1、硫和二氧化硫(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)1.绿色植物是空气天然的“净化器”,研究发现,1公顷柳杉每月可以吸收160 kg SO2。下列物质中不能用于吸收空气中的SO2的是()A.AlCl3B.CaOC.NaOHD.NH3H2O【解析】选A。SO2属于酸性氧化物,能够跟碱性氧化物或碱发生反应而被吸收。2.KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液中,溶液先变蓝后褪色。此过程中二氧化硫表现出()A.酸性B.还原性C.氧化性D.漂白性【解析】选B。将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液,溶液先变蓝后褪色,说明先生成碘,
2、碘继续与二氧化硫反应生成HI和硫酸,发生I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI,反应中二氧化硫表现还原性。3.(2020邯郸高一检测)为了除去CO2气体中的SO2气体,下列仪器和药品组合合理的是()仪器:洗气瓶干燥管药品:固态生石灰苏打溶液小苏打溶液A.B.C.D.【解析】选A。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NaHCO3溶液反应,又能与Na2CO3溶液反应;CO2能与Na2CO3溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应。4.少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是()A.
3、该实验表明SO2有漂白性B.白色沉淀为BaSO3C.该实验表明FeCl3有还原性D.反应后溶液酸性增强【解析】选D。往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,这是因为SO2+H2OH2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以S和Fe3+发生反应,生成Fe2+和S,所以溶液颜色由棕黄色变成浅绿色(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4) 和H2SO4生成,所以酸性增强。5.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液
4、溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊溶液溶液变红色后不褪色SO2有酸性,没有漂白性【解析】选B。本题主要考查SO2的相关性质。A项中,SO2使酸性KMnO4褪色说明SO2有还原性,不是氧化性。C项中SO2与NaOH反应生成产物仍为无色,现象不明显,但SO2与NaOH反应了,故C错;D项中紫色石蕊试液变红是H2SO3的酸性,不是SO2的酸性,故D项错误。【加固训练】将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是()A.试管中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性B.试管中溶液褪色,说明SO2有漂白性C.试管中能产生白色沉淀,说明SO2
5、有酸性D.试管中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性【解析】选D。SO2与氯水发生氧化还原反应不产生淡黄色沉淀,故A错误;试管中溶液褪色,因为SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故B错误;SO2与BaCl2溶液不反应,试管中不能产生白色沉淀,故C错误;SO2与氯化铁溶液反应,二氧化硫被氧化生成硫酸,铁离子被还原生成亚铁离子,溶液颜色变浅,说明SO2有还原性,故D正确。6.下列溶液中通入SO2,发生反应的原理与SO2使酸性KMnO4溶液褪色原理相同的是()A.淀粉I2溶液褪色B.品红溶液褪色C.NaOH酚酞溶液褪色D.石蕊溶液变红【解析】选A。淀粉I2溶液是蓝色,通入S
6、O2,二者反应生成氢碘酸和硫酸,反应方程式为I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI,二氧化硫被I2氧化,体现了二氧化硫的还原性,二氧化硫能被强氧化剂高锰酸钾氧化,5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2+4H+,体现了二氧化硫的还原性,褪色原理相同,故A正确;二氧化硫能使品红褪色,体现了二氧化硫的漂白性,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是二氧化硫的还原性,故B错误;通入SO2,NaOH酚酞溶液褪色,与二氧化硫是酸性氧化物有关,故C错误;通入SO2,石蕊溶液变红,与二氧化硫是酸性氧化物有关,故D错误。【加固训练】(2020绵阳高一检测)有学生为了证明SO2是一种酸性氧化物,做了以下实验:向滴有
7、酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体,溶液褪色,关于该实验下列说法错误的是()A.该实验一定能证明SO2是一种酸性氧化物B.若SO2是一种酸性氧化物,溶液中可能发生的反应是:SO2+2NaOHNa2SO3+H2OC.若SO2是一种酸性氧化物,溶液中可能发生的反应是:SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3D.若要证明SO2是一种酸性氧化物,还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液【解析】选A。酸性氧化物的概念:能够与水反应只生成对应的酸,能够与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。A项,向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体,溶液褪色,可能是因为二氧化硫的漂白性,所以该实验不能说
