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高考化学专题题库硫及其化合物的综合题及答案

2020-2021高考化学专题题库∶硫及其化合物的综合题及答案

一、高中化学硫及其化合物

1．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。

（1）图中Y物质的化学式为______。

（2）治理含CO、SO2的烟道气，可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体．则治理烟道气反应的化学方程式为____________________________。

（3）实验室中X气体由不溶性的硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸混合反应制得，该反应的离子方程式为：

_____________________________________________。

（4）Na2S2O3（硫代硫酸钠）是一种用途广泛的钠盐。

①下列物质用于Na2S2O3的制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是___。

a.Na2S+Sb.Z+Sc.Na2SO3+Yd.NaHS+NaHSO3

②Na2S2O3具有较强还原性，能作为织锦物漂白后的脱氯剂，脱氯后S2O32-转变为SO42-。

现需处理含标准状况下Cl22.24L的织锦物，理论上需要0.00100mol/LNa2S2O3溶液的体积为_______L。

【答案】SO32CO+SO2

2CO2+SFeS+2H+=Fe2++H2S↑bd25

【解析】

【分析】

依据元素化合价和物质分类分析，X为气态氢化物为H2S，Y为硫元素的+6价氧化物为SO3，Z为+4价的盐可以为Na2SO3。

（1）Y是S元素化合价为+6价；

（2）根据反应物、生成物，结合反应中电子转移数目相等，可得反应方程式；

（3）FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4，根据离子方程式中物质拆分原则书写反应的离子方程式；

（4）①Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2；

②根据元素化合价升降总数相等，计算反应消耗的Na2S2O3的物质的量，再根据n=cV计算其物质的量。

【详解】

根据上述推断可知X是H2S，Y是SO3，Z是Na2SO3。

（1）Y为S元素的氧化物，化合价为+6价，则Y为SO3；

（2）CO、SO2反应产生S单质和CO2，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：

2CO+SO2

2CO2+S；

（3）FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4，反应的离子方程式为：

FeS+2H+=Fe2++H2S↑；

（4）①Na2S2O3中S为+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C中物质中S化合价都大于+2价，B、D中S元素化合价必须分别大于2和小于2，故合理选项是bd；

②根据题干信息可知发生反应方程式为：

Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+2H2SO4+6HCl，标准状况下2.24LCl2的物质的量是n（Cl2）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，在反应中获得电子变为-1价的Cl-，0.1molCl2获得电子的物质的量是0.2mol；S2O32-转变为SO42-，每1molS2O32-失去8mol电子，则转移0.2mol电子，需消耗S2O32-的物质的量n（S2O32-）=0.2mol÷8=0.025mol，根据n=c·V可知理论上需要0.00100mol/LNa2S2O3溶液的体积V=0.025mol÷0.00100mol/L=25L。

【点睛】

本题考查硫其化合物性质的综合应用、氧化还原反应的计算，正确提取图象信息，结合氧化还原反应规律分析为解答关键，注意掌握常见元素及其化合物性质，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。

2．在50mL4mol·L－1的氢氧化钠溶液中，通入一定量的硫化氢，反应完毕，在常温减压条件下，用氮气把溶液吹干，得到白色固体7.92g，通过计算确定白色固体的组成及各组分的质量。

_________________

【答案】白色固体有两种组合。

一种可能是由Na2S（3.12g）和NaOH（4.80g）组成的混合物；另一种可能是由Na2S（7.52g）和NaHS（0.40g）组成的混合物。

【解析】

【分析】

NaOH的物质的量为n（NaOH）=c·V=4mol/L×0.05L=0.2mol，0.2mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成Na2S时，白色固体的质量m（Na2S）=78g/mol×

=7.8g，0.2mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成NaHS时，白色固体（NaHS）的质量为m（NaHS）=56g/mol×0.2mol=11.2g，因为7.8g<7.92g<11.2g，所以得到的白色固体有两种可能的组合：

一种是Na2S和NaOH的混合物；另一种是Na2S和NaHS的混合物，根据题意列方程式进行计算即可。

【详解】

氢氧化钠的物质的量为n（NaOH）=c·V=4mol/L×0.05L=0.2mol，0.2mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成Na2S时，m（Na2S）=78g/mol×

=7.8g；0.2mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成NaHS时，m（NaHS）=56g/mol×0.2mol=11.2g，因为7.8g<7.92g<11.2g，所以得到的白色固体有两种可能的组合：

