第三讲硫的转化一、选择题1．下列物质能使品红溶液退色，且退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．①②④B．②③⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥解析 因物质本身具有强氧化性而使有色物质退色的有②、④、⑤、⑥。答案 C2．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解析 A生成BaSO3沉淀；SO2溶于水显酸性，被Ba(NO3)2氧化生成硫酸，进而生成BaSO4沉淀；SO2通入Na2S溶液中会生成单质S沉淀。答案 D3．用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色解析 上下移动①中铜丝，可使反应随时发生和停止，A合理；SO2可使品红退色，B合理；2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，C合理；①中有过量的浓硫酸，直接向①中加水，由于溶解放出大量的热，水易沸腾溅出而引发实验事故，D项不合理。答案 D4．下列四种溶液中一定存在SO的是( )A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生7\nD．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生解析 甲溶液中可能存在SO、CO或Ag＋；乙溶液可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SO，会被氧化成SO，无法判断。答案 C5．浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )A．酸性B．脱水性C．强氧化性D．吸水性解析 蔗糖表面有水分，浓H2SO4可表现吸水性；浓H2SO4使蔗糖炭化表现脱水性；浓H2SO4与炭反应表现强氧化性。答案 A6．下列推断合理的是( )A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C．浓H2SO4有强氧化性，不能与Cu发生剧烈反应D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色解析 KAl(SO4)2·12H2O电离出的Al3＋能水解，生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂，A正确；金刚石能够与氧气发生反应，生成二氧化碳，B错误；浓H2SO4有强氧化性，在加热条件下与Cu可剧烈反应，C错误；SO2使品红溶液褪色，加热颜色能复原；SO2和溴水发生氧化还原反应，加热不能恢复原来颜色，D错误。答案 A7．在氯化钡溶液中通入SO2，溶液澄清，若将氯化钡溶液分盛在两支试管中，一支加入氯水，另一支加烧碱溶液，然后再通入SO2，结果两试管中都有白色沉淀生成。由此得出下列结论合理的是( )A．氯化钡有两性B．两支试管中的白色沉淀均为亚硫酸钡C．SO2有还原性，是酸性氧化物D．溶液的碱性增强，增大SO2在水溶液中的溶解度，SO浓度增大解析 第一支试管中SO2被氯水氧化，生成的白色沉淀是BaSO4，第二支试管中SO2与NaOH反应，生成Na2SO3，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。答案 C8．单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为( )①＋1 ②＋2 ③＋3 ④＋47\nA．②④B．③④C．①②D．①③解析 若X为金属X＋2H2SO4XSO4＋SO2↑＋2H2OX为＋2价；X为＋1、＋3价，两者物质的量之比不是1∶2。若X为非金属X＋2H2SO4XO2＋2SO2↑＋2H2OX为＋4价。答案 A二、非选择题9．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下：方法一(1)甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分。设计下列实验。实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。实验现象：________________________________________________________________________。实验结论：所得灰白色固体的化学式为________________________________________________________________________。(2)乙同学还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)__________________________________。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是__________________________________________________________________。方法二(3)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。对比甲同学的方案，你认为丙同学的优点是①______________________，②______________________。方法三(4)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。7\n写出反应的化学反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 （1）浓硫酸有吸水性、脱水性，在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫，硫可被浓硫酸氧化。(4)丙同学的方案用H2SO4的量少，且没有有毒气体二氧化硫产生。(5)铜片有还原性被氧化成铜离子，过氧化氢有氧化性被还原为水，稀硫酸提供氢离子。答案 (1)灰白色物质溶解，溶液变为蓝色 CuSO4(2)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应(3)①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少 ②不产生污染物SO2(4)H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O10．已知氯水的漂白作用实际上是其中所含的次氯酸引起的。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物引起的，某学习小组进行了以下实验。请回答下列问题：(1)为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了如图所示实验装置，请指出该装置图设计中的不合理之处：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通入品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色不是二氧化硫直接导致的。由此可推测SO2能使品红的水溶液褪色，是微粒____________________在起作用。