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配餐作業(yè)(十二)　硫及其化合物 1．硫酸廠有一輛存放過濃硫酸的鐵槽車。某工人違反操作規(guī)程，邊吸煙邊用水沖洗鐵槽車，結(jié)果發(fā)生了爆炸。下列對引起爆炸的原因說法正確的是(　　) A．濃硫酸遇明火爆炸 B．濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸 C．鐵與水(常溫下)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物爆炸 D．稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在空氣中遇明火而爆炸 解析　存放過濃硫酸的鐵槽車，用水沖洗，稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣與空氣混合，達(dá)到爆炸極限，遇到吸煙時(shí)的明火發(fā)生爆炸，D項(xiàng)正確。 答案　D 2．(2018石景山模擬)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鮮、殺菌和抗氧化作用。下列說法不正確的是(　　) A．葡萄酒中的SO2對人體無害，是因?yàn)樗暮亢苌? B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的還原性 C．從紅葡萄酒的顏色判斷，其中的SO2沒有漂白性 D．葡萄酒倒入酒杯搖一搖，可以減少其中SO2的含量 解析　SO2有毒，但是含量在國家規(guī)定范圍內(nèi)對人體無害，通常用作葡萄酒殺菌，故A項(xiàng)正確；二氧化硫具有還原性，具有抗氧化作用，故B項(xiàng)正確；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白紅葡萄酒，故C項(xiàng)錯誤；葡萄酒倒入酒杯搖一搖，壓強(qiáng)減小，氣體溶解度減小，故D項(xiàng)正確。 答案　C 3．下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．蔗糖的“黑面包”實(shí)驗(yàn)中只體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性 B．火柴棍沾上濃硫酸后變黑體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性 C．濃硫酸主要以H2SO4分子存在 D．稀硫酸和濃硫酸性質(zhì)完全相同 解析　蔗糖中加入濃硫酸，蔗糖因脫水生成單質(zhì)碳，濃硫酸因吸水放熱，碳在受熱條件下繼續(xù)被濃硫酸氧化為CO2，濃硫酸表現(xiàn)了脫水性、強(qiáng)氧化性，A項(xiàng)錯誤；火柴棍沾上濃硫酸后變黑體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，B項(xiàng)錯誤；稀硫酸不具有濃硫酸的脫水性、吸水性和強(qiáng)氧化性，D項(xiàng)錯誤。 答案　C 4．(2018蘇北四市三模)在探究SO2水溶液成分和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是(　　) A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明SO2水溶液呈酸性 B．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明SO2水溶液中含有SO C．向SO2水溶液中通入H2S氣體，有淡黃色沉淀產(chǎn)生，說明SO2水溶液具有還原性 D．向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液顏色褪去，說明SO2水溶液具有漂白性 解析　SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3與NaHCO3反應(yīng)生成CO2，酸性H2SO3>H2CO3，A項(xiàng)正確；SO2溶于水顯酸性，H＋與NO結(jié)合成HNO3，HNO3會氧化SO2生成H2SO4，B項(xiàng)錯誤；發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，SO2作氧化劑，C項(xiàng)錯誤；KMnO4具有強(qiáng)氧化性，可以氧化SO2生成SO，SO2表現(xiàn)還原性，D項(xiàng)錯誤。 答案　A 5．研究性學(xué)習(xí)小組做銅與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試管底部有白色固體并夾雜有少量黑色物質(zhì)。倒去試管中的濃硫酸，將剩余固體(含少量濃硫酸)倒入盛有少量水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)所得溶液為藍(lán)色，黑色固體未溶解。過濾、洗滌后，向黑色固體中加入過量濃硝酸，黑色固體溶解，溶液呈藍(lán)色，向所得溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得結(jié)論不正確的是(　　) A．銅與濃硫酸反應(yīng)所得白色固體是CuSO4 B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4 C．白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)可能是CuO D．白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)中含元素Cu、S 解析　Cu與濃H2SO4發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，由于濃H2SO4過量且濃硫酸具有吸水性，故所得白色固體為CuSO4，A項(xiàng)正確；加BaCl2溶液后有白色沉淀生成，已知硝酸過量，說明該鋇鹽的沉淀不溶于硝酸，應(yīng)為BaSO4，B項(xiàng)正確；由于濃硫酸過量，黑色固體不可能為CuO，C項(xiàng)錯誤；黑色固體溶于濃硝酸，溶液呈藍(lán)色，說明含Cu元素，再加入BaCl2溶液產(chǎn)生了不溶于硝酸的沉淀BaSO4，說明原黑色固體中含S元素，該黑色物質(zhì)含Cu、S兩種元素，可能為CuS，也可能為Cu2S，D項(xiàng)正確。 答案　C 6．