核心素养测评 十三.docx
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核心素养测评十三
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核心素养测评十三
硫及其化合物
一、选择题（本题包括4小题，每题6分，共24分）
1.（2019·泰安模拟）自然界的硫循环如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.①和②中硫元素均被氧化
B.①是自然界形成酸雨的唯一原因
C.含硫有机物和含硫无机物可相互转化
D.控制化石燃料的使用可以减少SO2排放
【解析】选B。
氮的氧化物还能形成酸雨，因此①不是自然界形成酸雨的唯一原因，B错误。
2.（双选）（2020·冀州模拟改编）用如图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是（ ）
选项
①中试剂
①中现象
解释
A
品红溶液
溶液褪色
SO2具有漂白性
B
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：
H2SO3>
H2SiO3
C
酸性
KMnO4溶液
紫色褪去
SO2具有漂白性
D
Ba（NO3）2溶液
生成白色沉淀
S
与Ba2+生成白色BaSO4
【解析】选C、D。
品红与二氧化硫化合生成无色物质，体现二氧化硫的漂白性，故A正确；发生强酸制取弱酸的反应，由现象可知，酸性：
H2SO3>H2SiO3，故B正确；二氧化硫被高锰酸钾氧化，紫色褪去，SO2具有还原性，故C错误；二氧化硫与Ba（NO3）2溶液，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，S
与Ba2+生成白色BaSO4，故D错误。
3.（2020·宁波模拟）为测定Na2SO3、Na2SO4混合样品ag中Na2SO3的质量分数，下列方案不合理的是（ ）
A
B
将样品配制成溶液V1L，取其中25.00mL用一定浓度的标准KMnO4溶液滴定，消耗标准KMnO4溶液V2mL
向样品中加足量H2O2，再加过量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg
C
D
将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为cg
将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过下列装置，测得D装置增重dg
【解析】选D。
Na2SO3与KMnO4溶液发生氧化还原反应，可以通过KMnO4的量求出Na2SO3的量，A正确；H2O2将Na2SO3氧化成Na2SO4，加足量BaCl2溶液将硫酸根沉淀得到BaSO4沉淀，根据沉淀的质量可以求得氧化后Na2SO4总物质的量，根据元素守恒及混合物样品质量，可得Na2SO3、Na2SO4的物质的量，可以求得Na2SO3的质量分数，B正确；盐酸与Na2SO3反应，BaCl2与Na2SO4反应转化成BaSO4沉淀，求出Na2SO4的质量，根据样品总质量可求出Na2SO3的质量，最后求出Na2SO3的质量分数，C正确；盐酸与Na2SO3反应产生SO2气体，SO2气体中会混有杂质HCl，用饱和NaHSO3吸收HCl，会产生SO2，影响测量，D错误。
4.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O
2FeSO4+2H2SO4
【解析】选C。
根据图可知，该工艺中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O
2FeSO4+2H2SO4，该工艺不仅吸收了SO2，还得到了化工产品H2SO4，A、D正确；根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。
二、非选择题（本题包括2小题，共26分）
5.（8分）（2020·临沂模拟）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.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。
（4）0～t1主要生成HS
，写出0～t1发生反应的离子方程式：
________________________。
【解析】
（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）反应物有Na2S2O4和O2，生成物有HS
，故反应的离子方程式为2H2O+2S2
+O2
4HS
。
答案：
（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）2H2O+2S2
+O2
4HS
6.（18分）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，说明固态产物中除含有Na2S外，还含有少量的________（填一种可能的物质）。
【解析】
（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
一、选择题（本题包括3小题，每题6分，共18分）
1.（2020·长春模拟）探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是（ ）
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.用装置丙稀释反应后的混合液
D.用装置丁测定余酸的浓度
【解析】选C。
铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体应“长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C正确；应使用碱式滴定管（带胶管）盛装氢氧化钠溶液，D错误。
2.（双选）（2020·西宁模拟改编）某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B.实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液以及KMnO4溶液褪色具有可逆性
【解析】选B、D。
A项，70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，多余的二氧化硫气体最后用NaOH溶液吸收，所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液，故A正确；B项，二氧化硫不能漂白pH试纸，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使湿润的pH试纸显红色，所以湿润的pH试纸不褪色，故B错误；C项，SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性，二氧化硫能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性，与Na2S反应生成S说明有氧化性，故C正确；D项，点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，故D错误。
3.某研究小组利用如图装置探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应原理。
下列说法错误的是（ ）
A.装置B中若产生白色沉淀，说明Fe3+能将SO2氧化成S
B.实验室中配制70%的硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒
C.在滴加浓硫酸之前向三颈烧瓶中通入N2的目的是排尽装置内的空气
