新教材2023年高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第1節(jié)硫及其化合物第1課時(shí)硫和二氧化硫提能作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

第五章第1節(jié)第1課時(shí)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列反應(yīng)中，能說(shuō)明SO2是酸性氧化物的是(A)A．SO2＋Na2O=Na2SO3B．SO2＋2H2S=3S↓＋2H2OC．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．SO2＋H2O2=H2SO42．下列對(duì)SO2和SO3的敘述正確的是(D)A．通常條件下，都是無(wú)色氣體，都易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是強(qiáng)酸C．都可使品紅溶液褪色，加熱時(shí)紅色又能再現(xiàn)D．都能跟堿溶液反應(yīng)3．下列五種有色溶液與SO2作用，均能褪色，其實(shí)質(zhì)相同的是(C)①品紅溶液②KMnO4酸性溶液③溴水④滴有酚酞的NaOH溶液⑤碘水淀粉溶液A．①④ B．①②③C．②③⑤ D．②③④解析：解答本題首先要理解SO2與有色試劑作用的化學(xué)反應(yīng)原理，然后根據(jù)SO2具有漂白性、還原性和SO2是酸性氧化物的性質(zhì)逐項(xiàng)分析。SO2使品紅溶液褪色，是由于SO2具有漂白性，與有色物質(zhì)化合生成了無(wú)色物質(zhì)；SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、碘水淀粉溶液褪色，是由于SO2具有還原性，能分別將KMnO4、Br2、I2還原；SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是由于SO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。4．CO2氣體中含有少量SO2，欲得到干燥純凈的CO2，通過(guò)如圖所示的洗氣瓶，兩瓶中所裝的試劑依次應(yīng)該是(C)A．NaOH濃硫酸B．濃硫酸NaOHC．飽和NaHCO3濃硫酸D．濃硫酸Na2CO3解析：要得到干燥純凈的CO2，應(yīng)將干燥劑放在后面。SO2、CO2都與NaOH反應(yīng)，所以除去CO2中的SO2應(yīng)使用飽和NaHCO3溶液。5．綠色植物是空氣天然的“凈化器”，研究發(fā)現(xiàn)，1公頃柳杉每月可以吸收160kgSO2。下列物質(zhì)中不能用于吸收空氣中的SO2的是(A)A．AlCl3 B．CaOC．NaOH D．NH3·H2O解析：SO2屬于酸性氧化物，能夠跟堿性氧化物或堿發(fā)生反應(yīng)而被吸收，故選A。6．KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。將二氧化硫氣體通入KIO3淀粉溶液中，溶液先變藍(lán)后褪色。此過(guò)程中二氧化硫表現(xiàn)出(B)A．酸性 B．還原性C．氧化性 D．漂白性解析：將SO2氣體通入KIO3淀粉溶液，溶液先變藍(lán)后褪色，說(shuō)明先生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)繼續(xù)與SO2反應(yīng)生成HI和硫酸，發(fā)生I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HI，反應(yīng)中SO2表現(xiàn)還原性，故選B。7．如圖裝置可用于收集SO2并驗(yàn)證其某些化學(xué)性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是(B)選項(xiàng)試劑現(xiàn)象結(jié)論A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品紅溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液無(wú)明顯現(xiàn)象SO2與NaOH溶液不反應(yīng)D紫色石蕊溶液溶液變紅色后不褪色SO2有酸性，沒(méi)有漂白性解析：本題主要考查SO2的相關(guān)性質(zhì)。A項(xiàng)中SO2使酸性KMnO4褪色說(shuō)明SO2有還原性，不是氧化性，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中SO2與NaOH反應(yīng)生成產(chǎn)物仍為無(wú)色，現(xiàn)象不明顯，但SO2與NaOH反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中紫色石蕊試液變紅是H2SO3的酸性，不是SO2的酸性，且SO2在有水參與時(shí)其漂白性具有選擇性，不能漂白石蕊溶液，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．少量SO2氣體通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中，溶液顏色由棕黃色變成淺綠色，同時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生。針對(duì)上述變化，下列分析正確的是(D)A．該實(shí)驗(yàn)表明SO2有漂白性B．白色沉淀為BaSO3C．該實(shí)驗(yàn)表明FeCl3有還原性D．反應(yīng)后溶液酸性增強(qiáng)解析：向FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液顏色由棕黃色變成淺綠色，同時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生，這是因?yàn)镾O2＋H2OH2SO3(亞硫酸)，H2SO3具有很強(qiáng)的還原性，而Fe3＋具有較強(qiáng)的氧化性，所以SOeq\o\al(2－,3)和Fe3＋發(fā)生反應(yīng)，生成Fe2＋和SOeq\o\al(2－,4)，所以溶液顏色由棕黃色變成淺綠色(Fe2＋)，同時(shí)有白色沉淀(BaSO4)和H2SO4生成，所以酸性增強(qiáng)。二、非選擇題9．以下是實(shí)驗(yàn)室制SO2并檢驗(yàn)SO2某些性質(zhì)的裝置圖，已知：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)⑥中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液變紅，證明SO2的水溶液具有酸性。(3)②中的品紅溶液褪色，證明SO2具有漂白性。(4)③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液變渾濁，證明SO2具有氧化性。(5)④中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液褪色，證明SO2具有還原性。(6)⑤的作用是吸收多余的SO2，防止污染空氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。解析：雖然SO2具有漂白性，但SO2與許多物質(zhì)的反應(yīng)并不是SO2的漂白性。如：SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是其還原性的體現(xiàn)。能力提升一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸，反應(yīng)生成SO2立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或解釋不正確的是(AD)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋ABa(OH)2溶液變渾濁SO2與Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSO4沉淀BNa2S溶液變渾濁SO2與Na2S溶液反應(yīng)產(chǎn)生了S單質(zhì)CKMnO4溶液褪色SO2具有還原性DNaOH的酚酞溶液褪色SO2具有漂白性解析：A項(xiàng)，SO2＋Ba(OH)2=BaSO3↓＋H2O，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SO2溶于水生成H2SO3，進(jìn)而與Na2S溶液反應(yīng)生成S單質(zhì)，正確；D項(xiàng)，SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3中和NaOH溶液，不是漂白性，錯(cuò)誤。2．用某溶液浸濕濾紙后，將濾紙置于集氣瓶口，以檢驗(yàn)瓶中是否收集滿(mǎn)SO2氣體，則該溶液是(B)A．