版高考一轮复习化学通用版跟踪检测二十二 重点专攻硫的转化二氧化硫其他硫化物Word文档格式.docx
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选项
操作
现象
A
加入NaOH溶液
有红褐色沉淀
B
加入Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
C
加入酸性KMnO4溶液
紫色褪去
D
加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
有蓝色沉淀
选D 将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成,不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,A错误;
加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀,NO在酸性条件下具有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,即使二氧化硫与Fe3+不发生氧化还原反应,也可产生白色沉淀,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,B错误;
加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性KMnO4,即使二氧化硫与Fe3+不发生氧化还原反应,也可使其溶液褪色,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,C错误;
加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),则可证明溶液中存在Fe2+,说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,D正确。
4.(2017·
江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
选B 需用浓H2SO4与Cu反应制取SO2,A项不能达到实验目的;
SO2可以使品红溶液褪色,以验证其具有漂白性,B项能达到实验目的;
SO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,导气管应“长进短出”,C项不能达到实验目的;
SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,应用碱液(NaOH溶液)吸收,D项不能达到实验目的。
5.为确定某纯净的气体X的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
操作(现象)
结论
闻X气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
闻X气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
X品红溶液(褪色)变红色
X紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
选A 能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等,A项错误;
能使澄清石灰水变浑浊的有CO2、SO2,但前者无气味,B项正确;
使品红溶液褪色且加热又恢复红色的只有SO2,C项正确;
SO2不能漂白紫色石蕊溶液,D项正确。
6.碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
下列说法正确的是( )
A.分离器中的物质分离操作为过滤
B.膜反应器中,增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率
C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
D.碘循环工艺的总反应为
2SO2+4H2O+I2===H2+2H2SO4+2HI
选C I2和SO2反应生成H2SO4和HI,分离器中为氢碘酸和硫酸的分离,应利用沸点不同进行蒸馏分离,A错误;
膜反应器中,2HI(g)H2(g)+I2(g),该反应为反应前后体积不变的反应,增大压强有利于提高速率,但不能提高HI的平衡转化率,B错误;
反应器中,I2和SO2反应生成H2SO4和HI,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+,在膜分离器中发生反应:
2HII2+H2,反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成的碘的量,该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”,C正确;
在反应器中发生反应:
SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4,在膜反应器中的反应为2HII2+H2,将两个方程式相加得:
SO2+2H2O===H2SO4+H2,D错误。
7.某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。
回答下列问题。
(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图所示:
①先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是________________
________________________________________________________。
②装置B的作用是____________________________________________________。
(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①实验装置连接的合理顺序为AB________。
装置H中黑色粉末是________。
②能证明产物中有CO的现象是_________________________________________
________________________。
③若含有SO2,E装置的作用是________________________________________
(用化学方程式说明)。
(3)某同学利用如图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是_________________________________________
____________________________。
若实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的________(填一种可能的物质)。
