高考化学硫及其化合物-经典压轴题附答案

1、高考化学硫及其化合物-经典压轴题附答案一、高中化学硫及其化合物1.亚硝酰硫酸(NOSQH)主要用于染料、医药等工业。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSQH,并测定产品的纯度。已知：NOSQH遇水分解，但溶于浓硫酸而不分解。(1)装置A制取SO2A中反应的化学方程式为 。导管b的作用是一。(2)装置B中浓HNO3与SC2在浓H2S。作用下反应制得NOSOH。(只写该反应必须维持体系温度不得高于20 C,采取的措施除了冷水浴外，还可以是1种)。开始反应缓慢，待生成少量NOSQH后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是 O(3)装置C的主要作用是(用离子方程式表示)。(4)该实验装置

2、存在可能导致NOSQH产量降低的缺陷是。(5)测定亚硝酰硫酸 NOSQH的纯度准确称取1.380g产品放入 250mL的碘量瓶中，力口入 0.1000mol L-1、 60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SQ溶液，然后摇匀。用 0.2500mol L-1草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为 20.00mL。已知：2KMnO4+5NOSQH+2H2O=K?SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2Sd 配平：_MnO4-+_C2O42-+_=_Mn 2+_+_H2O滴定终点时的现象为 。亚硝酰硫酸的纯度=。(精确到0.1%) M(NOSO4H)=127gmol-1【答案】N

3、&SQ+HzSONazSO+HzO+SQ T 平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下;调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度生成的NOSO4H作为该反应的催化剂SQ+2OH-=SO2-+H2O C装置中的水蒸气会进入 B中使NOSQH分解 2 5 16Ht 210CQT 8溶液恰好由粉红色变为无色，且半分钟内不恢复92.0%【解析】【分析】(1)装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SQ；导管b的作用平衡压强的作用；(2)装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得NOSQH,该反应必须维持体 系温度不得高于20C,采取的措施除了冷水浴外，结合反应的操作;开始反应缓慢，待生成少量NOSQH后

4、，温度变化不大，但反应速率加快，说明NOSQH起到了催化作用；(3)装置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空气；(4)NOSQH遇水分解；(5)高镒酸钾溶液在酸性条件下氧化草酸钠生成二氧化碳，结合元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子反应方程式；高镒酸钾自身在反应中的颜色变化就可作为终点判断指示剂；根据反应 2KMnO4+5NOSQH+2H2O=K2SQ+2MnSO4+5HNO3+2H2S。，结合滴定中消耗高镒酸钾的物质的量可得到亚硝酰硫酸的物质的量，据此计算纯度。【详解】(1)利用装置A,固液混合制取二氧化硫，其方程式为Na2SQ+H2SO4=Na2SO4+H2O+SQ T ；导管b的

5、作用是：平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下；(2)浓硫酸遇水放出大量热，维持体系温度不得高于20 C,还可以是调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度；开始反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，反应速率明显加快，温度变化不大，排除温度的影响，其原因是：生成的NOSO4H作为该反应的催化剂，加快了反应速率；(3)装置C利用NaOH溶液将剩余的SO2吸收，防止污染环境，方程式为SQ+2OH-=SQ2-+H2O；(4) NOSO4H遇水分解，C装置(或A)中的水蒸气会进入 B中使NOSQH发生分解；(5)发生的是 MnO4和C2O42一的氧化还原反应， MnO4一做氧化剂，被还原成生成 Mn2+,C

6、2O42一做还原剂，被氧化成二氧化碳。结合得失电子守恒和电荷守恒可得到MnO4和C2O42的离子反应方程式为：2MnO4 +5C2O42 +16H+=2Mn2+10CO4 +8H2O；利用草酸钠溶液滴定酸性KMnO4溶液，滴定终点时的现象为：溶液恰好由粉红色变为无色，且半分钟内不恢复；根据题意可知，酸性 KMnO4溶液先与NOSO4H反应，利用草酸钠溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。用0.2500mol L二1草酸钠标准溶液滴定酸性KMnO4溶液，消耗草酸钠溶液的体积为 20.00mL。可知剩余的 KMnO4 的物质的量 n1(MnO4 )= 2 n(C2O42 )=- x 0.2500molL

