考点二十四 二氧化硫的实验探究
1．下列实验中根据现象得出的结论错误的是（ ）
【答案】C
2．利用下图所示装置进行下列实验，其中丙中实验现象描述正确的是
【答案】B
3．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,并存在因果关系的是( )
【答案】C
【解析】A、CaCl2与空气中的CO2不反应,漂白粉在空气中久置变质,因次氯酸钙与水、二氧化碳反应,故A错误; B、HClO3不是最高价含氧酸,由非金属性:Cl>S,可以知道酸性:HClO4>H2SO4,故B错误; C、向饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生沉淀,析出碳酸氢钠,则常温下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,故C正确; D、SO2是酸性氧化物,SO2与氢硫酸和NaOH溶液分别发生氧化还原反应、复分解反应,故D错误。
4．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A． 碘水中通入适量的SO2：I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO42-＋4H＋
B． NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液混合后加热：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O
C． 向草酸（H2C2O4）溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液：H2C2O4＋2OH－===2H2O+ C2O42-
D． 向Ca(ClO) 2溶液中通入SO2：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋SO2===CaSO3↓＋2HClO
【答案】A
5．工厂排放的SO2烟气对环境造成污染，某企业用下图流程综合处理，下列有关说法正确的是
A． 二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2＋SO32-＋H2O=2HSO3-
B． 氨气吸收塔中发生的反应为HSO3－＋OH－=H2O＋SO32-
C． 上述流程利用的是氧化还原反应原理
D． 上述流程可循环利用的物质有2种
【答案】A
【解析】A、SO2吸收塔中：SO2＋SO32-＋H2O=2HSO3，故A正确；B、氨气吸收塔中发生HSO3－＋NH3·H2O=H2O＋NH4＋＋SO32-，故B错误；C、反应中化合价不变，故C错误；D、上述流程可循环利用的物质有硫酸铵，故D错误。
6．利用Cu和浓硫酸制备SO2的反应涉及的装置，下列说法正确的是
A． 用装置①制备SO2 B． 用装置②检验和收集SO2
C． 用装置③稀释反应后溶液 D． 用装置④测定反应后溶液中c(H+)
【答案】C
7．有关硫及其化合物说法正确的是
A． 有浓硫酸参与的反应都是氧化还原反应
B． 硫在足量空气中燃烧生成大量SO3
C． SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了漂白性
D． 二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，可在葡萄酒中微量添加
【答案】D
【解析】A. 氢氧化钠与浓硫酸的反应是酸碱中和反应，无元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，所以有浓硫酸参与的反应不一定是氧化还原反应，故A错误；B. 硫与氧气反应只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故B错误；C. SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，该反应是氧化还原反应，体现的是SO2的还原性而不是漂白性，故C错误；D. 二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，少量的二氧化硫对人体健康无害，故D正确。
8．化学与生产、生活相关，下列有关说法正确的是 ( )
A． 汽车用压缩天然气代替燃油可减少NOx和PM2.5的排放
B． 油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收
C． “天宫二号”中使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
D． 用二氧化硫漂白后的食品显得白亮，所以二氧化硫可作食品漂白剂
【答案】A
9．下列褪色过程不是因为氧化还原反应而褪色的是（ ）
A． SO2气体通入溴水使溴水褪色
B． 氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，加入NaOH后不变红
C． 将苯滴入溴水中振荡，溴水层褪色
D． 将含有碘单质的淀粉溶液，加入NaOH溶液后蓝色褪去
【答案】C
【解析】二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，生成硫酸和氢溴酸，表现了二氧化硫的还原性，A错误；滴有酚酞的NaOH溶液显红色，氯水和碱反应：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，生成的次氯酸钠具有强氧化性、漂白性，再加入NaOH后不变红，是因为氧化还原反应而褪色，B错误；将苯滴入溴水中振荡，溴水层褪色，发生萃取，不发生化学变化，C正确；淀粉遇碘单质变蓝，加入NaOH溶液，发生反应：I2+2NaOH═NaI+NaIO+H2O，是因为氧化还原反应而褪色，D错误。
10．下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的是
【答案】A
11．下列7种溶液中，通入足量的SO2气体，溶液变浑浊的有
①NazS溶液②Na2SiO3溶液③澄清石灰水④0.1mol/L Ca(ClO)2溶液⑤Ba(NO3)2溶液 ⑥BaCl2溶液⑦酸性KMnO4溶液
A． 3种 B． 4种 C． 5种 D． 6种
【答案】B
【解析】①向Na2S溶液中通入足量的二氧化硫气体产生淡黄色沉淀硫单质，故正确；②向Na2SiO3溶液中通入过量SO2会生成硅酸沉淀，故正确；③向Ca（OH）2溶液中通入过量SO2会生成易溶于水的亚硫酸氢钙，没有沉淀，故错误；④向Ca（ClO）2溶液通入过量SO2会生成硫酸钙沉淀，故正确；⑤向Ba(NO3)2溶液中通入足量二氧化硫，由于亚硫酸根被硝酸根离子氧化，最终生成硫酸钡沉淀，故正确；⑥向BaCl2溶液中通入足量的SO2不会发生反应，无沉淀出现，故错误；⑦酸性KMnO4溶液能与二氧化硫反应，但无沉淀生成，故错误；综上，符合的有①②④⑤，答案选B。
12．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是
A． 玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B． c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触
C． Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D． e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
【答案】D
【解析】A、玻璃管的作用是连通大气，平衡压力，以便左右两边产生的气体顺利导入，故A错误；B、如果产生氨气，氨气极易溶于水防止倒吸，所以不能插人BaCl2溶液中，故B错误；C、SO2与BaCl2不反应，氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，而不是将BaSO3氧化为BaSO4沉淀，故C错误；D、如是碱性气体，溶液中存在大量的SO32-，所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH，产生氨气碱性气体，故D正确；故选D。
13．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是（ ）
【答案】A
14．利用下图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是( )
【答案】B
15．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
【答案】B
【解析】A．无色刺激性气味气体，为二氧化硫，则原溶液中含SO32-或HSO3-，故A错误；B．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由操作和现象可知该溶液中存在NH4+，故B正确；C．氯气与水反应生成HClO，HClO具有漂白性，品红溶液褪色，则与Cl2的还原性无关，故C错误；D．酸性条件下硝酸根离子可氧化亚铁离子，则不能比较H2O2、Fe3+的氧化性，故D错误；故选B。
16．下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的是
【答案】A
17．已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组按如图装置展开探究:
取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_______;检查图中连通装置A、B气密性的方法是___。
(2)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是___________;排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是____________;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为______________。
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加):
假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应
假设2:______________
假设3:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2
(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
【答案】分液漏斗关闭弹簧夹1和弹簧夹2,打开分液漏斗上方塞子及下方活塞,向三颈烧瓶中加水至水不再流下,分液漏斗中有水且一段时间内液面不下降,则气密性良好,否则不好排出空气饱和NaHSO3溶液SO2+2OH-=SO32-+H2OSO2被Fe3+氧化为SO42-取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中向试管中滴加少许稀硝酸,调节pH与①相同向试管中通入适量SO2气体若有白色沉淀生成,则假设3成立;反之,假设3不成立
①取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中； ②向试管中滴加少许稀硝酸,调节pH与①相同；③向试管中通入适量SO2气体；结论若有白色沉淀生成,则假设3成立;反之,假设3不成立。
18．硫酸性质是中学化学学习的重点。请回答下列问题：
（1）中学化学中利用物质与浓硫酸共热可制备SO2气体，写出用浓硫酸还可制备不同类别的气体的名称：_____________________写一种）。
（2）某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO2的性质，用下图所示装置进行有关实验。
①装置B的作用是贮存多余的气体。B中应放置的液体是_______（填序号）
a．饱和Na2SO3溶液 b．酸性 KMnO4溶液
c．浓溴水 d．饱和NaHSO3溶液
②反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是____（填序号）。
a．Fe粉 b．BaCl2溶液 c．CuO d．Na2CO3溶液
③实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是_________。
④为验证二氧化硫的还原性，C中盛有氯水，充分反应后，取C中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
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：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是___（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；C中发生反应的离子方程式为____________。D中盛有氢氧化钠溶液，当通入二氧化硫至试管D中溶液显中性时，该溶液中c（Na+）=______（用含硫微粒浓度的代数式表示）。
（3）利用FeCl3溶液的氧化性也可以吸收SO2。该反应的离子方程式是_____________。检验FeCl3是否完全被还原的方法为______________________。
【答案】乙烯db2Cu＋2H2SO4 +O2＝2CuSO4＋2H2OⅢ合理Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SO42－c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++ SO42－+4H+取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原
19．氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法，实验室合成的硫酰氯的反应和实验装置如下所示:SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2（1） ΔH=-97.3KJ/mol。
