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化学硫及其化合物的专项培优练习题(含答案)附详细答案一、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(1)装置A制取SO2①A中反应的化学方程式为—。②导管b的作用是一。(2)装置B中浓HNO3与SC2在浓H2SC4作用下反应制得NOSC4H。(只写①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,还可以是1种)。(只写②开始反应缓慢,待生成少量 NCSC4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快,其原因是―。(3)装置C的主要作用是―(用离子方程式表示)。(4)该实验装置存在可能导致 NCSC4H产量降低的缺陷是―。(5)测定亚硝酰硫酸NCSC4H的纯度准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,力口入0.1000molL-1、60.00mL的KMnC4标准溶液和10mL25%H2SC4溶液,然后摇匀。用0.2500molL-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:2KMnC4+5NOSC4H+2H2O=K2SC4+2MnSO4+5HNO3+2H2Sd①配平:__MnC4-+__C2C42-+__=__Mn2++__+__H2C②滴定终点时的现象为—。③亚硝酰硫酸的纯度=—。(精确到0.1%)[M(NCSC4H)=127gmol-1]【答案】Na2SC3+H2SC4=Na2SC4+H2C+SC2T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NCSC4H作为该反应的催化剂SQ+ZOH—uSO'+Hz。C装置中的水蒸气会进入 B中使NCSC4H分解2516Ht210CC2T8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)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取 SC2;②导管b的作用平衡压强的作用;(2)①装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得 NCSC4H,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;②开始反应缓慢,待生成少量 NOSO4H后,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)①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;②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;③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)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+SQT;②导管b的作用是:平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;(2)①浓硫酸遇水放出大量热,维持体系温度不得高于 20C,还可以是调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度;②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 NOSQH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)NOSQh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)①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+,C2O42一做还原剂,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++10CO2T+8H2O;②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;③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0.2500molL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ni(MnO4)=2n(C2O42)=-x0.2500molL-5 51X20.00X31=2XT0mol,则亚硝酰硫酸消耗的KMnO4的物质的量n2(MnO4)=0.1000molL-60.00x—30.-2x130nol=4xT0mol。n(NOSQH尸:n2(MnO4)=10-2mol,亚硝酰硫酸的纯度—1mNOSO4H 10mol127gmol= x100%= x100%=92.0%1.380g 1.380g2.我国云南东川铜矿富含辉铜矿(主要成分 CU2S),因含铜成分高而成为重要的炼铜原料。