(1)①碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物,为了防止氧气对实验的干扰,先通入N2,然后加热,直至反应结束,可以排出装置中的空气并将生成的气体吹出。
②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体,装置B可以防止倒吸,为安全瓶。
(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,需要先检验SO2,然后除去SO2后再检验CO2,最后除去CO2后再检验CO,故实验装置的合理连接顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C;
一氧化碳具有还原性,可以还原金属氧化物,故装置H中黑色粉末可以是氧化铜。
②H中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊,即可证明产物中有CO。
③二氧化硫能够与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。
(3)若存在Na2S,则Na2S能够与硫酸反应生成硫化氢气体,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀;
锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,该黄色沉淀是硫单质,可能是硫化氢与+4价的硫的化合物反应生成的,说明固体产物中除含有Na2S外,还可能含有少量的Na2SO3。
答案:
(1)①排出装置中的空气并将生成的气体吹出
②安全瓶
(2)①FECDGHC CuO ②H中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊 ③5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
(3)试管中出现黑色沉淀 Na2SO3
8.广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。
Ⅰ.工业上制备保险粉的流程如下:
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(2)步骤②中生成的沉淀为____________(填化学式)。
(3)步骤③中加入NaCl固体的作用是________________________,分离出保险粉的方法为________、洗涤、干燥,洗涤所用试剂是________________。
Ⅱ.工业上也可用如图所示装置电解NaHSO3溶液制备Na2S2O4。
(4)惰性电极a连接电源的______(填“正极”或“负极”),其电极反应式为________________________________________________________________________。
(5)若不加阳离子交换膜,则得不到Na2S2O4,其原因是_____________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.探究Na2S2O4的性质:
某课题小组常温下测得0.050mol·
L-1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。
(6)0~t1主要生成HSO,写出0~t1发生反应的离子方程式:
________
_____________________________________________________。
(7)若t1时溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3,此时溶液中c(SO)-c(H2SO3)=________(不考虑溶液体积变化)。
(1)由流程可知,步骤①中,反应物为Zn和SO2,生成物为ZnS2O4,据此可得化学方程式:
Zn+2SO2===ZnS2O4。
(2)步骤②中,ZnS2O4和NaOH发生反应生成Zn(OH)2沉淀和Na2S2O4。
(3)溶液C中的溶质为Na2S2O4,步骤③中加入NaCl固体,即得到保险粉(Na2S2O4),可知NaCl固体的作用是降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出。
Na2S2O4析出后,经过滤、洗涤、干燥即可得到保险粉。
由于保险粉可溶于水,不溶于乙醇,因此应用乙醇进行洗涤。
(4)NaHSO3生成Na2S2O4,S元素化合价由+4降低到+3,发生还原反应,故电极a为阴极,连接电源负极,电极反应式为2HSO+2e-===S2O+2OH-。
(5)电极b为阳极,发生反应4OH--4e-===O2↑+2H2O,若不加阳离子交换膜,Na2S2O4具有强还原性,易被阳极生成的O2氧化,因此得不到Na2S2O4。
(6)反应物有Na2S2O4和O2,生成物有HSO,故反应的离子方程式为2H2O+2S2O+O2===4HSO。
(7)t1时溶液的pH=5,则c(H+)=10-5mol·
L-1,c(OH-)=10-9mol·
L-1。
溶液中的溶质只有NaHSO3,根据质子守恒得c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-),故c(SO)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9)mol·
(1)Zn+2SO2===ZnS2O4
(2)Zn(OH)2
(3)降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出 过滤 乙醇
(4)负极 2HSO+2e-===S2O+2OH-
(5)Na2S2O4被阳极生成的O2氧化
(6)2H2O+2S2O+O2===4HSO
(7)(10-5-10-9)mol·
L-1
9.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________________________
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理的装置(夹持仪器已略去)为________(填字母)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_____(填字母)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
________________________________________________________________________
(1)装置Ⅰ中浓H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)装置Ⅱ中已有晶体析出,可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。