①Na2S和NaOH的混合物；②Na2S和NaHS的混合物。

①设Na2S为xmol，则有（0.2-2x）molNaOH，78g/mol×xmol+40g/mol（0.2-2x）=7.92g，解得x=0.04mol；Na2S的质量m（Na2S）=0.04mol×78g/mol=3.12g，NaOH的质量m（NaOH）=7.92g-3.12g=4.80g；

②设Na2S为ymol，则有（0.2-2y）molNaHS。

78g/mol×ymol+56g·mol（0.2-2y）mol=7.92g，解得y≈0.0965mol，所以Na2S的质量m（Na2S）=78g/mol×0.0965mol=7.52g，NaHS的质量m（NaHS）=7.92g-7.52g=0.40g。

【点睛】

本题考查学生有关混合物的计算知识，注意极值法的应用，学会运用所学知识进行分析和推理能力是关键所在。

3．A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（反应条件及其他物质已经略去）：

（1）若A是一种金属，C是淡黄色固体，写出C的一种用途____；

（2）若常温下A为淡黄色固体单质，D为强酸，则B为___，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了D的___性。

（3）若A是化合物，C是红棕色气体，则

①A的电子式为___，实验室制备A气体的化学方程式为___。

②实验室检验A气体的方法为___。

③C转化为D的过程中，氧化剂与还原剂的质量比为___。

④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中，并通入一定量O2，最终气体全部被吸收，所得溶液充满整个试管。

若不考虑溶液扩散，计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。

（标况下计算，保留两位有效数字）

【答案】供氧剂（或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等）SO2吸水

2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生）1:

20.045

【解析】

【分析】

（1）C是淡黄色固体，为金属氧化物，则其为Na2O2，由此可确定它的用途；

（2）若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫，由转化关系可确定其它物质及性质。

（3）C是红棕色气体，则C为NO2气体，由转化关系可确定其它物质及性质。

【详解】

（1）由C是淡黄色固体，可确定其为Na2O2，其用途为供氧剂（或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等）。

答案为：

供氧剂（或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等）；

（2）若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫（S），D为强酸（H2SO4），则B为SO2，C为SO3，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了浓硫酸的吸水性。

答案为：

SO2；吸水；

（3）若A是化合物，C是红棕色气体，则C为NO2。

①A氧化后，产物再氧化可生成NO2，则A为NH3，电子式为

，实验室制备氨气时，药品为NH4Cl和Ca（OH）2，化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

答案为：

；2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②实验室检验氨气时，采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生）。

答案为：

用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生）；

③C转化为D的过程中，发生反应为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，从价态变化看，若3molNO2参加反应，有1molNO2中的N元素价态降低，有2molNO2中的N元素价态升高，则氧化剂与还原剂的质量比为1:

2。

答案为：

1:

2；

④假设试管的体积为VL，则c=

=0.045mol·L-1。

答案为：

0.045。

【点睛】

在平时的学习过程中，应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性，浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水，浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。

4．如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系（某些产物和反应条件已略去）。

化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。

（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：

____。

（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：

____。

（3）写出一个由D生成B的化学方程式：

____。

【答案】H2＋S

H2SH2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2OC＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

【解析】

【分析】

由A是固体单质且与空气反应生成的B是气体，可知，A为非金属固态单质。

由B可与水反应生成E，则A可能为C或S，若为C，则B和C分别为CO、CO2，其相对分子质量之比不为4∶5，不符合题意；若为S，则B为SO2，C为SO3，B和C的相对分子质量之比为4∶5，符合题意。

所以D为H2SO4，E为H2SO3。

【详解】

⑴A在加热条件下与H2反应的化学方程式：

H2＋S

H2S，故答案为：

H2＋S

H2S。

⑵E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：

H2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2O，故答案为：

H2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2O。

⑶写出一个由D生成B的化学方程式：

C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O，故答案为：

C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

5．硫及其化合物有如下转化关系

（1）发生氧化还原反应的是___________（填序号）

（2）写出（5）的反应方程式____________，说明浓硫酸具有___________，制取CuSO4，__________方法最好（填序号）；

（3）SO2是造成空气污染，形成酸雨的主要物质。

SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，反应方程式为_____________。

验证二氧化硫的方法是_____________。

（4）某溶液中含有Cl-、SO42-，可能含有Na+、Fe2+或其中一种。

①验证Cl-、SO42-的方法是______________

A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液

B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液

C．先加Ba（NO3）2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液

②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。

【答案】①②⑤2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O强氧化性⑥2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2C若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在

