高考化学一轮复习题库硫及其化合物高考

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第三讲 硫及其化合物 一、选择题 1．下列说法正确的是( ) A．SO2 和 SO3 都是酸性氧化物，二者的水溶液都是强酸 B．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化 C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的 SO3 D．富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸 解析 SO2 溶于水形成亚硫酸，亚硫酸是弱酸，A 项错误；常温下铜片和浓硫酸不反应，加热条件 下才反应，B 项错误；硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的 SO2，C 项错误。 答案 D 2．下列有关 SO2 的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是( )。 解析 因 SO2 为酸性氧化物，遇酚酞不变色，SO2 能使品红溶液褪色；SO2 具有强还原性，被 HNO3 氧化为 SO2－ 4 、SO 2－ 4 与 Ba2＋生成白色沉淀；SO2 与 BaCl2 不反应；所以选 C。 答案 C 3．如图，利用培养皿探究 SO2 的性质。实验时向 Na2SO3 固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣 在上面。 下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是 ( )。 选项 实验现象 解释 A BaCl2 溶液变浑浊 SO2 与 BaCl2 溶液反应产生了 BaSO3 沉淀 B Na2S 溶液变浑浊 SO2 与 Na2S 溶液反应产生了 S 单质 C 酸性 KMnO4 溶液褪色 SO2 具有还原性 D 品红溶液褪色 SO2 具有漂白性 解析 SO2 与水反应生成 H2SO3，H2SO3 为中强酸，不与 BaCl2 溶液反应。 答案 A 4．下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方 案是 ( )。 A．铜与浓硫酸共热 B．用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸 C．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解 D．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解 解析 A 项有 SO2 生成；B 项耗能较多；C 项也耗能过多。 答案 D 5．下列四种溶液中一定存在 SO 2－ 4 的是 ( )。 A．向甲溶液中加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀 B．向乙溶液中加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解 C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生 D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生 解析 甲溶液中可能存在 SO2－ 3 、CO 2－ 3 或 Ag＋；乙溶液可能存在 Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中 存在 SO 2－ 3 和 HSO－ 3 ，会被氧化成 SO2－ 4 ，无法判断。 答案 C 6．将一定量的锌与 100 mL 18.5 mol/L 的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体 A 33.6 L(标准状 况)。将反应后的溶液稀释至 1 L，测得溶液中 c(H＋)＝0.1 mol/L，则下列叙述中错误的是( ) A．反应中消耗的 Zn 的质量为 97.5 g B．气体 A 中 SO2 和 H2 的体积比为 1∶4 C．反应中被还原的元素只有一种 D．反应中共转移电子 3 mol 解析 解答本题应注意以下两点：(1)生成的 33.6 L 气体可能是 SO2 和 H2 的混合气体。 (2)假设反应的 Zn 一部分还原出 SO2，一部分还原出 H2，设未知数、列方程式计算。 答案 C 7．宁夏的硒砂瓜现今已享誉区内外，西瓜富含硒元素，有延年益寿、抗衰老、抗癌作用，因之得名“硒 砂瓜”。二氧化硒(Se)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓 HNO3 或浓 H2SO4 反应生成 SeO2 以回收 Se。在回收过程当中涉及到如下化学反应：①SeO2＋4KI＋4HNO3―→Se＋ 2I2＋4KNO3＋2H2O；②Se＋2H2SO4(浓)―→2SO2↑＋SeO2＋2H2O。下列有关叙述正确的是( ) A．SeO2、H2SO4(浓)、I2 的氧化性由强到弱的顺序是 H2SO4(浓)＞SeO2＞I2 B．①中 Se 是氧化产物，I2 是还原产物 C．反应①中 KI 是氧化剂，SeO2 是还原剂 D．反应①中每有 0.6 mol I2 生成，转移电子数目为 2.4NA 解析 由氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性，故由①知，氧化性：SeO2＞I2，由②知 H2SO4＞SeO2， 故 A 正确；①中 SeO2 是氧化剂，Se 是还原产物；KI 是还原剂，I2 是氧化产物，每有 0.6 mol I2 生成，转移 电子数目为 1.2NA，故 B、C、D 错。 答案 A 二、非选择题[ 8．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下： 方法一 (1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是________(填序号)。 (2)甲同学取 6.4 g 铜片和 10 mL 18 mol·L－1 浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后 并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主 要成分。设计下列实验。 实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。 实验现象：_________________________________________________。 实验结论：所得灰白色固体的化学式为________。 (3)乙同学还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质 又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)________________。 直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫 酸剩余。他这样认为的理由是 __________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 方法二 (4)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O2===== △ 2CuO，CuO＋ H2SO4===CuSO4＋H2O。对比甲同学的方案，你认为丙同学的优点是①____________________， ②____________________。 方案三 (5)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的 化学反应方程式：_______________________________________________________________。 解析 (1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性，选 B、D。(2)浓硫酸有吸水性、脱水性，在试管底部看到 的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫，在加热条件下 硫可被浓硫酸氧化。(4)丙同学的方案用 H2SO4 的量少，且没有有毒气体二氧化硫产生。