高中化學魯科版第三章自然界中的元素第三節(jié)硫的轉(zhuǎn)化 全國一等獎

硫及其化合物18．（2023學年吉林省四平市高一（上）入學化學試卷）現(xiàn)要制取一些二氧化氮氣體來做演示分子運動的實驗．已知二氧化氮氣體可以通過銅和濃硝酸反應：Cu+4HNO3（濃）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O得到．二氧化氮是一種紅棕色的氣體，密度比空氣大，能和水反應生成一種酸和一種大氣污染物．現(xiàn)給出下列裝置（A﹣F）：（1）制二氧化氮的發(fā)生裝置可選B（填字母，下同），收集二氧化氮的裝置最好選E；（2）寫出二氧化氮和水反應的化學方程式3NO2+H2O═2HNO3+NO．（3）用如上圖F裝置演示分子運動時，為了縮短演示的時間，NO2最好放在上（填“上”或“下”）面的集氣瓶中，另一瓶是空氣．考點：常見氣體制備原理及裝置選擇．分析：（1）發(fā)生裝置主要由反應物的狀態(tài)和反應條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．（2）根據(jù)題目中告訴的反應物、生成物、反應條件寫出反應的化學方程式；（3）從分子的性質(zhì)進行分析，將密度大的氣體放在上面，密度小的氣體放在下面會加快分子運動的速度．解答：解：（1）反應物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應條件是常溫，應選固﹣液不加熱型的發(fā)生裝置即選擇B裝置；二氧化氮是空氣污染物，不能用排空氣法收集，二氧化氮和水反應，不能用排水法收集，可用E裝置收集，氫氧化鈉溶液可以吸收多余的二氧化氮，防止污染空氣，故答案為：B，E；（2）二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，該反應的化學方程式為：3NO2+H2O═2HNO3+NO，故答案為：3NO2+H2O═2HNO3+NO；（3）一切物質(zhì)的分子都在不停的運動，將密度大的氣體放在上面，密度小的氣體放在下面會加快分子運動的速度，為了縮短演示的時間，NO2最好放在上面，故答案為：上．點評：本題考查了氣體制備，性質(zhì)驗證和裝置選擇，在選擇一種氣體的收集方法時一定要考慮全面，這種氣體的溶水性、是否與水反應、是否與空氣中的某物質(zhì)反應、密度、是否會污染空氣等．要收集一瓶干燥的氣體時一定要先干燥再收集，題目難度中等．2023學年北京市東城區(qū)普通高中高一（上）期中化學試卷27．在化學課上，圍繞濃硫酸的化學性質(zhì)進行了如下實驗探究：將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌均勻．然后加入適量濃硫酸，迅速攪拌，放出大量的熱，同時觀察到蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，并放出有刺激性氣味的氣體．請回答：（1）生成的黑色物質(zhì)是C（填化學式）．（2）刺激性氣味的氣體主要成分是SO2（填化學式），產(chǎn)生該氣體的化學方程式為2H2SO4（濃）+CCO2↑+2SO2↑+2H2O．（3）根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，表明濃硫酸具有③④（填序號）．①酸性②吸水性③脫水性④強氧化性．【考點】濃硫酸的性質(zhì)實驗．【專題】氧族元素．【分析】（1）濃硫酸具有脫水性，將蔗糖脫水變成黑色的C；（2）濃硫酸氧化C，同時被還原生成具有刺激性氣味的二氧化硫；（3）濃硫酸的脫水性和強氧化性．【解答】解：（1）生成的黑色物質(zhì)是濃硫酸將蔗糖脫水生成的C，故答案為：C；（2）生成的具有刺激性氣味的氣體是二氧化硫，反應的化學方程式是：2H2SO4（濃）+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案為：SO2；2H2SO4（濃）+CCO2↑+2SO2↑+2H2O；（3）蔗糖逐漸變黑表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，放出有刺激性氣味的氣體說明濃硫酸具有強氧化性，故選③④．【點評】本題考查了濃硫酸和C的反應，表現(xiàn)了強氧化性濃硫酸的脫水性，本題難度中等．24．（河南省商丘二中2023學年高一（上）期中）（18分）某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，用圖所示裝置進行有關實驗．請回答：（1）裝置A中發(fā)生的化學反應方程式為2H2SO4（濃）+CuCuSO4+2H2O+SO2↑；．