2026届高三化学一轮复习 硫及其化合物训练
2025-08-27
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内容正文:
2026届高考一轮复习 硫及其化合物基础练
1、 选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.(2025·陕西部分学校高三上学期开学校际联考)下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B.SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C.浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
D.Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
2.取少量SO2水溶液进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
探究性质
实验方案
A
氧化性
滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液,再滴加5 mL 3%的H2O2溶液,振荡,观察实验现象
B
还原性
滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察溶液颜色的变化
C
酸性
滴加紫色石蕊溶液,观察溶液颜色变化
D
漂白性
滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
3.按如图装置进行实验。将浓硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭分液漏斗活塞。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,浓硫酸体现了吸水性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中浓硫酸还体现了强氧化性
C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明SO2有氧化性
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色褪去变慢
4.按下图装置,将浓H2SO4加入浓Na2S2O3溶液中,产生气泡和沉淀。下列预期现象及相应推理均合理的是
A.烧瓶壁发热,说明反应S2O(aq)+2H+(aq)=S(s)+H2O(l)+SO2(g)放热
B.湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明SO2水溶液显酸性
C.溴水润湿的滤纸褪色,说明SO2水溶液有漂白性
D.BaCl2溶液产生沉淀,说明生成BaSO3
5.为解决大气污染物的排放问题,某实验小组模拟工业烟气脱硫步骤,设计如下工艺流程,下列有关说法正确的是
A.吸收塔内发生的反应为氧化还原反应
B.沉淀室内发生主要反应:
C.氧化室内每生成时理论上可消耗
D.流程中可循环利用的物质为溶液
6.实验室用Cu和浓硫酸反应生成SO2并检验其性质,下列装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备SO2
检验SO2水溶液酸性
检验SO2还原性
检验SO2氧化性
A.A B.B C.C D.D
7.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.工业制硫酸过程中的物质转化:
B.工业尾气中的处理:
C.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D.钙基固硫主要反应:
8.(2024·湖北,7)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
溶液
现象
化学方程式
A
Na2S
产生淡黄色沉淀
3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B
FeCl3
溶液由棕黄色变浅绿色
2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C
CuCl2
溶液褪色,产生白色沉淀
SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D
Na2CO3
(含酚酞)
溶液由红色变无色
2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
2、 选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
9.某化学兴趣小组改进了铜与浓硫酸的反应装置,新的设计如图。小磁铁在试管外壁控制磁力搅拌子(不与沸腾的浓硫酸反应)。按图装置进行实验,下列分析正确的是
A.铜与浓硫酸反应,浓硫酸只体现氧化性
B.浸有紫色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色
C.冷却后,向反应后的试管A内倒入少量水,溶液变蓝色
D.通过气球打气筒向装置内部通入空气能防止NaOH溶液倒吸
10.利用如图所示微型实验装置(两个W形管)探究有关浓硫酸和的性质。下列有关说法错误的是
A.浓硫酸和Cu的反应需要加热
B.W形管的“球泡”可防止液体冲入到后续试剂中
C.酸性溶液褪色体现了的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为浓溶液
11.下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示。
下列判断正确的是( )
A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-
B.浓硫酸与NaCl固体不反应,白雾是浓硫酸吸水所致
C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3
D.反应④的现象除产生刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
12.实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(部分夹持装置已省略,已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响),下列说法不正确的是
A.A装置烧瓶中发生的反应可以表示为
B.用D装置制备氧气,试管中的药品可以是KClO3
C.当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气
