跟踪检测(十四)氧、硫及其化合物

1．(2018·临汾一中期中)下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是()A．CuSB．FeSC．ZnSD．MgS解析：选A硫的非金属性较弱，与变价金属化合时，只能生成低价态硫化物，即Cu与硫反应只能生成Cu2S，其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到，故A符合。2．《黄帝九鼎神丹经诀》记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得“绿矾油”。这里的“绿矾油”是指()A．硝酸B．硫酸C．盐酸D．硫酸亚铁溶液解析：选B根据石胆(胆矾)的组成元素，可知“绿矾油”应为硫酸。3．为确定某纯净的气体X的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是()选项操作(现象)结论通入闻X气味(有刺激性)――→酸性KMnO4溶液X一定是SO2A(褪色)B通入X一定是SO2闻X气味(有刺激性)――→澄清石灰水(变浑浊)C通入△X一定是SO2X――→品红溶液(褪色)――→变红色D通入X一定不是SO2X――→紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)解析：选A 能使KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有 HCl等，A项错误；能使澄清石灰水变浑浊的有 CO2、SO2，但前者无气味， B项正确；使品红溶液褪色且加热又恢复红色的只有SO2，C项正确；SO2不能漂白紫色石蕊溶液，D项正确。4.某同学进行SO2的性质实验。在点滴板a、b、c处分别滴有不同的试剂，再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后，在整个点滴板上盖上培养皿，一段时间后观察到的实验现象如下表所示：序号试剂实验现象a品红溶液红色褪去b酸性KMnO4溶液紫色褪去Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4c NaOH溶液(含2滴酚酞) 红色褪去下列说法正确的是 ( )A．浓硫酸与 Na2SO3固体发生了氧化还原反应B．a、b均表明SO2具有漂白性C．c中只可能发生反应： SO2＋2OH－===SO23－＋H2OD．c中所得溶液的离子浓度一定存在关系：＋ ＋ 2－ － －c(Na)＋c(H)＝2c(SO3)＋c(HSO3)＋c(OH )解析：选D 浓硫酸与 Na2SO3固体反应可生成 Na2SO4、SO2和H2O，该反应中各元素的化合价没有发生变化，是非氧化还原反应， A错。SO2可与酸性 KMnO4溶液发生氧化还原反应而使 KMnO4溶液的紫色褪去，表明 SO2具有还原性，B错。SO2过量时，c中还可能发生 OH－＋SO2===HSO－3，C错。c溶液中含有 SO23－、HSO－3等，根据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO－)＋2c(SO2－)，D正确。3 35.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 ( )A．该过程中可得到化工产品 H2SO4B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的C．该过程中化合价发生改变的元素为D．图中涉及的反应之一为解析：选C 根据图可知，该工艺中

SO2Fe和SFe2(SO4)3溶液吸收 SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为 Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸， A、D正确；根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫， C错误。6．(2018·德模拟常)如图是检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体 X，若关闭活塞 K，品红溶液无变化、澄清石灰水变浑浊；若打开活塞 K，品红溶液褪色。据此判断，气体 X和液体Y可能是( )选项ABCD物质XH2SSO2CO2Cl2Y浓硫酸NaHCO3饱Na2SO3NaHSO3和溶液溶液溶液解析：选BH2S不能使品红溶液褪色，A项错误；SO2可与NaHCO3饱和溶液反应生成二氧化碳，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，生成的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊，若打开活塞K，则品红溶液褪色，B项正确；二氧化碳不能使品红溶液褪色，所以打开活塞K，品红溶液不会褪色，C项错误；Cl2不能使澄清石灰水变浑浊，D项错误。7．探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是()A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C．用装置丙稀释反应后的混合液D．用装置丁测定余酸的浓度解析：选C 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应， A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体 “长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌， C正确；应使用碱式滴定管 (带胶管)量取氢氧化钠溶液， D错误。8.(2018长·沙模拟)已知X为一种常见酸的浓溶液， 能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是

