内容正文:
2027高考化学一轮复习微专题之二氧化硫(SO₂)
模块概览
模块
题量
题号
年份分布
一、SO₂ 的性质与用途
5 题
1–5
2023、2024、2025、2026
二、硫及其化合物的性质与转化(含 NA 计量)
7 题
6–12
2023、2024、2025
三、化学(离子)方程式正误判断
7 题
13–19
2023、2025、2026
四、实验装置与实验操作判断
7 题
20–26
2023、2024、2025、2026
五、化学实验综合题(制备与探究)
4 题
27–30
2024、2025、2026
六、化工工艺流程综合题
8 题
31–38
2023、2024、2025、2026
七、化学反应原理综合题(热化学·速率·平衡)
5 题
39–43
2023、2024、2025、2026
八、物质结构与元素周期律(VSEPR·晶胞·推断)
3 题
44–46
2024、2025
九、离子反应与离子平衡
2 题
47–48
2024、2025
十、有机化学基础(含硫试剂参与)
1 题
49
2026
一、SO₂ 的性质与用途
题 1 【2023·全国甲卷】
22.(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
题 2 【2024·山东卷】
12. (2024·山东卷)物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
题 3 【2025·广东卷】
28.(2025·广东卷)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+CO32−⇌CaCO3+SO42−
B
用BaCl2和盐酸检验粗盐中是否含SO42−
Ba2++SO42−=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
题 4 【2025·重庆卷】
3.(2025·重庆卷)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
Cl2和SO2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
题 5 【2026·山东卷】
2. 下列化学品在生产生活中使用不当的是
A. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
B. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量SO2
D. 为防止火腿变质,腌制时使用大量NaNO2
二、硫及其化合物的性质与转化(含 NA 计量)
题 6 【2023·浙江卷】
17.(2023·浙江卷)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A.Na和乙醇反应可生成H2 B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C.工业上用氨的催化氧化制备NO D.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
题 7 【2024·江苏卷】
35. (2024·江苏卷)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:NaCl溶液和
B. 金属Mg制备:溶液
C. 纯碱工业:NaCl溶液
D. 硫酸工业:
题 8 【2024·安徽卷】
30. (2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
Cl2
NaClO
NaCl
B
SO2
H2SO4
CaSO4
C
Fe2O3
Fe(OH)3
FeCl3
D
CO2
H2CO3
Ca(HCO3)2
题 9 【2024·黑吉辽蒙卷】
8. (2024·黑吉辽卷)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L SO2中原子总数为0.5NA B. 100mL0.1mol⋅L-1Na2SO3溶液中,SO32-数目0.01NA
C. 反应①每消耗3.4gH2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D. 反应②每生成1mol还原产物,转移电子数目为2NA
题 10 【2025·湖南卷】
3.(2025·湖南卷)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+C≜CO2↑+2SO2↑+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12g12C含质子数为6NA B.常温常压下,6.72LCO2含σ键数目为0.6NA
C.1.0LpH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2NA D.64gSO2与16gO2充分反应得到SO3的分子数为NA
题 11 【2025·广东卷】
56.(2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X→(O2)氧化物1→(O2)氧化物2→(H2O)酸(或碱)→(NaOH(或HCl))盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性 B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2 D.X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
57.(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
A.G、K均能与NaOH溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.1molG与足量的J反应,转移电子数为NA
三、化学(离子)方程式正误判断
题 13 【2023·浙江卷】
18.(2023·浙江卷)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
C.铜与稀硝酸:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O=H2S+2HSO3-
题 14 【2025·浙江卷】
10.(2025·浙江卷)下列方程式不正确的是
A.MnO2与浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl−≜Mn2++Cl2↑+2H2O
B.NO2与H2O反应:3NO2+H2O=2H++2NO3−+NO
C.将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中:CH3CH2OH+CuO→(Δ)CH3CHO+Cu+H2O
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2MnO4−+4H+=5SO42−+2Mn2++2H2O
题 15 【2025·山东卷】
18.(2025·山东卷)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用NaOH溶液吸收少量SO2:SO2+OH−=HSO3−
B.用Na2O2和水制备少量O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH−+O2↑
C.用MnO2和浓盐酸制备Cl2:MnO2+4H++2Cl−≜Mn2++Cl2↑+2H2O
D.用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++8NO3−=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
题 16 【2026·浙江卷(1月)】
8. 下列反应方程式错误的是
A. 浓硝酸见光分解:4HNO3=光照=4NO↑+3O2↑+2H2O
B. 红热的铁在水蒸气中反应:3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2
C. 向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D. 向硫酸铜加入过量的氨水:
题 17 【2026·黑吉辽蒙卷】
3. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:Cu+2H2SO4(浓)=Δ=CuSO4+SO2↑+2H2O
B. 少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
D. Na2S溶液滴入AgCl悬浊液:Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq)
题 18 【2026·广东卷】
14. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. Al2O3溶于NaOH溶液:
B. 铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+2H2SO4(浓)=Δ=CuSO4+2H2O+SO2↑
C. 6-羟基己酸的缩聚反应:nHOOC(CH2)5OH+nH2O
D. 乙醛被Cu(OH)2氧化:
题 19 【2026·河北卷】
3. 化学在推动社会发展和进步中发挥着重要作用。下列相关化学方程式错误的是
A. 工业合成氨:
B. 氯碱工业:2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑
C. 氨脱硫法脱除烟气中少量二氧化硫:4NH3+2H2O+O2+2SO2=2(NH4)2SO4
D. 生产可降解高分子聚乳酸:
四、实验装置与实验操作判断
题 20 【2023·全国甲卷】
46.(2023·全国甲卷)下列装置可以用于相应实验的是
A
B
C
D
制备CO2
分离乙醇和乙酸
验证SO2酸性
测量O2体积
题 21 【2024·浙江卷(6月)】
18. (2024·浙江卷6月)下列说法不正确的是
A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质
C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘
题 22 【2024·甘肃卷】
41. (2024·甘肃卷)下列实验操作、现象和结论相对应的是
实验操作、现象
结论
A
用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液,试纸变红
该溶液是酸溶液
B
用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味
该织物含蛋白质
C
乙醇和浓硫酸加热,产生的气体使溴水褪色
该气体是乙烯
D
氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成沉淀
氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
题 23 【2025·北京卷】
44.(2025·北京卷)下列实验的相应操作中,不正确的是
A.制备并检验SO2
B.实验室制取O2
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液
D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
题 24 【2025·广东卷】
47.(2025·广东卷)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,HCO3−恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
题 25 【2026·黑吉辽蒙卷】
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.Cl2收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去CO2中的SO2
D.实验室铜件镀镍
题 26 【2026·江西卷】
3. 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
五、化学实验综合题(制备与探究)
题 27 【2024·黑吉辽蒙卷】
18. (2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向50mL烧瓶中分别加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固体及4~6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流50min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃馏分,得无色液体6.60g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)NaHSO4在反应中起_______作用,用其代替浓H2SO4的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数
C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至0.1%)。
(6)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
题 28 【2024·甘肃卷】
6. (2024·甘肃卷)某兴趣小组设计了利用MnO2和H2SO3生成MnS2O6,再与Na2CO3反应制备Na2S2O6⋅2H2O的方案:
(1)采用下图所示装置制备SO2,仪器a的名称为_______;步骤I中采用冰水浴是为了_______;
(2)步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是_______;
(3)步骤Ⅲ滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是_______;
(4)步骤Ⅳ生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是_______;
(5)将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中_______。
A.蒸发皿中出现少量晶体 B.使用漏斗趁热过滤 C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D.用玻璃棒不断搅拌 E.等待蒸发皿冷却
题 29 【2025·浙江卷(1月)】
25.(2025·浙江1月卷)某研究小组探究AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z()的反应。实验流程为:
已知:
①实验在通风橱内进行。
②SOCl2遇水即放出SO2和HCl;AlCl3易升华。
③氯苯溶于乙醚,难溶于水;Z易溶于乙醚,难溶于水;乙醚不易溶于水。
请回答:
(1)在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置如图所示,此处漏斗的作用是 。
(2)写出下图中干燥管内可用的酸性固体干燥剂 (填1种)。
(3)步骤Ⅰ,下列说法正确的是_______。
A.氯苯试剂可能含有水,在使用前应作除水处理
B.三颈烧瓶置于冰水浴中,是为了控制反应温度
C.因实验在通风橱内进行,X处无需连接尾气吸收装置
D.反应体系中不再产生气泡时,可判定反应基本结束
(4)步骤Ⅱ,加入冰水的作用是 。
(5)步骤Ⅲ,从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作如下,请排序 (填序号)。
①减压蒸馏 ②用乙醚萃取、分液 ③过滤 ④再次萃取、分液,合并有机相 ⑤加入无水Na2SO4干燥剂吸水
(6) AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S-Cl键的断裂,原因是 。
题 30 【2026·贵州卷】
15. 双氯磺酰亚胺[HN(SO2Cl)2]是制备某锂离子电池电解质的关键中间体。某研究小组设计实验对其进行制备,部分实验装置如图1。
实验步骤:
Ⅰ.将48.5g(0.5mol)氨基磺酸(NH2SO3H)、109.0mL(1.5mol)二氯亚砜(SOCl2)和33.1mL(0.5mol)氯磺酸(ClSO3H)依次加入500mL三颈烧瓶中。
Ⅱ.连接好装置,在一定温度下持续搅拌至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热。
Ⅲ.待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集650Pa、95°C左右的馏分,得到淡黄色粗品。
