1、高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-1-第三节 硫的氧化物和硫酸 1.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是()活性炭 氯水 二氧化硫 臭氧 过氧化钠双氧水 ABCD解析:物质的漂白性主要有三种原理:一是由于该物质具有强氧化性,如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等;二是由于物质与有机色素结合成不稳定的无色化合物,如 SO2;三是由于物质具有很大的表面积,具有很强的吸附色素的能力,如活性炭。所以选 C。答案:C2(2009广东惠州 5 月)取某地酸雨水样进行分析,发现其 pH 随时间变化的关系如右图,pH 变化的主要原因是()A亚硫酸的电离程度增大B亚硫酸缓慢被氧化C酸雨
2、中的水分被蒸发D测定的 pH 有误差解析:亚硫酸为弱酸可被空气中的氧气缓慢氧化成强酸硫酸,致使溶液 pH 减小,选项B 正确。答案:B3(2010试题调研,广东惠州 5 月)下列制取硫酸铜的实验设计中,能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是()A铜与浓硫酸共热B用铜片为阳极,石墨为阴极,电解稀硫酸C先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解D适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解解析:A 项有 SO2 生成;B 项耗能较多;C 项也耗能过多。答案:D4向 50 mL 18 mol/L 的 H2SO4 溶液中加入足量的铜片,加热使之反应。充分反应后,被还原的 H2SO4 的物质的量(
3、)A小于 0.45 mol B等于 0.45 molC在 0.45 mol 和 0.90 mol 之间D大于 0.90 mol解析:Cu 与浓 H2SO4 在加热时的反应如下:Cu2H2SO4(浓)=CuSO42H2OSO2由上述化学方程式看出,作氧化剂(被还原)的 H2SO4 的物质的量是参加反应的总 H2SO4的物质的量的 1/2。且随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,降低到一定程度变为稀硫酸后,不再与铜发生反应。所以,在 Cu 足量时,被还原的硫酸的物质的量应小于高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-2-H2SO4 总物质的量的 1/2,即 n(被还原 H2SO4)n(总
4、H2SO4)/2。50 mL 18 mol/L 的 H2SO4 溶液中,n(总 H2SO4)501 000L18 mol/L0.90 mol,所以,n(被还原 H2SO4)n(总 H2SO4)/20.45 mol。答案:A5甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验,结果各自都认为自己的试样中含有 SO24。甲的实验为:(1)乙认为甲的实验不严谨,因为试样 A 中若含有_离子(仅填一种),也会有此现象。乙的实验为:(2)丙认为乙的实验也不严谨,因为试样 B 中若含有_离子(仅填一种),也会有此现象。丙的实验为:若丙方案合理,则回答:(3)其 中试剂 是 _,现 象是 _;试剂是 _,现 象是_(若你认
5、为丙方案不合理,以上四空可以不填)。解析:甲的实验不能证明 SO24 存在,若有 Ag也会如此;乙的实验不能排除 SO23 的干扰,若有 SO23,也会出现此现象;丙的实验中,可先加 HCl,试探 Ag是否存在,还可以消除 SO23 的干扰,如加 HCl 无白色沉淀,证明无 Ag,然后再加 BaCl2,若有白色沉淀,肯定不是 Cl所为,而是 Ba所为,而在酸性条件下,Ba2只能与 SO24 结合成BaSO4。答案:Ag SO23 盐酸 无明显变化 BaCl2 溶液 白色沉淀6.研究性学习小组进行 SO2 的制备及性质探究实验。(1)根据反应 Na2SO3(固)H2SO4(浓)=Na2SO4SO
6、2H2O,制备 SO2 气体。用简图(下图)在方框中画出制备并收集 SO2 的实验装置(含试剂)示意图。高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-3-实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_。(2)将 SO2 气体分别通入下列溶液中:品红溶液,现象是_;溴水溶液,现象是_;硫化钠溶液,现象是_。(3)有一小组在实验中发现,SO2 气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。原因_,验证方法_。原因_,验证方法_。原因_,验证方法_。解析:(1)分析制备二氧化硫的反应原理,由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件
7、确定气体的发生装置;由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和尾气吸收装置,在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。(2)二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,可被溴水氧化,进而使溴水褪色;二氧化硫具有氧化性,能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫,而使溶液变浑浊。(3)由题意可知制取二氧化硫过程中,气体产生缓慢,实验现象很不明显,但不是气密性问题,所以只能与所用试剂有关,如 Na2SO3 变质,被氧化为 Na2SO4 或所用液体不是浓硫酸等。答案:(1)(如图)打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加(2)溶液褪色 溶液褪色 有浅黄色沉淀生成(或溶液