(

)A．X

使蔗糖变黑主要体现了

X的强氧化性B．若A为铁，则足量 A与X在室温下即可完全反应C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂解析：选D 由题意知 X为浓H2SO4。浓H2SO4使蔗糖变黑主要体现了浓 H2SO4的脱水性，A项错误；浓 H2SO4在室温下使 Fe钝化，B项错误；A为碳单质时，生成的 C为CO2，CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的 Ca(HCO3)2，C项错误；SO2与O2反应的条件为高温、常压、催化剂， D项正确。9．下列物质的检验中，其结论一定正确的是 ( )A．向某溶液中加入 BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀 HNO3后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有 SO24－B．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO23－或SO23－C．取少量久置的 Na2SO3样品于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加 BaCl2溶液，若加盐酸时有气体产生，加 BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明 Na2SO3样品已部分被氧化D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2解析：选C该溶液中可能含有Ag＋或SO32－，A错误；使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2，溶液中可能存在2－－2－－CO3或HCO3或SO3或HSO3，B错误；加入足量盐酸有气体产生，气体为SO2，排除SO32－的干扰，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，沉淀2Na2SO3样品已部分被氧化，C正确；氧化性气为BaSO4，说明一定含有SO4－，所以说明体如氯气都能使品红溶液褪色， D错误。10．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是 ( )A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有 SO2B．若溴水褪色，则说明 SO2具有还原性C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明 Na2S2O3只作氧化剂D．若品红溶液②不褪色、 Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强解析：选CSO2有漂白性，能使品红溶液褪色，A正确；SO2使溴水褪色表现的是还原性，B正确；此反应中Na223既作氧化剂又作还原剂，C错误；品红溶液②不褪色说明SO无SO2，Na23溶液中出现白色浑浊说明SO2与NaHCO3溶液反应生成了CO2，依据强酸SiO制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强，D正确。11．H2O2广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白，是环保型液体漂白剂。有研究表明，H2O2溶液的漂白性是HO－2所致。(1)H2O2溶液显弱酸性，测得0.15mol·L－1H2O2溶液pH约为6。写出H2O2生成HO－2的电离方程式：__________________________________。其他条件相同时，研究不同初始pH条件下H2O2溶液的漂白效果，结果如下：由上图可得到的结论是____________________________________，结合平衡移动原理简述理由：__________________________________________。(3)实验发现：若pH＞11，则H2O2溶液的漂白效果随pH增大而降低。针对这一现象，继续进行实验，发现溶液中H2O2的分解与pH有关。测定不同初始pH条件下，初始浓度均为0.15mol·L－1的H2O2溶液发生分解反应，结果如下：初始pHpH＝10pH＝121小时后H2O2溶液浓度0.13mol·L－－10.07molL·11小时后pH没有明显变化没有明显变化查阅资料：HO2－＋H2O2===H2O＋O2＋OH－。①结合离子方程式解释1小时后pH没有明显变化的原因：______________________。②从反应速率的角度分析pH过大，H2O2溶液漂白效果会降低的原因：____________。解析：(1)H22溶液显弱酸性，电离是微弱的，用可逆号，故H22生成－的电离方OO程式为H2O2HO－＋H＋。(2)由图可知，其他条件相同时，初始pH越大染料脱色率越2高，即H22的漂白效果越好，H22溶液中存在平衡H22HO2－＋H＋，pH增大，OHOOO－的浓度增大，OH－可与H2O2电离的H＋反应，使H＋浓度减小，平衡H2O2HO－2＋H＋正向移动，HO2－的浓度越大，漂白效果越好。(3)①根据第(2)问解析可知：碱性条件下H2O2＋OH－===HO2－＋H2O，且HO2－＋H222O＋O2＋OH－，则OH－可看作是H2O2分解O===H的催化剂，故反应前后pH不变；②表格中是H2O2的分解速率与pH的关系，由表格中的数据可知，pH越大，H22的分解越快，使参与漂白的HO2－的浓度下降，故漂白效果降低。O答案：(1)H2O2HO2－＋H＋其他条件相同时，初始pH越大染料脱色率越高，即H2O2的漂白效果越好c(OH－)增大，促使H2O2HO2－＋H＋正向移动，c(HO2－)增大，漂白效果增强(3)①碱性条件下：H2O2＋OH－===HO2－＋H2O，又知HO2－＋H2O2===H2O＋O2＋OH－，OH－可看作是H2O2分解反应的催化剂，故反应前后pH不变②pH过大，H2O2分解过快，使参与漂白的－c(HO2)下降，故漂白效果降低12．氯和硫是重要的非金属元素，两者存在SCl2、S2Cl2、SO2Cl2等多种化合物。(1)S2Cl2是黄绿色油状液体，沸点为136℃。其分子结构中每个原子均满足8电子稳定结构，S2Cl2的电子式为__________________________。将Cl2通入熔融态 S中可制得S2Cl2(溶有少量S)，要得到较纯的 S2Cl2，采用的实验操作方法是 ________。磺酰氯(SO2Cl2)极易水解，水解后溶液呈强酸性，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________；磺酰氯具有较强的氧化性，可以和白磷发生反应：P4＋10SO2Cl2===4PCl5＋10SO2↑，若生成1molSO2，则转移电子的物质的量为________。(3)下列可作为判断S和Cl非金属性强弱依据的是________(填字母)a．跟金属反应时，硫被还原为－2价，氯被还原为－1价b．HClO3酸性比H2SO3强c．Na2S溶液中通入 Cl2，有淡黄色沉淀产生d．HCl的稳定性强于 H2S解析：(1)S2Cl2中每个原子都达到 8 电子的稳定结构，则电子式为，利用沸点的不同采用蒸馏的方法分离S与S2Cl2。(2)SO22与H2OCl反应生成H2SO4和HCl，依据原子守恒即可写出化学方程式为SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl；由化学方程式可知每生成1molSO2，S的化合价由＋6价降低到＋4价，得2mol电子。(3)a.跟金属反应时，硫被还原为－2价，氯被还原为－1价，与非金属性强弱无关；b.最高价含氧酸酸性越强非金属性越强，应比较HClO4与H2SO4的酸性，错误；c.Cl2可以把S从盐溶液中置换出来，Cl的非金属性强于S，正确；d.HCl的稳定性强于H2S，非金属性越强，氢化物越稳定 ，Cl的非金属性强于 S，正确。答案：(1)蒸馏(2)SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl2mol(3)cd13．过氧化氢(H2O2，俗称双氧水，无色液体 )是一种应用广泛的化工原料。请回答下列问题：过氧化氢的电子式为____________。工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是：电解2NH4HSO4=====(NH4)2S2O8＋H2↑，(NH4)2S2O8＋2H2O===2NH4HSO4＋H2O2其流程如下：①电解硫酸氢铵溶液时，阴极的电极反应式为 __________________________________。②制备过程中，采用减压蒸馏的原因是 ________________________________，可循环利用的物质是 ______________________________________________。在火箭推进器中装有液态H2O2和液态肼(N2H4)，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量。已知一些化学键的键能数据如下：化学键N—NNNNNH—HN—HH—OO—OOO－1159419945436389465138498E/(kJmol·)写出肼和双氧水反应的热化学方程式： _____________________________。上述反应物用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________________________________________________________。(4)H2O2的用途广泛。①用双氧水把黑色 PbS转化为白色 PbSO4，修复变黑的古代油画，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ________。②碱性溶液中， H2O2可以吸收工业尾气中的 ClO2，同时制得 NaClO2，反应的离子方程式为__________________________________________________________________。解析：(2)①电解池中阳离子在阴极得电子被还原， 溶液中的 H＋放电，阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②由于过氧化氢不稳定，受热容易分解，所以减小压强，使液体沸点降低，易于蒸出；根据反应原理和流程可知， 在生成双氧水的同时， 还生成NH4HSO4，所以能循环使用的物质是 NH4HSO4。反应热就是断开化学键吸收的热量和形成化学键放出的热量的差值，所以该反应的反应热

