高考化学硫及其化合物的综合题试题含答案解析Word文档下载推荐.docx
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(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ中产生的气体为SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠或硫酸氢钠、二氧化硫与水;
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体,分离固体与液态,应采取过滤操作;
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,吸收为反应的二氧化硫,应防止倒吸,且不能处于完全密闭环境中;
实验二:
(4)NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故检验溶液呈酸性即可;
(5)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可。
实验三:
(6)①由消耗碘的量,结合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI计算二氧化硫的质量,进而计算浓度;
②若有部分HI被空气氧化,则消耗碘的量偏小,故测定二氧化硫的量偏小。
【详解】
(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ中产生的气体为SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水,反应方程式为:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,或生成硫酸氢钠,反应方程式为:
Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O;
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体,分离固体与液态,应采取过滤进行分离;
(3)a.装置应将导管伸入氨水中可以吸收二氧化硫,但为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故a错误;
b.该装置吸收二氧化硫能力较差,且为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故b错误;
c.该装置不能吸收二氧化硫,所以无法实现实验目的,故c错误;
d.该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应,可以吸收,且防止倒吸,故d正确;
故答案为d;
(4)NaHSO3溶液中HSO3−的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,测定溶液的pH,可以确定溶液酸碱性,酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红,所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验,而加入Ba(OH)2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性,故选ae;
(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:
取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
(6)①令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg,则:
所以,64g:
mg=1mol:
0.025L×
0.01mol/L,解得m=0.016,故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为0.016g×
0.1L=0.16g/L;
②若有部分HI被空气氧化,则消耗碘的量偏小,故测定二氧化硫的量偏小,则测定结果偏低。
2.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是______(填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠______
g
(保留一位小数)。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。
首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为______,测得样品pH约为3;
为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,将溶液B久置于空气中,与密闭保存的A相比,久置后的溶液B中水的电离程度将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】ae31.5取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央,半分钟后待变色,再与对照标准比色卡读数。
减小
(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率;
(2)由硫守恒可得:
Na2SO3~SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;
结合亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,然后与比色卡对比;
将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,溶液酸性增强。
(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,由于反应不需要加热,排除装置d;
由于亚硫酸钠是细小颗粒,不可选用装置c;
装置b无法可知反应速率,故可选用的发生装置为:
ae;
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,根据反应方程式:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,根据反应方程式可知:
Na2SO3~SO2,n(SO2)=
=0.15mol,则需亚硫酸钠的质量为:
m(Na2SO3)=0.15mol×
126g/mol=18.9g;
如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则含亚硫酸钠的质量分数为60%,至少需称取该亚硫酸钠的质量为
==31.5g;
(3)测定pH,可用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,半分钟后与比色卡对比,操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上,半分钟后待变色,再对照标准比色卡读数;
将溶液B久置于空气中,亚硫酸被氧化生成硫酸,导致溶液酸性增强,溶液中c(H+)增大,对水电离的抑制作用增强,则水的电离程度减小。
【点睛】
本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。
明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键,注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质,试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。
3.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,写出C的一种用途____;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,D为强酸,则B为___,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了D的___性。
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则
①A的电子式为___,实验室制备A气体的化学方程式为___。
②实验室检验A气体的方法为___。
③C转化为D的过程中,氧化剂与还原剂的质量比为___。
