高考化学元素及其化合物必练专题03硫及其化合物.docx
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高考化学元素及其化合物必练专题03硫及其化合物
专题三硫及其化合物
1．MnSO4是制备高纯MnCO3的中间原料。
实验室用如图所示装置可制备少量MnSO4溶液，反应原理为：
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O；下列说法错误的是（）
A．缓慢通入混合气体可提高SO2的转化率
B．若不通N2，则烧瓶中的进气管口容易被堵塞
C．若实验中将N2换成空气，则反应液中c（Mn2+）/c（SO42-）的浓度之比变大
D．石灰乳对尾气的吸收效果比澄清石灰水更好
【答案】C
2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．Fe
Fe2O3
FeCl3（aq）B．N2
NH3
NO
C．SiO2
H2SiO3
Na2SiO3（aq）D．Al2O3
Al（OH）3
AlCl3（aq）
【答案】B
【解析】Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，所以物质间转化不能均一步实现，A错误；
氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，氨气在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮和水，物质间转化均能一步实现，B正确；二氧化硅与水不反应不产生硅酸，所以物质间转化不能均一步实现，C错误；氧化铝与氨水不反应无法生成氢氧化铝，得不到二氧化碳，所以物质间转化不能均一步实现，D错误。
3．由下列实验操作及现象，可以推出相应结论的是（）
实验操作
实验现象
实验结论
A．
溶液中加入K3[Fe（CN）6]
有蓝色沉淀生成
溶液中含有Fe2+
B．
向样品溶液中加入淀粉溶液
溶液变为蓝色
溶液中含有I-
C．
向样品溶液中加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸
有白色沉淀生成
溶液中含有SO42-
D．
向样品溶液中加入过量稀盐酸
生成气体使品红溶液褪色
溶液中含有SO32-
【答案】A
4．下列关于物质的检验方法正确的是（ ）
A．向某无色溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸后该沉淀不溶解，说明原溶液中一定含有SO
B．将某白色固体粉末与氢氧化钠浓溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原固体中一定含有NH
C．向某白色固体粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原固体粉末中一定含有CO
或HCO
D．某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则该溶液一定为氯水或者溴水
【答案】B
【解析】向某无色溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，再加入稀盐酸后氯化银沉淀不溶解，原溶液中可能存在银离子，不一定含有SO42-离子，A错误；将某白色固体粉末与氢氧化钠浓溶液共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体一定为氨气，则证明原固体中一定含有NH4+离子，B正确；向某白色固体粉末中滴加稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为二氧化硫、二氧化碳，可能含有亚硫酸根离子，原固体粉末中不一定含有CO32-或者HCO3-离子，C错误；某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，该溶液中含有氧化性强于碘单质的物质，可能为铁离子，不一定为氯水或者溴水，D错误。
5．下列离子检验及结论一定正确的是
A．加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定含SO42－
B．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl－
C．加稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则原溶液中一定有CO32－
D．通入氯气后，溶液变为黄色，加淀粉液后溶液变蓝，则原溶液中一定有I－
【答案】D
6．类推法是化学学习和研究中常用的重要思维方法，但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否．根据你所掌握的知识，判断下列类推结论中正确的是（ ）
化学事实
类推结论
A
卤素单质的沸点：
F2＜Cl2＜Br2＜I2
氢化物沸点：
HF＜HCl＜HBr＜HI
B
用电解熔融MgCl2可制得金属镁
用电解熔融NaCl也可以制取金属钠
C
将CO2通入Ba（NO3）2溶液中无沉淀生成
将SO2通入Ba（NO3）2溶液中也无沉淀生成
D
Al与S加热时直接化合生成Al2S3
Fe与S加热时也能直接化合生成Fe2S3
【答案】B
【解析】卤素单质的沸点：
F2＜Cl2＜Br2＜I2，但由于HF分子间存在氢键，所以氢化物沸点：
HCl＜HBr＜HI＜HF，A错误；因钠、镁都是活泼金属，其金属氯化物都是离子化合物，则利用电解熔融物的方法可以冶炼金属单质，B正确；将CO2通入Ba（NO3）2溶液中无沉淀生成是因硝酸的酸性比碳酸的酸性强，但将SO2通入Ba（NO3）2溶液中有沉淀生成时因酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，则生成硫酸钡沉淀，C错误；Al与S加热时直接化合生成Al2S3，但Fe与S加热时生成FeS，不存在Fe2S3，D错误。
7．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项
实验目的
试剂a
试剂b
试剂c
装置
A
验证非金属性:
S>C>Si
稀硫酸
Na2CO3
Na2SiO3 溶液
B
制备纯净的NO
浓硝酸
Cu
水
C
检验溶液X中含有CO32-
盐酸
溶液X
澄清石灰水
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液
【答案】A
8．化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质．如根据H2+Cl2=2HCl推测：