已知:①总反应为NH2SO3H+2SOCl2+ClSO3H=Δ=HN(SO2Cl)2+2SO2↑+3HCl↑;所有原料均经精制后用于反应。
②SOCl2沸点为78°C;ClSO3H遇水剧烈水解产生大量白雾;HN(SO2Cl)2在高温下易分解,M=214g⋅mol−1。
回答下列问题:
(1)装置A中球形冷凝管的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(2)装置B的作用是_____________________。
(3)ClSO3H发生水解反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)装置C和D的连接顺序不宜互换,原因是___________________________________(答两点)。
(5)步骤Ⅲ中采用减压蒸馏的原因是___________________。
(6)研究小组在不同温度下进行了制备实验,并对粗品进行核磁共振氢谱测试,结果如图2。已知HN(SO2Cl)2中H的化学位移δ为9.2 ppm,则_______℃时更有利于HN(SO2Cl)2的制备,原因是________________________。
(7)通过电位滴定法测定氯含量,初步推算粗品纯度,方法及步骤如下:
①将mg粗品加入适量NaOH溶液中,加热,HN(SO2Cl)2中的氯以Cl−形式进入溶液;
②加入HNO3溶液使溶液呈酸性后,用cmol⋅L−1标准AgNO3溶液进行滴定。平行滴定3次,消耗标准AgNO3溶液的平均体积为VmL。
HN(SO2Cl)2的纯度为________(用含m、c和V的代数式表示)。在操作无误、仪器正常的情况下,推算出的粗品纯度比实际纯度高,最可能的原因是________。
六、化工工艺流程综合题
题 31 【2023·浙江卷】
21.(2023·浙江卷)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式 。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素 ;写出实验过程中涉及的反应方程式 。
题 32 【2023·辽宁卷】
19.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
10−37.4
10−14.7
10−14.7
10−10.8
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),1molH2SO5中过氧键的数目为_______。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为_______(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_______时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为_______。
(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于_______(精确至0.1)。
题 33 【2024·浙江卷(6月)】
27. (2024·浙江卷6月)矿物资源的综合利用有多种方法,如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)的利用有火法和电解法等。
已知:①;
②电解前后ZnS总量不变;③AgF易溶于水。
请回答:
(1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果,PbS中硫元素体现的性质是_______(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb3O4,该物质可溶于浓盐酸,Pb元素转化为[PbCl4]2-,写出该反应的化学方程式_______;从该反应液中提取PbCl2的步骤如下:加热条件下,加入_______(填一种反应试剂),充分反应,趁热过滤,冷却结晶,得到产品。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 电解池中发生的总反应是PbS=Pb+S(条件省略) B. 产物B主要是铅氧化物与锌氧化物
C. 1mol化合物C在水溶液中最多可中和2mol NaOH D. ClF的氧化性弱于Cl2
(3)D的结构为(X=F或Cl),设计实验先除去样品D中的硫元素,再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。
①实验方案:取D的溶液,加入足量NaOH溶液,加热充分反应,然后_______;
②写出D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式_______。
题 34 【2024·黑吉辽蒙卷】
15. (2024·黑吉辽卷)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为_______(填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用,促进了含As微粒的沉降。
(4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“培烧氧化”,“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。
A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生
C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣
(5)“真金不拍火炼”,表明Au难被O2氧化,“浸金”中NaCN的作用为_______。
(6)“沉金”中Zn的作用为_______。
(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为_______。用碱中和HCN可生成_______(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
题 35 【2025·北京卷】
17.(2025·北京卷)利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的一种流程示意图如下。
已知:
物质
H2CO3
H2SO3
H2SO3
Ka(25°C)
Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
(1)制SO2
已知:
H2S(g)+(1)/(2)O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ⋅mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ⋅mol-1
由H2S制SO2的热化学方程式为 。
(2)制Na2S2O5
I.在多级串联反应釜中,Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应:
第一步:2Na2CO3+SO2+H2O=Na2SO3+2NaHCO3
第二步:
NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体。
①Ⅱ中生成Na2S2O5的化学方程式是 。
②配碱槽中,母液和过量Na2CO3配制反应液,发生反应的化学方程式是 。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是 ,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有 。
(3)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时,在1L浓度均为1mol⋅L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中,随n(SO2)的增加,SO32-和HCO3-平衡转化率的变化如图。
①0~a mol,与SO2优先反应的离子是 。
②a~b mol,HCO3-平衡转化率上升而SO32-平衡转化率下降,结合方程式解释原因: 。
题 36 【2025·广东卷】
22.(2025·广东卷)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Ksp(298K)
2.8×10−39
1.3×10−33
2.2×10−20
5.5×10−16
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (写一条)。
(2)“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为: 。
___+O2+___H2O=___Fe2O3↓+______H+
(3)“沉铝”时,pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中c(Cu2+)=0.022mol/L,c(Ni2+)=0.042mol/L。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A.镍与N、O形成配位键 B.配位时Ni2+被还原
C.配合物与水能形成分子间氢键 D.烷基链具有疏水性
(5)NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则x:y:z= ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
(6)①“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量H2,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。
②“电解”时,Fe2O3颗粒分散于溶液中,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注 。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一条)。
题 37 【2025·甘肃卷】
3.(2025·甘肃卷)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:As2O3熔点314℃,沸点460℃
分解温度:CuO1100℃,CuSO4560℃,ZnSO4680℃,PbSO4高于1000℃
Ksp(PbSO4)=1.8×10−8
(1)设计焙烧温度为600℃,理由为 。
(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,该反应的化学方程式为 。
(3)酸浸的目的为 。
(4)从浸出液得到Cu的方法为 (任写一种)。
(5)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数a≠b≠c,α=β=γ=90°。Cs与Pb之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表示);该化合物的化学式为 ,晶体密度计算式为 g/cm3(用带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示MCs、MPb和MBr分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。
题 38 【2026·重庆卷】
15. 从金精矿(含Au、FeS2和FeAsS等)提取金的一种综合利用工艺流程包括如下三个过程:
(1)焙烧金精矿
①S元素位于周期表第_________周期。
②焙烧前,将矿石研磨成粉末的作用是_________。
③焙烧时,FeS2分解为FexS和气态S,该化学方程式为_________。
④烟气中含有As4和As4S4等物质。已知As4分子为正四面体形,As4S4分子结构可视为4个S原子分别嵌入As4的4条棱上,则As4S4分子的结构有_________种。
(2)制备硫代硫酸盐
①气体a的化学式为_________。
②固体Ⅰ和固体Ⅱ是两种非金属单质,其名称分别为_________。
(3)提取金
①浸金过程中,Au在O2的作用下与S2O32−生成,其离子方程式为_________。
②浸金时需加入氨水使溶液呈碱性。若碱性过强,Zn置换过程中会有Zn(OH)2,生成而影响提金的效果。25℃时,溶液中c(NH3)=0.1mol/L,,为确保不转化为Zn(OH)2沉淀,理论上pH不应高于_________。( K=3×109,)。
七、化学反应原理综合题(热化学·速率·平衡)
题 39 【2023·天津卷】
13.(2023·天津卷)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。
Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。
(1)硫磺(S8)的晶体类型是 。
(2)硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温服超过硫的沸点,部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段,会导致 (填序号)。
a.硫的消耗量增加 b.SO2产率下降 c.生成较多SO3
(3)SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ,写出该反应的热化学方程式 。随温度升高,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 。
Ⅱ.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SO2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,SO2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SO2转化率
b.使反应达到平衡状态
c.节约能源
Ⅲ.工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3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浓度、温度的关系如图所示。
据图分析,最适合的吸收条件;硫酸的浓度 ,温度 。
(8)用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸,假设硫在燃烧过程中损失2%,SO2生成SO3的转化率是97%,SO3吸收的损失忽略不计,最多可以生产98%的硫酸 吨。
题 40 【2023·辽宁卷】
43.(2023·辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。
(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:
NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4
2NO+O2=2NO2
(ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。
(ⅱ)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是_______(答出两点即可)。
(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:
SO2(g)+(1)/(2)O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1
(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是_______。
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.88的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所示,催化性能最佳的是_______(填标号)。
(ⅲ)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为αe,用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
题 41 【2024·广东卷】
26. (2024·广东卷)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用_______(填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的SO2可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中,_______(填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有_______。
