第15讲 硫及其化合物(真题+考点+模拟)-备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
2026-09-02
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摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦硫及其化合物核心考点,涵盖单质硫性质、硫的氧化物、硫酸及硫酸根检验等内容,以真题分析明确考查方向,通过考点分层精讲构建知识体系,结合模练落实强化应用,形成“真题导向-考点梳理-方法指导-训练巩固”的系统复习流程。
讲义突出高考实战价值,真题与考点精准对接,例题设计注重科学思维培养,如通过SO2和CO2检验流程训练实验探究能力,硫酸根离子检验方法强化证据推理。分层模练覆盖选择与非选择题型,助力学生高效突破难点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第15讲 硫及其化合物
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 16 题
非选择题: 0 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】单质硫的性质+3道例题
【考点2】二氧化硫和三氧化硫+3道例题
【考点3】硫酸、硫酸根离子的检验+3道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·全国卷·高考真题)生活中处处有化学。下列叙述正确的是
A.Cr和Ni可作为不锈钢中的合金元素
B.蛋白质都是不溶于水的高分子化合物
C.三氧化硫可作为葡萄酒的抗氧化剂
D.通常情况下,雨水的pH等于7
2.(2026·北京·高考真题)下列物质的制备实验中,选用的试剂和反应条件均正确的是
物质
试剂
反应条件
和浓硫酸
常温
固体
加热
银氨溶液
溶液和氨水
常温
固体和稀盐酸
加热
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是
实验目的
A.配制溶液
B.电解法制备
实验示意图
实验目的
C.测溶液浓度
D.探究浓的氧化性
实验示意图
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·江西·高考真题)浓硫酸与铜反应的实验装置如图,下列说法正确的是
A.应加装陶土网,使试管受热均匀
B.应改用稀硫酸,使实验更加安全
C.品红溶液不褪色,说明装置漏气
D.向外拉铜丝离开液面,终止反应
5.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
6.(2025·重庆·高考真题)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是
选项
科普试验
性质或应用
A
焰色试验
Na和K的焰色均为紫色
B
漂白实验
和均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·广东·高考真题)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B
用和盐酸检验粗盐中是否含
C
使用溶液点卤制豆腐
使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·广东·高考真题)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.与反应:
C.将少量灼热的加入中:
D.将通入酸性溶液:
10.(2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A.液氮可用于制冷
B.油脂可用于生产甘油
C.二氧化硫可用于漂白
D.铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
11.(2024·江苏·高考真题)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HCl制备:溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
12.(2024·湖北·高考真题)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
13、下列说法或者结论正确的是
A.将SO2通入溴水至过量,溶液的橙色褪去,说明SO2有漂白性[2024·海南,10A]
B.SO2具有氧化性,所以SO2可用作漂白剂[2024·浙江6月选考,7B]
C.硫酸工业的转化关系为FeS2SO2H2SO4[2024·江苏,10D]
D.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性[2024·山东,5A]
14、(2025·广东,4)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
CaSO4+C⥫⥬CaCO3+S
B
用BaCl2和盐酸检验粗盐中是否含S
Ba2++S===BaSO4↓
C
使用MgCl2溶液点卤制豆腐
MgCl2使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
15、(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
16、(2024·北京,7)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】单质硫的性质
1、硫的存在形态与物理性质
(1)自然界中硫的存在形态
游离态
火山口附近或地壳的岩层中;
硫有多种同素异形体,如正交硫和单斜硫等,室温下稳定存在形式主要是正交硫。
化合态
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
常见的化合态:
黄铁矿
黄铜矿
生石膏
熟石膏
芒硝
绿矾
重晶石
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
2CaSO4·H2O
Na2SO4·10H2O
FeSO4·7H2O
BaSO4
(2)硫的物理性质(以正交硫为例)
硫单质俗称硫黄,是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管。
硫单质难溶于水,易溶于CS2,其原因是:硫单质、CS2均属于非极性分子,而H2O属于极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。
2、硫的化学性质
从化合价的角度认识硫单质的化学性质
①与金属反应:与变价金属(Fe、Cu)反应一般生成低价金属硫化物——体现硫的氧化性
金属
化学方程式
Fe
Fe+SFeS (黑色固体,不溶于水)
Cu
2Cu+SCu2S (黑色固体,不溶于水)
Ag
2Ag+S===Ag2S (银器变黑)
Hg
Hg+S===HgS (汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理)
②与非金属反应
非金属
化学方程式
S
S+O2SO2 ——体现硫的还原性
无论O2是否过量,硫在O2中燃烧的产物都是SO2而不是SO3。
H2
S+H2H2S ——体现硫的氧化性
③与强氧化性酸(如:浓硫酸、硝酸)反应——体现硫的还原性
与浓H2SO4共热
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
与浓HNO3共热
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
④与热的强碱(NaOH溶液)反应——既体现硫的氧化性,又体现硫的还原性
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (用热碱溶液清洗硫)
【易错提醒】实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。
3.硫的用途
硫可用于制农药、硫酸、黑火药(S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑)、染料、橡胶制品以及可以用来消除汞蒸气等。
【例题1】下列说法正确的是 (填序号)。
①硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3
②硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
③汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
④等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
【例题2】有关硫及其化合物的说法合理的是
A.可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管
B.SO2具有很强的还原性,在化学反应中只能作还原剂
C.浓硫酸具有强氧化性,常温下与铜反应可制取SO2
D.1 mol硫与其他物质完全反应,转移的电子数不一定是2 mol
【例题3】正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,构成两种晶体的微粒均是S8分子,其分子结构如图所示,回答下列问题:
(1)正交硫和单斜硫互称为硫元素的 (填“同位素”“同分异构体”或“同素异形体”)。
(2)S8分子中,硫原子之间形成的化学键是 (填“离子键”或“共价键”)。
(3)已知正交硫的熔点为113 ℃,沸点为445 ℃,硬度较小。晶状的正交硫是 (填“共价”或“分子”)晶体,构成晶体的微粒间的相互作用力是 。
(4)正交硫转化为单斜硫时,发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(5)硫单质难溶于水,易溶于CS2的原因是 。
【考点2】二氧化硫和三氧化硫
一、二氧化硫
1、二氧化硫的结构
硫原子杂化方式
分子空间结构
分子极性
SO2
sp2
角形
极性
2、二氧化硫的物理性质
SO2
无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温下,1体积水可溶解约40体积SO2)。
3、SO2的实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4(70%)反应:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
②铜与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
净化装置
通入浓H2SO4 (除水蒸气) 。
收集装置
向上排气法、排饱和NaHSO3溶液法。
尾气处理
用强碱溶液吸收多余SO2,防止污染空气 (2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O)
检验方法
先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色。
4、SO2的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
与指示剂反应
SO2能使紫色石蕊试液变红色。
与H2O反应
SO2+H2OH2SO3,亚硫酸是中强酸,比碳酸酸性强。
与碱反应
SO2少量:SO2+2OH-===SO+H2O
SO2足量:SO2+OH-===HSO
与碱性氧化物反应
CaO+SO2CaSO3
(2)SO2与某些盐溶液反应:(与酸性比H2SO3弱的酸所对应的盐反应)
a.少量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:2Na2CO3+SO2(少量)+H2O===Na2SO3+2NaHCO3
b.过量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2CO3+2SO2(过量)+H2O===2NaHSO3+CO2
c.二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应:NaHCO3+SO2=== NaHSO3+CO2
【易错提醒】
①SO2与BaCl2溶液、CaCl2溶液:二氧化硫与氯化钡溶液不反应,违背了弱酸制取强酸。
