2020届高三化学考前复习——含硫重要物质的综合实验探究（详细解答）

1、知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。-培根2020届高三化学考前复习含硫重要物质的综合实验探究（有答案和详细解答）1Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：下列说法正确的是()A上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物BNa2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性C上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换D实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗答案C解析上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，

2、故B错误；根据上述分析，上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，故D错误。2工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2。已知：S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)。下列说法不正确的是()A上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是21B上述反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是12C每生成1 mol Na2S2O3转移4 mol电子D通入的SO2过量很多，将会产生浑浊现象答案C解析将Na2CO3和Na2S配成溶液，再

3、通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2，并结合S (s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，根据电子守恒，恰好完全反应时发生反应的化学方程式为2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2；在2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中，Na2S为还原剂，SO2为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为21，故A正确；恰好完全反应时，在2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中，Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是12，故B正确；反应2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中生成1 mol Na2S2O3，转移 mol电子，故

4、C错误；如果SO2过量很多，溶液显酸性，而Na2S2O3在酸性条件下不稳定，生成硫和SO2，故D正确。3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)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(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

5、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_。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()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_。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。

6、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：_。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。答案(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理答案均可) (2)21(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杂质解析(1)若装置气密性良好，则装置B中的长颈漏斗加入水，B瓶内压强变大，在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱，且液柱高度保持

7、不变；根据装置图可知装置D是安全瓶，可防止E中液体倒吸进入C中；装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置，因此E试剂需用碱溶液，如NaOH溶液。(2)反应()×2反应()反应()×3可得该转化过程的总反应：2Na2SNa2SO33SO2 =3Na2S2O3，则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为21。(3)为减少SO2的损失，装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液；可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求；烧瓶C中反应达到终点，溶液中的硫全部转化为Na2S2O3，溶液由浑浊变澄清；烧杯、锥形瓶加热时需

8、垫石棉网，蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4，可取少量产品溶于足量稀盐酸，以排除溶液中SO(包含S2O与盐酸反应生成的SO)，然后取上层清液，滴加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀，得出上层清液中是否含有SO的结论，进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。4保险粉(Na2S2O4)广泛应用于造纸、印染、环保、医药等行业。该物质具有强还原性，在空气中易被氧化，受热易分解，在碱性条件下比较稳定，易溶于水、不溶于乙醇。保险粉可以通过 NaHSO3与NaBH4反应制取。请按要求回答下列问题：.NaHSO3溶液的制备(1)上图仪器a的名称_；装置C中反应后溶液pH4.

9、1，则发生反应的化学方程式为_。.保险粉的制备打开下图(部分装置已省略)中活塞K1通入氮气，一段时间后，关闭K1，打开恒压滴液漏斗活塞向装置E中滴入碱性NaBH4溶液，在3040 下充分反应。向反应后的溶液中加入乙醇，经冷却结晶、过滤得到Na2S2O4·2H2O晶体，再用乙醇洗涤、真空烘干脱去晶体结晶水得到保险粉。(2)反应产物中有NaBO2，无气体。写出E中发生反应的化学方程式_。(3)通入氮气的作用是_。(4)使用乙醇洗涤Na2S2O4·2H2O晶体的优点：_。(5)对装置E的加热方式最好采用_。.保险粉的纯度测定(6)称取2.0 g Na2S2O4样品溶于冷水配成20

10、0 mL溶液，取出25.00 mL该溶液于锥形瓶中，用0.10 mol·L1碱性K3Fe(CN)6标准溶液滴定，原理为：4Fe(CN)632S2O8OH=4Fe(CN)644SO4H2O，用亚甲基蓝为指示剂，达到滴定终点时消耗标准溶液24.00 mL，则样品中Na2S2O4的质量分数为_(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。答案(1)三颈烧瓶2SO2Na2CO3H2O=2NaHSO3CO2(2)NaBH48NaHSO3NaBO24Na2S2O46H2O(3)将装置E中空气赶出，防止NaHSO3 (或Na2S2O4)被氧化(4) 减少保险粉的溶解损失(并有利于干燥)(5)水浴加

11、热(6)83.5%解析(1)根据上图仪器a的结构可知a仪器的名称是三颈烧瓶；A装置产生的SO2气体在C中与容器中的Na2CO3发生反应，反应后溶液pH4.1<7，溶液显酸性，说明得到的是NaHSO3，则发生反应的化学方程式为2SO2Na2CO3H2O=2NaHSO3CO2。(2)在装置E中，NaHSO3与由恒压滴液漏斗中加入的NaBH4发生反应产生NaBO2、Na2S2O4及H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得E中发生反应的化学方程式为：NaBH48NaHSO3 NaBO24Na2S2O46H2O。(3)在装置内的空气中含有的氧气具有氧化性，容易将反应物NaHSO3氧化，也容易将反应产生

