化学硫及其化合物的专项培优易错试卷练习题(含答案)附详细答案
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化学硫及其化合物的专项培优易错试卷练习题(含答案)附详细答案 一、高中化学硫及其化合物 1.在空气中加热S粉和Fe粉的混合物,可观察到下列现象: (1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体。
(2)混合粉末变红,放出热量,最后变成黑色固体。
(3)不时有火星从混合物中射出。
请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式:__________、__________、__________。 【答案】S+O2SO2 Fe+SFeS 3Fe+2O2Fe3O4 【解析】 【分析】 【详解】
(1)S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成SO2,反应方程式为:S+O2SO2; (2)混合粉末变红,放出热量,最后变为黑色固体是因为Fe与S反应生成FeS,反应方程式为:Fe+SFeS;
(3)有火星射出是因为Fe与O2反应生成Fe3O4,反应方程式为:3Fe+2O2Fe3O4。
2.硫酸是重要的基础化工原料之一,是化学工业中最重要的产品,号称“工业之母”。在中学化学教材中有多处涉及其应用。 (1)利用浓硫酸配制稀硫酸
已知某浓硫酸的密度为1.84g/ml,质量分数为98%,则该浓硫酸的物质的量浓度为_______;
现用该浓硫酸配制480ml浓度为1.84mol/L的稀硫酸,在配制过程中除量取浓硫酸的仪器、烧杯、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器有______________________; (2)硫酸与无机物的反应
实验室在用稀硫酸与锌反应制取氢气时,常向其中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,请写出发生的离子反应方程式______________________________;不活泼金属铜在与浓硫酸反应中,体现了浓硫酸的___________________性质;非金属碳在加热条件下也能与浓硫酸反应,若要你设计实验检验反应生成的气体产物,则检验出气体产物的正确顺序为______________________;
(3)硫酸在有机中的应用
利用硫酸的性质可以制取多种有机物,比如烈性炸药TNT、硝基化合物、酯类物质、不饱和烃等。请写出制取TNT的化学方程式________________________________________;请写出用乙醇制取乙烯的化学方程式________________________________________;稀硫酸还可以使蔗糖、淀粉等多种有机物发生水解,请写出蔗糖水解的产物名称_________。 【答案】18.4mol/L 500ml容量瓶 Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑+Zn2+ 强氧化性和强酸性 H2O、SO2、CO2 +3HNO324HSOΔ浓+3H2O C2H5OH CH2=CH2↑+ H2O 葡萄糖、果糖 【解析】 【分析】 (1)根据c=1000ρwM计算出该浓硫酸的浓度;配制该溶液的步骤是:称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选用仪器; (2)硫酸铜溶液加快氢气生成的速率,原因是形成原电池反应; 【详解】 (1)该浓硫酸的物质的量浓度为:c=1000×1.84×98%÷98mol/L=18.4mol/L;实验室没有480mL的容量瓶,配制时需要选用500mL容量瓶,实际上配制的是500mL1mol/L的硫酸
溶液,配制该溶液的步骤是:称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀,配制过程中需要使用的仪器为:药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的仪器为: 500mL容量瓶, 故答案为:18.4mol/L;500mL容量瓶; (2)锌为活泼金属,加入硫酸铜,发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出铜,与锌形成原电池反应,化学反应速率加快,离子方程式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑;铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,硫元素的化合价降低表现硫酸的氧化性,生成盐和水体现硫酸的酸性,故硫酸表现的性质是酸性和氧化性;碳和浓硫酸加热生成二氧化硫,二氧化碳和水,检验气体的顺序是水,二氧化硫,二氧化碳, 故答案为:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+2H+=H2↑;强氧化性和强酸性 ;H2O、SO2、CO2; (3)制取TNT需要甲苯,浓硫酸和浓硝酸的混合酸加热,反应的化学方程式是
+3HNO324HSOΔ浓+3H2O;向乙醇中加入浓硫酸,加热到170度,
可以制取乙烯,方程式是C2H5OH CH2=CH2↑+ H2O;蔗糖水解产生葡萄糖和果糖, 故答案为:+3HNO324HSOΔ浓+3H2O;C2H5OH CH2=CH2↑+ H2O;葡萄糖、果糖。 3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中(____)
(2)分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作(____)
(3)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂(____)
(4)硫在空气中燃烧产物只是SO2(____)
(5)不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2(____)
(6)用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫(____)