A. B. C. D.
ii.滴定数据及处理:Na2CO3溶液V0mL,消耗c1mol⋅L-1盐酸V1mL(滴定终点时,CO32-转化为HCO3-),则c(Na2CO3)=_______mol⋅L-1。
②实验探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1g硫酸钙固体,反应t1min后,过滤,取V0mL滤液,用c1mol⋅L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略CO32-水解的影响)。
序号
V(Na2CO3)/mL
V(H2O)/mL
V(滤液)/mL
a
100.0
0
V0
2V1/5
b
80.0
x
V0
3V1/10
则x=_______,测得的平均反应速率之比va:vb=_______。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将1.00g硫酸钙(M=136g⋅mol-1)加入100.0mL0.100mol⋅L-1Na2CO3溶液中,在25℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据t2min后pH不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加_______
_______,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加_______
无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据:_______。
题 42 【2025·山东卷】
24.(2025·山东卷)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
恒容条件下,按1molCaS,1molSO2和0.1molH2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。
回答下列问题:
(1)反应的焓变ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
(2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3 0(填“>”“<”或“=”)。
(3)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为amol,则S2为 mol(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)−n(CaSO4)= mol(用含a的最简代数式表示)。
(4)T2温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S与H2物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”),H2O物质的量n(H2O) (填“增大”“减小”或“不变”)。
题 43 【2026·黑吉辽蒙卷】
14. 恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SO2发生的总反应如下:H2S(g)+2H2O(g),达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH<0,ΔS>0
B. L点C3H8的消耗速率大于a物质的生成速率
C. M点该反应的Kx=0.135(用物质的量分数代替浓度计算)
D. N点C3H8的平衡转化率为75%
八、物质结构与元素周期律(VSEPR·晶胞·推断)
题 44 【2024·浙江卷(1月)】
56.(2024·浙江卷1月)下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:188O
B. SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
题 45 【2025·湖北卷】
50.(2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为(√(2)/2)√(a2+b2)pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
题 46 【2025·甘肃卷】
78.(2025·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是
A.X与Q组成的化合物具有还原性 B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧 D.Z与Y按原子数1:1组成的化合物具有氧化性
九、离子反应与离子平衡
题 47 【2024·江苏卷】
10. (2024·江苏卷)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10−2,Ka2(H2SO3)=6.2×10−8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1mol⋅L−1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1mol⋅L−1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:c(HSO3−)+c(SO32−)>c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c(SO32−)>c(HSO3−)
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D. 实验3所得溶液中:c(SO42−)>c(Mn2+)
题 48 【2025·安徽卷】
20.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制NO
H+、Cu2+、NO3−、NO
B
70%硫酸与Na2SO3制SO2
H+、Na+、SO42−、HSO3−
C
浓盐酸与KMnO4制Cl2
H+、K+、Mn2+、Cl-
D
双氧水与FeCl3溶液制O2
H+、Fe2+、Cl-、H2O2
十、有机化学基础(含硫试剂参与)
题 49 【2026·江西卷】
15. 德戈替尼是一种治疗湿疹的药物,其中间体K的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________。
(2)写出C的结构简式___________。
(3)由D生成E的过程中,产生的无机废气应使用________(填化学式)溶液吸收。
(4)E到F的有机反应类型是____________。
(5)化合物G中________(填“1”或“2”)号碳上氢原子酸性更强。
(6)写出Ⅰ的结构简式____________。
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
参考答案
一、SO₂ 的性质与用途
题 1 【2023·全国甲卷】
【答案】B
【解析】A.苯甲酸钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,因此,其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性,A说法不正确;
B.胶体具有丁达尔效应,是因为胶体粒子对光线发生了散射;豆浆属于胶体,因此,其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,B说法正确;
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质,C说法不正确;
D.维生素C具有很强的还原性,因此,其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化,从而防止水果被氧化,D说法不正确;
综上所述,本题选B。
题 2 【2024·山东卷】
【答案】C
【解析】A.SO2是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH)2,呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,体现了Fe3+的氧化性,B正确;
C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,C错误;
D.银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的Ag(NH3)2OH,Ag(NH3)2OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,D正确;
故选C。
题 3 【2025·广东卷】
【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SO42−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。
题 4 【2025·重庆卷】
【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.SO2的漂白是暂时性,Cl2需生成HClO才有漂白性且为永久性,但Cl2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FeCl3溶液可以,D错误;
故选C。
题 5 【2026·山东卷】
【答案】D
【解析】A.活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可吸附甲醛等装修产生的有害气体,使用合理,A正确;
B.聚乳酸是可降解的高分子材料,聚乙烯难以降解易造成“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋可减少白色污染,使用合理,B正确;
C.SO2具有还原性,适量添加到葡萄酒中可以防止成分被氧化,同时起到杀菌作用,符合食品添加剂使用规范,使用合理,C正确;
D.NaNO2(亚硝酸钠)有毒,是限量使用的食品添加剂,腌制火腿时大量使用会危害人体健康,使用不当,D错误;
故选D。
二、硫及其化合物的性质与转化(含 NA 计量)
题 6 【2023·浙江卷】
【答案】D
【解析】A.乙醇分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,A正确;
B.黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁,B正确;
C.工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水,C正确;
D.常温下铁与浓硝酸会发生钝化,不能制备二氧化氮,D错误;
故选D。
题 7 【2024·江苏卷】
【答案】A
【解析】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。
题 8 【2024·安徽卷】
【答案】D
【解析】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案选D。
题 9 【2024·黑吉辽蒙卷】
【答案】D
【解析】
【详解】A.标况下SO2为气体,11.2L SO2为0.5mol,其含有1.5mol原子,原子数为1.5NA,A错误;
B.SO32−为弱酸阴离子,其在水中易发生水解,因此,100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO32−数目小于0.01NA,B错误;
C.反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O,反应中每生成3mol S消耗2mol H2S,3.4g H2S为0.1mol,故可以生成0.15mol S,生成的原子数目为0.15NA,C错误;
D.反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO32−+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2mol S2-共转移4mol电子,因此,每生成1mol S2-,转移2mol电子,数目为2NA,D正确;
故答案选D
题 10 【2025·湖南卷】
【答案】A
【详解】A.12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总质子数为6NA,A正确;
B.常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2个σ键,总σ键数小于0.6NA,B错误;