②SO2与Ba(NO3)2溶液:生成的BaSO3能和HNO3继续发生氧化还原反应生成BaSO4和NO。
【拓展】除杂问题(括号内物质为杂质)
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
(3)弱氧化性
与H2S溶液反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(生成淡黄色沉淀)。
与Na2S溶液反应: SO2(少量)+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaOH
5SO2(过量)+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3
(4)还原性:SO2中硫元素的化合价为+4价,属于中间价态,因此SO2既有氧化性又有还原性,一般表现为较强的还原性,可被多种氧化剂(O2﹑Cl2﹑溴水、KMnO4、Fe3+、HNO3、H2O2、Na2O2等)氧化为+6价的硫。
与O2反应
2SO2+O22SO3
能使氯水、溴水褪色
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
能使KMnO4溶液褪色
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
与Fe3+反应
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
与稀HNO3反应
3SO2+2NO+2H2O===3SO+2NO+4H+
与H2O2反应
SO2+H2O2===H2SO4
与Na2O2反应
SO2+Na2O2===Na2SO4
SO2与NaClO溶液反应
SO2+ClO-(少量)+H2O===Cl-+SO+2H+
SO2+3ClO-(过量)+H2O===Cl-+SO+2HClO
SO2与Ca(ClO)2溶液反应
2SO2+Ca(ClO)2(少量)+2H2O===CaSO4↓+2HCl+H2SO4
2SO2+3Ca(ClO)2(过量)+2H2O===2CaSO4↓+4HClO+CaCl2
(5)漂白性:SO2可使品红溶液褪色(生成了不稳定的无色物质),加热后,溶液由无色变为红色(不稳定的无色物质又分解为原来物质),常用于检验SO2。
5、常见漂白剂及其漂白原理
漂白原理
漂白剂
变化类型
漂白特点
吸附漂白
活性炭
物理变化
不可逆
氧化漂白
①HClO、NaClO、Ca(ClO)2;
②Na2O2、H2O2;
③O3等
化学变化
不可逆
化合漂白
SO2
化学变化
可逆
【易错提醒】
①SO2虽具有漂白性,但不能漂白指示剂,如:SO2通入紫色的石蕊试液中,溶液只变红不褪色,而氧化类漂白剂(氯水、Na2O2)则能漂白酸碱指示剂。
②SO2使溴水、KMnO4溶液褪色,是利用SO2的还原性,而不是漂白性。
③二氧化硫与氯水的漂白性比较
当Cl2与SO2(体积比为1∶1)混合后通入品红溶液时,品红溶液不褪色,因为SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
6.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色(或变浅)
不褪色
变浑浊
【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。
7、用途
①漂白纸浆、毛、丝等,但不能漂白指示剂。
②杀菌消毒。
③作食品添加剂:食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二氧化硫又是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒的天然果香味。
二、三氧化硫
1、三氧化硫的结构
硫原子杂化方式
分子空间结构
分子极性
SO3
sp2
平面正三角形
非极性
2、三氧化硫的物理性质
SO3
标准状况下,SO3是易升华的无色晶体,熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,常温下为液体。
3、化学性质:SO3是硫酸的酸酐,具有酸性氧化物的通性。
①与水剧烈化合生成硫酸并放出大量的热:SO3+H2O===H2SO4;(SO3能强烈的吸水,在空气中发“烟”,与水剧烈反应生成H2SO4,同时放出大量热,形成酸雾)
②与碱性氧化物(CaO)反应生成盐:SO3+CaO===CaSO4;
③与碱[Ca(OH)2]反应生成盐和水:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O。
④与某些盐溶液反应:Na2CO3+SO3===Na2SO4+CO2↑
三、硫的氧化物的污染与治理
1、硫的氧化物来源、危害及治理
①来源:石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼。
②危害:污染大气,危害人体健康,形成酸(pH小于5.6)
③治理:燃煤脱硫(脱硫剂:CaO、CaCO3),改进燃烧技术,废气中的二氧化硫进行回收处理等。
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2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。
途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
3、在工业上SO2尾气的处理方法:
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,发生反应的化学方程式为
a.S的燃烧:S+O2SO2
b.SO2转化为CaSO3:SO2+CaOCaSO3
c.CaSO3转化为CaSO4:2CaSO3+O22CaSO4
d.总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4
【例题1】某同学在学习了Na2O2与CO2的反应后,欲类比探究Na2O2与SO2的反应产物,设计了如下实验装置检验产物并观察到以下现象:
操作Ⅰ:用带火星的木条靠近干燥管口a,未观察到木条着火燃烧;
操作Ⅱ:将装置C中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液,在配成的溶液中先加入盐酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有沉淀生成。
下列说法错误的是
A.制取SO2使用Na2SO3固体和70%的H2SO4溶液为宜
B.若没有装置B,水蒸气会进入装置C中反应产生O2干扰实验
C.操作Ⅰ中木条未着火燃烧,可能是由于a口处气体中存在较多的未反应完全的SO2
D.操作Ⅱ中产生沉淀无法确定C中固体产物中存在Na2SO4
【例题2】SO2是引发酸雨的主要污染物,将工业废气中的SO2吸收能有效减少对大气的污染、并实现资源化利用。下列离子方程式正确的是
A.硫酸型酸雨放置于空气中一段时间后溶液酸性增强:2H2SO3+O2===4H++2S
B.用过量Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+
C.用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3·H2O+SO2===N+HS
D.将SO2通入H2S溶液中:SO2+2S2-+4H+===3S↓+2H2O
【例题3】CO2、SO2混合气体中各成分的检验
如图是检验某无色气体A是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 。
(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 。
【考点3】硫酸、硫酸根离子的检验
1、硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,浓H2SO4稀释时放出大量的热,稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2、浓硫酸的三大特性
(1)吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥还原性物质如H2S、HBr、HI和NH3等碱性气体;能使胆矾CuSO4·5H2O变为白色粉末。
(2)脱水性:将有机化合物中的氢、氧原子以2∶1比例脱去,如使蔗糖炭化,纸张变黑。
(3)强氧化性:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,在这些氧化还原反应中,浓H2SO4还原产物为SO2。
①常温下,铁、铝遇浓硫酸钝化,可用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸。
②与不活泼金属反应:随着反应的进行,浓硫酸浓度变稀,一旦变为稀硫酸,反应就停止。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
③与活泼金属反应:与活泼金属(Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变稀后,生成的气体为H2
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O, Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
④与非金属的反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
3、硫酸的工业制法
(1)工艺流程
吸收塔中不是用水吸收SO3,工业上用98.3%的浓硫酸吸收,因为用水产生的酸雾太大,会降低SO3的吸收效率。
(2)反应原理
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2。
②SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3。
③SO3吸水生成H2SO4:SO3+H2O===H2SO4。
4、SO、SO的检验
(1)SO的检验
①操作方法:
被检液无明显现象(若有沉淀,静置后取上层清液)
有无白色沉淀
②答题模板:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO。
【易错提醒】
①检验SO时,用稀盐酸(不用稀硝酸)酸化,排除Ag+、CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2,不用Ba(NO3)2,避免酸性条件下溶液中的SO、HSO等被NO氧化为SO而干扰检验。
②整个过程中可能发生反应的离子方程式
CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、
Ba2++SO===BaSO4↓
(2)SO的检验:
被检液沉淀气体
品红溶液褪色,说明含SO
①原理:SO+Ba2+===BaSO3↓;BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O
②操作方法:取少量溶液于试管中,加入BaCl2或CaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入过量稀盐酸,沉淀溶解,放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体,则证明含有SO。
【例题1】为探究铜与浓硫酸的反应,设计了如图装置(夹持装置略去)。下列说法正确的是
A.观察到试管中有灰黑色固体产生,说明产物中含有氧化铜
B.将试管中的溶液倒入盛适量蒸馏水的烧杯中可以观察到蓝色溶液
C.为验证试管中有硫酸剩余,取少量试液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生
D.将NaOH溶液换成溶液,实验过程中有白色沉淀产生
【例题2】下列叙述或操作正确的是
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
C.稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯内壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌
D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸不仅表现强氧化性,还表现酸性
【例题3】下列有关硫酸的实验或用途中利用了硫酸的哪些性质?
