1、1氧、硫及其化合物和环境保护题组 1 硫单质及其化合物的性质1.2015上海,5,2 分二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有 ( )A.还原性 B.氧化性 C.漂白性 D.酸性2.2013上海,7,2 分将 X气体通入 BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入 Y气体,有沉淀生成。X、Y 不可能是( )选项 X YA SO2 H2SB Cl2 CO2C NH3 CO2D SO2 Cl23.2016江苏,21B,12 分焦亚硫酸钠(Na 2S2O5 )是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量 Na2S2O5的方法:在不断搅拌下,控制反应温度在 40 左右,向Na2CO3过饱和溶
2、液中通入 SO2,实验装置如图所示。当溶液 pH 约为 4 时,停止反应,在 20 左右静置结晶。生成 Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3 Na2S2O5+H2O(1)SO2与 Na2CO3溶液反应生成 NaHSO3和 CO2,其离子方程式为 。 (2)装置 Y 的作用是 。 (3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25 30 干燥,可获得 Na2S2O5固体。组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、 和抽气泵。依次用饱和 SO2水溶液、无水乙醇洗涤 Na2S2O5固体。用饱和 SO2水溶液洗涤的目的是 。 (4)实验制得的 Na2S2O5固体中含有一定量的 Na2SO3和 Na2SO4
3、,其可能的原因是 。 4.2014上海,五,12 分硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。完成下列填空:(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在酸性条件下,H 2S和 KMnO4反应生成S、MnSO 4、K 2SO4和 H2O,写出该反应的化学方程式 。(2)石油化工的废气中有 H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示 。2(3)室温下,0.1 mol/L 的硫化钠溶液和 0.1 mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是 ,其原因是 。 已知:H 2S:Ki1=1.310-7 Ki2
4、=7.110-15H2CO3:Ki1=4.310-7 Ki2=5.610-11(4)向 ZnSO4溶液中滴加饱和 H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成 ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象 。(5)将黑色的 Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有 、 。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是 。 题组 2 环境污染和环境保护5.高考组合题双选化学与生活密切相关,下列说法正确的是 ( )A.2015浙江理综,7D燃料的脱硫脱氮、SO 2的回收利用和 NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施B.2014海南,1C浓硫酸可刻蚀石英制艺术品
5、C.2014天津理综,1C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D.2013四川理综,1A二氧化硫可广泛用于食品的增白6.2013广东理综,11,4 分下列措施不合理的是 ( )A.用 SO2漂白纸浆和草帽辫B.用硫酸清洗锅炉中的水垢C.高温下用焦炭还原 SiO2制取粗硅D.用 Na2S作沉淀剂,除去废水中的 Cu2+和 Hg2+(满分 61分 35 分钟)一、选择题(每小题 6分,共 24分)1.2018全国名校第二次大联考,1化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是 ( )A.SO2和 NO2是主要的大气污染物B.大气中的 SO2和 CO2是形成酸雨的主要污染物C.用液化石油气代替燃