H＝4×389kJ

mol·－1＋159

kJ·mol－1＋2×2×465kJmol·－1＋2×138kJmol·－1－4×2×465kJ·mol－1－945

kJ

·mol－1＝－814kJ·mol－1，所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)

H＝－814kJ·mol－1；上述反应用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是生成

N2和

H2O，对环境无污染。(4)①PbS→PbSO4，S元素化合价升高

8，故

H2O2作氧化剂，

H2O2中

O元素的化合价降低2，根据氧化还原反应中化合价升降总数相等，可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑②过氧化氢不稳定，受热易分解，减压使液体沸点降低NH4HSO4(3)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)H＝－814kJmol·－1 生成N2和H2O，对环境无污染①4∶1H2O2＋2OH－＋2ClO2===2ClO－2＋O2↑＋2H2O14．(2018南·京一模)碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。(1)钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21∶8，则该固体产物的化学式为____________。(2)检验钢样灼烧生成气体中的CO2，需要的试剂是____(填字母)。a．酸性KMnO4溶液b．澄清石灰水c．饱和小苏打溶液d．浓H2SO4(3)取10.00g钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收，再用－NaOH溶液滴定吸收液至终点，0.1000molL·1消耗NaOH溶液20.00mL；另取10.00g钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体通过盛有足量碱石灰的 U形管(如图)，碱石灰增重 0.614g。①用1%H2O2溶液吸收 SO2，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数

(写出计算过程

)。③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高，其可能的原因是

________(填字