秋化学人教版必修1练习431 二氧化硫和三氧化.docx
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秋化学人教版必修1练习431二氧化硫和三氧化
第三节 硫和氮的氧化物
第1课时 二氧化硫和三氧化硫
1.硫在自然界的存在
硫广泛存在于自然界:
(1)游离态:
火山喷口附近或地壳的岩石中。
火山喷出物中含H2S、SO2和SO3等。
(2)化合态
2.硫单质的性质
(1)物理性质
①色态:
黄色晶体,质脆。
②溶解性:
不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
(2)化学性质:
H2
、Fe
O2、
O
①氧化性。
a.与金属反应:
硫在一定条件下可与大多数金属反应生成相应的硫化物,当与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物。
如与Na、Fe、Cu反应为
2Na+S
Na2S,
S+Fe
FeS,
S+2Cu
Cu2S。
b.硫蒸气与H2反应:
化学方程式为S+H2
H2S。
②还原性:
硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,在纯氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,燃烧产物为SO2,化学方程式为S+O2
SO2。
③硫与碱反应:
硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。
如3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O。
3.二氧化硫
(1)物理性质。
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无色
气体
刺激性气体
比空气大
易溶于水
有毒
(2)化学性质。
有关反应方程式或反应现象:
①漂白性
a.作用原理:
能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,这种无色物质加热容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
食用用二氧化硫增白的食品对人的肝、肾脏有严重损害,并有致癌的作用。
b.SO2和氯水漂白性比较
②与O2反应:
2SO2+O2
2SO3。
③与H2O反应:
SO2+H2OH2SO3。
④与NaOH反应:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
(3)SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;②用于杀菌消毒。
4.三氧化硫
三氧化硫具有酸性氧化物的性质,主要表现如下:
(1)与H2O反应:
SO3+H2O===H2SO4。
(2)与碱性氧化物(CaO)反应:
SO3+CaO===CaSO4。
(3)与碱[Ca(OH)2]反应:
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O。
(时间20分钟,满分30分)
知识点一 硫的存在与性质
1.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种能溶于水的黄色固体
B.在自然界中既有化合态的硫,又有游离态的硫
C.硫与铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
答案:
A
解析:
硫是一种不溶于水的黄色固体,A项不正确。
2.下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案:
D
解析:
硫燃烧时只能生成SO2,SO3由SO2催化氧化制取,D项错误。
3.若0.1mol某单质与足量的硫充分反应,生成物的质量比该单质的质量增加了1.6g,则组成这种单质的元素不可能是( )
A.AgB.Fe
C.CuD.K
答案:
B
解析:
质量增加了1.6g,则增加的质量是S的质量,故S的物质的量为
=0.05mol,0.1mol某单质与0.05mol的S反应,该单质与S的物质的量之比是2∶1,所以该单质与硫充分反应后,组成该单质的元素在生成物中的化合价为+1,Ag、Fe、Cu、K中只有Fe没有+1价,所以不可能是Fe,Cu会与S反应生成Cu2S。
本题选B。
4.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中
B.分离黑火药中的硝酸钾、木碳和硫黄要用到二硫化碳、水以及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.硫的两种单质之间的转化属于物理变化
答案:
B
解析:
元素在自然界中的存在形式虽然与化学活泼性有关,但不能把非金属性强弱作为判断依据。
如O、N、S非金属性较强,但自然界中有游离的O2、N2、S。
黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤,将滤液蒸发得到晶体硫,滤渣再加水溶解过滤,滤渣为炭粉,蒸发滤液,浓缩结晶得到硝酸钾。
S单质显0价,属中间价态,遇到金属H2时作氧化剂,遇到O2、F2等强氧化性非金属时作还原剂。
硫的不同单质之间的转化属于同素异形体之间的转化,是化学变化。
知识点二 SO2的漂白性
5.二氧化硫能使下列溶液褪色,是利用二氧化硫漂白性的是( )
A.氯水B.溴水
C.品红溶液D.酸性KMnO4溶液
答案:
C
6.下列说法,正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色均是因为SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可增强漂白效果
C.活性炭也能使有色物质褪色,是利用了碳单质具有还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2使品红溶液褪色,将褪色后的溶液加热,溶液又重新变为红色
答案:
D
解析:
SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为它们发生了氧化还原反应,SO2作还原剂,而不是SO2与有色物质化合;当SO2与Cl2按物质的量比1∶1通入时,两者发生反应:
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,失去了漂白作用;活性炭是通过吸附色素而使物质褪色,不是因其具有还原性。
7.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②氯水 ③二氧化硫 ④臭氧
⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④⑥B.①②③⑤
C.②④⑤⑥D.③④⑤⑥
答案:
C
解析:
物质的漂白原理主要有三种:
一是该物质具有强氧化性,如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等;二是该物质与有机色素结合成不稳定的无色物质,如SO2;三是该物质具有很大的比表面积,具有很强的吸附色素的能力,如活性炭。
8.已知盐酸加到品红溶液中,能使品红溶液的红色加深。
试推测:
(1)向品红溶液中通过量SO2的过程中的现象为________;加热后的现象为________。
(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中,观察到的现象为________;加热后的现象为________。
(3)向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后,现象为________________________________________________________________________。
答案:
(1)溶液颜色先变深后又逐渐褪去 逐渐恢复原来的红色
(2)溶液的颜色先变深后又逐渐褪去 不再恢复红色(或仍为无色)
(3)溶液的红色比原来深
解析:
二氧化硫的漂白原理在于能与有机色素结合成无色的不稳定化合物,加热后,无色不稳定的化合物分解,又恢复原来的颜色。
当向品红溶液中通入过量的SO2时,发生如下反应:
SO2+H2OH2SO3,生成的酸能使品红溶液红色加深,因SO2过量,SO2与品红结合成不稳定的无色物质而褪色,加热无色物质分解又逐渐恢复到原来的红色。
当向品红溶液中通入Cl2时,因为Cl2+H2OHClO+HCl,同样生成了酸,品红溶液红色加深,因Cl2过量,Cl2与水反应产生的HClO氧化有色物质而使其褪色,加热后不再恢复红色。
当向品红溶液中通入1∶1的SO2和Cl2时,两者发生反应:
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4,因为生成了酸,使品红溶液颜色加深。
知识点三 硫的氧化物的性质
9.下列关于SO2的说法不正确的是( )
A.能使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
答案:
B
解析:
SO2为有毒气体,B项错误。
10.检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.先通过足量NaOH溶液,再通入澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过过量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
答案:
D
解析:
A项,检验出的是SO2,不能检验CO2;B项,不管是否混有CO2,都不会产生白色沉淀;C项,不管是否混有CO2都会产生白色沉淀;D项,过量酸性KMnO4溶液能将SO2完全吸收,通过澄清石灰水,若有白色沉淀产生,则SO2中一定混有CO2,若无沉淀产生,则SO2中没有CO2。
故本题选D。
11.将SO2通入显红色的酚酞试液中,发现红色消失,主要原因是( )
A.SO2具有漂白性
B.SO2具有还原性
C.SO2具有氧化性
D.SO2溶于水后生成酸
答案:
D
解析:
酚酞试液显红色说明溶液中存在着呈碱性的物质,而二氧化硫溶于水后生成酸,可中和呈碱性的物质,从而使红色消失。
12.下列有关SO3的说法正确的是( )
A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO3不属于酸性氧化物
C.硫粉在过量的氧气中燃烧生成SO3
D.SO3具有漂白性,能使石蕊试液褪色
答案:
A
解析:
SO3+H2O===H2SO4,A项正确。
SO3属于酸性氧化物,B项错误。
不管氧气量的多少,硫在氧气中燃烧的产物都是SO2,C项错误。
SO3不具有漂白性,不能使石蕊试液褪色,D项错误。
13.某化学实验小组的同学探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下图实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2。
某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
若有6mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为________;
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:
________________________________________________________________________,
D:
________________________________________________________________________;
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:
B:
________________________________________________________________________,
D:
________________________________________________________________________。
答案:
(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来
(2)1.806×1024
(3)①品红褪色 品红褪色 ②褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象
解析:
(1)A中分液漏斗的玻璃塞没有取下,漏斗内气体与空气不连通,故打开活塞后液体不能流下。