7、 -551X 20.00 X31=2XT0mol,则亚硝酰硫酸消耗的 KMnO4 的物质的量 n2(MnO4 )=0.1000mol L -1 60.00 x -30.-2 x 130nol=4 x T0mol。n(NOSQH)=： n2(MnO4 )=10-2mol,亚硝酰硫酸的纯度21m NOSO4H10 mol 127g mol=x 100%=x 100%=92.0%1.380g1.380g2.实验室用如图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验:SO之、空气损怦.一,，(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率可采取的一种措施是 ,写出通入SO和空气发生反应生成石膏(CaSQ-2H2O)的化学方程

8、式。(2)将脱硫后的气体通入KMnM液，可粗略判断烟气月硫效率的现象是 。(3)研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在 pH为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7 pHOo.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。1YIlfSO* ，叫号Q* TOC o 1-5 h z i1nl jS。七I，国0 ”、2 X.xJ_.气啰的蜕制他初量M的4的球制状化物(1)Y的分子式 j(2)图中X的电子式为 ;其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，原因是(用化学方程式表示)。该变化体现出：S非金属性比O(填 强”或 弱”。

9、)用原子结构解释原因：同主族元素最外层电子数相同，从上 到下，,得电子能力逐渐减弱。(3) Z与图表中某物质反应生成SQ的化学方程式 。 【答案】SQ H ： S ：H 2H2S+O2=2SJ + 2H20 弱 电子层数增多，原子半径增大H2SO+Na2S03=Na2S04+S0d +H2O【解析】【分析】(1)Y为S元素+6价的氧化物；(2)X为H2S, S最外层6个电子，能够与2个H原子形成共价键；H2s在空气中变浑浊是因 为被氧气氧化为 S;同主族元素最外层电子数相同，原子半径自上而下逐渐增大，得电子 能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强；Z为S元素+4价的盐，可以与硫酸反应生成SQ。【详解

10、】(1)Y为S元素+6价的氧化物S03；(2)X为H2S, S最外层6个电子，能够与2个H原子形成共价键，其电子式为：H： S -H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S,反应为2H2S+ O2=2SJ+2H20,所以S非金属性比O弱，从结构上可知，氧和硫同主族，同主族元素最外层电子数相同，从上到下，电 子层数增多，原子半径增大，得电子能力逐渐减弱；(3)Z为S元素+4价的盐，如Na2SQ,可以与硫酸反应生成 SQ,化学方程式为 H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SOd +H2O。12.铝是一种过渡金属元素，其单质通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种金属可增强合 金的强度、硬度、可焊性及韧

11、性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。下图是化工生产中制 备金属铝的主要流程：t-周体杂膜二业钠酸核溶液 足如拉般 “门 3 (常叫Ml.叫丽之用虹k R(1)用简单氧化物形式表示 Na3 P M0120g6H2O的组成：(2)写出反应的化学方程式：。(3)反应的尾气可以再利用，写出两种利用该尾气制得的化学药品:高温(4)工业上制备还原性气体的反应原理有：CO2 CH42CO 2H2,高温一一CH4 HzOCO 3H2。将含甲烷体积分数为 80%勺a L (标准状况下)天然气与足量二氧化碳和水蒸气混合物在高温下反应，甲烷的转化率为90%用产生的还原性气体(CO和H2)依据反应冶炼铝，理论上生成铝的

