2023-2024學(xué)年高中化學(xué)人教版2019必修2課后習(xí)題 第五章　化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素 第一節(jié)　第3課時(shí)　硫酸根離子的檢驗(yàn)　不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

第3課時(shí)硫酸根離子的檢驗(yàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化合格考達(dá)標(biāo)練1.(原創(chuàng)題)下列有關(guān)硫元素的說(shuō)法不正確的是()A.硫元素在自然界中以化合態(tài)和游離態(tài)形式存在B.在巖層深處和海底的無(wú)氧環(huán)境中,硫元素與鐵、銅等金屬元素形成硫化物C.在地表附近,受O2和H2O的長(zhǎng)期作用,硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽D.火山口附近的硫單質(zhì)被大氣中O2氧化生成SO3,遇水形成硫酸答案D解析火山口附近的硫單質(zhì)被大氣中O2氧化生成SO2,SO2進(jìn)一步被氧化為SO3,SO3與水反應(yīng)生成硫酸,D錯(cuò)誤。2.分別將足量的下列氣體通入稀Na2S溶液中,可以使溶液變渾濁的是()A.CO B.SO2 C.HCl D.CO2答案B解析CO不與Na2S發(fā)生反應(yīng),因此沒(méi)有沉淀產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;SO2具有弱氧化性,能與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)且有沉淀硫單質(zhì)生成,即SO2+2S2+4H+3S↓+2H2O,B正確;利用強(qiáng)酸制弱酸原理,HCl與Na2S發(fā)生反應(yīng)2H++S2H2S↑,沒(méi)有沉淀產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;CO2通入稀Na2S溶液中,不產(chǎn)生沉淀,D錯(cuò)誤。3.“以廢治廢”是基于“綠色化學(xué)”觀念治理污染的思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的SO2,得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品。其流程如下:下列說(shuō)法正確的是()A.操作①④均為過(guò)濾B.步驟②中發(fā)生了置換反應(yīng)C.步驟③發(fā)生的反應(yīng)為NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2OD.亞硫酸鈉粗品中不可能含有Na2SO4答案C解析操作①是溶解、過(guò)濾,操作④從NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中獲得Na2SO3粗品,涉及蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過(guò)濾等操作,A錯(cuò)誤;步驟②中用Na2CO3溶液吸收SO2,沒(méi)有單質(zhì)參加和生成,故不是置換反應(yīng),B錯(cuò)誤;步驟③中NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3和H2O,C正確;步驟④操作中Na2SO3可能被空氣中的O2氧化為Na2SO4,故亞硫酸鈉粗品中可能含有Na2SO4,D錯(cuò)誤。4.在檢驗(yàn)SO42-的過(guò)程中,下列操作正確的是(提示:稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,可將SO32-氧化為A.先加入稀硝酸,沒(méi)有產(chǎn)生沉淀,然后再加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO4B.先加入硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,證明有SO4C.先加入稀鹽酸,沒(méi)有產(chǎn)生沉淀,然后再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO4D.先加入氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀鹽酸,沉淀不溶解,證明有SO4答案C解析A項(xiàng),先加入稀硝酸,沒(méi)有產(chǎn)生沉淀,然后再加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,則溶液中也可能含有SO32-或HSO3-;B項(xiàng),先加入硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,則溶液中也可能含有SO32-或HSO3-;D項(xiàng),先加入氯化鋇,5.下列反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化硫的是()A.氧化銅和稀硫酸反應(yīng)B.亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)C.三氧化硫和水反應(yīng)D.銅和熱的濃硫酸反應(yīng)答案D解析A選項(xiàng),兩者反應(yīng)生成硫酸銅和水,所以錯(cuò)誤;B選項(xiàng),兩者反應(yīng)生成硫酸鈉,所以錯(cuò)誤;C選項(xiàng),兩者反應(yīng)生成硫酸,所以錯(cuò)誤;D選項(xiàng),兩者反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,所以正確。6.(2021山東威海高一期末)某次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液是CuCl2、NaCl的混合溶液。欲分離二者并獲得NaCl晶體,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖:下列說(shuō)法正確的是()A.試劑①是NaOH溶液或Na2CO3溶液或氨水B.加入試劑②后可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2OC.操作Ⅱ只需要提供表面皿和pH試紙D.操作Ⅲ包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾等過(guò)程答案B解析加入試劑①用于沉淀Cu2+,不能用氨水,因?yàn)闀?huì)引入NH4+,后續(xù)操作不易分離,A錯(cuò)誤;操作Ⅰ是過(guò)濾,得到濾渣為Cu(OH)2,加入鹽酸溶解得到CuCl2溶液,離子方程式為Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O,B正確;試劑③應(yīng)為鹽酸,操作Ⅱ是加入鹽酸除去過(guò)量NaOH或Na2CO3,需要儀器是燒杯,不需要表面皿和pH試紙,C錯(cuò)誤;NaCl的溶解度受溫度影響較小,操作Ⅲ應(yīng)為蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾等,D7.在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A、B、C、D、E、F、G、H、I均為常見(jiàn)物質(zhì)。已知B、D都是淡黃色固體,且A與D可反應(yīng)生成離子化合物I,B與I的相對(duì)分子質(zhì)量相同。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A,F,H。