(3)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2,故b、c错误;
瓶口封闭易造成实验事故,故a错误;
既能吸收SO2,又能防止发生倒吸,故d正确。
(4)HSO电离显酸性,水解显碱性,要证明HSO的电离程度大于水解程度,则证明NaHSO3溶液显酸性即可,故可通过测定溶液的pH,或用蓝色石蕊试纸检测等方法。
(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4,故可通过检验SO来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,其具体方案为:
取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量蒸馏水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2S2O5晶体已被氧化。
(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O[或Na2SO3+2H2SO4(浓)===2NaHSO4+SO2↑+H2O]
(2)过滤 (3)d (4)ae
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量蒸馏水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
10.硒(Se)、碲(Te)为ⅥA族元素,是当今新材料的主要成分之一,电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se,还有少量金属单质及其他化合物,工业上从阳极泥中回收碲、硒的一种工艺流程如图所示:
已知:
Ⅰ.TeO2难溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO、HTeO等形式存在。
Ⅲ.25℃时,亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=3.5×
10-3,Ka2=5.0×
10-8。
Ⅳ.Se和TeO2的物理性质如表所示:
化学式
熔点
沸点
水溶性
Se
217℃
685℃
难溶于水
TeO2
733℃
1245℃
回答下列问题:
(1)Se的氢化物的电子式是________,其酸性比H2S____(填“强”或“弱”)。
常温下,NaHSeO3溶液的pH______7(填“>
”“=”或“<
”)。
(2)SeO2与SO2在冷却后通入水中反应的化学方程式为___________________________
_______________________________________________________。
根据流程图判断,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是____________。
(3)加入浓硫酸焙烧前常先粉碎阳极泥中大块固体颗粒,其目的是________________
反应后分离出Se单质的操作①为_______________________________________(填操作名称)。
(4)Se和浓硝酸反应,Se被氧化为+4价,还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓硝酸反应的化学方程式:
___________________________。
(5)焙砂中元素碲以TeO2形式存在,与足量NaOH溶液反应后得到溶液①,其溶质的主要成分为________(填化学式,过量的NaOH除外)。
工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲。
已知电解时的电极均为石墨,则阴极的电极反应式为______________________。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到TeCl4,然后再将SO2通入到溶液中得到Te单质,请写出由TeCl4得到Te单质的离子方程式:
_______________________________________。
(7)上述流程中可循环利用的物质是_______________________________________
_____________________________________(填化学式)。
(1)Se与S、O位于同主族,其氢化物为H2Se,电子式可类比H2S进行书写。
周期表中Se在S的下方,非金属性比S的弱,H2Se中的共价键比H2S的弱,在溶液中更易电离出H+,故H2Se的酸性比H2S的强。
由题给信息知,HSeO既能电离也能水解,常温下,其水解常数Kh==≈2.9×
10-12<
Ka2,故HSeO的电离程度大于其水解程度,NaHSeO3溶液显酸性,pH<
7。
(2)由流程图可知,SeO2与SO2在冷却后通入水中生成了Se,Se的化合价降低,则S的化合价应升高,故产物中还应有H2SO4,据此可写出化学方程式,该反应说明氧化性SeO2>
SO2。
阳极泥中的Se被浓硫酸氧化为SeO2,说明氧化性H2SO4(浓)>
SeO2,故氧化性H2SO4(浓)>
SeO2>
(3)阳极泥粉碎后,与浓硫酸的接触面积增大,则反应速率加快。
由表中信息知,Se难溶于水,故制得的Se只要通过过滤操作即可得到。
(4)Se与浓硝酸反应,Se被氧化为H2SeO3,HNO3被还原为NO与NO2,利用得失电子守恒和限定条件(生成的NO与NO2的物质的量之比为1∶1,即二者化学计量数之比为1∶1)可得方程式。
(5)TeO2类似于SO2,与足量NaOH反应后生成Na2TeO3和H2O。
溶液①中存在TeO,电解时生成单质Te,得电子,在阴极反应,电极反应式为TeO+3H2O+4e-===Te+6OH-。
(6)反应物为TeCl4和SO2,生成物有Te单质,根据得失电子守恒可知,生成物中还应有H2SO4;
根据原子守恒可知,反应物中应有H2O,生成物中有HCl。
(7)由(6)可知,TeO2生成Te单质的过程中生成了HCl和H2SO4,且SeO2和SO2生成Se的过程中也生成了H2SO4;
由流程图可知,反应需要用到H2SO4和HCl,故可循环利用的物质是H2SO4和HCl。
(1)HH 强 <
(2)SeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Se
H2SO4(浓)>
SO2
(3)增大接触面积,提高反应速率 过滤
(4)Se+2HNO3(浓)===H2SeO3+NO↑+NO2↑
(5)Na2TeO3 TeO+3H2O+4e-===Te+6OH-
(6)Te4++2SO2+4H2O===Te+8H++2SO
(7)H2SO4、HCl
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