(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体: 。
(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3: 。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸: 。
(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸: 。
(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2: 。
(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO:HCOOHCO+H2O: 。
(7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验: 。
第三部分 以【模练】促落实
1.下列有关自然界中单质硫形成及转化的化学反应表示正确的是
A.与高温水蒸气反应生成:
B.与发生置换反应:
C.与反应生成单质硫:
D.单质硫在空气中燃烧:
2.探究铜和浓硫酸的反应,下列装置、操作及相关描述均正确的是
A.装置甲中发生反应:
B.装置乙可用于收集气体,并进行尾气吸收以防污染空气
C.装置丙对反应后的溶液稀释,通过观察溶液颜色以确定甲中有生成
D.装置丁将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可析出晶体
3、据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化金银铜铁,奇物。”所得产物不可能是
A.Au2S B.Ag2S C.CuS D.FeS
4、蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
B.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
C.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
5、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
6、单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物,如Na2S(aq)+(x-1)S===Na2Sx(x一般为2~6);多硫化物在酸性溶液中不稳定,易歧化;As2S3+2Na2S2(aq)===As2S5+2Na2S。下列说法错误的是
A.As2S3 (其中As显+3价)是多硫化物
B.As2S5是氧化产物
C.Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2
D.久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊
7、利用下列实验装置(加热装置省略)测定葡萄酒中SO2的含量,将葡萄酒中的SO2吹到H2O2溶液中,用NaOH标准溶液滴定反应后Ⅱ中的溶液。下列说法正确的是
A.Ⅰ中加入稀硫酸,目的是利用其氧化性
B.SO2进入Ⅱ中与H2O2反应,体现SO2的还原性
C.利用NaOH标准溶液滴定Ⅱ中未反应完的H2O2,测SO2的含量
D.若Ⅲ中溶液颜色变浅,则测得的SO2含量偏高
8、下列关于CO2和SO2的说法正确的是
A.由Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)推知,可发生反应:S+CO2+H2O===HC+HS
B.澄清石灰水和酸性KMnO4溶液均可以区分CO2和SO2
C.可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2
D.二者溶解度的差异与分子的极性无关
9、利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略O2),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;②5I-+I+6H+===3I2+3H2O、SO2+I2+2H2O===S+4H++2I-。下列说法正确的是
A.钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成SO2、SO3
B.据B中c(KIO3)与所耗标准液的体积(V),得n(S)
C.滴定结束后,A中pH增大
D.滴定终点,A中蓝色褪去
10、大约4 000年前,埃及人采用硫燃烧的产物来漂白布匹。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中能达到相应目的的是
A.用甲制取SO2 B.用乙验证SO2的还原性
C.用丙收集SO2 D.用丁处理实验室SO2尾气
11.含硫燃料燃烧时,产生大量,可用石灰石浆液法进行吸收,流程如图1所示;研究发现,石灰石浆液pH变化会影响的吸收效果,结果如图2所示。
下列说法错误的是
A.在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高吸收率
B.设备2中发生的反应为:
C.一定范围内若pH过高,溶解度过小,不利于的吸收
D.为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度
12、下列关于实验室制取SO2的实验,其中叙述正确的是
A.甲图中可利用70%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2
B.乙图中干燥SO2
C.可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D.可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
13.下列有关不同价态含硫化合物的说法错误的是
A.我国工业接触法制备硫酸涉及的转化为
B.气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现的漂白性
C.黄铁矿的主要成分为,该化合物中阴、阳离子个数比为
D.气体通入溶液反应的离子方程式为
14、探究硫及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
判断K2S的化学键类型
将K2S固体溶于水,进行导电性实验
电流表指针发生偏转,K2S中含有离子键
B
证明SO2水溶液的酸性与漂白性
分别在石蕊溶液与品红溶液中通入适量SO2气体
石蕊溶液变红后没有褪色,品红溶液褪色,说明SO2水溶液呈酸性,有漂白性
C
证明浓硫酸具有强氧化性
加热浓硫酸、NaCl固体与MnO2固体的混合物
有黄绿色气体产生,说明浓硫酸具有强氧化性
D
比较S与Cl的非金属性强弱
用pH试纸测定1 mol·L-1的Na2S和NaCl溶液的pH
若前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:S<Cl
15、将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。
(2)试管②中的实验现象:石蕊溶液 ;写出有关反应的化学方程式: 。
(3)试管③中 (填“能”或“不能”)观察到沉淀。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是 (填化学式,下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,用离子方程式表示产生沉淀的过程: 。
16、“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)过程①进行的操作是 。
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是 。
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解, ,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
17、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 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 。
18、某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。
方案Ⅰ:用如图装置测定SO2的含量。
(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡,其作用是 。
②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为 。
③若空气流速为V L·min-1,当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时,耗时10 min,则该空气样品中SO2的含量是 mg·L-1(用含V的最简表达式表示)。
方案Ⅱ:设计如下实验流程测定44.8 L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(2)①W溶液可以是 (填字母)。
A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液(硫酸酸化)
C.溴水 D.稀硫酸
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。
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以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第15讲 硫及其化合物
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 16 题
非选择题: 0 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】单质硫的性质+3道例题
【考点2】二氧化硫和三氧化硫+3道例题
【考点3】硫酸、硫酸根离子的检验+3道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·全国卷·高考真题)生活中处处有化学。下列叙述正确的是
A.Cr和Ni可作为不锈钢中的合金元素
B.蛋白质都是不溶于水的高分子化合物
C.三氧化硫可作为葡萄酒的抗氧化剂
D.通常情况下,雨水的pH等于7
【答案】A
【详解】A.不锈钢为铁基合金,添加、等合金元素可显著提升其抗腐蚀能力,是不锈钢的常规合金组分,A正确;
B.蛋白质分为可溶性蛋白和难溶性蛋白,例如鸡蛋清中的球蛋白可溶于水,并非所有蛋白质都不溶于水,B错误;
C.葡萄酒中用作抗氧化剂的是,遇水生成硫酸,具有强腐蚀性,不可用作食品添加剂,C错误;
D.通常情况下,雨水会溶解空气中的生成碳酸,正常雨水约为5.6,小于7,D错误;
故选A。
2.(2026·北京·高考真题)下列物质的制备实验中,选用的试剂和反应条件均正确的是
物质
试剂
反应条件
和浓硫酸
常温
固体
加热
银氨溶液
溶液和氨水
常温
固体和稀盐酸
加热
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.常温下和浓硫酸不反应,需要加热才能生成,试剂和条件搭配错误,A错误;