资料表明,当蓝矶溶液渗入地下遇硫铁矿(主要成分:二硫化亚铁 Fe$)时,可生成辉铜矿CU2S,其化学方程式为: 14CuSQ+5Fe8+12H2O=7Cu2S+5FeSO+12H2SO4。硫铁矿也是一种重要化工原料,其主要成分可在沸腾炉中鼓入空气高温煨烧生成 Fe2O3和一种对环境有污染的有毒气体,回答下列问题:(1)在化合物Fe3和Cu2s中,硫元素的化合价分别为 、。(2)在上述生成辉铜矿的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 __。由题中信息可推知Cu2s的溶解情况是:—溶于水(填不”或能”,下同),—溶于稀硫酸。(3)写出硫铁矿的主要成分鼓入空气高温煨烧的化学方程式: 一若反应中有2.2mol电子发生转移时,可生成标准状况下的有毒气体的体积为 L。【答案】-1-235:3不不4Fe$+llO2高温2Fe2O3+8SO8.96【解析】【分析】14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12HzSO4该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,3个负一价硫的化合价升高。【详解】FeS2(二硫化亚铁)中铁为+2价,硫为-1价;Cu2s(硫化亚铜)中铜为+1价,硫为-2价,故答案为:-1;-2;14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2s+5FeSO4+12H2s04该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,即14个硫酸铜和3.5个Fes?做氧化剂,3个负一价硫的化合价升高,即1.5个Fes?做还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 35:3;根据反应14CusO4+5Fes2+12H2O=7Cu2s+5FesO4+12H2sO4及题目信息,可知Cu2s不溶于水,也不溶于稀硫酸,故答案为:35:3;不;不;(3)根据题目信息’硫铁矿可在沸腾炉中鼓入空气高温煨烧生成 FezQ和一种对环境有污染的有毒气体’,可推知Fes2和氧气反应生成FezQ和二氧化硫,方程式为:高温4FeG+11O2^=2Fe2O3+8sO2,该反应转移电子数为44,即转移44个电子生成8个二氧化硫,故当转移2.2mol电子时,生成0.4mol二氧化硫,标况下体积为: 8.96L,高温故答案为:4Fes,+11O2^=2Fe2O3+8sO2;8.96。A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素, A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G的单质都能与H2反应生成"HX'修EB或G)型氢化物,D为同周期主族元素中原子半径最大的元素。(1)B在元素周期表中的位置是。(2)D的两种常见氧化物中均含有(填离子键”或共价键”J(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热 ,反应的化学方程式为。

(4)D的最高价氧化物对应水化物的溶液与 G的单质反应,反应的离子方程式为(5)用原子结构解释“BG单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因:【答案】第2周期第VIIA【答案】第2周期第VIIA族离子键2H2SO4(浓)+C△CO2T+2SO2T+2H2OC2+2OH—ClO+Cl+H2O氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为 7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中 B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成"HX'优表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于 F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。【详解】A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成"HX'优表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于 F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素;(1)B为F元素,位于周期表第2周期第VIIA族;(2)D为Na元素,其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,二者均含有离子键;(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,具有强氧化性,和木炭共热反应化学方程式为2H2S。(浓)+,△•COK+2SO个+2H2O:(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为 Cl2+2OH-—ClO-+Cl-+H2O;(5)氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为 7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,单质都能与H2反应生成HX型氢化物。a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质,可发生如下转化:/\da——□—►£其中:a是单质;b是气体;c、d是氧化物;e是最高价氧化物对应的水化物。(1)如果a是一种淡黄色粉末固体,试推断这五种物质(用化学式表示):a;b;c;d;e。(2)如果a是一种常见气体,试推断这五种物质(用化学式表示):a;b;c;d;e。【答案】SHSSOS。H2SO4N2NH3NONOHNO3【解析】

