?課時(shí)訓(xùn)練11　硫及其重要化合物
基礎(chǔ)鞏固
1.(2020山西大學(xué)附中模塊診斷)下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體為SO2的有(　　)
①使澄清石灰水變渾濁?、谑?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅
③使品紅溶液褪色　④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,該沉淀溶于稀鹽酸?、萃ㄈ脘逅?能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
2.(2020吉林德惠實(shí)驗(yàn)中學(xué)等九校期中)下列有關(guān)硫元素及其化合物的說(shuō)法或描述正確的是(　　)
A.用硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步:SSO3H2SO4
B.酸雨與土壤中的金屬氧化物反應(yīng)后,硫元素以單質(zhì)的形式進(jìn)入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可減少SO2排放,發(fā)生的反應(yīng)為2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.閃鋅礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS),說(shuō)明CuS很穩(wěn)定,不具有還原性
3.(2020河北衡水中學(xué)調(diào)研)食品、大氣、工業(yè)尾氣中SO2均需嚴(yán)格檢測(cè)或轉(zhuǎn)化吸收,下列有關(guān)SO2的檢測(cè)或吸收方法正確的是(　　)
A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒試樣以測(cè)定葡萄酒中SO2的濃度
B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后將沉淀在空氣中洗滌、過(guò)濾、干燥、稱重以測(cè)定大氣中SO2的濃度
C.氨酸法:用氨水吸收尾氣中的SO2后再將吸收液與硫酸反應(yīng),將富集后的SO2循環(huán)使用
D.石灰-石膏法:常溫下用石灰石吸收尾氣中的SO2得到CaSO3,再經(jīng)氧化可用于生產(chǎn)石膏
4.(2020北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)豐臺(tái)學(xué)校期中)根據(jù)SO2通入不同溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是(　　)
選項(xiàng)
SO2通入的溶液
現(xiàn)象
結(jié)論
A
含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液
產(chǎn)生白色沉淀
SO2有還原性
B
H2S溶液
產(chǎn)生黃色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
產(chǎn)生膠狀沉淀
酸性:
H2SO3>H2SiO3
5.(2020湖北武漢三中月考)將一定量鋅與100 mL 18 mol·L-1濃硫酸充分反應(yīng)后,若鋅完全溶解同時(shí)產(chǎn)生0.8 mol氣體,將反應(yīng)后的溶液稀釋得400 mL,測(cè)得溶液中c(H+)=2 mol·L-1,則下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　)
A.氣體中SO2和H2物質(zhì)的量比為6∶1
B.反應(yīng)中共消耗鋅52.0 g
C.所得氣體應(yīng)該為SO2和H2的混合物
D.反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子1.6 mol
6.(雙選)如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能變?yōu)榧t色
B.溶液B轉(zhuǎn)化為溶液C發(fā)生變化的離子方程式為4H++2Fe2++O22Fe3++2H2O
C.溶液酸性:B>C>A
D.加氧化亞鐵可以使溶液C轉(zhuǎn)化為溶液A
7.(2020陜西西安中學(xué)期中)將氣體X通入BaCl2溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,繼續(xù)通入Y氣體,有沉淀生成。則X、Y不可能是(　　)
選項(xiàng)
X
Y
A
SO2
H2S
B
SO2
Cl2
C
NH3
CO2
D
Cl2
CO2
能力提升
8.(2020山東棗莊期末)天然氣因含有少量H2S等氣體導(dǎo)致開(kāi)采應(yīng)用受限,T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,其原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A.該脫硫過(guò)程中Fe2(SO4)3可循環(huán)利用
B.由脫硫過(guò)程可知,氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e2(SO4)3H2SiO3,D正確。
5.A　Zn和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液濃度減小,稀硫酸與Zn發(fā)生反應(yīng)Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑,則生成的氣體為SO2和H2的混合物。生成氣體的物質(zhì)的量為0.8 mol,溶液中剩余硫酸的物質(zhì)的量為12×0.4 L×2 mol·L-1=0.4 mol,參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為0.1 L×18 mol·L-1-0.4 mol=1.4 mol,設(shè)反應(yīng)生成x mol SO2,y mol H2:
Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+H2O
x 2x x
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
y y y
