北京市2021高考化学一轮复习专题二元素及其化合物第10讲硫及其化合物同步练习

北京市2021高考化学一轮复习专题二元素及其化合物第10讲硫及其化合物同步练习

第10讲　硫及其化合物 考试要点 备考策略 ‎1.了解硫及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。‎ ‎2.认识物质及其变化对环境的影响,依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施。‎ ‎　　硫元素有多种价态且各种价态的化合物之间的相互转化内容丰富,是氧化还原反应的重要素材,命题空间广阔,而且与生产、生活及社会联系紧密,预计该部分内容将会成为今后高考考查的热点。‎ 一、硫及其化合物 ‎(一)硫单质 ‎　　‎ 硫 ‎　　(二)二氧化硫 ‎1.SO2的物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化。‎ ‎2.SO2的化学性质 ‎(1)具有①　酸性氧化物　的通性(亚硫酸的酸酐)。 ‎ a.与碱反应:2NaOH+SO2Na2SO3+H2O(SO2不足)‎ ‎ NaOH+SO2NaHSO3(SO2过量)‎ b.与水反应:SO2+H2OH2SO3‎ c.与碱性氧化物反应:SO2+Na2ONa2SO3‎ ‎(2)二氧化硫中硫元素的化合价为+4,处于中间价态,在反应中既可作氧化剂,也可作还原剂。‎ a.氧化性:SO2+2H2S3S↓+2H2O b.还原性:2SO2+O22SO3‎ 29‎ ‎5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4‎ SO2+Cl2+2H2O②　H2SO4+2HCl　(SO2与Br2、I2也可发生类似反应) ‎ ‎(3)漂白性:SO2可使③　品红溶液褪色　,体现了SO2的漂白性。 ‎ SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。‎ ‎(三)硫酸 ‎1.硫酸的物理性质 无色、油状液体,密度比水的大,难挥发,沸点高。‎ ‎2.硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性。‎ 浓硫酸的特性:‎ ‎(1)吸水性 浓硫酸不仅可以吸收空气中的水,还可吸收混在气体中的水蒸气、固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。‎ H2SO4(浓)+nH2OH2SO4·nH2O 利用此性质可用浓硫酸作干燥剂,干燥一些不与浓硫酸反应的气体,通常用于洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。‎ 注意　浓硫酸不能干燥碱性气体和具有较强还原性的气体。‎ ‎(2)脱水性 指浓硫酸将有机物里的氢、氧元素按原子个数比2∶1脱去生成水的性质。例如:‎ C12H22O1112C+11H2O HCOOHCO↑+H2O ‎(3)强氧化性 常温下,Fe、Al遇浓硫酸会发生钝化,但热的浓硫酸能氧化大多数金属、某些非金属单质及一些还原性化合物。例如:‎ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 29‎ C+2H2SO4(浓)④　CO2↑+2SO2↑+2H2O　 ‎ ‎2HI+H2SO4(浓)I2↑+SO2↑+2H2O 在这些氧化还原反应中,浓硫酸的还原产物一般为SO2。‎ ‎3.浓硫酸与金属反应的一般规律 ‎(1)较活泼金属(如Zn)‎‎①开始产生SO‎2‎‎②浓度变小后,产生H‎2‎ ‎(2)不活泼金属(如Cu)‎‎①开始产生SO‎2‎(加热)‎‎②浓度变小后,不再发生反应 ‎(四)几种重要的硫酸盐 硫酸盐 结晶水合物 俗名 主要用途 硫酸钠 Na2SO4·10H2O 芒硝 制玻璃、造纸工业 硫酸钙 CaSO4·2H2O 石膏 制粉笔、模型、雕像 ‎2CaSO4·H2O 熟石膏 硫酸锌 ZnSO4·7H2O 皓矾 收敛剂、防腐剂、制颜料 硫酸钡 ‎——‎ 重晶石 ‎“钡餐”、油漆、油墨、塑料、橡胶的原料或填充剂 硫酸亚铁 FeSO4·7H2O 绿矾 补铁剂、净水剂和氧化铁颜料 硫酸铜 CuSO4·5H2O 蓝矾、胆矾 制农药、电镀液 硫酸铝钾 KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂 ‎(五)SO‎4‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎的检验 ‎　　1.SO‎4‎‎2-‎的检验 值得注意的是,检验SO‎4‎‎2-‎时会受到许多离子的干扰。‎ ‎(1)Ag+干扰:先用⑤　盐酸　酸化能排除Ag+的干扰,因为Ag++Cl-AgCl↓。 ‎ ‎(2)CO‎3‎‎2-‎、SO‎3‎‎2-‎干扰:BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。因此检验SO‎4‎‎2-‎时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化,因为SO‎3‎‎2-‎会被HNO3氧化)。‎ 不能选用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO‎3‎‎2-‎、HSO‎3‎‎-‎、SO2等会被溶液中的NO‎3‎‎-‎氧化为SO‎4‎‎2-‎,从而干扰原溶液中SO‎4‎‎2-‎的检验。‎ 检验SO‎4‎‎2-‎的正确操作为:‎ 29‎ 待测液无现象有白色沉淀产生,可断定溶液中一定有SO‎4‎‎2-‎ ‎2.SO‎3‎‎2-‎的检验 向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,红色褪去;或加入氯化钡溶液生成白色沉淀,加入盐酸,沉淀溶解并产生无色、有刺激性气味的气体。‎ SO‎3‎‎2-‎+2H+SO2↑+H2O 或SO‎3‎‎2-‎+Ba2+BaSO3↓、BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O ‎　　自测1　判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕” 。‎ ‎(1)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同( √ )‎ ‎(2)用KOH溶液鉴别SO3气体和SO2气体( ✕ )‎ ‎(3)二氧化硫可广泛用于食品的增白( ✕ )‎ ‎(4)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O‎3‎‎2-‎+4H+SO‎4‎‎2-‎+3S↓+2H2O( ✕ )‎ ‎(5)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4( ✕ )‎ ‎(6)H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥( √ )‎ 自测2　下列化学实验事实及解释都正确的是(　　)‎ A.向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2SO3溶液已经变质 B.向某溶液中加入盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中一定有CO‎3‎‎2-‎ C.