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考点规范练12 硫及其化合物
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指 ( )
A.金 B.硫
C.铜 D.铁
2.(2017上海崇明一模)下列溶液在通入二氧化硫时都会褪色,其中一定能显示二氧化硫漂白性的是( )
A.溴水
B.品红溶液
C.酸性高锰酸钾溶液
D.滴入酚酞的氢氧化钠溶液
3.下列说法正确的是( )
A.H2、SO2、CO均可用浓硫酸干燥
B.固态共价化合物不能导电,熔融态的共价化合物能导电
C.SO2通入氯化钡溶液中生成白色沉淀
D.酸性氧化物一定是非金属氧化物,因此不能与酸溶液发生反应
4.H2S和SO2气体用化学方法鉴别,不能使用下列哪种试剂( )
A.品红溶液
B.NaOH溶液
C.CuSO4溶液
D.滴有淀粉的碘水
5.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( )
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A.上述过程中,最终被还原的是N
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.假设通入SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1
6.(2017广东湛江模拟)下列叙述正确的是( )
A.浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期曝露在空气中,质量都会减小、浓度都会降低
B.氯水和活性炭都可以使红墨水褪色,其原理相同
C.浓硝酸见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D.浓硫酸有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
7.有下列两种转化途径,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是( )
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高产率
C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念,是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高
8.现有一Na2SO3、Na2SO4混合物样品a g,为了测定其中Na2SO3的质量分数,设计了如下方案,其中明显不合理的是( )
A.将样品配制成溶液V1 L,取其中25.00 mL用标准KMnO4溶液滴定,消耗标准KMnO4溶液V2 mL
B.向样品中加足量H2O2,再加足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为b g
C.将样品与足量稀盐酸充分反应后,再加入足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为c g
D.将样品与足量稀盐酸充分反应,生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ,测定干燥管Ⅰ增重d g
9.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向溶液B中滴加KSCN溶液,溶液可能变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O22Fe3++2H2O
C.溶液酸性A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
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10.(2017湖北华中师大附中期末)为了检验S,甲、乙、丙、丁四位同学设计了如下四种方案,其中最优的方案是 ( )
A.方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解
B.方案乙:试液无沉淀(也无气泡)白色沉淀
C.方案丙:试液无沉淀白色沉淀
D.方案丁:试液白色沉淀(过滤)沉淀不溶解
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
11.(6分)SO2是常见的大气污染物,燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。
(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的化学方程式是 。
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液,当生成等物质的量NaHSO3时,两种吸收液的体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)= 。
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效,可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤,使NaOH溶液再生,再生过程的离子方程式为 。
12.(8分)甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。为此甲同学设计如下实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
已知:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。
反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B中有白色沉淀。甲认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3,所以BaCl2溶液可做SO2的吸收液。
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4,产生BaSO4的原因是:
(1)A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。
(2) 。
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为了证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀,乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其他现象;D中红色褪去。
(3)试管B中试剂是 溶液;滴加浓硫酸之前的操作是 。
(4)通过甲、乙两位同学的实验,得出的结论是:SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀;不能用BaCl2溶液做SO2的吸收液。
13.(16分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是环保部门监测有害气体常用的一种药品,硫代硫酸钠在生产过程中常混入少量的亚硫酸钠(Na2SO3)。某化学课外活动小组利用下列装置来测定硫代硫酸钠样品中亚硫酸钠的含量。
(1)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式:
。
(2)组装仪器前,甲同学用装置B、C检验产生的气体,则装置C中应盛有 ,观察到的现象为 。
(3)乙同学称取m1 g硫代硫酸钠样品进行实验。
①组装好上述仪器后,应首先进行的实验操作是 。
②为了较准确地测得实验结果,装置A、C中应分别盛有 和 。
③装置B中滴入过量稀硫酸且充分反应后,需关闭活塞b,打开活塞a,缓缓通入空气一段时间,其目的是 。
④若实验前后装置C的质量分别为m2 g、m3 g,装置D的质量分别为m4 g、m5 g,则样品中Na2SO3的质量分数(设为a)的计算式为 。
14.(2016浙江理综)(20分)Ⅰ.化合物
Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据
。
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(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理 。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化学方程式表示其原理 。
Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)A的组成元素为 (用元素符号表示),化学式为 。
(2)溶液C可溶解铜片,列举该反应的一个实际应用
。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下的密度为1.518 g·L-1),该气体分子的电子式为 。写出该反应的离子方程式 。
(4)写出F→G反应的化学方程式 。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)
。
参考答案
考点规范练12 硫及其化合物
1.B 液态的金属汞,受热易变成汞蒸气,汞属于重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常温下,能和硫反应生成硫化汞,从而防止其变成汞气体,黄芽指呈淡黄色的硫黄,故选项B项正确。
2.B 二氧化硫具有还原性,与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色体现SO2的还原性,A错误;二氧化硫与水反应生成的亚硫酸能够与有机色素化合生成无色物质,具有漂白性,B正确;二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使其褪色体现还原性,C错误;滴入酚酞的氢氧化钠溶液显红色,二氧化硫为酸性氧化物,能够与碱反应,使溶液褪色,D错误。
3.A 浓硫酸具有吸水性,与H2、SO2、CO均不反应,这三种气体均可用浓硫酸干燥,A项正确;熔融态的共价化合物中不含自由移动的离子,故不能导电,B项错误;SO2与氯化钡溶液不反应,C项错误;酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7,D项错误。
4.B 品红溶液遇具有漂白性的SO2会褪色,而遇H2S无明显现象,可以鉴别,A项不符合题意;NaOH溶液与H2S和SO2都能发生反应,没有明显的现象,因此无法鉴别,B项符合题意;CuSO4溶液与H2S发生反应:H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4,产生黑色沉淀,而CuSO4溶液与SO2
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不能发生反应,因此可以鉴别,C项不符合题意;滴有淀粉的碘水呈蓝色,遇SO2发生反应:I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI,溶液褪色,遇H2S发生反应:I2+H2SS↓+2HI,溶液褪色并产生淡黄色沉淀,实验现象不同,可以鉴别,D项不符合题意。
5.D 溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,三价铁离子变为亚铁离子,后又被氧化为三价铁离子,所以最终被还原的是N,A项正确;溶液由棕黄色变为浅绿色,说明三价铁的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色,说明亚铁离子迅速被氧化成铁离子,故硝酸的氧化性强于三价铁,综上所述,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸,B项正确;硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系,氧化亚铁离子时生成无色的一氧化氮气体,C项正确;上述过程中,最终被还原的是N,故相当于二氧化硫与硝酸根离子之间发生氧化还原反应,3SO2~2N~2NO,则SO2与产生的NO气体体积比为3∶2,D项错误。
6.C 浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,二者在空气中浓度都会降低,但浓硫酸的质量增大,A错误;氯水是氧化有色物质使其褪色,而活性炭是吸附有色物质使其褪色,所以原理不同,B错误;浓硝酸不稳定,见光分解生成二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸而使硝酸显黄色,C正确;浓硫酸有强氧化性,在加热的条件下能与Cu发生剧烈反应,常温下几乎看不到反应发生,D错误。
7.A S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,不体现酸性,A项错误;增大一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高SO2的转化率,从而降低成本,B项正确;途径①和②都是由S单质来制备H2SO4,S元素的化合价从0价升高到+6价,制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol e-,C项正确;途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,有副产物二氧化氮,且二氧化氮会污染大气,所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念,D项正确。
8.D 混合物中的Na2SO3与KMnO4溶液发生氧化还原反应,根据得失电子守恒以及消耗标准KMnO4溶液的量计算Na2SO3的物质的量,进而可求出其中Na2SO3的质量分数,A项正确;H2O2将Na2SO3氧化成Na2SO4,再加足量BaCl2溶液,过滤,称量其质量,得出BaSO4的物质的量为 mol,再根据硫原子守恒,Na2SO3、Na2SO4混合物总物质的量为 mol,再结合混合物样品质量为a g,列出方程组,进而求出其中Na2SO3的质量分数,B项正确;样品与足量稀盐酸充分反应消耗了Na2SO3,再加入足量BaCl2溶液与Na2SO4反应生成BaSO4沉淀,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量c g为BaSO4的质量,根据硫原子守恒可以计算出硫酸钠的质量,从而可求出其中Na2SO3的质量分数,C项正确;样品与足量稀盐酸充分反应,Na2SO3转化为SO2气体,通过测定SO2的质量来计算Na2SO3
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的质量,从而求出其中Na2SO3的质量分数,但与足量稀盐酸充分反应会引入氯化氢气体,所以SO2气体的量测量不准确,D项错误。