④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中,并通入一定量O2,最终气体全部被吸收,所得溶液充满整个试管。
若不考虑溶液扩散,计算所得溶液物质的量浓度为___mol·
L-1。
(标况下计算,保留两位有效数字)
【答案】供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)SO2吸水
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生)1:
20.045
(1)C是淡黄色固体,为金属氧化物,则其为Na2O2,由此可确定它的用途;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫,由转化关系可确定其它物质及性质。
(3)C是红棕色气体,则C为NO2气体,由转化关系可确定其它物质及性质。
(1)由C是淡黄色固体,可确定其为Na2O2,其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。
答案为:
供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等);
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫(S),D为强酸(H2SO4),则B为SO2,C为SO3,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了浓硫酸的吸水性。
SO2;
吸水;
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则C为NO2。
①A氧化后,产物再氧化可生成NO2,则A为NH3,电子式为
,实验室制备氨气时,药品为NH4Cl和Ca(OH)2,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
;
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室检验氨气时,采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生)。
用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生);
③C转化为D的过程中,发生反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,从价态变化看,若3molNO2参加反应,有1molNO2中的N元素价态降低,有2molNO2中的N元素价态升高,则氧化剂与还原剂的质量比为1:
2。
1:
2;
④假设试管的体积为VL,则c=
=0.045mol·
0.045。
在平时的学习过程中,应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性,浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水,浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。
4.大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。
某地酸雨中可能含有下列离子:
Na+、Ba2+、NH4+、Al3+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-等。
某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得澄清试液分成三份,进行如下实验:
试样
所加试剂
实验现象
第一份试液
滴加适量的淀粉KI溶液
溶液呈蓝色
第二份试液
滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
第三份试液
滴加NaOH溶液,加热,加入的NaOH溶液体积(V)与生成的沉淀、产生的气体的物质的量(n)的关系如图
请回答下列问题:
(1)根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是____,不能确定的离子有___。
(2)写出第一份试液滴加淀粉KI溶液时发生反应的离子方程式:
____。
(3)第三份试液滴加NaOH溶液,加热,整个过程中发生了多个反应,写出其中两个反应的离子方程式:
①最初发生的离子反应____。
②最后发生的离子反应____。
(4)该小组为了探究NO参与硫酸型酸雨的形成过程,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,再慢慢通入O2,发生化学反应后,再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨,则NO在上述反应中的作用是_____。
【答案】SO32-、Ba2+Na+、Cl-6I-+2NO3-+8H+=2NO↑+3I2+4H2OH++OH-=H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O催化剂
第一份试液:
滴加适量的淀粉KI溶液,显示蓝色,证明一定含有能将碘离子氧化的氧化性离子,因NO3-单独存在氧化性很弱,所以一定会含有H+和NO3-,一定不含有SO32-,因为亚硫酸根离子具有强的还原性,易被氧化,酸性条件下和硝酸根离子不能共存;
第二份试液:
滴加用盐酸酸化BaCl2溶液,出现白色沉淀,则一定含有SO42-,和硫酸根离子反应的Ba2+一定不存在;
第三份试液:
滴加NaOH溶液,加热,加入的NaOH溶液,产生气体,一定是氨气,所以一定含有NH4+,加入氢氧化钠产生沉淀,继续滴加氢氧化钠,沉淀会消失,所以一定含有Al3+;
钠离子和氯离子是否存在不能判断;
(3)氢氧根可以和氢离子发生中和反应,可以和铝离子发生反应,可以和铵根离子发生反应,结合图像,根据混合溶液中复分解反应先后顺序分析;
(4)根据物质的性质来书写方程式,根据一氧化氮在反应中的特点来判断所起到的作用。
(1)根据上述分析,知道酸雨中肯定不存在的离子是SO32-、Ba2+,Na+、Cl-是否存在不能确定;
(2)试液中滴加淀粉KI溶液后,硝酸的存在会将碘离子氧化为碘单质,发生的反应为:
6I-+2NO3-+8H+=2NO↑+3I2+4H2O;
(3)第三份试液滴加NaOH溶液,加热整个过程中有多个反应,根据分析中存在的离子,结合图像,第一个发生的反应为:
氢氧根离子与氢离子反应,离子反应为:
H++OH-=H2O;
最后发生的是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子反应为:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(4)一氧化氮具有还原性,很容易被氧化,氧化后产物是二氧化氮,2NO+O2=2NO2,二氧化氮还可以将二氧化硫氧化,即NO2+SO2=SO3+NO,整个过程中,一氧化氮的质量没有发生变化,起到催化剂的作用。
第(3)小题解答时需要注意复分解反应发生的顺序为:
先发生酸碱中和,再发生生成气体的反应,再发生生成沉淀的反应,最后发生沉淀溶解的反应;
5.硫及其化合物有如下转化关系
(1)发生氧化还原反应的是___________(填序号)
(2)写出(5)的反应方程式____________,说明浓硫酸具有___________,制取CuSO4,__________方法最好(填序号);
(3)SO2是造成空气污染,形成酸雨的主要物质。
SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,反应方程式为_____________。
验证二氧化硫的方法是_____________。
(4)某溶液中含有Cl-、SO42-,可能含有Na+、Fe2+或其中一种。
①验证Cl-、SO42-的方法是______________
A.先加BaCl2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液
B.先加AgNO3溶液,等沉淀后,再加BaCl2溶液
C.先加Ba(NO3)2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液
②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。
【答案】①②⑤2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O强氧化性⑥2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2C若溶液为无色,则溶液中只有Na+;