【解析】

【详解】

（1）依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析，①反应是硫单质和铁发生反应一定有元素化合价变化属于氧化还原反应；②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应；③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，无元素化合价变化，不是氧化还原反应；④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀，发生的是复分解反应；⑤是铜和浓硫酸加热反应，发生的是氧化还原反应，⑥是氧化铜与硫酸的反应，没有元素的化合价发生变化；有元素化合价变化的反应为氧化还原反应，因此①②⑤属于氧化还原反应；故答案为①②⑤；

（2）反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：

2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O，反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性；硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜，反应过程中无污染气体生成最好，制备硫酸铜的方法，⑥最好，⑤生成二氧化硫污染性气体；故答案为2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O；强氧化性；⑥；

（3）SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，分压的化学方程式为：

2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫，使品红试液褪色，加热恢复红色，方法为：

将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；

（4）①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸，在加入硝酸钡进行检验，注意离子检验设计应先检验硫酸根离子，沉淀完全后再检验氯离子的存在。

A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液，氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀，不能确定离子存在，选项A错误；

B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液，硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银，不能检验离子存在，选项B错误；

C．先加Ba（NO3）2溶液，等沉淀后，检验硫酸根离子存在，除去硫酸根离子后再加AgNO3溶液，检验氯离子存在，选项C正确；

答案为C；

②依据亚铁离子溶液呈浅绿色，钠离子溶液中为无色，或做焰色反应检验；若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在；故答案为若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在。

6．.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示（反应条件及他物质已经略去）；

Ⅰ.若A是一种黄色固体单质；B为酸雨的成因之一，且可使品红溶液褪色，回答以下问题:

（1）将B通入KMnO4溶液的现象为__________________________，体现B的_____________（选填“氧化性”“还原性”“漂白性”）

（2）98%的浓硫酸改为氧化物形式SO3·nH2O，则n值为_________（可写成分数形式）

Ⅱ.若A气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则回答下列问题

（1）写出写出A→B的化学方程式_____________________________________________。

（2）实验室常用右图所示装置制取并收集A气体，请在框中画出实验室收集A气体的装置图________。

（3）尾气处理装置中使用倒扣漏斗的作用是________________________。

【答案】紫色溶液褪色还原性

4NH3+5O2

4NO+6H2O

防止倒吸

【解析】

【分析】

Ⅰ.常温下A为淡黄色固体单质，即说明A是S，则B是二氧化硫，C是三氧化硫，D是硫酸。

Ⅱ.若A气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH3，则B为NO，C为NO2，D为HNO3。

【详解】

Ⅰ.

（1）SO2有还原性会被高锰酸钾氧化，将SO2通入KMnO4溶液的现象为：

紫色溶液褪色；体现SO2的还原性；

（2）设98%的浓硫酸质量为100g，则m（H2SO4）=100g×98%=98g，m（H2O）=100g-98g=2g，则n（H2SO4）=

=1mol，n（H2O）=

=

mol，100g98%的浓硫酸中1mol硫酸分子等价1molSO3和1molH2O，水的总物质的量为

mol+1mol=

，改写为氧化物形式SO3·nH2O，则n=

；

Ⅱ.

（1）由分析可知A为NH3，B为NO，氨气的催化氧化可以生成NO，方程式为：

4NH3+5O2

4NO+6H2O；

（2）氨气密度比空气小，极易溶于水，不能用排水法收集，可以用向下排空气法收集，装置为

（3）尾气处理装置中使用倒扣漏斗的作用是：

防止倒吸。

7．有关物质的转化关系如图所示。

A的摩尔质量为120g·mol−1且只含两种元素。

B、E是常见气体，其中B为单质，E能使品红溶液褪色。

D为红棕色固体，F为紫红色金属，C的浓溶液可干燥某些气体。

（1）A的化学式为______。

（2）H的电子式为______。

（3）写出反应③的离子方程式：

______。

（4）写出反应④的化学方程式：

______。

【答案】FeS2

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4

【解析】

【分析】

E是常见气体，且E能使品红溶液褪色，则首先考虑E为SO2；D为红棕色固体，则D为Fe2O3；A只含两种元素，B是常见气体，且B为单质，A和B煅烧生成SO2和Fe2O3，则B为O2，A含有Fe、S两种元素，而A的摩尔质量为120g·mol−1，则A为FeS2；C的浓溶液可干燥某些气体，则C为硫酸，Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3和水，F为紫红色金属，则F为Cu，Cu可以与Fe2（SO4）3反应生成CuSO4、FeSO4，则G为Fe2（SO4）3，H为H2O；Fe2（SO4）3、H2O、SO2反应生成FeSO4和H2SO4，则J为FeSO4，I为CuSO4，据此分析解答。

