1、硫和二氧化硫硫酸(40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题,每小题8分,共56分)1.(2020滁州高一检测)下列叙述或操作中正确的是()A.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地注入盛有水的量筒中,并不断搅拌B.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性C.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量水冲洗D.浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为12【解析】选C。稀释浓硫酸时,不能在量筒中进行;浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,只是被还原的元素不同,浓硫酸中是+6价S,而稀硫酸中是H+;浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为11。2.(2020衡阳高一检测)某硫酸厂废气中SO2的回收利
2、用方案如图所示。下列说法错误的是()A.X可能含有2种盐 B.Y可能含有NH4HSO4C.a是SO3 D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7【解析】选C。SO2+2NH3H2O(NH4)2SO3+H2O、SO2+NH3H2ONH4HSO3,A正确;硫酸是强酸,(NH4)2SO3+2H2SO42NH4HSO4+SO2+H2O,B正确;根据B选项的分析,产生的气体是SO2,C错误;(NH4)2S2O8中S的化合价为+6,D正确。【方法规律】工业上三种常用的SO2尾气处理方法(1)钙基固硫法:为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使
3、硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。(2)氨水脱硫法:采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)。(3)钠、碱脱硫法:钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO
4、2+H2O2NaHSO3。3.下列关于硫及其化合物的说法正确的是()A.SO2和SO3都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸B.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化C.铜与硫化合的产物是CuSD.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸【解析】选D。SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B错误;铜与硫化合的产物是Cu2S,C错误。4.(2020洛阳高一检测)如图在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()A.湿润淀粉碘化钾试纸未变蓝,说明SO2能将I-氧化为I2B.品红试纸、沾有
5、KMnO4溶液的滤纸均褪色证明了SO2具有漂白性C.实验后,可把注射器中的物质推入NaOH溶液,以减少环境污染D.蓝色石蕊试纸先变红后褪色【解析】选C。SO2不能将I-氧化为I2,A错误;品红试纸褪色证明SO2具有漂白性,沾有KMnO4溶液的滤纸褪色证明SO2具有还原性,B错误;SO2气体有毒,所以实验后,可把注射器中的物质推入NaOH溶液进行吸收,以减少环境污染,C正确;SO2仅能使蓝色石蕊试纸变红,D错误。【方法规律】(1)因SO2造成的褪色现象分类归纳SO2(2)SO2的检验将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,将褪色后的品红溶液加热又恢复红色,则一定为SO2气体。5.(2017北京高考)
6、根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是()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BH2S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DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3H2SiO3【解析】选C。SO2被FeCl3氧化生成S,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;SO2与H2S溶液发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,C错误;SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得结论为
7、酸性:H2SO3H2SiO3,D正确。6.(2020仓山高一检测)某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是()A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,就能说明SO2具有漂白性B.A装置中比较理想的反应物是Na2SO3固体和质量分数为1%的硫酸C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2+SO2+H2OBaSO3+2HClD.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B部分气密性良好【解析】选D。氯水中存在次氯酸具有漂
8、白作用,也可以使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,A错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,B错误;C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,C错误;检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,D正确。7.(2020益阳高一检测)某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是()A.a、b、c中依次盛装70%的硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液B.实验时,湿润的pH试纸、鲜
9、花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀C.此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性【解析】选B。70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫气体最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,A正确;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,所以湿润的pH试纸不褪色,B错误;SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,二氧化硫能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性,使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性,与
10、Na2S反应生成S说明有氧化性,C正确;点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)8.某学习小组进行浓硫酸对蔗糖的脱水实验,在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖(C12H22O11),加入适量水,搅拌均匀,然后再加入15 mL质量分数为98 %的浓硫酸,迅速搅拌。进行如下探究。(1)观察现象:蔗糖先变黄,再逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状黑色物质,同时闻到刺激性气味。按压此黑色物质时,感觉较硬,放在水中呈漂浮状态。同学们由上述现象推测出下列结论:浓硫酸具有强氧化性;浓硫酸具有吸水性;浓硫酸具有
11、脱水性;浓硫酸具有酸性;黑色物质具有强吸附性。这些结论中依据不充分的是_(填标号)。(2)为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物,同学们设计了如图装置:试回答下列问题:图1的A中最好选用图2中的装置_(填标号)。图1的B装置所装试剂是_;D装置中试剂的作用是_;E装置中发生的现象是_。图1的A装置中使蔗糖先变黑的化学方程式为_;体积膨胀的化学方程式为_。某学生进行实验时,发现D装置中品红溶液不褪色,E装置中有气体逸出,F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,推测F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因_。【解析】(1)蔗糖先变黄,再逐渐变黑,说明有碳单质生成,证明浓硫酸具有脱水性;体积膨胀,形成疏松多
12、孔的海绵状黑色物质,同时闻到刺激性气味,说明碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,证明浓硫酸具有强氧化性;按压该黑色物质时,感觉较硬,放在水中呈漂浮状态,证明该黑色物质表面积较大,具有吸附性。由观察到的现象不能推测出浓硫酸具有吸水性和酸性,选。(2)蔗糖与浓硫酸反应不需要加热,故最好选用图2中的装置。装置B中试剂为品红溶液,用来检验生成物SO2;装置C的作用是除去SO2,装置D的作用是检验SO2是否被除尽;装置E中的Ba(OH)2溶液用来检验生成物CO2,故现象是溶液出现白色浑浊。蔗糖变黑是蔗糖脱水生成碳,化学方程式为C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O;体积膨胀是浓硫酸氧化碳生成
13、大量气体,化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2+2H2O。浓硫酸氧化碳时,部分碳被氧化为CO气体,CO气体能使热的酸性高锰酸钾溶液颜色变浅。答案:(1)(2)品红溶液 检验SO2是否被除尽 溶液出现白色浑浊C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2+2H2OCO气体能还原热的酸性高锰酸钾溶液(20分钟30分)1.(10分)战国策赵策一中关于铜的冶炼,“臣闻董子之治晋阳也,公宫之室,皆以炼铜为柱质。”某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是()A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中B.利用了SO2的氧化性,将
14、SO2直接通入水中C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应【解析】选D。利用SO2的还原性,使SO2与O2反应生成SO3,SO3再与水反应生成H2SO4。2.(20分)(2019北京高考改编)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应。(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_。(2)试剂a是_。(3)工业上是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生的化学方程式为_。(4)
15、试分析以上两种方法哪种好,并说明原因。_【解析】(1)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;(2)由于反应时逸出的SO2气体可能带出少量硫酸,所以试剂a应为除杂试剂,可用饱和NaHSO3溶液;(3)在稀硫酸存在的条件下,Cu与O2反应后的产物CuO迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4,反应方程式为2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O;(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O在加热条件下铜与浓硫酸反应,浓硫酸会被还原为SO2,其利用率降低且生成的气体有毒。而2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O,制得相同质量的产品,消耗的硫酸少,节约能源,不污染环境。答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)饱和NaHSO3溶液(3)2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O(4)2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O制取硫酸铜的方法好。无污染、原料利用率高。
