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第第页第14讲硫及其化合物基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用(含解析)第13讲硫及其化合物基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用

一、单选题,共10小题

1.(2023春·陕西西安·高一西安市第三中学校考阶段练习)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验,对实验现象的预测及分析错误的是

A.试管内CCl4层溶液褪色,说明Br2具有氧化性

B.试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性

C.试管中产生大量气泡,说明Na2SO3被氧化产生SO3

D.一段时间后试管内有白色沉淀,说明有SO生成

2.(2023·全国·高三专题练习)下列有关浓硫酸的叙述中正确的是

①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化

②浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,硫酸完全反应

③浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化

④浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,向反应后的溶液中再加入铁片,会有氢气生成

⑤浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体

⑥浓硫酸与铁加热反应后,铁片有剩余,生成的气体除水蒸气外为SO2

⑦浓硫酸具有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应

⑧浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2

A.①②③B.①④C.③⑤D.⑥⑦⑧

3.(2023秋·黑龙江双鸭山·高三双鸭山一中校考开学考试)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是

A.Ⅰ中试管内的反应,体现的氧化性B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的还原性

C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去

4.(2023·北京·高三统考专题练习)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。

下列说法不正确的是

A.废气中排放到大气中会形成酸雨

B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和

D.装置中的总反应为

5.(2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测)只含短周期元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是

A.a可能为正盐,也可能为酸式盐B.反应①中还可能生成沉淀

C.反应②可能没有化合价变化D.b可能是含极性键的非极性分子

6.(2023·北京东城·北京五十五中校考模拟预测)用排空气法收集气体X并将试管倒立在水中,实验如图所示。下列说法不正确的是

A.若X为NO2,剩余气体为NO,试管中溶液pH<7

B.若X为Cl2,试管中溶液可使石蕊褪色

C.取反应后试管中溶液,滴入品红溶液褪色,X可能为SO2

D.若X为NH3,试管中溶液在空气中露置后pH下降,说明氨水有挥发性

7.(2023·上海·模拟预测)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法错误的是

A.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡

B.在Z导管出来的气体中有二氧化碳

C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡

D.在Z导管口有红棕色气体出现

8.(2023·江苏·校联考模拟预测)实验室用炭与浓硫酸反应并对产生气体的成分进行检验,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是

A.用装置甲进行反应B.用装置乙检验

C.用装置丙检验D.用装置丁检验

9.(2023·江苏南通·统考三模)黄铁矿是自然界中常见的金属矿物,主要成分为FeS2。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸,制硫酸时的尾气常用氨水吸收;含铁矿渣与硫酸反应后再加入Na2HPO4溶液,可制备FePO4。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。FeS2的晶胞如下图所示。

下列说法正确的是

A.Fe元素位于元素周期表第四周期,ⅥB族

B.的电子式为

C.晶胞中距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体

D.常温下浓硫酸与铁不反应

10.(2022·辽宁·高三统考专题练习)催化剂作用下,SO2与Cl2反应生成SO2Cl2;对SO2水溶液的光谱分析可以检测到、和痕量的,三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式,在高温时能将HBr氧化为Br2。关于说法正确的是

A.SO2、SO3都是非极性分子

B.SO2Cl2为正四面体结构

C.SO3、中S原子都是sp2杂化

D.1mol(SO3)3分子中含有12molσ键

二、判断题,共6小题

11.(2023·全国·高三专题练习)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3。()

12.(2023·全国·高三专题练习)二氧化硫可广泛用于食品的漂白。(____)

13.(2023·浙江·高三专题练习)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。(_______)

14.(2023·浙江·高三专题练习)配制稀硫酸时,先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水。(___)

15.(2023·全国·高三专题练习)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr。()

16.(2023·全国·高三专题练习)浓H2SO4滴入蔗糖固体中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性、氧化性。()

三、解答题,共2小题

17.(2023·浙江·统考高考真题)工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。

已知:

请回答:

(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式。

(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。

①下列说法正确的是。

A.燃煤中的有机硫主要呈正价B.化合物A具有酸性

C.化合物A是一种无机酸酯D.工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收

②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是。

(3)设计实验验证化合物A中含有S元素;写出实验过程中涉及的反应方程式。

18.(2023春·江苏苏州·高一吴县中学校考期中)以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2)为原料,制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式。

(2)焙烧产生的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出离子方程式。

(3)试剂X是(填化学式)。

(4)设计实验,检验“还原”得到的溶液是否达标。

(5)从“还原”得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作:、、过滤、洗涤、干燥。

(6)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T-f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图1所示,已知总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O=2SO+15Fe2++16H+。