已知: 一般条件下，硫酰氯为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃,在潮湿空气中会“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置会分解。
请回答下列问题:
（1）仪器己中盛放的试剂主要用于排气，该试剂最合适的是___________(填名称)。
（2）①装置庚中的药品最合适的是________(填字母);
a．五氧化二磷 b．碱石灰 c．无水氯化钙 d．硅胶
②装置丙的冷凝管中出水口是_______(填标号)
（3）活性炭的作用是___________；装置乙和丁中盛有相同的化学试剂，该试剂是__________，若缺少装置乙和丁，装置丙中会发生副反应，副反应的化学方程式是______________________。
（4）为提高本实验的硫酰氯的产率，在实验操作中还需要注意的有______。
a．控制气流速度，宜慢不宜快
b．保证装置的气密性良好
c．先向装置丙中通入一种气体，排出空气后再通入另一种气体
d．先通气体，再通冷凝水
（5）写出硫酰氯在潮湿空气中“发烟”时生产的新物质的化学式：_____________________
【答案】饱和食盐水bb催化剂浓硫酸SO2+C12+2H2O=H2SO4+2HClabcH2SO4、HCl
答案选abc。
（5）SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟”的化学方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，生成的新物质为H2SO4和HCl。
20．三氧化硫是一种强氧化剂，熔点为16．8℃，沸点为44.8℃，在50℃可升华，某合作学习小组的同学设计实验制备少量SO3.回答下列问题：
（1）甲组同学用图（a）所示装置制备少量SO3
①盛有冰盐水烧杯的作用是_____________________。
②烧瓶中发生反应的化学方程式为_______________；烧杯中最后所含的盐为______（填化学式）。
（2）乙组同学用图（b）装置制备少量SO3，反应原理为2NO2＋4SO2＝4SO3＋N2
①装入药品后检验该装置气密性的方法是________________________。
②球泡的作用是___________，实验过程中反应器中观察到的现象是_______________。
【答案】将SO2蒸气冷却为固体Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2ONa2SO3(或Na2SO3和Na2SO4)将反应器微热，广口瓶导管口有气泡逸出，停止加热，液体上升形成一段液柱防止倒吸红棕色气体逐渐消失并产生白雾
21．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，他们使用的药品和装置如下图所示
请按要求回答下列问题
（1）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是_______。
A． Na2SO3溶液与HNO3 B． Na2SO3固体与浓硫酸
C． 固体硫在纯氧中燃烧 D．铜与热浓硫酸
（2）如果有560mL SO2气体（已折算为标态）进入C装置中，则C中50mL NaOH溶液的物质的量浓度至少为____________ 才能达到目的。
（3）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、________、洗涤、自然干燥。在这一系列操作中没有用到的仪器有（填序号）____。
A．蒸发皿 B．分液漏斗 C．漏斗 D．玻璃棒 E.冷凝管
（4）在上述装置中通入过量的SO2，请设计实验验证SO2与Fe3+发生了氧化还原反应_____________________。
（5）本实验中能表明SO2的还原性比I-的还原性强的现象是__________________，其反应的离子方程式为______________。
【答案】BD0.5过滤BE取反应后A中试液少许，加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红（或取反应后A中试液少许，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀）B中溶液的蓝色褪去SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
22．为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验）。
（1）A中发生反应的化学方程式是__________________________________。
（2）B中红棕色褪色的离子方程式是_____________________________________。
（3）甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论，氧化性：H2O2>SO2。C中产生白色沉淀的离子反应方程式是_____________________________________。
①乙同学认为不能得出此结论，认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，该操作是____。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_________________。
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验，C中产生白色沉淀，得出结论：氧化性H2O2>SO2。
（4）iii中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设：
观点1：H2O2的量少不能氧化溴离子
观点2：B中有未反应SO2
为验证观点2，应进行的实验操作及现象是____________________________________。
（5）通过上述全部实验，得出结论：H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是________。
【答案】Na2SO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2OSO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+SO2+Ba2++H2O2
=BaSO4+2H+打开弹簧夹，通入N2，待排净装置内空气后，关闭弹簧夹CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液取少量加入H2O2前的B中溶液于试管中，加热，将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪色，则观点2成立H2O2>Br2>SO2
23．某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究（装置的气密性已检查）：
(1)装置A中反应的化学方程式是________．