C.pH=1的稀硫酸中,H+浓度为0.1mol/L,1L溶液中H+数目为0.1NA,而非0.2NA,C错误;
D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数小于NA,D错误;
故选A。
题 11 【2025·广东卷】
【答案】B
【详解】A.铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水反应需强酸/碱才能溶解,A错误;
B.硫燃烧生成SO2(氧化物1,使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;
C.钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不会生成H2,C错误;
D.碳与氧气反应先生成CO,最终生成CO2,与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D结论错误,D错误;
故选B。
题 12 【2025·陕西山西宁夏青海卷】
【答案】D
【分析】
根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【详解】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;
C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;
D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;
答案选D。
三、化学(离子)方程式正误判断
题 13 【2023·浙江卷】
【答案】B
【解析】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:2I−+Cl2=I2+2Cl−,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:ClO−+CO2+H2O=HClO+HCO3−,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:2S2−+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3−,故D错误;
答案为B。
题 14 【2025·浙江卷】
【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:5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+,D错误;
故选D。
题 15 【2025·山东卷】
【答案】C
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO32−而非HSO3−,正确反应为:SO2+2OH−=SO32−+H2O,A错误;
B.Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑,原方程式系数未配平,B错误;
C.MnO2与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl−≜Mn2++Cl2↑+2H2O,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO3−,正确离子方程式为3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误;
故选C。
题 16 【2026·浙江卷(1月)】
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光分解的正确产物应为NO2,方程式为 :4HNO3=光照=4NO2↑+O2↑+2H2O,A错误;
B.红热的铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,方程式 3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2,B正确;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质沉淀和二氧化硫气体,方程式 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,C正确;
D.硫酸铜与过量氨水反应形成四氨合铜(II)离子,离子方程式正确,D正确;
故选A。
题 17 【2026·黑吉辽蒙卷】
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确;
B.少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液,生成四羟基合铝酸钠,其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl,B错误;
C.乙烯含碳碳双键,和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C正确;
D.Ag2S的溶解度远小于AgCl,所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S,其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq),D正确;
故选B。
题 18 【2026·广东卷】
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al2O3为两性氧化物,与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠,离子方程式为,A正确;
B.热浓硫酸具有强氧化性,可氧化Cu生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为Cu+2H2SO4(浓)=Δ=CuSO4+2H2O+SO2↑,B正确;
C.n个6-羟基己酸发生缩聚反应时,生成1分子高聚物的同时仅脱去(n−1)分子H2O,且缩聚反应一般使用单向箭头而非可逆符号,方程式+(n−1)H2O,C错误;
D.碱性条件下乙醛被Cu(OH)2氧化为乙酸根,同时生成砖红色Cu2O 沉淀,离子方程式为,D正确;
故选C。
题 19 【2026·河北卷】
【答案】D
【解析】
A.工业合成氨是N2与H2在高温、高压、催化剂条件下发生可逆反应生成NH3,化学方程式为:,A正确;
B.氯碱工业是电解饱和氯化钠溶液,生成NaOH、H2和Cl2,化学方程式为:2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑,B正确;
C.氨脱硫时,SO2先与NH3、H2O反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵再被O2氧化为硫酸铵,化学方程式为:4NH3+2H2O+O2+2SO2=2(NH4)2SO4,C正确;
D.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,聚合物两端各保留1个氢原子和1个羟基,脱去的水分子数应为n−1 ,化学方程式书为:+(n-1)H2O,D错误;
故选D。
四、实验装置与实验操作判断
题 20 【2023·全国甲卷】
【答案】D
【解析】A.Na2CO3固体比较稳定,受热不易分解,所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳,A错误;
B.乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏来分离,B错误;
C.二氧化硫通入品红溶液中,可以验证其漂白性,不能验证酸性,C错误;
D.测量氧气体积时,装置选择量气筒,测量时要恢复到室温,量气筒和水准管两边液面高度相等时,氧气排开水的体积与氧气的体积相等,即可用如图装置测量氧气的体积,D正确;
故选D。
题 21 【2024·浙江卷(6月)】
【答案】C
【解析】A.铜与浓硫酸反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) =Δ=CuSO4+2H2O+SO2↑,可用装置①制取,气态产物为SO2,可利用SO2的漂白性进行检验,故A正确;
B.图②标识表示易燃类物质,故B正确;
C.NH3的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,故C错误;
D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,故D正确;
故选C。
题 22 【2024·甘肃卷】
【答案】B
【解析】A.用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液,试纸变红,该溶液显酸性,但不一定是酸溶液,也有可能是显酸性的盐溶液,A项不符合题意;
B.动物纤维主要成分是蛋白质,灼烧后有类似烧焦羽毛的味道,若用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的味道,说明该织物含有动物纤维,含有蛋白质,B项符合题意;
C.乙醇和浓硫酸加热,会产生很多产物,如加热温度在170℃,主要产物为乙烯;如加热温度在140℃,主要产物为二乙醚;同时乙醇可在浓硫酸下脱水生成碳单质,继续和浓硫酸在加热条件下产生二氧化碳、二氧化硫等,其中的产物二氧化硫也能使溴水褪色,不能说明产生的气体就是乙烯,C项不符合题意;
D.氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液,会发生复分解反应,生成难溶的氢氧化镁,与氢氧化钠和氢氧化镁的碱性无关,不能由此得出氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强,D项不符合题意;
故选B。
题 23 【2025·北京卷】
【答案】D
【详解】A.铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热,A正确;
B.实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确;
C.分液时,为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,操作方法正确,C正确;
D.蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水应:“下进上出”,即②口通入,①口流出,操作方法错误,D错误;
故选D。
题 24 【2025·广东卷】
【答案】C
【详解】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成Cu(NO3)2为蓝色,有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在2NO2⇌N2O4的反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断HCO3−是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确;
故选C。
题 25 【2026·黑吉辽蒙卷】
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气的密度大于空气,使用向上排空气法收集,氯气与CaCl2不反应,不能用CaCl2吸收尾气,需用NaOH溶液吸收,A方案不合理;
B.电石与水反应生成乙炔,该反应剧烈,采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度,B方案合理;
C.亚硫酸的酸性比碳酸强,SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2,能除去CO2中的SO2,C方案合理;
D.实验室铜件镀镍,铜制镀件接电源负极作阴极,镍接电源正极作阳极,电解液中含Ni2+,D方案合理;
故选A。
题 26 【2026·江西卷】
【答案】D
【解析】
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。
五、化学实验综合题(制备与探究)
题 27 【2024·黑吉辽蒙卷】
【答案】(1) ①. 催化剂 ②. 无有毒气体二氧化硫产生
(2)吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率 (3)AD
(4)分液漏斗 (5)73.5%
(6)90
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集73~78℃馏分,得纯度为98.0%的乙酸乙酯6.60g。