8、变浑浊)(3)Na2SO3 变质 取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,则证明该 Na2SO3 固体变质 所用硫酸不是浓硫酸 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测试样,涂在白纸上,白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸一、选择题1(2010原创)下列说法正确的是()ASO2 能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为 SO2 具有漂白性B SO2 和 Cl2 都有漂白作用,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-4-时,可增强漂白作用C活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性,
9、使有色物质发生还原反应DSO2 使品红溶液褪色,将褪色后的溶液加热,溶液重新变为红色解析:SO2 使溴水、KMnO4 溶液褪色,这是利用 SO2 的还原性,而不是漂白性;等物质的量的 Cl2 和 SO2 作用于湿润的有色物质时,它们之间发生化学反应生成不具有漂白性的物质:Cl2SO22H2O=2Cl4HSO24;活性炭使有色物质褪色是利用它的物理性吸附,不是利用其还原性;SO2 的漂白是一种暂时性漂白,SO2 与品红生成的无色物质不稳定,加热后能够分解,使溶液重新变为红色。答案:D2.(2009辽宁沈阳质检)下列实验报告记录的实验现象正确的是()实验记录A无色无色无现象无色沉淀B红色无色白色沉
10、淀白色沉淀C红色无色无色溶液白色沉淀D无色无色无色溶液无色沉淀解析:二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红,但是不能使其褪色;二氧化硫能使品红溶液褪色;二氧化硫通入到 Ba(NO3)2 溶液中,被氧化成 SO24,与 Ba2反应生成 BaSO4 白色沉淀;通入到 NaOH 和 BaCl2 的混合溶液中,先生成 SO23,而后生成 BaSO3 白色沉淀。答案:B3检验 SO2 气体中是否混有 CO2 气体,可采用的方法是()A通过澄清石灰水B先通过饱和 NaHCO3 溶液,再通过澄清石灰水C先通过 NaOH 溶液,再通过澄清石灰水D先通过酸性 KMnO4 溶液,再通过品红溶液,最后通过澄清石灰水解析:二
11、氧化硫对二氧化碳的检验有干扰作用,因此,在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫气体。答案:D4(2010试题调研,合肥质检)将 SO2 通入 BaCl2 溶液至饱和,未见有沉淀,继续通入另一高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-5-种气体 X 仍无沉淀,则 X 可能是()ANH3BCO2CH2S DNO2解析:SO2 通入 BaCl2 溶液至饱和,未见沉淀,这是因为弱酸不能发生复分解反应制强酸。当通入 NH3 后,NH3 与 H结合成 NH4,溶液中则会有大量的 SO23 生成,产生 BaSO3沉淀;通入 H2S 发生氧化还原反应:2H2SSO2=3S2H2O,故有沉淀生成;通入N
12、O2 时发生反应 NO2SO2H2O=SO24 2HNO,会产生 BaSO4 沉淀;通入 CO2时,由于 H2CO3 弱于 H2SO3 故不能发生反应。答案:B5(2010模拟精选,崇文区模拟)在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是()A苹果块会干瘪B胆矾晶体表面有“白斑”C小试管内有晶体析出DpH 试纸变红解析:浓 H2SO4 具有吸水性和脱水性,前三个实验中显示浓 H2SO4 的吸水性,现象均正确;最后一个实验主要体现浓 H2SO4 的酸性和脱水性,pH 试纸应先变红后变黑。答案:D6要检验某无色溶液是否含有 SO24,下列操作最合理的是()A加入 Ba(NO3
13、)2 溶液后再加稀 HNO3 酸化B加入 BaCl2 溶液后再加盐酸酸化C加入稀 HNO3(酸化)后再加 Ba(NO3)2 溶液D加入盐酸酸化后再加 BaCl2 溶液解析:检验 SO24 时应注意 Ag、CO23、SO23、PO34 等离子的干扰。A、C 项中稀 HNO3具有强氧化性,能将 SO23 氧化为 SO24,故不能排除 SO23 的干扰;B 项中先加 BaCl2而生成的白色沉淀不溶于盐酸,也不能确定含有 SO24,它可能含有 Ag。答案:D7.在某无色溶液中,加入 BaCl2 溶液有白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不消失,则下列关于该溶液的判断中正确的是()A一定含有 SO24B含有 SO