B.加热固体时,分解生成的和在试管口遇冷会重新化合生成,无法制得,B错误;
C.常温下,向溶液中逐滴加入稀氨水,至最初产生的沉淀恰好完全溶解,即可制得银氨溶液,试剂和条件均正确,C正确;
D.和稀盐酸加热不反应,需要和浓盐酸共热才能制得,试剂选用错误,D错误;
故选C。
3.(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是
实验目的
A.配制溶液
B.电解法制备
实验示意图
实验目的
C.测溶液浓度
D.探究浓的氧化性
实验示意图
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.容量瓶为定容仪器,不能直接用于溶解固体,应先在烧杯中溶解固体,冷却后再转移至容量瓶,A错误;
B.电解法制备需电解熔融氯化镁,若电解溶液,阴极会产生H2,无法得到单质,B错误;
C.标准溶液为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,C错误;
D.和浓硫酸加热条件下反应生成,品红溶液褪色可验证生成,证明浓硫酸被还原体现氧化性,浸溶液的棉花可吸收尾气避免污染,装置设计合理,D正确;
故选D。
4.(2026·江西·高考真题)浓硫酸与铜反应的实验装置如图,下列说法正确的是
A.应加装陶土网,使试管受热均匀
B.应改用稀硫酸,使实验更加安全
C.品红溶液不褪色,说明装置漏气
D.向外拉铜丝离开液面,终止反应
【答案】D
【详解】A.试管可直接用酒精灯加热,陶土网仅用于烧杯、烧瓶等底面积较大的玻璃仪器加热,无需加装陶土网,A错误;
B.稀硫酸不具有强氧化性,铜的金属性比H弱,铜和稀硫酸在加热条件下不反应,只有浓硫酸在加热条件下可与铜反应生成SO2,不能改用稀硫酸,B错误;
C.品红溶液不褪色还可能是反应温度不足,尚未生成SO2,不一定是装置漏气,C错误;
D.向外拉铜丝离开浓硫酸液面,反应物脱离接触,即可终止反应,D正确;
故选D。
5.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
【答案】C
【详解】A.反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−,A错误;
B.反应②中Al3+与HS−发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;
C.反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式符合守恒原则,C正确;
D.反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2,正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,D错误;
故选C。
6.(2025·重庆·高考真题)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是
选项
科普试验
性质或应用
A
焰色试验
Na和K的焰色均为紫色
B
漂白实验
和均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.钠的焰色反应为黄色,钾需透过蓝色钴玻璃观察呈紫色,现象描述错误,A错误;
B.的漂白是暂时性,需生成HClO才有漂白性且为永久性,但本身不直接漂白,B错误;
C.醋酸铅(重金属盐)和甲醛均能使蛋白质不可逆变性,性质与现象正确,C正确;
D.铜在常温浓硫酸中表现出惰性,加热才能反应,故浓硫酸无法腐蚀铜电路板,而溶液可以,D错误;
故选C。
7.(2025·广东·高考真题)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
B
用和盐酸检验粗盐中是否含
C
使用溶液点卤制豆腐
使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.生石灰(CaO)与燃煤中的SO2和氧气反应生成CaSO4,达到脱硫减排的目的,不存在沉淀溶解平衡的转化,A错误;
B.检验SO需先加盐酸排除干扰离子,再加BaCl2生成BaSO4沉淀,步骤和反应式均正确,B正确;
C.MgCl2点卤使蛋白质胶体沉降,产生固体,属于蛋白质的盐析,C正确;
D.暖贴中铁粉氧化生成Fe2O3或Fe(OH)3并放热,描述正确,D正确;
故选A。
8.(2025·广东·高考真题)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;
B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;
D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;
故选B。
9.(2025·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.与反应:
C.将少量灼热的加入中:
D.将通入酸性溶液:
【答案】D
【详解】A.MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,所给离子方程式正确,A正确;
B.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,所给离子方程式正确,B正确;
C.乙醇的催化氧化生成乙醛,该反应氧化铜被还原生成铜,所给方程式正确,C正确;
D.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,反应的离子方程式为:,D错误;
故选D。
10.(2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A.液氮可用于制冷
B.油脂可用于生产甘油
C.二氧化硫可用于漂白
D.铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
【答案】D
【详解】A.液氮易液化,汽化时吸热,常用于制冷,A正确;
B.油脂水解可生成甘油,B正确;
C.二氧化硫能与有色物质反应生成不稳定的无色物质,具有漂白性,C正确;
D.铜的金属活动性比铁弱,与铁形成原电池时铁作负极被腐蚀,反而加速船体腐蚀,D错误;
故选D。
11.(2024·江苏·高考真题)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.HCl制备:溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
【答案】A
【详解】A.电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2,H2和Cl2点燃反应生成HCl,故A的转化可以实现;
B.氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液,但是电解氯化镁溶液不能得到Mg,电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质,故B的转化不能实现;
C.纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3,然后NaHCO3受热分解为Na2CO3,故C的转化不能实现;
D.工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2,但是SO2和水反应生成H2SO3,不能得到H2SO4,故D的转化不能实现;
故选A。
12.(2024·湖北·高考真题)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误;
B.过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确;
C.过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确;
D.水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选A。
13、下列说法或者结论正确的是
A.将SO2通入溴水至过量,溶液的橙色褪去,说明SO2有漂白性[2024·海南,10A]
B.SO2具有氧化性,所以SO2可用作漂白剂[2024·浙江6月选考,7B]
C.硫酸工业的转化关系为FeS2SO2H2SO4[2024·江苏,10D]
D.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性[2024·山东,5A]
【答案】D
【详解】二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性,A错误;SO2具有漂白性,可用作漂白剂,B错误;工业制备硫酸,首先黄铁矿和氧气反应生成SO2,但是SO2和水反应生成H2SO3,不能直接得到H2SO4,C错误;SO2是酸性氧化物,Ca(OH)2呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,D正确。
14、(2025·广东,4)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
向燃煤中加入生石灰以脱硫减排
CaSO4+C⥫⥬CaCO3+S
B
用BaCl2和盐酸检验粗盐中是否含S
Ba2++S===BaSO4↓
C
使用MgCl2溶液点卤制豆腐
MgCl2使蛋白质盐析
D
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应放热
【答案】A
【详解】向燃煤中加入的生石灰(主要成分为CaO)可与煤燃烧生成的SO2反应生成CaSO3,CaSO3与氧气反应生成CaSO4,A错误;可用盐酸酸化的氯化钡溶液来检验粗盐中是否含S,发生反应的离子方程式为Ba2++S===BaSO4↓,B正确;氯化镁为轻金属盐,豆腐中富含蛋白质,点卤制豆腐过程中发生蛋白质的盐析,C正确;铁、活性炭、氯化钠与空气中的水蒸气形成原电池,铁作负极发生氧化反应,反应放出热量,故其可制暖贴,D正确。
15、(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
【详解】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。
16、(2024·北京,7)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【详解】Ⅰ是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下反应生成SO2和Fe3O4,化学方程式为3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,A正确;Ⅱ是放热反应,温度越高,SO2平衡转化率越小,Ⅱ中的反应条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本及催化剂的活性,不都是为了提高SO2平衡转化率,B错误;将黄铁矿换成硫黄,不再产生Fe3O4,可以减少废渣产生,C正确;硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3,可以用碱液吸收,D正确。
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】单质硫的性质
1、硫的存在形态与物理性质
(1)自然界中硫的存在形态
游离态
火山口附近或地壳的岩层中;