D.装置C存在的明显缺陷，改进方案可以为将长导管改为倒置的漏斗
【解析】选A。
在酸性条件下，N
能够氧化二氧化硫生成S
，从而在B中产生BaSO4沉淀，A项错误；实验室中配制70%的硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒，B项正确；三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前，目的是排尽装置内的空气，C项正确；SO2易溶于NaOH溶液，需要防止倒吸，D项正确。
【易错提醒】A项，若忽略酸性条件下N
的强氧化性，则无法得出正确答案；B项，若未理解70%为硫酸的质量分数，不需要容量瓶，则无法得出正确答案；D项，若忽略SO2易溶于NaOH溶液需要防止倒吸，则无法得出正确答案。
二、非选择题（本题包括2小题，共32分）
4.（14分）（2019·厦门模拟）烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。
（1）利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：
某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。
①根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收率，下列措施正确的是________（填字母编号）。
A.降低通入含硫烟气的温度
B.减小通入含硫烟气的流速
C.减少天然海水的进入量
D.在天然海水中加入生石灰
②天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式：
__。
③该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数（假设实验在标准状况下进行）。
上述装置连接的顺序是原料气→________（填导管接口序号）。
下列试剂中（浓度、体积一定），可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是________（填字母编号）。
A.酸性KMnO4溶液 B.NaOH溶液
C.溴水D.氨水
（2）石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏（CaSO4·2H2O）。
写出该反应的化学方程式：
__。
某电厂用煤300t（煤中含硫质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏________t。
【解析】
（1）①A项，由图象可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降，故正确；B项，比较图中曲线①②可知，烟气流速减小，则SO2的吸收率升高，故正确；C项，减少天然海水的进入量，则吸收二氧化硫的量减少，故不正确；D项，加入生石灰，生成Ca（OH）2与SO2反应，SO2的吸收率增大，故正确。
②使用空气将亚硫酸氧化，离子方程式为2H2SO3+O2
4H++2S
。
③原料气先通过一定浓度和一定体积的碘-淀粉溶液，其中SO2与I2反应，当I2恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中水的体积，即为烟气中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气→c→d→b→a→e；若用其他试剂代替碘-淀粉溶液，则该试剂能与SO2反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以。
（2）根据题意，反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O
2（CaSO4·2H2O）+2CO2。
300t煤中硫的物质的量为
=234375mol，则由SO2～CaSO4·2H2O，可生产石膏的质量为234375mol×172g·mol-1×96%=3.87×107g。
答案：
（1）①ABD
②2H2SO3+O2
4H++2S
③c→d→b→a→e AC
（2）2CaCO3+2SO2+O2+4H2O
2（CaSO4·2H2O）+2CO2 38.7
5.（18分）（2020·伊春模拟）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）。
Ⅰ.[查阅资料]
（1）Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
（2）向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）：
实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。
仪器a的名称是________；E中的试剂是__ （填字母）。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液
C.饱和NaHSO3溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。
过滤C中混合物，滤液经________（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。
（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，________________________，
若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对Ⅱ中实验步骤
（2）进行了改进，改进后的操作是 __。
（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过________________________方法提纯。
【解析】Ⅱ.
（1）仪器a为分液漏斗；在A装置中产生污染环境的气体SO2，故E装置用于处理未反应的SO2，在给定的三种溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO2。
（3）从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。
Ⅲ.
（1）根据Ⅰ中（3）可知BaSO3可溶于盐酸，而BaSO4难溶于盐酸，则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，将生成的沉淀过滤、洗涤后，向沉淀中加入盐酸，沉淀未完全溶解，说明溶液中含有S
，沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气体为SO2，则沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有S
。
（2）由Ⅰ中（3）可知Na2SO3易被氧化，故装置中的空气能将Na2SO3氧化，为了减少Na2SO4的生成量，应先将装置中的空气排尽，可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽。
（3）因为Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高而显著增大，故可采用重结晶法将其提纯。
答案：
Ⅱ.
（1）分液漏斗 B （3）蒸发
Ⅲ.
（1）过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl
（2）先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 （3）重结晶
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