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课后作业18含硫化合物的性质及应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是()A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2答案D解析SO2通入氢氧化钡溶液中可生成亚硫酸钡沉淀,A项不合题意;硝酸钡溶液中存在着硝酸根离子,当SO2溶于水后,溶液中的H+、NO3-把二氧化硫氧化成硫酸根,得到硫酸钡沉淀,B项不合题意;二氧化硫与硫化钠溶液可生成硫沉淀,C项不合题意;盐酸酸性强于亚硫酸,SO2通入氯化钡溶液不会产生沉淀,D项符合题意。2.SO2和CO2作为酸性氧化物,性质是极相似的。要检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()A.通过品红溶液B.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,再通过澄清石灰水答案D解析此题主要考查SO2和CO2性质的相似性和差异性。CO2和SO2都是酸性氧化物,但SO2有较强的还原性、漂白性,先通过酸性KMnO4溶液将SO2除去,通过品红溶液验证SO2已除尽,最后用澄清石灰水验证CO2的存在。3.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是()A.在接触室中使用铁粉作催化剂B.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源C.把硫铁矿磨成细粉,可以提高原料的利用率D.该反应采用450500 主要是因为该温度下催化剂活性好答案A解析硫酸工业生产中,在接触室中是用V2O5作催化剂,使SO2氧化为SO3,A项错误;使用热交换装置可节约能源,B项正确;把硫铁矿磨碎可增大其与氧气的接触面,使反应更充分,可提高原料的利用率,C项正确;反应温度采用450500,主要原因是该温度下催化剂活性最高,D项正确。4.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀C.无色溶液白色沉淀D.无色溶液无色溶液白色沉淀答案C解析A中,SO2被HNO3氧化为H2SO4,加BaCl2溶液一定生成BaSO4沉淀;B中,Na2SO3被HNO3氧化为Na2SO4,沉淀也是BaSO4;C中,先加硝酸无沉淀,再加BaCl2溶液,所得沉淀可能是AgCl;D中,先加过量盐酸无沉淀,再加BaCl2溶液,产生的白色沉淀一定是BaSO4。5.如图所示是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是()选项现象解释或结论Aa处黄色褪去非金属性:BrSBb处变为红色二氧化硫与水反应生成酸性物质Cc处变为蓝色二氧化硫具有一定的氧化性Dd处红色先褪去后恢复二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定答案B解析根据图示可知,浓硫酸与Na2SO3反应产生SO2气体,SO2与Br2反应:SO2+2H2O+Br2H2SO4+2HBr,说明氧化性Br2SO2,无法比较两者非金属性强弱,A项错误;SO2不能氧化I-,再者溴水易挥发,不能排除Br2氧化I-的可能,C项错误;SO2使品红褪色,加热后才恢复红色,D项错误。6.在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出下图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中方法可行的是()A.B.C.D.答案D解析向浓硫酸中滴加水会导致酸液飞溅;放置一段时间后,胆矾晶体会因失去结晶水而出现变白现象;放置一段时间后饱和KNO3溶液会因失去一部分水而析出晶体;中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使烧瓶中压强减小,试管中的水会在导管中上升形成一段水柱。7.(2018嘉兴一中高三期末考试)实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O),聚铁的化学式可表示为Fe2(OH)n(SO4)3-0.5nm,主要工艺流程如下:下列说法不正确的是()A.炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+4Fe3+4S+6H2OB.气体M的成分是SO2,通入H2O2溶液得到硫酸,可循环使用C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再经蒸干即得绿矾D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏小答案C解析炉渣加入硫酸溶液的同时通入氧气,得到的固体W为S和SiO2,灼烧得到气体M为二氧化硫,溶液X为含有Fe3+的溶液,调节溶液pH得到溶液Z,加热Z可以得到聚铁胶体,溶液X中加入铁后充分反应生成的溶液Y为硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应生成硫单质、硫酸铁和水,反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+4Fe3+4S+6H2O,故A正确;根据上述分析可知,气体M的成分是SO2,通入H2O2溶液得到硫酸,可循环使用,故B正确;溶液X中加入过量铁粉,铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到绿矾,C错误;若溶液Z的pH偏小,则聚铁中生成的氢氧根离子的含量减少,硫酸根离子的含量偏大,将导致聚铁中铁的质量分数偏小,故D正确。8.