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2017年高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第3讲 硫及其化合物习题


硫及其化合物
(时间:45 分钟) 一、选择题

2.下列有关化学方程式正确的是(

)

点燃 A.硫在足量氧气中燃烧:2S+3O2=====2SO3 B.二氧化硫通入足量氨水中:SO2+NH3·H2O===NH4HSO3 △ C.硫和铁混合物,加热:2Fe+3S=====Fe2S3 D.硫酸氢钠溶液与亚硫酸

氢钠溶液混合:NaHSO4+NaHSO3===Na2SO4+SO2↑+H2O 解析:硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,A 错误;氨水足量,生成亚硫酸铵,B 错误; 铁与硫反应只能生成硫化亚铁,C 错误;硫酸氢钠相当于一元强酸,D 正确。 答案:D 3.(2015·淮安模拟)在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实 验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是( )

A.仅①③④ B.仅①②④ C.仅②③④ D.全部 解析:①中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而质量增加;②放置一段时间后,部

分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象;③放置一段时间后饱和 KNO3 溶液会失去 一部分水而析出晶体; ④中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强减小, 试管中的水会 在导管中上升一段水柱。 答案:D 4.(2015·北京海淀区模拟)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( ) O2/点燃 H2O A.由硫黄制备硫酸经历两步:S ― ― → SO3― ― →H2SO4 B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中 高温 C.在燃煤中加入石灰石可减少 SO2 排放,发生的反应为 2CaCO3+2SO2+O2=====2CO2+ 2CaSO4 D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明 CuS 很稳定,不具有 还原性 解析:S 与 O2 点燃生成 SO2 而不是 SO3,A 错误;酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫 元素以硫酸盐的形式进入土壤中,B 错误;燃煤中加入石灰石,使 SO2 转化为 CaSO4,从而减 少了 SO2 的排放,C 正确;铜蓝(CuS)中硫元素的化合价为-2,具有还原性,D 错误。 答案:C 5.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )

解析:SO2 的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红但不褪色,使品红试液变红后褪色,故 2- a 试管中为红色, b 试管中为无色; c 试管中: 将 SO2 通`入 Ba(NO3)2 溶液中, SO2 被氧化为 SO4 , 2- 2+ SO4 与 Ba 形成 BaSO4 沉淀;d 试管中:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,Na2SO3 与 BaCl2 反应生成 BaSO3 沉淀。 答案:B 6.(2015·江西上饶高三二模省)SO2 通入 BaCl2 溶液中并不产生沉淀,而通入另一种气 体后可以产生白色沉淀。则图中右侧 Y 形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以 加热)( )

A.Cu 和浓硝酸

B.CaO 和浓氨水 C.大理石和稀盐酸 D.高锰酸钾溶液和浓盐酸 解析:A 项和 D 项中产生的气体(分别为 NO2、Cl2)通入 BaCl2 溶液中生成 BaSO4 沉淀;B 项,CaO 与浓氨水混合后,CaO 溶解反应过程中放热使氨水分解产生 NH3,NH3 和 SO2 一起通入 BaCl2 溶液中生成 BaSO3 沉淀,反应为 2NH3+SO2+BaCl2+H2O===BaSO3↓+2NH4Cl。 答案:C 7.下列实验中能证明某气体为 SO2 的是( ) ①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量 NaOH 溶液中,再滴加 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成, 该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加 Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明 解析:CO2 也能产生①④中的实验现象,酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红, 氯气也能使品红溶液褪色。 实验⑤说明气体有还原性, 结合后续实验现象说明该气体是 SO2。 答案:D 二、非选择题 8.近年来,酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。 (1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法,流程如下: Ⅰ.将含 SO2 的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得 NaHSO3 溶液。 Ⅱ.将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。 Ⅲ.将盐酸加入 NaHSO3 溶液中,反应所得到的 SO2 气体回收,生成的 NaCl 循环利用。 ①写出步骤Ⅰ反应的化学方程式:____________________。 ②写出步骤Ⅱ中电解饱和食盐水的化学方程式:________________。 ③写出步骤Ⅲ反应的离子方程式:______________________。 2+ 3+ 2- (2)还有学者提出利用 Fe 、Fe 等离子的催化作用,常温下将 SO2 氧化成 SO4 而实现 SO2 的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中 SO2 2- 氧化成 SO4 的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中 SO2 的体积分数, X 溶液可以是 ________(填字母)。

