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跟蹤檢測（十二） 硫及其化合物 1．下列物質(zhì)中，不能由單質(zhì)直接化合生成的是(　　) ①CuS　　②FeS　?、跾O3　　④H2S　?、軫eCl2 A．①③⑤　　　　　　　　　 B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．全部 解析：選A　Cu與S化合只能生成Cu2S，S與O2反應只能生成SO2，F(xiàn)e在Cl2中燃燒只能生成FeCl3。 2.含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　) A．該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4 B．該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2 C．該過程中化合價發(fā)生改變的元素為Fe和S D．圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4 解析：選C　根據(jù)題圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了SO2，還得到了化工產(chǎn)品硫酸，A、D正確；根據(jù)以上分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2，B正確；該過程中化合價發(fā)生變化的元素有O、Fe、S，C錯誤。 3．如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實驗時向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。表中對實驗現(xiàn)象的描述或解釋不正確的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象 解釋 A Ba(OH)2溶液變渾濁 SO2與Ba(OH)2溶液反應產(chǎn)生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液變渾濁 SO2與Na2S溶液反應產(chǎn)生了S單質(zhì) C KMnO4溶液褪色 SO2具有還原性 D NaOH的酚酞溶液褪色 SO2具有漂白性 解析：選D　A項，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，正確；B項，SO2溶于水生成H2SO3，進而與Na2S溶液反應生成S單質(zhì)，正確；D項，SO2中和了NaOH溶液，不是漂白性，錯誤。 4．下列推斷合理的是(　　) A．某無色溶液中加入Ba(NO3)2溶液，再加入鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中一定有SO B．單質(zhì)氧化物酸或堿鹽，能按照上述轉化關系直接轉化的可以是硫元素 C．濃硫酸有強氧化性，常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應 D．向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，該溶液中一定含有SO 解析：選B　若溶液中有SO也會出現(xiàn)此現(xiàn)象，A項錯誤；濃硫酸有強氧化性，和Cu加熱才可發(fā)生劇烈反應，C項錯誤；可能受到Ag＋影響，生成AgCl沉淀，D項錯誤。 5．(2019徐匯區(qū)模擬)濃硫酸分別和三種鈉鹽反應，現(xiàn)象見圖。下列分析正確的是(　　) A．對比①和②可說明還原性：Br－＞Cl－ B．對比①和③可說明氧化性：Br2＞SO2 C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4＞HCl D．③中濃H2SO4被還原成SO2 解析：選A　反應①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣，反應②中的白霧是HCl，說明濃硫酸能將Br－氧化成溴單質(zhì)，而不能將Cl－氧化成Cl2，與同一種氧化劑在相同條件下反應，Br－被氧化成溴單質(zhì)，而Cl－不能被氧化，說明還原性：Br－＞Cl－，故A正確；反應③生成的是SO2氣體，非氧化還原反應，而且Na2SO3與NaBr不是同一類型，所以不能比較Br2、SO2的氧化性，故B錯誤；白霧說明HCl易揮發(fā)，說明揮發(fā)性：H2SO4＜HCl，故C錯誤；反應③生成SO2氣體，不是氧化還原反應，故D錯誤。 6．用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液滴入②中，預測的現(xiàn)象與結論相符的是(　　) 選項 ① ② 預測②中現(xiàn)象 實驗結論 A 濃硫酸 濃鹽酸 產(chǎn)生大量氣體 硫酸的酸性比鹽酸強 B 濃硫酸 銅片 銅片溶解，產(chǎn)生氣泡，底部產(chǎn)生灰白色粉末 濃硫酸表現(xiàn)酸性和強氧化性 C 濃硫酸 CuSO45H2O 固體由藍色變?yōu)榘咨? 濃硫酸具有吸水性，發(fā)生物理變化 D 濃硫酸 蔗糖 固體由白色變?yōu)楹谏＞d狀，并有刺激性氣味氣體放出 濃硫酸具有脫水性、氧化性 解析：選D　將濃硫酸滴入濃鹽酸中，濃硫酸溶解，放出大量的熱，促進了氯化氫的逸出，A項錯誤；濃硫酸與銅反應需在加熱條件下進行，B項錯誤；濃硫酸使膽礬失去結晶水，是由于濃硫酸的吸水性，該變化為化學變化，C項錯誤；濃硫酸有脫水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的熱，進而與生成的炭反應生成SO2，D項正確。 