BaCl2溶液 B．酸性KMnO4溶液C．淀粉KI溶液 D．澄清石灰水解析：SO2與BaCl2溶液、淀粉KI溶液都不發(fā)生反應(yīng)；SO2與濾紙上的澄清石灰水反應(yīng)能生成少量的CaSO3白色沉淀，但此現(xiàn)象并不明顯；酸性KMnO4溶液能氧化SO2，自身被還原，使溶液的紫色褪去，現(xiàn)象明顯，可以檢驗(yàn)SO2氣體是否集滿(mǎn)。3．生活中我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)食品如開(kāi)心果、銀耳等時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有些具有它們固有的顏色，但有些顏色非常白，知情人士透露果實(shí)是綠顏色的開(kāi)心果是天然的，那些白色的食品都是用硫黃熏制的。下圖所示的是驗(yàn)證二氧化硫性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)，a、b、c、d是浸有相關(guān)溶液的棉球。將濃硫酸滴入裝有亞硫酸鈉固體的培養(yǎng)皿中生成SO2。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的“現(xiàn)象”“解釋或結(jié)論”以及對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的是(BC)選項(xiàng)現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa處黃色褪去非金屬性：Br>SBb處變?yōu)榧t色二氧化硫與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)Cc處藍(lán)色褪去二氧化硫具有一定的還原性Dd處紅色先褪去后恢復(fù)二氧化硫具有漂白性且漂白性不穩(wěn)定解析：濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2，SO2具有還原性，能被溴水氧化，所以a處黃色褪去，說(shuō)明SO2的還原性強(qiáng)于溴離子，但不能說(shuō)明Br和S的非金屬性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；SO2是酸性氧化物，溶于水生成亞硫酸，溶液顯酸性，所以b處變?yōu)榧t色，B正確；SO2在溶液中可與I2發(fā)生反應(yīng)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI，使淀粉溶液的藍(lán)色褪去，反應(yīng)中SO2表現(xiàn)了還原性，C正確；SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，加熱后才能恢復(fù)到原來(lái)的顏色，D錯(cuò)誤。二、非選擇題4．某研究小組用如圖裝置進(jìn)行SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)。已知：Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；(1)通入足量SO2時(shí)C中觀察到的現(xiàn)象為溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。(2)根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學(xué)認(rèn)為SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。①寫(xiě)出SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2Fe2＋。②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)有Fe2＋生成：取少量C中反應(yīng)后的溶液于試管中，向其中滴入KSCN溶液不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。(3)D裝置中倒置漏斗的作用是使氣體被充分吸收，防止溶液倒吸。(4)為了驗(yàn)證SO2具有還原性，實(shí)驗(yàn)中可以代替FeCl3的試劑有b、c。a．濃硫酸 b．酸性KMnO4溶液c．碘水 d．NaOH溶液解析：(1)通入足量SO2時(shí)C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵，則觀察到溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；(2)①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸根離子、亞鐵離子，離子反應(yīng)為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2Fe2＋；②檢驗(yàn)有Fe2＋生成的實(shí)驗(yàn)方法為取C中反應(yīng)后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；(3)因尾氣易溶于NaOH溶液，則倒置漏斗的作用為防止NaOH溶液倒吸；(4)濃硫酸不與二氧化硫反應(yīng)，無(wú)法檢驗(yàn)二氧化硫具有還原性，故a錯(cuò)誤；酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能夠與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色，從而證明二氧化硫具有還原性，所以可用酸性高錳酸鉀溶液代替氯化鐵溶液，故b正確；碘水能夠與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致碘水褪色，所以可用碘水代替氯化鐵溶液，故c正確；NaOH溶液與二氧化硫的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)中沒(méi)有明顯現(xiàn)象，無(wú)法替代氯化鐵溶液驗(yàn)證二氧化硫具有還原性，故d錯(cuò)誤。5．二氧化硫是重要的工業(yè)原料，可用如圖A裝置制取SO2，探究其性質(zhì)具有非常重要的意義。(1)實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置測(cè)定SO2被催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率。(已知SO3的熔點(diǎn)為16.8℃，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)分別被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響)①當(dāng)停止通入SO2熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣，其目的是使殘留在裝置中的SO2和SO3被充分吸收。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為mg，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為ng，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是eq\f(\f(m,80),\f(m,80)＋\f(n,233))×100%(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡(jiǎn))。(2)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)用如圖所示裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。①能說(shuō)明二氧化硫具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為試管a中出現(xiàn)淡黃色渾濁。②為驗(yàn)證二氧化硫的還原性，充分反應(yīng)后，取試管b中的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品紅溶液，紅色褪去方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀上述方案中合理的是Ⅲ(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－。解析：(1)①反應(yīng)停止后還要繼續(xù)通入一段時(shí)間氧氣，目的是將產(chǎn)物SO3以及未反應(yīng)的SO2全部趕至吸收裝置。②裝置D中增加的質(zhì)量為SO3的質(zhì)量，裝置E中沉淀為BaSO4，根據(jù)硫元素守恒，被氧化的SO2的物質(zhì)的量為eq\f(m,