1、高考化学专题复习分类练习 硫及其化合物综合解答题2020-2021高考化学专题复习分类练习 硫及其化合物综合解答题一、高中化学硫及其化合物1焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一 焦亚硫酸钠的制取采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3SO2=Na2S2O5(1)装置I中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。实验二 焦亚硫酸钠的性质(4)N
2、a2S2O5溶于水即生成NaHSO3。证明NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_ (填序号)。a测定溶液的pH b加入Ba(OH)2溶液 c加入盐酸d加入品红溶液 e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:(6)按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量 (以游离SO2计算)为_gL1。(7)在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果_ (填
3、“偏高”“偏低”或“不变”)。【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2+H2O) 过滤 d a、e 取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 0.16 偏低 【解析】【分析】实验一:装置制取二氧化硫,亚硫酸钠与硫酸反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2+H2O,装置制取Na2S2O5晶体,Na2SO3+SO2=Na2S2O5,装置用于处理尾气吸收未反应的二氧化硫。(1)由装置中发生的反应可
4、知,装置中产生的气体为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)由消耗碘的量,结合SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI计算二氧化硫的质量,进而计算浓度;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
5、偏小。【详解】(1)由装置中发生的反应可知,装置中产生的气体为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
6、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
7、)令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg,则:所以,64g:mg=1mol:0.025L0.01mol/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0.016g0.1L=0.16g/L;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】SO2SO2 FeSFeS 3Fe2O2Fe3O4
8、 【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。3某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质 (夹持装置已略去)。(1)试管中反应的化学方程式是_;(2)若试管中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是_;若试管中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有_性。(3)试管中的试剂为NaOH溶液,其
9、作用是_,反应的离子方程式是_。【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O 品红溶液褪色 还原 吸收尾气 SO2+2OH-=SO32-+H2O 【解析】【分析】(1)铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜和二氧化硫气体;(2)二氧化硫能使品红溶液褪色;若试管中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色;(3)二氧化硫是有毒的酸性氧化物,不能直接排放空气中,所以用NaOH溶液吸收尾气。【详解】(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜和二氧化硫气体和水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;(2)SO2
10、气体具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以试管品红溶液褪色;SO2气体具有强的氧化性,可以被强氧化剂氧化为硫酸,若试管中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色,体现二氧化硫的还原性;(3) SO2是有毒气体,不能直接排放空气中,由于SO2属于酸性氧化物,所以可用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O。【点睛】本题考查性质实验方案的设计。把握实验装置的作用、元素化合物知识、实验技能为解答的关键,注意元素化合物知识与实验的结合,题目侧重考查学生的分析能力与实验能力。4物质是某新型净水剂的中间体,它可以看成由
11、AlCl3(在180升华)和一种盐A按物质的量之比1:2组成。在密闭容器中加热X使之完全分解,发生如下转化:请回答下列问题:(1)X的化学式为_。(2)将E混合晶体溶于水配成溶液,向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为_。(3)高温下,若在密闭容器中长时间煅烧X,产物中还有另外一种气体,请设计实验方案验证之_。【答案】AlCl32FeSO4 Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2O 将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的木条伸入其中,若复燃,则说明是O2 【解析】【分析】固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液,混合液变血红色,说明B中含有
12、Fe3+,则B为Fe2O3,C为FeCl3溶液,无色D气体能使品红褪色,则D为SO2,由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素,A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫,则盐A为FeSO4,氧化铁的物质的量为=0.02mol,生成二氧化硫为=0.02mol,由Fe、S原子为1:1可知生成SO3为0.02mol,4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3,AlCl3的物质的量为=0.02mol,X的组成为AlCl32FeSO4,以此解答该题。【详解】(1)根据上述分析,X的化学式为AlCl2FeSO4;(2)将E混合晶体溶于水配成溶液,三氧化硫反应生成硫酸,则硫酸与氯化铝的物质的量相等,逐滴加入过量稀NaO
