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自然界中的硫二氧化硫的性质(40分钟70分)一、选择题(本题包括6小题,每小题7分,共42分)1.电视剧《老中医》在卫视上映,并且引起广泛关注。剧中陈宝国所饰演的翁泉海为我们展示了中医中药的博大精深。中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列有关硫单质的说法中不正确的是()A.硫是一种淡黄色的固体B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗C.过量的硫跟铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的还原性D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,发出淡蓝色火焰【解析】选C。A项,硫是一种黄色或淡黄色固体,正确;B项,硫溶于二硫化碳,正确;C项,硫与铁反应时,硫得电子作氧化剂,但反应产物为FeS,表现了硫的氧化性,错误;D项,硫在空气中燃烧生成二氧化硫,发出淡蓝色火焰,正确。【易错提醒】(1)不论氧气是否过量,硫在氧气或空气中燃烧都只能生成SO2,不能生成SO3。(2)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物,氯气与变价金属反应时生成高价态金属氯化物,反应产物均与反应物的用量无关,故氧化性:Cl2S。【补偿训练】下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是()①CuS②FeS③Al2S3④Fe2S3⑤Cu2S⑥FeCl2⑦H2S⑧FeCl3A.②③⑤⑦⑧B.①④⑥⑦C.②③⑤⑥⑦D.④⑥⑦⑧【解析】选A。硫与Cu或Fe等变价金属反应只能生成低价态的Cu2S或FeS,而不能生成CuS或Fe2S3;氢气与硫在加热条件下可发生反应:H2+SH2S。2.火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料,生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是()A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应【解析】选D。利用SO2的还原性,使SO2与O2反应生成SO3,SO3再与水反应生成H2SO4。【补偿训练】1.(2019·唐山高一检测)关于SO2的叙述中正确的是()A.在有的反应中显示氧化性,在有的反应中显示还原性B.是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3D.SO2气体通入BaCl2溶液中,能生成白色沉淀【解析】选A。亚硫酸不稳定,易分解,B项错;SO2和NaOH反应还可能生成NaHSO3,C项错;SO2和BaCl2溶液不反应,D项错。2.(2019·长沙高一检测)下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是()①石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A.①②③B.②③④C.②③④⑤D.全部【解析】选C。SO2、CO2都能与石灰水反应生成沉淀,现象相同,①不能区别;SO2可与H2S反应:2H2S+SO23S↓+2H2O,CO2不能与H2S反应,②可区别;SO2具有还原性,可使③④褪色,而CO2不能,③④可以区别;SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,CO2不能,⑤可以区别。3.关于SO2,下列变化和其相应性质对应关系不正确的是()A.品红溶液褪色——漂白性B.导致酸雨——酸性氧化物C.酸性高锰酸钾溶液褪色——漂白性D.通入H2S溶液中变浑浊——氧化性【解析】选C。SO2具有漂白性,能够和某些有色物质结合生成无色物质,但是不能漂白酸碱指示剂,能使品红溶液褪色,A正确;SO2具有酸性氧化物的通性,空气中的二氧化硫能够与水反应生成亚硫酸,在空气中氧化为硫酸,随雨水落下形成酸雨,二氧化硫是导致酸雨的原因,B正确;SO2具有还原性,被氧化剂氧化为SO3或硫酸,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;二氧化硫中的硫元素化合价处于+4价,具有弱氧化性,通入H2S溶液中变浑浊,反应方程式为2H2S+SO23S↓+2H2O,二氧化硫表现的是氧化性,D正确。4.(2019·安庆高一检测)下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是()①品红溶液②酸性KMnO4溶液③溴水④滴有酚酞的NaOH溶液⑤淀粉碘溶液A.①④B.①②③C.②③⑤D.②③④【解析】选C。解答本题首先要理解SO2与有色试剂作用的化学反应原理,然后根据SO2具有酸性、漂白性、还原性的性质逐项分析。SO2使品红溶液褪色,是由于H2SO3与有色物质化合生成了无色物质;SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、淀粉碘溶液褪色,是由于SO2具有还原性,能分别将KMnO4、Br2、I2还原;SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是由于SO2与NaOH发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。3.(2019·洛阳高一检测)下列离子方程式正确的是()A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:SO2+OH-HSB.向氯水中通入少量的SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SC.将SO2通入饱和的NaHCO3溶液中:2H++CH2O+CO2↑D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+【解析】选B。A应为SO2+2OH-S+H2O;C应为2HC+SO2S+2CO2+H2O;D不反应。4.已知①2H2S+SO23S↓+2H2O②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O。则下列说法正确的是()A.①说明SO2能与酸反应,故SO2具有碱性氧化物的通性B.②若改用稀硫酸,则放出H2C.②和③说明硫具有两性元素的性质D.上述反应说明硫既有氧化性又有还原性【解析】选D。①反应为氧化还原反应,SO2表现氧化性,A错;S能与浓硫酸反应,但不能与稀硫酸反应,B错;单质硫既可以发生氧化反应使化合价升高,也可以发生还原反应使化合价降低,即硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性,C错。