H2+Br2=2HBr．但类比是相对的，如根据2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2，类推2Na2O2+2SO2=Na2SO3+O2是错误的，应该是Na2O2+SO2=Na2SO4．下列各组类比中正确的是（）
A．钠与水反应生成NaOH和H2，推测：
所有金属与水反应都生成碱和H2
B．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，推测：
Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑
C．CO2+Ca（ClO）2+H2O=CaCO3↓+2HClO，推测：
2SO2+Ca（ClO）2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D．铝和硫直接化合能得到Al2S3，推测：
铁和硫直接化合也能得到Fe2S3
【答案】B
【解析】活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但是金属活动顺序表金属铝以后的金属均和水不反应，A错误；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑和Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑都强酸制弱酸，所以类比合理，B正确；二氧化硫具有还原性，次氯酸盐具有强氧化性，生成的亚硫酸钙会被氧化为硫酸钙，C错误；
硫是弱氧化剂只能将铁氧化成亚铁，所以铁和硫直接化合能得到FeS，不存在Fe2S3这种物质，D错误。
9．下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是（ ）
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
向Fe（NO3）2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液
溶液变为黄色
氧化性：
H2O2>Fe3＋
B
向5mL1mol/LNaOH溶液中滴加5滴1mol/LMgCl2溶液，然后再滴加足量的1mol/LCuCl2溶液
先产生白色沉淀，然后产生蓝色沉淀
Ksp[Cu（OH）2]
>Ksp[Mg（OH）2]
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
2NO2（g）
N2O4（g） ΔH＜0
D
向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇（HOCH2CH2OH）
溶液紫色褪去
乙二醇被氧化为乙二酸
【答案】C
10．下列选项中，有关实验操作、现象和结论都正确的是（ ）
选项
实验操作
现 象
结 论
A
将过量的CO2通入CaCl2溶液中
无白色沉淀出现
生成的Ca（HCO3）2可溶于水
B
常温下将铁片插入浓硫酸中
无明显现象
铁片和浓硫酸不反应
C
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
D
向澄清石灰水加入某试剂的溶液少许
产生白色沉淀
该试剂中一定含有CO32—
【答案】C
【解析】碳酸的酸性弱于盐酸，将过量的CO2通入CaCl2溶液中不会发生反应，结论错误，A错误；常温下将Al片插入浓硫酸中，发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，结论不合理，B错误；显碱性的溶液可使红色石蕊试纸变蓝，则用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝说明氨水显碱性，C正确；与澄清石灰水反应生成白色沉淀，该白色沉淀可能是碳酸钙，也可能是亚硫酸钙，氢氧化镁等，结论不正确，D错误。
11．一定条件下，下列各组物质能一步实现图中所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
B
Fe3O4
Fe
FeCl2
FeCl3
C
H2SO4
SO2
S
SO3
D
CH3CH2Br
CH2=CH2
C2H5OH
CH2BrCH2Br
【答案】B
生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现；CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2=CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化，Z与W间的相互转化不能一步实现。
12．下列实验中根据现象得出的结论错误的是
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下，用1mol·L−1的CH3COOH和1mol·L−1的HCl分别做导电性实验
CH3COOH溶液对应的灯泡较暗
CH3COOH是弱电解质
B
向某溶液中加铜和浓H2SO4
试管口有红棕色气体产生
原溶液可能含有NO3－
C
向某钠盐中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
D
向浓度均为0.1mol·L−1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
先出现蓝色沉淀
Ksp[Mg（OH）2]>
Ksp[Cu（OH）2]
【答案】C
13．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。
当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其他产物及反应所需条件均已略去）
请回答下列问题
（1）A物质的化学式为_____________________。
（2）当X是强碱时：
①过量的B跟Cl2反应的方程式为_____________________。
②D和F的化学式分别是D__________;F_____________________。
（3）当X是强酸时：
①C在常温下是__________态单质。
②在工业生产中D气体的大量排放会形成__________而污染环境。
【答案】（NH4）2S8NH3+3Cl2=N2+6NH4ClNOHNO3固酸雨
（1）由上述分析可知，A为（NH4）2S；
（2）若X是强碱，A为（NH4）2S；B为NH3，C为N2，D为NO，E为NO2，F为HNO3。
