备战高考化学专题训练硫及其化合物的综合题分类含详细答案.docx
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备战高考化学专题训练硫及其化合物的综合题分类含详细答案
备战高考化学专题训练---硫及其化合物的综合题分类含详细答案
一、高中化学硫及其化合物
1.硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。
请回答:
(1)将SO2通入品红溶液中,现象为品红溶液________,加热后溶液颜色________。
(2)已知反应:
SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4,该反应中的氧化产物是__________。
(3)木炭与浓硫酸共热的化学反应方程式为:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,若生成0.5molCO2,则转移电子的物质的量是_________mol。
(4)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。
下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____________。
A.氨气易液化,液氨可作制冷剂B.可用排水法收集氨气
C.氨气是一种无色无味的气体D.向氨水中滴加酚酞,溶液变红
(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是___________________(写出一种即可)。
(6)汽车尾气常含有NO、NO2、CO等,会污染空气。
在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器,可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体,该反应的化学方程式为__________________________。
【答案】褪色变红H2SO42AD用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,若出现大量白烟,则说明氨气已收集满)。
(或其他合理答案)2CO+2NO
N2+2CO2
【解析】
【分析】
(1)SO2具有漂白性,但漂白是有选择的、暂时性的,加热后无色产物会分解,重新生成品红。
(2)反应SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4中,氧化产物是含有价态升高元素的生成物。
(3)在反应C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O中,有如下关系:
CO2——4e-,由此可计算出生成0.5molCO2,转移电子的物质的量。
(4)A.氨分子间易形成氢键,分子间作用力较大,所以氨气易液化,液氨可作制冷剂;
B.氨气易溶于水,不能用排水法收集;
C.氨气是一种无色有刺激性气味的气体;
D.氨水呈碱性,向氨水中滴加酚酞,溶液变红。
(5)实验室检验试管里氨气是否收集满时,可用蘸有浓盐酸的玻璃棒,也可使用湿润的红色石蕊试纸。
(6)CO和NO反应转化为两种无毒气体,则气体应为N2和CO2。
【详解】
(1)将SO2通入品红溶液中,因为SO2具有漂白性,所以品红溶液褪色,加热后,无色物质分解,重新生成品红,所以溶液颜色变红。
答案为:
褪色;变红;
(2)已知反应:
SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4,该反应中的氧化产物是含有价态升高元素的生成物,所以应为H2SO4。
答案为:
H2SO4;
(3)在反应C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O中,有如下关系:
CO2——4e-,生成0.5molCO2,转移电子的物质的量是0.5mol×4=2mol。
答案为:
2;
(4)A.氨分子间易形成氢键,分子间作用力较大,所以氨气易液化,液氨可作制冷剂,A正确;
B.氨气易溶于水,不能用排水法收集,B错误;
C.氨气是一种无色有刺激性气味的气体,C错误;
D.氨水呈碱性,向氨水中滴加酚酞,溶液变红,D正确;
故选AD。
答案为:
AD;
(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,若出现大量白烟,则说明氨气已收集满)(或其他合理答案)。
答案为:
用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,若出现大量白烟,则说明氨气已收集满)(或其他合理答案);
(6)CO和NO反应转化为两种无毒气体,则气体应为N2和CO2,该反应的化学方程式为2CO+2NO
N2+2CO2。
答案为:
2CO+2NO
N2+2CO2。
【点睛】
二氧化硫的漂白是有条件的、暂时性的,它能使品红溶液和有色布条褪色,但不能使紫色石蕊试液褪色。
往紫色石蕊试液中通入二氧化硫,溶液变为红色,继续通入二氧化硫至过量,溶液仍为红色。
2.硫元素具有可变价态,据此完成以下有关含硫化合物性质的试题。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中,现象是_____________________________;反应的离子方程式是______________________________________。
(2)为了探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应的条件,设计了下列实验。
实验操作
实验现象
实验1
将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合
无明显现象
实验2
将H2S通入Na2SO3溶液中
未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀
实验3
将SO2通入Na2S溶液中
有浅黄色沉淀产生
已知:
电离平衡常数:
H2SK1=1.3×10-7;K2=7.1×10-15
H2SO3K1=1.7×10-2;K2=5.6×10-8
①根据上述实验,可以得出结论:
在_________条件下,+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______(选填编号)。
A.
B.
C.
D.
