综合提能强训(一) 硫及其化合物融通练
(选择题每小题3分,本检测满分50分)
1.(2024·石家庄二十三中阶段检测)硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质,其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.S2、S4、S6、S8互为同位素
B.S2的摩尔质量为32 g·mol-1
C.硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D.1 mol S8单质中含有的S—S个数为8NA
2.(2024·深圳翠园中学阶段检测)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是 ( )
A.a溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象
B.空气中燃烧b可以得到d
C.将c通入g溶液中,有b物质生成
D.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
3.硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断正确的是 ( )
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
A.反应①中生成的SO2具有还原性,故可作漂白剂
B.反应④中当消耗1 mol稀硫酸时,转移6 mol电子
C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫
D.反应④生成S的原子利用率是100%(已知原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比)
4.晾晒海水获得的粗盐中含有可溶性杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2等。粗盐提纯的工艺流程如下,下列说法正确的是 ( )
A.“步骤Ⅰ”中试剂1为Na2CO3溶液,试剂2为BaCl2溶液
B.“步骤Ⅰ”生成的沉淀只能一次性过滤,不能分步过滤
C.“步骤Ⅱ”试剂3可以用稀硫酸代替稀盐酸
D.“步骤Ⅱ”从滤液中获得精盐的方法是蒸发结晶
5.(2024·天津静海区一中阶段检测)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。下列说法正确的是 ( )
A.反应后,向试管Ⅰ中的白色固体中加入蒸馏水,溶液呈蓝色
B.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4
C.试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性
D.试管Ⅴ中的NaOH溶液可用NaHSO3溶液代替
6.某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究,观察到如下实验现象,下列说法中不正确的是 ( )
ⅰ.液面上方出现白雾; ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
A.用pH试纸测漂粉精溶液的pH,试纸先变蓝后褪色,说明溶液具有碱性、漂白性
B.溶液变为黄绿色的原因可能是:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O
C.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀,说明白雾中含有HCl
D.产生的白色沉淀不溶于稀HCl,则该沉淀是CaSO4
7. (16分)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。
已知:①“青矾”是指FeSO4·7H2O,高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物;
②SO2熔点-75.5 ℃,沸点-10 ℃;SO3熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃。
请回答下列问题:
Ⅰ.制取硫酸
实验开始前打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入一段时间N2后,关闭活塞K1、K2,打开活塞K3,用酒精喷灯高温加热青矾。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)B装置的作用是 。
(3)实验结束后,打开活塞K1,再通入一段时间N2,这样做的目的是 。
(4)将一定量的青矾在500 ℃时隔绝空气加热一段时间后检验其固体产物,请设计实验证明此固体产物不含二价铁: 。
Ⅱ.探究SO2的性质
在装置C中先后四次加入同浓度同体积不同情况的钡盐溶液,控制食用油油层厚度一致、通入SO2流速一致。四次实验分别得到如表pH t图:
①已煮沸的BaCl2(aq) ②未煮沸的BaCl2(aq)
③已煮沸的Ba(NO3)2(aq) ④未煮沸的Ba(NO3)2(aq)
(5)C装置中覆盖食用油的目的是 。
(6)分析pH t图,写出③中发生反应的离子方程式 ,上述四次实验中有白色沉淀生成的是 (填编号)。
8. (16分)(2024·南宁一中阶段检测)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是 ,主要发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,FeS2中硫元素的化合价为 。
(2)下列说法正确的是 。
A.工业上还可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2
B.SO2是红棕色、无臭、有毒的气体,易溶于水
C.工业上,“吸收1”所加试剂X为H2O
D.煅烧煤会产生低浓度的SO2污染环境,可以在炉内添加CaCO3脱除
(3)“氧化”时,反应的化学方程式为 。
(4)因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化,导致产品Na2S2O5中存在Na2SO4。欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为 。
(5)Na2S2O5可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量,请配平该反应的方程式: S2+ I2+ H2O + I-+ H+。
(6)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO2含量进行了如下实验。取标准状况下1.000 L空气(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233 g。则空气样品中SO2的体积分数为 。
综合提能强训(一)
1.选D S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,A错误;S2的摩尔质量为64 g·mol-1,B错误;硫单质在空气中燃烧只能生成SO2,而不能生成SO3,C错误;由图可知,1个S8分子中含有8个S—S,1 mol S8单质中含有的S—S个数为8NA,D正确。