硫有多种同素异形体,如正交硫和单斜硫等,室温下稳定存在形式主要是正交硫。
化合态
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
常见的化合态:
黄铁矿
黄铜矿
生石膏
熟石膏
芒硝
绿矾
重晶石
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
2CaSO4·H2O
Na2SO4·10H2O
FeSO4·7H2O
BaSO4
(2)硫的物理性质(以正交硫为例)
硫单质俗称硫黄,是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管。
硫单质难溶于水,易溶于CS2,其原因是:硫单质、CS2均属于非极性分子,而H2O属于极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。
2、硫的化学性质
从化合价的角度认识硫单质的化学性质
①与金属反应:与变价金属(Fe、Cu)反应一般生成低价金属硫化物——体现硫的氧化性
金属
化学方程式
Fe
Fe+SFeS (黑色固体,不溶于水)
Cu
2Cu+SCu2S (黑色固体,不溶于水)
Ag
2Ag+S===Ag2S (银器变黑)
Hg
Hg+S===HgS (汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理)
②与非金属反应
非金属
化学方程式
S
S+O2SO2 ——体现硫的还原性
无论O2是否过量,硫在O2中燃烧的产物都是SO2而不是SO3。
H2
S+H2H2S ——体现硫的氧化性
③与强氧化性酸(如:浓硫酸、硝酸)反应——体现硫的还原性
与浓H2SO4共热
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
与浓HNO3共热
S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
④与热的强碱(NaOH溶液)反应——既体现硫的氧化性,又体现硫的还原性
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (用热碱溶液清洗硫)
【易错提醒】实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。
3.硫的用途
硫可用于制农药、硫酸、黑火药(S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑)、染料、橡胶制品以及可以用来消除汞蒸气等。
【例题1】下列说法正确的是 (填序号)。
①硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3
②硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
③汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
④等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
【答案】③④
【例题2】有关硫及其化合物的说法合理的是
A.可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管
B.SO2具有很强的还原性,在化学反应中只能作还原剂
C.浓硫酸具有强氧化性,常温下与铜反应可制取SO2
D.1 mol硫与其他物质完全反应,转移的电子数不一定是2 mol
【答案】D
【详解】硫微溶于酒精,应该用二硫化碳洗刷做过硫黄性质实验的试管,故A错误;SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,在化学反应中既能作还原剂,也可以作氧化剂,如SO2与H2S反应生成单质S和H2O中,SO2作氧化剂,故B错误;浓硫酸在常温下与铜不反应,故C错误;1 mol硫与其他物质完全反应,转移的电子数不一定是2 mol,如1 mol硫与氧气反应转移的电子数为4 mol,故D正确。
【例题3】正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,构成两种晶体的微粒均是S8分子,其分子结构如图所示,回答下列问题:
(1)正交硫和单斜硫互称为硫元素的 (填“同位素”“同分异构体”或“同素异形体”)。
(2)S8分子中,硫原子之间形成的化学键是 (填“离子键”或“共价键”)。
(3)已知正交硫的熔点为113 ℃,沸点为445 ℃,硬度较小。晶状的正交硫是 (填“共价”或“分子”)晶体,构成晶体的微粒间的相互作用力是 。
(4)正交硫转化为单斜硫时,发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(5)硫单质难溶于水,易溶于CS2的原因是 。
【答案】(1)同素异形体 (2)共价键 (3)分子 范德华力 (4)化学变化
(5)硫单质、CS2均属于非极性分子,而H2O属于极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性分子易溶于非极性溶剂
【考点2】二氧化硫和三氧化硫
一、二氧化硫
1、二氧化硫的结构
硫原子杂化方式
分子空间结构
分子极性
SO2
sp2
角形
极性
2、二氧化硫的物理性质
SO2
无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温下,1体积水可溶解约40体积SO2)。
3、SO2的实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4(70%)反应:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
②铜与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
净化装置
通入浓H2SO4 (除水蒸气) 。
收集装置
向上排气法、排饱和NaHSO3溶液法。
尾气处理
用强碱溶液吸收多余SO2,防止污染空气 (2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O)
检验方法
先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色。
4、SO2的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
与指示剂反应
SO2能使紫色石蕊试液变红色。
与H2O反应
SO2+H2OH2SO3,亚硫酸是中强酸,比碳酸酸性强。
与碱反应
SO2少量:SO2+2OH-===SO+H2O
SO2足量:SO2+OH-===HSO
与碱性氧化物反应
CaO+SO2CaSO3
(2)SO2与某些盐溶液反应:(与酸性比H2SO3弱的酸所对应的盐反应)
a.少量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:2Na2CO3+SO2(少量)+H2O===Na2SO3+2NaHCO3
b.过量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2CO3+2SO2(过量)+H2O===2NaHSO3+CO2
c.二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应:NaHCO3+SO2=== NaHSO3+CO2
【易错提醒】
①SO2与BaCl2溶液、CaCl2溶液:二氧化硫与氯化钡溶液不反应,违背了弱酸制取强酸。
②SO2与Ba(NO3)2溶液:生成的BaSO3能和HNO3继续发生氧化还原反应生成BaSO4和NO。
【拓展】除杂问题(括号内物质为杂质)
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
(3)弱氧化性
与H2S溶液反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(生成淡黄色沉淀)。
与Na2S溶液反应: SO2(少量)+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaOH
5SO2(过量)+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3
(4)还原性:SO2中硫元素的化合价为+4价,属于中间价态,因此SO2既有氧化性又有还原性,一般表现为较强的还原性,可被多种氧化剂(O2﹑Cl2﹑溴水、KMnO4、Fe3+、HNO3、H2O2、Na2O2等)氧化为+6价的硫。
与O2反应
2SO2+O22SO3
能使氯水、溴水褪色
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
能使KMnO4溶液褪色
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
与Fe3+反应
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
与稀HNO3反应
3SO2+2NO+2H2O===3SO+2NO+4H+
与H2O2反应
SO2+H2O2===H2SO4
与Na2O2反应
SO2+Na2O2===Na2SO4
SO2与NaClO溶液反应
SO2+ClO-(少量)+H2O===Cl-+SO+2H+
SO2+3ClO-(过量)+H2O===Cl-+SO+2HClO
SO2与Ca(ClO)2溶液反应
2SO2+Ca(ClO)2(少量)+2H2O===CaSO4↓+2HCl+H2SO4
2SO2+3Ca(ClO)2(过量)+2H2O===2CaSO4↓+4HClO+CaCl2
(5)漂白性:SO2可使品红溶液褪色(生成了不稳定的无色物质),加热后,溶液由无色变为红色(不稳定的无色物质又分解为原来物质),常用于检验SO2。
5、常见漂白剂及其漂白原理
漂白原理
漂白剂
变化类型
漂白特点
吸附漂白
活性炭
物理变化
不可逆
氧化漂白
①HClO、NaClO、Ca(ClO)2;
②Na2O2、H2O2;
③O3等
化学变化
不可逆
化合漂白
SO2
化学变化
可逆
【易错提醒】
①SO2虽具有漂白性,但不能漂白指示剂,如:SO2通入紫色的石蕊试液中,溶液只变红不褪色,而氧化类漂白剂(氯水、Na2O2)则能漂白酸碱指示剂。
②SO2使溴水、KMnO4溶液褪色,是利用SO2的还原性,而不是漂白性。
③二氧化硫与氯水的漂白性比较
当Cl2与SO2(体积比为1∶1)混合后通入品红溶液时,品红溶液不褪色,因为SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
6.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色(或变浅)
不褪色
变浑浊
【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。
7、用途
①漂白纸浆、毛、丝等,但不能漂白指示剂。
②杀菌消毒。
③作食品添加剂:食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二氧化硫又是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒的天然果香味。
二、三氧化硫
1、三氧化硫的结构
硫原子杂化方式
分子空间结构
分子极性
SO3
sp2
平面正三角形
非极性
2、三氧化硫的物理性质
SO3
