1、- 1 -专题 14 硫及其化合物(满分 60 分 时间 30 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1化石燃料燃烧时会产生 SO 2进入大气,有多种方法可用于 SO 2的脱除。(1)NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO 2。反应离子方程式是_。为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO 2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:a过程 1 的离子方程式是 Ni2O3+ClO =2NiO2 +Cl ,则过程 2 的离子方程式_。bCa(ClO) 2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因
2、是_。(2)碘循环工艺也能吸收 SO2降低环境污染,同时还能制得氢气,具体流程如下:则碘循环工艺的总反应为_。【答案】ClO +SO2+2OH =Cl +SO42 +H2O 2NiO2+ClO =Ni2O3 +Cl +2O Ca2+与 SO42结合生成难溶的 CaSO4有利于反应的进行 SO 2+2H2O H2SO4+H2 【解析】【分析】剂可提高此反应速率,催化剂参加反应,但反应后催化剂没有变化,采用 Ca(ClO)2也可吸收二氧化硫并且反应后生成难溶物硫酸钙,效果更好。- 2 -(2)通过流程图可看出反应器中发生的反应为:SO 2+2H2O+I2 =H2SO4+2HI,在分离器中分离出硫酸
3、后,HI 进入到膜反应器中高温分解为氢气和碘单质,反应为2HI=I2+H2,经过一系列反应碘单质没有发生变化,因此可推断碘单质为此反应的催化剂。 【详解】2某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在 A 中加入 5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到 C、D、E 中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D 中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E 中的气泡量又会明显增加。试回答下列问题:(1)写出 A 中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式:_。(2)从甲、乙中选择合适的装置填入 B、C 中,
4、并进行正确连接,a 接_、_接b,c 接_、_接 d;D、E 两支试管中 CCl4的作用是_。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_;反应较长时间后气泡量又会明显增加的- 3 -原因是_。(4)D 中浑浊消失的离子反应方程式为_。【答案】Zn2H 2SO4(浓) ZnSO4SO 22H 2O、ZnH 2SO4(稀)=ZnSO 4H 23(或 4)4(或 3)21 防倒吸 C 中品红溶液褪色浓 H2SO4变成稀 H2SO4后,与 Zn 反应放出H2SO2H 2OCaSO 3=Ca2 2HS【解析】【详解】 (1)开始阶段由浓 H2SO4具有强氧化性与锌反应产生 SO2气体,Zn2H 2SO
5、4(浓) ZnSO4SO 22H 2O,随反应的进行,硫酸逐渐被消耗,浓硫酸变为稀硫酸,与 Zn 发生置换反应生成 H2,ZnH 2SO4(稀)=ZnSO 4H 2;正确答案:Zn2H 2SO4(浓) ZnSO4SO 22H 2O、ZnH 2SO4(稀)=ZnSO 4H 2。(2)B 的作用是防止倒吸,可将乙填入 B 中,C 装置的作用是检验二氧化硫的漂白性,可用洗气装置,可将甲填入 C 中,且为长进短出,所以正确的连接顺序为:a 接 3(或 4),4 (或 3)接 b,c 接 2, 1 接 d;DE 中的四氯化碳可以防止气体吸收时产生倒吸;正确答案: 3(或 4) 4(或 3) 2 1 ;防
6、倒吸。 (3)浓 H2SO4的强氧化性表现在 SO42-被还原,生成 SO2的反应。反应开始后,装置中的空气被排出,产生大量气泡,当 SO2被品红溶液吸收时,气泡量减少,且随着 H2SO4浓度的减小,反应速度逐渐减慢,反应较长时间后浓 H2SO4变成稀 H2SO4,与 Zn 反应生成 H2,气泡量又会增加;正确答案:C 中品红溶液褪色;浓 H2SO4变成稀 H2SO4后,与 Zn 反应放出 H2 。 (4)D 中浑浊消失是因为过量的 SO2与 CaSO3反应生成 Ca(HSO3)2;离子反应方程式为SO2H 2OCaSO 3=Ca2 2HSO 3-;正确答案:SO 2H 2OCaSO 3=Ca