①过程II反应的离子方程式。

②研究发现,用氧化亚铁硫杆菌(T-f)脱硫,温度过高脱硫效率降低(如图2)可能的原因是。

(7)硫酸亚铁晶体(俗称绿矾)在空气中易被氧化。取Xg样品加水完全溶解,用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL(已知Cr2O被还原为Cr3+),过算硫酸亚铁晶体的纯度(要求写出计算过程)。

四、实验题,共2小题

19.(2023·广东汕头·金山中学校考三模)某化学兴趣小组想探究溶液与的反应历程。

Ⅰ.利用如图装置制备

(1)仪器a的名称

(2)b中反应的化学方程式为,该反应体现了浓硫酸的性。

Ⅱ.利用探究溶液与的反应

(3)兴趣小组预测,能使溶液由黄色变为浅绿色,反应的离子方程式为。

向溶液中通入至饱和后,用橡皮塞封闭试管,观察到溶液由黄色迅速变为血红色,静置后变回黄色,静置后,变为浅绿色。

(4)探究血红色物质生成的原因

查阅资料:血红色物质可能与饱和溶液中的主要微粒:、、、、有关。

①取少量上述血红色溶液,立即滴加几滴溶液A,溶液又褪为黄色。据此推测:红色物质的产生与无关。物质A的化学式为。

②向溶液中滴加溶液,溶液变为血红色,滴加几滴溶液A,褪成黄色。据此推测:红色物质的产生与和无关,主要与或有关。推测理由是。

③利用分光光度仪测定红色物质的浓度(吸光度越高,浓度越大),实验数据如下:

吸光度

0.54.00.00.412

0.53.60.40.359

0.53.20.80.331

0.52.81.20.297

结论:溶液变血红色的主要原因是和发生配合反应。

(5)由以上探究结果说明该条件下,与溶液反应的活化能:氧化还原反应(填“大于”“小于”“等于”)配合反应。

(6)兴趣小组在某次实验中,通入后未封闭试管,发现血红色更快变回黄色。其可能原因是。

20.(2022·青海海东·校考一模)实验室用锌粉制备Na2S2O4(连二亚硫酸钠)的实验步骤如下:

I.将锌粉及水加入三口烧瓶中并将烧瓶加热到35~45℃,向其中先通入N2一段时间后,改通SO2(生成ZnS2O4);

II.向烧瓶中加入NaOH溶液,过滤;

III.向滤液中加入氯化钠,并冷却至20℃,过滤出晶体后用无水乙醇洗涤即得产品;

IV.测定产品的纯度。

回答下列问题:

(1)图中干燥管中盛放的物质应是;以废铜屑和浓硫酸为原料制取SO2的化学方程式为。

(2)步骤I中合适的加热方式是;向三口烧瓶中先通入N2的目的是。

(3)步骤II生成Na2S2O4的化学方程式为。

(4)步骤III加入NaCl的作用是;加入无水乙醇的作用是。

(5)准确称取产品mg放入烧杯中,加入20mL中性甲醛溶液,搅拌至完全溶解(Na2S2O4+2HCHO+H2O=NaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O),加水配成250mL溶液,移取25.00mL上述溶液于锥形瓶中,用cmol·L-1的I2标准溶液滴定(滴定反应:NaHSO2·CH2O+2I2+2H2O=NaHSO4+4HI+HCHO,NaHSO3·CH2O+H2O+I2=NaHSO4+2HI+HCHO),临近终点时加入5mL淀粉作指示剂,继续滴定至终点,消耗碘溶液VmL。产品中Na2S2O4的质量分数w(Na2S2O4)=(用c、V、m表示)。

试卷第1页,共3页

试卷第1页,共3页

参考答案:

1.C

【详解】A.锥形瓶内发生反应,产生的SO2进入到试管中,CCl4层溶液褪色,证明Br2发生反应,SO2具有还原性,可以被Br2氧化,证明Br2具有氧化性,A项正确;

B.试管中花瓣褪色,说明SO2可以漂白花瓣中的有色物质,证明SO2具有漂白性,B项正确;

C.试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的SO2进入到试管中引起的,Na2SO3没有发生氧化还原反应,发生的是“强酸制弱酸”的复分解反应,C项错误;

D.试管中Br2可将SO2氧化,生成H2SO4和HBr,可以和Ba2+结合成不溶于酸的白色沉淀,D项正确;