用下图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是()中试剂中现象解释ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SO32-与Ba2+生成白色BaSO3沉淀B品红溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液变红SO2与水反应生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有还原性答案A解析SO2通入Ba(NO3)2溶液中,首先发生反应SO2+H2OH2SO3,H2SO3电离出的H+提供了酸性环境,而NO3-在酸性环境下具有强氧化性,可以将SO32-氧化成SO42-,故生成的白色沉淀为BaSO4,而不是BaSO3,A项解释错误;SO2可使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,B项正确;SO2可使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,D项正确。9.在环境检测中常用检气法来测定空气中SO2的含量,原理是SO2与KIO3发生反应,用一种有机物作指示剂,其可能反应如下(未配平):KIO3+SO2+H2OI2+H2SO4+KHSO4KIO3+SO2+H2OKI+H2SO4则下列说法正确的是()A.检气法是按照反应原理设计的B.检气法是按照反应原理设计的C.反应均可以设计成检气法,但考虑到相同量KIO3消耗SO2少,所以检气法是按设计的D.反应均可以设计成检气法,但考虑到相同量KIO3消耗SO2多,所以检气法是按设计的答案A解析此题的关键是利用SO2与KIO3反应生成碘单质,利用碘单质能使淀粉溶液变蓝来检验二氧化硫,所以A选项正确。10.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等,则原溶液中H+和SO42-的物质的量之比为()A.14B.27C.12D.831答案A解析设原溶液中硫酸的物质的量为x,硫酸铜的物质的量为y。Fe+H2SO4FeSO4+H21mol1molxx固体减少的质量为56xFe+CuSO4FeSO4+Cum1mol8gy8y固体增加的质量为8y因为残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等,所以减少的质量等于增加的质量。56x=8y所以y=7x所以n(H+)n(SO42-)=2x(x+y)=2x(x+7x)=14。11.(2018湖南六校联考)现有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 mLB.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 gC.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 gD.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溶液的洗气瓶、盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管、盛有碱石灰的干燥管,测定干燥管增重d g答案D解析混合物中的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b233mol,再根据硫原子守恒,Na2SO3、Na2SO4混合物总物质的量为b233mol,再结合混合物样品质量为ag,列出方程组,进而可求出其中Na2SO3的质量分数,B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cg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正确;样品与足量稀盐酸充分反应,挥发出的HCl与NaHSO3反应生成SO2气体,导致SO2气体的量测量不准确,D错误。12.(2018辽宁六校协作体高三上学期联考)Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是()A.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应B.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触C.Y形管乙中产生的为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀D.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体答案D解析玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,A错误;如果产生氨气,氨气极易溶于水会产生倒吸,所以d管不能插入BaCl2溶液中,B错误;SO2与BaCl2不反应,因为H2SO3的酸性比HCl弱,C错误;碱性气体使溶液中存在大量的SO32-,促进BaSO3的生成,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH,产生的氨气为碱性气体,D正确。二、非选择题(本题包括3小题,共40分)13.(14分)如图,A为单质,B为一种具有还原性的二元含氧酸,C为溶液,且溶液中仅有一种溶质,D为气体,E、F为白色沉淀。物质间转化过程中需要加入的试剂未完全标出。回答下列问题:(1)在空格处写出相应物质的化学式:A为;D为;E为。(2)中所加的试剂应该具有(填“氧化”或“还原”)性,可能为或。(3)写出BE的离子方程式:。答案(1)SSO2BaSO3(2)氧化O2H2O2(或其他合理答案)(3)H2SO3+Ba2+2OH-BaSO3+2H2O14.(12分)(2018温州模拟)硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于硫酸亚铁替代品。硫酸亚铁铵在500 时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和。