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跟蹤檢測(cè)（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　?、贔eS　?、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(yīng)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(huì)產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠(chǎng)設(shè)計(jì)了新的治污方法，同時(shí)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(guò)程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4 B．該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2 C．該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生改變的元素為Fe和S D．圖中涉及的反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(shí)產(chǎn)生的SO2，B正確；該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有O、Fe、S，C錯(cuò)誤。 3．如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或解釋不正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋 A Ba(OH)2溶液變渾濁 SO2與Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液變渾濁 SO2與Na2S溶液反應(yīng)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(xiàng)，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，正確；B項(xiàng)，SO2溶于水生成H2SO3，進(jìn)而與Na2S溶液反應(yīng)生成S單質(zhì)，正確；D項(xiàng)，SO2中和了NaOH溶液，不是漂白性，錯(cuò)誤。 4．下列推斷合理的是(　　) A．某無(wú)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(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素 C．濃硫酸有強(qiáng)氧化性，常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應(yīng) 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(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸有強(qiáng)氧化性，和Cu加熱才可發(fā)生劇烈反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；可能受到Ag＋影響，生成AgCl沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2019徐匯區(qū)模擬)濃硫酸分別和三種鈉鹽反應(yīng)，現(xiàn)象見(jiàn)圖。下列分析正確的是(　　) A．對(duì)比①和②可說(shuō)明還原性：Br－＞Cl－ B．對(duì)比①和③可說(shuō)明氧化性：Br2＞SO2 C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說(shuō)明酸性：H2SO4＞HCl D．③中濃H2SO4被還原成SO2 解析：選A　反應(yīng)①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣，反應(yīng)②中的白霧是HCl，說(shuō)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(yīng)，Br－被氧化成溴單質(zhì)，而Cl－不能被氧化，說(shuō)明還原性：Br－＞Cl－，故A正確；反應(yīng)③生成的是SO2氣體，非氧化還原反應(yīng)，而且Na2SO3與NaBr不是同一類(lèi)型，所以不能比較Br2、SO2的氧化性，故B錯(cuò)誤；白霧說(shuō)明HCl易揮發(fā)，說(shuō)明揮發(fā)性：H2SO4＜HCl，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)③生成SO2氣體，不是氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。 6．用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：將①中溶液滴入②中，預(yù)測(cè)的現(xiàn)象與結(jié)論相符的是(　　) 選項(xiàng) ① ② 預(yù)測(cè)②中現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A 濃硫酸 濃鹽酸 產(chǎn)生大量氣體 硫酸的酸性比鹽酸強(qiáng) 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(qiáng)氧化性 C 濃硫酸 CuSO45H2O 固體由藍(lán)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(jìn)了氯化氫的逸出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸與銅反應(yīng)需在加熱條件下進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸使膽礬失去結(jié)晶水，是由于濃硫酸的吸水性，該變化為化學(xué)變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸有脫水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的熱，進(jìn)而與生成的炭反應(yīng)生成SO2，D項(xiàng)正確。 7．(2019濟(jì)寧模擬)實(shí)驗(yàn)室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的原理，裝置如圖，實(shí)驗(yàn)中Y裝置產(chǎn)生白色沉淀。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開(kāi)彈簧夾，通入一段時(shí)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(yīng)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(shuō)明Fe3＋也能將SO2氧化 解析：選B　通入一段時(shí)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(cuò)誤；SO2溶于水顯酸性，酸性條件下NO具有強(qiáng)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(yīng)生成了SO，故C正確；若將Fe(NO3)3換成FeCl3，Cl－沒(méi)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(shuō)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(yīng)：4(NH4)2SO4===N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，將反應(yīng)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(shè)4 mol (NH4)2SO4在一定條件下反應(yīng)生成6 mol NH3、3 mol SO2、1 mol SO3。反應(yīng)后的混合氣體通入到BaCl2溶液中發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)： 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(yīng)定量關(guān)系，結(jié)合分解生成的氣體物質(zhì)的量可知，1 mol SO3 轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4消耗2 mol NH3，則剩余的4 mol NH3 和2 mol SO2反應(yīng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)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?shī)A持裝置)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．裝置②的作用之一是觀(guān)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(yīng)，則＝ C．裝置④的作用是吸收尾氣，同時(shí)防止倒吸 D．裝置①也可用于高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)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(yīng)得到SO2氣體，SO2通入②裝置， 實(shí)驗(yàn)中為使SO2緩慢進(jìn)入裝置③，需要控制滴加硫酸的速率，裝置③中發(fā)生反應(yīng)生成Na2S2O3，反應(yīng)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(guān)察SO2的生成速率，且飽和NaHSO3溶液與SO2不反應(yīng)，故A正確；根據(jù)以上分析，裝置③燒瓶中發(fā)生反應(yīng)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(cuò)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(yīng)制備氯氣屬于固體和液體常溫下反應(yīng)制備氣體，故D正確。 10．某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行濃硫酸對(duì)蔗糖的脫水實(shí)驗(yàn)，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?