14、24 和 AgC可能含有 SO24 或 Ag或 SO23 或同时含有 SO24 和 SO23D可能含有 SO24 或 CO23解析:该溶液中加入 BaCl2 溶液后生成的白色沉淀可能是 BaSO4、AgCl 或 BaSO3,加稀硝酸后 BaSO3 可转化为 BaSO4,故溶液中含有的离子可能是 Ag、SO24、SO23,但高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-6-不含 CO23。答案:C8(2010改编)将一定量的锌与 100 mL 18.5 molL1 浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体 A 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到 1 L,测得溶液的 pH0,则
15、下列叙述中错误的是()A气体 A 为 SO2 和 H2 的混合物B气体 A 中 SO2 和 H2 的体积比为 41C反应中共消耗锌 95.5 g D反应中共转移电子 1.5 mol解析:内容指向联系分析结论A浓 H2SO4 与 Zn 反应,开始产生 SO2,后期产生 H2正确B本题涉及 Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O 和 ZnH2SO4=ZnSO4H2。根据题意,反应后剩余的 H的物质的量为 1 mol,剩余 H2SO4 0.5 mol,消耗的 H2SO4 是 1.85 mol0.5 mol1.35 mol,生成的气体是 0.75 mol。则有:解得 n(SO2)0.6 mo
16、l,n(H2)0.15 mol正确Cm(Zn)0.75 mol65 g/mol48.75 g错误D转移电子 0.75 mol21.5 mol正确答案:C9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,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是()ANa2SO3 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加硝酸后的不溶性沉淀一定是 BaSO4D此实验能确定 Na2SO3 是否部分被氧化解析:硝酸可以将4 价的硫氧化为6 价,加硝酸后的不溶性沉
17、淀一定是 BaSO4,但加硝酸之前也有可能是 BaSO3,所以该实验不能确定 Na2SO3 是否部分被氧化。答案:C10单质 X 与浓 H2SO4 共热,反应中 X 与 H2SO4 的物质的量之比为 12,则 X 元素在生成物中的化合价可能为()高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-7-1 2 3 4ABCD解析:若 X 为金属X2H2SO4=XSO4SO22H2OX 为2 价若 X 为非金属X2H2SO4=XO22SO22H2OX 为4 价。答案:A二、非选择题11小刚同学探究二氧化硫分别与 BaCl2 溶液、Ba(OH)2 溶液反应的实验。(1)少量 SO2 通入到 Ba(O
18、H)2 溶液中的离子反应方程式为_,过量的 SO2 通入到 Ba(OH)2 溶液中的离子反应方程式为_。(2)请回答有关问题。小刚同学将 SO2 通入到 BaCl2 溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液 操作 白色沉淀 加试剂A 则操作的名称为_,试剂 A 的化学式为_。(3)实验表明,小刚加入试剂 A 后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是_(填化学式),产生该白色沉淀的离子方程式是_。解析:多元酸与碱的反应当酸过量时生成酸式盐,反之生成正盐。SO2 通入 BaCl2 溶液时,本不反应,可却反应生成了白色沉淀,由题意知生成
19、了 BaSO4。答案:(1)SO2Ba22OH=BaSO3H2OSO2OH=HSO3 (2)过滤 HCl(3)BaSO4 2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44H12(2010试题调研,江苏扬州期末)某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验:取 12.8 g 铜片和 20 mL 18 mol/L 的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余外,同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应?简述理由:_。可以证明有余酸的实验方案是_(填字母)。高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网
20、-8-a再加入铁粉b再滴入 BaCl2 溶液c再加入银d再滴入 Na2CO3 溶液(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是_(填字母)。a将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量b将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量 BaCl2 溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀c用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)d用排饱和 NaHSO3 溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:测定反应后的混合液中 Cu2的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至 100 mL,