根據(jù)題意可得x+y=0.8、2x+y=1.4,解之,得x=0.6,y=0.2,所以反應(yīng)會(huì)生成0.6 mol 的二氧化硫和0.2 mol 的氫氣;氣體中SO2和H2的物質(zhì)的量之比為3∶1,故A錯(cuò)誤;生成1 mol 混合氣體轉(zhuǎn)移2 mol 電子,消耗1 mol 的鋅,所以反應(yīng)中共消耗金屬Zn的質(zhì)量為0.8×65 g·mol-1=52 g,故B正確;由以上分析可知?dú)怏wA為SO2和H2的混合物,故C正確;生成1 mol 混合氣體轉(zhuǎn)移2 mol 電子,所以反應(yīng)共轉(zhuǎn)移1.6 mol電子,故D正確。
6.AC　含二氧化硫的廢氣通入酸性硫酸鐵溶液中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++2H2O+SO22Fe2++SO42-+4H+,B溶液中含F(xiàn)eSO4和H2SO4,Fe2+與KSCN溶液不反應(yīng),但若SO2不足,則溶液B中仍含F(xiàn)e3+,滴加KSCN溶液,溶液會(huì)變成紅色,A正確;溶液B轉(zhuǎn)化為溶液C時(shí)發(fā)生亞鐵離子被氧氣氧化為三價(jià)鐵離子的反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,B錯(cuò)誤;反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積不變,溶液A為Fe2(SO4)3溶液,溶液中三價(jià)鐵離子水解顯酸性,溶液B中含H2SO4,顯強(qiáng)酸性,溶液C為硫酸鐵和硫酸的混合溶液,溶液C是溶液B發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O得到,雖然消耗氫離子但未完全消耗,溶液仍呈酸性,溶液的酸性:B>C>A,C正確;溶液C為硫酸鐵和硫酸的混合溶液,加入氧化亞鐵,氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、水,與溶液A的組成不同,D錯(cuò)誤。
7.D　二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng),二氧化硫和硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水,硫單質(zhì)不溶于水,故A不符合題意;二氧化硫、氯氣及水反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,故B不符合題意;氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸銨,碳酸銨和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化銨,故C不符合題意;氯氣和氯化鋇不反應(yīng),通入二氧化碳也不反應(yīng),故D符合題意。
8.B　T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵,該脫硫過(guò)程Fe2(SO4)3溶液可循環(huán)利用,故A正確;脫硫過(guò)程中O2直接氧化FeSO4生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3氧化硫化氫生成硫單質(zhì),氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镺2>Fe2(SO4)3>S,故B錯(cuò)誤;脫硫過(guò)程中Fe2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵被氧氣氧化成硫酸鐵,脫硫過(guò)程中O2間接氧化H2S,故C正確;副產(chǎn)物硫單質(zhì)可以用來(lái)制備硫酸、化肥、火柴及殺蟲(chóng)劑等,故D正確。
9.B　通入一段時(shí)間N2,是為了排除空氣中O2的干擾,故A正確;由于NO3-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,所以Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4,故B錯(cuò)誤,C正確;若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明Fe3+也能將SO2氧化,D正確。
10.CD　曲線a表示無(wú)氧環(huán)境下,氯化鋇溶液pH變小,說(shuō)明二氧化硫生成了弱酸亞硫酸,溶液pH降低的原因是SO2+H2OH2SO3H++HSO3-,故A正確;曲線c表示有氧環(huán)境下,氯化鋇溶液pH變化較大,說(shuō)明二氧化硫在水溶液中被氧氣氧化為強(qiáng)酸硫酸,反應(yīng)的離子方程式是2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+,故B正確;氯化鋇、硝酸鋇在有氧環(huán)境下,pH變化幾乎相同,所以不能說(shuō)明曲線d所表示的過(guò)程中NO3-是氧化SO2的主要微粒,故C錯(cuò)誤;0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液在無(wú)氧環(huán)境下可以氧化二氧化硫,依據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)0.2 mol·L-1的KNO3溶液(無(wú)氧)也可以氧化SO2是合理的,故D錯(cuò)誤。
11.答案 (1)S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-　(2)2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH　(3)便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和了解反應(yīng)進(jìn)行的程度(合理即可)　S2-+Br22Br-+S↓　避免空氣中氧氣氧化S2-　S　Fe2++S2-FeS↓
生成更難溶物質(zhì)
解析 (1)硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,硫離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性,水解方程式為S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(2)硫化鈉在空氣中會(huì)緩慢地氧化成硫代硫酸鈉,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH。
