硫的化合物实验题

2014-2015 9月组卷网1（18分）I实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。(1)装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a _ _ _f。(2)装置A中发生反应的化学方程式为_。(3)验证产生的气体是SO2的方法是_。IISO2气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3、I2可以使用的药品和装置如图所示：(1)装置A中的现象是_。在SO2还原Fe3的反应中SO2和Fe3的物质的量之比是_。(2)装置C的作用是_。(3)若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、过滤，在这一系列操作中没有用到的玻璃仪器有( )A.烧瓶 B.酒精灯 C.漏斗 D.烧杯 E玻璃棒(4)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：方案：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。方案：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。上述方案不合理的是_，原因是_。(5)能表明的还原性性弱于SO2的现象是_。【答案】I.（1）decb （2）Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2（3）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色.（1）溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；1:2（2）吸收SO2，防止SO2污染环境； （3）A（4）； SO2过量，SO2可使酸性KMnO4溶液褪色 （5）B中蓝色褪去【解析】试题分析：I.（1）SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，收集前需要浓硫酸干燥，最后还需要用氢氧化钠溶液吸收，因此正确的连接顺序为adecbf。（2）浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下与铜发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2。（3）SO2具有漂白性，因此检验SO2的方法是：将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色。.（1）氯化铁具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，而铁离子被还原为亚铁离子，因此装置A中的实验现象是：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；A中反应的离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+，因此参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比等于计量数之比，即为1:2。（2）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫，故答案为：（3）蒸发使用仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒；过滤使用仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，因此没有用到的仪器是烧瓶，答案选A。（4）Fe2+使高锰酸钾溶液褪色，但实验中SO2是过量的，而二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫也能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，因此方案不合理。（5）根据反应I2+SO2+2H2O2HI+H2SO4可知，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，因此能表明的还原性性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色。考点：考查SO2的制备、性质实验探究等2节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增高，造成大气污染。某实验小组同学欲探究SO2的性质，并测定空气中SO2的含量。（1）他们设计如下实验装置，请你参与探究，并回答问题：装置A1中发生反应的化学方程式为 ；装置B用于检验SO2的漂白性，其中所盛试剂为 ，装置D用于检验SO2的 性质；装置C中反应的离子方程式为 ；为了实现绿色环保的目标，甲同学欲用装置A2代替装置A1，你认为装置A2的优点是（写二点） 、 ；（2）他们拟用以下方法测定空气中SO2含量（假设空气中无其他还原性气体）。你认为哪个装置可行（填序号） ，使用你所选用的装置测定SO2含量时，还需要测定的物理量是 ；你认为哪个装置不可行（填序号） ，说明理由 。【答案】（1） Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2 ；品红溶液 ；氧化； SO2 + I2 + 2H2O SO42- + 2I+ 4H+ ； 不用加热（或：节约能源，节约药品）；相对安全；易于控制反应进行；反应更充分； （2） a ；当KMnO4溶液刚褪色时，测定通入空气的体积V ； b ；空气中含有的CO2也能与碱石灰反应，造成测量不准确。【解析】试题分析：（1）在装置A1中Cu与浓硫酸共热发生反应：Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2 ；装置B用于检验SO2的漂白性，SO2能与某些有色物质如品红结合形成无色的物质，因此SO2有漂白性。在装置B用品红溶液检验。在装置D中发生反应：SO2+2H2S=3S+H2O。SO2是氧化剂，表现氧化性，H2S是还原剂，表现还原性。在装置C中SO2与碘水发生I2SO22H2O=H2SO42HI。反应的离子方程式为：I2SO22H2O= SO42+4H+2I-。为了实现绿色环保的目标，甲同学欲用装置A2代替装置A1，使用装置A2的优点是不用加热，可以节约能源，相对安全；易于控制反应进行；反应更充分等；（2） 将含有SO2的空气通入到KMnO4溶液中，只有SO2能发生反应，所以可以测定空气中SO2含量。若使用这种方法只需测定当KMnO4溶液刚褪色时，测定通入空气的体积V 即可。对于b，由于空气中含有的CO2也能与碱石灰反应，水蒸气也能被吸收，因此会造成测量不准确。不能用于测定空气中SO2含量。考点：考查SO2的制取、检验、性质、测定及化学方程式、离子方程式的书写的知识。3（17分）I.为探究SO2的性质，需要标准状况下112 LSO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+ 2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2+2H2O计算后，取32.5g锌粒与质量分数为98%的浓硫酸（密度） 60mL充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。（1）化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 （填分子式）。