13、H溶液,该过程的总反应的离子方程式为:Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2O;(3)若在高温下长时间煅烧X,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气,另一种气体分子式是O2,检验氧气的方法为:将气体通入足量NaOH溶液中,收集余气,把一条带火星的本条伸入其中,若复燃,则说明是O2。5A、B是两种有刺激气味的气体。试根据下列实验事实填空。(1)写出AF各物质的化学式:A_、B_、C_、D_、E_、F_。(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:_。【答案】Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4 Cl2SO22H2O=4HSO42-2Cl 【解析】【详解】(1) 由A、B是两种
14、有刺激气味的气体。且A、B和水反应的产物能与Ba(OH)2和AgNO3均产生沉淀, B能与Ba(OH)2产生沉淀,由此可知A为Cl2;B为SO2;A、B与H2O反应的化学方程式为:Cl2SO22H2O= H2SO42HCl;B与Ba(OH)2反应的化学方程式为:Ba(OH)2+ SO2= BaSO3H2O;含C、D的无色溶液与Ba(OH)2反应的化学方程式为:H2SO4+ Ba(OH)2= BaSO42H2O;溶液D与AgNO3溶液反应的化学方程式为:HCl+AgNO3=AgClHNO3;故C为H2SO4;D为HCl;E为BaSO3;F为BaSO4。【点睛】熟记物质的物理性质和化学性质是解决本
15、题的关键,本题的突破口为:A、B是两种有刺激气味的气体。等物质的量与水反应。结合后面沉淀现象,能推知由反应:Cl2SO22H2O= H2SO42HCl。6某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+。从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示(试剂X、Y、Z均过量)。(1)试剂X为_,加入试剂X发生的离子方程式是_试剂Z为_。(2)操作为_(填实验分离方法)。(3)溶液2中含有的溶质有_(填化学式)。(4)写出操作的化学反应方程式_。(5)金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应,产生的气体为_(填化学式)。【答案】铝 2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu
16、 氨水 过滤 Al2(SO4)3、H2SO4 Al2(SO4)3、H2SO4 SO2 【解析】【分析】某工厂的工业废水中含有大量的Al2(SO4)3、较多的Cu2+和少量的Na+,由流程可知加入X为金属铝,用于置换出铜,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物,向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al,反应产生Al2(SO4)3,而Cu不能发生反应,则为稀H2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,由于Al(OH)3是两性物质,能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质,因此向混合后加入氨水,可生成Al(OH)3沉淀,过滤、洗涤后加热分解生
17、成Al2O3,电解熔融的Al2O3可生成Al,以此解答该题。【详解】根据上述分析可知操作是过滤,不溶性物质为Cu、Al混合物,操作是过滤,试剂Y是H2SO4,溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4,溶液2含有Al2(SO4)3、过量H2SO4,试剂Z是氨水,操作是过滤,操作加热分解Al(OH)3,操作是电解。(1)由以上分析可知X为Al,可用于除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为:2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu;试剂Z为氨水;(2)操作用于分离固体和液体,为过滤操作;(3)溶液2中含有的溶质有Al2(SO4)3、H2SO4;(4)操作是加热Al(OH)3,Al(OH)3不稳定,受
18、热发生分解反应,化学方程式为:2Al(OH)32Al2O3+3H2O;(5)金属Cu与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应,产生CuSO4、SO2、H2O,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,所以反应产生的气体为SO2。【点睛】本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用,把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,注意实验的设计意图,把握物质的性质,侧重考查学生的分析与实验能力。7已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。请回答下列问题。(1)写出下列各物质的化学式:X_、Y_、A_、B_、C_。(2)反应的离子方程式为
19、_。【答案】Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3 2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+ 【解析】【分析】A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO42-;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。【详解】(1)分析可知,X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。(2)反应为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+。8、五种物质中含有
20、同一种元素,其相互转化的关系如图所示。已知是黄色固体,回答下列问题。(1)写出、的化学式:_、_。(2)写出的化学方程式:_。(3)将足量的物质通入溶液中,下列说法正确的是_(填序号)。a.溶液没有明显变化b.溶液中出现白色沉淀c.若继续通入,则溶液中出现白色沉淀【答案】 ac 【解析】【分析】A为黄色固体,A既能与O2反应,又能与H2反应,则A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,E为H2SO4,据此分析;【详解】A为黄色固体,A既能与O2反应,又能与H2反应,则A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3,E为H2SO4,(1)A为黄色固体,结合A的相关反应可判断出A是,从而得出B、E分