21、加入足量 Na2S 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式:_。(4)根据甲、乙两同学的实验方案,除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外,尚缺少的测量数据是_。(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂,为此他设计了下列较为简易的实验方案:取出反应后的铜片,进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为 W g,测得反应后溶液的体积为 V mL,请计算剩余硫酸的物质的量浓度_mol/L(用含 W、V的代数式表示)。解析:(1)随着反应的进行,硫酸会逐渐变稀,浓硫酸有强氧化性,但稀硫酸没有强氧化性,不能氧化铜。证明有余酸就是要证明溶液中有 H。(2)碱
22、石灰既能吸水,也能吸收 SO2,无法确定生成 SO2 的量。SO2 在水中有较大的溶解度,用排水法无法测定产生气体的体积。(3)S2和 Cu2反应生成 CuS 沉淀。(4)要测定余酸的浓度,必须知道反应后溶液的体积。(5)反应掉 Cu 的质量为(12.8W)g,n(Cu)(12.8W)g64 gmol112.8W64mol。根据反应方程式 Cu2H2SO4(浓)=CuSO42H2OSO2,可知反应掉的硫酸为:n(H2SO4)2n(Cu)12.8W32mol,所以剩余的硫酸为:18 mol/L0.02 L12.8W32mol0.3612.8W32mol,其浓度为0.36(12.8W)/32V10
23、3mol/L。答案:(1)铜片过量,随着反应的进行,硫酸逐渐变稀,氧化性减弱 ad(2)ac(3)Cu2S2=CuS(4)反应后溶液的体积(5)0.36(12.8W)/32V10313.(2010模拟精选,江苏南通 5 月模拟)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有高考资源网()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-9-下列试剂:0.01 mol/L 酸性 KMnO4 溶液、0.1 mol/L KI 溶液、3%H2O2 溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。【提出猜想】.所得溶液中的金属离
24、子可能含有 Fe2和 Fe3中的一种或两种;.所得气体中可能含有_中的一种或两种。【实验探究】实验操作预期现象结 论验证猜想步骤:取少量 0.01 mol/L 酸性 KMnO4溶液,滴入所得溶液_步骤:_含有 Fe3验证猜想将所得气体通入如下装置_含有两种气体【问题讨论】有同学提出,若另外选用 KSCN 溶液,则仅利用 KSCN 和 H2O2 两种溶液即可完成猜想的所有探究,请对该观点进行评价:_。解析:加热条件下铁与浓硫酸反应的化学原理,可以根据铜与浓硫酸反应的原理迁移,其产物有硫酸铁和二氧化硫;同时随着反应的进行,硫酸的浓度变稀,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。猜想实际是 Fe3、Fe2
25、的检验,因为给出的结论中两种气体均有(猜想中的结论),所以一定含有 Fe2。猜想是 SO2、H2 的检验,要注意试剂、操作和装置对检验方法的限制,例如 H2 的检验不能采用爆鸣实验。教材中 Fe2的检验采用的试剂是 KSCN 溶液和氯水,但该方法在有 Fe3存在的条件下不能使用。答案:【提出猜想】SO2、H2【实验探究】猜想 步骤酸性 KMnO4 溶液紫红色褪去 含有 Fe2步骤另取少量所得溶液,滴加 KI 和淀粉溶液 溶液变为蓝色猜想 甲中 KMnO4 溶液褪色,乙中 KMnO4 溶液颜色不变,试管中收集到气体【问题讨论】不正确。若溶液中含有 Fe3则无法检验溶液中是否含有 Fe2高考资源网
26、()您身边的高考专家 版权所有高考资源网-10-14(2010试题调研,辽宁大连 4 月)某学生为了测定部分变质的 Na2SO3 样品的纯度,设计了如下实验:请回答下列问题:(1)写出 A 装置中玻璃仪器的名称:酒精灯、_。(2)实验开始后,写出 B 中反应的离子方程式_。(3)C 中的现象是_,E 装置的作用是_。(4)按如图所示称取一定量的 Na2SO3 样品放入 A 装置的烧瓶中,滴入足量的 H2SO4 完全反应。然后将 B 中完全反应后的溶液与足量的 BaCl2 溶液反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀 23.3 g,则原样品中 Na2SO3 的纯度为。解析:测定原理为 Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2、MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O、Cl2SO22H2O=H2SO42HCl、BaCl2H2SO4=BaSO42HCl,可得关系式为:Na2SO3BaSO4。样品的质量为:(101050.2)g24.8 g,其中 Na2SO3 的质量为:m23.3 g233 gmol1126 gmol112.6 g,故 Na2SO3 样品的纯度为12.6 g24.8 g100%50.8%。答案:(1)圆底烧瓶、分液漏斗(2)Cl2SO22H2O=4H2ClSO24(3)红色鲜花褪色 吸收未反应的有毒气体,防止有毒气体对大气造成污染(4)50.8%