- 二氧化硫的性质
- 共1978题
（13分）硫及其化合物有广泛的应用，对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
（1）对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3组，则第2组中物质M的化学式是 。
（2）某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2的性质。
①在装置Ⅰ中发生SO2的催化氧化反应，其化学方程式是 。
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，（已知：SO3熔点 16.8℃； SO2沸点—10℃。）装置Ⅱ的作用是 ；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+的同时pH降低，则该反应的离子方程式是 。
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，如果装置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 。
正确答案
（13分）
（1）Na2SO3。（2分）
（2）①2SO2＋O2
②使SO3凝结成固体与SO2分离；（2分，只要合理即给分）
5SO2＋2MnO4—＋2H2O＝5SO42—＋2Mn2+＋4H+（3分，没配平扣1分）
③SO2＋NaOH＝NaHSO3（4分）
试题分析：（1）根据第3组的化学式判断，M是Na2SO3；
（2）①装置I发生的二氧化硫的催化氧化反应，化学方程式为2SO2＋O2
②三氧化硫的熔点较低，二氧化硫的沸点较低，所以装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离；二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和Mn2+、水，离子方程式为5SO2＋2MnO4—＋2H2O＝5SO42—＋2Mn2+＋4H+；
③30mL 2.5mol/LNaOH溶液中氢氧化钠的物质的量是0.075mol，反应后增重4.8g，即二氧化硫的质量是4.8g，物质的量是0.075mol,二者的物质的量之比是1:1，所以生成的产物是亚硫酸氢钠，化学方程式为SO2＋NaOH＝NaHSO3。
（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。
当有6mol SO2生成时，转移电子 mol。
（2）进入接触室的气体中含标准状态下1120m3SO2气体，达平衡后放出热量为4.728×106kJ，此时SO2转化率为96%。该反应的热化学方程式为 。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
e．吸收塔用水作吸收剂
（4）某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：SO2＋2Fe3+＋2H2O=SO42－＋2Fe2+＋4H+
Cr2O72－＋6Fe2+＋14H＋=2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
则样品中FeS2的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）
（5）该生产过程中产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。(填字母)
正确答案
（1）4FeS2 + 11O2 2Fe2O3+8SO2 （2分） 33（2分）
（2）2SO2(g) ＋ O2(g) ＝ 2SO3(g) ；⊿H＝－197 kJ/mol （2分）
（3）a b d （各1分）
（4） 3FeS2 ～ 2Cr2O72－
3×120 2
m(FeS2) 0.0200×25.00×10-3
m(FeS2)= 
w(FeS2)= 
（1）黄铁矿燃烧生成SO2和氧化铁，方程式为4FeS2 + 11O2 2Fe2O3+8SO2 。反应中氧气是氧化剂，转移电子是44，所以当有6mol SO2生成时，转移电子44mol÷8×6＝33mol。
（2）标准状态下1120m3SO2气体是50000mol，所以反应中消耗的SO2是50000mol×0.96＝48000mol，所以2molSO2反应放出的热量是4.728×106kJ÷24000＝197 kJ/mol，所以热化学方程式为2SO2(g) ＋ O2(g) ＝ 2SO3(g) ；⊿H＝－197 kJ/mol。
（3）粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，a正确。增大氧气的浓度可以提高SO2的转化率，b正确。催化剂不能改变平衡状态，只能改变反应速率，c不正确。d正确，阿保质期，用浓硫酸吸收，答案选abd。
（4）考查根据关系式进行的有关计算。根据有关方程式可知
3FeS2 ～ 2Cr2O72－
3×120 2
m(FeS2) 0.0200×25.00×10-3
m(FeS2)=
w(FeS2)=
（5）SO2具有还原性，所以BC正确，AD不正确，因为三氧化硫和酸雾也能被吸收。答案选BC。
(11分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了下图所示装置进行有
关实验：
（1）先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成，发现烧瓶中还有铜片剩余．再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失．