2.选B 根据价类二维图可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是亚硫酸盐,g是金属硫化物,据此分析回答问题。H2S溶液放置在空气中能与氧气反应生成S单质,出现黄色浑浊,故A正确;S在空气中与O2反应生成SO2,燃烧不能生成SO3,故B错误;将SO2通入含有S2-的溶液中,发生反应:4H++SO2+2S2-3S↓+2H2O,有S生成,故C正确;S不溶于水,能够与热的NaOH溶液反应产生可溶性的Na2S、Na2SO3,故b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤,故D正确。
3.选C 反应①中生成的SO2具有还原性,但作漂白剂的原理是利用二氧化硫可结合有色物质生成不稳定的无色物质,与还原性无关,故A错误;反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,消耗1 mol硫酸时,反应中转移2 mol电子,故B错误;硫单质易溶于CS2,故C正确;由化学方程式可知反应④生成S的原子利用率不是100%,故D错误。
4.选D 粗盐中加入氯化钡,除去硫酸钠杂质,加入NaOH溶液,除去氯化镁,因所加试剂过量,则加入碳酸钠溶液除去氯化钙杂质及过量的氯化钡,过滤时得到硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡,过滤后溶液中含有过量的NaOH、碳酸钠,则加入盐酸,除去碳酸钠和NaOH,加热蒸发,去除盐酸,以此分析。根据分析,碳酸钠在氯化钡后加入,以便除去溶液中的氯化钙杂质及过量的氯化钡,A错误;既可以分步过滤,也可以一次性过滤,B错误;用硫酸代替盐酸,则引入新的硫酸根,C错误;氯化钠随着温度变化溶解度变化不大,则获得精盐的方法是蒸发结晶,D正确。
5.选B 浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2,试管Ⅱ中品红溶液褪色,证明二氧化硫具有漂白性;SO2不与氯化钡溶液反应,则试管Ⅲ中无现象;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化二氧化硫,则试管Ⅳ中高锰酸钾溶液褪色;试管Ⅴ为NaOH溶液,用于吸收二氧化硫,防止污染环境。试管Ⅰ中可能有浓硫酸剩余,向浓硫酸中加水会发生危险,应该将反应后溶液沿器壁慢慢注入水中,A错误; SO2无法与氯化钡溶液反应生成BaSO3,但SO2溶于水后容易被空气中的氧气氧化,生成硫酸根,从而产生硫酸钡沉淀,B正确;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,C错误;二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应,不能用其代替氢氧化钠溶液,D错误。
6.选C 用pH试纸测漂粉精溶液的pH,试纸先变蓝说明溶液显碱性,后褪色说明溶液具有漂白性,A正确;随着溶液酸性增强,Cl-与ClO-反应生成氯气,氯气溶于水显黄绿色,B正确;二氧化硫也可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,C错误;因为产生的白色沉淀不溶于稀HCl,所以该沉淀是CaSO4,D正确。
7.解析:实验前通入氮气将装置内空气排尽,以免干扰实验;根据题干信息:FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知,装置A中发生反应2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑;装置B用于接收水和SO3制备硫酸,SO2熔点低,不易冷凝,被分离出。
(1)装置A中发生反应2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。
(2)SO3熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃。根据SO3熔点判断,该物质易冷凝,装置B中在冰水作用下,冷凝SO3和H2O制硫酸并分离出SO2。
(3)该反应中有气体生成,为了使产生的气体全部排到后续装置中吸收,避免残留,需要通入一段时间氮气,所以其目的为将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中,以免拆卸装置时泄漏污染空气。
(4)亚铁离子和高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色,且为防止亚铁离子被氧化剂氧化,应该使用稀硫酸溶解固体样品而不能使用硝酸;故检验亚铁离子的方法可以为取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,再滴入KMnO4溶液,KMnO4溶液不褪色。
(5)食用油密度小于水,防止SO2与空气中的氧气反应,加食用油的目的是隔绝空气,避免空气中氧气干扰后续探究实验。
(6)煮沸的目的是排除溶液中的空气,对比四个实验,实验②和④中,在氧气作用下,溶液的pH明显下降,说明二氧化硫被氧化为硫酸根离子,都发生了反应2Ba2++2SO2+O2+2H2O4H++2BaSO4↓;实验③中因为存在,SO2溶于水呈酸性,导致在H+作用下具有氧化性,也能把二氧化硫氧化为硫酸根离子,其反应为3SO2+3Ba2++2N+2H2O3BaSO4↓+2NO↑+4H+或3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO↑+4H++2S。故四次实验中有白色沉淀生成的是②③④。
答案:(1)2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑
(2)冷凝SO3和H2O制硫酸并分离出SO2
(3)将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中,以免拆卸装置时泄漏污染空气
(4)取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,再滴入KMnO4溶液,KMnO4溶液不褪色
(5)隔绝空气,避免空气中氧气干扰后续探究实验
(6)3SO2+3Ba2++2N+2H2O3BaSO4↓+2NO↑+4H+或3SO2+Ba2++2N+2H2OBaSO4↓+2NO↑+4H++2S ②③④
8.解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是增大反应物间的接触面积,使其反应速率更快,反应更充分;FeS2中,铁元素为+2价,即硫元素为-1价。
(2)S燃烧生成SO2,因此工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2,故A正确;SO2是无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水,故B错误;工业上,“吸收1”所加试剂X一般为98.3%的浓硫酸,这样可以避免形成酸雾,影响吸收,故C错误;CaCO3煅烧为CaO,CaO与SO2反应生成CaSO3,进而生成CaSO4,因此可以在炉内添加CaCO3脱除硫元素,故D正确。
(3)“氧化”时是生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O22SO3。
(4)检验Na2S2O5已变质,实际检验S存在,具体方法为取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去S2,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有。