7．(2019濟寧模擬)實驗室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應的原理，裝置如圖，實驗中Y裝置產(chǎn)生白色沉淀。下列說法不正確的是(　　) A．滴加濃硫酸之前應進行的操作是打開彈簧夾，通入一段時間N2 B．Y中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3 C．產(chǎn)生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO反應生成了SO D．若將Fe(NO3)3換成FeCl3，Y中也能產(chǎn)生白色沉淀，說明Fe3＋也能將SO2氧化 解析：選B　通入一段時間N2，可以排除裝置中的O2，防止SO2被空氣中的O2氧化，故A正確；酸性條件下，NO能氧化SO2，F(xiàn)e3＋也能氧化SO2生成SO，SO與Ba2＋形成BaSO4，不能生成BaSO3，故B錯誤；SO2溶于水顯酸性，酸性條件下NO具有強氧化性，能把SO2氧化為SO，所以產(chǎn)生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO反應生成了SO，故C正確；若將Fe(NO3)3換成FeCl3，Cl－沒有氧化性，則只能是Fe3＋具有氧化性，若Y中也能產(chǎn)生白色沉淀，說明Fe3＋也能將SO2氧化，故D正確。 8．(NH4)2SO4在一定條件下發(fā)生如下反應：4(NH4)2SO4===N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，將反應后的混合氣體通入BaCl2溶液，產(chǎn)生的沉淀為(　　) A．BaSO4 B．BaSO3 C．BaS D．BaSO4和BaSO3 解析：選D　設4 mol (NH4)2SO4在一定條件下反應生成6 mol NH3、3 mol SO2、1 mol SO3。反應后的混合氣體通入到BaCl2溶液中發(fā)生的是復分解反應： SO2＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO3 ， (NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl， SO3＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO4， (NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl。 依據(jù)反應定量關系，結合分解生成的氣體物質(zhì)的量可知，1 mol SO3 轉化為(NH4)2SO4消耗2 mol NH3，則剩余的4 mol NH3 和2 mol SO2反應生成2 mol (NH4)2SO3，所以得到的沉淀為1 mol BaSO4、2 mol BaSO3，剩余SO2和BaSO3反應生成BaHSO3，最后得到的沉淀為1 mol BaSO3、1 mol BaSO4。 9．(2019臨沂模擬)某實驗小組將SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制備硫代硫酸鈉(Na2S2O3)。其裝置如圖所示(省略夾持裝置)，下列說法錯誤的是(　　) A．裝置②的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體可以是飽和NaHSO3溶液 B．為提高產(chǎn)品純度，使燒瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則＝ C．裝置④的作用是吸收尾氣，同時防止倒吸 D．裝置①也可用于高錳酸鉀與濃鹽酸反應制備氯氣 解析：選B　利用裝置①制備SO2，把分液漏斗中的濃硫酸滴入燒瓶中與Na2SO3反應得到SO2氣體，SO2通入②裝置， 實驗中為使SO2緩慢進入裝置③，需要控制滴加硫酸的速率，裝置③中發(fā)生反應生成Na2S2O3，反應終止后，燒瓶中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮即可析出Na2S2O35H2O，得到Na2S2O3，裝置④的作用是防止倒吸并且吸收剩余氣體，防止污染空氣。根據(jù)以上分析，裝置②的作用之一是觀察SO2的生成速率，且飽和NaHSO3溶液與SO2不反應，故A正確；根據(jù)以上分析，裝置③燒瓶中發(fā)生反應為2Na2S＋Na2SO3＋3SO2===3Na2S2O3，所以燒瓶中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2∶1，故B錯誤；裝置④是防止倒吸并且吸收剩余氣體，防止污染空氣，故C正確；裝置①為固液不加熱型發(fā)生裝置，高錳酸鉀與濃鹽酸反應制備氯氣屬于固體和液體常溫下反應制備氣體，故D正確。 10．某學習小組進行濃硫酸對蔗糖的脫水實驗，在200 mL燒杯中放入20 g蔗糖(C12H22O11)，加入適量水，攪拌均勻，然后再加入15 mL質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌。進行如下探究。 (1)觀察現(xiàn)象：蔗糖先變黃，再逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀黑色物質(zhì)，同時聞到刺激性氣味。