【分析】【详解】(1)如果a是一种淡黄色粉末固体,则a是硫,所以b是硫化氢,c是SO2,d是三氧化硫,e是硫酸,化学式分别为&H2S、SQ、SO3、H2SO4。(2)如果a是一种常见气体,则符合转化关系的是氮气,则 b是氨气,C是NO,d是NO2,e是硝酸,化学式分别为N2、NH3、NO、NO2、HNO3。5.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、SO:-、Cl-、CO2-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后配成试样溶液,设计并完成了如下的实验:①取试样溶液 100mL,向其中加入足量BaC2溶液,得到白色沉淀2.33g,滴入足量盐酸沉淀质量不变。②另取试样溶液 100mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.16g.再滴入足量盐酸沉淀全部溶解。(1)实验①能确定该雾霾中肯定不含的离子为。(2)判断Cl-是否存在,若存在求其最小浓度(若不存在说明理由)。(3)该雾霾中肯定含有的离子为。(4)1.16g白色沉淀为(写化学式)。⑸反应中消耗的BaC2的物质的量为mol。(6)操作②中加盐酸沉淀溶解的离子方程式为。【答案】Ba2+、Fe3+、CC32-0.2mol/LMg2+、SQ2-、Cl-Mg(OH)20.01mol+ 2+MgOH2+2H=Mg2+2H2O【解析】【分析】①取试样溶液100mL,向其中加入足量BaC2溶液,得到白色沉淀2.33g,滴入足量盐酸沉淀质量不变,则试样中一定含有 SO42-,一定不含有CO32-,并且SO:2-的物质的量为2.33g233g/mol=0.01mol,2.33g233g/mol=0.01mol,则原溶液中与SQ2-不共存白离子Ba2+一定不含;②另取试样溶液100mL,向其中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀1.16g,再滴入足量盐酸沉淀全部溶解,则t样中一定含有 Mg2+,并且物质的量为一L16—=0.02mol,一定不58g/mol ?含Fe3+;又溶液呈电中性,所以溶液中还一定含有 Cl-,Na+可能含有,结合题给选项分析解答。【详解】⑴根据以上分析,肯定不含的离子为 Ba2+、Fe3+、CO32-;(2)由分析知溶液中含有Mg2+0.02mol,SO42-0.01mol,根据n(Mg2+)X2w门4斜2可知电荷不守恒,而溶液一定是电中性的,则溶液中一定含有 Cl",则n(Mg2+)x2=n(SO)x2+n(Cl)XJ解得:n(Cl-)=0.02mol,因溶液中还可能含有 Na+,则溶液中n(Cl-)>0.02mql其最小浓度为寰=0.2mol/L度为寰=0.2mol/L;⑶根据以上分析,肯定含的离子为 Mg2+、SQ2-、C「;(4)根据以上分析,1.16g白色沉淀为Mg(OH)2;(5)根据以上分析,取试样溶液 100mL,向其中加入足量BaC2溶液,得到白色沉淀2.33g,根据银离子守恒,则消耗的 BaC2的物质的量为 2.33g=0.01mol;233g/mol(6)根据以上分析,1.16g白色沉淀为Mg(OH)2,加盐酸沉淀溶解的离子反应方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O。6.物质A经下图所示的过程转化为含氧酸 D,D为强酸,请回答下列问题:回一8一回一生一目一以回(1)若A在常温下为气体单质则回答:①A、C的化学式分别是:A;C。②将C通入水溶液中,反应化学方程式为。(2)若仅A、B在常温下为气体且为化合物,则回答:①A的化学式是:A。②B生成C的化学方程式为。③一定条件下碳单质与D反应的方程式为,该反应中D起到的作用是 O(3)若A在常温下为固体单质则回答:①D的化学式是;②向含2molD的浓溶液中加入足量的Cu加热,标准状况下产生的气体体积22.4L(填大于”等于"或小于"),原因为。【答案】[共14分](1)①N2;NO2②3NO2+H2O 2HNO3+NO(2分)(2)①H2s②2SO2+O2=2SO3(条件略)(2分)③C+2H2SQ(浓)MCQT+2SQT+2H2O(2分);氧化性作用(3)①H2SQ②小于;随反应进行,硫酸逐渐消耗且生成水,浓硫酸变为稀硫酸不能与铜继续反应,所以硫酸不能反应完全,生成的二氧化硫小于 22.4升。(2分)其余各1分【解析】试题分析:(1)①若A在常温下为气体单质,则根据转化关系图可判断 A是氮气,B是NO,C是NO2,D是硝酸。②NO2与水反应化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。(2)①若仅A、B在常温下为气体且为化合物,则根据转化关系图可判断 A是H2S,B是SQ,C是三氧化硫,D是硫酸。②SO2转化为三氧化硫的化学方程式为 2SO2+O2—%2SO3。

