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通用版高考化学一轮复习
课时突破练15 含硫物质之间的转化及应用
必备知识基础练
1.(2024·江苏连云港一模)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.工业制H2SO4:FeS2SO2H2SO3H2SO4
B.回收烟气中SO2获得CaSO4:SO2CaSO3CaSO4
C.工业废液中通入H2S除Hg2+:H2S+Hg2+HgS↓+2H+
D.热的NaOH溶液除S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
2.(2024·湖南衡阳模拟改编)不同价态含硫物质的转化如图所示,某些反应条件及产物已经省略,下列说法正确的是( )
A.图中A、B都能一步转化成D
B.图中A、C反应能生成B,反应中C表现还原性
C.工业上制备E,常用H2O吸收D,D转化为E的反应不是氧化还原反应
D.图中A在一定条件下与E的浓溶液反应,可能生成B,也可能生成C
3.(2024·江苏启东名校联考)以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中S的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率
B.沸腾炉中得到的氧化产物只有SO2
C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D.吸收塔中发生的反应为SO3+H2OH2SO4
4.(2024·江西吉安联考改编)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如下图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.②中根据试管口出现白雾说明有HCl产生,证明酸性:H2SO4>HCl
C.③中浓硫酸被还原成SO2
D.收集①中产生的气体溶于水形成有色溶液,将③中产生的气体通入其中,证明③中产生的气体具有漂白性
5.(2024·广东深圳二模)利用如图所示装置进行SO2的制备和性质探究实验(夹持装置省略)。下列说法不正确的是( )
A.固体X可为Cu
B.若试剂Y为氢硫酸,则试管中可产生淡黄色沉淀
C.为证明SO2具有还原性,试剂Y可为酸性KMnO4溶液
D.该装置中试管口应塞一团浸有NaOH溶液的棉团
6.(2024·河北衡水中学调研改编)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价—类”二维图分析,下列有关说法正确的是( )
A.在酸性条件下,将e和f的钠盐溶液混合,会有d生成
B.若上图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有3种
C.将b的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了b的强氧化性
D.将c的浓溶液滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了c的脱水性
关键能力提升练
7.(2024·辽宁省名校联盟联考)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.向大气中排放SO2可能导致酸雨发生
B.中和器中发生反应的离子方程式为HS+OH-S+H2O
C.进入离心机的分散系是悬浊液
D.检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4,可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液
8.(2024·辽宁沈阳六校联考)Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断不正确的是( )
A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B.玻璃管的作用是连通大气,以便左右两侧产生的气体顺利导入BaCl2溶液中
C.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
D.Y形管乙中产生的可能是氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
9.(2024·湖北黄冈中学调研)某研究性小组探究不同金属和浓硫酸的反应,向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。
实验操作 实验① 实验② 实验③
金属为铜 金属为锌 金属为铝
点燃 不燃烧 燃烧 燃烧
通入酸性 KMnO4溶液 褪色 褪色 褪色
通入CuSO4 溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀
通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色
已知:H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4(CuS为黑色固体);H2S可燃。下列说法中不正确的是( )
A.实验①中,使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2
B.实验③中,燃烧现象能证明生成气体中一定含有H2S
C.实验②中,生成的气体一定是混合气体
D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属的活动性强弱有关
10.(2024·湖南长郡中学模拟)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠,并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
(1)仪器a的名称是 ,A中反应的化学方程式为 。
(2)关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应的离子方程式为 ,观察到装置C中发生的现象是 。
(3)装置D和F的作用是 。
(4)实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是 ,关闭K1、K3,打开K2,一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为 。
(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,所需试剂为 。
参考答案
1.A 解析 工业上用黄铁矿制备硫酸:FeS2SO2SO3H2SO4,A错误。
