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时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题6分,共66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.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为
2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
答案 C
解析 S和氧气点燃条件下只能生成SO2,A项错;硫元素以酸根的形式进入土壤,B项错;Cu与浓硫酸反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不与铜反应,生成的SO2小于0.45 mol,D项错误。
2.SO2气体通入BaCl2溶液中,无沉淀产生,但再分别加入①NH3·H2O,②氯水,③H2S溶液均有沉淀产生,这些沉淀分别为( )
A.BaSO4、BaSO3、S B.S、BaSO3、BaSO4
C.BaSO3、BaSO4、S D.BaSO3、S、BaSO4
答案 C
解析 SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀;SO2与Cl2发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,SO+Ba2+===BaSO4↓;SO2具有弱氧化性,可与H2S发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,故分别加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成沉淀BaSO3、BaSO4、S。
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3.[2017·安徽皖江名校联考]下列有关物质的性质类比正确的是( )
A.已知Fe+SFeS,则Cu+SCuS
B.Fe能与CuSO4溶液反应,可知Al与CuSO4溶液也能反应
C.CaSO3与稀盐酸反应生成SO2,可知CaSO3与稀硝酸反应也生成SO2
D.已知H2O2能氧化I-,可知H2O2也能氧化Cl-
答案 B
解析 Cu与S化合生成Cu2S,A错误;Fe能与CuSO4发生置换反应,Al比Fe活泼,故Al与CuSO4溶液也能发生置换反应,B正确;硝酸具有强氧化性,则CaSO3与稀硝酸反应生成CaSO4,生成的气体是NO而不是SO2,C错误;I-还原性较强,H2O2能氧化I-,但H2O2不能氧化Cl-,D错误。
4.[2017·天津河西高三质检]用如图所示装置进行实验,下列对试管①中的试剂及实验现象的解释不合理的是( )
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答案 B
解析 A项,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,正确;B项,SO2通入Ba(NO3)2溶液中,酸性条件下,NO将SO2氧化为SO,得到BaSO4沉淀,错误;C项,SO2与水反应生成H2SO3,使紫色石蕊试液变红,正确;D项,SO2具有还原性,能与酸性KMnO4溶液反应而使溶液褪色,正确。
5.[2016·成都一检]某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸。下列叙述不正确的是( )
A.自然界化合态硫以FeS2、CuFeS2等形式存在
B.火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S
C.该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4
D.1 mol/L H2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器中
答案 D
解析 铁制或铝制容器可以储存浓硫酸,不能储存稀硫酸,D选项错误。
6.某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质,实验现象正确且能达到目的的是( )
A.点燃硫黄产生有刺激性气味的气体,该气体可以漂白纸浆
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B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,说明浓硫酸具有强的吸水性
C.将H2S气体通入CuSO4溶液生成CuS沉淀,说明H2S为强电解质
D.将Al片加入浓硫酸中,反应剧烈,说明浓硫酸具有强的氧化性
答案 A
解析 H2S是弱电解质,之所以能够与CuSO4溶液反应,是因为二者反应生成了难溶于水和酸的CuS沉淀,C错误。
7.选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,下列说法正确的是( )
A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B
B.丁中溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
C.丙中品红溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成
答案 A
解析 检验木炭与热浓硫酸反应的生成物中含有CO2,需排除SO2的干扰,再通入澄清的石灰水中,洗气装置中导管长进短出,A正确;用酸性KMnO4溶液除去SO2时还应再通入品红溶液检验确认是否除尽SO2,否则结论不可靠,B、C、D均不正确。
8.[2016·广东三校联考]为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3
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溶液,再分别滴加如图所示的试剂。
对实验现象的“解释或结论”错误的是( )
答案 D
解析 溴水与Na2SO3溶液反应的离子方程式为Br2+SO+H2O===2Br-+SO+2H+,还原性SO>Br-,A正确;SO和S2-在酸性条件下发生反应SO+2S2-+6H+===3S↓+3H2O产生淡黄色沉淀,B正确;Na2SO3水解使溶液呈碱性,滴入酚酞溶液变红,加入BaCl2溶液后,Ba2+与SO结合成BaSO3沉淀,使SO的水解平衡左移,c(OH-)减小,红色逐渐褪去,C正确;Na2SO3溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液后,NO在酸性条件下可将BaSO3氧化为不溶于盐酸的BaSO4沉淀,因此无法判断Na2SO3溶液是否变质,D错误。
9.[2017·河北张家口模拟]SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2
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溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是( )
A.上述过程中,最终被还原的是NO
B.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸
C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体
D.假设通SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1
答案 D
解析 溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,Fe3+变为Fe2+,后又被氧化为Fe3+,所以最终被还原的是NO,A正确;根据溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色,说明Fe2+迅速被氧化成Fe3+,故硝酸的氧化性比Fe3+强,综上所述氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸,B正确;SO2被氧化后产生的H+和NO构成强氧化体系,氧化Fe2+时生成无色难溶于水的NO气体,C正确;上述过程中,最终被还原的是NO,故相当于SO2与NO之间的氧化还原,有3SO2~2NO,则通入SO2与逸出气体的体积比为3∶2,故D错误。
10.[2016·大连模拟]下列变化的实质相似的是( )
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 ②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色 ③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色 ④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥 ⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应 ⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