(3)甲同学的实验如下：取等体积、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，由此，他得出结论：使品红褪色的微粒是SO和HSO，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确________，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为了进一步探究，乙同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20mL，于两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20mL0.1mol·L－1的亚硫酸钠溶液和20mL0.1mol·L－1的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。①微粒浓度(多少)与褪色快慢的关系如下表所示，请用“多”或“少”填写表中画线处的内容。同浓度溶液SOHSOH2SO3褪色速度7\nNa2SO3溶液多少少快NaHSO3溶液较上面__较上面__较上面__慢②根据以上实验你得出的结论是____________________________________________；理由是：_________________________________________________________________。解析 (1)中探究干燥的二氧化硫是否能使品红褪色，要求SO2必须干燥，且因二氧化硫为有毒气体，必须有尾气处理装置。(2)(3)(4)则考查对实验现象的分析，需要注意弱酸盐的水解。答案 (1)①二氧化硫没有干燥(或缺少干燥二氧化硫的装置) ②没有尾气吸收装置(2)H2SO3、HSO或SO(3)不正确 亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸(4)①少 多 多②使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子 SO浓度大，褪色快；而SO浓度小时，褪色慢11．某待测溶液中可能含有SO、SO、CO、HCO、NO、Cl－、Br－中的若干种及一种常见金属阳离子(Mn＋)，现进行如下实验(每次实验所用试剂均是足量的，鉴定中某些成分可能没有给出)。请回答下列问题：(1)根据上述框图信息填写下表(不能确定的不填)：肯定存在的离子肯定没有的离子沉淀D化学式或离子符号(2)待测溶液中是否有SO、SO：__________________________________________________________，若气体D遇空气变红色，则生成沉淀D时肯定发生的反应的离子方程式为________________，形成沉淀B时反应的离子方程式为________________。(3)若Mn＋为常见金属阳离子且原子序数不大于20，则要确定它具体是何种离子的方法是______________________________________________________________________________________________________。解析 由沉淀A与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀D为BaSO4，故溶液中SO、7\nSO至少有一种；由每次实验所用试剂均足量知溶液A中含有Ba2＋，在加入碱后能得到白色沉淀B，则原待测溶液中一定含有HCO；溶液B中加入足量的氯水后仍得到无色溶液，说明原待测液中无Br－不能确定是否有NO、CO、Cl－。若气体D遇空气变红色时，表明D中肯定有NO，沉淀A中肯定有BaSO3。原子序数不大于20的金属阳离子有Li＋、Be2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、K＋、Ca2＋，Al3＋与HCO，SO或SO与Ca2＋不能大量共存，故金属阳离子不可能是Al3＋或Ca2＋由待测溶液与浓NaOH溶液混合后无明显变化知溶液中没有Mg2＋，结合Mn＋为常见离子且原子序数不大于20知Mn＋只能是Na＋或K＋，可通过焰色实验来确定是钾还是钠。答案 (1)肯定存在的离子肯定不存在的离子白色沉淀D化学式或离子符号HCOBr－BaSO4(2)SO、SO至少有一种 3BaSO3＋2H＋＋2NO===2NO↑＋3BaSO4↓＋H2O HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O(3)做焰色反应实验，若透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰，说明是钾；若不透过蓝色钴玻璃片观察到黄色火焰，则说明是钠12．某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：取12.8g铜片和20mL18mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由：________________。可以证明有余酸的实验方案是________(填字母)。a．再加入铁粉b．再滴入BaCl2溶液c．再加入银d．再滴入Na2CO3溶液(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种，请问下列方案中不可行的是________(填字母)。a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)d．用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu2＋的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式：_____________________________________________________________。7\n(4)根据甲、乙两同学的实验方案，除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是________。(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为VmL，请计算剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol·L－1(用含W、V的代数式表示)。解析 (1)随着反应的进行，硫酸会逐渐变稀，浓硫酸有强氧化性，但稀硫酸没有强氧化性，不能氧化铜。证明有余酸就是要证明溶液中有H＋。(2)碱石灰既能吸水，也能吸收SO2，无法确定生成SO2的量。SO2在水中有较大的溶解度，用排水法无法测定产生气体的体积。(3)S2－和Cu2＋反应生成CuS沉淀。(4)要测定余酸的浓度，必须知道反应后溶液的体积。(5)反应掉Cu的质量为(12.8－W)g，n(Cu)＝＝mol。根据反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑，可知反应掉的硫酸为：n(H2SO4)＝2n(Cu)＝mol，所以剩余的硫酸为：18mol·L－1×0.02L－mol＝mol，其浓度为mol·L－1。答案 (1)铜片过量，随着反应的进行，硫酸逐渐变稀，氧化性减弱，稀硫酸与铜不反应 ad(2)ac (3)Cu2＋＋S2－===CuS↓(4)反应后溶液的体积(5)7