(2)根据制取Cl2的反应原理可知,每生成1molCl2,消耗4molHCl,转移2mol电子,故有6molHCl参加反应,则转移3mol电子。
(3)SO2具有漂白性,可使品红褪色,但其漂白性是可逆的,加热后会恢复原来的颜色;Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,会把品红氧化而褪色,该过程不可逆,故加热不会恢复原来的颜色。
14.A、B是两种有刺激性气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A________,B________,C________,D________,E________,F________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4
(2)Cl2+SO2+2H2O===4H++SO
+2Cl-
解析:
由框图中A、B两种气体等物质的量加入H2O中,生成含C、D的无色溶液,滴入Ba(OH)2溶液生成沉淀F和溶液D,D中滴入AgNO3溶液有沉淀G,可知溶液C、D中含有SO
、Cl-。
气体B通入到Ba(OH)2溶液有沉淀生成,且B是有刺激性气味的气体,可知B为SO2,则A为Cl2。
课后作业·速达标
时间:
30分钟 满分100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫共同具备的性质是( )
A.都能使品红试液褪色
B.都能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水
C.都有刺激性气味
D.常温下都是气体
答案:
B
解析:
三种氧化物中只有SO2具有漂白性,A项错误;SO2、SO3、CO2均属于酸性氧化物,都能和NaOH溶液反应生成盐和水,B项正确;CO2为无色无味的气体,C项错误;SO3在常温下不是气体,D项错误。
2.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
答案:
B
解析:
SO2的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红色,但不能漂白石蕊试液;SO2能漂白品红溶液,使品红溶液褪色;SO2的饱和溶液加入BaCl2溶液中,SO2与BaCl2不反应,最终还是无色溶液;d试管中发生反应:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。
本题选B。
3.加热硫酸亚铁固体可发生反应:
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将此反应生成的气体通入浓BaCl2溶液中,则( )
A.析出BaSO3沉淀B.未析出BaSO4沉淀
C.逸出SO3气体D.逸出SO2气体
答案:
D
解析:
SO2和SO3通入浓BaCl2溶液中,SO3与水反应:
SO3+H2O===H2SO4,生成的H2SO4与BaCl2反应:
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,在此酸性条件下,不可能有BaSO3沉淀生成,所以有SO2气体逸出。
本题选D。
4.一种盐A和酸B反应,可放出有气味的气体C,C与NaOH溶液反应生成A,C最终氧化成D,D溶于水可生成B,则A和B分别是( )
A.Na2S和HClB.Na2S和H2SO4
C.Na2SO3和H2SO3D.Na2SO3和HCl
答案:
B
解析:
根据选项,可以一一验证。
如B项,Na2S和H2SO4生成H2S气体,H2S与NaOH反应生成Na2S,H2S最终可被氧化成SO3,SO3溶于水可生成H2SO4,同理可排除其他选项。
5.将标准状况下3360mLSO2气体通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,所得溶液的溶质是( )
A.Na2SO3B.NaHSO3
C.Na2SO3和NaHSO3D.NaOH和Na2SO3
答案:
C
解析:
=
=
,因为
<
<1,所以充分反应后所得溶液的溶质为Na2SO3和NaHSO3。
6.如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。
装置内发生的主要反应中不含( )
A.化合反应B.分解反应
C.置换反应D.氧化还原反应
答案:
C
解析:
根据图示可知,装置中涉及的化学反应有CaCO3
CaO+CO2↑(分解反应),SO2+CaO
CaSO3(化合反应),2CaSO3+O2
2CaSO4(既是化合反应又是氧化还原反应),没有发生置换反应,故本题选C。
7.(双选)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.向澄清的石灰水中通入SO2气体:
Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:
SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:
SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.氢硫酸中通入氯气:
H2S+Cl2===S↓+2Cl-+2H+
答案:
BD
解析:
向澄清的石灰水中通入SO2气体,反应的化学方程式是SO2(少量)+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O,对应的离子方程式是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A不正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,反应的化学方程式是SO2+NaOH===NaHSO3,对应的离子方程式是SO2+OH-===HSO
,B正确;SO2气体通入溴水中,反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,对应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO
,C不正确;氢硫酸中通入氯气,反应的化学方程式是H2S+Cl2===S↓+2HCl,对应的离子方程式是H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D正确。
8.