【互动探究】(1)反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少?提示:2∶1。由方程式知H2S被氧化得到氧化产物S,SO2被还原得到还原产物S,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1。(2)从硫元素的化合价分析上述含硫化合物中只有还原性的是哪些物质?提示:H2S。当元素处于该元素的最低价态时只有还原性。【补偿训练】对于反应:3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法中正确的是()A.硫是氧化剂,KOH是还原剂B.反应中共转移8mol电子C.还原剂和氧化剂的质量比是2∶1D.根据该反应可用热的强碱溶液洗去试管内壁上的硫单质【解析】选D。反应中硫元素的化合价发生如下变化:硫元素由0→-2、+4价,故S既是氧化剂又是还原剂,还原剂和氧化剂的质量比是1∶2,故A、B、C错误;该反应生成可溶于水的盐,故可用热的强碱溶液洗去试管内壁上的硫单质,D正确。5.下图所示的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生成SO2。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处橙色褪去非金属性: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【解析】选B。浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,SO2具有还原性,能把溴水还原,所以a处橙色褪去,说明SO2的还原性强于溴离子的,但不能说明Br和S的非金属性强弱,A错误;SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,所以b处变为红色,B正确;C.SO2不能把碘化钾氧化生成单质碘,因此c处不可能变为蓝色,C错误;D.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,加热后才能恢复到原来的颜色,D错误。【补偿训练】下列实验报告记录的实验现象正确的是()【解析】选C。SO2通入酚酞溶液中,溶液呈酸性,酚酞溶液颜色无变化,仍为无色;SO2通入品红溶液中,能使溶液变为无色;SO2通入氯水和BaCl2的混合液中,SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl;SO2通入NaOH和BaCl2的混合液中,SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,Na2SO3+BaCl2BaSO3↓+2NaCl。6.(2019·黄冈高一检测)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有沉淀生成,此沉淀是()A.BaSO4B.FeSC.BaSO3D.S【解析】选A。因为Fe3+具有较强的氧化性,在酸性条件下可将SO2氧化:2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+,进而发生反应:Ba2++SBaSO4↓,故所得沉淀为BaSO4。二、非选择题(本题包括2小题,共28分)7.(12分)(2019·聊城高一检测)为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中,F仪器的作用是________________________________________________;(2)D装置中主要反应的离子方程式为______________________。(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④品红溶液若Cl2过量,取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内,再加入________(选填一个序号)试剂。产生的现象是_____________________。若SO2过量,取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内,产生的现象是________________________。【解析】(1)由实验装置可知,气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化,可知B装置为制取Cl2装置,则A装置为制取SO2的装置,因SO2易溶于水,故F仪器的作用为防倒吸。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时,Cl2将SO2氧化生成H2SO4,Cl2被还原为HCl。(3)若Cl2过量,则在D中溶液内除含H2SO4、HCl外,还含有剩余Cl2及HClO,具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,故可选择②③进行检验;若SO2过量,则在D中溶液内会含有SO2、H2SO3,SO2具有漂白性和还原性,故可选用④进行检验。答案:(1)防倒吸(2)Cl2+SO2+2H2O4H++S+2Cl-(3)②③溶液呈红色④红色褪为无色8.(16分)据官方数据可知工业、生活中煤的使用是造成酸雨的主要原因。某化学兴趣小组为了探究燃煤排放气体的成分,该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊液又变澄清。(1)由此可对气体的成分提出什么猜想?(2)为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:①B中应该装什么试剂?②A、C中品红溶液的作用分别是什么?③通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:A中品红溶液褪色;C中品红溶液不褪色;D中澄清石灰水变浑浊。则气体的成分是什么?【解析】(1)根据所学知识,能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体只有CO2和SO2,所以提出的猜想是猜想1:气体为CO2;猜想2:气体为SO2;猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体。(2)要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并利用SO2的还原性,用酸性KMnO4溶液除尽,再检验CO2气体的存在,以防SO2干扰CO2的检验。答案:(1)气体为CO2;气体为SO2;气体为CO2和SO2的混合气体(2)①酸性KMnO4溶液②A:验证混合气体中是否含有SO2;C:验证SO2是否除尽③CO2和SO2的混合气体(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)9.(2019·济宁高一检测)SO2和Cl2均可用于工业漂白,对于二者的说法正确的是()A.利用SO2的漂白性可使酸性高锰酸钾