【小问1详解】
该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓H2SO4时,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,所以NaHSO4在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓H2SO4在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体,所以用其代替浓H2SO4的优点是副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生;
【小问2详解】
变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率;
【小问3详解】
A. 若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A正确;
B. 反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,故B错误;
C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C错误;
D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,故D正确;
故答案为:AD;
【小问4详解】
容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗;
【小问5详解】
由反应可知,100mmol乙酸与150mmol乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为(6.60g×98.0%)/(8.8g)×100%=73.5%;
【小问6详解】
若改用C2H518OH作为反应物进行反应,则因为,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
题 28 【2024·甘肃卷】
【答案】(1)①. 恒压滴液漏斗 ②. 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温
(2)防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃
(3)除去过量的SO2(或H2SO3)
(4)静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全
(5)D、A、E
【分析】步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6,反应的化学方程式为MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O,步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2(或H2SO3),步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6,经过滤得到Na2S2O6溶液,步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O。
【小问1详解】
根据仪器a的特点知,仪器a为恒压滴液漏斗;步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度,同时为步骤Ⅱ提供低温;
【小问2详解】
由于MnO2具有氧化性、SO2(或H2SO3)具有还原性,步骤Ⅱ应分数次加入MnO2,原因是:防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4,同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃;
【小问3详解】
步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2(或H2SO3),防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应,增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质;
【小问4详解】
步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀,判断Mn2+已沉淀完全的操作是:静置,向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液,若不再产生沉淀,说明Mn2+已沉淀完全;
【小问5详解】
步骤Ⅴ的正确操作或现象为:将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O,依次填入D、A、E。
题 29 【2025·浙江卷(1月)】
【答案】(1)AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体,收集AlCl3
(2)P2O5、硅胶
(3)ABD
(4)除去混合物中的SOCl2、AlCl3,实现有机相与无机相的分离,同时降低反应的速率
(5)②④⑤③①
(6)AlCl3易与Cl-形成络合物[AlCl4]-,促使SOCl2反应中S-Cl键的断裂
【分析】本题为实验探究题,让氯苯、SOCl2混合在冰水浴中AlCl3催化作用下进行反应生成化合物Z,充分反应后加入适量的冰水以除去SOCl2和AlCl3,然后加入乙醚进行多次萃取分离出有机相,并合并有机相,向有机相中加入无水Na2SO4进行出水,过滤除去Na2SO4晶体后,进行减压蒸馏就可得到比较纯净的Z的粗产品,据此分析解题。
【解析】(1)已知AlCl3易升华,即受热之后变为蒸汽,遇冷之后又凝华为固体,故在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置中漏斗的作用是:AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体,收集AlCl3,故答案为:AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体,收集AlCl3;
(2)酸性干燥剂一般用于干燥酸性或中性气体,常见的酸性固体干燥剂有五氧化二磷或硅胶等,它可以吸收水分,此处干燥剂是为了防止空气中水蒸气进入,可使用P2O5、硅胶,故答案为:P2O5、硅胶;
(3)A.由题干信息可知,SOCl2遇水即放出SO2和HCl,氯苯试剂可能含有水,故在使用前应作除水处理,A正确;
B.由题干信息可知,AlCl3易升华,故三颈烧瓶置于冰水浴中,是为了控制反应温度,B正确;
C.由(2)题干信息可知,X处装入干燥剂起到干燥作用,而未能吸收尾气,故因实验在通风橱内进行,X处仍需连接尾气吸收装置以增加实验的安全性和环保性,C错误;
D.已知氯苯和SOCl2在AlCl3催化作用下生成Z和HCl,即反应过程中能够产生难溶于有机物的HCl气泡,则可知反应体系中不再产生气泡时,可判定反应基本结束,D正确;
故答案为:ABD;
(4)由分析可知,步骤Ⅰ所得M1中含有Z、氯苯和SOCl2、AlCl3等,结合题干信息可知,SOCl2遇水即放出SO2和HCl,且AlCl3易溶于水而难溶于有机物,故步骤Ⅱ中加入冰水的作用是除去混合物中的SOCl2、AlCl3,同时冰水可以降低反应速率;故答案为:除去混合物中的SOCl2、AlCl3,实现有机相与无机相的分离,同时降低反应的速率;
(5)由分析可知,步骤Ⅱ得到的混合物M2中含有Z、氯苯,结合题干信息:氯苯溶于乙醚,难溶于水;Z易溶于乙醚,难溶于水;乙醚不易溶于水,步骤Ⅲ从混合物M2中得到Z粗产物的所有操作为:用乙醚萃取、分液,再次萃取、分液,合并有机相,加入无水Na2SO4干燥剂吸水,过滤出Na2SO4晶体,即得到氯苯和Z的混合,在进行减压蒸馏,故答案为:②④⑤③①;
(6)已知AlCl3易与Cl-形成络合物[AlCl4]-,故AlCl3可促进氯苯与SOCl2反应中S-Cl健的断裂,故答案为:AlCl3易与Cl-形成络合物[AlCl4]-,促使SOCl2反应中S-Cl键的断裂。
题 30 【2026·贵州卷】
【答案】(1)a (2)防止后端水蒸气进入反应装置,造成氯磺酸水解
(3)ClSO3H+H2O=H2SO4+HCl
(4)若先经过NaOH溶液,易发生倒吸、大量消耗NaOH
(5)防止HN(SO2Cl)2分解
(6) ①. 125 ②. 120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品
(7) ①. (10.7cV)/(m%) ②. 杂质中含有氯
【解析】
【分析】将氨基磺酸(NH2SO3H)、二氯亚砜(SOCl2)和氯磺酸(ClSO3H)依次加入500mL三颈烧瓶中,连接好装置,在一定温度下持续搅拌,发生NH2SO3H+2SOCl2+ClSO3H=Δ=HN(SO2Cl)2+2SO2↑+3HCl↑反应,至反应液变成深红棕色黏稠液体,停止加热,待反应液冷却至室温后,先常压蒸馏去除过量的低沸点反应物,再减压蒸馏,收集650Pa、95°C左右的馏分,得到淡黄色粗品,据此回答。
【小问1详解】
球形冷凝管的冷凝水应由下口进,上口出,故进水口为a;
【小问2详解】
装置B中的导管为“长进短出”,表明装置B中应盛有液体试剂,已知信息提到氯磺酸会水解而装置C中的试剂为H2O,则装置B中应为干燥试剂浓硫酸,主要目的为防止水蒸气进入反应装置;
【小问3详解】
水解反应为非氧化还原反应,ClSO3H中氯元素显-1价,硫元素显+6价,ClSO3H与水反应生成HCl和H2SO4,化学方程式为:ClSO3H+H2O=H2SO4+HCl;
【小问4详解】
装置C吸收反应生成的HCl气体,同时吸收一定量的SO2,装置D吸收残余的SO2,若装置C和D位置互换,SO2和HCl在NaOH溶液中溶解度更大,发生倒吸的可能性更大,且会大量消耗NaOH,导致NaOH溶液快速失效;
【小问5详解】
HN(SO2Cl)2在高温下易分解,减压蒸馏可降低沸点,防止HN(SO2Cl)2分解;
【小问6详解】
由图知,120℃时反应物反应不完全,130℃时得不到产品,125℃时才能得到含副产物或反应物较少的产品;
【小问7详解】
设m g粗品中HN(SO2Cl)2的质量为xg,由题意可列关系式:,则(214g)/(x)=(2mol)/(cV×10−3mol),解得x=0.107cV,则产品纯度为(0.107cV)/(m)×100%=(10.7cV)/(m)%;粗品中的杂质可能有SOCl2、ClSO3H等,其中的氯在测定时也会以Cl−形式进入溶液中,导致推算出的粗品纯度偏高。
六、化工工艺流程综合题
题 31 【2023·浙江卷】
【答案】(1)2SO2+O2+2CaCO3=高温=2CaSO4+2CO2
(2) BCD 硫酸分子能形成更多的分子间氢键
(3) 取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡生成白色沉淀,说明A中含有S元素 +2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
【分析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳,二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A: ;
【解析】(1)氧气具有氧化性,能被四价硫氧化为六价硫,二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳,反应为2SO2+O2+2CaCO3=高温=2CaSO4+2CO2;
(2)①A.硫的电负性大于碳、氢等,故燃煤中的有机硫主要呈负价,A错误;
B.根据分析可知,化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH,故能电离出氢离子,具有酸性,B正确;
C.化合物A含有 基团,类似酯基-COO-结构,为硫酸和醇生成的酯,是一种无机酸酯,C正确;
D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸,D正确;
故选BCD;
②一定压强下,化合物A分子只有1个-OH能形成氢键,而硫酸分子中有2个-OH形成氢键,故导致A的沸点低于硫酸;
(3)由分析可知,A为 ,A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇,硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故实验设计为:取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡生成白色沉淀,说明A中含有S元素;涉及反应为: +2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