若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在
(1)依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析,①反应是硫单质和铁发生反应一定有元素化合价变化属于氧化还原反应;
②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应;
③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;
④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀,发生的是复分解反应;
⑤是铜和浓硫酸加热反应,发生的是氧化还原反应,⑥是氧化铜与硫酸的反应,没有元素的化合价发生变化;
有元素化合价变化的反应为氧化还原反应,因此①②⑤属于氧化还原反应;
故答案为①②⑤;
(2)反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:
2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性;
硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜,反应过程中无污染气体生成最好,制备硫酸铜的方法,⑥最好,⑤生成二氧化硫污染性气体;
故答案为2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O;
强氧化性;
⑥;
(3)SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,分压的化学方程式为:
2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;
依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫,使品红试液褪色,加热恢复红色,方法为:
将某气体通入盛品红溶液的试管中,品红褪色,再加热,又出现红色,证明是SO2;
故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4;
(4)①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸,在加入硝酸钡进行检验,注意离子检验设计应先检验硫酸根离子,沉淀完全后再检验氯离子的存在。
A.先加BaCl2溶液,等沉淀后,再加AgNO3溶液,氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀,不能确定离子存在,选项A错误;
B.先加AgNO3溶液,等沉淀后,再加BaCl2溶液,硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银,不能检验离子存在,选项B错误;
C.先加Ba(NO3)2溶液,等沉淀后,检验硫酸根离子存在,除去硫酸根离子后再加AgNO3溶液,检验氯离子存在,选项C正确;
答案为C;
②依据亚铁离子溶液呈浅绿色,钠离子溶液中为无色,或做焰色反应检验;
若溶液为无色,则溶液中只有Na+;
若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在;
故答案为若溶液为无色,则溶液中只有Na+;
若溶液显绿色,一定有Fe2+,再做焰色反应,以证明Na+的存在。
6.在通常状况下,A为固态单质。
根据下图转化关系,回答:
(1)写出A、E的化学式:
A__________,E__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C:
________________________________________________________;
②C→D:
________________________________________________________。
(3)B与E的浓溶液能反应,当B、E等物质的量反应时,化学方程式为_______________________,反应现象_________________________。
(4)若A为气态单质,则写出B、D化学式:
B__________,D__________。
【答案】SH2SO4Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O2SO2+O2
2SO3H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O产生淡黄色沉淀及无色有刺激性气味的气体NH3NO2
A是固态物质,连续与氧气发生反应,A是硫或碳,A和氢气反应生成B,则A为硫,B为H2S、C为SO2、D为SO3、E为H2SO4;
(1)经上述分析,得出A、E的化学式分别是:
S、H2SO4。
S;
H2SO4;
(2)①E→C:
铜与浓硫酸在加热时生成SO2,同时生成CuSO4,反应式为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
CuSO4+SO2↑+2H2O;
②C→D:
2SO2+O2
2SO3。
2SO3;
(3)H2S具有还原性,H2SO4浓溶液具有强氧化性,等物质的量参加反应,说明H2S被氧化成硫单质,H2SO4被还原成SO2,则反应式为:
H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O,现象:
产生淡黄色沉淀,且有无色刺激性气味的气体。
H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O;
产生淡黄色沉淀,且有无色刺激性气味的气体;
(4)若A为气态单质,连续与氧气反应,则A:
N2,推出:
B:
NH3、C:
NO、D:
NO2、E:
HNO3,则B、D的化学式:
NH3、NO2。
NH3;
NO2。
7.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:
Na+、
。
某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后配成试样溶液,设计并完成了如下的实验:
①取试样溶液100mL,向其中加入足量BaCl2溶液,得到白色沉淀2.33g,滴入足量盐酸沉淀质量不变。
②另取试样溶液100mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.16g.再滴入足量盐酸沉淀全部溶解。
(1)实验①能确定该雾霾中肯定不含的离子为_______________________。
(2)判断Cl-是否存在,若存在求其最小浓度(若不存在说明理由)________。
(3)该雾霾中肯定含有的离子为_________________________。
(4)1.16g白色沉淀为________(写化学式)。
(5)反应中消耗的BaCl2的物质的量为________mol。
(6)操作②中加盐酸沉淀溶解的离子方程式为______________________________。
【答案】Ba2+、Fe3+、CO32-0.2mol/LMg2+、SO42-、Cl-Mg(OH)20.01mol
①取试样溶液100mL,向其中加入足量BaCl2溶液,得到白色沉淀2.33g,滴入足量盐酸沉淀质量不变,则试样中一定含有SO42-,一定不含有CO32-,并且SO42-的物质的量为
=0.01mol,则原溶液中与SO42-不共存的离子Ba2+一定不含;
②另取试样溶液100mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.16g,再滴入足量盐酸沉淀全部溶解,则试样中一定含有Mg2+,并且物质的量为
=0.02mol,一定不含Fe3+;
又溶液呈电中性,所以溶液中还一定含有Cl-,Na+可能含有,结合题给选项分析解答。
(1)根据以上分析,肯定不含的离子为Ba2+、Fe3+、CO32-;
(2)由分析知溶液中含有Mg2+0.02mol,SO42-0.01mol,根据n(Mg2+)×
2≠n(SO42)×
2,可知电荷不守恒,而溶液一定是电中性的,则溶液中一定含有Cl-,则n(Mg2+)×
2=n(SO42)×
2+n(Cl-)×
1,解得:
n(Cl-)=0.02mol,因溶液中还可能含有Na+,则溶液中n(Cl-)≥0.02mol,其最小浓度为
=0.2mol/L;
(3)根据以上分析,肯定含的离子为Mg2+、SO42-、Cl-;
(4)根据以上分析,1.16g白色沉淀为Mg(OH)2;
(5)根据以上分析,取试样溶液100mL,向其中加入足量