产生这种结果的主要原因是 （用化学方程式和必要的文字加以说明）（2）为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。置B中加入的试剂 ，装置C中品红溶液的作用是 。装置D加入的试剂 ，装置F加入的试剂 。可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。U型管G加入的试剂 ，作用为 .II工业上可采用电化学法利用H2S废气制取氢气，该法制氢过程的示意图所示，回答下列问题：（1）产生反应池中发生反应的化学方程式为 。（2）反应后的溶液进入电解池，电解时阳极反应式为 。（3）若电解池中生成5. 6 L H2(标准状况)，则理论上在反应池中可生成S沉淀的物质的量为_ mol。【答案】I.（1）H2（1分）；随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（2分）（2）NaOH溶液（或KMnO4，其它合理答案也给分，1分）证明SO2已被完全除尽。（1分）浓硫酸（1分） 无水硫酸铜（1分）装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色（2分）碱石灰（1分）防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验（1分）II. （1）H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S + 2HCl（2分）（2）2Fe2+ 2e- 2Fe3+ （2分） （3）0.25（2分）【解析】试题分析：I.（1）Zn的物质的量为0.5mol，浓硫酸中含H2SO4为1.84g/mL60mL98%98g/mol=1.1mol, 随着反应的进行，硫酸浓度降低，当硫酸变为稀硫酸时，发生反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是H2。（2）为了防止SO2对H2检验的干扰，装置B中应加入吸收SO2的试剂，NaOH溶液或KMnO4溶液等；装置C中品红溶液的作用是证明SO2已被完全除尽。H2还原CuO生成H2O，为了避免原气体中水分的干扰，装置D加入的试剂为浓硫酸；F的作用是检验气体与CuO反应生成了H2O，所以加入的试剂为无水硫酸铜。H2还原CuO的实验现象是：装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色。为防止外界空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体氢气的检验，装置G中应加入碱石灰。II. （1）根据示意图，反应池加入的FeCl3与H2S为反应物，生成了S，发生了氧化还原反应，所以化学方程式为：H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S + 2HCl（2）反应后的溶液FeCl2和HCl进入溶液，生成H2的电极为阴极，所以阳极上失去电子的离子为Fe2+，所以阳极反应式为：2Fe2+ 2e- 2Fe3+ （3）根据电解池中电子守恒和反应池的化学方程式可得关系式：S 2Fe2+ H2，所以n(S)=n(H2)=5.6L22.4L/mol=0.25mol。考点：本题考查实验方案的分析、物质的性质、电解的原理及应用。 4某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。图1图2(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;。(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而污染环境;二是。(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是。(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:只含有Fe3+;:只含有Fe2+;:既有Fe3+又有Fe2+。为验证、的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:A.稀HCl溶液 B.稀H2SO4溶液C.KSCN溶液 D.KMnO4溶液E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液G.H2O2溶液验证:取试样,先滴加少量的(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的,根据溶液颜色的变化可确定假设是否正确。反应的离子方程式是,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3。验证III:步骤1.取试样,滴加少量的(填试剂序号),溶液的颜色变色,则试样中含有Fe3+。步骤2.再取适量的试样滴加到少量的(填试剂序号),观察到的现象为,则试样中含有Fe2+。【答案】(1)便于控制反应的进行(2)停止加热时,防止倒吸或平衡压强(凡答案合理均可)(3)品红溶液褪色(4)验证: CGH2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O验证III:C(或F)红(或蓝)D紫色褪去或变浅【解析】(1)图2装置除多了一个吸收装置外,还有一根可抽动的铁丝,抓住不同点进行分析即可;(4)验证首先加入KCSN溶液,验证溶液中无Fe3+,然后再加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,进行鉴别,因为KMnO4溶液有颜色,所以不能作为此反应的氧化剂;验证III首先加入KCSN溶液验证溶液中有Fe3+,然后再验证溶液中的Fe2+,因为原溶液中有Fe3+,所以不能用把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KCSN溶液进行鉴别的方法,所以只能用KMnO4溶液鉴别。5硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒，存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。资料：H2S可溶于水(约12)，其水溶液为二元弱酸。H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。回答下列问题：A中有黑色沉淀(CuS)产生，A中发生反应的化学方程式为_。B中的现象是_。C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_。D中盛放的试剂可以是_(填字母序号)。a水 b盐酸cNaCl溶液 dNaOH溶液(2)为进一步探究2价硫的化合物与4价硫的化合物反应条件，小明同学又设计了下列实验。实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比21混合无明显现象实验2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生已知：电离平衡常数：H2SKal1.3107，Ka27.11015H2SO3Ka11.7102，Ka25.6108根据上述实验，可以得出结论：在_条件下，4价硫化合物可以氧化2价硫的化合物。将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是_(填字母序号)。(3)文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_。