2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四章非金屬及其化合物第三講硫及其化合物規(guī)范演練含解析新人教版

PAGE10-第三講硫及其化合物一、選擇題1．(2024·云南江川二中模擬)依據(jù)SO2通入不同溶液中試驗(yàn)現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是()選項(xiàng)試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2有還原性BH2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3解析：A項(xiàng)，SO2被FeCl3氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，再與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，體現(xiàn)了SO2的還原性；B項(xiàng)，SO2與H2S溶液發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，體現(xiàn)了SO2的氧化性；C項(xiàng)，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，體現(xiàn)了SO2的還原性；D項(xiàng)，SO2與Na2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀，依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，可得結(jié)論酸性：H2SO3>H2SiO3。答案：C2．(2024·安徽青陽縣第一中學(xué)月考)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鮮、殺菌和抗氧化作用。下列說法不正確的是()A．葡萄酒中的SO2對(duì)人體無害，是因?yàn)樗暮亢苌貰．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的還原性C．從紅葡萄酒的顏色推斷，其中的SO2沒有漂白性D．葡萄酒倒入酒杯搖一搖，可以削減其中SO2的含量解析：SO2有毒，但是含量在國家規(guī)定范圍內(nèi)對(duì)人體無害，通常用作葡萄酒殺菌，故A正確；二氧化硫具有還原性，具有抗氧化作用，故B正確；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白紅葡萄酒，故C錯(cuò)誤；葡萄酒倒入酒杯搖一搖，壓強(qiáng)減小，氣體溶解度減小，故D正確。答案：C3．(2024·江蘇海安高級(jí)中學(xué)月考)如圖所示是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。若每步都完全反應(yīng)，下列說法正確的是()A．溶液B中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2＋O2=2SO3B．可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)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．此工藝的優(yōu)點(diǎn)之一是物質(zhì)能循環(huán)利用解析：酸性Fe2(SO4)3溶液能汲取SO2，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。溶液B中通入空氣發(fā)生反應(yīng)：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，其氧化性：O2＞Fe3＋，A、＋不反應(yīng)，可用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2(SO4)3可循環(huán)利用，D項(xiàng)正確。答案：D4．(2024·河北臨漳縣第一中學(xué)月考)將SO2分別通入下列4種溶液中，有關(guān)說法正確的是()A．試管a中試驗(yàn)可以證明SO2具有漂白性B．試管b中溶液褪色，說明SO2具有強(qiáng)氧化性C．試管c中能產(chǎn)生白色沉淀，說明SO2具有還原性D．試管d中能產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀完全溶于稀硝酸解析：SO2與KMnO4酸性溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)了SO2的還原性，故A錯(cuò)誤；SO2使品紅溶液褪色，表現(xiàn)了SO2的漂白性，故B錯(cuò)誤；SO2被溶液中的NOeq\o\al(－,3)和H＋氧化為SOeq\o\al(2－,4)，表現(xiàn)了SO2的還原性，故C正確；SO2與NaOH和BaCl2混合溶液反應(yīng)生成BaSO3，BaSO3被硝酸氧化為BaSO4，BaSO4難溶于稀硝酸，故D錯(cuò)誤。答案：C5．(2024·江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但馬上又變成棕黃色，這時(shí)若滴入BaCl2溶液，會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。針對(duì)上述一系列改變，下列說法不正確的是()A．上述過程中，最終被還原的是NOeq\o\al(－,3)B．從上述反應(yīng)可以得出結(jié)論，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸C．上述過程中，會(huì)產(chǎn)生一種無色難溶于水的氣體D．假設(shè)通入SO2完全反應(yīng)，同溫同壓下，通入SO2和逸出氣體的體積比為1∶1解析：溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，但馬上又變?yōu)辄S色，F(xiàn)e3＋變?yōu)镕e2＋，后又被氧化為Fe3＋，所以最終被還原的是NOeq\o\al(－,3)，A正確；依據(jù)溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，說明Fe3＋的氧化性強(qiáng)于稀硫酸，但在硝酸存在的條件下溶液馬上又變成棕黃色，說明Fe2＋快速被氧化成Fe3＋，故硝酸的氧化性比Fe3＋強(qiáng)，綜上所述氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸，B正確；SO2被氧化后產(chǎn)生的H＋和NOeq\o\al(－,3)構(gòu)成強(qiáng)氧化體系，氧化Fe2＋時(shí)生成無色難溶于水的NO氣體，C正確；上述過程中，最終被還原的是NOeq\o\al(－,3)，故相當(dāng)于SO2與NOeq\o\al(－,3)之間的氧化還原，有3SO2～2NOeq\o\al(－,3)～2NO，則通入SO2與逸出氣體的體積比為3∶2，故D錯(cuò)誤。