6、油可减少大气污染D.目前主要用石灰法对煤燃烧后形成的烟气脱硫2.2018东北育才学校考试,15下列说法正确的是 ( )A.因为 SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性 KMnO4溶液、石蕊试液褪色B.能使品红溶液褪色的物质不一定是 SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na 2O2都能使红墨水褪色,且原理相同D.等物质的量的 SO2和 Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好3.2018陕西安康第一次质检,14下列实验能达到目的是 ( )3A.验证 NH3的溶解性 B.分离提纯碘C.检验 SO2和 CO2 D.制取 SO24.2018全国名校第二次大联考,12 用下列两
7、种途径制取 H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是 ( )途径 S H2SO4途径 S SO2 SO3 H2SO4A.途径反应中体现了浓 HNO3的强氧化性和酸性B.途径的第二步反应在实际生产中可以通过增大 O2浓度来降低成本C.由途径和分别制取 1 mol H2SO4,理论上各消耗 1 mol S,各转移 6 mol 电子D.与途径相比,途径更能体现“绿色化学”的理念,因为途径污染相对小且原子利用率高二、非选择题(共 37分)5.2018陕西安康第一次质检,20,11 分某学习小组设计实验探究 H2S的性质。实验室用硫化亚铁(难溶,块状)与盐酸反应制备硫化氢。他们设计的
8、实验装置如图所示。回答下列问题:(1)停止 A中反应的操作是 。 (2)试剂 X可能是 (填代号)。 a.氢氧化钠溶液 b.硝酸c.饱和 NaHS溶液 d.氯化铁溶液(3)写出 A中发生反应的离子方程式: 。 (4)若 E中产生浅黄色沉淀,则氧化性:Cl 2 S(填“”“ (5)d (6)【解析】 (1)要停止 A中反应的操作是关闭活塞 K。(2)试剂 X既要除去挥发出来的 HCl,又不与 H2S反应,a.氢氧化钠溶液能吸收 H2S;b.硝酸能将 H2S氧化;c.饱和 NaHS溶液能吸收HCl,又不与 H2S反应;d.氯化铁溶液能将 H2S氧化,故选 C。(3)A 中制取 H2S的离子方程式:
9、FeS+2H+ Fe2+H2S。(4)若 E中产生浅黄色沉淀,发生反应 H2S+Cl2 2HCl+S,反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的,故氧化性:Cl 2S。(5)若观察到 D中紫红色溶液变为无色溶液,则表明 H2S与 KMnO4发生氧化还原反应:5H 2S+8Mn +14H+ 8Mn2+5S +12H2O,O-4 O2-4H2S具有还原性。(6)2Fe 3+H2S 2Fe2+S+2H +,溶液中存在 Fe2+,取少量 F中反应后的溶液于试管中,微热溶液,冷却,向试管中滴加酸性 KMnO4溶液,发生氧化还原反应,紫红色褪去,故选。6.(1)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O (2
10、)Fe 3+催化作用下 H2O2分解产生 O2(或 2H2O2 2H2O+O2) (3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有 S (4)反应后溶液的 pH降低 Fe 2(SO4)3 (5)O2-42Fe2+H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(胶体)+4H + (6)H 2O2分解反应放热,促进 Fe3+的水解平衡正向移动,产生的 HCl受热挥发 (7)pH、阴离子种类、温度、反应物用量【解析】 实验中,取 2 mL上述 FeSO4溶液于试管中,加入 5滴 5% H2O2溶液,溶液变为棕黄色,向反应后的溶液中加入 KSCN溶液,溶液变红,
11、说明有+3 价铁离子生成;产生气泡,说明有氧气生成,Fe 3+催化下 H2O2分解产生 O2,是放热反应。(1)上述实验中,H 2O2溶液与 FeSO4溶液反应的离子方程式是 2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。(2)产生气泡的原因是 Fe3+催化作用下 H2O2分解产生 O2。(3)实验中,检验棕黄色沉淀中 S 的方法是取加入盐酸后的黄色O2-4溶液少许于试管中,加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有 S 。(4)根O2-411据实验记录否定假设,理由是反应后溶液的 pH降低。实验验证假设: 取 Fe2(SO4)3溶液,测其 pH,加热,溶液变为红褐色,冷却后,
