专题19 氧、硫及其化合物和环境保护-【一飞冲天·高考专项】2025年高考专题分类化学

一冲天 专题十九 氧、硫及其化合物和环境保护 基础题 1.(2022·河东区期末)下列使用稀硫酸或浓硫酸的方法正确的是 ( A.浓硫酸和乙醇加热到170℃制乙烯 B.常温下浓硫酸和铁制硫酸铁 C.稀硫酸和铜加热制备二氧化硫 D.稀硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢 2.(2023·新华中学第一次月考)实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液 反应的原理，装置如图，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错 误的是 N,弹簧夹 ·浓硫酸 尾气处理装置 Na2SO3 FeNO和BaCl溶液 X Y A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2 B.Y中产生的白色沉淀是BaSO C.若将Fe(NO3),换成氨水，则Y中不能产生白色沉淀 D.在X装置中浓硫酸不体现氧化性 3.(2020·天津一中第三次月考)CuSO 稀HSO,/稀HNO3① 是一种重要的化工原料，有关制备途 02,△② 径及性质如图所示。下列说法错误 70%H2S0。 的是 ) 浓HSO4,△③ A.途径①所用混酸中H,SO,与HNO,的最佳物质的量之比为3 :2 B.与途径①、③相比，途径②更好地体现了绿色化学思想 C.生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：① =②<③ D.利用途径②制备16g硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为0.1ol 4.(2023·杨村一中第一次月考)如图所示是一种综合处理S02废气 的工艺流程，若每步都完全反应，下列说法错误的是 含$0的尾气 空气 酸性Fez(S0)3溶液 →溶液B→溶液C A.溶液B中发生的反应为2SO2+O,一2SO B.可用硫氰化钾(KSCN)溶液检验溶液C中是否含有Fe3 C.由以上流程可推知氧化性：O2>Fe3+>SO D.Fe2(SO,)能循环利用 5.(2021·南开中学模拟)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充 入2 mol SO2和1molO2,一段时间后反应：2SO2(g)+O2(g) 催化剂、 2SO,(g)△H<0达到平衡，下列有关说法不正确的是 A.若保持温度和容器体积不变，再充入1 mol SO2(g)达到平衡后 SO3气体平衡浓度增大 B.若保持温度和容器内压强不变，再充入1 mol SO3(g)达到平衡 后SO,气体平衡浓度不变 C.已知V,O催化该反应的历程： S02 ② 0,由此可知，过 程①的快慢对该反应的速率起着决定性的影响 D.假设平衡时SO,的物质的量为1mol,则该反应的化学平衡常数 K一定为2 6.【易错】(2023·天津一中第二次月考)含S元素的某钠盐a能发生 如图转化。下列说法错误的是 ①足量C12 BaC1溶 溶液b →沉淀c 盐a溶液 ②稀盐酸，刺激性气KMnO4溶液 味气体d 紫色褪去 A.a可能为正盐，也可能为酸式盐 B.c为不溶于盐酸的白色沉淀 C.d分子中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化 D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀 专题十九氧、硫及其化合物和环境保护 7.(2020·七校联考)某研究小组欲探究SO,的化学性质，设计了如 下实验方案。 ① 一浓HSO 水 ξa Na SOa A D (1)写出仪器①的名称： (2)装置B检验SO,的氧化性，则B中所盛试剂可以为 (3)装置C中盛装溴水用以检验SO2的 性，则C中反应的 离子方程式为 (4)装置D中盛装新制漂白粉浓溶液，通入SO2一段时间后，D中 出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀的成分提出三种 假设： ①假设一：该白色沉淀为CaSO,; 假设二：该白色沉淀为 假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。 ②基于假设一，同学们对白色沉淀成分进行了探究。