(5)铜有还原性， 被氧化成铜离子，过氧化氢有氧化性，被还原为水，稀硫酸提供氢离子。 答案 (1)BD (2)灰白色物质溶解，溶液变为蓝色 CuSO4 (3)S＋2H2SO4(浓)===== △ 3SO2↑＋2H2O 随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应 (4)①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少 ②不产生污染物 SO2 (5)H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O 9.下列 A～I 九种物质之间的转化关系如图所示，其中部分生成物或反应条件已略去。已知 A 在常温下为黑 色固体单质，常温下 C、E、F 都是无色气体。 请回答下列问题： (1)C 的固体名称________，F 的化学式是________。 (2)A 与 B 反应的化学方程式是_________________________________________________ __________________________________________________。 (3)G 与 H 反应的离子方程式是_________________________________________________ __________________________________________________； E 转变为 H 和 I 的离子方程式是________________________________________________ __________________________________________________。 解析 由题中 A 在常温下为黑色固体单质，可推测 A 为碳单质，因 A＋B―→C＋D＋E，其中 C、E 为 无色气体，可推测是碳单质与浓酸之间的反应，再结合框图转化关系与反应条件，推测 E 为 SO2，C 为 CO2，则进一步确定Ⅰ中含 SO2－ 4 ，H 中含 Cl－，F 为 O2，G 为 Na2CO3，则 B 为浓硫酸，将以上推测 代入题中验证，可知推测正确。 答案 (1)干冰 O2 (2)C＋2H2SO4(浓)===== △ 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (3)CO2－ 3 ＋2H＋===CO2↑＋H2O SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO2－ 4 ＋2Cl－ 10．某同学欲研究 SO2 的性质。(1)将相关的含硫物质按一定的规律和方法分为如下表所示 3 组，则第 2 组 中物质 X 的化学式是_____。 第 1 组 第 2 组 第 3 组 S(单质) SO2、X、Na2SO3、 NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4 (2)利用下图所示的装置研究 SO2 的性质： (熔点：SO2－76.1 ℃，SO3 16.8 ℃，沸点：SO2－10 ℃，SO3 45 ℃) ①装置Ⅰ模拟工业生产中 SO2 催化氧化的反应，其化学方程式是 _____________________________________________________________。 ②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是 _____________________________________________________________； 装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成 Mn2＋，同时 pH 降低，则该反应的离子方程式是 ________________________________________________________。 ③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有 40 mL 2.5 mol·L－1 NaOH 溶液。反应后增重 4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 解析 (1)对比第 2、3 组的物质可知，第 2 组中的 X 为 H2SO3。(2)工业生产中 SO2 催化氧化的反应 的化学方程式为 2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3，书写时注意该反应为可逆反应和反应条件。甲同学按Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，根据题目所给 SO2 和 SO3 的熔、沸点及冰水浴，可知装置Ⅱ的作用是 使 SO3 凝结成固体与 SO2 分离，便于实验的进行，减少干扰。乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置， NaOH 的物质的量为 0.1 mol，反应后增重的质量为 SO2，SO2 的物质的量为 0.075 mol，NaOH 与 SO2 的物质的量之比为 4∶3，所以产物既有 Na2SO3 又有 NaHSO3，化学方程式为 3SO2＋ 4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O。 答案 (1)H2SO3 (2)①2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3 ②使 SO3 凝结成固体与 SO2 分离 5SO2＋2H2O＋2MnO－ 4 ===5SO2－ 4 ＋2Mn2＋＋4H＋ ③3SO2＋ 4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O 11．某待测溶液中可能含有 SO2－ 4 、SO2－ 3 、CO2－ 3 、HCO－ 3 、NO－ 3 、Cl－、Br－中的若干种及一种常见金属阳离 子(Mn＋)，现进行如下实验(每次实验所用试剂均是足量的，鉴定中某些成分可能没有给出)。 请回答下列问题： (1)根据上述框图信息填写下表(不能确定的不填)。 肯定存在 的离子 肯定没有 的离子 沉淀 D 化学式或 离子符号 (2)待测溶液中是否有 SO2－ 3 、SO2－ 4 ______________。若气体 D 遇空气变红色，则生成沉淀 D 时肯 定发生的反应的离子方程式为______________，形成沉淀 B 时反应的离子方程式为______________。 (3)若 Mn＋为常见金属阳离子且原子序数不大于 20，则要确定它具体是何种离子的方法是 ______________________________________________________。 解析 由沉淀 A 与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀 D 为 BaSO4，故溶液中 SO2－ 3 、SO 2－ 4 至 少有一种；由每次实验所用试剂均足量知溶液 A 中含有 Ba2＋，在加 入碱后能得到白色沉淀 B，则原待测 溶液中一定含有 HCO－ 3 ；溶液 B 中加入足量的氯水后仍得到无色溶液，说明原待测液中无 Br－，不能确定 是否有 NO－ 3 、CO2－ 3 、Cl－。若气体 D 遇空气变红色时，表明 D 中肯定有 NO，沉淀 A 中肯定有 BaSO3。 原子序数不大于 20 的金属阳离子有 Li＋、Be2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、K＋、Ca2＋，Al3＋与 HCO－ 3 ， SO 2－ 3 或 SO 2－ 4 与 Ca2＋不能大量共存，故金属阳离子不可能是 Al3＋或 Ca2＋；由待测溶液与浓 NaOH 溶液混 合后无明显变化知溶液中没有 Mg2＋，结合 Mn＋为常见离子且原子序数不大于 20 知 Mn＋只能是 Na＋或 K＋， 可通过焰色实验来确定是钾还是钠。 答案 (1) 肯定存在的 离子 肯定不存在的离子 白色沉淀 D 化学式或 离子符号 HCO－ 3 Br－ BaSO4 (2)SO2－ 3 、SO 2－ 4 至少有一种 3BaSO3＋2H＋＋2NO－ 3 ===2NO↑＋3BaSO4↓＋H2O HCO－ 3 ＋Ba2＋＋ OH－===BaCO3↓＋H2O (3)做焰色反应实验，若透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰，说明是钾；若不透过蓝色钴玻璃片观 察到黄色火焰，则说明是钠