①写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：
打开活塞a之前 ；
打开活塞a之后 。
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请直接在图上把导管补充完整。
（2）实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为： (填化学式)。
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用 作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知：Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5]，选择该指示剂的理由为 ，再求出余酸的物质的量，若耗去a mol/L氢氧化钠溶液b mL，则原余酸的物质的量为 mol(用含a、b的表达式来表示)。
正确答案
（1）①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2Cu＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2H2O
②B装置中导管长进短出
（2）①饱和NaHSO3 ②甲基橙
因为Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5，若用酚酞作指示剂时溶液中的Cu2＋会和NaOH反应，Cu(OH)2的蓝色会干扰滴定终点的正确判断
试题分析：（1）①打开活塞a之前发生的是铜和浓硫酸的反应，方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应进行硫酸浓度变小，反应停止发生，打开活塞a后氧气进入，在酸性条件下反应生成硫酸铜，方程式为：2Cu＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2H2O。②收集的是SO2气体，密度比空气大，所以应该用向上排空气法，因此B中导管是长进短出。
（2）①SO2在NaHSO3溶液中的溶解度最小所以D装置中的试剂应该是NaHSO3溶液。
②用NaOH滴定反应后的溶液时，由于溶液中有Cu2+所以不能让Cu2+沉淀干扰滴定终点的判断，因此pH应该控制在5之内，因此选用甲基橙做指示剂。滴定中用掉a mol/L氢氧化钠溶液b mL，则原剩余的硫酸为
点评：本题综合性强，主要考查学生分析问题的能力，尤其在选择指示剂的时候，要注意考虑到Cu2+会发生反应。
（15分）
S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点：—76℃，沸点：138℃)，且易与水发生水解反应，可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置 (夹持装置、加热装置均已略去)。
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似，则S2Cl2的分子中共含有 条共价键。
(2)装置a中应放试剂为 ；装置d的名称是 ，它的作用是 。
(3)该实验的操作顺序应为 (用序号表示)。
①加热装置c ②通入Cl2 ③通冷凝水 ④停止通Cl2 ⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为 ，其作用为 。
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中，若观察到 的现象，则可证明水解产物中有硫化氢生成。
正确答案
略
用下图所示装实验置进行铜与浓硫酸反应的实验探究，请回答下列问题：
（1）试管A中发生反应的化学方程式为 。
（2）试管B中的实验现象是 ，将试管B中反应后的溶液进行加热，观察到试管B中的实验现象是 。
（3）反应一段时间后，试管C中没有观察到沉淀生成，若往试管C中通入或加入一种物质X，即生成白色沉淀，该物质X不可能是下列的 。（填序号）
a、
（4）试管A中的铜和硫酸充分反应后，铜和硫酸都有剩余，下列物质中能使试管A中的铜片继续溶解的是 。（填序号）
a、
（5）试管D中的试剂是 溶液，其作用是 。
正确答案
（13分）（1）Cu＋2H2SO4(浓)
（2）品红溶液褪色；品红溶液又恢复为原来的颜色
（3） c ；（4） b ；（5） NaOH溶液；吸收二氧化硫气体
试题分析：（1）浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属铜，则试管A中发生反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)
（2）SO2具有漂白性，则试管B中的实验现象是品红溶液褪色；由于SO2的漂白性是不稳定的，则在加热的条件下又恢复到原来的颜色，则将试管B中反应后的溶液进行加热，观察到试管B中的实验现象是品红溶液又恢复为原来的颜色。
（3）SO2溶于水生成亚硫酸，溶液显酸性，得不到亚硫酸钡白色沉淀。因此要生成白色沉淀则可以加入氧化剂或碱性气体，即选项abd都可以，其中ad生成的是硫酸钡白色沉淀，c是的亚硫酸钡白色沉淀，答案选b。
（4）在酸性条件下，硝酸盐具有强氧化性，能氧化单质铜，因此加入的物质是硝酸钠，答案选b。
（5）SO2是大气污染物，应该用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，基础性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养。有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力，也有助于调动学生的学习兴趣和学习积极性。
扫码查看完整答案与解析