2020届高考化学一轮复习（山西专用版）氧、硫及其重要化合物作业

2020届高考化学一轮复习（山西专用版）氧、硫及其重要化合物作业

第3讲　氧、硫及其重要化合物 A组　基础题组 ‎1.(2019山东泰安模拟)自然界的硫循环如下图所示,下列说法不正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.①和②中硫元素均被氧化 B.①是自然界形成酸雨的唯一原因 C.含硫有机物和含硫无机物可相互转化 D.控制化石燃料的使用可以减少SO2排放 答案　B　氮的氧化物还能形成酸雨,因此①不是自然界形成酸雨的唯一原因,B错误。‎ ‎2.(2018河北武邑高三检测)下列对SO2和SO3的叙述正确的是　(　　)‎ A.通常条件下,SO2是无色、无味的气体,易溶于水 B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸 C.都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现 D.都能跟碱液反应 答案　D　二氧化硫是具有刺激性气味的气体,故A错误;SO2+H2O H2SO3、SO3+H2O H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,故B错误;三氧化硫没有漂白性,二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不稳定,在加热条件下易恢复为原来颜色,故C错误;二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,故D正确。‎ ‎3.甲、乙、丙、丁四种溶液中一定存在SO‎4‎‎2-‎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酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生 答案　C　甲溶液中若存在SO‎3‎‎2-‎或CO‎3‎‎2-‎或Ag+,也会产生白色沉淀;乙溶液中若存在Ag+,也会有相同现象;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在SO‎3‎‎2-‎或HSO‎3‎‎-‎,会被氧化成SO‎4‎‎2-‎,再加入Ba(NO3)2溶液也会产生白色沉淀。‎ ‎4.由下列实验操作及现象,可以推出相应结论的是(　　)‎ 实验操作 实验现象 实验结论 A 溶液中加入K3[Fe(CN)6]‎ 有蓝色沉淀生成 溶液中含有Fe2+‎ B 向样品溶液中加入淀粉溶液 溶液变为蓝色 溶液中含有I-‎ C 向样品溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸 有白色沉淀生成 溶液中含有SO‎4‎‎2-‎ D 向样品溶液中加入过量稀盐酸 生成气体使品红溶液褪色 溶液中含有SO‎3‎‎2-‎ 答案　A　A项,Fe2+和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成特征蓝色沉淀,所以该实验可以检验Fe2+,故A正确;B项,向样品溶液中加入淀粉溶液,溶液变为蓝色,说明溶液中含有碘单质,结论错误,故B错误;C项,向样品溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸,有白色沉淀生成,溶液中可能含有SO‎4‎‎2-‎或Ag+,结论错误,故C错误;D项,向样品溶液中加入过量稀盐酸,生成的气体使品红溶液褪色,说明溶液中含有SO‎3‎‎2-‎或HSO‎3‎‎-‎,结论错误,故D错误。‎ ‎5.(2018江西九江期末)高温下硫酸亚铁发生反应:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀是(　　)‎ A.BaS B.BaSO3‎ C.BaSO4 D.BaSO3和BaSO4‎ 答案　C　混合气体中含有SO3,将生成的气体通入氯化钡溶液中发生: SO3+H2O H2SO4, 则没有 SO3逸出,H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl,则有BaSO4 沉淀生成;因为H2SO3为弱酸,酸性弱于HCl和H2SO4,则不能与氯化钡反应,得不到BaSO3沉淀;且该反应生成的气体与氯化钡不会生成BaS。‎ ‎6.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是(　　)‎ A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成 B.该装置涉及的反应有化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应 C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2 2CaSO4+2CO2‎ D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标 答案　B　装置内发生的反应有CaO+SO2CaSO3(化合反应),CaCO3CaO+CO2↑(分解反应),2CaSO3+O22CaSO4(化合反应,属于氧化还原反应),无置换反应发生。‎ ‎7.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。‎ 实验步骤:‎ ‎①组装仪器,检查装置气密性;‎ ‎②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;‎ ‎③将铜丝上提离开液面,停止加热。‎ ‎(1)检査虚线框内装置气密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)仪器A的名称是　　　　　　　　　,仪器B的作用是　　　　　　,仪器D 中所盛药品是　。 ‎ ‎(3)A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)实验后,为避免有害气体逸散到空气中,拆除装置前,应当采取的操作是　。 ‎ ‎(5)实验后仪器A中有白色固体产生,将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。