C+③浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下能与碳发生氧化还原反应,反应的方程式为C+SO2,没有硫酸盐产生,所2H2SQ(浓)=%CQT+2SQT+2住O。SO2,没有硫酸盐产生,所以该反应中浓硫酸起到的作用是氧化剂。(3)①若A在常温下为固体单质,则根据转化关系图可判断 A是S,B是SQ,C是三氧化硫,D是硫酸。②浓硫酸再与铜的反应过程中,浓度逐渐降低,而稀硫酸与铜不反应,则向含 2molD的浓溶液中加入足量的Cu加热,标准状况下产生的气体体积小于 22.4L。考点:考查无机框图题的推断7.已知甲、乙、丙为常见的单质, A>BCD、X、Y、Z为常见化合物,且丙在常温常压下为气体,B为淡黄色固体,丫的摩尔质量数值比Z小16,乙、丙的摩尔质量相同, B的摩尔质量比D小2,BX的摩尔质量相同。各物质之间的转化关系如图所示(各反应条件略)。请回答:(1)在B与二氧化碳的反应中,每有1mol电子转移,生成气体L(标准状况)。X与Y的溶液混合后,再加入适量盐酸,会有乙生成,反应的离子方程式是。(3)将C通入滨水中,所发生反应的离子方程式是。D中含的化学键类型为—。(4)在101KPa时,4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成 C,放出37KJ的热量,该反应的热化学方程式是(5)比甲元素的原子序数少4的M元素,在一定条件下能与氢元素组成化合物 MH5。已知MH5的结构与氯化俊相似,MH5与水作用有氢气生成,则MH5的电子式为(M要用元素符号表示)。写出MH5与AICI3溶液反应的化学方程式【答案】(1)11.2(2分)(2)2S2-+SO2-+6H+=3SJ+3H2O(2分)(3)SC2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4共价键; (各2分)S(s)+Q(g尸SQ(g);AH="-296kJ/mol"(2分)r工~|十「・~|一I』J(2分);AlCl3+3NH5+3H2O=Al(OH)3J+3NHCI+3屋T(3分)H【解析】试题分析:甲、乙、丙为常见的单质, A、B、GD、X、Y、Z为常见化合物,且丙在常温常压下为气体,B为淡黄色固体,则B为Na2O2,甲为Na,丙为O2,B、X的摩尔质量相同,则X为Na2S,乙为S单质,C为SQ,D为SQ,Y为NazSQ,Z为NmSQ。故(1)在B与二氧化碳的反应中,每有1mol电子转移,生成气体体积为 11.2L;(2)X与Y的溶

液混合后,再加入适量盐酸,会有乙生成,反应的离子方程式是 2S2-+SO2-+6H+=3SJ+3HO;(3)将C通入滨水中,所发生反应的离子方程式是SQ+Br2+2H2O=2HBr+H2SQ;D中含的化学键类型为共价键;( 4)在101KPa时,4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成 C,放出37KJ的热量,该反应的热化学方程式S(s)+Q(g尸SQ(g);AH=-(32+4.0X)37-296kJ/mol;(5)比甲元素的原子序数少 4的M元素,则M为N元素;NH5的结构与氯化俊相似,故化学式为: NH4H,与水作用有氢气生成,则MH5成,则MH5的电子式为H

-RL

+

]

**,写出NH4H与A1C3溶液反应,则为NH4H与H2O反应后生成的NH3H2O与A1C3反应,故化学方程式:A1C3+3NH4H+3H2O=Al(OH)3J+3NH4C1+3H2T。考点:无机框图推断。8.以下是与氧气性质有关的实验,回答相关问题。8.以下是与氧气性质有关的实验,回答相关问题。(1)写出铜和氧气反应的化学方程式 __。(2)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 一该反应的实验现象为__。(3)硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是 __,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为不同。【答案】2Cu+O2A2CuO3Fe+2O南壁Fe3O4剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气 氧气浓度【解析】【详解】(1)该实验的原理是:铜粉与氧气反应生成氧化铜;发生反应的化学方程式为2Cu+O2 2CuO;(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,该反应的化学方程式是:占燃J、、、)、)23Fe+2O2 FQ;反应的实验现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体,做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是:吸收二氧化硫防止污染空气;硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰,氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。

9.镒酸锂(LiMnz。)