12、的Na2S2O4氧化，所以为防止发生氧化反应，要先通入N2，将装置内的空气排出。(4)从溶液中析出的Na2S2O4·2H2O晶体表面有杂质离子，为将杂质洗去，同时降低物质由于洗涤溶解晶体造成的损失，同时便于晶体的干燥，要使用乙醇洗涤Na2S2O4·2H2O。(5)在装置E中发生反应NaBH48NaHSO3 NaBO24Na2S2O46H2O，温度在3040 下进行，温度低于水的沸点100 ，为便于控制温度及水浴加热具有受热均匀的特点，可采用水浴加热的方式。(6)根据4Fe(CN)632S2O8OH=4Fe(CN)644SO4H2O，可知n(Na2S2O4)n(K3Fe(CN

13、)6)×0.10 mol·L1×0.024 L×9.6×103mol，m(Na2S2O4)n(Na2S2O4)×M9.6×103mol×174 g·mol11.670 4 g，则样品中Na2S2O4的质量分数为(1.670 4 g÷2.0 g)×100%83.5%。5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下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3SO2

14、=Na2S2O5。(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填字母)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是_(填字母)。a测定溶液的pHb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_。答案(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO

15、2H2O(2)过滤(3)d(4)ae(5)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，有白色沉淀生成解析(1)装置中发生的是实验室制备SO2的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。(3)实验产生的尾气主要是SO2气体，a装置是密闭的环境，SO2通不进去，b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒吸，c装置浓H2SO4不吸收SO2，SO2是一种酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。(4)HSO发生电离

16、：HSOHSO，同时会发生水解：HSOH2OH2SO3OH，若HSO的电离大于HSO的水解，则溶液显酸性，故答案ae正确。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为4价，因此在空气中易被氧化为6价的SO，因此本题就转化为SO的检验，故取少量固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生即可。6、某研究性学习小组拟对SO2和亚硫酸的性质进行探究。请回答下列问题：.探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应该小组用如图所示装置达成实验目的。已知：1.0 mol·L1 Fe(NO3)3溶液的pH1。(1)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是_。(2)

17、装置B中产生了白色沉淀，说明SO2具有_性。(3)分析B中产生白色沉淀的原因：观点1：SO2与Fe3反应；观点2：酸性条件下，SO2与NO反应；观点3：_。按观点1，装置B 中反应的离子方程式为_，为证明该观点，应进一步确认生成的新物质，实验操作及现象是_。按观点2，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。此时应选择的最佳溶液是_(填字母)。a0.1 mol·L1 稀硝酸b1.5 mol·L1 Fe(NO3)2c3.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.1 mol·L1硫酸等体积混合的溶液d6.0 mol

18、3;L1 NaNO3溶液和0.2 mol·L1盐酸等体积混合的溶液.探究H2SO3的酸性强于HClO。该小组用如图所示装置达成实验目的。(4)装置的连接顺序为：纯净SO2_(选填字母)，F中反应的离子方程式为_。(5)可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是_。答案(1)打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹(2)还原(3)SO2与Fe3、NO(H)都反应SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H取少量B中溶液于一支洁净的试管中，加入几滴铁氰化钾溶液，如果产生蓝色沉淀，就说明有亚铁离子生成，观点1正确 d(4)CEDFCa22ClOCO2H2O=CaCO3

19、2HClO(5) D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀解析.(1)因为空气中氧气也具有氧化性，对实验造成干扰，为防止空气干扰，用氮气将空气排出，所以为排尽空气，滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹。(2)SO2和BaCl2溶液不反应，装置B中有白色沉淀生成，说明有BaSO4生成，该反应中S元素化合价由4价变为6价，则二氧化硫体现还原性。(3)观点3：SO2与Fe3及酸性条件下与NO都反应；按观点1，SO2与Fe3反应生成BaSO4和Fe2，离子方程式为SO22Fe3Ba22H2O =BaSO42Fe24H，要检验Fe2可以用铁氰化钾溶液检验，其操作及现

20、象为取少量B中溶液于一支洁净的试管中，加入几滴铁氰化钾溶液，如果产生蓝色沉淀，就说明有亚铁离子生成，观点1正确；按观点2，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为c(H)0.1 mol·L1、c(NO)3.0 mol·L1的溶液即可，6.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.2 mol·L1盐酸等体积混合的溶液中c(H)、c(NO)都符合，故d正确。.(4)探究H2SO3的酸性强于HClO，可以用强酸制取弱酸的方法检验，因为亚硫酸具有还原性、HClO具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，所以应该先将亚硫酸转化为没有还原性的酸，再用该酸与次氯酸盐反应制取次氯酸即可，C装置制取二氧化碳、D装置检验二氧化硫、E装置吸收二氧化硫、F装置制取HClO，所以装置顺序为CEDF，F中离子方程式为Ca22ClOCO2H2O=CaCO32