(2)为检验分解产物的成分,设计如图实验装置进行检验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是。为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有(填序号)。A.KSCN溶液B.稀硫酸C.浓盐酸D.KMnO4溶液装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有气体,若含有该气体,观察到的现象为。实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为(用离子方程式表示)。(3)为测定某固体样品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的含量,某实验小组做了如下实验:测定原理:MnO4-+Fe2+H+Mn2+Fe3+H2O(方程式未配平)。测定步骤:步骤一:准确称量20.00 g硫酸亚铁铵晶体,配制成100 mL溶液。步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.100 0 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,重复两次,平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。简述判断滴定终点的方法和现象:。产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量分数为。答案(1)SO2(2)使分解产生的气体完全排入B、C中被充分吸收BDSO3溶液变浑浊SO2+H2O2+Ba2+BaSO4+2H+(3)滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟内不褪色62.72%解析(1)根据氧化还原反应,Fe、N元素的化合价均升高,则一定有化合价降低的元素,从所给的产物判断,产物中还应有SO2。(2)氯化钡与稀盐酸混合液的作用是吸收氨气、三氧化硫,过氧化氢和氯化钡混合液的主要作用是吸收二氧化硫,所以通入氮气的目的是使分解产生的气体全部排入B、C中被充分吸收。盐酸中的氯离子能被高锰酸钾氧化成氯气,为验证A中残留物是否含有FeO,应选择稀硫酸将固体溶解,然后加入高锰酸钾溶液,若溶液褪色或颜色变浅,则证明溶液中含有Fe2+,固体中含有FeO。装置B中BaCl2溶液的作用是检验分解产物中是否有三氧化硫,若含有三氧化硫,则溶液中有硫酸钡沉淀生成,溶液变浑浊。C中的白色沉淀是硫酸钡沉淀,二氧化硫与过氧化氢、氯化钡溶液发生氧化还原反应而生成硫酸钡沉淀,离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+BaSO4+2H+。(3)Fe2+与KMnO4发生氧化还原反应,反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,滴定终点的判断为滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈紫红色且半分钟内不褪色。根据化学反应:MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.10000molL-1KMnO4溶液滴定,n(MnO4-)=0.016L0.10000molL-1=1.610-3mol,则n(Fe2+)=51.610-3mol=810-3mol,20.00g硫酸亚铁铵晶体中含有n(Fe2+)=3.210-2mol,则实验测得产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量分数为3.210-2mol392gmol-120.00g100%=62.72%。15.(14分)Na2SO3和Na2S是硫元素的两种重要化合物。请回答下列问题:(1)向Na2SO3和Na2S的混合溶液中加入稀盐酸,溶液中会产生大量淡黄色沉淀,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是。(2)Na2SO3和Na2S的混合物中,含硫的质量分数为32%,则混合物中的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为。(3)在NaHS饱和水溶液中,c(Na+)=c(S2-)+。(4)已知Na2SO3在高温下分解生成两种产物。某同学称量25.2 g 纯净的Na2SO37H2O晶体在高温下隔绝空气加热至恒重,冷却后称得固体为12.6 g,将其完全溶于水配成1 L溶液,并测溶液的pH。测得溶液的pH大于0.1 molL-1 Na2SO3溶液的pH,写出Na2SO3高温下分解的化学方程式:。答案(1)12(2)1113(3)c(HS-)+c(H2S)(4)4Na2SO33Na2SO4+Na2S解析(1)反应的离子方程式为2S2-+SO32-+6H+3S+3H2O,氧化剂为SO32-,还原剂为S2-。(2)Na2SO3和Na2S中,Na与S的质量比均为4632,Na2SO3和Na2S的混合物中,含硫的质量分数为32%,则含钠的质量分数为46%,则含氧的质量分数为100%-32%-46%=22%,由Na2SO3中硫、氧质量比为3248,则混合物中Na2SO3中的硫的质量分数为324822%=443%,故混合物中Na2S中硫的质量分数为32%-443%=523%,则Na2SO3和Na2S的物质的量之比为4433252332=1113。(3)由物料守恒可得:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。(4)由Na2SO37H2O中Na2SO3的式量与7分子水的式量相同,高温分解后总质量仅相当于失去结晶水,但所得溶液的pH大于0.1molL-1Na2SO3溶液的pH,故可知发生了分解反应:4Na2SO33Na2SO4+Na2S。
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