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌。進(jìn)行如下探究。 (1)觀(guān)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(shí)聞到刺激性氣味。按壓此黑色物質(zhì)時(shí)，感覺(jué)較硬，放在水中呈漂浮狀態(tài)。 同學(xué)們由上述現(xiàn)象推測(cè)出下列結(jié)論：①濃硫酸具有強(qiáng)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(qiáng)吸附性。這些結(jié)論中依據(jù)不充分的是________(填標(biāo)號(hào))。 (2)為了驗(yàn)證蔗糖與濃硫酸反應(yīng)生成的氣態(tài)產(chǎn)物，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖裝置： 試回答下列問(wèn)題： ①圖1的A中最好選用圖2中的裝置________(填標(biāo)號(hào))。 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(xué)方程式為_(kāi)_______________________________；體積膨脹的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________。 ④某學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cè)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(shuō)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(shí)聞到刺激性氣味，說(shuō)明碳單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫，證明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性；按壓該黑色物質(zhì)時(shí)，感覺(jué)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(guān)察到的現(xiàn)象不能推測(cè)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(yīng)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(lái)檢驗(yàn)生成物SO2；裝置C的作用是除去SO2，裝置D的作用是檢驗(yàn)SO2是否被除盡；裝置E中的Ba(OH)2溶液用來(lái)檢驗(yàn)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(xué)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(xué)方程式為2H2SO4(濃)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。④濃硫酸氧化碳時(shí)，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　②品紅溶液　檢驗(yàn)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(guó)卷Ⅰ)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為： ①pH＝4.1時(shí)，Ⅰ中為_(kāi)_______溶液(寫(xiě)化學(xué)式)。 ②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)制備N(xiāo)a2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________。電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。 (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí)，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.010 00 molL－1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________， 該樣品中Na2S2O5的殘留量為_(kāi)_____gL－1(以SO2計(jì))。 解析：(1)根據(jù)題給信息，將NaHSO3過(guò)飽和溶液結(jié)晶脫水可得到Na2S2O5，則化學(xué)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(guò)飽和溶液。(3)陽(yáng)極上陰離子OH－放電，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，電解過(guò)程中H＋透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)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(xiě)出反應(yīng)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(jì))為510－5 mol264 gmol－1＝0.128 gL－1。 答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3?、诘玫絅aHSO3過(guò)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(yīng)用。 (1)Na2S2可以作制革工業(yè)中原皮的脫毛劑，寫(xiě)出Na2S2的電子式_______________。 (2)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱(chēng)保險(xiǎn)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(qiáng)的還原性。 ①Na2S2O4中S元素的化合價(jià)為_(kāi)_____________。 ②將甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合，再通入SO2氣體，會(huì)得到保險(xiǎn)粉，此時(shí)甲酸被氧化為CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。 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(yīng)時(shí)，當(dāng)氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________。 (3)鉻會(huì)造成環(huán)境污染，某酸性廢水中含有Cr2O，處理時(shí)可用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O轉(zhuǎn)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(cè)得廢水中Cr3＋濃度為0.52 mgL－1，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 ①寫(xiě)出Na2S2O5參加反應(yīng)的離子方程式：_________________________________ ________________________________________________________________________。 ②處理后的廢水中Cr3＋的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______________________________。 (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_(kāi)________molL－1。(已知?dú)淞蛩酜a1＝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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明亞硫酸第一步不完全電離。(可用實(shí)驗(yàn)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(jì)) 操作簡(jiǎn)述 現(xiàn)象或數(shù)據(jù) 結(jié)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(duì)共用電子對(duì)，形成的電子式類(lèi)似過(guò)氧化鈉的電子式。(2)①因?yàn)镹a為＋1價(jià)，O為－2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，則S為＋3價(jià)。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(shè)Na2S2O4被氧化后硫的化合價(jià)為＋x價(jià)，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(yīng)，所以產(chǎn)物為NaHSO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3。(3)①焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3＋，同時(shí)Na2S2O5被氧化為Na2SO4，其反應(yīng)的離子方程式為3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O。②分離出污泥后測(cè)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(shí)驗(yàn)證明亞硫酸第一步不完全電離，可以選擇用pH計(jì)測(cè)定0.1 molL－1亞硫酸溶液的pH，若pH＞1，說(shuō)明亞硫酸第一步不完全電離。 答案：(1)Na＋2－Na＋ (2)①＋3　②HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O?、?Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3 (3)①3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O ②110－5 molL－1 (4)①1.010－22?、谟胮H計(jì)測(cè)定0.1 molL－1亞硫酸溶液的pH　pH＞1