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明该溶液中一定含有SO‎4‎‎2-‎ D.取少量久置的Na2SO3样品溶于水,向样品溶液中加足量盐酸有气体产生,然后加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明Na2SO3样品已部分变质 答案　D　A项,硝酸能将Na2SO3氧化成Na2SO4,产生BaSO4沉淀;B项,HCO‎3‎‎-‎、SO‎3‎‎2-‎、HSO‎3‎‎-‎均会与H+反应,产生无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体;C项,溶液中若含有Ag+,会出现同样现象。‎ 自测3　将64g铜箔加入含2molH2SO4的浓H2SO4中,加热。‎ ‎(1)铜箔能否完全溶解?请解释原因: ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,其原因为 ‎ 29‎ ‎　。 ‎ 答案　(1)不能,因为随着反应的进行,浓H2SO4变为稀H2SO4,反应停止 ‎(2)在酸性条件下,NO‎3‎‎-‎可氧化铜箔,发生反应:3Cu+2NO‎3‎‎-‎+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O ‎　　自测4　某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是　　　　　　,其中发生反应的化学方程式为　 ‎ ‎　　　　。 ‎ ‎(2)实验过程中,装置B、C中产生的现象分别是　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　,这些现象分别说明SO2具有的性质是　　　　和　　　　;装置B中发生反应的离子方程式为　。 ‎ ‎(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象: ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)尾气可采用　　　　溶液吸收。 ‎ 答案　(1)蒸馏烧瓶　Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O ‎(2)溶液由紫红色变为无色　无色溶液中出现黄色浑浊　还原性　氧化性　5SO2+2MnO‎4‎‎-‎+2H2O2Mn2++5SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ ‎(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 ‎(4)NaOH 解析　(2)向Na2S溶液中通入SO2,生成单质S,S为不溶于水的黄色固体。(3)要注意关闭分液漏斗旋塞,不再产生SO2后再加热。‎ 29‎ 二、环境污染与保护 ‎　　1.环境污染 环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染等,还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。酸雨也会造成环境污染。‎ ‎(1)酸雨 大气中的①　二氧化硫　和②　二氧化氮　等溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,就可能形成酸雨,其pH③　小于5.6　。 ‎ ‎(2)硫酸型酸雨的形成途径 途径1:空气中飘尘的催化作用,使空气中的SO2发生反应2SO2+O22SO3,SO3+H2OH2SO4。‎ 途径2:④　SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4　(写化学方程式)。 ‎ ‎(3)酸雨的危害:直接破坏农作物、⑤　森林　、草原,使土壤、湖泊⑥　酸化　,加快建筑物的腐蚀等。 ‎ ‎(4)酸雨的控制措施:a.调整能源结构,开发氢能、风能、太阳能等清洁能源;b.原煤脱硫;c.改进燃烧技术;d.对煤燃烧后的烟气脱硫;e.严格控制SO2的排放等。‎ ‎2.空气质量监测 空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“空气质量级别”“空气质量状况”“首要污染物”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。‎ ‎　　自测5　近年来我国很多城市出现严重的雾霾天气,对人们的健康造成严重威胁。下列有关环境问题的说法中不正确的是(　　)‎ A.改进汽车尾气净化技术,可以减少大气污染物的排放 B.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,与肺癌、哮喘等疾病的发生密切相关,是造成雾霾天气的主要原因 C.推广燃煤脱硫技术可以降低SO2对大气的污染 D.CO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体,它们在空气中都能稳定存在 答案　D　NO极易与空气中O2发生反应:2NO+O22NO2。‎ 29‎ ‎　　自测6　某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程,于是取来雨水作水样进行测定,随时间的推移,多次测定该样品的pH,得到如下数据:‎ 时间(h)‎ ‎0‎ ‎8‎ ‎16‎ ‎24‎ ‎32‎ ‎40‎ ‎48‎ pH ‎5.0‎ ‎4.8‎ ‎4.5‎ ‎4.3‎ ‎4.2‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),原因是 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,二氧化硫表现　　　　　性。 ‎ ‎(2)下面是酸雨给人类造成的危害,其中不正确的是　。 ‎ A.腐蚀建筑物、雕塑等 B.污染水源 C.改良碱性土壤 D.损害庄稼 ‎(3)你认为减少酸雨的产生,可采取的措施是　　　　。 ‎ ‎①少用煤作燃料　②把工厂的烟囱造高　③燃料脱硫　④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤‎ C.①③⑤ D.①③④⑤‎ 答案　(1)2H2SO3+O22H2SO4　雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸又被空气中的氧气氧化成硫酸,降落下来形成酸雨　减小　自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸　还原　(2)C　(3)C 解析　(1)雨水的pH发生变化,其原因是亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸,酸性增强,当亚硫酸全部被氧化成硫酸后,pH不再变化;自来水常用氯气消毒,其中的氯气、次氯酸等能把亚硫酸氧化成硫酸,pH减小。(2)酸雨的危害极大,会危害农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备等。(3)少用煤作燃料以及对燃料进行脱硫处理,是减少酸雨的有效措施。开发新能源如氢能、核能等可以从根本上减少二氧化硫的排放。‎ 考点一　鉴别CO2与SO2气体的方法 29‎ ‎　　1.物理方法 ‎(1)嗅闻法:闻气味,有刺激性气味的是SO2,无气味的是CO2。‎ ‎(2)溶解法:收集等体积的两种气体,分别倒扣在水槽中,液面上升高的是SO2(相同温度下,SO2在水中的溶解度大于CO2)。