2024高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第三讲硫及其化合物规范演练含解析新人教版

PAGE10-第三讲硫及其化合物一、选择题1．(2024·云南江川二中模拟)依据SO2通入不同溶液中试验现象，所得结论不正确的是()选项试验现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3解析：A项，SO2被FeCl3氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B项，SO2与H2S溶液发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D项，SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，依据强酸制弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3。答案：C2．(2024·安徽青阳县第一中学月考)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是()A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性C．从红葡萄酒的颜色推断，其中的SO2没有漂白性D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以削减其中SO2的含量解析：SO2有毒，但是含量在国家规定范围内对人体无害，通常用作葡萄酒杀菌，故A正确；二氧化硫具有还原性，具有抗氧化作用，故B正确；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白红葡萄酒，故C错误；葡萄酒倒入酒杯摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，故D正确。答案：C3．(2024·江苏海安高级中学月考)如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程。若每步都完全反应，下列说法正确的是()A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2=2SO3B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SOeq\o\al(2－,4)D．此工艺的优点之一是物质能循环利用解析：酸性Fe2(SO4)3溶液能汲取SO2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。溶液B中通入空气发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，其氧化性：O2＞Fe3＋，A、＋不反应，可用KSCN溶液检验Fe3＋，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。答案：D4．(2024·河北临漳县第一中学月考)将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法正确的是()A．试管a中试验可以证明SO2具有漂白性B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸解析：SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，故A错误；SO2使品红溶液褪色，表现了SO2的漂白性，故B错误；SO2被溶液中的NOeq\o\al(－,3)和H＋氧化为SOeq\o\al(2－,4)，表现了SO2的还原性，故C正确；SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，BaSO4难溶于稀硝酸，故D错误。答案：C5．(2024·江苏扬州中学月考)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但马上又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列改变，下列说法不正确的是()A．上述过程中，最终被还原的是NOeq\o\al(－,3)B．从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸C．上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D．假设通入SO2完全反应，同温同压下，通入SO2和逸出气体的体积比为1∶1解析：溶液由黄色变为浅绿色，但马上又变为黄色，Fe3＋变为Fe2＋，后又被氧化为Fe3＋，所以最终被还原的是NOeq\o\al(－,3)，A正确；依据溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3＋的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的条件下溶液马上又变成棕黄色，说明Fe2＋快速被氧化成Fe3＋，故硝酸的氧化性比Fe3＋强，综上所述氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸，B正确；SO2被氧化后产生的H＋和NOeq\o\al(－,3)构成强氧化体系，氧化Fe2＋时生成无色难溶于水的NO气体，C正确；上述过程中，最终被还原的是NOeq\o\al(－,3)，故相当于SO2与NOeq\o\al(－,3)之间的氧化还原，有3SO2～2NOeq\o\al(－,3)～2NO，则通入SO2与逸出气体的体积比为3∶2，故D错误。答案：D6．(2024·宁夏育才中学联考)下列说法或做法错误的是()①将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2的水溶液具有漂白性②二氧化硫的排放是造成光化学烟雾的主要因素③某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中肯定有SOeq\o\al(2－,4)④稀释浓硫酸，将蒸馏水沿烧杯内壁渐渐注入盛浓硫酸的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量不断散失⑤SO2使溴水褪色后，将褪色溶液加热，溶液重新变为红色A．②④⑤ B．①②③C．②③④ D．全部解析：①SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性；②二氧化硫是造成酸雨的主要因素，氮氧化物是造成光化学烟雾的主要因素；③无法解除SOeq\o\al(2－,3)的干扰；④稀释浓硫酸时，应将浓硫酸渐渐加入水中；⑤SO2使溴水褪色发生的是氧化还原反应，加热不会变为红色。答案：D7．(2024·安徽六安市第一中学月考)某化学课题小组将二氧化硫的制备与多特性质试验进行了一体化设计，试验装置如图所示。下列说法不正确的是()A．a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液B．试验时，潮湿的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出现淡黄色沉淀C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性D．点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性解析：A项，70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，多余的二氧化硫气体最终用NaOH溶液汲取，所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液，正确；B项，二氧化硫不能漂白pH试纸，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使潮湿的pH试纸显红色，所以潮湿的pH试纸不褪色，错误；C项，SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性，二氧化硫能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性，与Na2S反应生成S说明有氧化性，正确；D项，点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，正确。