（2）裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體，這種液體是氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液，其作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣．（3）裝置B的作用是貯存多余的氣體．當D處有明顯的現(xiàn)象后，關閉旋塞K并移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升．B中應放置的液體是（填字母）d．a(chǎn)．水b．酸性KMnO4溶液c．濃溴水d．飽和NaHSO3溶液（4）實驗中，取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol?L﹣1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余．①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認為原因是隨反應進行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H2SO4反應；．②下列藥品中能用來證明反應結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是ad（填字母）．a(chǎn)．鐵粉b．BaCl2溶液c．銀粉d．NaHCO3溶液．【考點】濃硫酸的性質(zhì)；性質(zhì)實驗方案的設計．【專題】實驗題．【分析】（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質(zhì)銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水；（2）依據(jù)二氧化硫是污染性氣體，不能排放到大氣中分析；（3）依據(jù)儲氣裝置的原理是利用壓強大小，密閉容器通過改變液面的高低調(diào)節(jié)分析，試劑不能和氣體反應也不能溶于液體；（4）①從濃硫酸隨著反應進行濃度變稀，銅不和稀硫酸發(fā)生反應分析；②證明有酸剩余是驗證稀硫酸的存在關鍵是氫離子的檢驗．【解答】解：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱時可以氧化單質(zhì)銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水方程式為：2H2SO4（濃）+CuCuSO4+2H2O+SO2↑，故答案為：2H2SO4（濃）+CuCuSO4+2H2O+SO2↑；（2）二氧化硫氣體排放到大氣中污染環(huán)境，所以裝置D中試管口放置的棉花中應浸一種液體能與二氧化硫反應，可以浸氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液，作用是吸收多余的二氧化硫氣體，防止污染空氣，故答案為：氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等堿性溶液；吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；（3）置B的作用是貯存多余的氣體，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，在密閉容器中隨著氣體的生成，廣口瓶內(nèi)壓強增大，會使瓶內(nèi)液面下降，長頸漏斗中液面上升，最終達到內(nèi)外大氣壓相同，二氧化硫氣體是酸性氧化物，易溶于水，B中的試劑不能和二氧化硫發(fā)生反應，不能溶解二氧化硫，a．水能溶解二氧化硫不能儲存氣體，故a錯誤；b．酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫為硫酸，不能儲存氣體，故b錯誤；c．濃溴水吸收二氧化硫，不能儲存氣體，故c錯誤；d．二氧化硫通入飽和NaHSO3溶液中，降低了二氧化硫的溶解度，不反應，可以用來儲存氣體，故d正確；故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；d；（4）①一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol?L﹣1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，濃硫酸隨著反應進行，濃度變小成為稀硫酸，稀硫酸不再和銅發(fā)生反應，所以有一定量的余酸但未能使用銅片完全溶解，故答案為：隨反應進行，硫酸濃度變稀，Cu不與稀H2SO4反應；②能用來證明反應結(jié)束后的燒瓶中確有余酸，實質(zhì)證明氫離子的存在，a．鐵粉與稀硫酸反應放氣體，可以證明；b．BaCl2溶液加入后出現(xiàn)白色沉淀，但因為生成產(chǎn)物中有硫酸銅生成，也可以生成白色沉淀，故不能證明；c．銀粉不與稀硫酸反應不能證明；d．