故答案为C。

2.B

【详解】浓硫酸与铜加热反应后,浓硫酸变稀硫酸就停止反应,故硫酸始终有剩余,②错误;浓硫酸使蔗糖炭化是因为其脱水性,③错误;浓硫酸会与氨气反应,不能用于干燥氨气,⑤错误;浓硫酸与铁加热反应生成二氧化硫,铁片有剩余说明硫酸变稀了,则会有氢气生成,⑥错误;浓硫酸常温下不与Cu反应,⑦错误;根据以上分析,①④正确,故答案选B。

3.C

【分析】Ⅰ中发生反应,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。

【详解】A.Ⅰ中试管内发生反应,氢元素化合价不变,不体现氧化性,故A错误;

B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的漂白性,故B错误;

C.Ⅰ试管内发生反应,Ⅲ试管内发生反应,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;

D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;

故选C。

4.C

【详解】A.是酸性氧化物,废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A正确;

B.装置a中溶液的溶质为,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,故B正确;

C.装置a中溶液的作用是吸收气体,与溶液不反应,不能吸收,故C错误;

D.由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为,故D正确;

选C。

5.D

【详解】A.a可能为正盐Na2SO3或Na2S2O3或NaClO等,也可能为酸式盐NaHSO3,其中Na2SO3或Na2S2O3或酸式盐NaHSO3都可以和浓盐酸反应生成二氧化硫气体,NaClO溶液和浓盐酸反应生成氯气,故A正确;

B.若a为Na2S2O3,与浓盐酸反应生成氯化钠、硫单质和二氧化硫,反应①中可能生成沉淀,故B正确;

C.若生成气体为二氧化硫,反应②是二氧化硫结合不稳定的无色物质,无元素化合价的变化,故C正确;

D.b可能是二氧化硫气体,是含极性键的极性分子,故D错误;

故选:D。

6.D

【详解】A.NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO不溶于水,且不与水反应,因此剩余气体为NO,试管溶液中溶质为硝酸,溶液pH小于7,故A说法正确;

B.氯气能与水反应Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有强氧化性,因此石蕊先变红,后褪色,故B说法正确;

C.若X为SO2,二氧化硫的水溶液能使品红褪色,故C说法正确;

D.氨水显碱性,露置在空气中,可能与空气中的二氧化碳反应,使pH降低,因此pH降低不能说明氨水具有挥发性,故D说法错误;

答案为D。

7.A

【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO、NO和NO,NO在空气中又会生成NO2,以此解答该题。

【详解】A.碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,故A错误;

B.Z处逸出的气体中有CO2和NO,故B正确;

C.碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,故C正确;

D.Z处逸出的气体中有CO2和NO,NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2,故D正确;

故选A。

8.D

【详解】A.炭与浓硫酸在加热条件下,在装置甲中发生反应,A正确;

B.检验和均需经过水溶液,带出的水蒸气会影响对反应生成水的检验,所以在发生反应后就检验反应生成的水,B正确;

C.利用的漂白性,用品红溶液检验和混合气体中,C正确;

D.由装置丙导出的气体中仍然混有,而也能与澄清石灰水反应出现浑浊,不能检验炭与浓硫酸反应生成的,D错误;

故答案为D。

9.C

【详解】A.铁为26号元素,核外电子排布为2、8、14、2,Fe元素位于元素周期表第四周期,第Ⅷ族,A错误;

B.中S原子之间以单键结合,电子式为,B错误;

C.根据晶胞结构示意图可知,距离每个最近的Fe2+有6个:上下各1个,同一平面上的有4个,即距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体,C正确;

D.常温下铁在浓硫酸中会钝化,不是不反应,D错误;

故答案为:C。

10.D

【详解】A.SO2分子中正负电荷重心不重合,因此属于极性分子,而SO3分子中正负电荷重心重合,因此该分子属于非极性分子,A错误;

B.SO2Cl2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同,因此该分子呈四面体结构,但不是正四面体结构,B错误;

C.SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3,则S原子是sp2杂化;中S原子价层电子对数是3+=4,因此S原子杂化类型是sp3杂化,C错误;

D.根据(SO3)3分子结构可知:在1个(SO3)3分子中含有12个σ键,则在1mol(SO3)3分子中含有12molσ键,D正确;

故合理选项是D。

11.错误

【详解】硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,则铁与硫共热反应只能生成硫化亚铁,不能生成三硫化二铁,故错误。

12.错误

【详解】二氧化硫不能用来漂白食物,二氧化硫的漂白机理是和有色物质发生反应,食物经二氧化硫漂白后就成分就已经发生了改变,残留的二氧化硫使用后进入人体会和人体发生作用造成损伤。