如表所示有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A. 向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成 該溶液中一定含有SO B. 向某溶液中加入鹽酸，將生成的氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色 該溶液一定含有SO C. 將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色 該氣體一定是SO2 D. 將SO2通入Na2CO3溶液中生成的氣體，先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水中有渾濁 說明酸性 H2SO3>H2CO3 解析　A項(xiàng)，該溶液中也可能含Ag＋；B項(xiàng)，該溶液也可能含HSO；C項(xiàng)，該氣體可能是Cl2、O3等。 答案　D 7．食品、大氣、工業(yè)尾氣中的SO2均需嚴(yán)格檢測或轉(zhuǎn)化吸收，下列有關(guān)SO2的檢測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、過濾、干燥、稱重以測定大氣中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，所得物質(zhì)可用于生產(chǎn)石膏 解析　酸性KMnO4溶液既能與SO2發(fā)生反應(yīng)，也能與乙醇發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；BaSO3能被空氣中的氧氣氧化成BaSO4，B項(xiàng)錯誤；氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3與H2SO4反應(yīng)生成SO2，富集后的SO2可循環(huán)使用，C項(xiàng)正確；常溫下石灰石與SO2不反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。 答案　C 8．在一定體積的18 molL－1的濃H2SO4中加入過量的銅片，并加熱，被還原的硫酸為0.9 mol，則濃硫酸的體積(　　) A．等于50 mL B．大于50 mL C．等于100 mL D．大于100 mL 解析　由Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O知，當(dāng)還原0.9 mol H2SO4時(shí)參加反應(yīng)的H2SO4為0.9 mol2＝1.8 mol。由于Cu不與稀H2SO4反應(yīng)，因此即使銅片過量，硫酸也不能完全反應(yīng)，即原濃H2SO4中n(H2SO4)＞1.8 mol，所以原濃硫酸的體積大于＝0.1 L＝100 mL。 答案　D 9．(2018湖南雅禮中學(xué)月考)含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法，同時(shí)可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　) A．該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4 B．該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2 C．該過程中化合價(jià)發(fā)生改變的元素為Fe和S D．圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4 解析　根據(jù)工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產(chǎn)品硫酸，A、D兩項(xiàng)正確；根據(jù)A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2，B項(xiàng)正確；該過程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫，C項(xiàng)錯誤。 答案　C 【拓展延伸】 1．二氧化硫、一氧化氮是典型的還原劑，而三氧化硫，二氧化氮是典型的氧化劑。 2．工業(yè)合成氨、二氧化硫催化氧化、二氧化氮自身化合是三個(gè)典型的可逆反應(yīng)，常用來命制化學(xué)反應(yīng)的原理類的試題。 10．(2018北京海淀區(qū)適應(yīng)性考試)如圖是利用Cu和濃硫酸制備SO2的反應(yīng)涉及的裝置，下列說法正確的是(　　) A．用裝置甲制備SO2 B．用裝置乙檢驗(yàn)和收集SO2 C．用裝置丙稀釋反應(yīng)后溶液 D．用裝置丁測定反應(yīng)后溶液中c(H＋) 解析　Cu和濃硫酸反應(yīng)生成SO2需要加熱，故A項(xiàng)錯誤；檢驗(yàn)SO2可用品紅溶液，但用向上排空氣法收集SO2時(shí)導(dǎo)管要“長進(jìn)短出”，故B項(xiàng)錯誤；反應(yīng)后溶液仍含有較高濃度的硫酸，稀釋時(shí)宜采用和稀釋濃硫酸一樣的方法，即向水中緩慢倒入反應(yīng)后的溶液并攪拌，故C項(xiàng)正確；NaOH溶液為堿性溶液，應(yīng)盛放在堿式滴定管中，不能用酸式滴定管盛放，故D項(xiàng)錯誤。 答案　C 11．小剛同學(xué)探究二氧化硫分別與BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請回答有關(guān)問題： (1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的離子反應(yīng)方程式為_____________，過量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的離子反應(yīng)方程式為______________________________________。 (2)小剛同學(xué)將SO2通入到BaCl2溶液中，出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，看到了明顯的白色沉淀，為探究該白色沉淀的成分，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程： 則操作①的名稱為____________，試劑A的化學(xué)式為__________。 (3)實(shí)驗(yàn)表明，小剛加入試劑A后，白色沉淀未見溶解，則該白色沉淀的成分是__________(填化學(xué)式)，產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是__________________________________________________ ________________。 解析　(1)SO2為酸性氧化物，通入堿溶液中生成相應(yīng)的鹽和水，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O；通入過量SO2時(shí)，由于H2SO3為二元弱酸，所以得到酸式鹽，Ba(HSO3)2為強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中以Ba2＋、HSO形式存在，離子方程式為SO2＋OH－===HSO。(2)固體、液體分離用過濾方法。SO2通入溶液中可能被O2氧化，猜測白色沉淀可能為BaSO3或BaSO4，故試劑A選鹽酸。為避免產(chǎn)生其他離子的影響，不能選H2SO4或HNO3。(3)BaSO4不溶于鹽酸，應(yīng)考慮空氣中O2將SO2氧化，離子方程式為2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋。 答案　(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O SO2＋OH－===HSO (2)過濾　HCl (3)BaSO4　 2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋ 12．某化學(xué)興趣小組利用如下裝置探究足量Zn與一定量濃硫酸反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物成分(水蒸氣除外)。 (1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。 (2)按氣流方向，儀器的連接順序?yàn)?a)→(　)(　)→(　)(　)→(　)(　)→(　)(　)→尾氣處理(填儀器接口字母編號)。 (3)盛放濃硫酸的儀器名稱為______________；該儀器在使用前應(yīng)洗凈并______________。 (4)試劑X為__________________。 (5)裝置E的作用為____________________________。 (6)裝置C的作用為______________________；證明該裝置中反應(yīng)可逆性的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為_________________。 (7)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使A裝置中物質(zhì)先反應(yīng)一段時(shí)間，再點(diǎn)燃B處酒精燈，原因?yàn)開_______________________________________。 解析　(1)濃H2SO4與Zn反應(yīng)放出SO2氣體，隨著反應(yīng)進(jìn)行稀H2SO4與Zn反應(yīng)放出H2。(2)先檢驗(yàn)SO2氣體，再干燥，最后檢驗(yàn)H2的存在。(3)分液漏斗在使用前要注意檢查是否漏液。(4)用CuSO4粉末遇水變藍(lán)來檢驗(yàn)H2O的存在。(5)堿石灰能吸收酸性氣體和水。(6)檢驗(yàn)SO2存在常用品紅溶液，先褪色加熱又恢復(fù)原色。(7)H2與CuO在加熱前，先排凈裝置中的空氣，否則H2與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。 答案　(1)Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)d　e　h　i　b　c(或cb)　f　g (3)分液漏斗　檢漏(或檢驗(yàn)是否漏液) (4)CuSO4(或硫酸銅、或無水硫酸銅) (5)吸收SO2并干燥H2(或除去SO2和水蒸氣) (6)檢驗(yàn)SO2　加熱褪色后的品紅溶液，溶液恢復(fù)紅色 (7)排出C裝置中的空氣，防止H2與空氣混合加熱發(fā)生危險(xiǎn) 13．興趣小組同學(xué)利用如圖所示裝置(夾持裝置已略去)探究SO2的性質(zhì)，并制取一種常用食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)。請回答下列問題。(實(shí)驗(yàn)前已除去裝置中的空氣) (1)打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)其中的液體不能流下，應(yīng)采取的操作是__________________________________________________。 (2)關(guān)閉K2、K3，打開K1，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________，觀察到裝置C中發(fā)生的現(xiàn)象是__________________________________________________。 (3)裝置D和F的作用是____________________________。 (4)關(guān)閉K1、K3，打開K2。一段時(shí)間后E中有Na2S2O5晶體析出，裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。 (5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下： (已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI) 按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液20.00 mL，實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為________gL－1。若實(shí)驗(yàn)中盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管未潤洗，則測定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化： __________________________________________________。 解析　(1)使用分液漏斗時(shí)應(yīng)取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，保證液體順利流下。