A.碘的淀粉溶液 B.酸性高锰酸钾溶液 C.氢氧化钠溶液 D.氯化钡溶液 2- ②若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中 SO2 氧化成 SO4 的转化率,已知 气体流速,还需测定的数据有______________。 解析:求解 SO2 在混合气中的体积分数,需要求出两个量,一个是 SO2 的体积,一个是 混合气的总体积。利用量气装置,可求出吸收 SO2 后余气的体积;利用洗气瓶中的 X 溶液, 求出 SO2 的体积。所以对于洗气瓶中的溶液,必须能与 SO2 反应,且能发生明显的颜色变化, 2- 以便确定反应的终点。求解 SO2 的转化率,应求出 SO2 气体的总量和生成 SO4 的量。因为在 前一问中已求出 SO2 在混合气中的含量,所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量,只 需知道通入时间。要求 SO2 的转化率,只需确定沉淀质量。 电解 答案:(1)①SO2+NaOH===NaHSO3 ②2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑


③HSO3 +H



===SO2↑+H2O (2)①AB ②实验时间、加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液后生成沉淀的质量 9.(2015·烟台模拟)某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热,发现铁完全 溶解,并产生大量的气体 X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体 X 的成分。 Ⅰ.提出假设。 (1)甲同学认为气体 X 为 SO2。 (2)乙同学认为气体 X 为 H2。 (3)丙同学认为气体 X 为_________________。 Ⅱ.设计实验。

兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证,请按要求填写下表。 实验现象 (1) (2) C 中酸性高锰酸钾溶液颜色 _______________________ E 中粉末________________ F 中固体________________ 实验结论 _________________________ 证明气体 X 中含有 H2

根据上述实验现象,可知 X 的成分为_______________。 Ⅲ.思考与讨论。 (1)若混合气体中含有 H2,则生成 H2 的理论依据是_____________。 (2)如果去掉装置 D,还能否根据 F 中的现象判断得出结论________(填“能”或“不 能”),原因是_____________________。 解析:浓硫酸和铁在加热条件下反应的过程中,随着反应的进行,硫酸浓度变小,稀硫 酸与铁反应生成了 H2,所以 X 为 H2 和 SO2 的混合气体。验证 SO2 需要酸性高锰酸钾溶液或品 红溶液;验证 H2 一般利用它与 CuO 反应生成水。 答案:Ⅰ.(3)H2 和 SO2 的混合气体 Ⅱ.(1)变浅 证明气体 X 中含有 SO2 (2)由黑色变 成红色 由白色变成蓝色 H2 和 SO2 的混合气体 Ⅲ.(1)随着反应的进行, 硫酸的浓度变小,

铁与稀硫酸反应生成氢气 (2)不能 因为混合气体中可能含水蒸气,会干扰 H2 的检验 10. (2014·山东卷)工业上常利用含硫废水生产 Na2S2O3· 5H2O, 实验室可用如下装置(略 去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶 C 中发生反应如下: Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ) △ S(s)+Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq)(Ⅲ) (1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置 B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液 柱,若_________________,则整个装置气密性良好。装置 D 的作用是________。装置 E 中 为________溶液。 (2)为提高产品纯度,应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应,则烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为________。 (3)装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率,其中的液体最好选择________(填字母)。 a.蒸馏水 b.饱和 Na2SO3 溶液 c.饱和 NaHSO3 溶液 d.饱和 NaHCO3 溶液 实验中,为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C,采用的操作是___________________。已知反应(Ⅲ) 相对较慢,则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是_________。反应后期可用酒精灯适当加热烧 瓶 A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有______(填字母)。 a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶 (4)反应终止后,烧瓶 C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出 Na2S2O3·5H2O,其中 可能含有 Na2SO3、Na2SO4 等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 Na2SO4,简 要说明实验操作、现象和结论:________________________________。 2- + 已知:Na2S2O3·5H2O 遇酸易分解:S2O3 +2H ===S↓+SO2↑+H2O。 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液。 解析:(1)若装置不漏气,则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变;装置 D 是安全瓶,可防止倒吸;装置 E 是尾气处理装置,用来吸收过量的 SO2,故所盛溶液可以 是 NaOH 溶液等。 (2) 根 据 盖 斯 定 律 , 由 (Ⅰ)×2 + (Ⅱ) + (Ⅲ)×3 , 得 2Na2S(aq) + Na2SO3(aq) + 3SO2(g)===3Na2S2O3(aq),故烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为 2∶1。 (3)装置 B 中的溶液不能和 SO2 发生反应。 蒸馏水溶解 SO2; Na2SO3 溶液能与 SO2 发生反应: SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3;NaHCO3 溶液也能与 SO2 发生反应:NaHCO3+SO2===CO2+NaHSO3; 饱和 NaHSO3 溶液不能和 SO2 反应,也不溶解 SO2。为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C,应使生成 SO2 的 速率减慢,可通过控制滴加硫酸的速度来实现;因反应(Ⅲ)相对较慢,C 中反应达到终点时 S 消耗完,现象是溶液变澄清。蒸发皿加热时不需垫石棉网;试管是小型玻璃仪器,加热时