12、质量为 (已知Mo的相对 原子质量为96)高温【答案】3Na2O 24MoO 3 P2O5 12H2O 2MoS2 7O2= 2MoO3 4SO2144aNa2SO3、 NH4 2sO3 (合理即可) g235【解析】【分析】【详解】(1)该物质化学式按改写类似硅酸盐的化学式改写，可表示为3Na2O 24MoO 3 P2O5 12H2O；(2)二硫化铝与氧气在高温条件下反应生成三氧化铝和二氧化硫，反应的化学方程式为高温2MoS2 7O2=2MoO3 4SO2 ； 2232 ，(3)二氧化硫再收集利用，可制备盐类物质等，如NazSO3、 NH4 2sO3；(4)根据反应方程式可知，1 mol甲烷

13、完全反应生成 4 mol还原性气体，又因高温高温3CO MoO3=Mo 3CO2、3H2 MoO3=Mo 3H2O ,所以 3 mol 还原性气aL体理论上生成1 mol电目。由于n CH4 =8 80% ,则22.4L molan H2+CO =80%22.4n(Mo)=q 1mol=5.630.72a16.8mol , m(Mo)0.72a16.81mol 96g mol144a35g。13.化学实验装置的正确连接是实验成功的关键，如图是中学化学中常见的实验装置。a 72%,90% 4mol=mol ,故5.6A B C D EFG（1）若要干燥SQ气体，应选择装置（填字母序号）；若先将装

14、置D装满水，再收集NO,则气流方向应为 （填 长进短出”或 短进长出”）。（2）若制备纯净干燥的氯气，装置连接顺序可以为：ZB-B-D-G ,装置A中发生反应：2KMnO4+16HCl （浓）=2KCl+2MnC2+5Cl2 T +8H2O,第一个装置 B 中所装试剂为，装 置G中发生反应的离子方程式为 。（3）甲同学用A、B组合来验证硫酸、碳酸、硅酸的酸性强弱时，硫酸应装入（填仪器名称）中，B装置中发生的有明显现象的反应的离子方程式为。【答案】B短进长出饱和食盐水（或饱和NaCl溶液）C2+2OH-=Cl-+ClO+H2O分液漏斗 CQ+H2O+SiQ2-=H2SQ J +CQ2-（或 2C

15、O2+2H2O+SiQ2-=H2SiO3 J +2HCO-）【解析】【分析】若要干燥SO2气体，应用浓硫酸进行干燥，若先将装置D装满水，NO不溶于水，收集NO时利用排水法收集。由于氯气中含有水蒸气和 HCl杂质，先用饱和食盐水除 HCl杂质，再用浓硫酸干燥，尾 气处理用NaOH溶液进行尾气处理。甲同学用A、B组合来验证硫酸、碳酸、硅酸的酸性强弱时，硫酸应装入分液漏斗中， 硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和易溶于水的硅酸盐反应生成硅酸和碳酸 盐。【详解】若要干燥SO2气体，应用浓硫酸进行干燥，因此应选择装置B;若先将装置D装满水，NO不溶于水，收集 NO时利用排水法收集，因此气流方向应

16、为短进长出；故答案为：B;短进长出。由于氯气中含有水蒸气和 HCl杂质，先用饱和食盐水除 HCl杂质，再用浓硫酸干燥，因 此第一个装置B中所装试剂为饱和食盐水，尾气处理用NaOH溶液进行尾气处理，装置 G中发生反应的离子方程式为 CE+2OH-= Cl + ClO +H2O；故答案为：饱和食盐水 （或饱和 NaCl溶液）；C2+2OH = Cl + ClO +H2O。甲同学用A、B组合来验证硫酸、碳酸、硅酸的酸性强弱时，硫酸应装入分液漏斗中,硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和硅酸盐反应生成硅酸和碳酸盐，因此B装置中发生的有明显现象的反应的离子方程式为CQ+H2O+SiQ2- = H2

17、SiO3 J +CQ2-(或2CQ+2H2O+SiQ2- = H2SQJ +2HCO )；故答案为：分液漏斗；CQ+WO+SiQ2-=H2SQ J +CQ2-(或 2CO2+2H2O+SiQ2- = H2SQ J +2HCO )。14. Na2s203 5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS)为原料制备该物质的流程如图。空气 睛铁矿福闲工泰卷浓细 冷却察iT已知：a.气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2s混合能获得单质硫。b.pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。 回答下列问题：(1)吸收塔中的原料 B可以选用_(填字母序号)。A. NaCl溶液 B Na

