硫及其化合物性质综合应用试题

硫及其化合物性质综合应用试题一、单选题（共15题，每小题3分，共45分。每题只有一个选项符合题意）1．下列关于硫及其化合物的说法中正确的是A．自然界中不存在游离态的硫B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性D．硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫解析：自然界中火山口附近存在游离态的硫，A错误；排放二氧化硫会形成酸雨（pH<5.6），而光化学烟雾由氮氧化物导致，B错误；二氧化硫使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，是因为SO₂与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性减弱，体现的是酸性氧化物性质，而非漂白性，C错误；硫燃烧只能生成SO₂，SO₂需在催化剂（如V₂O₅）作用下加热才能氧化为SO₃，D正确。2．SO₂属于严重的大气污染物，可用H₂与SO₂高温反应消除SO₂的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示：下列说法正确的是A．SO₂排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B．可用CuSO₄溶液检验是否有X气体生成C．在100～200℃时发生的是置换反应D．工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO₂解析：正常雨水因溶解CO₂呈弱酸性（pH≈5.6），酸雨是指pH<5.6的降水，A错误；根据反应原理，第一步H₂与SO₂反应生成H₂S（X气体），H₂S与CuSO₄溶液反应生成黑色CuS沉淀（CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄），可用于检验H₂S，B正确；100～200℃时发生反应：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，该反应无单质生成新单质，不属于置换反应，C错误；浓硝酸与SO₂反应会生成NO₂等氮氧化物，造成二次污染，D错误。3．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体－溶液，能出现喷泉现象的是气体溶液A．H₂水B．SO₂饱和NaHSO₃溶液C．HCl稀盐酸D．NH₃酚酞溶液解析：喷泉实验的原理是气体在溶液中溶解度大或发生化学反应，导致烧瓶内压强骤降，外界大气压将溶液压入烧瓶。H₂难溶于水，A错误；SO₂在饱和NaHSO₃溶液中因同离子效应溶解度很小，B错误；HCl在稀盐酸中溶解度较小，C错误；NH₃极易溶于水（1:700），且与水反应生成NH₃·H₂O使溶液呈碱性，酚酞变红，可形成红色喷泉，D正确。4．下列实验操作能达到实验目的的是A．用浓硫酸干燥NH₃B．用BaCl₂溶液鉴别SO₄²⁻和SO₃²⁻C．用KSCN溶液检验FeSO₄溶液是否变质D．用向上排空气法收集H₂S气体解析：浓硫酸与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄，不能干燥NH₃，A错误；BaCl₂与SO₄²⁻、SO₃²⁻均生成白色沉淀（BaSO₄、BaSO₃），无法鉴别，需加稀盐酸区分（BaSO₃溶于盐酸产生SO₂），B错误；FeSO₄变质后生成Fe³⁺，Fe³⁺与KSCN溶液反应呈血红色，C正确；H₂S密度比空气大，但有剧毒且易与O₂反应，应采用向上排空气法并进行尾气处理，D错误。5．某同学设计如下实验探究SO₂的性质，下列说法错误的是A．品红溶液褪色，说明SO₂具有漂白性B．酸性KMnO₄溶液褪色，说明SO₂具有还原性C．滴加NaOH溶液后，溶液红色变浅，说明SO₂与NaOH发生反应D．H₂S溶液中出现淡黄色沉淀，说明SO₂具有氧化性解析：SO₂使品红褪色是漂白性，A正确；酸性KMnO₄将SO₂氧化为SO₄²⁻，MnO₄⁻被还原为Mn²⁺，体现SO₂的还原性，B正确；滴加NaOH溶液后红色变浅，可能是SO₂溶于水使溶液酸性增强，需通过对照实验排除水的影响，C错误；H₂S与SO₂反应：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，SO₂中S元素化合价从+4降为0，体现氧化性，D正确。6．下列关于浓硫酸性质的说法错误的是A．浓硫酸滴入蔗糖中，蔗糖变黑并膨胀，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性B．