9.A Fe2(SO4)3与SO2反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+,反应生成H+,故溶液酸性B>A,C项错误;溶液B中可能含有剩余的Fe3+,故A项正确;溶液B转化为溶液C的离子方程式:4H++4Fe2++O24Fe3++2H2O,B项错误;溶液C为硫酸铁和硫酸混合溶液,FeO与H2SO4反应生成FeSO4,D项错误。
10.B A项,与BaCl2溶液反应产生白色沉淀的可能是S、C和Ag+,再加入稀盐酸,BaSO4和AgCl都不溶解,不能检验出S,A错误;B项,加入足量盐酸没有沉淀生成,排除Ag+,没有气体产生,排除C、S,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,则该瓶溶液中一定含有S,B正确;C项,稀硝酸可将S氧化成S,与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀的S不一定是原溶液中的,可能是S被氧化生成的S,C错误;D项,加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的可能是S、S和C,加入盐酸后,BaSO3会转化成BaSO4(酸性条件下N能氧化BaSO3),D错误。
11.答案 (1)2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
(2)①1∶2 ②Ca2++OH-+HSCaSO3↓+H2O
解析 (1)由题意知碳酸钙与二氧化硫及氧气在高温条件下反应生成硫酸钙,同时生成二氧化碳,所以反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。
(2)①假设生成的NaHSO3物质的量都为2 mol。Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,生成2 mol NaHSO3需要1 mol Na2SO3。NaOH+SO2NaHSO3生成2 mol NaHSO3需要2 mol NaOH,两种吸收液物质的量浓度相等,则V(Na2SO3)∶V(NaOH)=1∶2。使NaOH溶液再生的化学反应方程式为NaHSO3+Ca(OH)2NaOH+H2O+CaSO3↓,故离子方程式为Ca2++OH-+HSCaSO3↓+H2O。
12.答案 (2)A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀
(3)饱和NaHSO3 打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹
解析 (2)二氧化硫具有还原性,易被空气中的氧气氧化为SO3,SO3与H2O反应生成硫酸并能与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。(3)滴加浓硫酸之前先打开弹簧夹,通入N2,可排出装置中的氧气,然后滴加浓硫酸。A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,所以B中试剂是饱和NaHSO3溶液,用于除去硫酸酸雾。
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13.答案 (1)Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
(2)品红溶液 品红溶液褪色
(3)①检验装置的气密性 ②氢氧化钠溶液 浓硫酸
③将装置中的二氧化硫赶入装置D中以便被完全吸收
④
解析 (1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
(2)生成的二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,可以检验二氧化硫的存在,装置C中盛有品红溶液。
(3)④依据装置D吸收气体质量变化计算生成二氧化硫的质量,二氧化硫是亚硫酸钠和硫代硫酸钠与硫酸反应共同生成的,实验前后装置D的质量分别为m4 g、m5 g,吸收的二氧化硫质量为m5 g-m4 g,样品中Na2SO3的质量分数为a,则硫代硫酸钠的质量=m1(1-a) g,亚硫酸钠的质量为m1a g,依据硫原子守恒计算生成的二氧化硫物质的量:。
14.答案 Ⅰ.(1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气
(2)Al2O3+2OH-2Al+H2O
(3)MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O
或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,MgO+2HClMgCl2+H2O
Ⅱ.(1)S,Fe Fe3S4
(2)制印刷电路板
(3)H
Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S
(4)H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI
取溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有S;过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若再产生白色沉淀,则有H2SO3
解析 Ⅰ.(1)燃烧的条件:一是达到可燃物的着火点,二是有足量的O2,该反应为分解反应,反应吸热,能降低周围温度;该反应产生的MgO、Al2O3覆盖在可燃物的表面从而隔绝空气;生成的H2O(g)能稀释空气而降低O2的浓度;
(2)固体产物中,Al2O3是两性氧化物,而MgO是碱性氧化物,故用NaOH溶液可以除去Al2O3;
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(3)NH4Cl溶液中,由于N水解而使得溶液显酸性,溶液中的H+能与加入的MgO反应而使得MgO溶解;
Ⅱ.加入KSCN溶液后,溶液变为血红色,可知溶液中含有Fe3+,故C溶液为FeCl3溶液,红棕色固体B为Fe2O3;由F生成G的现象可知,在该反应中I2被还原,则F具有还原性,常见的还原性的含氧酸为H2SO3,故F为H2SO3,G 中含有H2SO4和HI,E为SO2。
(1)根据B、E的成分可知,化合物A中含有Fe、S两种元素;根据Fe2O3的质量为2.400 g可知,2.960 g A中含有n(Fe)=×2=0.03 mol,则A中含有n(S)=
=0.04 mol,故其化学式为Fe3S4;
(2)FeCl3溶液常用于制印刷电路板(2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2);
(3)根据气体在标准状况下的密度可知M(气体)=22.4 L·mol-1×1.518 g·L-1 ≈34 g·mol-1,根据元素种类分析该气体为H2S,其结构与H2O分子相似;在该反应中生成的淡黄色不溶物为单质硫,S的化合价升高,则铁的化合价降低,产物中铁以Fe2+形式存在;
(4)FG的反应中,H2SO3被I2氧化为H2SO4,而I2被还原为HI,反应的化学方程式为H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI;根据要求可知主要检验S和H2SO3的存在,S可用BaCl2检验,而H2SO3可用H2O2氧化后再用BaCl2检验。为排除S对H2SO3检验的干扰,检验S时加入的BaCl2应过量。
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