13.错误

【详解】亚硫酸酸性弱于HCl,因此SO2气体通入BaCl2溶液中不反应,无现象,错误。

14.错误

【详解】配制稀硫酸时,先将浓硫酸沿烧杯壁倒入蒸馏水中,加倒边搅拌,故错误。

15.错误

【详解】浓硫酸具有强氧化性,与溴化氢共热反应生成溴、二氧化硫和水,所以不能用溴化钠和浓硫酸共热反应制备溴化氢,故错误。

16.正确

【详解】浓硫酸有脱水性,将浓硫酸滴入蔗糖固体中,会使蔗糖脱水碳化并放出大量的热,浓硫酸与碳共热发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,二氧化硫具有还原性,与溴水反应生成氢溴酸和硫酸使溶液褪色,所以将浓硫酸滴入蔗糖固体中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色说明浓硫酸具有脱水性、氧化性,故正确。

17.(1)

(2)BCD硫酸分子能形成更多的分子间氢键

(3)取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡生成白色沉淀,说明A中含有S元素+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl

【分析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳,二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A:;

【详解】(1)氧气具有氧化性,能被四价硫氧化为六价硫,二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳,反应为;

(2)①A.硫的电负性大于碳、氢等,故燃煤中的有机硫主要呈负价,A错误;

B.根据分析可知,化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH,故能电离出氢离子,具有酸性,B正确;

C.化合物A含有基团,类似酯基-COO-结构,为硫酸和醇生成的酯,是一种无机酸酯,C正确;

D.工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收用于生产发烟硫酸,D正确;

故选BCD;

②一定压强下,化合物A分子只有1个-OH能形成氢键,而硫酸分子中有2个-OH形成氢键,故导致A的沸点低于硫酸;

(3)由分析可知,A为,A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇,硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故实验设计为:取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡生成白色沉淀,说明A中含有S元素;涉及反应为:+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。

18.4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2SO2+2NH3H2O=2++H2OFe取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明溶液达标蒸发浓缩冷却结晶8Fe3+++5H2O=2+8Fe2++10H+升高温度,蛋白质变性,细菌失去催化能力91.2ab/X%

【分析】以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O):焙烧硫铁矿生成SO2,矿渣的成分为Fe2O3和杂质,用硫酸溶解,Fe2O3与硫酸反应,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O而杂质不反应,过滤分离,滤渣为不溶杂质,滤液中含有硫酸亚铁及未反应的硫酸,加入Fe粉将氧化成的硫酸铁还原为硫酸亚铁,过滤、蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到FeSO47H2O,以此解答该题。

【详解】(1)硫铁矿高温焙烧反应生成氧化铁和二氧化硫,根据原子守恒配平书写化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;

(2)烟气中的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,离子反应方程式为:SO2+2NH3H2O=2++H2O;

(3)亚铁离子易被氧化成铁离子,加入的试剂X是Fe,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,离子反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;

(4)三价铁离子与硫氰根离子发生络合反应生成血红色硫氰合铁络合物,离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,检验还原得到的溶液是否达标就是看溶液中是否含有铁离子,用KSCN溶液检验是否含有Fe3+,具体操作为:取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明溶液达标;

(5)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;

(6)①过程Ⅱ反应为Fe3+与S2O32-反应生成SO42-和氢离子、Fe2+,反应为:8Fe3+++5H2O=2+8Fe2++10H+;

②升高温度,蛋白质变性,细菌失去催化能力,故温度过高脱硫效率降低;

(7)Fe2+和Cr2O反应生成Fe3+和Cr3+,铁元素的化合价升高(+2→+3),Cr元素的化合价降低(+6→+3),滴定反应的离子方程式为:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,由关系式,解得n(Fe2+)=6ab×10-3mol,则硫酸亚铁的质量为m=nM=6ab×10-3mol×152g/mol=0.912abg,则Xg样品中硫酸亚铁晶体的纯度为0.912abg/Xg×100%=91.2ab/X%

19.(1)分液漏斗

(2)酸性

(3)

(4)HCl或H2SO4加入盐酸后,和变小,和变大,溶液褪为黄色(说明:写、与离子方程式等其他合理答案均可)

(5)大于

(6)空气的将氧化为,使得变小

【分析】实验室制取SO2的方法是用亚硫酸钠与浓硫酸反应,符合强酸制弱酸的原理体现了硫酸的酸性。Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,会发生氧化还原反应,Fe3+被还原成Fe2+,SO2被氧化为硫酸,Fe3+会和一些离子发生配合反应生成配离子显示颜色,为了证明Fe3+与哪些离子会发生配合反应,用排除方法来证明,先加入盐酸或硫酸不会变红色,排除H+,向溶液中滴加溶液,溶液变红色,再加入盐酸或硫酸,生成了SO2和H2SO3,但是红色褪去,说明

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