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软镒矿浆 (主要成分为MnO2,含少量F&O3、Fe。AI2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SQ)制备镒酸锂,生产流程:滤楂1 条件断(口联 aLi滤楂1 条件断(口联 aLi皿CD.已知:①软镒矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的 pH如表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.63.47.7完全沉淀3.79.64.79.8(1)含硫烟气在通入软镒矿浆前需要先冷却,冷却的原因是。(2)滤液1中所含金属阳离子有(填离子符号)。⑶在实际生产中,L2CC3与MnO2按物质的量之比1:4混合均匀加热制取LiMnzO.反应过程:①升温到515c时,U2CO3开始分解产生CQ和碱性氧化物A,写出A的名称,此时比预计Li2CO3的分解温度(723C)低得多,可能原因是;②升温到566c时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,固体B是。③升温到720c时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的镒酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式。(4)由滤液1”得到滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液 1中加入,再加入NaOH溶液调节pH范围为,过滤得到滤液2和滤渣,向滤渣中加入NaOH溶液pH>12>搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的 CQ过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。⑸工业上,将L2CQ粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺:a.将L2CC3溶于盐酸作电解槽的阳极液, LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCQ溶液并共热,过滤、烘干得高纯U2CO3。①a中,阳极的电极反应式是,宜选用(阳”或阴”离子交换膜。②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是。【答案】提高含硫烟气中 SQ的吸收率Mn2+、Al3+、Fe2+氧化锂MnO2对L2CQ分解有催化作用 Mn2O32L2O+4Mn2O3222Si4LiMn2O4足量H2O24.7<pH<7.72C--2e-=C2T阳2LiOH+NH4HCO3=U2CQ+2H2O+NH3T【解析】【分析】软镒矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeQAI2O3、SiQ)制备镒酸锂,软镒矿浆通入含二氧化硫的烟气,二氧化硫溶于水生成亚硫酸, F&O3、Fe。AI2O3,都能溶于酸,得到相应的离子,同时SQ将得到的Fe3+还原为Fe2+,MnO2与SQ发生氧化还原反应,得到Mn2+,Si。不溶于酸,滤渣1为SiQ,滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+,由沉淀的pH范围知,Fe2+的沉淀与Mn2喃子的沉淀所需的pH接近,而Fe3+则相差很远,故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂,搅拌加入氢氧化钠溶液至 4.7WpH<7,过滤得到滤液2和固体,向所得固体中加入氢氧化钠溶液至 pH>12,搅拌过滤再向所得滤液中通入二氧化碳过滤洗涤,低温烘干得到Al(0H)3,滤液2中加入氢氧化钠溶液过滤得到 Mn(OH)2,一定条件下得到MnO2,Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1:4混合均匀加热制取LiMn2O4,据此分析作答。【详解】(1)含硫烟气在通入软镒矿浆前需要先冷却,是由于降低温度可提高含硫烟气中 SQ的吸收率;(2)S02溶于水得到H2SC3,H2SQ具有酸性,可溶解金属氧化物 F&03、Fe。AI2O3,使它们转化为相应的金属阳离子,同时 SC2具有还原性,会将得到的Fe3+还原为Fe2+,SC2与MnC2发生氧化还原反应,得到 Mn2+,而SiC2是酸性氧化物,不溶于酸,所以滤渣 1为SiC2,滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+;⑶①升温到515c时,Li2CC3开始分解产生CC2和Li2。,故分解得到的碱性氧化物A的名称是氧化锂;此时比预计Li2CC3的分解温度(723C)低得多,说明MnC2对LizCQ的分解有催化剂的作用;②升温到566c时,MnC2开始分解产生另一种气体X,根据元素在室温下的存在状态可知X为C2,X恰好与①中产生的CC2物质的量相等,同时得到固体 B,1molLi2CC3分解产生1molCC2气体,4molMnC2分解产生1molC2,则根据元素守恒可知此过程发生的化学反应方程式4MnC在维工2Mn203+02f,B为Mn2O3;③升温到720c时,A、B反应,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的镒酸锂。