A.只有②③④ B.只有⑤
C.只有③④⑥ D.全部
答案 B
解析
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①浓硫酸和浓盐酸浓度减小的原因分别是吸水和挥发;②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色,分别属于“加合型”和“氧化型”;③二氧化硫能使品红溶液和溴水褪色,分别表现漂白性和还原性;④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥,分别表现碱性和还原性;⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放,加热条件下浓硫酸能与木炭反应,都表现浓硫酸的强氧化性;⑥浓硫酸能在白纸上写字,是由于浓硫酸具有脱水性,氢氟酸能在玻璃上刻字,是其与玻璃的成分二氧化硅反应。故只有⑤相似。
11.锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的pH=1。下列叙述不正确的是( )
A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗97.5 g Zn
D.反应中共转移3 mol电子
答案 B
解析 反应后溶液的pH=1,说明硫酸过量,且反应后硫酸的物质的量为0.05 mol,则反应掉的硫酸的物质的量为18.5×0.1 mol-0.05 mol=1.8 mol,A正确;随着反应的进行,硫酸浓度会变稀,可能会生成氢气,所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物,由Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,不论是生成SO2还是H2都是1 mol Zn产生1 mol气体,n(Zn)=n(气体)=n(ZnSO4)==1.5 mol,则反应中共消耗Zn 97.5 g,C正确;反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍,为3 mol,D正确;由硫原子守恒可知n(SO2)=1.8 mol-1.5 mol=0.3 mol,n(H2)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol,所以SO2和H2的体积比为1∶4,B错误。
二、非选择题(共34分)
12.[2017·海口市调研](16分)硫的化合物在生产、生活中应用广泛。
Ⅰ.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2。
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(1)通入足量SO2后,装置B中的现象是__________________ ______________________________;装置C的作用是__________________________________________。
(2)该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:______________________________。
②请设计实验方案验证有Fe2+生成:__________________________________________________________。
Ⅱ.一些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5),大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞,具有生物毒性。
(3)铬是环境中的一种主要污染物,可以用焦亚硫酸钠处理含铬酸性废水(含有CrO),利用氧化还原反应,将六价铬还原为三价铬,S2O被氧化为SO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________________。
(4)已知:
Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3。检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是____________________________________。
答案 (1)溶液蓝色褪去 吸收多余的SO2,防止污染空气
(2)①2Fe3++SO2+2H2O===SO+2Fe2++4H+
②取A中反应后的溶液,向其中滴入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红(或其他合理答案)
(3)4∶3
(4)取少量Na2S2O5
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晶体于试管中,加入适量水溶解,滴入足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
解析 (1)通入SO2后,与I2反应生成I-,所以蓝色消失;装置C是尾气处理装置。
(2)SO2与Fe3+反应生成SO和Fe2+,依据电荷守恒和原子守恒,即可写出方程式。
(3)CrO~Cr3+中Cr的化合价由+6到+3,得3 mol电子,S2O~2SO中S的化合价由+4到+6,失去4 mol电子,依据电荷守恒,CrO与S2O的物质的量之比为4∶3。
13.[2017·金版原创](18分)SO2是无色有窒息性臭味的有毒气体,是一种主要的气态污染物,某化学兴趣小组制备并对SO2的化学性质进行探究。
(1)装置A中反应的离子方程式为______________。
(2)设计实验:利用装置A中产生的气体证明+4价硫具有氧化性:__________________________________。
(3)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。
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装置连接顺序为A→C→________→________→______→F,其中装置C的作用是________,通过________________________现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
(4)利用G装置可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中,加适量的水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中的H2O2完全反应,然后用0.1000 mol·L-1 NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗NaOH溶液20.00 mL。
①图G中球形冷凝管进水口为________(填“a”或“b”)。
②锥形瓶中发生反应的化学方程式为____________________。
③残液中SO2含量为________ g·L-1。
④经过多次测定发现,测定值始终高于实际值,其原因是__________________________。
答案 (1)CaSO3+2H+===Ca2++SO2↑+H2O
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(2)将SO2通入氢硫酸溶液中,出现淡黄色沉淀,证明+4价硫具有氧化性
(3)B E D 除去HCl D中品红不褪色,F中出现白色沉淀
(4)①a ②SO2+H2O2===H2SO4 ③64.00 ④残留液中有剩余的盐酸
解析 (1)亚硫酸钙难溶于水,在离子方程式中用化学式表示,故离子方程式为CaSO3+2H+===Ca2++SO2↑+H2O。
(2)SO2与H2S反应生成S,反应中SO2表现氧化性,利用装置A中产生的气体证明+4价硫具有氧化性,可将产生的SO2气体通入氢硫酸中,出现淡黄色沉淀,则可证明。
(3)次氯酸具有强氧化性,SO2具有还原性,不能利用SO2与Ca(ClO)2直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。应先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强进行判断。A装置用于制备SO2,由于盐酸易挥发,制备的SO2中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,再通入漂白粉溶液中,出现白色沉淀,则证明碳酸酸性比次氯酸强。
(4)①采用逆流冷凝原理通入冷凝水,故从a口通入。
②SO2与H2O发生氧化还原反应。
③设残液中SO2含量为x g·L-1,则
SO2 ~ H2SO4 ~ 2NaOH
64 g 2 mol
0.001 L×x g·L-1 0.02 L×0.1000 mol·L-1
x=64.00。
④残留液中有剩余的盐酸,加热时会挥发出HCl,消耗NaOH,导致测定值始终高于实际值。
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