【答案】(1)H2SCuSO4=CuSH2SO4蓝色石蕊试纸变红H2S2Fe3=S2H2Fe2 d(2)酸性(或酸性较强)C(3)将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等)，除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验，其它合理答案均可)【解析】(1)根据装置图，实验流程为FeSH2SO4=FeSO4H2SH2SCuSO4=CuSH2SO4H2SHHS，显酸性，能使蓝色石蕊试纸变红。2Fe3H2S=S2H2Fe2D装置用于尾气处理，应选用NaOH溶液。(2)SO32和S2需在酸性条件下才能发生反应生成S。SO22H2S=3S2H2OSO2H2OH2SO3H2SO3的酸性大于H2S，所以pH由小到大(接近7)再到小，且小于原氢硫酸的pH值，C项正确。(3)H2S2Ag=Ag2SH2，应设计实验验证是否有H2生成。6某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案。(1)在B中检验SO2的氧化性，则B中所盛试剂可为_。(2)在C中装FeCl3溶液，检验SO2的还原性，则C中反应的离子方程式为_。(3)在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题：限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5 molL1盐酸、0.5 molL1H2SO4溶液、0.5 molL1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。()假设一：该白色沉淀为CaSO3；假设二：该白色沉淀为_；假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。()基于假设一，填写下表：实验操作预期现象和结论将D中沉淀过滤，洗涤干净备用用另一干净试管取少量沉淀样品，加入_()若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：_。【答案】(1)硫化氢水溶液(或硫化钠、硫氢化钠或相应溶质的化学式都可以)(2)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO424H(3)()CaSO4()实验操作预期现象和结论过(适)量0.5 molL1盐酸，塞上带导管的单孔塞，将导管另一端插入盛有少量澄清石灰水(或品红溶液)的试管中若固体完全溶解，有气泡放出、且澄清石灰水变浑浊(或品红溶液褪色)，则假设一成立。若固体不溶解，或溶解但无气泡或澄清石灰水未变浑浊(或品红溶液不褪色)，则假设一不成立()2SO22H2OCa(ClO)2=CaSO42HClH2SO4【解析】(1)(2)涉及SO2的性质实验。SO2既有氧化性也有还原性，但多表现还原性(能够被氧化性稍强的Fe3、H2O2或强氧化剂HClO等氧化)，一般在和H2S等2价硫化物反应时表现其氧化性，因此B中为H2S(或Na2S、NaHS等)溶液。(3)探究白色沉淀的成分，其实是检验SO32和SO42。常通过与非氧化性酸反应产生SO2使品红溶液褪色来检验SO32或HSO3。7工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。【提出猜想】所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和Fe3中的一种或两种；所得气体中肯定含有 气体。【实验探究】实验操作预期现象结 论验证猜想步骤：取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中 步骤： 含有Fe3验证猜想将所得气体通入如下装置 含有两种或以上气体【问题讨论】（1）有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想的所有探究，试问是否可行，并说明原因： 。（2）有同学提出：试管中气体可能是H2和Q气体，为此重新设计了实验装置如下图（图中夹持仪器省略）。Q产生的原因是 （用化学方程式表示）。为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为 ，并将装置M添加于 （选填序号）。aA之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间装置图中D、E、F组合的作用是 。【答案】SO2 【实验探究】步骤溶液紫红色褪去；含有Fe2 步骤另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液；溶液变为蓝色（或者另取少量溶液，滴加数滴KSCN溶液，溶液变成血红色。）猜想甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体【问题讨论】（1）不正确（1分）；若溶液中含有Fe3则无法检验溶液中是否含有Fe2（2）C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O澄清石灰水；c 确认是否有H2 【解析】试题分析：【提出猜想】浓硫酸和铁在加热条件下反应生成二氧化硫，所以所得气体中肯定含有SO2，答案为：SO2；【实验探究】验证猜想：所得溶液中的金属离子可能含有Fe2和Fe3中的一种或两种；酸性高锰酸钾溶液显紫红色，有强氧化性，二价铁离子有还原性，酸性高锰酸钾能被二价铁离子还原而使紫红色褪去，如果步骤溶液紫红色褪去，说明含有二价铁离子，否则没有；碘化钾有还原性，三价铁离子有氧化性，碘离子能被三价铁离子氧化生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，所以步骤另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液，如果溶液变为蓝色，说明含有三价铁离子，否则没有；答案为：溶液紫红色褪去；含有Fe2+；另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液；溶液变为蓝色；猜想：所得气体中肯定含有SO2气体；二氧化硫有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但氢气不易溶于水，所以如果甲中KMnO4溶液褪色，说明含有二氧化硫；乙中KMnO4溶液颜色不变，说明二氧化硫完全被吸收，如果试管中收集气体，只能是氢气，答案为：甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体；【问题讨论】（1）氯水具有氧化性，二价铁离子有还原性，氯水能将二价铁离子氧化生成三价铁离子，KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子，所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+，所以该观点不正确，答案为：不正确，若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+；（2）在加热时，生铁中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O；Q为二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在，选d时二氧化碳被碱石灰吸收，答案为：澄清的石灰水，C；根据氢气的性质分析，氢气具有还原性，能还原黑色的氧化铜而生成水，水能使白色的无水硫酸铜变蓝。答案为：确认是否有H2