‎ ‎(3)称重法:称量相同体积两种气体的质量,质量大的是SO2(SO2的密度大于CO2)。‎ ‎(4)降温法:降温、加压,先液化的是SO2(SO2的沸点比CO2的高,易液化)。‎ ‎2.化学方法 ‎(1)用品红溶液,能使品红溶液褪色的是SO2。‎ ‎(2)用pH试纸测两种气体分别溶于水形成的饱和溶液pH的大小,pH小的是SO2。‎ ‎(3)用酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化性溶液,能使溶液褪色的是SO2。‎ ‎5SO2+2MnO‎4‎‎-‎+2H2O2Mn2++5SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ SO2+Br2+2H2O4H++2Br-+SO‎4‎‎2-‎ ‎(4)用FeCl3溶液,溶液由棕黄色变为浅绿色的是SO2。‎ SO2+2Fe3++2H2O2Fe2++SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ ‎(5)用Ba(NO3)2溶液或硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是SO2。‎ ‎3SO2+2NO‎3‎‎-‎+2H2O3SO‎4‎‎2-‎+4H++2NO,Ba2++SO‎4‎‎2-‎BaSO4↓‎ ‎(6)用氢硫酸,出现浑浊的是SO2。‎ SO2+2H2S3S↓+2H2O ‎3.SO2、CO2混合气体的检验 SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:‎ 流程设计 检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2‎ 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 29‎ 注意　有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。‎ 典例1　(2017北京理综,10,6分)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确‎···‎的是(　　)‎ 溶液 现象 结论 A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性 B H2S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 D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H2SO3>H2SiO3‎ ‎　　答案　C　SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,与KMnO4发生了氧化还原反应。‎ ‎　　1-1　下列实验能证明某气体一定为SO2的是(　　)‎ ‎①使澄清石灰水变浑浊 ‎②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ‎③使品红溶液褪色 ‎④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ‎⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明 答案　D　①二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊;②酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,如HCl;③氯气也可以使品红溶液褪色;④二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液中生成碳酸钠,再加入氯化钡溶液也能产生可溶于稀盐酸的白色沉淀。‎ ‎　　1-2　下图是检验某无色气体A(SO2和CO2的混合气体)的装置图,按要求回答下列问题。‎ ‎(1)B中加入的试剂是　　　　　　,作用是　 　　　　。 ‎ 29‎ ‎(2)C中加入的试剂是　　　　　　,作用是　 　　　　　。 ‎ ‎(3)D中加入的试剂是　　　　　　,作用是　 　　　　。 ‎ ‎(4)实验时,C中应观察到的现象是 　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)品红溶液　检验SO2‎ ‎(2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并检验SO2是否除尽 ‎(3)澄清石灰水　检验CO2‎ ‎(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 · 解析　A是SO2和CO2的混合气体,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫可用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水。在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液的颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色,则不能证明二氧化硫已除尽。‎ 考点二　绿色化学与环境保护 ‎1.环境污染 主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。工业“三废”主要是指废气、废水和废渣。‎ 主要污染物及来源 主要危害 防治措施 ‎①污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物 ‎②来源:化石燃料的燃烧、工业烟尘 ‎①危害人体健康 ‎②破坏建筑物 ‎③影响动、植物生长 ‎④改变气候 ‎①开发新能源,减少化石燃料的燃烧 ‎②对工业废气进行处理 ‎③立法管理 ‎①污染物:重金属盐、耗氧有机物、洗涤剂 ‎②来源:工业废水、生活废水、实验室和医疗废水 ‎①污染饮用水,影响人畜健康 ‎②影响植物生长 ‎③形成水华、赤潮,影响水中生物生长 ‎①对废水进行无害化处理后排放 ‎②立法管理 ‎①污染物:重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾 ‎①使土壤板结、硬化 ‎②‎ ‎①对垃圾进行回收和分类处理,综合利用 29‎ ‎②来源:生活垃圾、工厂、化肥、农药、各种废水 使农作物减产和农产品品质降低 ‎②控制各种污水的排放 ‎　　2.常见环境污染及其成因 ‎3.绿色化学 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,即在化学产品的设计、开发和加工过程中减少或消除危险物质的使用。实现绿色化学的过程、目标及措施如下图所示:‎ 典例2　(2017课标Ⅲ,7,6分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)‎ A.PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物 B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 答案　C　氧化钙可与二氧化硫、氧气发生反应生成硫酸钙,从而减少二氧化硫的排放量,但不能减少温室气体CO2的排放量。‎ ‎　　2-1　下列有关水处理的离子方程式不正确的是(　　)‎ 29‎ A.