标准状况下,SO3是易升华的无色晶体,熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,常温下为液体。
3、化学性质:SO3是硫酸的酸酐,具有酸性氧化物的通性。
①与水剧烈化合生成硫酸并放出大量的热:SO3+H2O===H2SO4;(SO3能强烈的吸水,在空气中发“烟”,与水剧烈反应生成H2SO4,同时放出大量热,形成酸雾)
②与碱性氧化物(CaO)反应生成盐:SO3+CaO===CaSO4;
③与碱[Ca(OH)2]反应生成盐和水:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O。
④与某些盐溶液反应:Na2CO3+SO3===Na2SO4+CO2↑
三、硫的氧化物的污染与治理
1、硫的氧化物来源、危害及治理
①来源:石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼。
②危害:污染大气,危害人体健康,形成酸(pH小于5.6)
③治理:燃煤脱硫(脱硫剂:CaO、CaCO3),改进燃烧技术,废气中的二氧化硫进行回收处理等。
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2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。
途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
3、在工业上SO2尾气的处理方法:
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,发生反应的化学方程式为
a.S的燃烧:S+O2SO2
b.SO2转化为CaSO3:SO2+CaOCaSO3
c.CaSO3转化为CaSO4:2CaSO3+O22CaSO4
d.总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4
【例题1】某同学在学习了Na2O2与CO2的反应后,欲类比探究Na2O2与SO2的反应产物,设计了如下实验装置检验产物并观察到以下现象:
操作Ⅰ:用带火星的木条靠近干燥管口a,未观察到木条着火燃烧;
操作Ⅱ:将装置C中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液,在配成的溶液中先加入盐酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有沉淀生成。
下列说法错误的是
A.制取SO2使用Na2SO3固体和70%的H2SO4溶液为宜
B.若没有装置B,水蒸气会进入装置C中反应产生O2干扰实验
C.操作Ⅰ中木条未着火燃烧,可能是由于a口处气体中存在较多的未反应完全的SO2
D.操作Ⅱ中产生沉淀无法确定C中固体产物中存在Na2SO4
【答案】C
【详解】硫酸浓度过高,H+浓度较小,不利于离子反应的发生,硫酸浓度过低,SO2易溶于水,不利于SO2气体的放出,制取SO2使用Na2SO3固体和70%的H2SO4溶液为宜,A正确;装置B中是浓硫酸,目的是干燥SO2气体,防止水蒸气进入装置C与Na2O2反应生成氧气,干扰实验,B正确;操作Ⅰ中木条未着火燃烧,可能是由于发生反应:Na2O2+SO2===Na2SO4,没有O2放出,C错误;检验硫酸根离子,先加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若加入硝酸钡溶液,硝酸会将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,无法确定C中固体产物中存在Na2SO4,D正确。
【例题2】SO2是引发酸雨的主要污染物,将工业废气中的SO2吸收能有效减少对大气的污染、并实现资源化利用。下列离子方程式正确的是
A.硫酸型酸雨放置于空气中一段时间后溶液酸性增强:2H2SO3+O2===4H++2S
B.用过量Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+
C.用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3·H2O+SO2===N+HS
D.将SO2通入H2S溶液中:SO2+2S2-+4H+===3S↓+2H2O
【答案】A
【详解】硫酸型酸雨放置于空气中一段时间后溶液酸性增强,是因为亚硫酸被氧化为硫酸:2H2SO3+O2===4H++2S,A正确;正确的离子方程式应该是Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;用过量氨水吸收废气中的SO2:2NH3·H2O+SO2===2N+S+H2O,C错误;H2S是弱酸,不能拆成离子形式,故正确的离子方程式:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,D错误。
【例题3】CO2、SO2混合气体中各成分的检验
如图是检验某无色气体A是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 。
(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
【详解】检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性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3】硫酸、硫酸根离子的检验
1、硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,浓H2SO4稀释时放出大量的热,稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2、浓硫酸的三大特性
(1)吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥还原性物质如H2S、HBr、HI和NH3等碱性气体;能使胆矾CuSO4·5H2O变为白色粉末。
(2)脱水性:将有机化合物中的氢、氧原子以2∶1比例脱去,如使蔗糖炭化,纸张变黑。
(3)强氧化性:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,在这些氧化还原反应中,浓H2SO4还原产物为SO2。
①常温下,铁、铝遇浓硫酸钝化,可用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸。
②与不活泼金属反应:随着反应的进行,浓硫酸浓度变稀,一旦变为稀硫酸,反应就停止。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
③与活泼金属反应:与活泼金属(Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变稀后,生成的气体为H2
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O, Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
④与非金属的反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
3、硫酸的工业制法
(1)工艺流程
吸收塔中不是用水吸收SO3,工业上用98.3%的浓硫酸吸收,因为用水产生的酸雾太大,会降低SO3的吸收效率。
(2)反应原理
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2。
②SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3。
③SO3吸水生成H2SO4:SO3+H2O===H2SO4。
4、SO、SO的检验
(1)SO的检验
①操作方法:
被检液无明显现象(若有沉淀,静置后取上层清液)
有无白色沉淀
②答题模板:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO。
【易错提醒】
①检验SO时,用稀盐酸(不用稀硝酸)酸化,排除Ag+、CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2,不用Ba(NO3)2,避免酸性条件下溶液中的SO、HSO等被NO氧化为SO而干扰检验。
②整个过程中可能发生反应的离子方程式
CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、
Ba2++SO===BaSO4↓
(2)SO的检验:
被检液沉淀气体
品红溶液褪色,说明含SO
①原理:SO+Ba2+===BaSO3↓;BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O
②操作方法:取少量溶液于试管中,加入BaCl2或CaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入过量稀盐酸,沉淀溶解,放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体,则证明含有SO。
【例题1】为探究铜与浓硫酸的反应,设计了如图装置(夹持装置略去)。下列说法正确的是
A.观察到试管中有灰黑色固体产生,说明产物中含有氧化铜
B.将试管中的溶液倒入盛适量蒸馏水的烧杯中可以观察到蓝色溶液
C.为验证试管中有硫酸剩余,取少量试液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生
D.将NaOH溶液换成溶液,实验过程中有白色沉淀产生
【答案】B
【详解】A.氧化铜溶于硫酸,灰黑色固体中不可能含有氧化铜,A错误;
B.将试管中的溶液倒入盛适量蒸馏水的烧杯中,生成的硫酸铜溶于水形成蓝色溶液,B正确;
C.向试液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有,不能说明有,C错误;
D.气体不与溶液反应,实验过程出现白色沉淀,不可能是,应是溶于水生成,被空气氧化为,与溶液反应生成白色的沉淀,D错误;
故选B。
【例题2】下列叙述或操作正确的是
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
C.稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯内壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌
D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸不仅表现强氧化性,还表现酸性
【答案】D
【详解】浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸也有氧化性,如活泼金属和稀硫酸反应产生氢气,故A错误;浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,NaOH溶液有腐蚀性,不能用NaOH溶液冲洗,故B错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中,并不断搅拌,故C错误;浓硫酸与铜反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,浓硫酸表现强氧化性和酸性,故D正确。
【例题3】下列有关硫酸的实验或用途中利用了硫酸的哪些性质?