按壓此黑色物質(zhì)時，感覺較硬，放在水中呈漂浮狀態(tài)。 同學們由上述現(xiàn)象推測出下列結論：①濃硫酸具有強氧化性；②濃硫酸具有吸水性；③濃硫酸具有脫水性；④濃硫酸具有酸性；⑤黑色物質(zhì)具有強吸附性。這些結論中依據(jù)不充分的是________(填標號)。 (2)為了驗證蔗糖與濃硫酸反應生成的氣態(tài)產(chǎn)物，同學們設計了如圖裝置： 試回答下列問題： ①圖1的A中最好選用圖2中的裝置________(填標號)。 ②圖1的B裝置所裝試劑是________________；D裝置中試劑的作用是____________________；E裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是________________________。 ③圖1的A裝置中使蔗糖先變黑的化學方程式為________________________________；體積膨脹的化學方程式為_____________________________________________________。 ④某學生進行實驗時，發(fā)現(xiàn)D裝置中品紅溶液不褪色，E裝置中有氣體逸出，F(xiàn)裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，推測F裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)蔗糖先變黃，再逐漸變黑，說明有碳單質(zhì)生成，證明濃硫酸具有脫水性；體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀黑色物質(zhì)，同時聞到刺激性氣味，說明碳單質(zhì)與濃硫酸反應生成二氧化碳和二氧化硫，證明濃硫酸具有強氧化性；按壓該黑色物質(zhì)時，感覺較硬，放在水中呈漂浮狀態(tài)，證明該黑色物質(zhì)表面積較大，具有吸附性。由觀察到的現(xiàn)象不能推測出濃硫酸具有吸水性和酸性，故本題選②④。(2)①蔗糖與濃硫酸反應不需要加熱，故最好選用圖2中的裝置Ⅱ。②裝置B中試劑為品紅溶液，用來檢驗生成物SO2；裝置C的作用是除去SO2，裝置D的作用是檢驗SO2是否被除盡；裝置E中的Ba(OH)2溶液用來檢驗生成物CO2，故現(xiàn)象是溶液出現(xiàn)白色渾濁。③蔗糖變黑是蔗糖脫水生成碳，化學方程式為C12H22O11(蔗糖)12C＋11H2O；體積膨脹是濃硫酸氧化碳生成大量氣體，化學方程式為2H2SO4(濃)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。④濃硫酸氧化碳時，部分碳被氧化為CO氣體，CO氣體能使熱的酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺。 答案：(1)②④ (2)①Ⅱ?、谄芳t溶液　檢驗SO2是否被除盡　溶液出現(xiàn)白色渾濁 ③C12H22O11(蔗糖)12C＋11H2O 2H2SO4(濃)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O ④CO氣體能還原熱的酸性高錳酸鉀溶液 11．(2018全國卷Ⅰ)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}： (1)生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為： ①pH＝4.1時，Ⅰ中為________溶液(寫化學式)。 ②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為__________________________________。電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水，可得到Na2S2O5。 (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.010 00 molL－1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為________________________________________________________， 該樣品中Na2S2O5的殘留量為______gL－1(以SO2計)。 解析：(1)根據(jù)題給信息，將NaHSO3過飽和溶液結晶脫水可得到Na2S2O5，則化學方程式為2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性條件下，SO2與Na2CO3溶液生成NaHSO3。②工藝中加入Na2CO3固體并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3過飽和溶液。(3)陽極上陰離子OH－放電，電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，電解過程中H＋透過陽離子交換膜進入a室，故a室中NaHSO3濃度增加。(4)根據(jù)電子、電荷及質(zhì)量守恒，可寫出反應的離子方程式為S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。n(S2O)＝n(I2)＝0.010 00 molL－110.0010－3 L＝510－5 mol，該樣品中S2O的殘留量(以SO2計)為510－5 mol264 gmol－1＝0.128 gL－1。 