12、pH 下降,证明假设成立。(5)将 FeSO4溶液加入 H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是 2Fe2+H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(胶体)+4H+。(6)实验中,产生刺激性气味气体的原因是 H2O2分解反应放热,促进 Fe3+的水解平衡正向移动, 产生的 HCl受热挥发。(7)由实验、可知,亚铁盐与 H2O2反应的现象与pH、阴离子种类、温度、反应物用量等有关。7.(1)圆底烧瓶 CaSO 3+2HCl CaCl2+SO2+H 2O CBE 制取 CO2 装置 D中品红溶液不褪色,装置 F中出现白色沉淀 (2) 100%m23.3c0【解析】 (1)装置 A中盛放亚硫酸
13、钙的仪器为圆底烧瓶,其中 CaSO3和 HCl发生复分解反应:CaSO 3+2HCl CaCl2+SO2+H 2O。由于亚硫酸与次氯酸盐能发生氧化还原反应,而不是复分解反应,故要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,可以通过证明酸性:H 2SO3H2CO3HClO来实现。结合题给装置可知,通过装置 A制备 SO2,通过装置 C除去挥发出的 HCl;通过装置 B制备 CO2;通过装置 E、装置 D除去过量的 SO2,并验证 SO2已除尽;通过装置 F证明酸性:H2CO3HClO。故装置的连接顺序为 ACB EDF。(2)根据关系式:(NH 4)2SO4BaSO4,则 n(NH4)2SO3 =n(NH4)2
14、SO4=n(BaSO4)= mol,(NH4)2SO3的氧化率为 mol氧 化m233 m2330.1 L)100%= 100%。(c0molL-1m23.3c01.D 纤维素在人体内不能水解生成葡萄糖,不能作为人类的营养物质,但可以助人体消化,A正确;二氧化硫能杀灭霉菌和细菌,在国家标准范围内可用作食物和干果的防腐剂,B 正确;燃煤中加入 CaO可与 CO2、SO 2(O2)气体反应生成 CaCO3、CaSO 4沉淀,从而减少酸雨的形成及温室气体的排放,C 正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解,SO 2与水反应生成 H2SO3,H2SO3不稳定易分解成水和 SO2,D
15、错误。2.C S 先转化为 SO2,再转化为 SO3,故 A错误;硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,故 B错误;在燃煤中加入石灰石可减少 SO2排放,发生的反应为 2CaCO3+2SO2+O2 2CO2+2CaSO4,故 C正确;CuSO 4与 ZnS发生复分解反应,ZnS 能转化为 CuS,为溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,与 CuS很稳定不具有还原性无关,故 D错误。3.D X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则 X是浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A 错误;若 A为铁,则室温下铁在浓硫酸中钝化,不能完全反应,B 错误;若 A为碳单质,浓硫酸在加热的条件下
16、与碳反应生成 CO2、SO 2和水,则 B是 SO2,D是 SO3,C是 CO2。将过量 CO2通入少量的澄清石灰水中生成碳酸氢钙,不能观察到有白色沉淀产生,C 错误;工业上,SO 2转化为 SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,D 正确。4.C 选项 A,饱和 H2SO3溶液的浓度与饱和 H2CO3溶液的浓度不相等,错误;选项 B,SO2不能使酸碱指示剂褪色,错误;选项 D,硬铝是合金,合金的熔点比其组分金属的低,错误。5.(1)长颈漏斗 SO 2易溶于水,用较浓的硫酸有利于 SO2的逸出abcedf(或 abcedbcf) (2)品红溶液 NaOH 溶液 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 (
17、3)防止倒吸(或作安全瓶) 123Cu2+3SO2+6H2O Cu2SO3CuSO32H2O+8H +S 防止 Cu2SO3CuSO32H2O发生O2-4分解和被氧化【解析】 (1)装置 A中仪器 X是长颈漏斗;因二氧化硫易溶于水,而 70% H2SO4含水量少,有利于二氧化硫的逸出,故用较浓的硫酸而不用稀硫酸;现欲收集一瓶干燥的 SO2,装置的导管按气流方向连接的顺序是装置 A制取二氧化硫;装置 B干燥 SO2;装置 C收集 SO2,SO2密度大于空气,因此“长进短出”;装置 D处理尾气,因此,连接顺序为 abcedf(或 abcedbcf);(2)检验二氧化硫用品红溶液,检验乙烯用酸性高锰