(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体: 。
(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3: 。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸: 。
(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸: 。
(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2: 。
(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO:HCOOHCO+H2O: 。
(7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验: 。
【答案】(1)浓硫酸的吸水性 (2)浓硫酸具有高沸点、难挥发性 (3)浓硫酸的强氧化性 (4)硫酸的强酸性 (5)浓硫酸的酸性、强氧化性 (6)浓硫酸的脱水性 (7)浓硫酸的脱水性、强氧化性
第三部分 以【模练】促落实
1.下列有关自然界中单质硫形成及转化的化学反应表示正确的是
A.与高温水蒸气反应生成:
B.与发生置换反应:
C.与反应生成单质硫:
D.单质硫在空气中燃烧:
【答案】C
【详解】A.与高温水蒸气反应生成和氢氧化钙,反应的化学方程式为:,A错误;
B.与发生置换反应生成S和水,反应的化学方程式为:,B错误;
C.与反应生成单质硫和水,反应的化学方程式为:,C正确;
D.单质硫在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式为:,D错误;
故选C。
2.探究铜和浓硫酸的反应,下列装置、操作及相关描述均正确的是
A.装置甲中发生反应:
B.装置乙可用于收集气体,并进行尾气吸收以防污染空气
C.装置丙对反应后的溶液稀释,通过观察溶液颜色以确定甲中有生成
D.装置丁将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可析出晶体
【答案】D
【详解】A.因为浓硫酸的浓度较高,主要以分子形式存在,不用拆成离子,A错误;
B.饱和NaHSO3不能吸收SO2,不能除去尾气,B错误;
C.应该将反应后的溶液注入水中,防止浓硫酸溶于水爆沸,C错误;
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出硫酸铜晶体,D正确;
答案选D。
3、据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化金银铜铁,奇物。”所得产物不可能是
A.Au2S B.Ag2S C.CuS D.FeS
【答案】C
【详解】S单质的氧化性比较弱,只能将变价金属氧化为低价态的硫化物,所以S分别与Au、Ag、Cu、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、Cu2S、FeS,选项A、B、D正确,C项错误。
4、蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
B.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
C.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】A
【详解】浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,体现了浓硫酸的强氧化性,A错误;浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按水的组成比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现了浓硫酸的脱水性,B正确;浓硫酸脱水过程中释放大量的热,此时发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生大量气体,使固体体积膨胀,C正确;该过程中,蔗糖分子发生化学反应,发生了化学键的断裂,D正确。
5、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
【详解】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。
6、单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物,如Na2S(aq)+(x-1)S===Na2Sx(x一般为2~6);多硫化物在酸性溶液中不稳定,易歧化;As2S3+2Na2S2(aq)===As2S5+2Na2S。下列说法错误的是
A.As2S3 (其中As显+3价)是多硫化物
B.As2S5是氧化产物
C.Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2
D.久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊
【答案】A
【详解】由题干信息知,多硫离子中S元素化合价为-价>-2价,而As2S3中S元素为-2价,是正常硫化物,A错误;As2S3发生氧化反应生成氧化产物As2S5,B正确;Na2S2中阴、阳离子分别为、Na+,个数比为1∶2,C正确;久置Na2S溶液被空气中氧气氧化后生成单质硫,S与Na2S溶液进一步反应生成多硫化物,多硫化物在酸性条件下易歧化,可能生成单质硫,溶液变浑浊,D正确。
7、利用下列实验装置(加热装置省略)测定葡萄酒中SO2的含量,将葡萄酒中的SO2吹到H2O2溶液中,用NaOH标准溶液滴定反应后Ⅱ中的溶液。下列说法正确的是
A.Ⅰ中加入稀硫酸,目的是利用其氧化性
B.SO2进入Ⅱ中与H2O2反应,体现SO2的还原性
C.利用NaOH标准溶液滴定Ⅱ中未反应完的H2O2,测SO2的含量
D.若Ⅲ中溶液颜色变浅,则测得的SO2含量偏高
【答案】B
【详解】Ⅰ中加入稀硫酸,目的是利用其酸性,促进二氧化硫逸出,A错误;SO2进入Ⅱ中与H2O2反应,被氧化为硫酸,体现SO2的还原性,B正确;利用NaOH标准溶液滴定Ⅱ中生成的硫酸,从而测SO2的含量,C错误;若Ⅲ中溶液颜色变浅,说明二氧化硫没有全部氧化为硫酸,有一部分进入到Ⅲ中,则测得的SO2含量偏低,D错误。
8、下列关于CO2和SO2的说法正确的是
A.由Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)推知,可发生反应:S+CO2+H2O===HC+HS
B.澄清石灰水和酸性KMnO4溶液均可以区分CO2和SO2
C.可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2
D.二者溶解度的差异与分子的极性无关
【答案】A
【详解】由Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)可知,碳酸的酸性比亚硫酸氢根离子强,因此亚硫酸根离子可以与碳酸发生反应生成HC和HS,A正确;澄清石灰水与二氧化碳和二氧化硫均反应生成白色沉淀,无法区分,酸性高锰酸钾溶液能被二氧化硫还原而褪色,而二氧化碳不和酸性高锰酸钾溶液反应,因此可以区分二者,B错误;Na2CO3与CO2和SO2都反应,不可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2,C错误;SO2是极性分子,CO2是非极性分子,由“相似相溶”原理可知二者溶解度的差异与分子的极性有关,D错误。
9、利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略O2),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;②5I-+I+6H+===3I2+3H2O、SO2+I2+2H2O===S+4H++2I-。下列说法正确的是
A.钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成SO2、SO3
B.据B中c(KIO3)与所耗标准液的体积(V),得n(S)
C.滴定结束后,A中pH增大
D.滴定终点,A中蓝色褪去
【答案】B
【详解】钢铁粉末在氧气中煅烧,硫转化为SO2;将SO2通入盐酸酸化的淀粉溶液A(预先滴入碱性的碘化钾和碘酸钾标准液B,酸性条件下:5I-+I+6H+===3I2+3H2O,生成的碘单质使淀粉显蓝色);SO2通过反应:SO2+I2+2H2O===S+4H++2I-将碘单质还原为碘离子,导致蓝色变浅;持续滴加B,I与I-再发生反应生成I2,直至滴定终点(溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色)。结合B中碘酸钾的浓度和标准液的体积,计算钢铁中硫的物质的量及含量。钢铁中硫煅烧时,S与O2反应生成SO2,不能生成SO3,A错误;根据化学反应式:5I-+I+6H+===3I2+3H2O,1 mol I与5 mol I-反应生成3 mol I2,SO2与I2进一步反应:SO2+I2+2H2O===S+4H++2I-,每3 mol SO2(对应3 mol的S)消耗1 mol I,因此,硫的物质的量n(S)=3c(I)V,仅需I的浓度和标准液的体积即可计算n(S),B正确;SO2与I2反应生成H+(1 mol SO2生成4 mol H+),滴定反应消耗H+(1 mol I消耗6 mol H+)。结合定量关系3 mol SO2~1 mol I,3 mol SO2反应则会生成12 mol H+,消耗1 mol I时消耗6 mol H+,即相当于生成6 mol H+,故A中pH减小,C错误;淀粉遇I2显蓝色,即SO2反应完全后,溶液淡蓝色消退,继续滴加标准液B,过量的I与I-反应生成I2,溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点,D错误。