(2)滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹．此操作的目的是 ______。
(3)实验过程装置B中没有明显变化．实验结束取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中，向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀___________（填化学式）；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是______。
(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊,该实验证明SO2具有___ 性．
(5)装置D的作用是______。
(6)另一小组利用装置E进行实验：SO2性质实验之后，用注射器对实验室内空气进行取样．并向装置E中共注入V mL（已折算为标况下体积）的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验．请计算该空气中SO2的体积分数（用含V的代数式表示）______。
【答案】Na2SO3+H2SO4（浓）==SO2 + Na2SO4 +H2O排出装置中的空气避免干扰Ba2SO3Ba2++SO2 + Cl2 +2H2O=== BaSO4+ 4H+ +2Cl－氧化性尾气吸收防止污染2.8/V
24．完成如下有关硫的化合物的问题。
（1）硫化物与充足的氧气反应会转化为SO2，写出硫化铝在充足的空气中灼烧的反应方程式________________________________________________。
（2）SO2作为一种化学性质活泼的物质，它能发生多种反应，请按照下表提示，从不同角度梳理SO2的化学性质，将化学方程式填在下表中。
（3）在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成。
实验步骤：
步骤Ⅰ 如图连接装置，检查装置气密性，装入药品；
步骤Ⅱ 打开A的滴液漏斗活塞与旋塞，并点燃酒精喷灯；
步骤Ⅲ 当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续向烧瓶中滴水一段时间；
步骤Ⅳ 实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；
步骤Ⅴ 取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66 g。
请回答：
①经测定，步骤Ⅳ所得溶液呈强碱性，其中含有的溶质除NaOH外，还可能有______（填化学式）。
②步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续向烧瓶中滴水一段时间，其目的为__________。
③在C、D装置之间不需要防倒吸装置的理由是_____________________________。
④步骤Ⅳ中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有________________。
⑤FexSy的化学式为______________。
【答案】2Al2S3+9O2 2Al2O3+6SO2SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2OSO2+H2O2＝H2SO4Na2SO3与Na2SO4继续生成O2，驱赶装置内残留的SO2,使生成的SO2全部被吸收SO2中含不溶于NaOH溶液的O2250mL容量瓶、胶头滴管FeS2
25．某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较实验，实验过程如下：
Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。
Ⅱ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验取出溶液中的离子。
Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。
（1）棉花中浸润的溶液为____________，目的是________________。
（2）实验室制备氯气的化学方程式为______________________。
（3）过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为______________________，过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是_____________________。
（4）该小组对SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较期望达到的结论是_______________。
（5）甲、乙、丙三同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱关系的是______________。
【答案】NaOH溶液防止尾气污染环境MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42－，反之无SO42－SO2＞Fe2＋＞Cl－乙丙
26．某实验小组同学欲探究SO2的性质，并测定空气中SO2的含量。他们设计如下实验装置（如图），请你参与探究，并回答问题：
（1）装置中的氨水可吸收多余的SO2，发生反应的离子方程式是___________，使用倒立的漏斗能防止倒吸的原因是________________。
（2）装置B用于检验SO2的漂白性，其中所盛试剂为__________，装置D用于检验SO2的_____性质；
（3）装置C中发生的现象是_______________；
（4）如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，装置如图所示。其中a导管的作用是___________________，所用硫酸为70％浓硫酸，不用稀硫酸原因是______________。
（5）他们拟用以下方法（如图）测定空气中SO2含量（假设空气中无其他还原性气体）。
方案1:
① 洗气瓶C中溶液蓝色消失后，若没有及时关闭活塞A，则测得的SO2含量______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
方案Ⅱ:
② 实验中若通过的空气的体积为33.6L（已换算成标准状况），最终所得固体质量为0.233g，试通过计算确定该空气中二氧化硫的含量是否合格（计算过程）: ____________。（空气中二氧化硫的体积分数小于0.05％表示合格）
【答案】 SO2+NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O 漏斗的体积较大，发生倒吸时，液面下降，与漏斗脱离，倒吸的液体又回落 品红溶液 氧化性 溴水的橙色褪去 使漏斗中的液体能顺利流下 SO2易溶于水 偏低 计算略，0.067%不合格
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