2.D 解析 由图可知,A与氧气反应可以生成B或C,且B能与氧气反应生成C、C能与氧气反应生成D,则A为硫化氢、B为硫、C为二氧化硫、D为三氧化硫,由D可以与水反应生成E、E可以转化为C可知,E为硫酸。B为硫、D为三氧化硫,硫与氧化剂一定条件下反应只能转化为二氧化硫,不能转化为三氧化硫,A错误;硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应中二氧化硫中的硫元素化合价降低被还原,二氧化硫表现氧化性,B错误;工业上制备硫酸时,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,不能用水吸收三氧化硫,否则会因为形成酸雾导致吸收效率降低,C错误;硫化氢与一定浓度的硫酸反应时,可以生成硫、二氧化硫和水,也可能生成二氧化硫和水,D正确。
3.B 解析 黄铁矿是固体物质,生产时将黄铁矿粉碎,可增大固体物质与空气的接触面积,从而能够加快其在沸腾炉中的化学反应速率,A正确;在沸腾炉中,FeS2被O2氧化产生Fe2O3、SO2,得到的氧化产物还有Fe2O3,B错误;在接触室中,SO2、O2在催化剂表面接触发生可逆反应产生SO3,经过热交换器,SO3被分离出来,排放出的SO2、O2可再重新加入接触室发生反应,故可以被循环利用,从而可提高原料利用率,C正确;在吸收塔中,SO3被98.3%的浓硫酸中少量H2O吸收,发生的反应:SO3+H2OH2SO4,故反应得到更浓的浓硫酸,D正确。
4.A 解析 ①试管上部有红棕色气体产生,则浓硫酸与NaBr固体产生Br2,②试管口有白雾产生,则浓硫酸与NaCl固体产生HCl,①试管发生氧化还原反应,②试管为非氧化还原反应,对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-,A正确;②中根据试管口出现白雾说明有HCl产生,发生的反应为非氧化还原反应,浓硫酸的沸点高,而HCl的沸点低,证明沸点:H2SO4>HCl,B错误;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2气体,为强酸制弱酸,浓硫酸未被还原,C错误;将①中的Br2溶于水,再将③产生的SO2气体通入后,溴水褪色,发生反应为SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,SO2化合价升高,证明SO2具有还原性,D错误。
5.A 解析 在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,常温下不反应,故固体X不可能是Cu,A错误;若试剂Y为氢硫酸,二氧化硫和氢硫酸反应生成硫沉淀和水,则试管中可产生淡黄色沉淀,B正确;高锰酸钾酸性溶液具有强氧化性,为证明SO2具有还原性,试剂Y可为酸性KMnO4溶液,其现象是溶液褪色,C正确;二氧化硫会污染环境,因此该装置中试管口应塞一团浸有NaOH溶液的棉团,主要吸收逸出的二氧化硫,D正确。
6.A 解析 e和f的钠盐分别是Na2S、Na2SO3,在酸性条件下,将Na2S、Na2SO3溶液混合发生归中反应2S2-+S+6H+3S↓+3H2O,A正确。S、Na2SO3、H2SO3中的S元素化合价既有升高的趋势又有降低的趋势,S、Na2SO3、H2SO3既有氧化性又有还原性;H2S中氢元素为+1价,具有弱氧化性,硫元素为-2价,具有还原性,H2S既有氧化性又有还原性,B错误。b是H2SO3,将H2SO3的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了H2SO3的漂白性,C错误。c是硫酸,将浓硫酸滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了浓硫酸的吸水性,D错误。
7.D 解析 二氧化硫与水反应生成H2SO3,H2SO3又被空气中的氧气氧化为H2SO4,进入水中形成酸雨,A正确;在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠,主要反应的化学方程式为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,离子方程式为HS+OH-S+H2O,B正确;经过中和器后的物质既有形成的结晶状的固态物质,也有溶液,进入离心机的分散系是悬浊液,C正确;检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4,若用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液,H+、S、N会发生氧化还原反应,使S转化为S,因此不能检验是否含有Na2SO4,应该用稀盐酸和BaCl2溶液,D错误。
8.C 解析 浓氨水与NaOH固体混合产生NH3,与SO2在溶液中生成S、N,S与Ba2+生成BaSO3沉淀,A正确;玻璃管的作用是连通大气,平衡气压,以便左右两侧产生的气体顺利导入BaCl2溶液中,B正确;若装置乙中产生NH3,由于NH3极易溶于水,导管插入BaCl2溶液中易引起倒吸,C错误;氧化性气体(如Cl2)可将S氧化为S,并与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,D正确。
9.B 解析 铜与浓硫酸反应生成的气体,使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色,通入CuSO4溶液,无明显现象,推测气体是SO2,A正确;铝与浓硫酸反应产生的气体,通入CuSO4溶液,出现黑色沉淀,推测生成气体中一定含H2S,但仅据燃烧现象不能证明生成气体中含有H2S,还可能生成H2,B错误;Zn与浓硫酸反应生成气体,能燃烧,但通入CuSO4溶液无明显现象,说明反应生成H2,据KMnO4溶液和品红溶液褪色,说明生成SO2,故生成气体为混合气体,C正确;对比表中金属与浓硫酸反应产生气体对应现象,说明还原产物与金属活动性强弱有关,D正确。
10.答案 (1)分液漏斗 Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+ 有淡黄色沉淀生成
(3)吸收SO2,防止污染空气
(4)去除水中溶解的氧气 SO2+Na2SO3Na2S2O5↓
(5)稀盐酸、BaCl2溶液
解析 (2)二氧化硫具有较强的还原性,能被Fe3+氧化成S,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+;继续滴加硫酸,生成的二氧化硫就可以与硫化钠中硫离子反应生成淡黄色的单质硫,体现二氧化硫的氧化性。
(3)尾气中二氧化硫直接排放,会污染空气,NaOH溶液可以吸收二氧化硫,所以装置D、F的作用为除去多余的SO2,防止污染空气。
(4)装置E用于制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),但水中存在溶解的氧气,具有氧化性,影响焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的制备,因此装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解的氧气,制备焦亚硫酸钠的化学方程式为SO2+Na2SO3Na2S2O5↓。
(5)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中含有硫酸根离子即可验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。
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