(2)寫(xiě)出C的電子式:。寫(xiě)出H2O2的電子式:。

(3)用電子式表示I的形成過(guò)程:。

(4)寫(xiě)出B→C、E→F的化學(xué)方程式:B→C;

E→F。

答案(1)NaSO3Na2SO4(或NaHSO4)(2)Na+[··O··(3)(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2SO2+O22SO3解析根據(jù)B是淡黃色固體,且可以與水反應(yīng)生成氧氣,則B為過(guò)氧化鈉,A為金屬鈉,C為氫氧化鈉;D是淡黃色固體,且可與氧氣發(fā)生連續(xù)的氧化反應(yīng),則D為硫單質(zhì),E、F、G、H分別為二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸鈉(或硫酸氫鈉);B與I的相對(duì)分子質(zhì)量相同,則I為Na2S。等級(jí)考提升練8.(雙選)X(鹽)和Y(酸)反應(yīng),可放出有氣味的氣體Z,Z跟過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)又得到X,Z氧化的最終產(chǎn)物為氣體W,氣體W溶于水又得到Y(jié),則X和Y可能是()A.Na2S和稀硫酸 B.Na2SO3和鹽酸C.Na2S和鹽酸 D.Na2SO3和稀硫酸答案AD解析A項(xiàng),Na2S和稀硫酸反應(yīng)生成H2S氣體,H2S與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)能生成Na2S,H2S與O2反應(yīng)先生成SO2,在催化劑作用下繼續(xù)被氧化,最終生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系;B項(xiàng),Na2SO3和鹽酸反應(yīng)生成SO2氣體,SO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)能生成Na2SO3;SO2在催化劑作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系;C項(xiàng),Na2S和鹽酸反應(yīng)生成H2S氣體,H2S與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)能生成Na2S,H2S與O2反應(yīng)先生成SO2,繼續(xù)被氧化,最終生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系;D項(xiàng),Na2SO3和稀硫酸反應(yīng)生成SO2氣體,SO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3,SO2在催化劑作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系。9.(2021山東青島高一期末)工廠排放的SO2煙氣對(duì)環(huán)境造成污染,某企業(yè)用下圖所示流程綜合處理含SO2的煙氣,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.二氧化硫吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+SO32-+H2OB.氨氣吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為HSO3-+OHH2O+SC.上述流程利用的是氧化還原反應(yīng)原理D.上述流程可降低碳排放,符合低碳經(jīng)濟(jì)答案A解析二氧化硫吸收塔中(NH4)2SO3溶液吸收SO2,發(fā)生的反應(yīng)為(NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3,離子方程式為SO2+SO32-+H2O2HSO3-,A正確;氨氣吸收塔中NH4HSO3溶液吸收NH3生成(NH4)2SO3,離子方程式為HSO3-+NH3NH4++SO32-,B錯(cuò)誤;處理流程中發(fā)生的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng),C10.(2021北京房山區(qū)高一期末)為從粗食鹽水中除去Ca2+、Mg2+、SO42-等離子以下說(shuō)法正確的是()A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2B.②中加入過(guò)量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2+、Ca2+C.D溶液中有CO32-、Cl、Na+D.③中發(fā)生的反應(yīng)只有2H++CO32-H2O+CO答案A解析為從粗食鹽水中除去Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,加入過(guò)量氫氧化鋇溶液,Mg2+與OH反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,SO42-與Ba2+生成硫酸鋇沉淀,Ca(OH)2的溶解度較小,Ca2+與OH也會(huì)生成少量Ca(OH)2沉淀,A正確;B溶液中含有Ca2+、Ba2+、Na+、Cl、OH,②中加入過(guò)量Na2CO3溶液的主要目的是為了除去Ca2+、Ba2+,B錯(cuò)誤;B溶液中加入過(guò)量Na2CO3溶液后,過(guò)濾得到的D溶液中含有Cl、Na+、CO32-、OH,C錯(cuò)誤;D溶液中加入適量鹽酸,可除去CO32-、OH,則③中發(fā)生的反應(yīng)有2H++CO3211.用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗(yàn),其中方案設(shè)計(jì)最嚴(yán)密的是()A.檢驗(yàn)試液中存在SO42-:試液無(wú)沉淀B.檢驗(yàn)試液中存在SO42-:試液無(wú)沉淀C.檢驗(yàn)試液中存在I:試液深黃色溶液深黃色溶液D.檢驗(yàn)試液中存在CO32-:試液白色沉淀答案B解析A項(xiàng)中先加入稀硝酸,如果溶液中沒(méi)有SO42-而存在SO32-,硝酸可將SO32-氧化成SO42-,或者存在Ag+,最終均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中先加入足量稀鹽酸,可以排除SO32-、Ag+等離子的干擾,然后加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明原溶液中存在SO42-,B項(xiàng)正確;12.(2021北京房山區(qū)高一期末)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)幾種價(jià)態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化。任務(wù)Ⅰ.從以下試劑中選擇合適的試劑實(shí)現(xiàn)S+6試劑清單:①濃硫酸②稀硫酸③酸性KMnO4溶液④品紅⑤Cu(1)寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化(寫(xiě)出操作和現(xiàn)象):。