该发生的化学反应方程式为: 2Li2O+4Mn2O3i2。匕4LiMn2O4;(4)由于滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+,由于Mn2+、Fe2+形成沉淀的pH比较接近,所以由滤液1”得到滤液2”同时回收Al(0H)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液 1中加入足量H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,然后再加入NaOH溶液调节pH,使Al3+转化Al(OH)3沉淀,而Mn2+仍然以离子形式存在于溶液,由于 Fe3+完全沉淀的pH=3.7,Al3+完全沉淀的pH=4.7,而Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀的pH=7.7,所以调整溶液pH范围为4.7<pH<7.7过滤得到滤液2和滤渣,滤渣中含有Al(OH)3、Fe(OH)3,向滤渣中加入NaOH溶液pH>12溶液显碱性,Al(OH)3与碱反应转化为NaAlO2,而Fe(OH)3不溶解,搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的C6,NaAlO2与CO2及水反应产生Al(OH)3沉淀,经过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3;(5)根据题给信息可知:①a中是LiCl溶液,阳极上溶液中的Cl-失去电子,发生氧化反应,电极反应式是 2C『-2e-=Cl2f,溶液中阴离子不断放电使阳离子浓度增大,为维持溶液电中性,宜选用阳离子交换膜;②b中LiOH与NH4HCQ反应生成Li2CO3,反应的化学方程式为:2LiOH+NH4HCO3-I2CQ+2H2O+NH3To【点睛】本题以物质的制取为线索,考查了物质性质、转化,物质分离提纯和电解原理等知识,掌握反应原理和物质的性质及应用是解题关键,注意元素化合价与物质的性质的关系的应用。10.焦亚硫酸钠(Na2s2O5)是葡萄酒中常用的抗氧化剂。一种以硫黄为原料制取 Na2s2O5的生产工艺如下:空气 N.CO港液琥黄—|焚烧炉H冷却却T洗浜塔IT除浓器I反应器H蜡品脱水1产ANaXO,已知:结晶脱水发生的反应: 2NaHSO3=Na2&O5+H2。回答下列问题:(1)Na2s2O5中硫元素的化合价为。(2)焚烧炉中反应的化学方程式为。(3)反应器中发生反应的离子方程式为。(4)葡萄酒酿造过程中添加Na2s2。5会放出一种有刺激性气味的气体,该气体是一种食品添加剂。实验室中检验该气体的常用试剂是。A(5)废水中的硫单质(S8)能与碱反应,化学反应:3s8+48KOH=16K?S+8K2SO3+24H2O,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。【答案】+4s+O2点燃sO22H2sO3+CO3-=2HsO3+CO2+H2O品红溶液2:1【解析】【分析】硫磺在空气中燃烧生成SO2,SO2在洗涤塔中溶于水得到亚硫酸,经除杂后与 Na2cO3反应得到NaHSOs,再经题目给出的反应式结晶脱水即可得到产物。【详解】(1)钠为+1价,氧为-2价,则硫只能是+4价;(2)焚烧炉里实际就是硫在空气中燃烧: s+O2点燃sO2:(3)根据分析,反应器中实际上是亚硫酸和 Na2CO3的反应: 2-_ _ _2H2sO3+CO3=2HsO3+CO2+H2O;(4)这种刺激性气味的气体就是so2,实验室中可用品红溶液来检验,若能使品红褪色且加热后能复原,即可证明是 SO2;(5)不难看出这是一个硫的歧化反应,有 16个硫的化合价从0价降低到-2价,有8个硫的化合价从。价升高到+4价,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为 16:8,即2:1。11.某兴趣小组为探究铁和浓硫酸反应的产物及性质,用如图所示装置进行实验 (夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)实验开始前,先打开弹簧夹通一段时间 N2,关闭弹簧夹后,在A中滴加一定量的浓硫酸,观察实验现象,然后加热,观察到 A中有白雾生成,铁片上有气泡产生。已知A中白雾是硫酸与水形成的酸雾。请回答下列问题:(1)仪器a的名称是―;(2)加热一段时间后发现B装置中溶液褪色,取出A中的溶液少许,加入KSCN溶液未出现血红色,写出此时A中反应的化学方程式: —;(3)C装置的作用是除去二氧化硫气体中硫酸蒸汽,则盛放的溶液是 一;A.水B.NaOH溶液C.饱和Na2SO3溶液D.饱和NaHS。溶液(4)实验开始前,先通一段时间 N2的目的是;(5)可以证明H2SC3是弱酸的实验装置是―;E中的现象是—,该现象表明SQ具有性;(7)装置F的作用是吸收尾气,写出该装置中反应的化学方程式 ―,以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收该尾气,而且能防止倒吸的是① ② 印【答案】分液漏斗 Fe+2HSQi(浓)二FeSG+SO2T+2H20D除去装置中的空气 D高镒酸钾溶液褪色 还原性2NaOH+SO=Na2SO3+H2O②?