沉淀法:加入Na2S处理含Hg2+废水,Hg2++S2-HgS↓‎ B.中和法:加入生石灰处理酸性废水,H++OH-H2O C.氧化法:加入次氯酸处理氨氮废水,2NH‎4‎‎+‎+3HClON2↑+3H2O+5H++3Cl-‎ D.混凝法:加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]使水中的悬浮颗粒发生凝聚,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+‎ 答案　B　A项,硫离子和汞离子反应可以生成难溶的硫化汞沉淀;B项,正确的离子方程式为CaO+2H+Ca2++H2O;C项,次氯酸具有强氧化性,可以和NH‎4‎‎+‎发生氧化还原反应;D项,Al3+水解得到的Al(OH)3胶体具有吸附性,可使悬浮颗粒发生凝聚。‎ ‎　　2-2　甲基丙烯酸甲酯[CH2C(CH3)COOCH3]是合成有机玻璃的单体。‎ 旧法合成的反应是:‎ ‎①(CH3)2CO+HCN(CH3)2C(OH)CN ‎②(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4CH2C(CH3)COOCH3+NH4HSO4‎ 新法合成的反应是:+CO+CH3OHCH2C(CH3)COOCH3‎ 与旧法相比,新法的突出优点是(　　)‎ A.原料无爆炸危险 B.原料都是无毒物质 C.没有副产物,原料利用率高 D.对设备腐蚀性较小 答案　C　CO、CH3OH都是可燃性物质,且CO有毒,A、B均不正确;新法中不用硫酸,对设备腐蚀性较小,但与旧法相比,新法最突出的优点是原子利用率可达100%,没有副产物,符合绿色化学思想,C正确,D不正确。‎ 考点三　硫元素的价态变化规律(教师专用)‎ 29‎ ‎1.-2是硫元素的最低价态,S‎-2‎只有还原性;S‎0‎、S‎+4‎既有氧化性,又有还原性,但S‎+4‎以还原性为主;+6是硫元素的最高价态,S‎+6‎只有氧化性(如浓H2SO4)。‎ ‎2.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态。如:‎ H2S‎-2‎S‎0‎S‎+4‎O2S‎+6‎O3‎ ‎3.硫元素处于相邻价态的物质间一般不发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间均不发生氧化还原反应。‎ ‎4.含硫物质的连续氧化 H2SSO2SO3H2SO4‎ SSO2SO3H2SO4‎ 符合ABCD转化关系的还有:‎ 氮元素 钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH 典例3　下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。‎ 29‎ ‎(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式: ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式: ‎ ‎　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)写出一个由D生成B的化学方程式: ‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)将5mL0.10mol·L-1的E溶液与10mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合。‎ ‎①写出反应的离子方程式:　; ‎ ‎②反应后溶液的pH　　　　7(填“大于”“小于”或“等于”),理由是　; ‎ ‎③加热反应后的溶液,其pH　　　　(填“不变”“增大”或“减小”),理由是　 ‎ ‎　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)S+H2H2S ‎(2)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O ‎(3)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O(合理即可)‎ ‎(4)①H2SO3+2OH-SO‎3‎‎2-‎+2H2O ‎②大于　Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性 ‎③增大　水解是吸热反应,加热使SO‎3‎‎2-‎水解程度增大,因而pH增大 解析　由题图及题意知,B和C是A的两种氧化物且B和C的相对分子质量之比为4∶5,由此可推出A是S,B是SO2,C是SO3,D是H2SO4,E是H2SO3。‎ ‎3-1　已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是(　　)‎ 29‎ A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应 C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生 D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 答案　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;D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫;B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。A项,X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性;B项,常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,所以不能完全反应;C项,浓硫酸和碳单质反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙溶液反应生成可溶性的碳酸氢钙;D项,工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、使用催化剂。‎ ‎　　3-2　在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:‎ ABCDE 当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:‎ ‎(1)A是　　　　,Y是　　　　,Z是　　　　。 ‎ ‎(2)当X是强酸时,E是　　　　,写出B生成C的化学方程式:　。 ‎ ‎(3)当X是强碱时,E是　　　　,写出B生成C的化学方程式:　。 ‎ 答案　(1)(NH4)2S　O2　H2O ‎(2)H2SO4　2H2S+3O22SO2+2H2O ‎(3)HNO3　4NH3+5O24NO+6H2O 29‎ 解析　由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,容易联想D分子比C分子多1个氧原子,则D可能是氧化物,而E为酸,则应为含氧酸。A为正盐,与强碱反应生成的物质能连续氧化,最后生成含氧酸,可推知A是铵盐:ANH3NONO2HNO3;而A与强酸反应时,生成的物质也能连续氧化,最后生成含氧酸,则A为硫化物(含S2-):AH2SSO2SO3H2SO4。综上所述可确定A是(NH4)2S。