也不需垫石棉网;烧杯、锥形瓶底部面积大,防止受热不均匀,在加热时需垫石棉网。 2- (4)Na2S2O3 和 Na2SO3 的存在对 SO4 的检验有干扰,要先除去。根据题给信息,可先加入 2- 过量的稀盐酸将二者除去,排除干扰,再检验 SO4 的存在。 答案: (1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理即可) (2)2∶1 (3)c 控制滴加 硫酸的速度 溶液变澄清(或浑浊消失) ad (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上 层溶液(或过滤,取滤液),滴加 BaCl2 溶液,若出现沉淀则说明含有 Na2SO4 杂质 -1 11. (2015·安徽卷)某研究小组将纯净的 SO2 气体通入 0.1 mol· L 的 Ba(NO3)2 溶液中, 得到了 BaSO4 沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的 SO2,该小组突出了如下假设: - 假设一:溶液中的 NO3 。 假设二:溶液中溶解的 O2。 (1)验证假设。 该小组涉及实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象。 实验步骤 实验 1:在盛有不含 O2 的 25 mL 0.1 mol/L BaCl2 溶液的烧杯中,缓 慢通入纯净的 SO2 气体 实验 2:在盛有不含 O2 的 25 mL 0.1 mol/L Ba(NO3)2 溶液的烧杯中, 缓慢通入纯净的 SO2 气体 实验现象 结论 假设 一成 立

(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化 曲线如下图。

实验 1 中溶液 pH 变小的原因是___________; V1 时,实验 2 中溶液 pH 小于实验 1 的原因是________________(用离子方程式表示)。 (3)验证假设二。 请设计实验验证假设二,写出实验步骤,预期现象和结论。

(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别通入足量的 O2 和 KNO3,氧化相同的 H2SO3 溶液(溶液体积变化忽略不计), 充分反应后两溶液的 pH 前者________(填“大于”或” 小于“)后者,理由是_______________________。 解析:(1)根据强酸制弱酸的原理,亚硫酸是弱酸不能制备盐酸,故实验 1 无现象,SO2 + - 2- 溶于水后生成 H2SO3, 亚硫酸显酸性, 电离出 H 和 NO3 结合生成硝酸, 具有强氧化性, 将 SO3 2- 氧化成 SO4 ,故实验 2 的现象为生成白色的 BaSO4 沉淀。

(2)SO2 溶于水后生成 H2SO3 ,亚硫酸显酸性,故 pH 减小; SO2 + H2O H2SO3 2H +SO3 ,H +NO3 ===HNO3,硝酸酸性大于亚硫酸。 实验步骤 实验 1:在盛有不含 O2 的 25 mL 0.1 mol/L BaCl2 溶液的烧杯中,缓 慢通入纯净的 SO2 气体 实验 2:在盛有富含 O2 的 25 mL 0.1 mol/L BaCl2 溶液的烧杯中,缓 慢通入纯净的 SO2 气体 实验现象 无现象 有白色沉淀 生成
+ 2- + -

H2SO3 ,

(3)验证假设二需要做对比实验如下: 结论 假设 二成 立

(4)前者是将 H2SO3 氧化成硫酸,后者是生成硝酸,硝酸的酸性大于硫酸,故前者 pH 大 于后者。故前者 pH 值大于后者。 - 答 案 : (1) 无 明 显 现 象 有 白 色 沉 淀 (2)SO2 溶 于 水 生 成 H2SO3 3SO2 + 2NO 3 + 2- + 2H2O===3SO4 +4H +2NO (3)实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程) 实验 1 作为参照实验 实验 3 将纯净的 SO2 气体缓缓的通入未经脱氧气处理的 25 mL 0.1 mol/L 的 BaCl2 溶液 中,若有白色沉淀生成,表明假设二成立,否则不成立 - + (4)小于 反应的离子方程式表明, 足量的 O2 和 NO3 分别氧化相同的 H2SO3, 生成 H 的物 质的量浓度前者多于后者


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