答案：D6．(2024·寧夏育才中學(xué)聯(lián)考)下列說法或做法錯(cuò)誤的是()①將SO2通入酸性KMnO4溶液中證明SO2的水溶液具有漂白性②二氧化硫的排放是造成光化學(xué)煙霧的主要因素③某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，再加入稀鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中肯定有SOeq\o\al(2－,4)④稀釋濃硫酸，將蒸餾水沿?zé)瓋?nèi)壁漸漸注入盛濃硫酸的燒杯中，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量不斷散失⑤SO2使溴水褪色后，將褪色溶液加熱，溶液重新變?yōu)榧t色A．②④⑤ B．①②③C．②③④ D．全部解析：①SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)镾O2的還原性；②二氧化硫是造成酸雨的主要因素，氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧的主要因素；③無法解除SOeq\o\al(2－,3)的干擾；④稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)將濃硫酸漸漸加入水中；⑤SO2使溴水褪色發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，加熱不會(huì)變?yōu)榧t色。答案：D7．(2024·安徽六安市第一中學(xué)月考)某化學(xué)課題小組將二氧化硫的制備與多特性質(zhì)試驗(yàn)進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液B．試驗(yàn)時(shí)，潮濕的pH試紙、鮮花、品紅溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出現(xiàn)淡黃色沉淀C．此設(shè)計(jì)可證明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、還原性、漂白性D．點(diǎn)燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性解析：A項(xiàng)，70%硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，多余的二氧化硫氣體最終用NaOH溶液汲取，所以a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液，正確；B項(xiàng)，二氧化硫不能漂白pH試紙，二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使潮濕的pH試紙顯紅色，所以潮濕的pH試紙不褪色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，SO2水溶液使pH試紙變紅說明其水溶液具有酸性，二氧化硫能使鮮花、品紅溶液褪色說明有漂白性，使高錳酸鉀溶液褪色說明有還原性，與Na2S反應(yīng)生成S說明有氧化性，正確；D項(xiàng)，點(diǎn)燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，正確。答案：B8．某硫酸廠廢氣中SO2的回收利用方案如圖所示，下列說法不正確的是()A．X中可能含有兩種鹽B．氣體a是SO3C．Y中含有(NH4)2SO4D．(NH4)2S2O8中S元素的化合價(jià)不行能為＋7解析：X中含有亞硫酸銨或亞硫酸氫銨中的一種或兩種鹽，故A項(xiàng)正確；氣體a為二氧化硫，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；X中加過量硫酸生成硫酸銨或硫酸氫銨，故C項(xiàng)正確；S元素的最高化合價(jià)是＋6，不行能為＋7，故D項(xiàng)正確。答案：B二、非選擇題9．(2024·重慶璧山大路中學(xué)月考)學(xué)習(xí)小組開展下列試驗(yàn)探究活動(dòng)：(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)試驗(yàn)：利用裝置A中產(chǎn)生的氣體證明＋4價(jià)硫具有氧化性：__________________________________________________________________________________________________________。(3)選用下面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱：裝置連接依次為A→C→________→________→D→F，其中裝置C的作用是________________________，通過___________________的現(xiàn)象即可推斷亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸。(4)利用裝置G可測定裝置A殘液中SO2的含量。量取1.00mL殘液于燒瓶中，加適量的水稀釋，加熱使SO2全部逸出并與錐形瓶中H2O2完全反應(yīng)(SO2＋H2O2=H2SO4)，然后用0.1000mol·L－1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液20.00mL。①G中球形冷凝管的冷凝水進(jìn)口為________(填“a”或“b”)。②殘液中SO2含量為________g·L－1。③經(jīng)多次測定發(fā)覺，測定值始終高于實(shí)際值，則其緣由是____________________________________________________。解析：(1)裝置A中CaSO3和HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。(3)亞硫酸和次氯酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不是復(fù)分解反應(yīng)，要證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，可以通過證明亞硫酸酸性強(qiáng)于碳酸、碳酸酸性強(qiáng)于次氯酸。A為SO2的發(fā)生裝置，C裝置用于除去SO2中的HCl，氣體先通過B，再通過E，除去SO2，通過D，驗(yàn)證SO2除盡，通過F，F(xiàn)中出現(xiàn)渾濁，說明B中SO2和NaHCO3反應(yīng)生成了CO2，F(xiàn)中CO2和Ca(ClO)2反應(yīng)生成了CaCO3，證明亞硫酸酸性強(qiáng)于碳酸、碳酸酸性強(qiáng)于次氯酸，即可說明亞硫酸酸性強(qiáng)于次氯酸。