‎ A组　基础题组 ‎1.不能与SO2反应的物质是(　　)‎ A.浓硫酸 B.品红溶液 C.氢硫酸 D.硝酸钡溶液 ‎1.答案　A　A项,浓硫酸与SO2不反应;B项,SO2与品红作用生成不稳定的无色物质,即SO2可以使品红溶液褪色;C项,SO2与氢硫酸反应生成S单质和水;D项,SO2与硝酸钡溶液反应可生成硫酸钡沉淀。‎ ‎2.单质能发生如下图转化关系的元素是(　　)‎ 单质氧化物酸或碱盐 A.氯 B.硫 C.铝 D.铁 ‎2.答案　B　A项,一般条件下,氯气和氧气不反应,错误;B项,硫和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸可以与碱反应生成盐,正确;C项,铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝和水不反应,错误;D项,铁和氧气反应生成氧化铁或四氧化三铁,与水都不反应,错误。‎ ‎3.能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是(　　)‎ A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡 C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡 ‎3.答案　B　若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入稀盐酸后有气泡冒出,继续滴加稀盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分变质。‎ 29‎ ‎4.(2019北京石景山一模)向下列溶液中通入SO2,其中SO2的作用与SO2使酸性KMnO4溶液褪色原理相同的是(　　)‎ A.溴水褪色 B.品红溶液褪色 C.NaOH酚酞溶液褪色 D.石蕊溶液变红 ‎4.答案　A　A项,SO2使溴水褪色发生了反应:Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,SO2被Br2氧化,从而使溴水褪色,体现了SO2的还原性,与SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同;B项,SO2能使品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性;C项,通入SO2,NaOH酚酞溶液褪色,与SO2是酸性氧化物有关;D项,通入SO2,石蕊溶液变红,与SO2是酸性氧化物有关。‎ ‎5.(2020北京东城十一学校零模)下列说法正确的是(　　)‎ A.氯气和明矾都能用于自来水的杀菌消毒 B.常温下,浓硫酸和浓硝酸都能用铜制容器盛装 C.钢铁设备连接锌块或电源正极都可防止其腐蚀 D.酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等转化而成的 ‎5.答案　D　A项,氯气具有强氧化性,能杀菌消毒,明矾中的Al3+能水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮杂质,不能杀菌消毒,错误;B项,常温下,浓硝酸与铜会发生化学反应,不能用铜制容器盛装,错误;C项,钢铁设备连接锌块或电源负极都可防止其腐蚀,错误;D项,酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等转化而成的,所以防治酸雨的途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放,正确。‎ ‎6.(2019北京四中高三上月考)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中实验可以证明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,该沉淀能完全溶于稀硝酸 29‎ ‎6.答案　C　A项,试管a中实验可以证明SO2具有还原性;B项,试管b中溶液褪色,说明SO2具有漂白性;D项,试管d中能产生白色沉淀BaSO3,BaSO3能被稀硝酸氧化成BaSO4,实验时不会出现沉淀溶解的现象。‎ ‎7.(2020北京朝阳期末)下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是(　　)‎ 物质 用途 体现的性质 A SO2‎ 生产硫酸 还原性 B NH3‎ 生产碳酸氢铵 还原性 C SiO2‎ 制取硅单质 氧化性 D Fe2O3‎ 冶炼金属铁 氧化性 ‎7.答案　B　A项,二氧化硫生产硫酸,硫元素的化合价升高,体现了二氧化硫的还原性;B项,氨气生产碳酸氢铵,元素的化合价没有变化,未体现其还原性;C项,二氧化硅制取硅单质,硅元素的化合价降低,体现了二氧化硅的氧化性;D项,氧化铁的冶炼金属铁,铁元素的化合价降低,体现了氧化铁的氧化性。‎ ‎8.针对下列实验现象表述不正确的是(　　)‎ A.用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色 B.在表面皿中加入少量胆矾,再加入3mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色 C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀 D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成 ‎8.答案　A　80mL氯气不可能完全溶于20mL水中,A错误;胆矾中加入浓硫酸,由于浓硫酸具有吸水性,蓝色的CuSO4·5H2O会转化为白色的无水CuSO4,B正确;向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,会发生反应:SO2+H2O2H2SO4,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl,最终生成BaSO4白色沉淀,C正确;镁条在CO2中能继续燃烧生成白色的MgO和黑色的C,D正确。‎ ‎9.某同学设计了如下实验装置,进行浓硫酸与蔗糖的反应实验。‎ ‎(1)实验开始时,先在烧瓶中加入15g蔗糖,并滴入几滴水使蔗糖完全润湿,然后从分液漏斗中加入15mL浓硫酸,水的作用是　。 ‎ 29‎ ‎(2)实验中烧瓶内黑色物质疏松膨胀的原因是 ‎ ‎　(用化学方程式表示)。 ‎ ‎(3)为了检验实验中产生的CO2,请描述接口a之后的实验操作及现象: ‎ ‎　。 ‎ ‎9.答案　(1)稀释浓硫酸放热,加快反应速率 ‎(2)C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O ‎(3)将接口a处的气体,依次通过高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水,如果品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊,说明实验中产生了CO2‎ 解析　(1)浓硫酸滴到蔗糖上使蔗糖脱水炭化,滴入水的作用是稀释浓硫酸放热,加快反应速率。‎ ‎(2)浓硫酸滴到蔗糖上使蔗糖脱水炭化,碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,由于有气体生成使烧瓶内黑色物质疏松膨胀。