设计如下 方案： 限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸 馏水、0.5mol·L1HC1、0.5mol·L1H2SO、0.5mol·L- BaCl2、1mol·L1NaOH、品红溶液。 第1步，将D中沉淀过滤、洗涤干净，备用。 请回答洗涤沉淀的方法： 第2步，用另一支干净试管取少量沉淀样品，加入 (填 试剂名称)，塞上带导管的单孔塞，将导管的另一端插入盛有 (填试剂名称)的试管中。若出现 现象，则假设一成立。 ③若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式： (5)装置E中盛放的试剂是 ,作用是 专题分类化学 8.(2023·五校联考期中)硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄 铁矿(FeS2)制备硫酸的工艺如图所示。 400-500℃ 98.3%的浓 黄铁矿 燃烧 V,O,(催化剂) 硫酸吸收 S02 SO; 过程Ⅱ 过程而 H2SO (FeS,) 过程1 空气 (1)FeS,中硫元素的化合价是 ,写出过程Ⅱ发生反应的 化学方程式 (2)实验室各种浓度的硫酸是由浓硫酸稀释而得， ①以下配制过程中各操作的先后顺序是 D ②下列情况会使配制结果偏大的是 (填序号)。 a.溶解后未冷却即转移、定容 b.定容时仰视容量瓶刻度线 c.用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视 d.将量简、烧杯、玻璃棒洗涤23次，转移至容量瓶 (3)如图是模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程。 02 SO. NaS溶液 浓硫酸 浓硫酸 酸性高锰酸钾溶液 丙 丁 戊 ①装置甲的作用是 ②装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是 。 反应结束后取1.0mL丙中的溶液稀释为 10.0mL的稀硫酸，滴加几滴酚酞试剂、缓慢加入1.0mol/L的 NaOH溶液，当混合溶液变红时，认为硫酸恰好完全反应，此时 所用NaOH溶液体积大于 mL,说明SO,催化氧化 时有SO,生成。 ③装置丁的作用是吸收并检验SO,已除净，现象是酸性高锰酸 钾溶液红色变浅，写出反应的离子方程式 ④装置戊中的现象是 ,说 明SO2催化氧化时有O2剩余。 9.(2021·滨海新区三模)实验室用SO,还原MnO,制备MnSO,。某同 学设计下列装置制备硫酸锰。 A浓HCI 搅拌 水浴 B D MnO2 (1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为 ;装置B中的试剂为 ;装置C的作用为 (2)装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度过高时反应速率 可能减慢的原因： (3)画出E处装置。 提升题 10.(2023·杨村一中第一次月考) I.锑(Sb)被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、半导体元件、 医药用品等。以辉锑矿为原料制备金属锑的一种工艺流程如下。 已知：辉锑矿的主要成分为Sb,S,还含AsS、PbS、CuO和SiO, 等；浸出液主要含盐酸和SbCl,还含SbCL、CuCL,、AlCl3和 PbCL2等。 盐酸SbCL溶液 适量Sb Na,S NaH,PO 钙薯酸过2出液→还显配铜铅→除神 SbCl 电 溶液解 →Sb 滤渣1 滤渣2As (1)“酸浸”过程中SbCL和Sb,S反应有S生成，该反应的还原产 物是 (填化学式)。 (2)写出“还原”反应的化学方程式 Ⅱ.(3)NaS,O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析， 下列制备Na,S,O,的方案理论上可行的是 (填字母)。 一冲天 a.Na,S+S b.Na,SO,+S c.SO,+Na,SO d.Na,SO+Na,SO 11.(2023·天津高考)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图 如下，其过程包括I、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 硫黄一 燃烧 催化氧化，s0 浓硫酸吸收 ，HSO, 空气 I.