8、明二氧化硫为酸性氧化物,故A错误;若SO2是一种酸性氧化物,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠溶液再与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠,故B、C正确。若加入NaOH溶液恢复原色,则说明SO2为酸性氧化物,若滴加酚酞,溶液颜色不变,也可说明SO2为酸性氧化物,D项正确。7.(2020大连高一检测)如图所示,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,反应生成SO2,立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()选项实验现象解释ABa(OH)2溶液变浑浊SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液
9、反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性DNaOH的酚酞溶液褪色SO2具有漂白性【解析】选D。A项,SO2+Ba(OH)2BaSO3+H2O,正确;B项,SO2溶于水生成H2SO3,进而与Na2S溶液反应生成S单质,正确;D项,SO2与水反应生成的H2SO3中和了NaOH溶液,不是漂白性,错误。8.(2020湘潭高一检测)将标准状况下3 360 mL SO2气体通入100 mL 2 molL-1的NaOH溶液中充分反应,所得溶液的溶质是()A.Na2SO3B.NaHSO3C.Na2SO3和NaHSO3D.NaOH和Na2SO3【解析】选C。=,因为I-,A正确; SO2是大气污染物
10、,由于SO2是酸性气体,可以与NaOH发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,所以可以用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气,B正确;若SO2与FeCl3不发生反应,向A中加入KMnO4溶液,发生反应:2KMnO4+5SO2+ 2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4,溶液紫红色褪去;若SO2与FeCl3发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+ 2HCl+2FeCl2;当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时,会发生反应:Mn+5Fe2+8H+Mn2+ 5Fe3+4H2O,溶液紫红色也褪去,因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应,C错误;若A中发生了氧化还原反应:SO2+2
11、H2O+2FeCl3H2SO4+2HCl+2FeCl2,溶液中含有硫酸,当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,会发生反应:H2SO4+ BaCl2BaSO4+2HCl,产生白色沉淀;若没有发生氧化还原反应,则由于酸性HClH2SO3,向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,不产生白色沉淀,D正确。【加固训练】已知2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3,某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是()A.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,现象是石蕊试液先变红后褪色C.按照甲丙乙丁的连接顺序,可用装置丙检验
12、分解产生的SO3D.将装置丁中的试剂换为NaOH溶液能更好地避免污染环境【解析】选B。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N2,排除装置内空气,避免空气中氧气的干扰,故A正确;装置乙不能检验二氧化硫的存在,产物中有三氧化硫溶于水形成硫酸溶液,遇到石蕊试液也会变红色,二氧化硫遇到石蕊试液只能变红色,不能褪色,故B错误;按照甲丙乙丁的连接顺序,装置丙中如果出现白色沉淀,说明产生SO3,可用装置丙检验分解产生的SO3,故C正确;丁装置中饱和亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫,而氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,则将装置丁中的试剂换为NaOH溶液能更好地避免污染环境,故D正确
13、。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)13.(2020临沂高一检测)二氧化硫是重要的工业原料,可用如图A装置制取SO2,探究其性质具有非常重要的意义。(1)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8 ,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是_。实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_(用含字母的代数式表示,不用化简)。(2)某学习小组设计用如图所示装置验证二氧化硫的化学性质。能说明二氧化硫具有氧化
14、性的实验现象为 _。为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。方案:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成方案:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去方案:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀上述方案中合理的是_(填“”“”或“”);试管b中发生反应的离子方程式为_ _。【解析】(1)反应停止后还要继续通入一段时间氧气目的是将产物SO3以及未反应的SO2全部赶至吸收装置。装置D中增加的质量为SO3的质量,装置E中沉淀为BaSO4,根据硫元素守恒,被氧化的SO2的物质的量为 mol,未被氧化的SO2的物质的量为 mol,故SO2的转化率为100%。(2)SO2能将氧化,生成硫单质。方案,Cl-与Ag+反应可得到AgCl白色沉淀;方案中氯水可使品红溶液褪色;方案中产生白色沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O4H+S+2Cl-。答案:(1)使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收100%(2)试管a中出现淡黄色浑浊SO2+Cl2+2H2O4H+S+2Cl-