Na2CO3溶液會與稀硫酸反應發(fā)出二氧化碳氣體，可以證明，故答案為：ad．【點評】本題考查了濃硫酸的性質(zhì)應用，反應產(chǎn)物的驗證、測定方法的設定和判斷，關鍵是產(chǎn)物中的二氧化硫性質(zhì)的應用．2023年6月廣東省普通高中學生學業(yè)水平考試14．下列關于硫酸的敘述正確的是A．濃硫酸具有吸水性B．稀硫酸可用鐵罐貯存C．稀硫酸能使蔗糖脫水D．SO2溶于水，可得到稀硫酸【答案】A【解析】試題分析：A．濃硫酸具有吸水性，A正確；B．稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，不能用鐵罐貯存，B錯誤；C．稀硫酸沒有脫水性，不能使蔗糖脫水，C錯誤；D．SO2溶于水，可得到亞硫酸，D錯誤，答案選A。2023年6月廣東省普通高中學生學業(yè)水平考試61．煤在燃燒時會產(chǎn)生SO2，造成環(huán)境污染。下列說法正確的有A．SO2是形成酸雨的主要氣體B．用堿液吸收燃煤廢氣可減少環(huán)境污染C．往燃煤中混入生石灰，可減少SO2排放D．用水溶解、過濾除去煤中的單質(zhì)硫以減少SO2排放【答案】ABC【解析】試題分析：A．SO2是形成酸雨的主要氣體，A正確；B．SO2是酸性氧化物，可用堿液吸收燃煤廢氣可減少環(huán)境污染，B正確；C．往燃煤中混入生石灰，與SO2反應最終轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，可減少SO2排放，C正確；D．S不溶于水，不能用水溶解、過濾除去煤中的單質(zhì)硫以減少SO2排放，D錯誤，答案選ABC。2023年6月廣東省普通高中學生學業(yè)水平考試65．有關蔗糖與濃硫酸的反應，下列說法正確的有A．產(chǎn)生CO2B．濃硫酸表現(xiàn)出脫水性C．放出大量的熱D．濃硫酸表現(xiàn)出還原性【答案】ABC【解析】試題分析：A．濃硫酸具有脫水性和強氧化性，與蔗糖的反應中能產(chǎn)生CO2，A正確；B．濃硫酸表現(xiàn)出脫水性，B正確；C．反應放出大量的熱，C正確；D．濃硫酸表現(xiàn)出氧化性，D錯誤，答案選ABC。2023學年河北省保定市定州市李親顧中學高一（上）開學檢測7．如圖所示的裝置，打開分液漏斗的活塞，讓水滴入錐形瓶中可以看到水浮在硫酸上面且水立即沸騰，硫酸液滴飛濺，同時U形管中甲端下降，乙端上升．這個實驗說明了濃硫酸的密度大于水的密度、濃硫酸溶于水的時候放出熱量，這個事實告訴我們?yōu)榱朔乐拱l(fā)生事故，在稀釋濃硫酸時，一定要將濃硫酸沿容器壁慢慢倒入水中，并不斷攪拌．考點：濃硫酸的性質(zhì)．分析：根據(jù)“濃硫酸遇水溶解放出大量的熱”的性質(zhì)，分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因．實驗室稀釋濃硫酸的方法：將濃硫酸沿器壁慢慢地倒入水中，并不斷地用玻璃棒攪拌，使熱量迅速擴散．解答： 解：如圖所示，在錐形瓶中盛濃硫酸，在分液漏斗中裝水．打開分液漏斗的活塞，讓水滴入錐形瓶；濃硫酸遇水溶解放出大量的熱，密度比水大，使浮在濃硫酸上面的水立即沸騰，造成液滴飛濺，錐形瓶內(nèi)溫度升高，壓強增大，所以U形管中甲端下降，乙端上升；實驗室稀釋濃硫酸的方法是：將濃硫酸沿器壁慢慢地倒入水中，并不斷地用玻璃棒攪拌，使熱量迅速擴散．故答案為：濃硫酸的密度大于水的密度，濃硫酸溶于水的時候放出熱量；將濃硫酸沿容器壁慢慢倒入水中，并不斷攪拌．點評：本題考查了濃硫酸的物理性質(zhì)，題目難度不大，注意把握濃硫酸稀釋時的操作方法．10．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)兩個體積相同的容器，一個盛有二氧化硫，一個盛有雜質(zhì)為水蒸氣的二氧化碳，在同溫（120℃以上）同壓（小于1個標準大氣壓）下，兩容器內(nèi)的氣體一定相同的是()A．質(zhì)子總數(shù) B．質(zhì)量 C．密度 D．原子總數(shù)【考點】阿伏加德羅定律及推論．【分析】同溫同壓下的氣體具有相同的氣體摩爾體積，所以二氧化硫與二氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量相等，三者分子中都含有3個原子，所以含有原子的物質(zhì)的量、分子數(shù)相等；它們分子中含有的質(zhì)子數(shù)、摩爾質(zhì)量不同，則含有的質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量、密度一定不同，據(jù)此進行判斷．【解答】解：在同溫（120℃以上）同壓（小于1個標準大氣壓）下，氣體的摩爾體積相同，相同容積的容器內(nèi)含有氣體的物質(zhì)的量一定相等，A．二氧化硫分子中含有32個質(zhì)子、水分子中含有10個質(zhì)子、二氧化碳含有22個質(zhì)子，所以兩個容器內(nèi)含有的質(zhì)子總數(shù)不相等，故A錯誤；B．