常温下，浓硫酸可用铁制容器储存，是因为铁与浓硫酸不反应C．浓硫酸与铜共热反应中，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性D．浓硫酸能干燥Cl₂、H₂，但不能干燥NH₃、HI解析：浓硫酸使蔗糖脱水炭化（C₁₂H₂₂O₁₁→12C+11H₂O），碳与浓硫酸反应生成CO₂、SO₂气体，导致体积膨胀，体现脱水性和强氧化性，A正确；常温下铁遇浓硫酸发生钝化，生成致密氧化膜阻止反应继续进行，并非不反应，B错误；Cu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，生成CuSO₄体现酸性，生成SO₂体现氧化性，C正确；浓硫酸具有吸水性，可干燥Cl₂、H₂，但与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄，与HI发生氧化还原反应（2HI+H₂SO₄(浓)=I₂+SO₂↑+2H₂O），D正确。7．用如图所示装置（夹持装置略）进行实验，能达到目的的是选项实验目的装置及试剂A制备SO₂铜片、稀硫酸、酒精灯B验证SO₂的漂白性SO₂通入酸性KMnO₄溶液C分离Na₂SO₃和Na₂SO₄固体混合物加水溶解，过滤D测定空气中SO₂含量含淀粉的碘水、注射器解析：铜与稀硫酸不反应，制备SO₂需用浓硫酸和铜片共热，A错误；SO₂使酸性KMnO₄褪色体现还原性，而非漂白性，B错误；Na₂SO₃和Na₂SO₄均易溶于水，无法过滤分离，C错误；SO₂与碘水反应：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，淀粉遇碘变蓝，当蓝色褪去时可通过注射器读取SO₂体积，计算含量，D正确。8．下列离子方程式书写正确的是A．SO₂通入足量NaOH溶液：SO₂+OH⁻=HSO₃⁻B．Cu与浓硫酸共热：Cu+4H⁺+SO₄²⁻=Cu²⁺+SO₂↑+2H₂OC．FeS与稀硫酸反应：S²⁻+2H⁺=H₂S↑D．BaSO₃与稀硝酸反应：3BaSO₃+2H⁺+2NO₃⁻=3BaSO₄↓+2NO↑+H₂O解析：足量NaOH溶液中，SO₂应生成SO₃²⁻：SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O，A错误；浓硫酸中H₂SO₄主要以分子形式存在，离子方程式中不能拆写，B错误；FeS为难溶物，离子方程式中保留化学式：FeS+2H⁺=Fe²⁺+H₂S↑，C错误；稀硝酸具有强氧化性，将BaSO₃氧化为BaSO₄，NO₃⁻被还原为NO，D正确。9．某溶液中可能含有Cl⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺。取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中A．至少存在5种离子B．Cl⁻一定存在，且c(Cl⁻)≥0.4mol/LC．SO₄²⁻、NH₄⁺一定存在，Cl⁻可能不存在D．CO₃²⁻、Al³⁺一定不存在，K⁺可能存在解析：加入过量NaOH溶液加热产生气体，说明含NH₄⁺，n(NH₄⁺)=0.02mol；产生红褐色沉淀为Fe(OH)₃，灼烧后得Fe₂O₃，n(Fe₂O₃)=1.6g/160g/mol=0.01mol，故n(Fe³⁺)=0.02mol；加BaCl₂得不溶于盐酸的沉淀为BaSO₄，n(BaSO₄)=4.66g/233g/mol=0.02mol，故n(SO₄²⁻)=0.02mol。Fe³⁺与CO₃²⁻因双水解不能共存，故无CO₃²⁻；根据电荷守恒：n(NH₄⁺)+3n(Fe³⁺)=0.02+0.06=0.08mol，2n(SO₄²⁻)=0.04mol，故一定存在Cl⁻，且n(Cl⁻)≥0.04mol（可能含K⁺、Al³⁺），c(Cl⁻)≥0.4mol/L。原溶液至少含NH₄⁺、Fe³⁺、SO₄²⁻、Cl⁻4种离子，A错误；B正确，C错误；Al³⁺是否存在无法确定，D错误。10．下列说法正确的是A．SO₂和Cl₂都能使品红溶液褪色，两者混合使用漂白效果更好B．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥H₂S、NH₃等气体C．将SO₂通入BaCl₂溶液中，无沉淀生成；再通入Cl₂，产生白色沉淀D．向Na₂SO₃溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO₃)₂溶液，可检验SO₃²⁻解析：SO₂与Cl₂混合发生反应：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，失去漂白性，A错误；浓硫酸具有强氧化性，会氧化H₂S，且与NH₃反应，不能干燥二者，B错误；SO₂与BaCl₂不反应（弱酸不能制强酸），通入Cl₂后SO₂被氧化为SO₄²⁻，生成BaSO₄沉淀，C正确；硝酸酸化的Ba(NO₃)₂会将SO₃²⁻氧化为SO₄²⁻，无法检验原溶液中是否含SO₃²⁻，D错误。