(5)Na2S2O5与I2的反应根据得失电子守恒和原子守恒可配平,离子方程式为S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+。
(6)SO2与碘水反应的方程式为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,生成的硫酸与BaCl2反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl,得到关系式:SO2~H2SO4~BaSO4,即n(SO2)=n(BaSO4)==0.001 mol,空气样品中SO2的体积分数为×100%=2.24%。
答案:(1)增大反应物间的接触面积,使其反应速率更快,反应更充分 -1
(2)AD
(3)2SO2+O22SO3
(4)取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去S2,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有S
(5)1 2 3 2 4 6 (6)2.24%
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综合提能强训(一) 硫及其化合物融通练
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1．(2024·石家庄二十三中阶段检测)硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子
结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g·mol－1
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S—S个数为8NA
(选择题每小题3分，本检测满分50分)
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解析：S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的不同单质，它们互为同素异形体，A错误；S2的摩尔质量为64 g·mol－1，B错误；硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，C错误；由图可知，1个S8分子中含有8个S—S,1 mol S8单质中含有的S—S个数为8NA，D正确。
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2．(2024·深圳翠园中学阶段检测)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是( )
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A．a溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象
B．空气中燃烧b可以得到d
C．将c通入g溶液中，有b物质生成
D．b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
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解析：根据价类二维图可知：a是H2S，b是S单质，c是SO2，d是SO3，e是H2SO4，f是亚硫酸盐，g是金属硫化物，据此分析回答问题。H2S溶液放置在空气中能与氧气反应生成S单质，出现黄色浑浊，故A正确；S在空气中与O2反应生成SO2，燃烧不能生成SO3，故B错误；将SO2通入含有S2－的溶液中，发生反应：4H＋＋SO2＋2S2－===3S↓＋2H2O，有S生成，故C正确；S不溶于水，能够与热的NaOH溶液反应产生可溶性的Na2S、Na2SO3，故b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤，故D正确。
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3．硫元素的几种化合物存在下列转化关系，下列判断正确的是( )
A．反应①中生成的SO2具有还原性，故可作漂白剂
B．反应④中当消耗1 mol稀硫酸时，转移6 mol电子
C．可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫
D．反应④生成S的原子利用率是100%(已知原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比)
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解析：反应①中生成的SO2具有还原性，但作漂白剂的原理是利用二氧化硫可结合有色物质生成不稳定的无色物质，与还原性无关，故A错误；反应④的化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，消耗1 mol硫酸时，反应中转移2 mol电子，故B错误；硫单质易溶于CS2，故C正确；由化学方程式可知反应④生成S的原子利用率不是100%，故D错误。
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4．晾晒海水获得的粗盐中含有可溶性杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2等。粗盐提纯的工艺流程如下，下列说法正确的是( )
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A．“步骤Ⅰ”中试剂1为Na2CO3溶液，试剂2为BaCl2溶液
B．“步骤Ⅰ”生成的沉淀只能一次性过滤，不能分步过滤
C．“步骤Ⅱ”试剂3可以用稀硫酸代替稀盐酸
D．“步骤Ⅱ”从滤液中获得精盐的方法是蒸发结晶
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解析：粗盐中加入氯化钡，除去硫酸钠杂质，加入NaOH溶液，除去氯化镁，因所加试剂过量，则加入碳酸钠溶液除去氯化钙杂质及过量的氯化钡，过滤时得到硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡，过滤后溶液中含有过量的NaOH、碳酸钠，则加入盐酸，除去碳酸钠和NaOH，加热蒸发，去除盐酸，以此分析。根据分析，碳酸钠在氯化钡后加入，以便除去溶液中的氯化钙杂质及过量的氯化钡，A错误；既可以分步过滤，也可以一次性过滤，B错误；用硫酸代替盐酸，则引入新的硫酸根，C错误；氯化钠随着温度变化溶解度变化不大，则获得精盐的方法是蒸发结晶，D正确。
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5．(2024·天津静海区一中阶段检测)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。下列说法正确的是( )
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A．反应后，向试管Ⅰ中的白色固体中加入蒸馏水，溶液呈蓝色
B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性