题 32 【2023·辽宁卷】
【答案】(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)NA
(3) H2O+Mn2++HSO5-=MnO2+SO2-4+3H+ Fe(OH)3
(4) 9.0% SO2有还原性,过多将会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(OH)2+O2=4CoO(OH)+2H2O
(6)11.1
【分析】在“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,发生反应H2O+Mn2++HSO5-=MnO2+SO2-4+3H+,Fe3+水解同时生成氢氧化铁,“沉钻镍”过程中,Co2+变为Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH)。
【解析】(1)用硫酸浸取镍钴矿时,为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)(H2SO5)的结构简式为,所以1molH2SO5中过氧键的数目为NA
(3)用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为:H2O+Mn2++HSO5-=MnO2+SO2-4+3H+;氢氧化铁的Ksp=10-37.4,当铁离子完全沉淀时,溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L,Ksp=c(OH-)3×c(Fe3+)=c(OH-)3×10-5=10-37.4,c(OH-)=10-10.8mol/L,根据Kw=10-14,pH=3.2,此时溶液的pH=4,则铁离子完全水解,生成氢氧化铁沉淀,故滤渣还有氢氧化铁;
(4)根据图示可知SO2体积分数为0.9%时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,由于SO2有还原性,过多将会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)“沉钻镍”中得到的Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为:4Co(OH)2+O2=4CoO(OH)+2H2O;
(6)氢氧化镁的Ksp=10-10.8, 当镁离子完全沉淀时,c(Mg2+)=10-5mol/L,根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L,根据Kw=10-14,c(H+)=10-11.1mol/L,所以溶液的pH=11.1。
题 33 【2024·浙江卷(6月)】
【答案】(1) ①. 还原性 ②. Pb3O4+14HCl(浓)=3H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑ ③. PbO或Pb(OH)2或PbCO3 (2)AB
(3) ①. 加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应,静置后取上层清液,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则有Cl-,反之则有F- ②. HSO3X+3OH-=SO42-+X-+2H2O
【解析】
【分析】铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物,SO2与等物质的量的ClF反应得到化合物C,结构简式为,化合物C()水解生成液态化合物D(,X=F或Cl)和气态化合物E(HCl或HF)。
【小问1详解】
根据富氧煅烧和通电电解的结果,PbS中硫元素化合价升高,体现的性质是还原性。产物B中有少量Pb3O4,该物质可溶于浓盐酸,Pb元素转化为[PbCl4]2-,该反应的化学方程式:Pb3O4+14HCl(浓)=3H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑;根据可得反应:,要从该反应液中提取PbCl2,则所加试剂应能消耗H+使平衡逆向移动,且不引入杂质,则步骤为:加热条件下,加入PbO或Pb(OH)2或PbCO3,充分反应,趁热过滤,冷却结晶;
【小问2详解】
A. 根据图示和已知②可知,电解池中阳极上Fe2+生成Fe3+,Fe3+氧化PbS生成S、Pb2+和Fe2+,阴极上PbCl2生成Pb,发生的总反应是:PbS=Pb+S(条件省略),A正确;
B. 据分析,铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物,则产物B主要是铅氧化物与锌氧化物,B正确;
C. 据分析,化合物C是,卤素原子被-OH取代后生成H2SO4和HCl、HF,则1mol化合物C在水溶液中最多可中和4molNaOH,C错误;
D. ClF的氧化性由+1价的Cl表现,Cl2的氧化性由0价的Cl表现,则ClF的氧化锌强于Cl2,D错误;
故选AB。
【小问3详解】
①D的结构为(X=F或Cl),加入足量NaOH溶液,加热充分反应,生成Na2SO4和NaX,则实验方案为:取D的溶液,加入足量NaOH溶液,加热充分反应,然后加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应,静置后取上层清液,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则有Cl-,反之则有F-;
②D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和NaX,发生反应的离子方程式是:HSO3X+3OH-=SO42−+X-+2H2O。
题 34 【2024·黑吉辽蒙卷】
【答案】(1)CuSO4
(2)4FeS2+15O2+2H2O=细菌=4Fe3++8SO42−+4H+
(3)Fe(OH)3 (4)BC
(5)做络合剂,将Au转化为从而浸出
(6)作还原剂,将还原为Au
(7) ①. ②. NaCN
【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,过滤,滤液中主要含有Fe3+、SO42−、As(Ⅵ),加碱调节pH值,Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的O2和NaCN溶液反应,得到含的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含的滤液②。
【小问1详解】
“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要成分为CuSO4;
【小问2详解】
“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和SO42−,离子方程式为:4FeS2+15O2+2H2O=细菌=4Fe3++8SO42−+4H+;
【小问3详解】
“沉铁砷”时,加碱调节pH值,Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降;
【小问4详解】
A.细菌的活性与温度息息相关,因此细菌氧化也需要控温,A不符合题意;
B.焙烧氧化时,金属硫化物中的S元素通常转化为SO2,而细菌氧化时,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,可减少有害气体的产生,B符合题意;
C.焙烧氧化需要较高的温度,因此所使用的设备需要耐高温,而细菌氧化不需要较高的温度就可进行,设备无需耐高温,C符合题意;
D.由流程可知,细菌氧化也会产生废液废渣,D不符合题意;
故选BC;
【小问5详解】
“浸金”中,Au作还原剂,O2作氧化剂,NaCN做络合剂,将Au转化为从而浸出;
【小问6详解】
“沉金”中Zn作还原剂,将还原为Au;
【小问7详解】
滤液②含有,经过H2SO4的酸化,转化为ZnSO4和HCN,反应得化学方程式为:;用碱中和HCN得到的产物,可实现循环利用,即用NaOH中和HCN生成NaCN,NaCN可用于“浸金”步骤,从而循环利用。
题 35 【2025·北京卷】
【答案】(1)2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1036 kJ⋅mol-1
(2)2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3+Na2CO3=NaHCO3+Na2SO3 SO42− CO2、SO2
(3)SO32− a~b mol时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,HCO3-平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以HCO3-平衡转化率上升而SO32-平衡转化率下降
【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,还有少量氮气,氧气等,二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应,产生的废气用氢氧化钠吸收,出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。
【解析】(1)已知:
反应Ⅰ:H2S(g)+(1)/(2)O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ⋅mol-1
反应Ⅱ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ⋅mol-1
将Ⅰ×2+Ⅱ×2得:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH=(-221.2×2)+(-296.8×2) kJ⋅mol-1=-1036 kJ⋅mol-1,所以由H2S制SO2的热化学方程式为2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1036 kJ⋅mol-1;
(2)① 当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的NaHSO3悬浊液转化为Na2S2O5固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式:2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),亚硫酸氢钠与过量Na2CO3发生反应的化学方程式为:NaHSO3+Na2CO3=NaHCO3+Na2SO3;
③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是SO42−,需除去;
④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为,生成了二氧化碳,二氧化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反应釜中循环使用,所以尾气吸收器中吸收的气体有CO2,在多级串联反应釜中持续通入的SO2,则尾气吸收器中吸收的气体还有SO2;
故答案为:2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;NaHSO3+Na2CO3=NaHCO3+Na2SO3;SO42−;CO2、SO2;
(3)① 由图可知,①0~a mol,时,碳酸氢根平衡转化率较低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以SO32−与SO2优先反应;
②一定温度时,在1L浓度均为1mol⋅L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中,发生的反应为:,,a~b mol时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,HCO3-平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以HCO3-平衡转化率上升而SO32-平衡转化率下降。
故答案为:SO32−;a~b mol时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,HCO3-平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以HCO3-平衡转化率上升而SO32-平衡转化率下降。