二氧化硫的摩爾質(zhì)量為64g/mol、水的摩爾質(zhì)量為18g/mol、二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44g/mol，根據(jù)m=nM可知，摩爾質(zhì)量不同、物質(zhì)的量相等的物質(zhì)的質(zhì)量一定不相等，故B錯誤；C．氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比，由于氣體的摩爾質(zhì)量不相等，則密度一定不相等，故C錯誤；D．由于二氧化硫、水、二氧化碳分子中都含有3個原子，所以兩個容器內(nèi)含有的原子的物質(zhì)的量、原子總數(shù)一定相等，故D正確；故選D．【點評】本題考查了阿伏伽德羅定律及其推論的應用，題目難度中等，注意掌握阿伏伽德羅定律及其推論的內(nèi)容，明確摩爾質(zhì)量與密度、質(zhì)量、物質(zhì)的量等物理量之間的關系，試題側(cè)重考查學生靈活應用基礎知識的能力．13．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)取含有的硫酸溶液，先投入鎂粉，再滴入NaOH溶液，當使溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀時，需要NaOH的物質(zhì)的量為()A． B． C． D．【考點】化學方程式的有關計算．【專題】計算題．【分析】向反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀時，此時溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)硫酸根守恒n（Na2SO4）=n（H2SO4），根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na2SO4），據(jù)此計算．【解答】解：向反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，溶液中的鎂離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀時，此時溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)硫酸根守恒n（Na2SO4）=n（H2SO4）=，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na2SO4）=×2=，故選C．【點評】本題考查化學方程式計算，比較基礎，明確發(fā)生的反應是關鍵，注意利用守恒思想解答．16．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)某溫度下，將Cl2通入氫氧化鉀溶液中，反應后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO﹣與ClO離子的物質(zhì)的量之比是1：2，則Cl2與氫氧化鉀反應時，被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為()A．2：3 B．4：3 C．10：3 D．11：3【考點】氧化還原反應的計算．【專題】計算題．【分析】Cl2生成ClO﹣、ClO3﹣化合價升高，是被氧化的過程，而Cl2生成NaCl是化合價降低被還原的過程，氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等，根據(jù)ClO﹣與ClO3﹣的物質(zhì)的量濃度之比可計算出失去電子的總物質(zhì)的量，進而可計算得到電子的總物質(zhì)的量；再根據(jù)氯元素被還原生成KCl的化合價變化為1計算出被還原的氯元素的物質(zhì)的量，最后計算出被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比．【解答】解：Cl2生成ClO﹣與ClO3﹣是被氧化的過程，化合價分別由0價升高為+1價和+5價，經(jīng)測定ClO﹣和ClO3﹣物質(zhì)的量之比為1：2，則可設ClO﹣為1mol，ClO3﹣為2mol，被氧化的氯元素的物質(zhì)的量為：1mol+2mol=3mol，根據(jù)化合價變化可知，反應中失去電子的總物質(zhì)的量為：1mol×（1﹣0）+2mol×（5﹣0）=11mol，氧化還原反應中得失電子數(shù)目一定相等，則該反應中失去電子的物質(zhì)的量也是11mol，Cl2生成KCl是被還原的過程，化合價由0價降低為﹣1價，則被還原的Cl的物質(zhì)的量為：=11mol，所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為11mol：3mol=11：3，故選D．