答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3　②得到NaHSO3過飽和溶液 (3)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　a (4)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋　0.128 12．硫的多種化合物在工業(yè)中有重要應用。 (1)Na2S2可以作制革工業(yè)中原皮的脫毛劑，寫出Na2S2的電子式_______________。 (2)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱保險粉，可作木漿造紙的漂白劑，其水溶液性質(zhì)不穩(wěn)定，有極強的還原性。 ①Na2S2O4中S元素的化合價為______________。 ②將甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合，再通入SO2氣體，會得到保險粉，此時甲酸被氧化為CO2，該反應的化學方程式為_______________________________________________。 ③Na2S2O4暴露于空氣中易吸收氧氣和水蒸氣而變質(zhì)，發(fā)生反應時，當氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2時，反應的化學方程式為_________________________________。 (3)鉻會造成環(huán)境污染，某酸性廢水中含有Cr2O，處理時可用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O轉化為毒性較低的Cr3＋，再調(diào)節(jié)pH至8，使鉻元素沉降，分離出污泥后測得廢水中Cr3＋濃度為0.52 mgL－1，達到排放標準。 ①寫出Na2S2O5參加反應的離子方程式：_________________________________ ________________________________________________________________________。 ②處理后的廢水中Cr3＋的物質(zhì)的量濃度為________________________________。 (4)氫硫酸和亞硫酸是兩種弱酸。 ①0.1 molL－1 H2SO4與0.2 molL－1 H2S溶液等體積混合，所得溶液中S2－濃度為_________molL－1。(已知氫硫酸Ka1＝1.010－8、Ka2＝1.010－15，忽略H2S和H2O電離產(chǎn)生的H＋) ②已知亞硫酸的Ka1＝1.0102、Ka2＝6.01013，設計實驗證明亞硫酸第一步不完全電離。(可用實驗用品：0.1 molL－1亞硫酸、0.1 molL－1 NaHSO3溶液、0.1 molL－1 Na2SO3 溶液、廣泛pH試紙、pH計) 操作簡述 現(xiàn)象或數(shù)據(jù) 結論 H2SO3第一步不完全電離 解析：(1)Na2S2是離子化合物，硫原子間形成一對共用電子對，形成的電子式類似過氧化鈉的電子式。(2)①因為Na為＋1價，O為－2價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，則S為＋3價。②SO2氣體被還原成Na2S2O4，方程式為HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O。③Na2S2O4暴露于空氣中易被氧氣氧化，則氧化劑為O2，還原劑為Na2S2O4，又氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，設Na2S2O4被氧化后硫的化合價為＋x價，則根據(jù)得失電子守恒，14＝22(x－3)，解得x＝4，又有水蒸氣參與反應，所以產(chǎn)物為NaHSO3，反應的化學方程式為2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3。(3)①焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O轉化為毒性較低的Cr3＋，同時Na2S2O5被氧化為Na2SO4，其反應的離子方程式為3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O。②分離出污泥后測得廢水中Cr3＋濃度為0.52 mgL－1，c(Cr 3＋)＝＝110－5 molL－1。 (4)①H2SH＋＋HS－，Ka1＝， HS－H＋＋S2－，Ka2＝， Ka1Ka2＝，忽略H2S和H2O電離產(chǎn)生的H＋，c(H＋)＝0.1 molL－1，c(H2S)＝0.1 molL－1，c(S2－)＝1.010－22 molL－1。②實驗證明亞硫酸第一步不完全電離，可以選擇用pH計測定0.1 molL－1亞硫酸溶液的pH，若pH＞1，說明亞硫酸第一步不完全電離。 答案：(1)Na＋2－Na＋ (2)①＋3?、贖COOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O　③2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3 (3)①3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O ②110－5 molL－1 (4)①1.010－22?、谟胮H計測定0.1 molL－1亞硫酸溶液的pH　pH＞1