2H2S+3O2
2SO2+2H2O,燃烧产物SO2会污染环境,D错误。
17.在探究SO2的性质实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生的白色沉淀是BaSO3
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明+4价硫具有还原性
C.将过量的SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色,说明SO2不能漂白石蕊
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3酸性强于H2CO3
答案 A
解析 向SO2的水溶液中滴入Ba(NO3)2溶液,SO2与水反应可生成亚硫酸,溶液显酸性,H+和NO
同时存在时可氧化SO2,A中得到的白色沉淀是BaSO4。
18.某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.X中可能含有2种盐
B.a是SO3
C.Y主要含有(NH4)2SO4
D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7价
答案 B
解析 SO2与氨水作用可生成(NH4)2SO3和NH4HSO3,A正确;a是SO2,B错误;(NH4)2SO3、NH4HSO3与足量硫酸反应生成(NH4)2SO4,C正确;硫元素的最高化合价为+6价,(NH4)2S2O8中有两个O显-1价,存在过氧键,D正确。
19.某同学进行SO2的性质实验。
在点滴板a、b、c处分别滴有不同的试剂,再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后,在整个点滴板上盖上培养皿,一段时间后观察到的实验现象如下表所示:
序号
试剂
实验现象
a
品红溶液
红色褪去
b
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
c
NaOH溶液(含2滴酚酞)
红色褪去
下列说法正确的是( )
A.浓硫酸与Na2SO3固体发生了氧化还原反应
B.a、b均表明SO2具有漂白性
C.c中只可能发生反应:
SO2+2OH-===SO
+H2O
D.c中所得溶液的离子浓度一定存在关系:
c(Na+)+c(H+)=2c(SO
)+c(HSO
)+c(OH-)
答案 D
解析 浓硫酸与Na2SO3固体反应可生成Na2SO4、SO2和H2O,该反应中各元素的化合价没有发生变化,是非氧化还原反应,A错误。
SO2可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,表明SO2具有还原性,B错误。
SO2过量时,c中还可能发生OH-+SO2===HSO
,C错误。
c溶液中含有SO
、HSO
等,根据电荷守恒可得:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO
)+2c(SO
),D正确。
二、非选择题
20.甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象如下表所示:
(1)A中反应的化学方程式是_______________________________________。
(2)C中白色沉淀是________,该沉淀的生成表明SO2具有________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是______________________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是____________________________。
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是________。
②进行实验,B中现象:
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。
结合离子方程式解释实验现象异同的原因:
_____________________________________________________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。
B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_______________________________________________。
答案
(1)2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)BaSO4 还原 (3)2NO+O2===2NO2
(4)①通N2一段时间,排除装置的空气 饱和NaHSO3溶液 ②甲:
SO
+Ba2+===BaSO4↓,乙:
2Ba2++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4+4H+,白雾的量要远多于装置中氧气的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
解析
(2)A中白雾可能含有SO3或H2SO4,因B中白色沉淀不溶于稀盐酸,说明该白色沉淀为BaSO4,不是BaSO3;同理,C中的白色沉淀也是BaSO4,并因此说明SO2具有还原性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体,则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色NO2,化学方程式是2NO+O2===2NO2。
(4)①甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响,在Cu与浓硫酸反应前,可先通一会儿N2。
乙同学为除去白雾或SO2中的SO3,可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶。
②在甲、乙两同学的实验中,B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀,说明该白色沉淀都是BaSO4,由于甲同学没有排除白雾的干扰,故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO
+Ba2+===BaSO4↓;乙同学没有排除空气的干扰,其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+。
(5)合并甲、乙两同学的方案进行实验时,B中无沉淀生成,C中产生白色沉淀,说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
21.以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。
用离子方程式解释现象Ⅰ:
__________________________。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO
,含有Cu+、Cu2+和SO
。
已知:
Cu+
Cu+Cu2+,Cu2+
CuI↓(白色)+I2。
①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是________________。
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO
。
a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是________。
b.证实沉淀中含有Cu2+和SO
的理由是__________________________。
(3)已知:
Al2(SO3)3在水溶液中不存在。
经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO
,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:
ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于铝的碱式盐中。
对假设ⅱ设计了对比实验,证实了假设ⅱ成立。
a.将对比实验方案补充完整。
步骤一:
步骤二:
____________________(按上图形式呈现)。
b.假设ⅱ成立的实验证据是____________________________________。
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有________________________。
盐溶液间反应的多样性与________________________有关。
答案
(1)2Ag++SO
===Ag2SO3↓
(2)①析出红色固体
②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO
转化为SO
(3)①Al3+、OH-
②a.
b.V1明显大于V2
(4)亚硫酸盐的溶解性、还原性、在水溶液中呈碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件
解析
(2)①题中明确告知棕黄色沉淀中含有Cu+、Cu2+和SO
,证实含有Cu+的实验现象不能答溶液出现蓝色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也进入了溶液。
②A是BaSO4沉淀,则试剂1的作用是检验上层清液中是否含有SO
,但检验SO
时要防止SO
的干扰,所以试剂1应是HCl和BaCl2溶液;上层清液中没有检出I2,可知I2和SO
反应生成了I-和SO
。
(3)①由题中信息可推知,沉淀中还含有Al3+、OH-。
②在对比实验中要将Na2SO3溶液更换成一种碱,这样就不会生成碱式盐,考虑到Al(OH)3的两性特征,NH3·H2O是最好的选择,步骤一中白色沉淀的成分是碱式亚硫酸铝,在其中加入NaOH溶液,沉淀不会马上溶解,而是先与OH-反应生成Al(OH)3沉淀,这就导致了V1大于V2,通过这一实验事实,即可证实假设ⅱ成立。
22.硫酸工业尾气中SO2的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。
某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中SO2的含量,采用以下方案:
甲方案:
如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。
将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。
当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是_______________________________________________________。
(2)洗气瓶C中的溶液除碘水外,还可以选用一定体积__________。
a.一定浓度的酸性KMnO4溶液
b.一定浓度稀硝酸
c.3%H2O2
d.一定浓度的溴水
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
乙方案:
实验步骤如流程图所示。
(4)写出步骤②中反应的化学方程式_________________________________________________________________。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是_________________________________________________________________。
丙方案:
将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中,其余步骤与乙方案相同。
(6)你认为丙方案是否合理,若合理说明合理的理由,若不合理提出你的改进方案:
____________________________________________________________。
答案
(1)增大SO2气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应
(2)ad
(3)偏低
(4)H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O
(5)用玻璃棒引流,向漏斗中注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水流尽后,重复操作2~3次
(6)不合理,在步骤②和③之间增加“加入足量H2O2溶液”的步骤(或其他合理设计)
解析
(1)多孔球泡可增大SO2与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应。
(2)四个选项中的试剂均能氧化SO2,但稀硝酸和H2O2缺少颜色变化的指示剂。
(3)洗气瓶C中溶液反应消耗的SO2的量固定,通入的尾气的量增大,会使测量结果偏低。
(4)H2O2将SO2氧化为硫酸,故步骤②中反应的化学方程式为H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O。
(6)SO2与Ba(OH)2溶液反应生成的BaSO3容易被O2部分氧化为BaSO4,从而导致测量结果不准确。
改进措施可以是将BaSO3用氧化剂全部氧化为BaSO4,以BaSO4为标准进行计算。