1、1第 3讲 氧、硫及其重要化合物A组 基础题组1.(2019山东泰安模拟)自然界的硫循环如下图所示,下列说法不正确的是( )A.和中硫元素均被氧化B.是自然界形成酸雨的唯一原因C.含硫有机物和含硫无机物可相互转化D.控制化石燃料的使用可以减少 SO2排放答案 B 氮的氧化物还能形成酸雨,因此不是自然界形成酸雨的唯一原因,B 错误。2.(2018河北武邑高三检测)下列对 SO2和 SO3的叙述正确的是 ( )A.通常条件下,SO 2是无色、无味的气体,易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸C.都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现D.都能跟碱液反应答案 D 二氧化硫是具有刺激性气味的气体,
2、故 A错误;SO 2+H2O H2SO3、SO 3+H2O H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,故 B错误;三氧化硫没有漂白性,二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不稳定,在加热条件下易恢复为原来颜色,故 C错误;二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,故 D正确。3.甲、乙、丙、丁四种溶液中一定存在 S 的是( )O2-4A.向甲溶液中加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀B.向乙溶液中加入 BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不溶解C.向丙溶液中加入盐酸酸化,再加入 BaCl2溶液,有白色沉淀产生2D.向丁溶液中
3、加入硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生答案 C 甲溶液中若存在 S 或 C 或 Ag+,也会产生白色沉淀;乙溶液中若存在 Ag+,也会有相同现O2-3 O2-3象;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在 S 或 HS ,会被氧化成 S ,再加入 Ba(NO3)2溶液也会产生O2-3 O-3 O2-4白色沉淀。4.由下列实验操作及现象,可以推出相应结论的是( )实验操作 实验现象 实验结论A 溶液中加入 K3Fe(CN)6 有蓝色沉淀生成 溶液中含有 Fe2+B 向样品溶液中加入淀粉溶液 溶液变为蓝色 溶液中含有 I-C向样品溶液中加入 BaCl2溶液,再加入稀盐酸有白色沉淀生成 溶液中含有 S
4、O2-4D 向样品溶液中加入过量稀盐酸 生成气体使品红溶液褪色 溶液中含有 SO2-3答案 A A 项,Fe 2+和 K3Fe(CN)6溶液反应生成特征蓝色沉淀,所以该实验可以检验 Fe2+,故 A正确;B项,向样品溶液中加入淀粉溶液,溶液变为蓝色,说明溶液中含有碘单质,结论错误,故 B错误;C 项,向样品溶液中加入 BaCl2溶液,再加入稀盐酸,有白色沉淀生成,溶液中可能含有 S 或 Ag+,结论错误,故 CO2-4错误;D 项,向样品溶液中加入过量稀盐酸,生成的气体使品红溶液褪色,说明溶液中含有 S 或 HS ,O2-3 O-3结论错误,故 D错误。5.(2018江西九江期末)高温下硫酸亚
5、铁发生反应:2FeSO 4 Fe2O3+SO2+SO 3,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀是( )A.BaS B.BaSO3C.BaSO4 D.BaSO3和 BaSO4答案 C 混合气体中含有 SO3,将生成的气体通入氯化钡溶液中发生: SO 3+H2O H2SO4, 则没有 SO 3逸出,H 2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl,则有 BaSO4沉淀生成;因为 H2SO3为弱酸,酸性弱于 HCl和 H2SO4,则不能与氯化钡反应,得不到 BaSO3沉淀;且该反应生成的气体与氯化钡不会生成 BaS。6.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是( )3A.使用此废气
6、处理装置可减少酸雨的形成B.该装置涉及的反应有化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应C.整个过程的反应可表示为 2SO2+2CaCO3+O2 2CaSO4+2CO2D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标答案 B 装置内发生的反应有 CaO+SO2 CaSO3(化合反应),CaCO 3 CaO+CO2(分解反应),2CaSO 3+O22CaSO4(化合反应,属于氧化还原反应),无置换反应发生。7.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。实验步骤:组装仪器,检查装置气密性;加入试剂,关闭旋塞 E,加热 A,观察 C中溶液颜色变化;将铜丝上提离