‎ ‎(3)由于SO2与CO2的性质相似,均能使澄清石灰水变浑浊,SO2会干扰CO2的检验,所以接口a处的气体,应先通过高锰酸钾溶液除去SO2,在通过品红溶液检验SO2是否除尽,再通过澄清石灰水检验CO2,如果品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊,说明实验中产生了CO2。‎ ‎10.某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2的性质实验(夹持装置已省略)。‎ 请回答:‎ ‎(1)下列说法正确的是　　　　。 ‎ A.反应后,将试管Ⅰ中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色 B.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4‎ C.试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性 D.试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替 29‎ ‎(2)取下试管Ⅱ,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因:  ‎ ‎　。 ‎ ‎10.答案　(1)ABD ‎(2)SO2遇品红溶液生成不稳定的无色物质,受热释放SO2,溶液恢复红色;温度降低,SO2在品红溶液中溶解度增大,溶液颜色变浅 解析　(1)A项,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,反应结束后,试管Ⅰ中的白色固体为CuSO4,加入水中,溶液呈蓝色,正确;B项,SO2与BaCl2溶液不反应,但是取下试管Ⅲ并不断振荡,会发生反应:2BaCl2+2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4HCl,试管中出现浑浊是因为生成了BaSO4,正确;C项,试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色是说明SO2具有还原性,错误;D项,试管Ⅴ是尾气吸收装置,Na2CO3溶液可以吸收SO2,正确。‎ B组　提升题组　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎11.(2020北京海淀期中)某小组设计实验对硫燃烧的产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示。‎ 下列实验事实与所得结论相符的是(　　)‎ 实验事实 所得结论 A 湿润的品红试纸褪色 证明硫燃烧的产物中有SO2‎ B 湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体 证明硫的燃烧产物能被还原成硫 C 湿润的蓝色石蕊试纸变红 证明硫的燃烧产物中有酸类物质 D 加入BaCl2溶液产生白色沉淀 证明硫的燃烧产物中有SO3‎ ‎11.答案　A　A项,湿润的品红试纸褪色,说明生成的物质具有漂白性,则证明硫燃烧时生成了二氧化硫,正确;B项,湿润的Na2S试纸上出现淡黄色固体,说明硫离子被氧化剂氧化为硫单质,瓶内氧气也具有氧化性,不一定是二氧化硫被还原,错误;C项,湿润的蓝色石蕊试纸变红,是因为二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使 29‎ 蓝色石蕊试纸变红,二氧化硫不是酸,是酸性氧化物,错误;D项,硫与氧气燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,错误。‎ ‎12.(2019北京东城期末)同学们用如下所示实验,探究SO2及其水溶液的性质:‎ 图1‎ 图2‎ 图3‎ ⅰ.SO2溶于水 ⅱ.向ⅰ的水溶液中滴入品红溶液 ⅲ.将ⅱ的溶液加热 下列说法正确的是(　　)‎ A.ⅰ的溶液呈酸性,是由于SO2+H2OH2SO32H++SO‎3‎‎2-‎ B.ⅱ中品红溶液褪色,不足以证明具有漂白性的是SO2‎ C.ⅲ中溶液恢复红色,一定是H2SO3分解造成的 D.上述实验涉及SO2的溶解性和强氧化性 ‎12.答案　B　A项,H2SO3是二元弱酸,分步电离且以第一步电离为主:H2SO3H++HSO‎3‎‎-‎;B项,品红溶液褪色,说明溶液中某微粒具有漂白性,这种微粒可能是SO2,也可能是H2SO3、HSO‎3‎‎-‎等;C项,ⅲ中溶液恢复红色,可能是H2SO3分解造成的,也可能是不稳定的无色化合物分解造成的;D项,题述实验涉及了SO2的溶解性和漂白性。‎ ‎13.(2019北京四中高三上月考)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是(　　)‎ A.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4‎ B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中 C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4‎ D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性 ‎13.答案　C　A项,用硫黄矿制硫酸时,第一步只能将硫单质氧化成SO2;B项,酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以SO‎4‎‎2-‎的形式进入土壤中;D项,土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度比ZnS小,而不是CuS很稳定,也不是CuS不具有还原性。‎ ‎14.(2019北京朝阳期末)由硫元素组成的几种物质存在下列转化关系:‎ 29‎ 浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S 下列判断不正确的是(　　)‎ A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明SO2有酸性氧化物的性质 C.反应③的原子利用率是100%‎ D.反应④中稀硫酸作还原剂 ‎14.答案　D　A项,反应①中铜与浓硫酸反应,浓硫酸作氧化剂将单质铜氧化为Cu2+;B项,反应②符合“酸性氧化物+碱盐+水”,体现了SO2酸性氧化物的性质;C项,反应③为Na2SO3+SNa2S2O3,该反应原子利用率是100%;D项,反应④为S2O‎3‎‎2-‎+2H+SO2↑+S↓+H2O,S2O‎3‎‎2-‎自身发生歧化反应,稀硫酸既不作氧化剂也不作还原剂。‎ ‎15.(2019北京西城二模)某小组利用下面的装置进行实验,②、③中溶液均足量,操作和现象如下表。‎ 实验 操作 现象 Ⅰ 向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量 ‎②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡 Ⅱ 向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量 现象同实验Ⅰ 资料:CaS遇水完全水解。‎ 由上述实验得出的结论不正确的是(　　)‎ A.③中白色浑浊是CaCO3‎ B.②中溶液pH降低的原因是H2S+Cu2+CuS↓+2H+‎ C.实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是CO2+H2O+S2-CO‎3‎‎2-‎+H2S D.