11．实验室用如图所示装置制备干燥纯净的SO₂，下列说法错误的是（装置：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理）A．发生装置中可选用亚硫酸钠固体和70%硫酸B．净化装置中应盛放饱和NaHSO₃溶液除去HClC．干燥装置中可选用浓硫酸D．收集装置可用向上排空气法，导管长进短出解析：制备SO₂可用Na₂SO₃固体与70%硫酸（反应速率适中），A正确；浓盐酸易挥发，生成的SO₂中混有HCl，可用饱和NaHSO₃溶液吸收HCl（NaHSO₃+HCl=NaCl+SO₂↑+H₂O），B正确；浓硫酸可干燥SO₂，C正确；SO₂密度比空气大，向上排空气法收集时导管应“长进短出”，D正确。无错误选项（若题目中装置存在缺陷，如尾气处理未用防倒吸装置，此处按选项内容判断）。12．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是实验操作和现象结论A．向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成溶液中一定含SO₄²⁻B．向Na₂S溶液中通入SO₂，有淡黄色沉淀生成SO₂具有氧化性C．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象铜与浓硫酸不反应D．将SO₂通入紫色石蕊溶液，溶液变红后褪色SO₂的水溶液呈酸性且具有漂白性解析：白色沉淀可能为AgCl，应先加盐酸无现象，再加BaCl₂检验SO₄²⁻，A错误；Na₂S与SO₂反应生成S：2Na₂S+3SO₂=2Na₂SO₃+3S↓，SO₂中S元素化合价降低，体现氧化性，B正确；铜与浓硫酸需加热才反应，C错误；SO₂通入石蕊溶液只变红不褪色，D错误。13．用硫及其化合物制备硫酸的转化关系如下：S→SO₂→SO₃→H₂SO₄，下列说法正确的是A．S在O₂中燃烧只能生成SO₂B．SO₂→SO₃的反应需在催化剂和加热条件下进行C．SO₃可用水直接吸收生成H₂SO₄D．制备1molH₂SO₄至少需消耗1molS解析：S在O₂中燃烧无论O₂是否过量，均生成SO₂，A正确；SO₂催化氧化为SO₃需V₂O₅作催化剂并加热（400～500℃），B正确；SO₃与水反应剧烈放热，易形成酸雾，工业上用98.3%浓硫酸吸收SO₃，C错误；根据S元素守恒，制备1molH₂SO₄至少消耗1molS，D正确。14．下列关于硫及其化合物的转化关系中，能一步实现的是A．S→SO₃B．H₂S→SC．SO₂→H₂SO₄D．BaSO₃→BaSO₄解析：S燃烧生成SO₂，不能一步到SO₃，A错误；H₂S与O₂反应（2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O）可一步生成S，B正确；SO₂需氧化为SO₃再与水反应生成H₂SO₄，或被强氧化剂（如H₂O₂）氧化一步生成H₂SO₄（SO₂+H₂O₂=H₂SO₄），C正确；BaSO₃与稀硝酸或O₂反应可一步生成BaSO₄（3BaSO₃+2HNO₃=3BaSO₄↓+2NO↑+H₂O），D正确。15．某兴趣小组探究SO₂与Fe³⁺的反应，实验方案如下：步骤操作现象1向5mL1mol/LFeCl₃溶液中通入SO₂至饱和溶液由黄色变为浅绿色2取少量步骤1溶液，滴加KSCN溶液溶液不变红3另取少量步骤1溶液，滴加BaCl₂溶液产生白色沉淀下列说法错误的是A．步骤1中发生反应：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄²⁻+2Fe²⁺+4H⁺B．步骤2说明溶液中无Fe³⁺，Fe³⁺被完全还原C．步骤3中的白色沉淀为BaSO₄D．若将FeCl₃溶液改为Fe(NO₃)₃溶液，现象相同解析：Fe³⁺具有氧化性，SO₂具有还原性，二者发生氧化还原反应，A正确；滴加KSCN溶液不变红，说明Fe³⁺完全被还原为Fe²⁺，B正确；SO₂被氧化为SO₄²⁻，与BaCl₂反应生成BaSO₄沉淀，C正确；Fe(NO₃)₃溶液中存在NO₃⁻，在酸性条件下（SO₂与水反应生成H⁺）NO₃⁻会氧化SO₂，且可能氧化Fe²⁺，现象不同，D错误。二、非选择题（共55分）16．（12分）硫元素的价态多样，可形成多种化合物。回答下列问题：（1）写出硫原子的结构示意图________，S₂⁻的电子式________。