(3)现有试剂:
溴水、硫化钠溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有______________,看到的现象是____________________。
要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有___________________,反应的离子方程式是________________________________。
(4)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。
现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_____________________。
【答案】溶液由棕黄色变为浅绿色,产生黄色浑浊2Fe3++H2S→2Fe2++S↓+2H+酸性(或酸性较强)C溴水溴水褪色硫化钠溶液和稀硫酸2S2-+SO32-+6H+→3S↓+3H2O将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等),除去未反应的H2S后,点燃,若观察到火焰呈淡蓝色,说明有H2生成,从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中会发生氧化还原反应生成硫单质黄色沉淀和氯化亚铁浅绿色溶液,所以溶液由棕黄色变为浅绿色,产生黄色浑浊,其反应的离子方程式为:
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(2)①根据实验1可知Na2S和Na2SO3不反应,根据实验2和实验3可知在酸性条件下Na2S和Na2SO3反应生成硫沉淀;
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,发生的反应为:
SO2+2H2S=3S↓+2H2O,随着反应进行,溶液酸性减弱,pH增大;当SO2过量时,SO2+H2O=H2SO3,反应生成亚硫酸,溶液酸性增强,所以pH又减小;由于亚硫酸酸性大于硫化氢的酸性,故后来的pH比最初要小,故C正确;
(3)溴水能氧化Na2SO3,所以要证明Na2SO3具有还原性,可选用溴水与Na2SO3反应,反应后溴水褪色;酸性条件下,亚硫酸钠与硫化钠发生氧化还原反应,亚硫酸钠中S元素的化合价降低,作氧化剂;所以要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有硫化钠溶液和稀硫酸;其反应的离子方程式为:
2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O;
(4)H2S可与Ag发生置换反应生成H2,检验氢气存在,即说明发生置换反应,所以实验操作为:
将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中,除去未反应的H2S后,点燃,若观察到火焰呈淡蓝色,说明有H2生成,从而证明H2S与Ag发生了置换反应。
3.某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质(夹持装置已略去)。
(1)试管①中反应的化学方程式是______;
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是______;
若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有______性。
(3)试管③中的试剂为NaOH溶液,其作用是______,反应的离子方程式是______。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液褪色还原吸收尾气SO2+2OH-=SO32-+H2O
【解析】
【分析】
(1)铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜和二氧化硫气体;
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色;若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色;
(3)二氧化硫是有毒的酸性氧化物,不能直接排放空气中,所以用NaOH溶液吸收尾气。
【详解】
(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜和二氧化硫气体和水,反应方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)SO2气体具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以试管②品红溶液褪色;SO2气体具有强的氧化性,可以被强氧化剂氧化为硫酸,若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色,体现二氧化硫的还原性;
(3)SO2是有毒气体,不能直接排放空气中,由于SO2属于酸性氧化物,所以可用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式为:
SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【点睛】
本题考查性质实验方案的设计。
把握实验装置的作用、元素化合物知识、实验技能为解答的关键,注意元素化合物知识与实验的结合,题目侧重考查学生的分析能力与实验能力。
4.A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G 的单质都能与 H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。
(1)B 在元素周期表中的位置是______。
(2)D 的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为____________。
(4)D 的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为___________。
(5)用原子结构解释“B、G 单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因:
________。
【答案】第2周期第VIIA族离子键2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2SO2↑+2H2OCl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
【解析】
【分析】
A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。
【详解】
A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B与G同主族,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,则B为F元素,G为Cl元素.D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F而小于Cl,则D为Na元素.A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,可知A与E的最外层电子数都为6,则A为O元素,E为S元素;
(1)B为F元素,位于周期表第2周期第VIIA族;
(2)D为Na元素,其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,二者均含有离子键;
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,具有强氧化性,和木炭共热反应化学方程式为2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O;
(5)氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,单质都能与H2反应生成HX型氢化物。
5.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。
6.A、B是两种有刺激气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:
______________________。
【答案】Cl2SO2H2SO4HClBaSO3BaSO4Cl2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-
【解析】
【详解】
(1)由A、B是两种有刺激气味的气体。
且A、B和水反应的产物能与Ba(OH)2和AgNO3均产生沉淀,B能与Ba(OH)2产生沉淀,由此可知A为Cl2;B为SO2;
A、B与H2O反应的化学方程式为:
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl;
B与Ba(OH)2反应的化学方程式为:
Ba(OH)2+SO2===BaSO3↓+H2O;
含C、D的无色溶液与Ba(OH)2反应的化学方程式为:
H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O;
溶液D与AgNO3溶液反应的化学方程式为:
HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3;
故C为H2SO4;D为HCl;E为BaSO3;F为BaSO4。
【点睛】
熟记物质的物理性质和化学性质是解决本题的关键,本题的突破口为:
A、B是两种有刺激气味的气体。
等物质的量与水反应。
结合后面沉淀现象,能推知由反应:
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
7.在通常状况下,A为固态单质。
根据下图转化关系,回答:
(1)写出A、E的化学式:
A__________,E__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C:
________________________________________________________;
②C→D:
________________________________________________________。
(3)B与E的浓溶液能反应,当B、E等物质的量反应时,化学方程式为_______________________,反应现象_________________________。
(4)若A为气态单质,则写出B、D化学式:
B__________,D__________。
【答案】SH2SO4Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O2SO2+O2
2SO3H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O产生淡黄色沉淀及无色有刺激性气味的气体NH3NO2
【解析】
【分析】
A是固态物质,连续与氧气发生反应,A是硫或碳,A和氢气反应生成B,则A为硫,B为H2S、C为SO2、D为SO3、E为H2SO4;
【详解】
(1)经上述分析,得出A、E的化学式分别是:
S、H2SO4。
答案为:
S;H2SO4;
(2)①E→C:
铜与浓硫酸在加热时生成SO2,同时生成CuSO4,反应式为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
答案为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
②C→D:
2SO2+O2
2SO3。
答案为:
2SO2+O2
2SO3;
(3)H2S具有还原性,H2SO4浓溶液具有强氧化性,等物质的量参加反应,说明H2S被氧化成硫单质,H2SO4被还原成SO2,则反应式为:
H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O,现象:
产生淡黄色沉淀,且有无色刺激性气味的气体。
答案为:
H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O;产生淡黄色沉淀,且有无色刺激性气味的气体;
(4)若A为气态单质,连续与氧气反应,则A:
N2,推出:
B:
NH3、C:
NO、D:
NO2、E:
HNO3,则B、D的化学式:
NH3、NO2。
答案为:
NH3;NO2。
8.以下是与氧气性质有关的实验,回答相关问题。
(1)写出铜和氧气反应的化学方程式__。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式__,该反应的实验现象为__。
(3)硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是__,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为___不同。
【答案】2Cu+O2
2CuO3Fe+2O2
Fe3O4剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气氧气浓度
【解析】
【详解】
(1)该实验的原理是:
铜粉与氧气反应生成氧化铜;发生反应的化学方程式为2Cu+O2
2CuO;
(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,该反应的化学方程式是:
3Fe+2O2
Fe3O4;反应的实验现象是:
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;
(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体,做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是:
吸收二氧化硫防止污染空气;
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰,氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。
9.按要求回答下列问题:
(1)氯气的制取方法有很多,写出实验室用MnO2来制取氯气的离子方程式__________。
(2)工业炼铁通常在___________设备中进行,需要用到铁矿石、焦炭、__________和空气。
(3)氯化铁溶液通常应用于印刷电路板制作,写出其反应的离子方程式___________。
(4)请写出红热的炭与浓硫酸反应的化学方程式__________。
【答案】MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O高炉石灰石Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+C+2H2SO4
2SO2↑+CO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)实验室用MnO2来制取氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据高炉炼铁的主要设备是高炉进行分析;工业炼铁高炉中发生的主要反应有:
在高温下,焦炭跟氧气反应生成二氧化碳;二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳;一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应,生成铁,石灰石作用是除渣;
(3)Cu与氯化铁反应生成氯化亚铁、氯化铜;
(4)红热的炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。
【详解】
(1)实验室用MnO2来制取氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,故反应离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)工业炼铁通常在高炉设备中进行;需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石,焦炭的作用:
提供热量、生成一氧化碳;一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应,生成铁,石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去二氧化硅;
(3)制印刷电路板时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”,发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;
(4)红热的炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,故化学方程式为为C+2H2SO4
2SO2↑+CO2↑+2H2O。
10.MnO2是一种重要无机材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,流程:
(1)第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为____________________;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净的方法是__________________________________________
(2)完成第②步相关的离子反应:
________________________________________________.
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、_______________,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有____________(写化学式)。
(4)粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下)
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