题 36 【2025·广东卷】
【答案】(1)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(3)5
(4)AD
(5)3:1:1 12
(6)2NH3N2+3H2 Fe2O3+3H22Fe+3H2O 没有污染物产生
【分析】矿粉酸浸通入SO2酸浸,浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等,调节pH=3.0,通入空气加热得到Fe2O3,Fe2O3可以通过还原得到Fe单质,也可以用电解得到Fe单质,滤液1在常温下沉铝,滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu配合物和Ni配合物,最终得到产品NixCuyNz。
【解析】(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
(2)由于通入SO2“酸浸”,故浸取液中不含有Fe3+,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为Fe2O3,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+;
(3)“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,c(Cu2+)=0.022mol/L,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5;
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有:
A、镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B、配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C、配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D、烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
答案选AD;
(5)根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为(1)/(2a),则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×(1)/(2)=3个,顶点原子为Cu,有8×(1)/(8)=1个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;
根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为3×8×(1)/(2)=12;
(6)①氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O;
②电解Fe2O3颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液和Fe2O3颗粒,装置图如下: ;
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
题 37 【2025·甘肃卷】
【答案】(1)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时使As2O3沸腾收集
(2)4SO2+Na2CO3+2Na2S=3Na2S2O3+CO2
(3)分离硫酸铅,得到纯净的硫酸铜溶液
(4)电解法或置换法
(5) CsPbBr3 (MCs+MPb+3MBr)/(NA×abc×10-30)
【分析】铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,As2O3因沸点低被蒸出,设计温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据此解答。
【解析】(1)设计焙烧温度为600℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫酸铅不分解,使As2O3沸腾收集,故答案为:使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,使As2O3沸腾收集;
(2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为4SO2+Na2CO3+2Na2S=3Na2S2O3+CO2,故答案为:4SO2+Na2CO3+2Na2S=3Na2S2O3+CO2;
(3)酸浸时,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫酸铜,故酸浸的目的为分离硫酸铅,得到纯净的硫酸铜溶液;
(4)浸出液主要为硫酸铜,经过电解或置换法转化为铜,故从浸出液得到Cu的方法有:电解法或置换法;
(5)某含Pb化合物室温下晶胞如图所示,Cs位于体心,个数为1,Pb位于顶点,个数为8×(1)/(8)=1,Br位于棱心,个数为12×(1)/(4)=3,该化合物的化学式为CsPbBr3,Cs位于体心,Pb位于顶点,Cs与Pb之间的距离为体对角线的一半,由于晶胞参数a≠b≠c,α=β=γ=90℃,Cs与Pb之间的距离为 pm,该晶体密度计算式为(MCs+MPb+3MBr)/(NA×abc×10-30)g/cm3,故答案为:;CsPbBr3;(MCs+MPb+3MBr)/(NA×abc×10-30)。
题 38 【2026·重庆卷】
【答案】(1) ①. 三 ②. 增大增大反应物的接触面积,加快焙烧反应速率,使矿石反应更充分 ③. xFeS2=高温=FexS+(2x−1)S↑ ④. 2
(2) ①. SO2 ②. 砷、硫
(3) ①. 4Au+O2+8S2O32−+2H2O=4[Au(S2O3)2]3−+4OH− ②. 10
【解析】
【分析】金精矿(含Au、FeS2和FeAsS等)经无氧焙烧后得到含有As4、S、As4S4等的烟气和含Au、FexS的焙渣Ⅰ;烟气中通入氢气得到H2S和含砷单质的固体Ⅰ,焙渣Ⅰ在空气中焙烧,FexS被氧化生成氧化铁和二氧化硫,故气体a为二氧化硫,焙渣Ⅱ为氧化铁、Au;一部分二氧化硫与硫化氢发生归中反应生成S单质,故固体Ⅱ为S,另一部分二氧化硫经吸收转化为亚硫酸盐,S与亚硫酸盐发生反应生成硫代硫酸盐;焙渣Ⅱ中加入硫代硫酸盐,Au在氧气作用下与S2O32−生成,向所得溶液中加入锌粉,发生还原反应得到金,据此分析。
【小问1详解】
①S的核电荷数为16,电子排布为2、8、6,共3个电子层,周期数等于电子层数,因此位于第三周期。
②将矿石研磨成粉末可以增大反应物的接触面积,加快焙烧反应速率,使矿石反应更充分。
③无氧焙烧,FeS2分解为FexS和气态S,根据Fe、S原子守恒配平得到化学反应方程式为xFeS2=高温=FexS+(2x−1)S↑。
④As4为正四面体,一共有6条棱,从6条棱中选4条嵌入S原子,等价去掉2条棱,正四面体去掉2条棱只有两种情况,两条棱相邻(共顶点)和两条棱异面(对棱),因此As4S4分子的结构只有2种不同的结构。
【小问2详解】
①含FexS的焙渣在空气中焙烧,FexS被氧化生成二氧化硫,因此气体a为SO2。
②烟气中含有As4、As4S4,因此反应后得到非金属固体单质Ⅰ为砷;H2S和SO2发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O,得到的非金属固体单质Ⅱ为硫。
【小问3详解】
①Au被O2氧化为+1价进入配离子,O2被还原,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为4Au+O2+8S2O32−+2H2O=4[Au(S2O3)2]3−+4OH−。
②配合物稳定常数 K=(c([Zn(NH3)4]2+)/c(Zn2+)⋅c4(NH3)),代入数据: ,解得c(Zn2+)=3×10−9mol/L, 不生成Zn(OH)2沉淀满足,则 ,pOH≥4,pH=14−pOH≤10。
七、化学反应原理综合题(热化学·速率·平衡)
题 39 【2023·天津卷】
【答案】(1)分子晶体
(2)ab
(3)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol 降低
(4)降低反应活化能
(5)反应放热 保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率
(6)ac
(7)98.3% 60℃
(8)94
【分析】先将硫黄在空气中燃烧或焙烧,和氧气反应生成二氧化硫,生成的SO2和氧气发生反应转化为三氧化硫,生成的SO3用浓硫酸吸收得到硫酸;
【解析】(1)S8是硫单质的分子晶体;
(2)a.第Ⅰ步时,硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫,若反应温度超过硫粉沸点,部分硫粉会转化为硫蒸气损失,消耗的硫粉会增大,a正确;
b.硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中,降低二氧化硫的生成率,b正确;
c.二氧化硫产率降低后,生成的三氧化硫也会减少,c错误;
故选ab。
(3)若每生成80g气体三氧化硫,放出98.3kJ能量,80g三氧化硫的物质的量为:80g÷80g/mol=1mol,则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3 (g)ΔH=-2×98.3kJ/mol=-196.6kJ/mol;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则二氧化硫转化率降低;
(4)催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率;
(5)通入催化剂层后,体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于:二氧化硫和氧气的反应是放热反应,反应释放能量使得温度升高;每轮反应后进行热交换降温的目的是:保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率;
(6)a.由题目信息可知,在每段SO2向SO3转化的过程中,各段控制适宜的温度,温度逐段降低,可以保持钒催化剂的活性温度,保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平,故a正确;
b.由题目信息可知,反应转化率接近平衡转化率,也就是使得反应接近平衡状态,故b错误;
c.降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,节约了能源,故c正确;
故选ac。
(7)由图可知,最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%,最适合吸收的温度为60℃,此时SO3吸收率最高;
(8)由题意可知,32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为(32×106g×99%)/(32g/mol)=9.9×105mol,在第一步反应中硫元素损失了2%,则生成9.9×105mol×98%=9.702×105mol二氧化硫,二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫,则生成9.702×105mol×97%=9.4×105mol三氧化硫,三氧化硫在第三步反应中被吸收时,视作全部吸收,那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸,为(9.4×105mol×98g/mol)/(0.98)×10−6=94吨。
题 40 【2023·辽宁卷】
【答案】(1) CuO SO3
(2)催化剂 反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高(答案合理即可)
(3) cd d
【解析】(1)根据图示的热重曲线所示,在700℃左右会出现两个吸热峰,说明此时CuSO4发生热分解反应,从TG图像可以看出,质量减少量为原CuSO4质量的一半,说明有固体CuO剩余,还有其他气体产出,此时气体产物为SO2、SO3、O2,可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑,结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定,该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2,故答案为CuO、SO3。