如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项
试剂
现象
结论
A
KMnO4酸性溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
紫色石蕊试液
溶液变红色后不褪色
SO2有酸性、没有漂白性
答案:
B
解析:
高锰酸钾酸性溶液具有强氧化性,体现二氧化硫的还原性,A错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,体现二氧化硫的漂白性,B正确;二氧化硫是酸性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠,C错误;二氧化硫可以使紫色石蕊试液变红,说明二氧化硫溶液具有酸性,但二氧化硫不能使变红后的石蕊试液褪色,D错误,因此答案选B。
9.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。
现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。
下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊溶液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
答案:
A
解析:
SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故A错误;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;SO2有强还原性,与溴水发生反应:
Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,使溴水褪色,C正确;SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,使红色变浅或褪色,D正确。
10.(双选)取一定量的铁粉和硫粉混合物,隔绝空气加热,充分反应后冷却,再加入足量的稀盐酸,标准状况下生成2.24L气体,下列说法正确的是( )
A.原混合物中可能含3.2g硫粉
B.原混合物的质量不可能大于8.8g
C.原混合物中一定含有5.6g铁粉
D.2.24L气体的质量可能大于3.4g
答案:
AC
解析:
本题在于掌握Fe、S、FeS与盐酸之间反应的定量关系。
一定发生的反应有Fe+S
FeS,FeS+2HCl===FeCl2+H2S↓。
可能发生的反应有Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。
2.24L气体是H2S或者是H2S和H2的混合气体。
铁粉过量时,其质量小于3.4g;不论铁粉恰好与硫反应,还是铁粉过量,根据以上三个反应,lmolFe可以生成1mol气体,标准状况下气体的体积为2.24L,说明一定有0.1molFe(即5.6gFe);当5.6g铁粉恰好与3.2g硫粉反应生成8.8gFeS时,FeS与盐酸反应生成2.24LH2S;若硫粉质量大于3.2g时,同样产生2.24LH2S,但原混合物质量大于8.8g。
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(14分)如图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。
试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为________________________________。
(2)⑤的作用是______________________,反应的离子方程式为__________________。
(3)填表格:
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
②
③
④
答案:
(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)吸收过量的SO2,防止污染环境 SO2+2OH-===SO
+H2O
(3)
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
溶液变红色
SO2水溶液显酸性
②
溶液褪色
漂白性
③
溶液变浑浊
氧化性
④
氯水褪色
还原性
解析:
Na2SO3能与H2SO4发生复分解反应;H2SO3是酸,能使石蕊试液变红色;SO2具有漂白作用,可使品红溶液褪色;SO2具有氧化性,能与还原性气体H2S发生反应,生成S:
2H2S+SO2===2H2O+3S↓;SO2具有还原性,能将氯水还原为无色的HCl:
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
SO2是酸性气体,可被NaOH等碱性溶液吸收,反应生成盐和水。
12.(8分)将酚酞滴入Ba(OH)2的稀溶液中,溶液显红色;①通入SO2后红色褪去,并有白色沉淀产生;②继续通入SO2至过量,沉淀消失;③再加少量NaOH溶液,沉淀重新出现;④加盐酸后沉淀又消失。
根据上述实验现象,写出相应反应的离子方程式:
①________;②________;③________;④________。
答案:
①Ba2++2OH-+SO2===BaSO3↓+H2O
②SO2+BaSO3+H2O===Ba2++2HSO
③Ba2++HSO
+OH-===BaSO3↓+H2O
④BaSO3+2H+===Ba2++H2O+SO2↑
解析:
SO2和CO2都是酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质,根据CO2的性质可以类推出SO2与碱的反应规律。
13.(12分)已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:
X________、Y________、A________、B________、C________。
(2)反应①的化学方程式为________________________________________________________________________。
反应②的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案:
(1)Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3
(2)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
解析:
A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO
;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与Fe反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
14.(16分)某化学兴趣小组在学习“硫的化合物的某些性质”时,进行了如下实验:
【实验一】探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放