7、开液面,停止加热。(1)检査虚线框内装置气密性的方法是 。 (2)仪器 A的名称是 ,仪器 B的作用是 ,仪器 D 中所盛药品是 。 (3)A中发生反应的化学方程式为 。 (4)实验后,为避免有害气体逸散到空气中,拆除装置前,应当采取的操作是 。 (5)实验后仪器 A中有白色固体产生,将仪器 A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是 。不可直接向仪器 A中加水的原因是 。 答案 (1)关闭旋塞 E,在装置 C中加水没过导管口,给 A装置微热,装置 C中导管口有气泡冒出,撤去热源后,导管内有一段稳定的液柱,说明气密性良好(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 防倒吸 碱石灰(合理答案均
8、可)(3)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2+2H 2O (4)打开旋塞 E,从 E处管口向 A中鼓入足量空气(5)混合时放热,白色固体溶解,溶液变为蓝色 水加入浓硫酸中,放出大量热,会造成液体飞溅4解析 (2)SO 2在水中的溶解度较大,所以装置 B的作用是防止倒吸;仪器 D的作用是吸收尾气中的 SO2,防止污染空气,所以应盛装碱性固体。(4)反应后装置 A、B、C 中都会有一定量残留的 SO2,可通过不断鼓入空气将残留的 SO2全部赶入装置 D中被吸收。(5)反应中虽然有水生成,但由于浓硫酸具有吸水性,将生成的水吸收,没有得到硫酸铜溶液,出现的白色固体是无水硫酸铜,将 A中的混合
9、物转移至盛有少量水的烧杯中时,浓硫酸被稀释,放出大量的热,无水硫酸铜溶解于水得到蓝色的硫酸铜溶液。浓硫酸稀释时应当是“酸入水”,否则会引起液体飞溅,因此不能直接向仪器 A中加水。8.资料显示:锌与浓硫酸共热除生成二氧化硫气体外,还可能产生氢气;在加热的条件下二氧化硫可被CuO氧化。为验证该反应的气体产物及性质,设计了如下图所示的实验装置(设锌与浓硫酸共热时产生的气体为 X)。(1)上述装置的连接顺序为:气体 XA A D。 (2)反应开始后,观察到第一个装置 A中的品红溶液褪色,实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为 。 (3)装置 C 中的 NaOH溶液能用下列 代替。 a.酸性 KM
10、nO4溶液 b.CaCl 2溶液c.饱和 NaHSO3溶液装置 D的作用是 。 (4)气体 X中可能含有 H2的原因是 。 答案 (1)C B E F (2)恢复红色 (3)a 防止空气中的水蒸气进入 F (4)浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应产生氢气解析 (1)生成的 SO2可以用品红溶液检验,为防止对后续实验造成干扰,需要除去 SO2,可以用氢氧化钠溶液,为检验是否除尽,还需要再通过品红溶液,另外氢气与氧化铜反应前还需要干燥氢气,氢气还原黑色 CuO变成红色的 Cu,同时产生水,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和 CuSO4反应生成蓝色的 CuSO45H2O,最后还需要防止空气中的水蒸气
11、对实验造成干扰,因此装置的连接顺序为气体XACABEFD。5(2)SO2的漂白是不稳定的,所以实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为溶液又由无色变为红色。(3)根据以上分析可知装置 C的作用是吸收 SO2。酸性 KMnO4溶液能吸收 SO2,故 a正确;CaCl 2溶液不能吸收 SO2,故 b错误;饱和 NaHSO3溶液不能吸收 SO2,故 c错误。(4)Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn 与稀硫酸反应可产生 H2。9.如图表示某固态单质 A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B在常温常压下为气体,B 和 C的相对分子质量之比为 45,化合物 D是重要的工
12、业原料。(1)写出 A在加热条件下与 H2反应的化学方程式: 。 (2)写出 E与 A的氢化物反应生成 A的化学方程式: 。 (3)写出一个由 D生成 B的化学方程式: 。 答案 (1)S+H 2 H2S(2)H2SO3+2H2S 3S+3H 2O(3)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O(答案合理即可)解析 常见的固体单质除了金属之外还有 B、C、Si、P、S、I 2等,而能与空气中成分反应生成气体化合物的只有 C、S。由 A在加热条件下可与氢气反应,B、C 的相对分子质量之比为 45,确定 A为单质硫,B为 SO2,SO2和 SO3的相对分子质量之比为 45,D 为 H
13、2SO4,硫酸是重要的工业原料,化合物 E应为 H2SO3。代入验证,符合题意。10.硫的化合物丰富多彩,且都有一定的用途。(1)用于橡胶工业的硫化剂 S2Cl2的分子结构中每个原子均满足 8电子稳定结构,S 2Cl2的电子式为 。 S2Cl2遇水很容易发生反应生成一种淡黄色固体和两种气体,该反应的化学方程式为 。 (2)用作氧化剂的过二硫酸铵(NH 4)2S2O8属于离子化合物,易溶于水,其可以以硫酸铵(NH 4)2SO4为原料制备。(NH 4)2SO4溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示),(NH 4)2SO4溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为 。 若硫酸铵溶液的浓度为 250 gL-