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱 ‎15.答案　C　实验Ⅰ①中CO2过量,发生的反应是2CO2+2H2O+S2-2HCO‎3‎‎-‎+H2S,C错误。‎ 29‎ ‎16.(2019北京通州期末)如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液,均可证明SO2有还原性 B.关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中每消耗1molNa2O2,转移电子数为NA C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用饱和石灰水 D.实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性 ‎16.答案　A　A项,因酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液均具有强氧化性,均可与二氧化硫发生氧化还原反应使溶液颜色发生变化,均可证明SO2有还原性;B项,关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中发生反应:SO2+Na2O2Na2SO4,每消耗1molNa2O2,转移电子数为2NA;C项,为防止环境污染,装置C和E中的试剂应均取用浓氢氧化钠溶液,保证未反应的SO2吸收完全,避免造成污染;D项,实验过程中不能体现硫酸的强氧化性。‎ ‎17.(2020北京朝阳期中)将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1mol·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究体系中微粒间的相互作用,实验记录如下:‎ 实验记录 pH变化 溶液中 是否产 生沉淀 BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀 Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀 29‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HSO‎3‎‎-‎ B.曲线c所示溶液中发生反应:2Ba2++O2+2SO2+2H2O2BaSO4↓+4H+‎ C.与曲线a、b、c对比,可知曲线d所表示的过程中NO‎3‎‎-‎是氧化SO2的主要微粒 D.依据该实验预测0.2mol·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2‎ ‎17.答案　C　A项,二氧化硫易溶于水,可以和水发生反应生成亚硫酸,即曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HSO‎3‎‎-‎,正确;B项,BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀,说明二氧化硫不能和BaCl2溶液(无氧)发生反应,曲线c表示BaCl2溶液(有氧),有白色沉淀生成,说明在溶液中氧气把二氧化硫氧化为SO‎4‎‎2-‎,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,正确;C项,与曲线a、b、c对比,可知曲线d所表示的过程中氧气是氧化SO2的主要微粒,错误;D项,由Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀知,二氧化硫通入含NO‎3‎‎-‎的溶液中即可被氧化,故0.2mol·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,正确。‎ ‎18.(2020北京牛栏山一中月考)为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出了若干烟气“脱硫”“脱硝”的方法。‎ ‎(1)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是　。 ‎ ‎(2)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是　。 ‎ ‎(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2、NO转化为SO‎4‎‎2-‎、NO‎3‎‎-‎,均为放热反应。‎ ‎①在下图中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。‎ ‎②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 29‎ ‎③一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如下图,SO2的脱除率高于NO,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出1种即可)。 ‎ ‎④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见上图,则此吸收液中烟气转化生成的NO‎3‎‎-‎和Cl-的物质的量之比为　　　　　(写最简整数比)。 ‎ ‎18.答案　(1)2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2‎ ‎(2)4NH3+6NO5N2+6H2O ‎(3)①‎ ‎②SO2+ClO-+H2OSO‎4‎‎2-‎+Cl-+2H+‎ ‎③SO2在水中的溶解度大于NO;SO2在溶液中的还原性强于NO;SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO(答出1点即可)‎ ‎④2∶13‎ 解析　(1)SO2中的S元素为+4价,CaSO4中的S元素为+6价,S元素的化合价升高,反应过程中需要氧化剂,应为空气中的O2,即2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。‎ ‎(2)根据题意知,反应物为NH3和NO,生成物为N2和H2O,书写化学方程式时注意配平和标注反应条件:4NH3+6NO5N2+6H2O。‎ ‎(3)②根据题意知,SO2被氧化为SO‎4‎‎2-‎,则ClO-被还原,还原产物为Cl-;控制溶液的pH=5.5,为弱酸性环境,则NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是SO2+ClO-+H2OSO‎4‎‎2-‎+Cl-+2H+。‎ 29‎ ‎④在相同条件下,SO2和NO的体积比为二者的物质的量比,所以n(SO2)∶n(NO)=4∶1。设烟气中NO的物质的量为xmol,50℃时NO的脱除量为xmol×80%=0.8xmol,则SO2的脱除量为4xmol ‎×100%=4xmol;设反应消耗ClO-的物质的量为ymol,根据得失电子守恒知:3×0.8xmol+2×4xmol=‎ ‎2×ymol,解得y=5.2x,根据原子守恒得n(NO‎3‎‎-‎)∶n(Cl-)=n(NO)∶n(ClO-)=0.8xmol∶5.2xmol=2∶13。‎ ‎19.(2019北京东城期末)含SO2废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。