高考化学专题题库硫及其化合物的综合题及详细答案.docx

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高考化学专题题库硫及其化合物的综合题及详细答案

高考化学专题题库∶硫及其化合物的综合题及详细答案

一、高中化学硫及其化合物

1．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

（Ⅰ）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。

①甲同学设计实验的目的是______

②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；

③写出b烧杯里发生反应的离子方程式______

（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题

（1）实验装置：

（2）实验步骤：

连接仪器、______、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）问题探究：

（已知酸性强弱:

亚硫酸>碳酸）

①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；

③试管D中发生反应的离子方程式是______。

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱；c2Na+2H2O=2Na++2OH¯+H2↑检查装置气密性Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+2H2O+SO2↑除去CO2中混有的SO2盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；SO2+HCO3¯=CO2+HSO3¯

【解析】

【分析】

乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。

先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。

该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。

【详解】

（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：

验证锂、钠、钾的金属性强弱；

②金属性：

K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；’

③b烧杯里发生反应的离子方程式：

2Na+2H2O=2Na++2OH¯+H2↑；

（Ⅱ）

（2）实验步骤：

有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+2H2O+SO2↑；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；

②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：

盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；

③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：

SO2+HCO3¯=CO2+HSO3¯。

2．硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中最重要的产品，号称“工业之母”。

在中学化学教材中有多处涉及其应用。

（1）利用浓硫酸配制稀硫酸

已知某浓硫酸的密度为1.84g/ml，质量分数为98％，则该浓硫酸的物质的量浓度为_______；

现用该浓硫酸配制480ml浓度为1.84mol/L的稀硫酸，在配制过程中除量取浓硫酸的仪器、烧杯、胶头滴管外，还需用到的玻璃仪器有______________________；

（2）硫酸与无机物的反应

实验室在用稀硫酸与锌反应制取氢气时，常向其中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率，请写出发生的离子反应方程式______________________________；不活泼金属铜在与浓硫酸反应中，体现了浓硫酸的___________________性质；非金属碳在加热条件下也能与浓硫酸反应，若要你设计实验检验反应生成的气体产物，则检验出气体产物的正确顺序为______________________；

（3）硫酸在有机中的应用

利用硫酸的性质可以制取多种有机物，比如烈性炸药TNT、硝基化合物、酯类物质、不饱和烃等。

请写出制取TNT的化学方程式________________________________________；请写出用乙醇制取乙烯的化学方程式________________________________________；稀硫酸还可以使蔗糖、淀粉等多种有机物发生水解，请写出蔗糖水解的产物名称_________。

【答案】18.4mol/L500ml容量瓶Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋、Zn＋2H＋=H2↑＋Zn2＋强氧化性和强酸性H2O、SO2、CO2

+3HNO3

+3H2OC2H5OH

CH2=CH2↑+H2O葡萄糖、果糖

【解析】

【分析】

（1）根据c=1000ρwM计算出该浓硫酸的浓度；配制该溶液的步骤是：

称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀，根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选用仪器；

（2）硫酸铜溶液加快氢气生成的速率，原因是形成原电池反应；

【详解】

（1）该浓硫酸的物质的量浓度为：

c=1000×1.84×98%÷98mol/L=18.4mol/L；实验室没有480mL的容量瓶，配制时需要选用500mL容量瓶，实际上配制的是500mL1mol/L的硫酸溶液，配制该溶液的步骤是：

称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀，配制过程中需要使用的仪器为：

药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，所以还缺少的仪器为：

500mL容量瓶，

故答案为：

18.4mol/L；500mL容量瓶；

（2）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快，离子方程式是Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋、Zn＋2H＋=H2↑；铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，二氧化硫和水，硫元素的化合价降低表现硫酸的氧化性，生成盐和水体现硫酸的酸性，故硫酸表现的性质是酸性和氧化性；碳和浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化碳和水，检验气体的顺序是水，二氧化硫，二氧化碳，

故答案为：

Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋、Zn＋2H＋=H2↑；强氧化性和强酸性；H2O、SO2、CO2；

（3）制取TNT需要甲苯，浓硫酸和浓硝酸的混合酸加热，反应的化学方程式是

+3HNO3

+3H2O；向乙醇中加入浓硫酸，加热到170度，可以制取乙烯，方程式是C2H5OH

CH2=CH2↑+H2O；蔗糖水解产生葡萄糖和果糖，

故答案为：

+3HNO3

+3H2O；C2H5OH

CH2=CH2↑+H2O；葡萄糖、果糖。

3．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。

4．物质

是某新型净水剂的中间体，它可以看成由AlCl3（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：

2组成。

在密闭容器中加热X使之完全分解，发生如下转化：

请回答下列问题：

（1）X的化学式为__。

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。

（3）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，请设计实验方案验证之_。

【答案】AlCl3·2FeSO4Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的木条伸入其中，若复燃，则说明是O2

【解析】

【分析】

固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有Fe3+，则B为Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为FeSO4，氧化铁的物质的量为

=0.02mol，生成二氧化硫为

=0.02mol，由Fe、S原子为1：

1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为

=0.02mol，X的组成为AlCl3∙2FeSO4，以此解答该题。

【详解】

（1）根据上述分析，X的化学式为AlCl∙2FeSO4；

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，三氧化硫反应生成硫酸，则硫酸与氯化铝的物质的量相等，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为：

Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O；

（3）若在高温下长时间煅烧X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气，另一种气体分子式是O2，检验氧气的方法为：

将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2。

5．某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+。

从工业废水中回收金属铝和金属铜的工艺流程如下图所示（试剂X、Y、Z均过量）。

（1）试剂X为_______，加入试剂X发生的离子方程式是___________试剂Z为___________。

（2）操作②为____________（填实验分离方法）。

（3）溶液2中含有的溶质有__________（填化学式）。

（4）写出操作④的化学反应方程式____________。

（5）金属铜能与浓硫酸在加热的条件下发生反应，产生的气体为_________（填化学式）。

【答案】铝2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu氨水过滤Al2（SO4）3、H2SO4Al2（SO4）3、H2SO4SO2

【解析】

【分析】

某工厂的工业废水中含有大量的Al2（SO4）3、较多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X为金属铝，用于置换出铜，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，不溶性物质为过量的Al和Cu的混合物，向不溶性物质中加入试剂Y用于溶解Al，反应产生Al2（SO4）3，而Cu不能发生反应，则为稀H2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，由于Al（OH）3是两性物质，能够与过量的强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al（OH）3沉淀，过滤、洗涤后加热分解生成Al2O3，电解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答该题。

【详解】

根据上述分析可知操作①是过滤，不溶性物质为Cu、Al混合物，操作②是过滤，试剂Y是H2SO4，溶液1含有Al2（SO4）3、Na2SO4，溶液2含有Al2（SO4）3、过量H2SO4，试剂Z是氨水，操作③是过滤，操作④加热分解Al（OH）3，操作⑤是电解。

（1）由以上分析可知X为Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反应的离子方程式为：

2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；试剂Z为氨水；

（2）操作①②③用于分离固体和液体，为过滤操作；

（3）溶液2中含有的溶质有Al2（SO4）3、H2SO4；

（4）操作④是加热Al（OH）3，Al（OH）3不稳定，受热发生分解反应，化学方程式为：

2Al（OH）3

2Al2O3+3H2O；

（5）金属Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反应产生的气体为SO2。

【点睛】

本题考查了物质的推断、混合物分离提纯的综合应用，把握分离流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意实验的设计意图，把握物质的性质，侧重考查学生的分析与实验能力。

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．A、B、C、D为四种可溶性的盐，它们包含的阳离子和阴离子分别为Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+和NO3-、SO42-、Cl-、CO32-（离子在物质中不能重复出现）。

①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C盐的溶液呈蓝色；

②若向①的四支试管中分别加入盐酸，B盐的溶液有沉淀生成，D盐的溶液有无色无味的气体逸出。

（1）根据①②实验事实可推断它们的化学式为：

A____________，B___________。

（2）写出醋酸与D反应的离子方程式：

_____________________。

（3）将含相同物质的量A、B、C的溶液混合后，写出溶液中存在的离子的物质的量之比___________；在此溶液中加入锌粒，写出发生反应的离子方程式：

_________________。

（4）C溶液中阴离子的检验方法：

__________________。

【答案】BaCl2AgNO3CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2On（Cl-）：

n（NO3-）：

n（Cu2+）=1：

1：

1Zn+Cu2+═Zn2++Cu取少量C溶液于试管中，先加盐酸，无现象，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则证明C中阴离子为SO42-

【解析】

【分析】

根据题中所给的8种离子，可以推断出这些可溶性物质分别为AgNO3、BaCl2、CuSO4、Na2CO3；C盐的溶液呈蓝色，则C为CuSO4；向这4种溶液中加入盐酸，B盐溶液生成沉淀，D盐溶液生成无色无味的气体，则B为AgNO3，D为Na2CO3，A为BaCl2。

【详解】

经分析，A为BaCl2，B为AgNO3，C为CuSO4，D为Na2CO3；

（1）A为BaCl2，B为AgNO3；

（2）D为Na2CO3，醋酸与D的离子方程式为：

CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O；

（3）有相同物质的量的BaCl2、AgNO3、CuSO4的溶液，假设这三种盐都有1mol，则共有1molBa2+、1molAg+、1molCu2+、2molCl-、1molNO3-、1molSO42-，混合后1molBa2+和1molSO42-沉淀，1molAg+和1molCl-沉淀，剩1molCu2+、1molCl-、1molNO3-，则三种离子的物质的量之比为1：

1：

1；向混合后的溶液中加入锌粒，发生反应Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；

（4）C溶液中的阴离子为SO42-，其检验方法为：

取少量C溶液于试管中，先加盐酸，无现象，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则证明C中阴离子为SO42-。

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．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。

用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠（Na2SO3）粗品。

其流程如下：

（1）为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是_____（写出一种即可）。

（2）上述流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为_____。

（3）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是_____。

（4）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：

在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，_____，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。

【答案】搅拌（粉碎、加热）NaHSO3+NaOH=NaSO3+H2O含+4价硫的化合物被氧化加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液

【解析】

【分析】

【详解】

（1）为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是搅拌、粉碎、加热；

（2）加入NaOH后，氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应，反应方程式为NaHSO3+NaOH=NaSO3+H2O；

（3）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是含+4价硫的化合物被氧化；

（4）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：

在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。

11．MnO2是一种重要无机材料，粗Mn