【详解】

（1）由以上分析知，A为FeS2；

故答案为：

FeS2；

（2）由以上分析知，H为H2O，其电子式为

；

故答案为：

；

（3）反应③为Cu与Fe2（SO4）3反应生成CuSO4、FeSO4，离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

故答案为：

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

（4）反应④为Fe2（SO4）3、H2O、SO2反应生成FeSO4和H2SO4，化学方程式为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4；

故答案为：

Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。

8．一无色透明的溶液做如下实验：

①取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成。

②另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示，试问：

（1）Cu2+、NH4+、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、K+、SO42-等离子中一定存在的离子是__；可能存在的离子是__；一定不存在的离子是___。

（2）上述溶液至少由___等物质混合成。

【答案】SO42-、Al3+、Mg2+Na+、K+Cu2+、Fe3+、NH4+Al2（SO4）3、MgSO4

【解析】

【分析】

因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色的Cu2+、Fe3+，根据“取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO42-；向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，说明该溶液中不含NH4+，因为若有 NH4+，会与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氨气，氨气具有刺激性气味；当向溶液中加入过氧化钠时，会生成白色沉淀，且沉淀量先增加后减少，但不会完全消失，说明溶液中含有Al3+、Mg2+；由于沉淀达到最大量后，加入过量的过氧化钠后沉淀立刻溶解，则溶液中一定不存在NH4+；因此该溶液中一定存在的离子为：

SO42-、Al3+、Mg2+，可能含有Na+、K+，一定不存在的离子为：

Cu2+、Fe3+、NH4+，据此进行解答。

【详解】

（1）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色的Cu2+、Fe3+，根据“取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO42-；向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，说明该溶液中不含NH4+，因为若有 NH4+，会与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氨气，氨气具有刺激性气味．当向溶液中加入过氧化钠时，会生成白色沉淀，且沉淀量先增加后减少，但不会完全消失，说明溶液中含有Al3+、Mg2+；由于沉淀达到最大量后，加入过量的过氧化钠后沉淀立刻溶解，则溶液中一定不存在NH4+，因此该溶液中一定存在的离子为：

SO42-、Al3+、Mg2+，可能含有Na+、K+，一定不存在的离子为：

Cu2+、Fe3+、NH4+；

（2）溶液中一定含有的离子为SO42-、Al3+、Mg2+，所以至少存在的物质为：

Al2（SO4）3、MgSO4。

9．甲、乙、丙为常见单质，乙、丙两元素在周期表中位于同一主族。

X、A、B、C、D、E、F、G均为常见的化合物，其中A和X的摩尔质量相同，A、G的焰色反应为黄色。

在一定条件下，各物质相互转化关系如下图。

请回答：

（1）写化学式：

丙_________，E________。

（2）　X的电子式为____________________。

（3）写出A与H2O反应的化学反应方程式：

_______________________________，反应中氧化剂是__________，1molA参加反应转移电子_____mol。

（4）写出反应⑨的离子方程式：

________________________。

（5）物质F的俗名是__________或_________，其溶液显_____性，原因是_______________________________（用一个离子方程式表示）

【答案】【答题空1-1】O2

【答题空1-2】SO3

【答题空1-3】

【答题空1-4】2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑

【答题空1-5】Na2O2

【答题空1-6】1

【答题空1-7】HCO3-+H+=CO32-+H2O

【答题空1-8】纯碱

【答题空1-9】苏打

【答题空1-10】碱

【答题空1-11】CO32-+H2O

HCO3-+OH-

【解析】

【分析】

【详解】

甲、乙、丙为常见单质，结合转化关系和反应条件可知丙为O2，甲和丙反应生成的A焰色反应为黄色证明甲为金属钠Na，A为Na2O2，F为Na2CO3；B为NaOH，G的焰色反应为黄色，判断G为NaHCO3；乙、丙两元素在周期表中位于同一主族，判断乙为S，所以X为Na2S，A和X的摩尔质量相同为78g/mol；依据转化关系可知D为SO2，E为SO3；E（SO3）+B（NaOH）=C（Na2SO4）

（1）依据判断可知丙为：

O2；E为 SO3；故答案为：

O2；SO3；

（2）X为Na2S，是离子化合物，化合物的电子式为：

故答案为：

（3）A（Na2O2）与