(4)①球形冷凝管的冷凝水從下口進(jìn)。②依據(jù)滴定原理，可得關(guān)系式：SO2～H2SO4～2NaOH，則n(SO2)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)×0.1000mol·L－1×0.02L＝0.001mol，故SO2含量為eq\f(0.001mol×64g·mol－1,0.001L)＝64.00g·L－1。答案：(1)CaSO3＋2HCl=CaCl2＋SO2↑＋H2O(2)將SO2通入氫硫酸溶液或者硫化鈉溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀(或溶液變渾濁)即可證明(3)BE除去HCl氣體D中品紅溶液不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀(4)①b②64.00③殘液中有剩余的鹽酸(或過氧化氫)，導(dǎo)致試驗(yàn)中消耗的NaOH的量偏多10．(2024·寧德聯(lián)盟校調(diào)研)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用，工業(yè)普遍運(yùn)用Na2SO3與硫黃(S)共煮得到，裝置如圖1。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。(1)步驟1：打開K1、關(guān)閉K2，向圓底燒瓶中加入足量甲并加熱，燒瓶中反應(yīng)的方程式：______________________________________________________________________________________。(2)步驟2：始終保持C中溶液呈堿性，反應(yīng)一段時(shí)間后，硫粉的量漸漸削減，打開K2、關(guān)閉K1并停止加熱。①C中溶液須保持呈堿性的緣由：若呈酸性，則_________________________________________________________________、_______________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。②裝置B、D的試劑相同，均為____________。步驟3：將C中所得混合物分別提純后得產(chǎn)品。(3)利用反應(yīng)：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2也能制備Na2S2O3。所需儀器如圖2，按氣流方向連接各儀器，接口依次為a→________，________→________，________→________，________→d。(4)裝置乙盛裝的試劑是________。(5)Na2S2O3還原性較強(qiáng)，工業(yè)上常用作除去溶液中殘留的Cl2，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________。(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡潔的試驗(yàn)方案，證明上述殘留的Cl2被還原成了Cl－：__________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)Na2SO3與硫黃共煮可制得硫代硫酸鈉，裝置C中試劑為Na2CO3溶液和硫粉，所以試劑甲與銅片反應(yīng)生成SO2，則試劑甲為濃硫酸。(2)①Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在，所以C中溶液若呈酸性，則發(fā)生反應(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑、S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋S↓＋H2O。②尾氣中的SO2是大氣污染物，所以裝置B、D中的試劑為氫氧化鈉溶液，其作用是汲取SO2，防止污染。(3)應(yīng)留意反應(yīng)結(jié)束時(shí)進(jìn)行尾氣汲取。然后接b或c，連接一個(gè)防倒吸裝置，接e，在乙中，SO2與裝置中試劑發(fā)生反應(yīng)制取硫代硫酸鈉，為使氣體與試劑充分反應(yīng)氣體應(yīng)當(dāng)進(jìn)步短出，然后f接d，進(jìn)行尾氣處理，故接口依次a→g，h→b，c→e，f→d等。(5)在反應(yīng)中氯氣作氧化劑，硫代硫酸鈉作還原劑，依據(jù)氧化還原反應(yīng)配平原則配平化學(xué)方程式。(6)反應(yīng)后的溶液含有SOeq\o\al(2－,4)，會(huì)干擾Cl－的檢驗(yàn)，所以應(yīng)加入足量的Ba(NO3)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，然后再進(jìn)行Cl－的檢驗(yàn)，故試驗(yàn)方案為取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不再產(chǎn)生沉淀，再取上層清液(或過濾后取濾液)，滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明Cl2被還原為了Cl－。答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)↓＋H2O②NaOH溶液(或其他合理答案)(3)ghbcef[或hgbcef(b、c可互換)](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)取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不再產(chǎn)生沉淀，再取上層清液(或過濾后取濾液)，滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明Cl2被還原為了Cl－11．(2024·漢川其次中學(xué)月考)H2S和SO2會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上實(shí)行多種方法削減這些有害氣體的排放，請(qǐng)回答下列問題：Ⅰ.H2S的除去。方法1：生物脫H2S的原理為H2S＋Fe2(SO4)3=S↓＋2FeSO4＋H2SO4，4FeSO4＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(硫桿菌))2Fe2(SO4)3＋2H2O(1)硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍，該菌的作用是____________________________________________。(2)由圖1和圖2推斷運(yùn)用硫桿菌的最佳條件為_________。