21、别是、;(2)的化学方程式为;(3)与不发生反应,若继续通入,与反应生成,则溶液中出现白色沉淀。【点睛】无机推断题,应找准“题眼”,然后大胆猜测,突破口是A为黄色固体,高中常见的黄色有Na2O2、AgBr、AgI、S,A能与O2、H2反应,则A为S,应注意S与氧气反应,无论氧气是否过量,生成的都是SO2,然后按照流程就可以得到结果。9有关物质的转化关系如图所示。A的摩尔质量为120 gmol1且只含两种元素。B、E是常见气体,其中B为单质,E能使品红溶液褪色。D为红棕色固体,F为紫红色金属,C的浓溶液可干燥某些气体。(1)A的化学式为_。(2)H的电子式为_。(3)写出反应的离子方程式:_。(
22、4)写出反应的化学方程式:_。【答案】FeS2 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4 【解析】【分析】E是常见气体,且E能使品红溶液褪色,则首先考虑E为SO2;D为红棕色固体,则D为Fe2O3;A只含两种元素,B是常见气体,且B为单质,A和B煅烧生成SO2和Fe2O3,则B为O2,A含有Fe、S两种元素,而A的摩尔质量为120 gmol1,则A为FeS2;C的浓溶液可干燥某些气体,则C为硫酸,Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和水,F为紫红色金属,则F为Cu,Cu可以与Fe2(SO4)3反应生成CuSO4、FeSO4
23、,则G为Fe2(SO4)3,H为H2O;Fe2(SO4)3、H2O、SO2反应生成FeSO4和H2SO4,则J为FeSO4,I为CuSO4,据此分析解答。【详解】(1)由以上分析知,A为FeS2;故答案为:FeS2;(2)由以上分析知,H为H2O,其电子式为;故答案为:;(3)反应为Cu与Fe2(SO4)3反应生成CuSO4、FeSO4,离子方程式为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;故答案为:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(4)反应为Fe2(SO4)3、H2O、SO2反应生成FeSO4和H2SO4,化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;故答案为:
24、Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。10黑色粉末A,黄色粉末B,它们都是单质,按下图进行实验:(1) 试根据上述反应现象推断以下物质的化学式:A D E H (2)写出C+盐酸 D+F的离子方程式:(3)写出DE的化学方程式: (4)写出GH的化学方程式: 【答案】(1) Fe、 H2S、 SO2、Fe(OH)3(2) FeS+2H+Fe2+H2S(3)(4) 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【解析】【分析】【详解】(1)E能使品红褪色,E为SO2;H为红褐色固体,H为;黑色粉末A、黄色粉末B,它们都是单质,所以分别是铁、硫;黑色固体C为FeS;D
25、为H2S;F为;G为(2)FeS与盐酸反应的离子方程式FeS+2H+Fe2+H2S;(3)硫化氢燃烧生成二氧化硫和水的方程式为;(4)氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。11在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:(1)A是_。(2)当X是强酸时,E是_。写出B生成C的化学方程式:_。(3)当X是强碱时,E是_,写出B生成C的化学方程式:_。【答案】
26、(NH4)2S H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O HNO3 4NH3+5O24NO+6H2O 【解析】【分析】根据题目中C与Y反应产生D,且D的相对分子质量比C的大16,可知D比C多一个氧原子,符合这种转化关系的有:SO2SO3,NONO2,Na2SO3Na2SO4等,由此可出推断Y为O2,由于E为酸,则D应为能转化为酸的某物质,很可能为SO3、NO2等,当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素,则B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,Z为H2O;当X是强碱时,则B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,Z为H2O,据此解答。【详解】(1)根据上述分析可知
27、A为(NH4)2S,Y是O2,Z是H2O。(1)A是(NH4)2S;(2)当X是强酸时,E是H2SO4,B为H2S,C为SO2,B生成C的化学方程式2H2S+3O22SO2+2H2O;(3)当X是强碱时,E是HNO3,B是NO,C是NO2,B生成C的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O。【点晴】本题考查无机物的推断。掌握常见元素的相对原子质量、物质的性质及转化关系是本题解答的关键。此类题目的解答步骤一般为:思维起点的选择:思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度,推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程);思维过程的展开:解题者在确定思维起点的基础上,
28、利用题目所给信息,结合已有的化学知识和解题经验,不断地缩小问题状态与目标状态的距离;思维过程的检验:将上述思维过程的结果代入题中,检查一下是否符合题中条件。12A、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下图所示(反应条件及其他产物已略去):(1)若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸。A、D分别为A: ,D: 。(填写化学式,下同)写出BC转化的化学方程式: 。简述检验B物质的方法 。写出D的浓溶液和Cu在加热条件的化学方程式 。(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红。工业上合成A的化学方程式:_。在实验室中则用加热固
29、体混合物的方法制取气体A,其化学方程式为 。写出CD的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。写出AB的化学方程式 192g铜投入一定的D浓溶液中,铜完全溶解,共收集到672mL气体(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为 mL。【答案】(1)H2S;H2SO4;2SO2+O22SO3(条件不写扣1分,不写不得分);将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色;2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2;(2)N2+3H22NH3;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;4NH3+5O24NO+6H2O;336mL【解析】试题分析:(1)若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸,S元素化合物符合转化关系,可推知,A为H2S、B为SO2、C为SO3、D为H2SO4,故答案
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