④【解析】【分析】A装置为铁和浓硫酸的反应装置, B装置为检验二氧化硫的装置,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,C装置为除去二氧化硫中的酸雾,防止对 D装置中的现象产生干扰, D装置中装的氯化钢与二氧化硫不反应, E装置中高镒酸钾具有强氧化性,而二氧化硫具有还原性,二氧化硫能还原高镒酸钾使其褪色, F装置为尾气吸收装置,吸收二氧化硫,防止其污染空气。【详解】(1)仪器a是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;(2)加入KSCN溶液未出现血红色,说明生成的不是硫酸铁,而是硫酸亚铁,则反应的化 △学方程式为Fe+2H2SQ(浓)=FeSQ+SQf+2H2O,故答案为:Fe+2H2SQ(浓)A=FeSQ+SQT+2H2O;(3)硫酸为强酸,二氧化硫溶于水生成亚硫酸为弱酸,则 C装置中的试剂应为能溶解硫酸,或能与硫酸反应,而不溶解二氧化硫,也不与二氧化硫反应的试剂;A.水能与二氧化硫反应而消耗二氧化硫,故A错误;NaOH溶液能与二氧化硫反应而消耗二氧化硫,故 B错误;C.饱和Na2SO3溶液能与二氧化硫反应而消耗二氧化硫,故 C错误;D.二氧化硫几乎不溶于饱和 NaHSQ溶液,而硫酸能与亚硫酸氢钠发生反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,则能用饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的硫酸蒸汽,故D正确;综上所述,故答案为:D;(4)因为二氧化硫具有还原性,而空气中的氧气具有氧化性,对实验会造成干扰,则实验开始前,先通一段时间N2,除去装置中的空气,故答案为:除去装置中的空气;(5)亚硫酸为弱酸,所以与氯化钢溶液不反应,则若 D装置中无现象,可以证明亚硫酸为弱酸,故答案为:D;(6)由分析知,D中强氧化性的高镒酸钾能与具有还原性的二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,故答案为:高镒酸钾溶液褪色;还原性;(7)因为二氧化硫是空气污染气体之一,则需要用氢氧化钠进行尾气吸收,反应的方程式为2NaOH+SQ=Na2SO3+H2O;①装置气体进入装置后会使压强增大,不安全,故 ①错误;②装置中的双耳管在发生倒吸时能承接液体,能有效防止倒吸,故②正确;③装置的漏斗应放在与液面相切的位置,故 ③错误;④装置中的干燥管在发生倒吸时能承接液体,能有效防止倒吸,故④正确;综上所述,答案为:2NaOH+SQ=Na2SO3+H2O;②、④。(1)浓硫酸与木炭粉加热反应的化学方程式为:。(2)试用下图中所列各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这种装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填图中装置的编号):编导 ① © @ @(3)实验时可观察到装置①中,A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是:,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是。(4)装置②中所加的白色固体药品是,可验证的产物是。(5)装置③中所盛的溶液是,可验证的产物是。(6)在各装置所盛的试剂不变的条件下,若装置的连接顺序为 ④一①一②一③ ,则可以检出的产物是填化学式,下同),不能检出的产物是。【答案】C+2H2SO4(浓)金=2SQT十CQT十2H2OT④②①③验证产物气流中是否有SO2将SQ全部氧化吸收确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化 无水CuSQ(或变色硅胶) 水蒸气澄清石灰水CC2SO、CQ水蒸气【解析】【分析】【详解】(1)碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫和水,方程式为: C+2H2SC4(浓)△2SC2T十CC2T十2H2CT;(2)检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水,所以先检验水的存在,二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水变浑浊,所以先检验二氧化硫,再除去,最后检验二氧化碳,所以顺序为:④一②一①一③ ;(3)二氧化硫能使品红溶液褪色, A瓶检验产生的气体中是否含有二氧化硫, B瓶中高镒酸钾能反应二氧化硫,所以除去二氧化硫。 C瓶再次检验二氧化硫是否全部被氧化;(4)装置②是为了检验气体中是否含有水蒸汽,用无水 CuSC4(或变色硅胶);(5)装置③用来检验二氧化碳,应该用澄清石灰水;(6)先通过①能检验二氧化硫再通过②不能检验水蒸气,后通过③能检验二氧化碳。所以能检验二氧化硫和二氧化碳,不能检验水蒸气。13.氯化亚碉(SOC2)是一种液态化合物,沸点为77C,在农药、制药行业中用途广泛。SOC2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理:SC2+Cl2+SC2=2SOC2,部分装置如图所示。