D.C中产生的白色沉淀是BaSO4
三、非选择题
13.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略)模拟实现不同价态含硫物质的转化。
(1)仪器b的名称为 。
(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中应放置的液体是 (填标号)。
a.水 b.饱和NaHSO3溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.NaOH溶液
(3)若C中只含一种含Ba2+的溶质,实验过程中观察到有白色沉淀产生,则白色沉淀可能为 (填化学式)。
(4)D中可观察到的现象是 ,对应的离子方程式为 (SO2过量)。
(5)检验E中S元素价态发生变化后所形成的阴离子的实验方法是 。
(6)F装置的作用是 。
(7)工业上用Fe2(SO4)3酸性溶液处理SO2尾气的工艺流程如图所示:
反应②中通入空气的目的是 。
14.碳、硫的含量对钢铁性能影响很大,其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图:
(1)煅烧装置中采用纯氧,目的是 。
气体a的主要成分有 、CO2和未反应的O2。
(2)为充分吸收气体a,下列吸收装置合适的是 (填字母)。
(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b),用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b,根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。
①滴定时NaOH溶液置于 (填仪器名称)中,若以酚酞为指示剂,滴定终点时的现象为 。
②若称取1 g钢样进行实验,滴定消耗0.01 mol·L-1 NaOH溶液2.0 mL,则该钢样中硫的质量分数为 。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是除去SO2,通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是 。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。
15.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂,它有较强的还原性,遇酸易分解。某兴趣小组设计了利用SO2和Na2CO3、Na2S生成Na2S2O3。制备装置图如图(加热和夹持装置略):
已知:i.2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、Na2SO3+S= Na2S2O3。
ii.硫单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀。
iii.几种常见弱酸的电离常数如表。
弱酸
H2SO3
H2S
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)仪器a的名称为 ;甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应结束后,通入N2的作用是 。
(3)丙中加入的试剂是物质的量之比为2∶1的Na2S和Na2CO3的混合溶液,溶液呈碱性。制备过程中,向丙中通入SO2,澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊,此时立刻停止通入SO2,溶液经分离可得Na2S2O3。
①反应前,丙中混合溶液呈碱性的主要原因是 (用离子方程式表示)。
②“稍后又再次出现微量浑浊”中的‘浑浊’成分是 (填化学式)。
③制备时,丙中通常还会加入少量乙醇,目的是 。
④为了提高制备的效率,可将丙装置水浴加热。其它条件均相同时,水浴温度与反应达到终点的时间如表所示:
温度(℃)
30
35
40
45
50
时间(min)
41
34
20
30
42
水浴温度达到40℃后,继续提高水浴温度,达到终点的时间增加的可能原因是 。
(4)为检验制得产品的纯度,该实验小组称取5.0g产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度。在锥形瓶中加入25.00mL0.0100mol⋅L-1KIO3溶液,并加入过量的KI后酸化,发生反应:5I-+IO+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O=2I-+S4O,当达到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液15.00mL,则该产品的纯度为 (保留两位有效数字)。
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2026届高考一轮复习 硫及其化合物基础练
1、 选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.(2025·陕西部分学校高三上学期开学校际联考)下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B.SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C.浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
D.Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
答案 D
解析 硫单质可用作橡胶硫化剂是由于S单质能够与橡胶的成分发生反应,使橡胶发生交联,而与物质的颜色无关,A错误;SO2具有漂白性,可用于漂白草编织物,而与其氧化性无关,B错误;浓硫酸可用作酯化反应的催化剂,这与其具有强氧化性无关,C错误;Na2SO3具有还原性,能够与Cl2、H2O发生反应产生Na2SO4、HCl,因此Na2SO3可用于处理自来水中残留的Cl2,D正确。
2.取少量SO2水溶液进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
探究性质
实验方案
A
氧化性
滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液,再滴加5 mL 3%的H2O2溶液,振荡,观察实验现象
B
还原性
滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察溶液颜色的变化
C
酸性
滴加紫色石蕊溶液,观察溶液颜色变化
D
漂白性
滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
答案 A
3.按如图装置进行实验。将浓硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭分液漏斗活塞。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,浓硫酸体现了吸水性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中浓硫酸还体现了强氧化性
C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明SO2有氧化性
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色褪去变慢
答案 A
解析 Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,浓硫酸体现了脱水性,A错误;Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中生成二氧化硫气体,硫元素化合价降低,浓硫酸体现了强氧化性,B正确;Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明生成硫单质,二氧化硫中硫元素化合价降低,说明SO2有氧化性,C正确;撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去变慢,D正确。
4.按下图装置,将浓H2SO4加入浓Na2S2O3溶液中,产生气泡和沉淀。下列预期现象及相应推理均合理的是
A.烧瓶壁发热,说明反应S2O(aq)+2H+(aq)=S(s)+H2O(l)+SO2(g)放热
B.湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明SO2水溶液显酸性
C.溴水润湿的滤纸褪色,说明SO2水溶液有漂白性
D.BaCl2溶液产生沉淀,说明生成BaSO3
【答案】B
【解析】浓硫酸稀释也会产生大量的热,烧瓶壁发热不能说明反应S2O(aq)+2H+(aq)=S(s)+H2O(l)+SO2(g)放热,A错误;SO2酸性氧化物,能够与水反应生成H2SO3,所以湿润的蓝色石蕊试纸变红,B正确;SO2具有还原性,SO2使溴水褪色与其漂白性无关,C错误;
盐酸的酸性强于H2SO3,所以SO2不能与BaCl2溶液反应,D错误。故选B。
5.为解决大气污染物的排放问题,某实验小组模拟工业烟气脱硫步骤,设计如下工艺流程,下列有关说法正确的是
A.吸收塔内发生的反应为氧化还原反应
B.沉淀室内发生主要反应:
C.氧化室内每生成时理论上可消耗
D.流程中可循环利用的物质为溶液
【答案】D
【解析】吸收塔内发生的反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,是非氧化还原反应,A错误;
沉淀室内的主要反应是Na2SO3与Ca(OH)2的反应,化学方程式为,B错误;由2CaSO3+O2=2CaSO4可知,生成2mol即136g·mol-1 ×2mol=272gCaSO4需要1molO2,C错误;沉淀室内的反应为,生成的NaOH可以循环进入吸收塔中,D正确。故选D。
6.实验室用Cu和浓硫酸反应生成SO2并检验其性质,下列装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备SO2
检验SO2水溶液酸性
检验SO2还原性
检验SO2氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】用铜丝与浓硫酸在加热条件下发生反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,A能达到实验目的;将SO2通入石蕊试液中,溶液变红,表明SO2水溶液显酸性,B能达到实验目的;SO2通入品红溶液中,品红褪色,表明SO2具有漂白性,而不是还原性,C不能达到实验目的;SO2通入H2S溶液中,有淡黄色沉淀生成,表明反应生成S,SO2表现氧化性,D能达到实验目的。故选C。
7.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.工业制硫酸过程中的物质转化:
B.工业尾气中的处理:
C.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D.钙基固硫主要反应:
【答案】D
【解析】工业制硫酸的流程为硫铁矿高温煅烧生成SO2,SO2催化氧化为SO3,再经浓硫酸吸收生成H2SO4,A错误;SO2与CaCl2不反应,工业尾气中的SO2不可用CaCl2吸收,SO2可用CaO吸收,B错误;硫代硫酸钠与稀硫酸反应方程式为Na2S2O3 + H2SO4= Na2SO4 + S↓ + SO2↑ + H2O,C错误; 钙基固硫是用生石灰来除去生成的SO2,反应为,D正确。故选D。
8.(2024·湖北,7)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
溶液
现象
化学方程式
A
Na2S
产生淡黄色沉淀
3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B
FeCl3
溶液由棕黄色变浅绿色
2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C
CuCl2
溶液褪色,产生白色沉淀
SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D
Na2CO3
(含酚酞)
溶液由红色变无色
2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
答案 A
解析 过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应,产生的淡黄色沉淀是S,同时生成NaHSO3,总反应化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3,A错误;Na2CO3水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液反应,生成CO2、NaHSO3,NaHSO3溶液显酸性,滴有酚酞的溶液由红色变无色,总反应化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3,D正确。
2、 选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
9.某化学兴趣小组改进了铜与浓硫酸的反应装置,新的设计如图。小磁铁在试管外壁控制磁力搅拌子(不与沸腾的浓硫酸反应)。按图装置进行实验,下列分析正确的是