10、大约4 000年前,埃及人采用硫燃烧的产物来漂白布匹。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中能达到相应目的的是
A.用甲制取SO2 B.用乙验证SO2的还原性
C.用丙收集SO2 D.用丁处理实验室SO2尾气
【答案】B
【详解】浓HNO3具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4并生成NO2,无法制取SO2,A不正确;SO2与KMnO4发生反应:5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,KMnO4被SO2还原,溶液褪色,则用乙可验证SO2的还原性,B正确;SO2的密度比空气大,采用向上排空气法收集时,应长进短出,C不正确;SO2易溶于水,但难溶于饱和NaHSO3溶液,D不正确。
11.含硫燃料燃烧时,产生大量,可用石灰石浆液法进行吸收,流程如图1所示;研究发现,石灰石浆液pH变化会影响的吸收效果,结果如图2所示。
下列说法错误的是
A.在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高吸收率
B.设备2中发生的反应为:
C.一定范围内若pH过高,溶解度过小,不利于的吸收
D.为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度
【答案】D
【详解】A.逆流喷淋废弃和石灰石浆接触面积大,提高吸收率,故A正确;
B.SO2转化为CaSO4过程中S的化合价升高,则O化合价降低,反应方程式为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4⋅2H2O,故B正确;
C.碳酸钙难溶于水,减小pH,碳酸钙溶于酸增加溶解度,因此pH过高碳酸钙过小,不利于二氧化硫吸收,故C正确;
D.温度过高会损害设备,不能无限提高设备,故D错误;
故答案为D。
12、下列关于实验室制取SO2的实验,其中叙述正确的是
A.甲图中可利用70%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2
B.乙图中干燥SO2
C.可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D.可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
【答案】A
【详解】碱石灰与SO2反应,碱石灰不能干燥SO2,B错误;不能用澄清石灰水吸收尾气,C错误;不能把水倒入浓硫酸中,D错误。
13.下列有关不同价态含硫化合物的说法错误的是
A.我国工业接触法制备硫酸涉及的转化为
B.气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现的漂白性
C.黄铁矿的主要成分为,该化合物中阴、阳离子个数比为
D.气体通入溶液反应的离子方程式为
【答案】B
【详解】由图可知X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,M为CuSO4,N为硫化盐。
A.工业接触法制备硫酸,,,涉及的转化为,A正确;
B.具有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.中的阴、阳离子分别为和,个数比为,C正确;
D.气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,离子方程式为,D正确;
故答案为:B。
14、探究硫及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
判断K2S的化学键类型
将K2S固体溶于水,进行导电性实验
电流表指针发生偏转,K2S中含有离子键
B
证明SO2水溶液的酸性与漂白性
分别在石蕊溶液与品红溶液中通入适量SO2气体
石蕊溶液变红后没有褪色,品红溶液褪色,说明SO2水溶液呈酸性,有漂白性
C
证明浓硫酸具有强氧化性
加热浓硫酸、NaCl固体与MnO2固体的混合物
有黄绿色气体产生,说明浓硫酸具有强氧化性
D
比较S与Cl的非金属性强弱
用pH试纸测定1 mol·L-1的Na2S和NaCl溶液的pH
若前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:S<Cl
【答案】B
【详解】某些共价化合物溶于水也会导电(如HCl),故K2S溶液可导电,不能说明其含有离子键,故A不符合题意;加入二氧化锰,也可能是二氧化锰将氯离子氧化生成氯气,不能说明浓硫酸具有强氧化性,故C不符合题意;硫化氢、氯化氢不是硫元素、氯元素最高价氧化物对应的水化物,故1 mol·L-1的Na2S和NaCl溶液的pH大小不能说明硫、氯元素的非金属性强弱,故D不符合题意。
15、将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。
(2)试管②中的实验现象:石蕊溶液 ;写出有关反应的化学方程式: 。
(3)试管③中 (填“能”或“不能”)观察到沉淀。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是 (填化学式,下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,用离子方程式表示产生沉淀的过程: 。
【答案】(1)褪色 还原 (2)变红 SO2+H2O⥫⥬H2SO3 (3)不能 (4)BaSO4 (5)BaSO3 SO2+2OH-===S+H2O、Ba2++S===BaSO3↓
16、“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)过程①进行的操作是 。
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是 。
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解, ,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
【答案】(1)搅拌(或粉碎、加热) (2)过滤 (3)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
(4)Na2SO3具有较强还原性,易被空气中的氧气氧化 (5)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
17、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 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、CO2 (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
【详解】(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=3.2×10-4 g,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。
18、某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。
方案Ⅰ:用如图装置测定SO2的含量。
(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡,其作用是 。
②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为 。
③若空气流速为V L·min-1,当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时,耗时10 min,则该空气样品中SO2的含量是 mg·L-1(用含V的最简表达式表示)。
方案Ⅱ:设计如下实验流程测定44.8 L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(2)①W溶液可以是 (填字母)。
A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液(硫酸酸化)
C.溴水 D.稀硫酸
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。
【答案】(1)①增大接触面积,加快吸收速率,使SO2被充分吸收
②SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI ③ (2)①AC ②×100%
【详解】(1)③当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时,消耗二氧化硫的物质的量为0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol;若空气流速为V L·min-1,耗时10 min,则该空气样品中SO2的含量是= mg·L-1。(2)①固体为硫酸钡,所以W具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸,W溶液可以是H2O2溶液或溴水。②根据SO2~BaSO4,该混合气体中二氧化硫的体积分数为×100%=×100%。
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