①过量的氨气跟Cl2发生氧化还原反应，生成氯化铵和氮气，反应的方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；②D为NO，F为HNO3；（3）若X为强酸，根据上述分析，A为（NH4）2S，B为H2S，C为S，D为SO2，E为SO3，F为H2SO4。
①S在常温下是固态单质；②在工业生产中二氧化硫气体的大量排放会形成酸雨而污染环境。
14．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：
（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。
（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知：
多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃
硫去除率=（1—
）×100%
①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。
②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。
（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_______________（填化学式）转化为_______________（填化学式）。
（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。
Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。
【答案】（12分）
（1）SO2+OH−
HSO3−
（2）①FeS2
②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
（3）NaAlO2Al（OH）3
（4）1∶16
为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。
（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3
11Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：
n（Fe2O3）=1:
16。
15．四氧化三铅（Pb3O4，也可写作2PbO·PbO2）俗名“铅丹”或“红丹”，可用作防锈剂。
工业上以废旧铅酸电池的铅膏（主要成分是PbSO4和PbO2）为原料制备Pb3O4的流程如下：
（1）“还原”时的化学方程式为________。
（2）已知：
Ksp[PbCO3]=1.5×10－13。
若使溶液中Pb2+的浓度小于1×10－5mol·L-1，此时溶液中的c（CO32－）>________mol·L-1。
（3）为测定某样品四氧化三铅含量，称取样品0.1200g，加入足量的6mol·L－1HNO3充分溶解，过滤，得到含Pb2+的滤液和PbO2固体。
将固体PbO2连同滤纸一并置于另一只锥形瓶中，加入足量的醋酸和醋酸钠混合溶液，再加入过量KI，使PbO2充分氧化I－，以淀粉溶液作指示剂，用0.01000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，终点时用去30.00mL。
已知：
I2+2Na2S2O3＝Na2S4O6+2NaI。
①所加KI必须过量，原因是________。
②计算试样中Pb3O4的质量分数_____。
（写出计算过程）
①KI必须过量的原因是：
确保PbO2充分反应；过量KI会与I2发生反应：
I-+I2
I3-，过量KI可固定I2。
②根据反应原理得出关系式：
Pb3O4~PbO2~I2~2Na2S2O3，n（Pb3O4）=
n（Na2S2O3）=
0.01000mol/L
0.03L=0.00015mol，m（Pb3O4）=0.00015mol
685g/mol=0.10275g，试样中Pb3O4的质量分数为
100%=85.6%。
16．在有机化学中，硫酰氯（SO2Cl2）常用作氯化剂和氯磺化剂，在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。
现在拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。
反应的化学方程式为：
SO2（g）+Cl2（g）=SO2Cl2（l）ΔH=−97.3kJ·mol−1，实验装置如图所示（部分夹持装置未画出）。
已知：
硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点−54.1℃，沸点69.1℃。
在潮湿空气中“发烟”；100°C以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。
回答下列问题：
（1）装置丙中作为反应容器的仪器的名称为_______，装置丙中球形冷凝管的作用是________；如何控制两种反应物体积相等：
____________________________________。
（2）装置戊上方分液漏斗中最好选用下列试剂：
_________________（选填字母）
A．蒸馏水B．饱和食盐水C．浓氢氧化钠溶液D．6.0mol·L-1盐酸
（3）若缺少装置己，硫酰氯（SO2Cl2）会和空气中的水反应而变质，其化学方程式是__________________。
（4）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯：
2ClSO3H
SO2Cl2+H2SO4，分离两种产物的方法是_____________（选填字母）。
A．重结晶B．过滤C．蒸馏D．萃取
（5）长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是_________________________________（用化学方程式和必要的文字加以解释）。
（6）若反应中消耗的氯气体积为896mL（标准状况下），最后经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为___________。
（7）请设计实验方案检验产品中有硫酸（可选试剂：
稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液）：
___________________________。
【答案】三颈烧瓶冷凝回流导气观察乙、丁导管口产生气泡的速度相等BSO2Cl2+2H2O==H2SO4+2HClCSO2Cl2=SO2+Cl2，分解产生少量的氯气溶解在其中75%取产物在干燥的环境中加热至100℃，待产物的质量不在改变时，冷却后将剩余物质加入到水中；取少量溶液加入石蕊试液，溶液变红；再取少量试液加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，则说明产品中有硫酸