D．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用NaHSO3溶液代替
解析：浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2，试管Ⅱ中品红溶液褪色，证明二氧化硫具有漂白性；SO2不与氯化钡溶液反应，则试管Ⅲ中无现象；
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酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够氧化二氧化硫，则试管Ⅳ中高锰酸钾溶液褪色；试管Ⅴ为NaOH溶液，用于吸收二氧化硫，防止污染环境。试管Ⅰ中可能有浓硫酸剩余，向浓硫酸中加水会发生危险，应该将反应后溶液沿器壁慢慢注入水中，A错误； SO2无法与氯化钡溶液反应生成BaSO3，但SO2溶于水后容易被空气中的氧气氧化，生成硫酸根，从而产生硫酸钡沉淀，B正确；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，C错误；二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应，不能用其代替氢氧化钠溶液，D错误。
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6．某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究，观察到如下实验现象，下列说法中不正确的是( )
ⅰ.液面上方出现白雾；
ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
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A.用pH试纸测漂粉精溶液的pH，试纸先变蓝后褪色，说明溶液具有碱性、漂白性
B．溶液变为黄绿色的原因可能是：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
C．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀，说明白雾中含有HCl
D．产生的白色沉淀不溶于稀HCl，则该沉淀是CaSO4
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解析：用pH试纸测漂粉精溶液的pH，试纸先变蓝说明溶液显碱性，后褪色说明溶液具有漂白性，A正确；随着溶液酸性增强，Cl－与ClO－反应生成氯气，氯气溶于水显黄绿色，B正确；二氧化硫也可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，C错误；因为产生的白色沉淀不溶于稀HCl，所以该沉淀是CaSO4，D正确。
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7．(16分)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。
已知：①“青矾”是指FeSO4·7H2O，高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物；
②SO2熔点－75.5 ℃，沸点－10 ℃；SO3熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃。
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请回答下列问题：
Ⅰ.制取硫酸
实验开始前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，用酒精喷灯高温加热青矾。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为
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解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
(1)装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑。
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(2)B装置的作用是__________________________________。
解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
(2)SO3熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃。根据SO3熔点判断，该物质易冷凝，装置B中在冰水作用下，冷凝SO3和H2O制硫酸并分离出SO2。
冷凝SO3和H2O制硫酸并分离出SO2
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(3)实验结束后，打开活塞K1，再通入一段时间N2，这样做的目的是________________________________________________________
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解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中，以免拆卸装
置时泄漏污染空气
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(3)该反应中有气体生成，为了使产生的气体全部排到后续装置中吸收，避免残留，需要通入一段时间氮气，所以其目的为将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中，以免拆卸装置时泄漏污染空气。
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(4)将一定量的青矾在500 ℃时隔绝空气加热一段时间后检验其固体产物，请设计实验证明此固体产物不含二价铁：________________
__________________________________________________________。
解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
取少量固体于试
管中，加稀硫酸溶解，再滴入KMnO4溶液，KMnO4溶液不褪色
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(4)亚铁离子和高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色，且为防止亚铁离子被氧化剂氧化，应该使用稀硫酸溶解固体样品而不能使用硝酸；故检验亚铁离子的方法可以为取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入KMnO4溶液，KMnO4溶液不褪色。
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Ⅱ.探究SO2的性质
在装置C中先后四次加入同浓度同体积不同情况的钡盐溶液，控制食用油油层厚度一致、通入SO2流速一致。四次实验分别得到如表pH t图：
①已煮沸的BaCl2(aq)
②未煮沸的BaCl2(aq)