(2)(i)根据所给的反应方程式,NO2在反应过程中线消耗再生成,说明NO2在反应中起催化剂的作用;
(ii)近年来,铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高(答案合理即可)。
(3)(i)a.根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出,随着温度的升高反应速率先加快后减慢,a错误;
b.从图中所给出的速率曲线可以看出,相同温度下,转化率越低反应速率越快,但在转化率小于88%的时的反应速率图像并没有给出,无法判断α=0.88的条件下是平衡转化率,b错误;
c.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率不断减小,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,c正确;
d.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗,d正确;
故答案选cd;
(ii)为了提高催化剂的综合性能,科学家对催化剂进行了改良,从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce对SO2的转化率最好,产率最佳,故答案选d;
(iii)利用分压代替浓度计算平衡常数,反应的平衡常数Kp===;设SO2初始量为m mol,则平衡时n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe),n(SO3)=m·αe,Kp==,故答案为。
题 41 【2024·广东卷】
【答案】(1)NaOH(其他合理答案也可)
(2)S (3) ①. BD ②. (c1V1)/(V0) ③. 20.0 ④. 6:5
(4) ①. 过量稀盐酸 ②. 有气体产生 ③. BaCl2溶液 ④. 将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol⋅L-1Na2CO3溶液中,在25℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立
【解析】
【分析】探究反应(Ⅰ)中Na2CO3溶液的浓度对反应速率的影响,通过HCl与Na2CO3的滴定反应,来测量Na2CO3浓度的变化量,从而计算平均反应速率;
探究反应平衡的建立,利用CO32-水解呈碱性的性质,通过测定pH来判断CO32-离子浓度的变化情况,从而判断反应是否平衡。
【小问1详解】
浓硫酸与铜丝反应方程式为:Cu+2H2SO4=Δ=CuSO4+SO2↑+2H2O,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);
【小问2详解】
SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化;
【小问3详解】
①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式CO32−+H+=HCO3−可知,;
②总体积应相同,x为20.0mL;a中消耗的盐酸体积为(2V1)/(5),即,同理可得,b中,由于v=(Δc)/(Δt),;
【小问4详解】
由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式可知,假设正反应100%进行,n(CaSO4)=n(CO32−)=0.100mol/L×0.1L=0.01mol,质量为0.01mol×136g/mol=1.36g,实验方案为:将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol⋅L-1Na2CO3溶液中,在25℃和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。
题 42 【2025·山东卷】
【答案】(1)ΔH1+ΔH2
(2)H2O <
(3)0.45+0.5a 150a
(4)增大 减小
【解析】(1)已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应的焓变为ΔH1+ΔH2;
(2)由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108,根据方程式结合平衡常数表达式可知(n(H2O))/(n(H2))=100始终成立,因此根据图像可知乙表示的物种是H2O,丁表示的是H2,升高温度S2减小,H2O、H2均增大,所以丙表示表示SO2,甲表示H2S,因此反应Ⅲ的正反应是放热热反应,即ΔH<0;
(3)T1平衡时H2是amol,根据(n(H2O))/(n(H2))=100可知H2O和SO2的物质的量均为100amol,根据H元素守恒可知H2S为0.1-101a,设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol,根据Ca元素守恒可知CaSO4是1-x,根据O元素守恒可知2=100a+200a+4-4x,解得x=75a+0.5,根据S元素守恒可知2=0.1-101a+100a+1+2y,解得y=0.45+0.5a,所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x-1=150a。
(4)压缩容器容积,压强增大,反应平衡正向进行,S2的产率增大,氢气的物质的量减小,由于(n(H2O))/(n(H2))=100始终不变,H2O的物质的量减小;温度不变反应的平衡常数不变,所以SO2增大,由于反应Ⅲ的平衡常数可表示为,(n(H2O))/(n(H2))=100始终不变,所以增大。
题 43 【2026·黑吉辽蒙卷】
【答案】D
【解析】
【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。
【详解】A.观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此ΔH>0,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此ΔS>0,A错误;
B.前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,C3H8的消耗速率等于a物质(C3H6)的生成速率,B错误;
C.列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;
D.N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:(0.75mol)/(1mol)×100%=75%,D正确;
故选D。
八、物质结构与元素周期律(VSEPR·晶胞·推断)
题 44 【2024·浙江卷(1月)】
【答案】D
【解析】A.188O质子数为8,质量数为18,根据质量数=质子数+中子数,可算得中子数为10,A说法正确;
B.SO2中心原子S价层电子对数:2+(1)/(2)(6−2×2)=3,其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,B说法正确;
C.KCl为离子化合物,其电子式表示形成过程:,C说法正确;
D.有机物主链上有6个碳原子,第2、4号碳原子上连有甲基,命名为:2,4-二甲基己烷,D说法错误;
答案选D。
题 45 【2025·湖北卷】
【答案】D
【详解】A.由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含(12×(1/4)+1)个SO2分子,含有8个O原子,A错误;
B.由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,B错误;
C.1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即(1/2)√(a2+b2)pm,C错误;
D.以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个,D正确;
答案选D。
题 46 【2025·甘肃卷】
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,说明Y、Q为同主族元素,均为其K层电子数的3倍,说明价电子数为6,为氧元素和硫元素;X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和,所以只能推出W为镁,则Z为Na,X为H,据此解答。
【详解】A.X与Q组成的化合物如H与S形成的H2S,这些化合物中S处于最低价,具有还原性,A正确;
B.Y与Q形成的化合物为SO2或SO3,溶于水生成亚硫酸或硫酸,溶液显酸性,B错误;
C.Z为Na,W为Mg,都可以在空气中燃烧生成过氧化钠和氧化镁,C正确;
D.Z与Y按1:1组成的化合物为过氧化钠,其中O为-1价,有氧化性,D正确;
故选B。
九、离子反应与离子平衡
题 47 【2024·江苏卷】
【答案】D
【分析】实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2为NaHSO3溶液,实验3SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:5SO2+2MnO-4+2H2O=5SO2-4+2Mn2++4H+。
【解析】A. 实验1得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为:c(HSO3−)+2c(SO32−)+c(OH−)=c(H+),则 c(HSO3−)+c(SO32−)<c(H+),A错误;
B.实验2为pH为4,依据,则6.2×10−8=,溶液,则c(SO32−)<c(HSO3−),B错误;
C.NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得NaHSO4固体,C错误;
D.实验3依据发生的反应:5SO2+2MnO-4+2H2O=5SO2-4+2Mn2++4H+,则恰好完全反应后c(SO42−)>c(Mn2+),D正确;
故选D。
题 48 【2025·安徽卷】
【答案】C
【详解】A.稀硝酸与铜反应生成H+、Cu2+、NO3−和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含H+、Na+、SO42−,但HSO3−在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;
C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为K+、Mn2+、Cl−和H+,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;
故选C。
十、有机化学基础(含硫试剂参与)
题 49 【2026·江西卷】
【答案】(1)苯甲醛 (2)
(3)NaOH (4)取代反应
(5)2 (6)
(7) ①. 13 ②. 、或(Ph为苯基)
【解析】
A与发生反应生成B,B与H2发生加成反应生成C(),C与发生取代反应生成D,D与SOCl2在加热条件下反应生成E,E发生取代反应成环生成F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H被臭氧氧化,生成I,I与生成J,结合A→B的反应、借鉴J的结构可知I为,J发生还原反应生成K。
【小问1详解】
A的结构为,其名称为苯甲醛;
【小问2详解】
由分析知,C的结构简式为;
【小问3详解】
由D、E的结构可知,E中的Cl来自SOCl2,根据元素种类及价态可以判断反应生成了副产物SO2,因此用碱液吸收;
【小问4详解】
对比E、F的结构可知,E中氯原子与酯基和氮之间的C-H键上的氢原子结合成HCl,关环形成四元环,E到F的有机反应类型是取代反应;
【小问5详解】
化合物G中,1号碳原子与2号碳原子与吸电子基的距离不同,离吸电子基越近,C−H极性越大,酸性越强,因此2号碳上的氢原子酸性更强;
【小问6详解】
由分析知,I的结构为;
【小问7详解】
化合物B分子中含有10个C、1个N与1个O,不饱和度为5;同分异构体中的苯环含有6个C,不饱和度为4,加上另一个六元环,不饱和度为1,该六元环由4个C、1个N、1个O构成,由于苯环只有一个取代基,可以认为苯基是该六元环的一个取代基,可能取代在C原子或N原子上,则N原子与苯基的可能位置关系有(将O视为CH2)①、②、③、④,则将六元环中的其中一个CH2变为O即可得满足条件的同分异构体,根据①~④的对称性可知,同分异构体共有3+4+4+2=13种,其中①对应的3种同分异构体中的C都连接2个H,因此没有手性,其结构为、或。
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