7、2 2HSO 3-。- 4 -3中学化学中常见的几种物质存在如图所示的转化关系.其中,A 是一种黑色粉末状固体,C 是一种黄绿色气体,实验室中常用 E 溶液吸收多余的 C(图中部分产物和反应条件已略去)回答下列问题:(1)写出 A 与 B 的浓溶液反应的化学方程式_(2)固体 E 中含有化学键的类型是_ ,C 与 E 反应的离子方程式为_(3)将 B 的浓溶液与 H 的浓溶液混合,立即产生大量气体 C,该反应的离子方程式为_(4)某课外小组的同学用 E 溶液吸收 C,利用如图 2 所示装置向吸收液中持续通入 SO2气体.实验过程中观察到如下现象:开始时,溶液上方出现白雾,试纸 a 变红.甲同学
8、认为是 HCl 使 a 变红,乙同学不同意甲的观点,乙同学的认为使 a 变红的是_(写出一种即可).片刻后,溶液上方出现黄绿色气体,试纸 b 变蓝.用离子方程式解释 b 变蓝的原因_最终试纸 b 褪色.同学们认为可能的原因有两种:一是 I2有还原性,黄绿色气体等物质将其氧化成 IO3 ,从而使蓝色消失;二是_【答案】MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O 离子键、极性键Cl22OH =Cl ClO H 2OClO Cl 2H =Cl2H 2OSO2或H2SO3Cl22I =2Cl I 2I2有氧化性,SO 2能将 O2还原成 I ,从而使蓝色消失【解析】- 5 -【分析】A 是
9、一种黑色粉末状固体,C 是一种黄绿色气体,则 A 为 MnO2,B 为浓盐酸,C 为Cl2,常用 E 溶液吸收多余的氯气,则 E 为 NaOH,H 为 NaClO,F 为 NaCl,氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和 HCl,则所以装置图中液上方出现白雾,然后结合物质的性质及化学用语来解答。【详解】根据以上分析可知 A 是 MnO2,B 为浓盐酸,C 为 Cl2,E 为 NaOH,F 为 NaCl,H 为NaClO,则(1)A 与 B 的浓溶液反应的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O;(2)E 为 NaOH,含离子键和 O-H 极性共价键,C 与 E
10、反应的离子方程式为Cl2+2OH Cl +ClO +H2O;原成 I-,从而使蓝色消失。【点睛】本题考查无机物的推断,侧重氯气的实验室制备及氯、碘化合物之间转化的考查,把握物质的性质及框图中发生的反应为解答的关键, (4)中现象与反应的推断为解答的难点,题目难度中等。4实验室中的 Y 形管是一种特殊的仪器,通常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。回答下列问题:(1)广口瓶中间那根玻璃管的作用是:_。- 6 -(2)实验前需要将 BaCl2溶液煮沸,其目的是:_。(3)甲中发生反应的化学方程式为:_。(4)乙中分别加入一种
11、常用氧化物和一种无色液体,常温下将两者混合可产生一种碱性气体。该反应的化学方程式为:_。(5)实验时,先使甲中产生的足量气体通入 BaCl2溶液中,始终无沉淀生成。由此得出的结论是_。(6)向上述(5)实验所得溶液中通入乙产生的气体,产生白色沉淀,请写出发生反应的离子方程式:_。(7)请指出该实验的一个不足之处:_。【答案】平衡压强,使甲、乙中的气体可顺利进入 BaCl2溶液中排除溶解的 O2防止将 SO2在溶液中氧化为 SO42-而对实验产生干扰 Na2SO3+H2SO4(浓)SO 2+Na 2SO4+H2OCaO + NH3H2OCa(OH) 2+NH3(或 NH3H2O NH3 +H2O
12、 )在酸性条件下不能生成 BaSO3沉淀 SO2+2NH3+H2O+Ba2+BaSO 3+2NH 4+SO2可能对环境产生污染(或没尾气处理装置) 、通 NH3时有可能倒吸【解析】【分析】本题的实验目的是探究 SO2与 BaCl2反应生成 BaSO3沉淀的条件。甲装置中 Na2SO3与浓H2SO4反应制备 SO2;为了防止 BaCl2溶液中溶解的 O2与 SO2作用产生的 SO42-干扰实验的判断,实验前需要将 BaCl2溶液煮沸赶尽溶解氧;通过实验现象得出在酸性条件下 SO2不能与 BaCl2反应生成 BaSO3沉淀;装置乙中产生的碱性气体为 NH3,由CaO 和氨水作用产生 NH3;SO
13、2、NH 3通入 BaCl2溶液中产生 BaSO3沉淀;SO 2、NH 3都能污染大气,NH 3极易溶于水,该装置的不足之处是没有尾气吸收装置、通 NH3时可能产生倒吸;根据上述分析作答。 【详解】- 7 -(6)向上述(5)实验所得溶液中通入 NH3,产生白色沉淀,反应的化学方程式为SO2+2NH3+H2O+BaCl2=BaSO3+2NH 4Cl,反应的离子方程式为SO2+2NH3+H2O+Ba2+=BaSO3+2NH 4+。(7)SO 2、NH 3都能污染大气,该装置的不足之处是没有尾气吸收装置;NH 3极易溶于水,该装置的不足之处是装置中 d 导管插入 BaCl2溶液中,通 NH3时可能产生倒吸。