14、1,其溶质的物质的量浓度是 molL -1。 (NH 4)2S2O8在 Ag+的催化作用下能将 Mn2+氧化成 Mn ,反应的离子方程式为 O-4。 6(3)Na2S2O4在空气分析中常用来吸收氧气,当吸收氧气、水蒸气时,若还原剂和氧化剂的物质的量之比为11,则产物为 (填化学式)。 答案 (1) 2S 2Cl2+2H2O 4HCl+SO 2+3SClSSCl(2)N +H2O NH3H2O+H+ c(N )c(S )c(H+)c(OH-) 1.89 2Mn 2+5S2 +8H2O H+4 H+4 O2-4 O2-82Mn +10S +16H+O-4 O2-4(3)NaHSO4和 NaHSO3
15、解析 (1)S 2Cl2的结构式为 ClSSCl,电子式为 ;由题意可知ClSSClS2Cl2与 H2O反应生成 S、HCl、SO 2,化学方程式为 2S2Cl2+2H2O 4HCl+SO 2+3S。(2)N 水解H+4而使(NH 4)2SO4溶液呈酸性,水解方程式为 N +H2O NH3H2O+H+;(NH4)2SO4水解很微弱,则 c(N )H+4 H+4c(S )c(H+)c(OH-)。c=250(182+32+164)molL -1=1.89 molL-1。根据得失电子守O2-4恒、电荷守恒及原子守恒可得离子方程式 2Mn2+5S2 +8H2O 2Mn +10S +16H+。(3)根据
16、还原O2-8 O-4 O2-4剂和氧化剂的物质的量之比为 11 可得反应的化学方程式为 Na2S2O4+O2+H2O NaHSO4+NaHSO3,则产物为 NaHSO4和 NaHSO3。B组 提升题组11.(2018陕西西安联考)碘循环工艺不仅能吸收 SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:下列说法正确的是( )A.分离器中的物质分离操作为过滤B.膜反应器中,增大压强有利于提高反应速率和 HI的平衡转化率C.该工艺中 I2和 HI的相互转化体现了“碘循环”D.碘循环工艺的总反应为 2SO2+4H2O+I2 H2+2H2SO4+2HI答案 C 反应器中的反应为 SO2+I2+2H2O
17、 H2SO4+2HI。A 项,H 2SO4和 HI互溶,不能用过滤法分离,错误;B 项,膜反应器中的反应为 2HI(g) H2(g)+I2(g),增大压强能提高反应速率,该反应反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,不能提高 HI的平衡转化率,错误;C 项,根据反应器中的反7应和膜反应器中的反应可知,工艺中 I2和 HI的相互转化体现了“碘循环”,正确;D 项,将反应器中的反应和膜反应器中的反应相加,总反应为 SO2+2H2O H2SO4+H2,D项错误。12.(2017天津理综,10 节选)H 2S和 SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答
18、下列各方法中的问题。.H 2S的除去方法 1:生物脱 H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO 4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的 5105倍,该菌的作用是 。 (2)由图 1和图 2判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。 方法 2:在一定条件下,用 H2O2氧化 H2S(3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为 。 .SO 2的除去方法 1(双碱法):用 Na
19、OH吸收 SO2,并用 CaO使 NaOH再生NaOH溶液 Na2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式: ;CaO 在水中存在如下转化: CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程 NaOH 再生的原理 。 答案 (1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2 S +H2O S 与 Ca2+生成 CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有 NaOH生成O2-3 O2-38解析 本题考查化学反应原理,涉及反应条件的选择、氧化还原反应、方程式的书写、化学计算等。(1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。(2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为 30 、pH=2;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。(3)当 n(H2O2)/n(H2S)=4时,反应的化学方程式为 4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为 H2SO4。