‎ ‎(1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有　　　　亿吨SO2排放到大气中(假设S全部转化为SO2)。 ‎ ‎(2)下列物质中,能吸收SO2的有　　　　(填序号)。 ‎ a.氨水　b.酸性KMnO4溶液　c.生石灰　d.Na2CO3溶液 ‎(3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收烟气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O过程如下:‎ 已知:‎ 溶液(1mol/L)‎ ‎(NH4)2SO3‎ NH4HSO3‎ pH(25℃)‎ ‎8.0‎ ‎4.6‎ ② ‎“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比变　　　　(填“大”或“小”)。 ‎ ‎②(NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是 　。 ‎ ③ 用不同的溶液A吸收SO2时,SO2吸收率和放空废气含NH3量的变化如下图。‎ 解释图中放空废气含NH3量增大的原因:随n[(NH4)2SO3]∶n(NH4HSO3)的增大,‎ ‎　。 ‎ 29‎ 注:不同溶液A的体积相同,所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同。‎ ‎④“制备”过程中,溶液B中发生的反应方程式是 。‎ ‎(4)检验产品(NH4)2SO3·H2O中含有少量SO‎4‎‎2-‎的方法如下:取少量产品加水溶解, ‎ ‎　(将实验操作和现象补充完整)。 ‎ ‎19.答案　(1)0.32‎ ‎(2)abcd ‎(3)①小　②SO‎3‎‎2-‎和NH‎4‎‎+‎都水解,前者程度更大,使溶液中c(OH-)>c(H+)　③溶液中c(NH‎4‎‎+‎)和c(OH-)均增大,使NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+平衡向右移动,促使NH3逸出　④NH4HCO3+NH4HSO3(NH4)2SO3·H2O↓+CO2↑‎ ‎(4)加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生 解析　(1)直接以亿吨作为单位进行计算,相同物质的量时,SO2的质量恰是S的2倍,所以生成的二氧化硫的质量为8亿吨×2%×2=0.32亿吨。‎ ‎(2)SO2与所给的四种物质都能反应,四种物质都能吸收SO2。‎ ‎(3)①“吸收”的过程就是溶液中(NH4)2SO3转化为NH4HSO3的过程,所以“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比将变小;‎ ‎②NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+,SO‎3‎‎2-‎+H2OHSO‎3‎‎-‎+OH-,溶液呈碱性,说明SO‎3‎‎2-‎的水解程度比NH‎4‎‎+‎的水解程度大,使溶液中c(OH-)>c(H+);‎ ‎③从NH‎4‎‎+‎水解平衡移动的角度来解释,随着n[(NH4)2SO3]∶n(NH4HSO3)的增大,溶液中c(NH‎4‎‎+‎)和c(OH-)均增大,使NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+平衡向右移动,促使溶液中的NH3逸出;‎ ‎④溶液B中有(NH4)2SO3和NH4HSO3,加入NH4HCO3溶液,只有NH4HSO3与其反应,反应方程式为NH4HCO3+NH4HSO3(NH4)2SO3·H2O↓+CO2↑。‎ ‎(4)检验SO‎4‎‎2-‎,通常要先加过量的盐酸,排除干扰离子,再加BaCl2溶液进行检验。‎ ‎20.(2019北京理综,28,16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。‎ ‎(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。‎ 29‎ ‎①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②试剂a是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)‎ 实验二:验证B的成分 ① 写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式: ‎ ‎　。 ‎ ‎②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是　。 ‎ ‎(3)根据沉淀F的存在,推测SO‎4‎‎2-‎的产生有两个途径:‎ 途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。‎ 途径2:实验二中,SO‎3‎‎2-‎被氧化为SO‎4‎‎2-‎进入D。‎ 实验三:探究SO‎4‎‎2-‎的产生途径 ‎①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有　　　　;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②实验三的结论:　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 ‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO‎4‎‎2-‎生成。‎ ‎(6)根据上述实验所得结论:  ‎ ‎　。 ‎ ‎20.答案　(1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ‎②饱和NaHSO3溶液 29‎ ‎(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O2Ag(NH3‎)‎‎2‎‎+‎+SO‎3‎‎2-‎+4H2O ‎②H2O2溶液,产生白色沉淀 ‎(3)①Ag+　Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4‎ ‎②途径1不产生SO‎4‎‎2-‎,途径2产生SO‎4‎‎2-‎ ‎(4)2Ag++SO2+H2OAg2SO3↓+2H+‎ ‎(6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO‎4‎‎2-‎的速率,碱性溶液中SO‎3‎‎2-‎更易被氧化为SO‎4‎‎2-‎ 解析　(1)②Cu和浓H2SO4反应时会有硫酸酸雾形成,饱和NaHSO3溶液的作用是除去SO2中的H2SO4酸雾。‎ ‎(2)②沉淀D中加过量稀盐酸后过滤得到滤液E,滤液E中含有BaCl2和少量H2SO3,加入H2O2溶液产生白色沉淀即可证明H2SO3存在。‎ ‎(3)①Ag2SO4是微溶物,A中会含有少量的Ag+和SO‎4‎‎2-‎。‎ ‎(6)由实验二知,SO2通入AgNO3溶液中主要生成Ag2SO3沉淀,由(5)知,混合物放置一段时间有Ag和SO‎4‎‎2-‎生成,则可得在实验条件下,SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO‎4‎‎2-‎的速率;由实验二分析知,碱性溶液中SO‎3‎‎2-‎更易被氧化为SO‎4‎‎2-‎。‎ 29‎