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 (1)硫黄(S8)的晶体类型是 (2)硫的燃烧应控制适宜温度。若进料温度超过硫的沸点，部分 未燃烧的硫以蒸气形式随SO2进入到下一阶段，会导致 (填序号)。 a.硫的消耗量增加b.SO,产率下降c.生成较多SO。 Ⅱ.SO2与O2在钒催化剂作用下生成SO,。 (3)SO,(g)氧化生成80gSO(g)放出热量98.3kJ,写出该反应 的热化学方程式 。随着 温度升高，SO2的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 (4)从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 。一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450~ 600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺： 预热后的SO,和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化， 气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器， 将热量传递给需要预热的SO2和O2,完成第一段转化。降温 后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段 提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO,转化 率达到97%。 (5)气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 。 升高温度后的气体都需要降温，其目的 是 (6)采用四段转化工艺可以实现 (填序号)。 a.控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO,转 化率 b.使反应达到平衡状态 c.节约能源 一心冲天 Ⅲ.工业上用浓硫酸吸收SO,。若用水吸收SO,会产生酸雾，导致 吸收效率降低。 (7)SO3的吸收率与所用硫酸的 99.96d℃ 浓度、温度的关系如图所示。 180℃ 据图分析，最适合的吸收条 399.6 00E 件：硫酸的浓度 ,温 99.3 度 (8)用32吨含S99%的硫黄为原 99.0 97.1 97.7 98.3 98.9 料生产硫酸，假设硫在燃烧 硫酸的浓度(%) 过程中损失2%，SO,生成S0的转化率是97%，SO,吸收的 损失忽略不计，最多可生产98%的硫酸 吨。 12.(2024·重点校联考期末)某小组同学实验室制备SO2并探究SO2 与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。 C中实验现象 序号 物质a 通入SO2前 通入SO2后 1 mol/I 开始时有砖红色沉淀出现，一段时间后，砖红色 产生蓝色 Cuso 沉淀消失，静置，试管底部有少量紫红色固体， 絮状沉淀 溶液 溶液呈绿色 1 mol/I. 开始时有黄色沉淀出现，一段时间后，黄色 产生蓝色 CuCl 沉淀消失，静置，生成大量白色沉淀，溶液呈 絮状沉淀 溶液 绿色 资料：①CuC1为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸： ②酸性条件下可发生反应：CuO十2H一Cu+十Cu+H,O 70%H2S0 1.5mL物质a中加入 3.5 mL Imol/L NaOH NaSO固体 闺试剂： 溶液 公 O (1)仪器b的名称 用70%的硫酸和固体Na2SO 反应制备SO2利用了硫酸的 性 (2)装置B的作用是控制SO,气体的流速，则B中试剂可以是 (填写序号)。 ①饱和NaHSO,溶液 ②饱和Na HCO,溶液 ③饱和Na2SO3溶液 ④浓硫酸 (3)室温下，1.5mL1mol/L的CuSO1溶液与3.5mL1mol/L的 NaOH溶液混合后，溶液的pH约为 [不考虑 Cu(OH),的溶解]。 (4)已知通入SO2前，实验I、Ⅱ中产生蓝色絮状沉淀为 Cu(OH),,请写出实验I通入SO,后产生砖红色沉淀Cu,O 反应的离子方程式 分析实验I一段时间后砖红色沉淀消失的可能原因是 (5)某同学用一种方法证明了实验Ⅱ中的白色沉淀为CuCl,实验 方案为：过滤，取样， (6)证明实验Ⅱ发生了氧化还原反应，除了检验有CuC1生成外， 还可通过检验另一种离子得以证实，检验该离子的试剂为 (7)该装置缺少尾气吸收装置，请补充画出装置图并指明吸收 试剂。 