答案：B8．某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示，下列说法不正确的是()A．X中可能含有两种盐B．气体a是SO3C．Y中含有(NH4)2SO4D．(NH4)2S2O8中S元素的化合价不行能为＋7解析：X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐，故A项正确；气体a为二氧化硫，故B项错误；X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵，故C项正确；S元素的最高化合价是＋6，不行能为＋7，故D项正确。答案：B二、非选择题9．(2024·重庆璧山大路中学月考)学习小组开展下列试验探究活动：(1)装置A中反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。(2)设计试验：利用装置A中产生的气体证明＋4价硫具有氧化性：__________________________________________________________________________________________________________。(3)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：装置连接依次为A→C→________→________→D→F，其中装置C的作用是________________________，通过___________________的现象即可推断亚硫酸的酸性强于次氯酸。(4)利用装置G可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00mL残液于烧瓶中，加适量的水稀释，加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应(SO2＋H2O2=H2SO4)，然后用0.1000mol·L－1NaOH标准溶液进行滴定，至终点时消耗NaOH溶液20.00mL。①G中球形冷凝管的冷凝水进口为________(填“a”或“b”)。②残液中SO2含量为________g·L－1。③经多次测定发觉，测定值始终高于实际值，则其缘由是____________________________________________________。解析：(1)装置A中CaSO3和HCl发生复分解反应。(3)亚硫酸和次氯酸盐发生氧化还原反应而不是复分解反应，要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸，可以通过证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸。A为SO2的发生装置，C装置用于除去SO2中的HCl，气体先通过B，再通过E，除去SO2，通过D，验证SO2除尽，通过F，F中出现浑浊，说明B中SO2和NaHCO3反应生成了CO2，F中CO2和Ca(ClO)2反应生成了CaCO3，证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸，即可说明亚硫酸酸性强于次氯酸。(4)①球形冷凝管的冷凝水从下口进。②依据滴定原理，可得关系式：SO2～H2SO4～2NaOH，则n(SO2)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)×0.1000mol·L－1×0.02L＝0.001mol，故SO2含量为eq\f(0.001mol×64g·mol－1,0.001L)＝64.00g·L－1。答案：(1)CaSO3＋2HCl=CaCl2＋SO2↑＋H2O(2)将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠溶液中，出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即可证明(3)BE除去HCl气体D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀(4)①b②64.00③残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢)，导致试验中消耗的NaOH的量偏多10．(2024·宁德联盟校调研)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍运用Na2SO3与硫黄(S)共煮得到，装置如图1。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。(1)步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，烧瓶中反应的方程式：______________________________________________________________________________________。(2)步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量渐渐削减，打开K2、关闭K1并停止加热。①C中溶液须保持呈碱性的缘由：若呈酸性，则_________________________________________________________________、_______________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。②装置B、D的试剂相同，均为____________。步骤3：将C中所得混合物分别提纯后得产品。(3)利用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口依次为a→________，________→________，________→________，________→d。(4)装置乙盛装的试剂是________。(5)Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________。(6)请设计简洁的试验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl－：__________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)Na2SO3与硫黄共煮可制得硫代硫酸钠，装置C中试剂为Na2CO3溶液和硫粉，所以试剂甲与铜片反应生成SO2，则试剂甲为浓硫酸。(2)①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，所以C中溶液若呈酸性，则发生反应：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑、S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋S↓＋H2O。②尾气中的SO2是大气污染物，所以装置B、D中的试剂为氢氧化钠溶液，其作用是汲取SO2，防止污染。(3)应留意反应结束时进行尾气汲取。然后接b或c，连接一个防倒吸装置，接e，在乙中，SO2与装置中试剂发生反应制取硫代硫酸钠，为使气体与试剂充分反应气体应当进步短出，然后f接d，进行尾气处理，故接口依次a→g，h→b，c→e，f→d等。(5)在反应中氯气作氧化剂，硫代硫酸钠作还原剂，依据氧化还原反应配平原则配平化学方程式。(6)反应后的溶液含有SOeq\o\al(2－,4)，会干扰Cl－的检验，所以应加入足量的Ba(NO3)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，然后再进行Cl－的检验，故试验方案为取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，再取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl－。