO2,强酸制备弱酸,体现了浓硫酸的酸性,D错误。2.已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应:Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,除去SO2中混有的HCl气体,可选用的试剂是()A.石灰水B.浓硫酸C.饱和NaHSO3溶液D.饱和Na2SO3溶液【解析】选C。饱和的亚硫酸氢钠与盐酸反应生成二氧化硫。【补偿训练】下列反应中SO2作氧化剂的是()A.SO2+NO2SO3+NOB.SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBrC.SO2+2H2S3S+2H2OD.SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3【解析】选C。A和B项中,硫元素的化
3、合价升高,SO2作还原剂;D项中的反应不是氧化还原反应。3.某溶液中可能含有S、C、Cl-。为了检验其中是否含有S,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是()A.H2SO4 B.HCl C.NaOH D.NaNO3【解析】选B。检验S时要排除C的干扰,故加HCl,A项H2SO4加入时会引入S,对检验有影响。4.下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是()A.它们都是酸,因此彼此不发生反应B.只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不可以C.鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可D.它们都是二元酸,酸性H2SH2SO3H2SO4【解析】选D。氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化,
4、A错误;亚硫酸与O2反应,故亚硫酸不能露置在空气中,浓硫酸具有吸水性,不能露置于空气中,B错误;向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应,C错误;它们都是二元酸,酸性H2SH2SO3H2SO4,D正确。【补偿训练】下列物质中,既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是()A.H2SB.O2C.NaOH溶液D.S【解析】选D。亚硫酸、SO2可以氧化H2S,O2则可氧化亚硫酸、SO2,NaOH与亚硫酸、SO2反应生成Na2SO3和H2O,而S与亚硫酸、SO2均不发生反应。5.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入
5、足量稀盐酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。已知酸性条件下N具有强氧化性,可以氧化含+4价的硫的微粒。对此实验下述结论正确的是()A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加盐酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4D.此实验能确定Na2SO3是否被部分氧化【解析】选C。硝酸可以将+4价的硫氧化为+6价,加盐酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4,但加盐酸之前也有可能是BaSO3,所以该实验不能确定Na2SO3是否被部分氧化。6.(2020连云港高一检测)已知2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是()A
6、.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境【解析】选A。点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排除装置中的空气,避免空气中氧气的干扰,A正确;装置乙不能检验分解产生的SO2,产物中有SO3对SO2的检验造成干扰,且SO2只能使石蕊溶液变红,B错误;SO3易溶于水,当混合气体经过乙时,SO3会被吸收,所以要想检验SO3,应该把乙和丙的位置互换,C错误;饱和NaHSO3溶液不能吸收尾气SO2,D错误。7.化学实验中常
7、将溶液或试剂进行酸化,下列酸化的处理措施正确的是 ()(提示:HNO3具有强氧化性,可氧化S、Fe2+等离子)A.检验溶液中是否含有S时,用硝酸酸化后再加BaCl2溶液B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化C.检验溶液中是否含有Fe2+时,用硝酸酸化后,加KSCN溶液D.检验溶液中是否含有S时,用盐酸酸化后,加BaCl2溶液【解析】选D。A项中硝酸能将S氧化;B项中高锰酸钾溶液能将氯离子氧化;C项中加入KSCN溶液变红色不能说明原溶液中含Fe2+,也可能含有Fe3+。二、非选择题(本题包括2小题,共21分)8.(10分)已知A是一种不溶于水的固体,在一定条件下有下列转化关系
8、(部分产物及H2O省略)试回答:(1)写出物质的化学式:A_,E_。(2)写出由B和C反应生成A,由F的浓溶液生成C的化学方程式:B+CA_,F(浓)C_。(3)写出D和F的稀溶液反应的离子方程式_。【解析】由A+H2B,A+O2C知:A元素的化合价既能升高,也能降低,故A为非金属元素,B为氢化物,C为氧化物,且B+CA,则A为硫,进一步推知B为H2S,C为SO2,D为FeS,E为SO3,F为H2SO4。答案:(1)SSO3(2)2H2S+SO23S+2H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(合理即可)(3)FeS+2H+Fe2+H2S9.(11分)(2019潍坊高一检测)
9、硫酸盐矿物是金属元素阳离子(包括铵根)和硫酸根结合而成的盐类,由于硫是一种变价元素,在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。回答下列问题:(1)实验室用如图所示装置制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)。实验中C装置的作用是_。B装置中用甲醇作溶剂,反应过程中有CO2生成,写出该反应的化学方程式_。(2)科学酿酒加SO2等辅料。我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量0.25 gL-1。葡萄酒中添加SO2的作用可能是_。A.氧化细菌 B.抗氧化C.漂白 D.增酸作用利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如下图的实验:得出实验结论:干白葡
10、萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论是否合理?说明理由。_。【解析】(1)吸收SO2,防止污染空气。装置B中,SO2与HCOONa、NaOH的甲醇溶液反应制取Na2S2O4,同时生成CO2,配平反应的化学方程式为HCOONa+2SO2+NaOHNa2S2O4+CO2+H2O。(2)葡萄酒中添加SO2的作用是抗氧化、增酸作用。根据图中对比实验,浓度低的亚硫酸溶液不能使品红溶液褪色,干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低,品红溶液滴入干白葡萄酒,红色不褪去,不能说明干白葡萄酒不含SO2或H2SO3。答案:(1)吸收SO2,防止污染空气HCOONa+2SO2+NaOHNa2S2O4+CO2+H2
11、O(2)BD不合理,实验对比说明浓度低的亚硫酸溶液不能使品红溶液褪色,而干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低,故不能使品红溶液褪色(20分钟30分)1.(5分)(2020济南高一检测)下列物质的检验,其结论一定正确的是()A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SB.向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有C或SC.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加HCl时有气体产生,加BaCl2时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被
12、氧化D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2【解析】选C。向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中可能含有S或Ag+,A错误;向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有C或S或HC或HS,B错误;Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,排除S的干扰,C正确;使品红溶液褪色的气体不一定是SO2,D错误。2.(12分)为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按下列步骤操作:(1)写出三种试剂的化学式:A_,B_
13、,C_。(2)加入过量A的目的是_;加入过量B的目的是_;加热煮沸的目的是_。(3)操作是_,操作是_。【解析】当有多种杂质共存时,应认真分析。要使杂质一一除去,必须考虑所加试剂是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去,要除Mg2+,可用含OH-的试剂,除S可用含Ba2+的试剂,故先加入Ba(OH)2。加入的过量 Ba(OH)2中的Ba2+可用K2CO3除去,过量 Ba(OH)2中的OH-以及过量K2CO3中的C,可用稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。答案:(1)Ba(OH)2K2CO3HCl(2)除尽Mg2+和S除尽过量的Ba2+使HCl挥发(3)过滤蒸发3.(13分)(2020衡
14、水高一检测)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:甲方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是_。(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种:_。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。乙方案:实验步骤如下面流程图所示:(4)写出步
15、骤中反应的化学方程式_。(5)步骤中洗涤沉淀的方法是_。(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_(用含有V、m的代数式表示)。【解析】(1)甲方案利用的原理为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为SO2+H2O2H2SO4,H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O。步骤中反应的化学方程式为H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O。(5)步骤中洗涤沉淀时需要重复洗涤23次。(6)根据SO2BaSO4,则尾气中二氧化硫的体积为22.4 L,故尾气中二氧化硫的含量为100%=%。答案:(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)(3)偏低(4)H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O(5)向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水自然流尽后,重复操作23次(6)(或%)