18、酸钾溶液,乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯,在检验乙烯之前用 NaOH溶液除尽 SO2,再通过品红溶液不褪色确认 SO2已除尽,最后用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯;(3)装置 C的作用是安全瓶,防止倒吸;装置 B中发生的反应是二氧化硫和硫酸铜溶液反应生成Cu2SO3CuSO32H2O和硫酸,反应的离子方程式为 3Cu2+3SO2+6H2O Cu2SO3CuSO32H2O+8H +S ;从装置 B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真O2-4空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是防止 Cu2SO3CuSO32H2O发生分解和被氧化。6.(1)C +2
19、SO2+H2O CO2+2HS (2)bd (3)0.631(4)蒸发结晶 (悬)浊液 (5)SO2-3 O-3Ba 2+H2O2+HS BaSO4+H +H2OO2-4 O-3【解析】 (1)欲使废碱渣充分吸收 SO2,则 SO2需过量,故“吸收塔”内发生的主要反应的离子方程式为 C +2SO2+H2O CO2+2HS 。(2)CO 2也能使澄清石灰水变浑浊,a 项错误;O2-3 O-3SO2通入硝酸酸化的 Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成,CO 2通入硝酸酸化的 Ba(NO3)2溶液中无明显现象,b 项正确;SO 2、CO 2都不与盐酸酸化的 BaCl2溶液反应,c 项错误;SO 2能
20、使品红溶液褪色,CO 2不能使品红溶液褪色,d 项正确。(3)溶液呈中性, c(H+)=10-7 molL-1,Ka2(H2SO3)= = =6.310-8,则 =0.63。(4)由题图知,温度较c(H+)c(SO2-3)c(HSO-3) 10-7c(SO2-3)c(HSO-3) c(SO2-3)c(HSO-3)低时生成结晶水合物,所以应采取蒸发结晶的方法,a 点所示分散系类别为浊液。(5)Na 2SO3易被氧化为 Na2SO4,故该杂质阴离子为 S ,白色沉淀 A为 BaSO3和 BaSO4,BaSO3与少量O2-4HCl反应生成 Ba(HSO3)2,故向“溶液 B”中滴入 BaCl2和 H
21、2O2的混合溶液时,发生反应的离子方程式为 Ba2+ H2O2+HS BaSO4+H +H2O。O-37.(1)Na2S2O3 21 (2)ABD (3)IGHFEJ(G、H 的顺序可以颠倒) 无色晶体 加入稀盐酸,无明显现象,再加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成 %135a56W【解析】 (1)淀粉溶液遇 I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时,说明溶液中有 I2,Na2S2O3已消耗尽。由题给离子反应可得关系式:S 2 I22S2 ,则有 n(S2 ) n(S2 )21O2-8 O2-3 O2-3 O2-8时,能观察到蓝色。(2)根据在低温下电解饱和 KHSO4溶液可制备 K2S2O8可知,该反
22、应是132KHSO4 K2S2O8+H2,故 B项正确;阳极失去电子,电极反应式为 2S -2e- S2 ,AO2-4 O2-8项正确;阴极是 H+得到电子生成 H2,故一段时间后,溶液的 pH增大,C 项错误;电解过程中,阳极产生微量能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝的有色单质气体,故该气体具有氧化性,可能是O3,D项正确。(3)此实验的原理是通过测定产物 O2的体积,来确定反应物 K2S2O8的纯度。因为是固体加热分解制取气体,所以选用装置;要测定 O2的体积,先用冰水(装置)冷却,将气体产物中的 SO3分离出来,这样由 G端(或 H端)出来的气体产物仅是 O2;由图中所给装置可知,可用测量排出水的体积的方法来测定 O2的体积,所以应选用装满水的集气瓶(装置),气体从 F端进入,水从 E端排出,用量筒(装置)收集并测量其体积。得到的 SO3是无色晶体,它与水反应生成 H2SO4,反应产物的阴离子是 S ,可以用稀盐酸和 BaCl2溶液来O2-4鉴定。从题目中给出的化学反应方程式可知,2K 2S2O8O2,所以 K2S2O8的物质的量为2 mol,其纯度为 %。a10-322.4 135a56W14