3.(2021·耀华中学二月考)亚硝酰硫酸(NOSO H)是一种浅黄色 或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解，主要用于燃料、医 药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠。实验室用如图装置（夹持 装置略)制备少量NOSO,H,并测定产品的纯度。P 搅拌器 浓硫酸 Na,SO 固体 (1)导管a的作用是 (2)装置B中浓HNO,与SO,在浓H,SO,作用下反应制得NOSO,H。 ①该反应必须维持体系温度不得高于20℃，故可将三颈烧瓶 置于 中。 ②开始时，反应缓慢，待生成少量NOSO1H后，温度变化不大， 但反应速率明显加快，其原因是 ③该实验装置存在导致NOSO,H产量降低的缺陷，请提出改 进方案： 专题十九氧、硫及其化合物和环境保护 ④利用装置A制备SO2,下列试剂最适合的是 A.Na2SO3固体和20%硝酸 B.Na2SO,固体和20%硫酸 C.Na,SO固体和70%硫酸 D.NaSO,固体和98%硫酸 ⑤已知亚硝酸不稳定，易分解，发生反应2HNO,一NO,个十 NO◆+H,O。请写出NOSO,H遇水分解时发生反应的化学 方程式： ⑥装置C的作用是 (3)测定亚硝酰硫酸NOSO,H的纯度。 准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中，加入 60.00mL0.1000mol·L-1KMnO,标准溶液和10mL25% 的H2SO,溶液，然后摇匀（过程中无气体产生）。用 0.2500mol·L-1的草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的 体积为20.00mL。已知：2KMnO,+5 NOSO H+2H2O K,SO,+2MnSO,十5HNO,十2H,SO,。亚硝酰硫酸的纯度为 4.(2021·部分区期末)过硫酸(H2S2O。)是一种强酸，无色晶体，具 有极强的氧化性，易溶于水，在热水中易水解。过硫酸盐也具有 强氧化性。 (I)工业上电解NaHSO1溶液制备Na,S,Og。电解时，阴极为铅 电极，阳极为铂电极。阳极上电极反应为2HSO:-2e一 S,O?+2H。则S,O中硫元素的化合价为 ,所含 化学键的类型为 ,阴极电极反应式为 (2)已知：过氧化氢不稳定，受热容易分解。工业上利用过硫酸铵 制备过氧化氢的一种方法如图。 水解/△ (NH)2S), HSO, 电解NH)s.0 KHSO, 复分解反应 KsQ水解k解液攀作4O ①过氧化氢的电子式为 ②写出(NH,),S,O。跟KHSO,复分解反应的化学方程式： ;Y的化学式为 ③在上述流程图中，“操作”的名称为 (填“常压蒸 馏”或“减压蒸馏”)。这样操作的目的是专题十九○氧、硫及其化合物和环境保护 基础题 1.A 2.CA.通入一段时间N2,目的是赶走装置中的空气，防止Na2SOs 和生成的SO2气体被氧化：B.SO2溶于水，溶液显酸性，在酸性溶 液中其能被NO3、Fe3+氧化成SO,则Y中产生的白色沉淀是 BaSO4;C.若将Fe(NO3)3换成氨水，通入SO2后，反应生成 (NH)2SO3,(NH,)2SO3和BaCl2反应生成BaSO3沉淀；D.在X 装置中发生的反应是H2SO,(浓)十Na2 SO3一Na2 SO,+H2O十 S○2↑，此反应不是氧化还原反应，不能体现浓硫酸的氧化性。 3.DA.Cu与混酸反应，3Cu+8HNO3(稀)一3Cu(NO3)2+2NO↑ +4H,O,离子方程式为：3Cu+8H+2NO,-3Cu++2NO个+ 4H2O,硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝 酸为2mol时，硫酸为3mol,所用混酸中H2SO,与HNO3物质的 量之比最好为3：2：B.相对于途径①、③，途径②的优点：制取等质 量CuSO,需要的酸少、途径②无污染性气体产生；C.生成等量的 硫酸铜，三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等，而途径 ③生成SO2,消耗更多的硫酸，则①=②<③；D.途径②中硫酸只 表现为酸性，没有被还原。 4.AA.