不可直接向仪器A中加水的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)关闭旋塞E,在装置C中加水没过导管口,给A装置微热,装置C中导管口有气泡冒出,撤去热源后,导管内有一段稳定的液柱,说明气密性良好 ‎(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)　防倒吸　碱石灰(合理答案均可)‎ ‎(3)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O ‎ ‎(4)打开旋塞E,从E处管口向A中鼓入足量空气 ‎(5)混合时放热,白色固体溶解,溶液变为蓝色　水加入浓硫酸中,放出大量热,会造成液体飞溅 解析　(2)SO2在水中的溶解度较大,所以装置B的作用是防止倒吸;仪器D的作用是吸收尾气中的SO2,防止污染空气,所以应盛装碱性固体。‎ ‎(4)反应后装置A、B、C中都会有一定量残留的SO2,可通过不断鼓入空气将残留的SO2全部赶入装置D中被吸收。‎ ‎(5)反应中虽然有水生成,但由于浓硫酸具有吸水性,将生成的水吸收,没有得到硫酸铜溶液,出现的白色固体是无水硫酸铜,将A中的混合物转移至盛有少量水的烧杯中时,浓硫酸被稀释,放出大量的热,无水硫酸铜溶解于水得到蓝色的硫酸铜溶液。浓硫酸稀释时应当是“酸入水”,否则会引起液体飞溅,因此不能直接向仪器A中加水。‎ ‎8.资料显示:锌与浓硫酸共热除生成二氧化硫气体外,还可能产生氢气;在加热的条件下二氧化硫可被CuO氧化。为验证该反应的气体产物及性质,设计了如下图所示的实验装置(设锌与浓硫酸共热时产生的气体为X)。‎ ‎(1)上述装置的连接顺序为:气体X→A→　　→A→　　→　　→　　→D。 ‎ ‎(2)反应开始后,观察到第一个装置A中的品红溶液褪色,实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)装置 C中的NaOH溶液能用下列　　　　代替。 ‎ a.酸性KMnO4溶液　　b.CaCl2溶液 c.饱和NaHSO3溶液 装置D的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)气体X中可能含有H2的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)C　B　E　F　(2)恢复红色　(3)a　防止空气中的水蒸气进入F　(4)浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应产生氢气 解析　(1)生成的SO2可以用品红溶液检验,为防止对后续实验造成干扰,需要除去SO2,可以用氢氧化钠溶液,为检验是否除尽,还需要再通过品红溶液,另外氢气与氧化铜反应前还需要干燥氢气,氢气还原黑色CuO变成红色的Cu,同时产生水,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和CuSO4反应生成蓝色的CuSO4·5H2O,最后还需要防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,因此装置的连接顺序为气体X→A→C→A→B→E→F→D。‎ ‎(2)SO2的漂白是不稳定的,所以实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为溶液又由无色变为红色。‎ ‎(3)根据以上分析可知装置C的作用是吸收SO2。酸性KMnO4溶液能吸收SO2,故a正确;CaCl2溶液不能吸收SO2,故b错误;饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2,故c错误。‎ ‎(4)Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2。‎ ‎9.如图表示某固态单质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。‎ ‎(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:                。  ‎ 答案　(1)S+H2H2S ‎(2)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O ‎(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(答案合理即可)‎ 解析　常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2等,而能与空气中成分反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应,B、C的相对分子质量之比为4∶5,确定A为单质硫,B为SO2,SO2和SO3的相对分子质量之比为4∶5,D为H2SO4,硫酸是重要的工业原料,化合物E应为H2SO3。代入验证,符合题意。‎ ‎10.硫的化合物丰富多彩,且都有一定的用途。‎ ‎(1)用于橡胶工业的硫化剂S2Cl2的分子结构中每个原子均满足8电子稳定结构,S2Cl2的电子式为　。 ‎ S2Cl2遇水很容易发生反应生成一种淡黄色固体和两种气体,该反应的化学方程式为　。 ‎ ‎(2)用作氧化剂的过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]属于离子化合物,易溶于水,其可以以硫酸铵[(NH4)2SO4]为原料制备。‎ ‎①(NH4)2SO4溶液呈酸性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示),(NH4)2SO4溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若硫酸铵溶液的浓度为250 g·L-1,其溶质的物质的量浓度是　　　　　mol·L-1。 ‎ ‎③(NH4)2S2O8在Ag+的催化作用下能将Mn2+氧化成MnO‎4‎‎-‎,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Na2S2O4在空气分析中常用来吸收氧气,当吸收氧气、水蒸气时,若还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶1,则产物为　　　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ 答案　(1)··Cl‎··‎‎··‎··S‎··‎‎··‎··S‎··‎‎··‎··Cl‎··‎‎··‎··　2S2Cl2+2H2O 4HCl↑+SO2↑+3S↓‎ ‎(2)①NH‎4‎‎+‎+H2O NH3·H2O+H+　c(NH‎4‎‎+‎)>c(SO‎4‎‎2-‎)>c(H+)>c(OH-)　②1.89　③2Mn2++5S2O‎8‎‎2-‎+8H2O 2MnO‎4‎‎-‎+10SO‎4‎‎2-‎+16H+‎ ‎(3)NaHSO4和NaHSO3‎ 解析　(1)S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl,电子式为··Cl‎··‎‎··‎··S‎··‎‎··‎··S‎··‎‎··‎··Cl‎··‎‎··‎··;由题意可知S2Cl2与H2O反应生成S、HCl、SO2,化学方程式为2S2Cl2+2H2O 4HCl↑+SO2↑+3S↓。(2)①NH‎4‎‎+‎水解而使(NH4)2SO4溶液呈酸性,水解方程式为NH‎4‎‎+‎+H2O NH3·H2O+H+;(NH4)2SO4水解很微弱,则c(NH‎4‎‎+‎)>c(SO‎4‎‎2-‎)>c(H+)>c(OH-)。②c=[250÷(18×2+32+16×4)]mol·L-1=1.89 mol·L-1。③根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得离子方程式2Mn2++5S2O‎8‎‎2-‎+8H2O 2MnO‎4‎‎-‎+10SO‎4‎‎2-‎+16H+。(3)根据还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶1可得反应的化学方程式为Na2S2O4+O2+H2O NaHSO4+NaHSO3,则产物为NaHSO4和NaHSO3。‎ B组　提升题组 ‎11.(2018陕西西安联考)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.分离器中的物质分离操作为过滤 B.膜反应器中,增大压强有利于提高反应速率和HI的平衡转化率 C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”‎ D.碘循环工艺的总反应为2SO2+4H2O+I2 H2+2H2SO4+2HI 答案　C　反应器中的反应为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI。A项,H2SO4和HI互溶,不能用过滤法分离,错误;B项,膜反应器中的反应为2HI(g) H2(g)+I2(g),增大压强能提高反应速率,该反应反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,不能提高HI的平衡转化率,错误;C项,根据反应器中的反应和膜反应器中的反应可知,工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”,正确;D项,将反应器中的反应和膜反应器中的反应相加,总反应为SO2+2H2O H2SO4+H2,D项错误。‎ ‎12.(2017天津理综,10节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。‎ Ⅰ.H2S的除去 方法1:生物脱H2S的原理为:‎ H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4‎ ‎4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O ‎(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为　　　　　　　　。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是　　　　　　　　。 ‎ 方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S ‎(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为　　　　。 ‎ Ⅱ.SO2的除去 方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液 Na2SO3溶液 ‎(4)写出过程①的离子方程式:　　　　　　　　　　　　;CaO在水中存在如下转化: ‎ CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)‎ 从平衡移动的角度,简述过程② NaOH再生的原理 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)降低反应活化能(或作催化剂)‎ ‎(2)30 ℃、pH=2.0　蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)‎ ‎(3)H2SO4‎ ‎(4)2OH-+SO2 SO‎3‎‎2-‎+H2O　SO‎3‎‎2-‎与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 解析　本题考查化学反应原理,涉及反应条件的选择、氧化还原反应、方程式的书写、化学计算等。‎ ‎(1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。‎ ‎(2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为30 ℃、pH=2;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。‎ ‎(3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,反应的化学方程式为4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为H2SO4。‎