任務(wù)Ⅱ.實(shí)現(xiàn)硫元素在不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化。Na2S+22O3溶液SO2Na2SO3溶液Na2SO4溶液(3)欲制備Na2S2O3,從氧化還原的角度分析,合理的是(填字母)。

A.Na2S+S B.Na2SO3+SC.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4(4)轉(zhuǎn)化Ⅱ中加入的物質(zhì)可以是。(填物質(zhì)名稱)

(5)轉(zhuǎn)化Ⅲ可以通入氧氣來(lái)實(shí)現(xiàn),寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)離子方程式:。

答案(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)取2~3mL濃硫酸置于試管中,放入少量銅片,加熱試管,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液,觀察到品紅溶液褪色,證明實(shí)現(xiàn)了S+6(3)B(4)NaOH(5)2SO32-+O2解析(1)+6價(jià)降低到+4價(jià)是被還原的過(guò)程,可利用銅和濃硫酸加熱反應(yīng)實(shí)現(xiàn),反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)若銅與濃硫酸反應(yīng)生成了二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,可以使品紅溶液褪色,故證明銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫的實(shí)驗(yàn)是:取2~3mL濃硫酸置于試管中,放入少量銅片,加熱試管,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液,觀察到品紅溶液褪色,證明實(shí)現(xiàn)了S+6(3)Na2S2O3中硫元素的化合價(jià)為+2價(jià)。Na2S中S元素的化合價(jià)為2價(jià),單質(zhì)S中硫元素的化合價(jià)為0價(jià),化合價(jià)都低于+2價(jià),二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能得到Na2S2O3,A錯(cuò)誤;Na2SO3中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),單質(zhì)S中硫元素的化合價(jià)為0價(jià),二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)可以得到Na2S2O3,B正確;Na2SO3中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),Na2SO4中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),化合價(jià)都高于+4價(jià),二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能得到Na2S2O3,C錯(cuò)誤;SO2中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),Na2SO4中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),化合價(jià)都高于+4價(jià),二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能得到Na2S2O3,D錯(cuò)誤。(4)根據(jù)分析,轉(zhuǎn)化Ⅱ中加入的物質(zhì)可以是NaOH,二氧化硫是酸性氧化物,和堿溶液反應(yīng)生成鹽和水,將二氧化硫通入氫氧化鈉溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水。(5)轉(zhuǎn)化Ⅲ為Na2SO3溶液加入氧化劑轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO4,可以通入氧氣來(lái)實(shí)現(xiàn),反應(yīng)的離子方程式為2SO32-+O22S13.有一可能已變質(zhì)的Na2SO3樣品(無(wú)水)。某化學(xué)興趣小組展開(kāi)了對(duì)該樣品的分析,請(qǐng)你參與他們的活動(dòng)。(提示:硝酸具有強(qiáng)氧化性,可將SO32-氧化為(1)猜想樣品中可能含Na2CO3、和(填化學(xué)式)。

(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①取適量樣品于燒瓶中配成無(wú)色溶液,再加入過(guò)量的BaCl2溶液;②待沉淀完全后,從分液漏斗向燒瓶中加入下列溶液中的,產(chǎn)生氣體。

A.稀硫酸B.稀硝酸C.稀鹽酸③將氣體連續(xù)通入下列裝置:(3)結(jié)論:樣品已部分變質(zhì)。(4)問(wèn)題討論:Ⅰ.某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟①多余,你認(rèn)為該步驟(填“是”或“不”)多余(若選“不”繼續(xù)填寫(xiě)下一空格,若選“是”不必填寫(xiě)下一空格),設(shè)計(jì)的用意是。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)步驟③中a、b、c、d的作用分別是:a.;

b.;

c.;

d.。

答案(1)Na2SO3Na2SO4(2)C(4)Ⅰ.不檢驗(yàn)樣品中是否含Na2SO4Ⅱ.檢驗(yàn)SO2除去SO2驗(yàn)證SO2是否被除盡檢驗(yàn)CO2解析本題是一道檢驗(yàn)、鑒別題,依據(jù)題中設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行辨析,并對(duì)某些實(shí)驗(yàn)步驟作出評(píng)價(jià)。(1)Na2SO3具有還原性,易被氧化為Na2SO4,在題干中已猜想有Na2CO3存在時(shí),則另兩種可能成分為Na2SO3、Na2SO4。(2)欲確定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在,實(shí)則是鑒定CO32-、SO32-、SO42-的存在。在①步加入Ba2+后,產(chǎn)生的沉淀有可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4,為此在②步所加的酸只