【點評】本題考查氧化還原反應的計算，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應的實質(zhì)、特征，能夠根據(jù)化合價變化判斷得失電子總數(shù)，明確電子守恒在化學計算中的應用方法．18．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)將8克SO3加入X克水中，所形成的溶液里SO42﹣和水分子個數(shù)比為1：5，則X等于()A．9克 B．克 C．克 D．克【考點】物質(zhì)的量的相關計算．【分析】根據(jù)n=計算SO3的物質(zhì)的量，根據(jù)SO3+H2O=H2SO4計算反應消耗水的物質(zhì)的量、生成硫酸物質(zhì)的量，再計算形成的溶液中水的物質(zhì)的量，進而計算水的總物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算水的質(zhì)量．【解答】解：8gSO3的物質(zhì)的量為=，SO3+H2O=H2SO4形成的溶液中SO42﹣和水分子的個數(shù)比為1：5，則溶液中水的物質(zhì)的量為×5=，故水的總質(zhì)量為（+）×18g/mol=，故選B．【點評】本題考查物質(zhì)的量有關計算，難度不大，屬于易錯題目，學生容易忽略參加反應水的質(zhì)量．20．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)工業(yè)品鹽酸中因含有Fe3+而帶黃色，若某工業(yè)品鹽酸中的H+和Cl﹣的個數(shù)比為91：94，則該鹽酸中Fe3+和Cl﹣的個數(shù)比為()A．1：1 B．1：3 C．91：94 D．1：94【考點】物質(zhì)的量的相關計算．【專題】計算題．【分析】根據(jù)溶液呈中性，所有的陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等進行分析：設溶液中的H+個數(shù)是91x，則Cl﹣的個數(shù)是94x，再設的Fe3+個數(shù)是y，由所有的陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等得94x=91x+3y，所以=x，得出鹽酸中Fe3+和Cl﹣的個數(shù)比．【解答】解：設溶液中的H+個數(shù)是91x，則Cl﹣的個數(shù)是94x，再設的Fe3+個數(shù)是y，由所有的陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等得：94x=91x+3y，所以y=x，得出鹽酸中Fe3+和Cl﹣的個數(shù)比：1：94，所以，A、B、C錯誤，D正確．故選：D．【點評】本題考查微粒的個數(shù)計算，解答本題的關鍵是：利用了在溶液中所有的陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等的關系進行求離子的個數(shù)比，題目難度不大．8．(2023學年浙江省衢州二中高一（上）競賽選拔考試)如圖所示的甲、乙兩個裝置中，膠頭滴管中吸入某種液體，平底燒瓶中充入（或放入）另一種物質(zhì)，擠壓膠頭滴管加入液體，一段時間后兩裝置中的氣球都明顯脹大（忽略液體體積對氣球體積的影響）．則滴管和燒瓶中所用試劑可能是()甲乙A稀硫酸和銅片水和CO2B雙氧水和MnO2NaOH溶液和CO2CNa2CO3溶液和稀硫酸NaOH溶液和SO2DH2O和NH3硝酸銀溶液和HClA．A B．B C．C D．D【考點】常見氣體制備原理及裝置選擇；二氧化硫的化學性質(zhì)．【專題】實驗題．【分析】根據(jù)容器內(nèi)氣體壓強與外界大氣的壓強相對大小判斷．【解答】解：A、甲中稀硫酸和銅片不反應，所以容器內(nèi)氣體壓強不變，氣球不變化；乙中二氧化碳部分溶于水，使容器內(nèi)的壓強小于大氣壓，所以氣球變大，故A錯誤．B、甲中雙氧水在二氧化錳的催化下迅速反應生成氧氣，使容器內(nèi)壓強大于大氣壓，所以氣球變大；乙中二氧化碳極易溶于氫氧化鈉溶液，導致容器內(nèi)的壓強小于大氣壓，所以氣球變大，故B正確．C、甲中稀硫酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳，導致容器內(nèi)壓強大于大氣壓，所以氣球變大；乙中二氧化硫極易溶于氫氧化鈉溶液，導致容器內(nèi)的壓強小于大氣壓，所以氣球變大，故C正確．D、甲中氨氣極易溶于水，導致容器內(nèi)壓強小于大氣壓，所以氣球不會脹大；乙中硝酸銀和HCl反應生成白色沉淀，導致容器內(nèi)壓強小于大氣壓，所以氣球變大，故D錯誤．故選BC．【點評】本題考查了常見氣體的制備原理及裝置選擇，同時考查酸、堿、鹽的性質(zhì)，要理解和掌握酸、堿、鹽常