(3)Ⅰ.①在硫化鈉溶液中加入酚酞溶液,溶液變紅色,說(shuō)明硫化鈉溶液呈堿性,故酚酞的作用是便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和了解反應(yīng)進(jìn)行的程度,硫離子具有還原性,能與溴發(fā)生置換反應(yīng):S2-+Br22Br-+S↓。②硫離子在空氣中能被氧氣氧化成硫單質(zhì):2S2-+O2+2H2O2S↓+4OH-,苯難溶于水、密度比水小,故苯的作用是隔絕空氣,避免硫化鈉被氧化。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)1的操作①中發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,產(chǎn)生的淺黃色固體是S,實(shí)驗(yàn)1的操作②中先產(chǎn)生淺黃色固體,先發(fā)生反應(yīng)2Fe3++S2-S↓+2Fe2+,硫化鈉過(guò)量,則產(chǎn)生黑色沉淀的離子方程式為Fe2++S2-FeS↓。銀離子的氧化性強(qiáng)于Fe3+,硫離子具有強(qiáng)還原性,在硫化鈉溶液中加入硝酸銀溶液可能發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):2Ag++S2-Ag2S↓,2Ag++S2-S↓+2Ag↓,但是在硫化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液產(chǎn)生黑色沉淀,而不是淺黃色沉淀,說(shuō)明若某一溶液中同時(shí)存在氧化還原反應(yīng)和沉淀反應(yīng),優(yōu)先生成更難溶物質(zhì)。
12.答案 (1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4　還原　(3)2NO+O22NO2　(4)①通N2一段時(shí)間,排除裝置的空氣　飽和亞硫酸氫鈉溶液?、赟O42-+Ba2+BaSO4↓　2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+
(5)SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀
解析 (1)A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)在C中發(fā)生反應(yīng)3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O3BaSO4↓+2NO+4H+,C中白色沉淀是BaSO4,該沉淀的生成表明SO2具有還原性。
(3)C中反應(yīng)生成無(wú)色的NO氣體,在液面上方遇空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+O22NO2。
(4)①為證實(shí)各自的觀點(diǎn),在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,甲同學(xué)認(rèn)為是空氣參與反應(yīng),因此應(yīng)設(shè)法排除空氣,可在原有操作之前增加排空氣操作,該操作是通N2一段時(shí)間,排除裝置中的空氣;乙同學(xué)認(rèn)為是白霧(SO3)參與反應(yīng),可在A、B之間增加洗氣瓶D,D中盛放的試劑是飽和亞硫酸氫鈉溶液。②檢驗(yàn)白色沉淀,發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸,則沉淀為BaSO4,因?yàn)榧淄瑢W(xué)只排除了裝置內(nèi)的空氣而沒(méi)有排除白霧的干擾,而乙同學(xué)只排除了白霧的干擾而沒(méi)有排除空氣的干擾,并且白霧的干擾比空氣中O2的干擾更大。甲中產(chǎn)生沉淀的原因?yàn)镾O42-+Ba2+BaSO4↓,乙中產(chǎn)生沉淀的原因?yàn)?Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+。
(5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B中無(wú)沉淀生成,而C中產(chǎn)生白色沉淀,由此得出的結(jié)論是SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀。
13.答案 (1)NaOH溶液　a　(2)增大氣體與溶液的接觸面積,加快吸收速率　(3)HCHO　(4)NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2　(5)防止溫度過(guò)高使產(chǎn)物分解,也防止氧氣將產(chǎn)物氧化　(6)77.00%
解析 (1)該實(shí)驗(yàn)是以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛,SO2作為尾氣不能排放到空氣中,裝置B的作用是吸收SO2,所以裝置B的燒杯中應(yīng)加入的溶液是NaOH溶液,A為三頸瓶,冷凝水從下口進(jìn)水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;所以冷卻水從a口進(jìn)水。
(2)為了增大氣體與溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率,A中放置了多孔球泡。
(3)HCHO具有揮發(fā)性,在80~90 ℃條件下會(huì)大量揮發(fā),加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率。
(4)該實(shí)驗(yàn)是以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛,則步驟2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHSO3+HCHO+Zn+H2ONaHSO2·HCHO+Zn(OH)2。
(5)次硫酸氫鈉甲醛具有還原性,在敞口容器中蒸發(fā)濃縮,可以被空氣中的氧氣氧化變質(zhì),為了防止溫度過(guò)高使產(chǎn)物分解,也為了防止氧氣將產(chǎn)物氧化,應(yīng)在真空容器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。
(6)根據(jù)題意發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H2O+HSO2-+2I2SO42-+4I-+5H+,SO42-+Ba2+BaSO4↓,由此可得關(guān)系式為
NaHSO2·HCHO·2H2O~BaSO4
154 233
x 0.466 g
列方程解得:x=0.308 g,則所制得的產(chǎn)品的純度為0.308 g×100202 g×100%=77.00%。

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