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③已煮沸的Ba(NO3)2(aq)
④未煮沸的Ba(NO3)2(aq)
续表
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(5)C装置中覆盖食用油的目的是____________________________
__________________。
解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
隔绝空气，避免空气中氧气
干扰后续探究实验
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(5)食用油密度小于水，防止SO2与空气中的氧气反应，加食用油的目的是隔绝空气，避免空气中氧气干扰后续探究实验。
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(6)分析pH t图，写出③中发生反应的离子方程式______________________________________________________
____________________________________________________________，上述四次实验中有白色沉淀生成的是________(填编号)。
②③④
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解析：实验前通入氮气将装置内空气排尽，以免干扰实验；根据题干信息：FeSO4·7H2O高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物可知，装置A中发生反应2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；装置B用于接收水和SO3制备硫酸，SO2熔点低，不易冷凝，被分离出。
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8．(16分)(2024·南宁一中阶段检测)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。
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(1)煅烧时黄铁矿要粉碎，其目的是__________________________
，主要发生的反应为4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2，FeS2中硫元素的化合价为______。
解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，
增大反应物间的接触面积，
使其反应速率更快，反应更充分
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吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎，其目的是增大反应物间的接触面积，使其反应速率更快，反应更充分；FeS2中，铁元素为＋2价，即硫元素为－1价。
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(2)下列说法正确的是________。
A．工业上还可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2
B．SO2是红棕色、无臭、有毒的气体，易溶于水
C．工业上，“吸收1”所加试剂X为H2O
D．煅烧煤会产生低浓度的SO2污染环境，可以在炉内添加CaCO3脱除
AD
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解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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(2)S燃烧生成SO2，因此工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2，故A正确；SO2是无色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水，故B错误；工业上，“吸收1”所加试剂X一般为98.3%的浓硫酸，这样可以避免形成酸雾，影响吸收，故C错误；CaCO3煅烧为CaO，CaO与SO2反应生成CaSO3，进而生成CaSO4，因此可以在炉内添加CaCO3脱除硫元素，故D正确。
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(3)“氧化”时，反应的化学方程式为______________________。
解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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(4)因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化，导致产品Na2S2O5中存在Na2SO4。欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为__________________
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解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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(5)Na2S2O5可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量，请配平该反应的方程式：
解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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(6)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO2含量进行了如下实验。取标准状况下1.000 L空气(含N2、O2、CO2、SO2)，缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233 g。则空气样品中SO2的体积分数为________。
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解析：以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁，可用来炼铁；生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫；工业上，吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸，吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加热得到Na2S2O5，据此分析作答。
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