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率減小，其緣由是_____________________。方法2：在肯定條件下，用H2O2氧化H2S(3)隨著參與反應(yīng)的eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)改變，氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)＝4時(shí)，氧化產(chǎn)物的分子式為________。Ⅱ.SO2的除去方法1(雙堿法)：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)寫出過程①的離子方程式：______________________________________________________________________________；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化：CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，從平衡移動(dòng)的角度，簡述過程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。若氨水的濃度為2.0mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝______________mol·L－1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1時(shí)，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（HSOeq\o\al(－,3)）)＝________。解析：(1)硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍，說明硫桿菌作催化劑降低反應(yīng)活化能。(2)由圖1可知，30℃時(shí)反應(yīng)速率最大，由圖2可知pH為2時(shí)反應(yīng)速率最大，故運(yùn)用硫桿菌的最佳條件為30℃、pH＝2.0；若反應(yīng)溫度過高，蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致硫桿菌失去活性，催化實(shí)力下降，反應(yīng)速率減小。(3)設(shè)氧化產(chǎn)物中S元素的化合價(jià)為＋x價(jià)。當(dāng)eq\f(n（H2O2）,n（H2S）)＝4時(shí)，若n(H2S)＝1mol，n(H2O2)＝4mol，由得失電子數(shù)目守恒：n(H2O2)×2＝n(H2S)×[x－(－2)]，4×2＝1×[x－(－2)]，解得x＝6。故氧化產(chǎn)物的分子式為H2SO4。(4)過程①為SO2與足量NaOH反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；從平衡移動(dòng)的角度分析，SOeq\o\al(2－,3)與Ca2＋生成CaSO3沉淀，生成物濃度減小，平衡向正向移動(dòng)，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，當(dāng)氨水的濃度為2.0mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＝－)降至1.0×10－7mol·L－1時(shí)，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(2－,3)）,c（HSOeq\o\al(－,3)）)＝0.62。答案：Ⅰ.(1)降低反應(yīng)的活化能(或作催化劑)(2)30℃、pH＝2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)(3)H2SO4Ⅱ.(4)2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OSOeq\o\al(2－,3)與Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動(dòng)，有NaOH生成(5)6.0×10－30.6212．Ⅰ.某愛好小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究大氣污染物SO2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如圖試驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題：(1)B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO2的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為________；C中反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________。(2)為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了上圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。Ⅱ.用氨水汲取尾氣中的SO2，“汲取液”中可能含有OH－、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,3)等陰離子。(3)氨水汲取過量SO2的反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________。(4)已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水。現(xiàn)有儀器和－1鹽酸、2mol·L－1HNO3、1mol·L－1BaCl2溶液、1mol·L－1Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)證明“汲取液”中存在SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)，完成下表的試驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：試驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取適量“汲取液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1mol·L－1BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,4)步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體_____________________________________________