分离，正确选项C。
（5）SO2Cl2=SO2+Cl2，分解产生少量的氯气溶解在其中，会导致硫酰氯会发黄；（6）若反应中消耗的氯气体积为896mL（标准状况下），氯气的物质的量为0.04mol，根据反应SO2（g）+Cl2（g）=SO2Cl2（l）可知，制备出的SO2Cl2的量为0.04mol，质量为0.04×135=5.4g，则硫酰氯的产率为4.05/5.4×100%=75%；（7）由于SO2Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl发生，所以要检验SO2Cl2中混有硫酸，就要先除去SO2Cl2，根据题给信息，进行如下操作：
取产物在干燥的环境中加热至100℃，待产物的质量不在改变时，冷却后将剩余物质加入到水中；取少量溶液加入石蕊试液，溶液变红；再取少量试液加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，则说明产品中有硫酸。
正确答案：
取产物在干燥的环境中加热至100℃，待产物的质量不在改变时，冷却后将剩余物质加入到水中；取少量溶液加入石蕊试液，溶液变红；再取少量试液加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，则说明产品中有硫酸。
17．氯化亚铜（CuCl，白色、易被氧化，Ksp=1.2×10-6）广泛用作催化剂、脱臭剂、脱色剂等。
工业上用初级铜矿粉（主要含Cu2S、CuS、Fe2O3、FeO等）制备活性CuCl的流程如下：
（1）滤渣Ⅰ是Fe（OH）3和单质硫的混合物，反应Ⅰ中Cu2S参与反应的化学方程式为：
Cu2S+MnO2+H2SO4→CuSO4+S+MnSO4+H2O（未配平）；氧化产物为：
__________。
（2）除Mn2+时得MnCO3沉淀，该反应的离子方程式为______________________________。
（3）已知：
Cu（OH）2可溶于氨水形成深蓝色溶液。
Cu（OH）2+4NH3
[Cu（NH3）4]2++2OH－。
蒸氨条件及蒸氨效果见下表：
序号
温度/℃
时间/min
压强/KPa
残液颜色
a
110
60
101.3
浅蓝色
b
100
40
74.6
几乎很浅
c
90
30
60.0
无色透明
由表中信息可知蒸氨的条件应选_______（填序号），请用平衡移动原理解释选择该条件的原因是____________________________。
（4）反应Ⅱ的离子方程式___________________________。
（5）实验证明通过如图装置也可获得CuCl，现象为
阴极：
产生无色气体；
阳极：
有白色胶状沉淀生成且逐渐增多；
U形管底部：
靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色沉淀。
①生成CuCl的电极反应式为________________________________。
②有同学提出：
淡黄色沉淀可能是CuOH，以下是从资料中查阅到CuOH的有关信息，哪些可以支持该同学的说法________。
（填序号）
a．容易脱水变成红色的Cu2O
b．CuOH是黄色或淡黄色固体，不溶于水
c．CuOH的Ksp=2×10-15
d．易被氧化成Cu（OH）2
【答案】CuSO4SMn2++HCO3-+NH3·H2O=MnCO3↓+NH4++H2Oc减小压强，平衡逆向移动，利于蒸氨SO2+2Cu2++2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+Cu-e-+Cl-=CuCl↓bc
（3）根据流程，蒸氨时[Cu（NH3）4]2+先变成Cu（OH）2，根据表中信息，c得到的残液颜色为无色透明，说明[Cu（NH3）4]2+转化率很大，蒸氨的条件应选c。
选择该条件的原因是：
减小压强，平衡Cu（OH）2+4NH3
[Cu（NH3）4]2++2OH-逆向移动，利于蒸氨。
（4）反应II为向CuCl2溶液中通入SO2制得CuCl，CuCl2被还原成CuCl，SO2被氧化成SO42-，反应的化学方程式为2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl，反应II的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。
（5）①在电解池中阳极发生失电子的氧化反应，根据装置图，阳极Cu失电子生成CuCl，生成CuCl的电极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl↓。
②靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色沉淀，淡黄色沉淀可能是CuOH，说明CuOH是黄色或淡黄色固体，不溶于水；电解时阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极区溶液呈碱性，Ksp（CuCl）=1.2
10-6
Ksp（CuOH）=2
10-15，CuOH的溶解度小于CuCl，在阴极区CuCl转化为更难溶的CuOH；答案选bc。
18．CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。
以含钴废渣（主要成CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO 等杂质） 为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）：
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Co2+
7.6
9.4
Al3+
3.0
5.0
Zn2+
5.4
8.0
（1）写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_________________。
（2）“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为______________，形成沉渣时发生反应的离子方程式为_____________________。
（3）在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有____________；上述“萃取”过程可表示为ZnSO4（水层）+2HX
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