mm随腌龊 m(1)实验室制取SOC2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥ 一-①;—一②(已知①处通入C12、除杂装置可以重复使用)。(2)冷凝管上连接的干燥管的作用是:①尾气处理;② —。(3)实验室制C12的离子方程式为―。(4)该实验中制取SC2,下列最适宜的试剂是—(填下列字母编号)。Cu固体与18.4mol?L-1硫酸Na2SC3固体与20%硫酸Na2SC3固体与70%硫酸Na2SC3固体与18.4mol?L-1硫酸(5)预测SCC2遇水反应的化学方程式为―。(6)取少量的SCC2加入足量NaCH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在 Cl-的试剂有。【答案】?一?一⑨一⑩⑦一⑨一⑩防止空气中的水蒸气进入反应装置而使 SCC2水解MnC2+4H++2C1乙Mn2++W+2H2。CSCCI+H2O=SQf+2HCIBa(NC3)2、稀HNC3、AgNC3【解析】【分析】(1)根据方程式SC2+Cl2+SC2=2SCC2可知,SC2、Cl2、SC2反应生成SCC2,实验室用二氧化镒、浓盐酸制取氯气,用饱和食盐水除去氯化氢、用浓硫酸干燥后通入三口烧瓶;亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取二氧化硫,用浓硫酸干燥后通入三口烧瓶,注意洗气瓶长进短出;(2)根据SCC2遇水剧烈反应分析;(3)二氧化镒、浓盐酸加热生成氯化镒、氯气、水;(4)根据强酸制弱酸分析;(5)S0C2遇水反应,产生白雾说明生成了氯化氢,有刺激性气味的气体产生说明生成二氧化硫气体;(6)取少量的SCC2加入足量NaCH溶液,振荡、静止得到无色溶液,溶液中含亚硫酸根离子和氯离子,检验氯离子可用硝酸和硝酸银溶液。

【详解】(1)根据方程式SQ+Cb+SC2=2SOC2可知,SQ、CI2、SC2反应生成SOC2,实验室用二氧化镒、浓盐酸制取氯气,用饱和食盐水除去氯化氢、用浓硫酸干燥后通入三口烧瓶;亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取二氧化硫,用浓硫酸干燥后通入三口烧瓶,洗气瓶长进短出,所以整个装置所选仪器的连接顺序是⑥ 一?一?一⑨一⑩一①;⑦一⑨一⑩一②;(2)SOC2遇水剧烈水解,冷凝管上连接的干燥管,可以防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOC2遇水水解;(3)二氧化镒、浓盐酸加热生成氯化镒、氯气、水,反应的离子方程式为 MnO2+4H++2C1-A=Mn2++Cl2?+2H2O;(4)A.Cu固体与18.4mol?L-1硫酸,能放出二氧化硫,消耗的硫酸多,故不选 A;B.Na2SO3固体与20%硫酸,硫酸浓度太小,因SQ的溶解度较大,放出二氧化硫的量少,故不选B;C.Na2SO3固体与70%硫酸,硫酸浓度适合,反应生成二氧化硫气体,故选C;D.18.4mol?L-1硫酸中氢离子浓度很小, NazSQ固体与18.4mol?L-1硫酸不能制备二氧化硫气体,故不选D;(5)SOC2遇水反应,成了氯化氢和二氧化硫,反应的化学方程式是 SOC2+H2O=SQT+2HC1;(6)取少量的SOC2加入足量NaOH溶液,振荡、静止得到无色溶液,含亚硫酸根离子和氯离子,检验溶液存在的Cl-的方法是取少量溶液于试管中,加入过量 Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 C「。【点睛】本题考查物质的制备实验,把握制备原理及发生的反应为解答的关键,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意常见气体的制备原理及应用。14.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应: 2SC2(g)+O2(g)\ k2SO3(g)AH<0o查阅资料知SQ的熔点为16.83C,沸点是44.8Co某化学学习小组欲通过实验测定上述反应中SO2的转化率,他们设计了如下实验。请根据要求回答问题:(1)各装置接口的连接顺序是 a-__。(2)装置IV烧杯中盛放冰水的作用是 _。(3)装置I所用硫酸,一般选用浓度为 70%〜80%的硫酸,原因是__。(4)当装置I中反应结束时,要打开止水夹继续通入 6一段时间,继续通入O2的目的是O(5)称量agNa2SQ粉末与足量硫酸反应,实验结束后称得装置W增重 bg,列式表示该实验中SO2的转化率。【答案】h-i-b-c-f-g-d-e使SO3冷凝以便从气相中分离出来 硫酸浓度过大时主要以分子形式存在,反应较慢;硫酸浓度过小时生成的 SQ会部分溶解在稀硫酸中 将装置中的SO2全部赶入装置n中发生反应,将SQ全部赶入装置IV中冷凝为固体,提高测量SO2转化率的准确性 63b100%40a【解析】【分析】(1)装置I的作用是制取SQ并与O2混合,装置n中发生SQ的催化氧化反应,装置m的作用是吸收尾气,装置IV中收集SO3,装置v的作用是干燥气体;(2)SO3的熔点较低,可通过冷凝分离;(3)根据反应原理为强酸制弱酸,且 SO2在水中溶解度较大分析;(4)反应结束后,装置中会残留一部分的 SQ气体;(5)根据S元素守恒进行计算。【详解】(1)该装置连接基本顺序为:制取 SO2并与O

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