溶液B中发生的反应的离子方程式为：4Fe2+十O2十4H+一 4Fe3+十2H2O:B.SCN遇Fe3+溶液变为红色，可用KSCN溶液检 验溶液C中是否含有Fc+;C.工艺流程中发生的反应为2Fe3++ 2H0+SO2-2Fe2++SO+4H+、4Fe2++O2+4H+-2Fe3++ 2H2O,根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，所以氧化 性：O2>Fe3+>SO:D.过程中生成的Fe2(SO,)3溶液可以循环 使用。 5.DA.若保持温度和容器体积不变，再充入1 mol SO2(g),平衡正 向移动，平衡后SO3气体平衡浓度增大：B.若保持温度和容器内压 强不变，再充入1 mol SO.(g),则达到等效平衡，平衡后SO气体 平衡浓度不变；C.过程①为慢反应，决定整体反应速率；D.平衡常 数依据平衡时各物质的浓度计算，容器体积未知，则浓度未知，且 该反应前后气体系数之和并不相等，所以平衡常数K不一定为2。 6.CA.根据题目中的流程，刺激性气味的气体d能使酸性高锰酸钾 溶液褪色，那么d为SO2。盐a溶液被氯气氧化为b,b与BaCl2溶 液反应生成沉淀c,则c为硫酸钡。则盐a可能是Na2S2O3 Na2SO3或NaHSO3:C.气体d为SO2,其中心原子的价层电子对 数为2+6一？X2-3,孤电子对数为1，则S0,的中心原子杂化轨 2 道类型为sp2杂化；D.若a盐是Na2S2O3,与稀盐酸反应后生成淡 黄色的硫。 7.(1)分液漏斗(2)硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液） (3)还原SO+Br2+2HO-SO+4H+2Br (4)①CS),②沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流尽 后，重复2到3次以上操作过量（或适量）的0.5mol·L.HCI 品红溶液固体完全溶解，出现气泡，且品红溶液褪色 ③Ca(C1O)2+2H,O+2SO,-CaSO,￥+2HC1+H,S0. (5)NaOH溶液（其他答案合理即可）吸收多余的SO2,防止污染 环境 解析：(2)硫化氢水溶液或硫化钠、硫氢化钠溶液中的硫元素都为 一2价，与二氧化硫反应，化合价会升高，被氧化，二氧化硫中S元 素的化合价降低，被还原，二氧化硫表现氧化性； (3)在反应Br2+SO2+2HO一2HBr+H2SO,中，Br的化合价由 0降低为一1价，则Br2为氧化剂，在反应中表现氧化性，S的化合 价十4价升高十6价，则SO,为还原剂，在反应中被氧化，离子方程 式为：SO2+Br2+2H2O-SO+4H++2Br: (4)①新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性，二 氧化硫具有还原性，会发生氧化还原反应，生成产物为硫酸钙；② 白色沉淀表面有钙离子和氯离子、硫酸根离子等可溶性的离子，需 除去这些离子，方法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待 水流尽后，重复2~3次以上操作；加入过量（或适量）0.5mol·L HCl,亚硫酸钙和盐酸反应：CaSO,十2HCl一CaCL2十SO2◆十 H2O,二氧化硫能使品红溶液褪色，故反应现象为固体完全溶解， 出现气泡，且品红溶液褪色；③漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离 子具有氧化性，能氧化十4价的硫，所以生成该白色沉淀的化学方 程式：Ca(ClO)2+2H2O+2SO2CaSO,￥+2HC1+HS),: (5)二氧化硫是有毒的气体，是大气污染物，所以装置E的作用是 吸收二氧化硫防止造成空气污染，可用氢氧化钠溶液或其他碱 溶液。 8.4)-12S0,+0.催化剂2S0,(2①CBDFAE②ad △ (3)①干燥气体、混合气体、通过观察气泡以便调节气体流速 ②吸收S)336.8 ③5S)+2H,0+2MnO,一2Mn2++4H++5S0 ④出现浅黄色沉淀或变浑浊 解析：(2)①配制各种浓度的硫酸的步骤为计算、量取浓硫酸、稀 释、移液、洗涤、定容、摇匀。 ②a.溶解后未冷却即转移、定容，则冷却后溶液体积偏小，浓度偏 大；b.定容时仰视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏小；c. 用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视，导致浓硫酸体积偏小，浓度 偏小：d.