（2）比较稳定性：H₂S______H₂O（填“＞”或“＜”），判断依据是________________。（3）SO₂通入足量Ba(OH)₂溶液中，反应的离子方程式为________________；继续通入SO₂至过量，现象是________________。（4）工业上用黄铁矿（FeS₂）制取硫酸的反应如下：①4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂②2SO₂+O₂=2SO₃③SO₃+H₂O=H₂SO₄若制取196tH₂SO₄，理论上需FeS₂的质量为________t，反应①中转移的电子数为________mol。答案：（1）；（各1分）（2）＜；O的非金属性强于S，故H₂O稳定性更强（2分）（3）SO₂+Ba²⁺+2OH⁻=BaSO₃↓+H₂O；白色沉淀溶解，溶液变澄清（各2分）（4）120；1.1×10⁷（各2分）解析：（3）SO₂与足量Ba(OH)₂反应生成BaSO₃沉淀，过量SO₂会与BaSO₃反应生成可溶性Ba(HSO₃)₂：BaSO₃+SO₂+H₂O=Ba²⁺+2HSO₃⁻。（4）根据S元素守恒：FeS₂～2H₂SO₄，n(H₂SO₄)=196t/98t/mol=2×10⁶mol，故n(FeS₂)=1×10⁶mol，m(FeS₂)=1×10⁶mol×120g/mol=120t；反应①中FeS₂中S元素从-1价升至+4价，4molFeS₂转移电子数为4×[2×(4-(-1))]=4×10=40mol，生成8molSO₂对应2molH₂SO₄，故生成2×10⁶molH₂SO₄时转移电子1.1×10⁷mol。17．（14分）某实验小组探究SO₂的性质，装置如图所示（夹持装置略）：（1）装置A中反应的化学方程式为________________。（2）装置B的作用是________________。（3）装置C中观察到的现象是________________，体现SO₂的________性。（4）装置D中发生反应的离子方程式为________________。（5）装置E用于吸收尾气，试剂X是________，反应的离子方程式为________________。（6）实验结束后，发现装置A中仍有固体剩余，该固体可能是________（填化学式），设计实验验证：________________。答案：（1）Na₂SO₃+H₂SO₄(浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O（2分）（2）安全瓶，防止倒吸（2分）（3）酸性KMnO₄溶液褪色；还原（各2分）（4）SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O（2分）（5）NaOH溶液；SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O（各2分）（6）Na₂SO₄；取少量固体，加足量稀盐酸，无气泡产生，再滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成（2分）解析：（3）SO₂与酸性KMnO₄发生氧化还原反应，MnO₄⁻被还原为Mn²⁺，溶液褪色，体现SO₂的还原性。（4）SO₂与H₂S发生归中反应生成S单质，出现淡黄色沉淀。（6）装置A中Na₂SO₃可能被浓硫酸氧化为Na₂SO₄，验证时需排除SO₃²⁻干扰，先加盐酸无气泡，再加BaCl₂检验SO₄²⁻。18．（15分）工业上以硫铁矿为原料生产硫酸，同时可得到一种副产品Fe₂O₃。某工厂用含FeS₂80%的硫铁矿500t生产硫酸，已知反应过程中SO₂的转化率为90%，SO₃的吸收率为95%。（1）写出硫铁矿煅烧的化学方程式：________________。（2）理论上可生产98%的浓硫酸多少吨？（3）若将产生的SO₂全部用于制备亚硫酸钠，需消耗20%的NaOH溶液多少吨？答案：（1）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂（3分）（2）570t（6分）（3）1365t（6分）解析：（2）n(FeS₂)=500t×80%/120t/mol=10/3×10⁶mol，根据S元素守恒：FeS₂～2SO₂～2SO₃～2H₂SO₄理论n(H₂SO₄)=10/3×10⁶mol×2×90%×95%=5.7×10⁶molm(98%浓硫酸)=5.7×10⁶mol×98g/mol/98%=570t。（3）SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，n(SO₂)=10/3×10⁶mol×2×90%=6×10⁶mol，n(Na