答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)↓＋H2O②NaOH溶液(或其他合理答案)(3)ghbcef[或hgbcef(b、c可互换)](4)Na2CO3和Na2S的混合溶液(5)S2Oeq\o\al(2－,3)＋4Cl2＋5H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋8Cl－＋10H＋(6)取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，再取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl－11．(2024·汉川其次中学月考)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上实行多种方法削减这些有害气体的排放，请回答下列问题：Ⅰ.H2S的除去。方法1：生物脱H2S的原理为H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO4，4FeSO4＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(硫杆菌))2Fe2(SO4)3＋2H2O(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是____________________________________________。(2)由图1和图2推断运用硫杆菌的最佳条件为_________。若反应温度过高，反应速率减小，其缘由是_____________________。方法2：在肯定条件下，用H2O2氧化H2S(3)随着参与反应的eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)改变，氧化产物不同。当eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)＝4时，氧化产物的分子式为________。Ⅱ.SO2的除去方法1(双碱法)：用NaOH汲取SO2，并用CaO使NaOH再生。NaOH溶液eq\o(,\s\up7(①SO2),\s\do5(②CaO))Na2SO3(4)写出过程①的离子方程式：______________________________________________________________________________；CaO在水中存在如下转化：CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理_______________________________________________________________________________________________。方法2：用氨水除去SO2。(5)已知25℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝______________mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1时，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（HSOeq\o\al(－,3)）)＝________。解析：(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，说明硫杆菌作催化剂降低反应活化能。(2)由图1可知，30℃时反应速率最大，由图2可知pH为2时反应速率最大，故运用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH＝2.0；若反应温度过高，蛋白质变性导致硫杆菌失去活性，催化实力下降，反应速率减小。(3)设氧化产物中S元素的化合价为＋x价。当eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)＝4时，若n(H2S)＝1mol，n(H2O2)＝4mol，由得失电子数目守恒：n(H2O2)×2＝n(H2S)×[x－(－2)]，4×2＝1×[x－(－2)]，解得x＝6。故氧化产物的分子式为H2SO4。(4)过程①为SO2与足量NaOH反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；从平衡移动的角度分析，SOeq\o\al(2－,3)与Ca2＋生成CaSO3沉淀，生成物浓度减小，平衡向正向移动，有利于有NaOH的生成。(5)因Kb＝eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）·c（OH）－,c（NH3·H2O）)＝1.8×10－5，当氨水的浓度为2.0mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＝－)降至1.0×10－7mol·L－1时，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（HSOeq\o\al(－,3)）)＝0.62。答案：Ⅰ.(1)降低反应的活化能(或作催化剂)(2)30℃、pH＝2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4Ⅱ.(4)2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OSOeq\o\al(2－,3)与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成(5)6.0×10－30.6212．Ⅰ.某爱好小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质，设计如图试验装置，请回答下列问题：(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为________；C中反应的离子方程式为_________________________________________________________________。(2)为了实现绿色环保的目标，某同学设计了上图A2的制取装置来代替A1装置，与A1装置相比，A2装置的优点是_____________________________________________________(写出两点即可)。Ⅱ.用氨水汲取尾气中的SO2，“汲取液”中可能含有OH－、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,3)等阴离子。(3)氨水汲取过量SO2的反应的离子方程式为____________________________________________________________________。(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO2也易溶于水。现有仪器和－1盐酸、2mol·L－1HNO3、1mol·L－1BaCl2溶液、1mol·L－1Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计试验证明“汲取液”中存在SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)，完成下表的试验操作、预期现象和结论：试验操作预期现象与结论步骤1：取适量“汲取液”于小烧杯中，用胶头滴管取1mol·L－1BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量若出现白色浑浊，则溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,4)步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体_____________________________________________