(7)含硫化合物间的转化,既可以通过氧化还原反应实现,也可以通过非氧化还原反应实现
(____) (8)因为SO2具有还原性,所以不能用浓H2SO4干燥SO2(____)
(9)3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,在该反应中,硫既作氧化剂,又作还原剂。可以用
热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管(____) (10)因为Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物,而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化
物,所以氧化性:Cl2>S(____) 【答案】× √ × √ × × √ × √ √ 【解析】 【详解】 (1) 在火山喷口附近存在硫单质,错误,故填×;
(2) 分离黑火药中三组分可利用它们溶解性的差异:先用CS2处理,使硫溶解,过滤后蒸发
滤液,得晶体硫;滤渣再用水处理,溶去硝酸钾,过滤,又得滤渣(炭粉);滤液经蒸发、浓缩、结晶,得到硝酸钾,正确,故填√; (3) 硫单质为零价,是中间价态,与金属反应时显氧化性;硫与非金属性比它强的非金属
(如氧、氯、氟等)反应时硫显还原性,错误。故填×; (4) 硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,产物只有二氧化硫,正确,故填√;
(5) S的原子半径较大,获得电子的能力较弱,因此S与Cu、Fe反应时只能生成低价态的
Cu和Fe的硫化物,即与Cu生成Cu2S而不是CuS;与Fe生成FeS而不是Fe2S3;氯气氧化
性较强,与Cu、Fe反应时只能生成高价态的CuCl2和FeCl3;则CuCl2可以通过化合反应制得,故(5)错误,填×; (6)硫单质不溶于水,不能用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫,错误,故填×;
(7) 相同价态的含硫化合物间通过非氧化还原反应规律来转化,如二氧化硫转换成亚硫酸;
不同价态的含硫化合物间通过氧化还原反应规律来转化,如二氧化硫转换成三氧化硫;正确,故填√; (8) 虽然浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,但不能发生氧化还原反应,因为+6价的
S与+4价的S之间没有中间价态,所以不能反应,则能用浓H2SO4干燥SO2;错误,故填
×;
(9)反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O中,S元素化合价既升高又降低,硫既是氧化剂也
是还原剂;单质硫在热的浓NaOH溶液中会发生岐化反应,生成硫化钠和亚硫酸钠,可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管;正确,故填√; (10) 氯气具有强氧化性,生成高价态金属氯化物,而S具有弱氧化性,生成低价态金属硫化物,可以通过Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物,而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物,来判断硫单质和氯气氧化性强弱,正确,故填√。
4.我国云南东川铜矿富含辉铜矿(主要成分Cu2S),因含铜成分高而成为重要的炼铜原料。资料表明,当蓝矾溶液渗入地下遇硫铁矿(主要成分:二硫化亚铁FeS2)时,可生成辉铜矿Cu2S,其化学方程式为:14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。硫铁矿也是一种重要化工原料,其主要成分可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成Fe2O3和一种对环境有污染的有毒气体,回答下列问题: (1)在化合物FeS2和Cu2S中,硫元素的化合价分别为__、__。 (2)在上述生成辉铜矿的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。由题中信息可推知Cu2S的溶解情况是:__溶于水(填“不”或“能”,下同),__溶于稀硫酸。 (3)写出硫铁矿的主要成分鼓入空气高温煅烧的化学方程式:__,若反应中有2.2mol电子发生转移时,可生成标准状况下的有毒气体的体积为__L。 【答案】-1 -2 35:3 不 不 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 8.96 【解析】 【分析】
422242414CuSO+5FeS+12HO=7CuS+5FeSO+12HSO 该反应中铜和7个负一价硫的化
合价降低,3个负一价硫的化合价升高。 【详解】 (1)2FeS(二硫化亚铁)中铁为+2价,硫为-1价;2CuS (硫化亚铜)中铜为+1价,硫为-2价, 故答案为:-1;-2; (2)422242414CuSO+5FeS+12HO=7CuS+5FeSO+12HSO 该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,即14个硫酸铜和3.5个2FeS做氧化剂,3个负一价硫的化合价升高,即1.5个2FeS做还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为35:3;根据反应
422242414CuSO+5FeS+12HO=7CuS+5FeSO+12HSO及题目信息,可知2CuS不溶于
水,也不溶于稀硫酸, 故答案为:35:3;不;不; (3)根据题目信息‘硫铁矿可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成23FeO 和一种对环境有污染的有毒气体’,可推知2FeS和氧气反应生成23FeO和二氧化硫,方程式为:
222324FeS+11O2FeO+8SO高温,该反应转移电子数为44,即转移44个电子生成8个
二氧化硫,故当转移2.2mol电子时,生成0.4mol二氧化硫,标况下体积为:8.96L, 故答案为:222324FeS+11O2FeO+8SO高温;8.96。