(2)裝置A中生成SO2，裝置B中FeCl3溶液與SO2發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e3＋被還原為Fe2＋，SO2被氧化為SO，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平離子方程式。裝置C中發(fā)生反應(yīng)：H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，現(xiàn)象是有淡黃色沉淀生成。(3)裝置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空氣。(4)裝置E中Na2SO3與SO2反應(yīng)生成Na2S2O5。(5)根據(jù)反應(yīng)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI進(jìn)行計(jì)算，則樣品中抗氧化劑的殘留量為 ＝0.128 gL－1。若盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管未潤洗，則消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏高，測定結(jié)果偏高。(6)若Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化，則生成Na2SO4，可以利用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)SO。 答案　(1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)瓶頸處的小孔) (2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　有淡黃色沉淀生成 (3)吸收SO2，防止污染空氣 (4)SO2＋Na2SO3===Na2S2O5 (5)0.128　偏高 (6)取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，再滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成 14．(2018山東淄博摸底)已知硫酸銅加熱分解生成CuO、O2、SO2和SO3(g)。通過測定產(chǎn)生的三種氣體的量可確定該反應(yīng)的方程式。實(shí)驗(yàn)用到的儀器如下圖所示。 有關(guān)操作和結(jié)果如下(已知：H＋＋HSO===SO2↑＋H2O)。 ①準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的無水CuSO4固體充分加熱到完全分解。 ②實(shí)驗(yàn)后測得裝置F總質(zhì)量比實(shí)驗(yàn)前減少了0.96 g(忽略水蒸氣的損失和SO2的溶解)。 ③干燥管C在實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量增加3.84 g。 ④由量筒中水的體積，折算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下相應(yīng)氣體的體積為224 mL。 請回答下列問題： (1)裝置C的作用是______________________，裝置F的作用是__________________。 (2)使用上圖所給儀器裝置(可重復(fù)使用)，按從左至右的方向連接各儀器，接口順序?yàn)棰佟幄狻蔻荨鷂____→_____→_____→②。(填序號) (3)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 (4)請通過計(jì)算，推斷出該條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式： __________________________________________________ __________________________________________________。 解析　(1)～(3)已知硫酸銅加熱分解生成CuO、O2、SO2和SO3，根據(jù)題中所給各儀器的特點(diǎn)及所盛裝的藥品可知，實(shí)驗(yàn)過程為無水CuSO4固體在A裝置中加熱分解，所得混合氣體中有O2、SO2和SO3；將混合氣體通過F裝置，發(fā)生反應(yīng)SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2＋H2O，此時(shí)混合氣體(SO2和O2)中會帶入水蒸氣，需要經(jīng)過裝置D進(jìn)行干燥處理；將混合氣體通過C裝置，堿石灰吸收SO2后，就得到純凈的O2；最后利用排水法測量混合氣體中O2的量，為減少實(shí)驗(yàn)誤差，C裝置和E裝置之間要連接除水蒸氣的裝置(C或D裝置均可)。(4)設(shè)F裝置中參加反應(yīng)的SO3的物質(zhì)的量為x mol，則生成的SO2為2x mol，故642x－80x＝0.96，解得x＝0.02。干燥管C吸收的是分解產(chǎn)生的SO2和F中反應(yīng)得到的SO2，則分解產(chǎn)生的SO2的物質(zhì)的量為 ＝0.02 mol。量筒中水的體積為分解生成的氧氣的體積，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為224 mL，則分解得到的O2的物質(zhì)的量是0.01 mol。根據(jù)分解生成的n(SO3)＝0.02 mol、n(SO2)＝0.02 mol、n(O2)＝0.01 mol，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可配平方程式：4CuSO44CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑。 答案　(1)吸收SO2　吸收SO3 (2)③④　⑥⑤(或③④)?、啖? (3)SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2＋H2O(或SO3＋H2O===H2SO4、H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O) (4)4CuSO44CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