A.铜与浓硫酸反应,浓硫酸只体现氧化性
B.浸有紫色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色
C.冷却后,向反应后的试管A内倒入少量水,溶液变蓝色
D.通过气球打气筒向装置内部通入空气能防止NaOH溶液倒吸
【答案】D
【解析】铜与浓硫酸反应体现了浓硫酸的酸性和氧化性,A错误;二氧化硫只能使紫色石蕊试液变红不能使其褪色,B错误;试管中含有浓硫酸,故稀释时应将试管中溶液倒入水中,C错误;二氧化硫易溶于水,故通过气球打气筒向装置内部通入空气能防止NaOH溶液倒吸,D正确。故选D。
10.利用如图所示微型实验装置(两个W形管)探究有关浓硫酸和的性质。下列有关说法错误的是
A.浓硫酸和Cu的反应需要加热
B.W形管的“球泡”可防止液体冲入到后续试剂中
C.酸性溶液褪色体现了的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为浓溶液
【答案】C
【解析】浓硫酸和Cu在加热条件下可发生反应,A正确;W形管的“球泡”可容纳一定量的液体,可防止液体冲入到后续试剂中,B正确;酸性溶液褪色是因为发生了氧化还原反应,体现了的还原性,C错误;干燥管中棉球浸有的试剂X用于吸收尾气,NaOH可以和SO2反应,可为浓溶液,D正确。故选C。
11.下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示。
下列判断正确的是( )
A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-
B.浓硫酸与NaCl固体不反应,白雾是浓硫酸吸水所致
C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3
D.反应④的现象除产生刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
答案 A
解析 ①中有红棕色气体产生,此气体为Br2,浓硫酸作氧化剂把Br-氧化成Br2,②中有白雾,此白雾是浓硫酸与NaCl固体反应生成的HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,故A正确、B错误;③中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,此反应不是氧化还原反应,故C错误;Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,利用浓硫酸的吸水性,溶液中应析出白色固体,故D错误。
12.实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(部分夹持装置已省略,已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响),下列说法不正确的是
A.A装置烧瓶中发生的反应可以表示为
B.用D装置制备氧气,试管中的药品可以是KClO3
C.当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气
D.C中产生的白色沉淀是BaSO4
【答案】B
【解析】A装置中Na2SO3与70%浓硫酸反应制备SO2,SO2和O2用浓硫酸干燥、并混合均匀,通过观察气泡控制气体的流速,SO2和O2在硬质玻璃管中反应生成SO3,B装置中的冰水将SO3冷凝,B装置增加的质量为SO3的质量,C装置中SO2与足量Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀,根据BaSO4质量计算未反应SO2物质的量。A装置烧瓶中发生的反应可以表示为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,A正确;D装置适用于加热固体制备氧气,试管中的药品可以是KMnO4、或KClO3和MnO2的混合物,B错误;停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,目的是将产物SO3以及未反应的SO2全部驱赶到后续装置中,以进行准确测量或称量,C正确;C装置中发生的反应为3SO2+3Ba2++2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,白色沉淀为BaSO4,D正确。故选B。
三、非选择题
13.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。某化学兴趣小组,设计如图实验装置(夹持装置已省略)模拟实现不同价态含硫物质的转化。
(1)仪器b的名称为 。
(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中应放置的液体是 (填标号)。
a.水 b.饱和NaHSO3溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.NaOH溶液
(3)若C中只含一种含Ba2+的溶质,实验过程中观察到有白色沉淀产生,则白色沉淀可能为 (填化学式)。
(4)D中可观察到的现象是 ,对应的离子方程式为 (SO2过量)。
(5)检验E中S元素价态发生变化后所形成的阴离子的实验方法是 。
(6)F装置的作用是 。
(7)工业上用Fe2(SO4)3酸性溶液处理SO2尾气的工艺流程如图所示:
反应②中通入空气的目的是 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)b (3)或 (4)生成淡黄色沉淀 (5)取适量反应后的溶液于试管中,先加稀盐酸无现象,再加溶液,有白色沉淀生成 (6)吸收多余的,防止污染空气
(7)将氧化为,实现原料循环利用
【解析】(1)仪器b的名称为分液漏斗。(2)装置B的作用是贮存多余的气体,故不能和SO2反应,SO2易溶于水、可被酸性KMnO4溶液氧化、可和NaOH溶液反应,B中应放置的液体是b。(3)若C中只含一种含Ba2+的溶质,对应的不具有氧化性,则生成,具有氧化性,则生成,实验过程中观察到有白色沉淀产生,则白色沉淀可能为或。(4)SO2氧化S2-生成S沉淀,故D中可观察到的现象是产生淡黄色沉淀,SO2过量时,溶液中生成的还有,对应的离子方程式为。(5)E中SO2被氧化为,故检验E中S元素价态发生变化后所形成的阴离子的实验方法是取适量反应后的溶液于试管中,先加稀盐酸无现象,再加溶液,有白色沉淀生成。(6)F装置的作用是吸收多余的,防止污染空气。(7)用Fe2(SO4)3酸性溶液处理SO2尾气生成FeSO4,FeSO4可以被空气中氧气氧化为Fe2(SO4)3,则X为FeSO4,Y为Fe2(SO4)3,故反应②中通入空气的目的是将氧化为,实现原料循环利用。