18、2CO3溶液C. Na2SO4溶液(2)某小组同学用如图装置模拟制备Na2s2O3的过程(加热装置已略去)。B CA中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是_。装置B的作用是_。C中制备Na2&O3发生的连续反应有：Na2S+H2O+SQ=Na2SO3+H2S,和Na2SQ+SNa2s2。3。(3)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为_。【答案】B该反应的实质是 H+与SO32-反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(SQ2-)都较 大，生成SQ速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在)防

19、止倒吸2H2S+SO=3S+2H2O(或 2H2S+H2SQ=3S J +3HIO) Fe8+2HCl=FeC2+H2S T +SJ【解析】【分析】硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成氧化铁与二氧化硫，气体A是二氧化硫，溶液 D蒸发浓缩、冷却结晶得到硫代硫酸钠晶体，D为Na2s2O3,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐，则溶液C为NazSQ,吸收塔中B要能吸收SQ生成NazSQ,所以原料B可以为碳酸钠溶液 或氢氧化钠溶液，根据以上分析解答。【详解】(1)B吸收二氧化硫转化为亚硫酸钠，碳酸钠可以与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，而NaC太Na2SO4与二氧化硫不反应。答案选Bo(2)A为制备二氧化硫，该反应的

20、实质是H+与SO2-反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(SQ2)都较大，生成SQ速率更快，而浓硫酸中硫酸以分子形式存在，电离出的氢离子浓 度很低，因此反应慢。二氧化硫在C中与硫化钠溶液反应得到硫化氢，硫化氢与二氧化硫反应得到S单质，S单质与亚硫酸钠反应得到硫代硫酸钠，C中反应导致装置内压强减小，B装置的作用是防止倒吸；答案为：该反应的实质是 H+与SQ2-反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(SO32-)都较大， 生成SQ速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在)；防止倒吸。C 中制备 NazQQ 发生的连续反应有：Na2S+H2O+SQ=Na2SO3+H2s 2H2S+

21、SQ=3S+2H2O(或2H2S+H2SQ=3S J +3HO)、Na2SOfe+S- Na2s2O3。答案为：2H2S+SO=3S+2H2O(或 2H2S+h2SQ=3S J +3HO)。由题中信息可知，Fe9与HCl反应生成H2S、S,同时还生成 FeC2,根据信息写出反应方 程式为：Fe8+2HCl=FeCl+H2ST +Si 答案为：Fe8+2HCl=FeCl+H2ST +SJ。15.分别向盛有紫色石蕊溶液澄清石灰水 品红溶液 酸性高镒酸钾溶液的试管中通入SQ气体。(1)试管中的实验现象为 。(2)试管中发生反应的离子方程式为 (通入少量的SQ)。(3)上述实验中，出现溶液褪色现象的是

22、 (填试管标号)。(4)上述实验中，SQ表现出酸性氧化物性质的是 (填试管标号，下同)，SO2表现出漂白性的是。【答案】溶液变为红色O22+2OH +SQ=CaSQ J +H2O 【解析】【分析】(1)SO2是酸性气体，与水反应生成亚硫酸，使紫色石蕊试液变红色；(2)开始SO2与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙与水，SO2气体过量，与亚硫酸钙、水反应生成亚硫酸氢钙，通入少量的SO2,生成亚硫酸钙与水；(3)SQ气体具有漂白性，与品红化合为不稳定的无色物质；SQ气体具有还原性，被酸性高镒酸钾溶液氧化；(4)二氧化硫使紫色石蕊试液变红色，能与氢氧化钠反应，体现酸性氧化物性质；使品红溶 液褪色表现漂白性；与酸性高镒酸钾