量筒不能洗涤，若洗涤并将洗涤液转移至容量瓶，会导致 溶质的量偏多，浓度偏大。 (3)②装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，其目的是吸收生成 的SO3,1mL18.4mol/L的浓硫酸中硫酸的物质的量为 0.0184mol,加入1mol/L的NaOH溶液，此时使硫酸完全反应需 要NaOH的体积为36.8mL,但是因为SO3溶于浓硫酸生成了硫 酸，故浓硫酸的浓度略大于18.4mol/L,故此时所用NaOH溶液的 体积大于36.8mL即可说明SO2催化氧化生成了SO3。 ④戊中为Na2S溶液，多余的O2会氧化Na2S生成S单质，故戊中 出现浅黄色沉淀或溶液变浑浊就说明有硫单质生成，从而证明 SO2催化氧化时有O2剩余。 9.(1)分液漏斗饱和NaHSO.溶液防止液体倒吸 (2)温度过高，S○2在水中的溶解度减小 (3) NaOH溶液 解析：(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，装置B中饱和 NaHSO,溶液用于除去二氧化硫中混有的挥发出的氯化氢气体， 装置C为安全瓶，起到防止倒吸的作用：(2)温度越高，气体在水中 的溶解度越小，若装置D中水浴温度高于80℃左右，二氧化硫的 溶解度在水中的溶解度减小，不能与二氧化锰充分反应，导致锰元 素损失：(3)装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防 止有毒的二氧化硫气体逸出，污染空气。 提升题 10.(1)SbCl (2)3SbCl+2Sb =5SbCl (3)b 解析：(3)N2S2O3中的S的化合价为+2价，从氧化还原的角度 分析，制备Na2SO3时反应物中S的化合价必须一种物质大于 十2，另一种物质小于十2。 11.(1)分子品体 (2)ab (3)2S0(g)+O,(g)一2S0,(g)△H=-196.6kJ/mol降低 (4)降低反应的活化能 (5)反应放热保持钒催化剂活性温度，提高S),转化率，保证反 应速率 (6)ac (7)98.3%60℃ (8)94 解析：(2)若第一步时部分硫粉转化为硫蒸气，与生成的SO2一起 参加第二步反应，相当于第一步时部分硫粉未参与反应，则第一 步时硫粉消耗量会增大，二氧化硫产率降低。 (6)a.由(5)可知，流程中保证在反应速率较大的情况下，转化率 尽可能大：b.由题意可知，最终反应转化率接近平衡转化率，并不 一定达到平衡转化率；c.热交换可以节约能源。 (8)这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸的质量为 82t×9%X1-2%)×97%×27 98% ≈94t。 12.(1)恒压滴液漏斗酸性 (2)①④ (3)13 (4)2Cu(OH)2+SO2十2OH-S)片+Cu2O+3H2O溶液中溶 解的SO2增多，溶液的酸性增强，使Cu2)溶解，砖红色沉淀消失 (5)加浓盐酸，白色沉淀溶解，再加蒸馏水后又出现白色沉淀 (6)稀盐酸酸化的氯化钡溶液 (7) NaOH溶液 13.(1)平衡压强，确保浓硫酸顺利流下 (2)①冰水浴②生成的NOSO,H作为反应的催化剂③可以 在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶④C⑤2NOSO,H+ H2O一2HSO4十NO个+NO2◆⑥吸收过量的SO,防止空气 中的水蒸气进人装置B (3)92.03% 解析：装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应：Naz SO3十H2SO Na2SO,十SO2◆+H2O制取SO2,制取的SO2通入B装置中， HNO3与SO2在浓H2SO,作用下在冰水浴中反应制得NOSO4H, 由于亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水分解，且装置A中制得的SO2属 于大气污染物，不能直接排放到大气中，则装置C中的碱石灰的 作用是吸收SO2,同时防止空气中的水蒸气进入装置B中，装置A 中导管的作用是平衡压强，确保反应物浓硫酸顺利流下：先用 KMnO,将NOSO,H氧化为HNO3,再用草酸钠标准溶液滴定剩 余的KMnO4,根据2KMnO4+5NOSO4H+2H2O一K2SO4+ 2MnSO+5HNO:+2H2 SO2MnO+5C2O+16H+-2Mn2 +10CO2个+8H2O计算。 (1)由实验装置图可知，装置A中导管a的作用是平衡压强，确保 反应物浓硫酸顺利流下； (2)①该反应必须维持体系温度不得高于20℃，可以将三颈烧瓶 置于冰水浴中： ②开始反应缓慢，待生成少量NOSO,H后，温度变化不大，反应 物浓度也在减小，但反应速率明显加快，则应是催化剂的影响，所 以其原因是生成的NOS),H作为反应的催化剂： ③由于亚硝酰硫酸(NOSO,H)遇水分解，装置A中的水蒸气会进 入B中使NOSO,H水解，可能导致NOSO,H产量降低，可以在 A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶除去SO2中的少量水蒸气 杂质； ④A.硝酸易挥发，且具有强氧化性，Naz SO溶液与HNO反应难 以得到二氧化硫，A错误；B.强酸可制备弱酸，Na2SO3固体与浓 硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，但20%的硫酸中水较多，会 溶解大量的二氧化硫，B错误；C.强酸可制备弱酸，Na2SO3固体与 70%的浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，且70%的浓硫酸 中水较少，不会溶解大量二氧化硫，C正确；D.98%硫酸溶液水太 少，浓度太高，电离出的氢离子也少，不利于和亚硫酸钠反应，D 错误； ⑤已知亚硝酸不稳定，易分解，发生反应2HNO2一NO2个十NO↑ 十H2O。据此可知NOSO4H遇水分解时会生成一氧化氮和二氧 化氮，所以发生反应的化学方程式为2NOSO,H+H,O一2HSO, +NO个+NO2个： ⑥由于SO2有毒，不能直接排放到大气中，且SO2能与碱石灰发生 反应，同时NOSO,H遇水分解，故碱石灰还能吸收空气中的水蒸 气，防止NOSO4H遇水分解； (3)根据滴定实验操作，用0.2500mol·L的草酸钠标准溶液 滴定过量的KMnO,标准溶液，草酸钠与KMnO,发生氧化还原反 应，根据氧化还原反应规律，配平该反应的离子方程式：2MO,十 5C2O片+16H2Mm2++10C02个+8H20,由反应可知，过量 的KM0,标准溶液的物质的量=号n(C0)=0.02L× 0.2500mol/L×号=0.002mol,则与N0S0,H溶液反应的 KMnO,标准溶液的物质的量=0.06L×0.1000mol·L1 0.002mol=0.004mol,根据已知反应2KMnO4+5NOSO4H十 2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4可知，产品中 N0s0,H的物质的量号n(KMa0,)=号×0.004mal- 0.01mol,则亚硝酰硫酸的纯度为°.01mol127g/m0×100% 1.380g ≈92.03%。 14.(1)十6非极性键、极性键2H+2e一H2◆ (2)①H￥O:OH②(NH4)2S2Os+2KHSO=K2S,Oa+ H2 SO,+(NH )2 SO (NH,)2 S2Os +2KHSO -K2 S.Os+ 2NH,HSO,K,SO,和H2SO,或KHSO,③减压蒸馏过氧 化氢不稳定，受热容易分解，减小气压，使液体沸点降低 解析：(1)阳极上电极反应为2HSO,一2e一S2O十2H+,由反 应可知HSO,在反应中失电子生成S,O,而HSO方中S为十6 价，处于最高价态，只能是其中的一2价O失电子，部分转变成 一1价，S的价态不变仍为十6价，在SO存在S一O之间的极 性共价键和O一O之间的非极性共价键，溶液中的阳离子只有钠 离子和氢离子，氢离子的氧化性强于钠离子，故阴极H+放电生成 氢气，电极反应为2H+十2e一H2个； (2)①过氧化氢的电子式为H×O:OH; ②(NH,)2SO跟KHSO,复分解反应，由流程可知其中一种产 物为K:S2Os,则结合元素守恒可推知，反应的化学方程式 (NH)2S2Os+2KHSO=K2S2O+H2 SO+(NH)2SO, (NH)2S2Os+2KHSO-K2S2Os+2NH HSO,(NH)2SO 与H2SO溶液经过电解制得(NH4)2S2O,(NH4)2S2Os与KHSO, 发生复分解反应得X与KSO,所以X是NHHS),或(NH)2SO, 和H2SO)4,KzSO水解得HO,与K2SO,和H2SO4或KHSO4,由 上述分析知Y为K2SO4和H2SO4或KHSO4; ③因过氧化氢不稳定受热容易分解，因此应采用减压蒸馏的方 法，通过减小压强，降低液体的沸点，以便在较低温度下实现过氧 化氢的分离。