14.碳、硫的含量对钢铁性能影响很大,其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图:
(1)煅烧装置中采用纯氧,目的是 。
气体a的主要成分有 、CO2和未反应的O2。
(2)为充分吸收气体a,下列吸收装置合适的是 (填字母)。
(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b),用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b,根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。
①滴定时NaOH溶液置于 (填仪器名称)中,若以酚酞为指示剂,滴定终点时的现象为 。
②若称取1 g钢样进行实验,滴定消耗0.01 mol·L-1 NaOH溶液2.0 mL,则该钢样中硫的质量分数为 。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是除去SO2,通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是 。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。
答案 (1)避免引入空气中的杂质,同时使煅烧更充分 SO2 (2)CD (3)①碱式滴定管 滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色 ②0.032% (4)①还原性 ②吸收CO2气体前后CO2吸收瓶的质量
解析 (2)为了防倒吸和安全起见,选择C或D装置。(3)①NaOH溶液应置于碱式滴定管中,酚酞遇碱变红,当达到滴定终点时,硫酸被消耗完,故滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色。②由S~H2SO4~2NaOH可知,滴定消耗0.01 mol·L-1 NaOH溶液2.0 mL,即0.01 mol·L-1×2.0×10-3 L=2.0×10-5 mol时,钢样中硫的物质的量为1.0×10-5 mol,即质量为1.0×10-5 mol×32 g·mol-1=3.2×10-4g,则该钢样中硫的质量分数为×100%=0.032%。(4)①MnO2和K2Cr2O7都是强氧化剂,由此可知该法利用了SO2的还原性。②对比CO2吸收瓶吸收二氧化碳前后的质量可以得出CO2的质量,从而知道钢样中碳的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。
15.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂,它有较强的还原性,遇酸易分解。某兴趣小组设计了利用SO2和Na2CO3、Na2S生成Na2S2O3。制备装置图如图(加热和夹持装置略):
已知:i.2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、Na2SO3+S= Na2S2O3。
ii.硫单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀。
iii.几种常见弱酸的电离常数如表。
弱酸
H2SO3
H2S
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)仪器a的名称为 ;甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应结束后,通入N2的作用是 。
(3)丙中加入的试剂是物质的量之比为2∶1的Na2S和Na2CO3的混合溶液,溶液呈碱性。制备过程中,向丙中通入SO2,澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊,此时立刻停止通入SO2,溶液经分离可得Na2S2O3。
①反应前,丙中混合溶液呈碱性的主要原因是 (用离子方程式表示)。
②“稍后又再次出现微量浑浊”中的‘浑浊’成分是 (填化学式)。
③制备时,丙中通常还会加入少量乙醇,目的是 。
④为了提高制备的效率,可将丙装置水浴加热。其它条件均相同时,水浴温度与反应达到终点的时间如表所示:
温度(℃)
30
35
40
45
50
时间(min)
41
34
20
30
42
水浴温度达到40℃后,继续提高水浴温度,达到终点的时间增加的可能原因是 。
(4)为检验制得产品的纯度,该实验小组称取5.0g产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度。在锥形瓶中加入25.00mL0.0100mol⋅L-1KIO3溶液,并加入过量的KI后酸化,发生反应:5I-+IO+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O=2I-+S4O,当达到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液15.00mL,则该产品的纯度为 (保留两位有效数字)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)排尽装置内的二氧化硫,使其全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气
(3) S 加入乙醇后,析出的S单质颗粒更小,分布均匀,增大了接触面积,加快反应速率; 温度升高,二氧化硫溶解度下降,溶液中的二氧化硫浓度降低,所以速率减慢
(4)
【解析】(1)由图所示,仪器a的名称为恒压滴液漏斗;亚硫酸钠和浓硫酸发生复分解反应,化学方程式为 ;(2)该反应中涉及SO2,实验结束之后继续通氮气的目的是排尽装置内的二氧化硫,使其全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气;
(3)①硫化钠和碳酸钠在水中都可以发生水解,使溶液显碱性,的第二步电离比碳酸的第二步电离程度更小,所以水解程度更大,使溶液呈碱性的主要原因是的水解,其水解的离子方程式为:;②“稍后又再次出现微量浑浊”是由于通入的溶于水使溶液呈酸性,而硫代硫酸钠在酸溶液中会发生反应,生成的S使溶液变浑浊,反应的离子方程式为:;
③S单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,可以增大硫和亚硫酸钠的接触面积,增大反应速率,是反应更充分,所以在制备时,在丙种会加入少量乙醇;
④继续升高温度,二氧化硫溶解度下降,溶液中的二氧化硫浓度降低,所以速率减慢;
(4)由反应方程式可得关系式:,则15.00mL 溶液中的物质的量为,则该产品的纯度为:
。
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