化学硫及其化合物的专项培优练习题含答案含答案解析.docx

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化学硫及其化合物的专项培优练习题含答案含答案解析

化学硫及其化合物的专项培优练习题（含答案）含答案解析

一、高中化学硫及其化合物

1．亚硝酰硫酸（NOSO4H）主要用于染料、医药等工业。

实验室用如图装置（夹持装置略）制备少量NOSO4H，并测定产品的纯度。

已知：

NOSO4H遇水分解，但溶于浓硫酸而不分解。

（1）装置A制取SO2

①A中反应的化学方程式为___。

②导管b的作用是___。

（2）装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。

①该反应必须维持体系温度不得高于20℃，采取的措施除了冷水浴外，还可以是___（只写1种）。

②开始反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是___。

（3）装置C的主要作用是___（用离子方程式表示）。

（4）该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是___。

（5）测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度

准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中，加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液，然后摇匀。

用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。

已知：

2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4

①配平：

__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O

②滴定终点时的现象为___。

③亚硝酰硫酸的纯度=___。

（精确到0.1%）[M（NOSO4H）=127g·mol-1]

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下；调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度生成的NOSO4H作为该反应的催化剂SO2+2OH-=SO32-+H2OC装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解2516H+210CO2↑8溶液恰好由粉红色变为无色，且半分钟内不恢复92.0%

【解析】

【分析】

（1）①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2；

②导管b的作用平衡压强的作用；

（2）①装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得NOSO4H，该反应必须维持体系温度不得高于20℃，采取的措施除了冷水浴外，结合反应的操作；

②开始反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速率加快，说明NOSO4H起到了催化作用；

（3）装置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空气；

（4）NOSO4H遇水分解；

（5）①高锰酸钾溶液在酸性条件下氧化草酸钠生成二氧化碳，结合元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子反应方程式；

②高锰酸钾自身在反应中的颜色变化就可作为终点判断指示剂；

③根据反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4，结合滴定中消耗高锰酸钾的物质的量可得到亚硝酰硫酸的物质的量，据此计算纯度。

【详解】

（1）①利用装置A，固液混合制取二氧化硫，其方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑；

②导管b的作用是：

平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下；

（2）①浓硫酸遇水放出大量热，维持体系温度不得高于20℃，还可以是调节分液漏斗活塞，控制浓硫酸的滴加速度；

②开始反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，反应速率明显加快，温度变化不大，排除温度的影响，其原因是：

生成的NOSO4H作为该反应的催化剂，加快了反应速率；

（3）装置C利用NaOH溶液将剩余的SO2吸收，防止污染环境，方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O；

（4）NOSO4H遇水分解，C装置（或A）中的水蒸气会进入B中使NOSO4H发生分解；

（5）①发生的是MnO4－和C2O42－的氧化还原反应，MnO4－做氧化剂，被还原成生成Mn2+，C2O42－做还原剂，被氧化成二氧化碳。

结合得失电子守恒和电荷守恒可得到MnO4－和C2O42－的离子反应方程式为：

2MnO4－+5C2O42－+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

②利用草酸钠溶液滴定酸性KMnO4溶液，滴定终点时的现象为：

溶液恰好由粉红色变为无色，且半分钟内不恢复；

③根据题意可知，酸性KMnO4溶液先与NOSO4H反应，利用草酸钠溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。

用0.2500mol·L－1草酸钠标准溶液滴定酸性KMnO4溶液，消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。

可知剩余的KMnO4的物质的量n1（MnO4－）=

n（C2O42－）=

×0.2500mol·L－1×20.00×10-3L=2×10-3mol，则亚硝酰硫酸消耗的KMnO4的物质的量n2（MnO4－）=0.1000mol·L－1·60.00×10-3L-2×10-3mol=4×10-3mol。

n（NOSO4H）=

n2（MnO4－）=10-2mol，亚硝酰硫酸的纯度=

×100%=

×100%=92.0%。

2．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。

3．

（1）古代锻造刀剑时，将炽热的刀剑快速投入水中“淬火”，反应为：

3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2。

该反应中H2O作__________（填“氧化剂”或“还原剂”）；

（2）检验某溶液中是否含有SO42-,先加盐酸，再加______（填“BaCl2”或“NaCl；

（3）海水提镁的重要步骤之一是用沉淀剂将海水中的Mg2＋沉淀。

该沉淀剂是__________（填“生石灰”或“盐酸”）。

（4）过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源。

完成下列化学方程式:

2Na2O2+2______=2Na2CO3+O2↑；

（5）某同学炒菜时发现，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色。

据此他判断汤汁中含有________（填“钠”或“钾”）元素；

【答案】氧化剂BaCl2生石灰CO2钠

【解析】

【详解】

（1）在3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2中氢元素的化合价从+1价降为0价，则H2O作氧化剂；

（2）检验某溶液中是否含有SO42-，先加稀盐酸，可以排除银离子与碳酸根离子等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，产生的沉淀是硫酸钡；

（3）海水中的Mg2＋沉淀是生成Mg（OH）2，沉淀剂是利用生石灰与水反应生成氢氧化钙，从而将Mg2+沉淀；

（4）过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源，是利用Na2O2与CO2或水蒸气反应生成氧气，则2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑；

（5）钠元素的焰色反应呈黄色，即可判断汤汁中含有钠元素。

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．在一定条件下，金属单质X和非金属单质Y能够反应，生成化合物Z，Z能与水发生水解反应生成气体G和白色沉淀P（如下框图所示），已知气体G与空气之密度比约为1.17。

请填空：

（1）组成单质X和Y的元素分别属第____________族和第___________族；

（2）Z与水发生水解反应方程式_____________________；

（3）每生成1mol的化合物Z，反应中转移_________________mol的电子。

【答案】ⅢAⅥAAl2S3+6H2O===2Al（OH）3↓+3H2S↑6

【解析】

【分析】

气体G与空气之密度比约为1.17，所以G的相对分子质量为29×1.17=34，则G应为H2S，在一定条件下，金属单质X和非金属单质Y反应，生成化合物Z，则Z中含有X、Y两种元素，其中一种元素为S元素，Z与水作用可生成气体G（H2S）和白色沉淀P，可推知Z为Al2S3，沉淀P为Al（OH）3，所以X为Al、Y为S，据此分析解答。

【详解】

（1）根据上述分析，X为Al、Y为S，所以组成单质X和Y的元素分别属第ⅢA族和第ⅥA族，故答案为：

ⅢA、ⅥA；

（2）根据上述分析可知，化合物Z的化学式为Al2S3，与水发生水解反应方程式为Al2S3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑，故答案为：

Al2S3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑；

（3）根据上述分析可知，化合物Z的化学式为Al2S3，Al由0价升高到+3价，每生成1mol的化合物Z，反应中转移电子6mol，故答案为：

6。

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．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。

（1）厨房中的调味品有：

①盐（主要成分氯化钠）、②碱面（主要成分碳酸钠）、③白醋（主要成分乙酸）。

将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是______（填序号，下同），主要成分中属于盐类的是________，相互间能发生反应的是______。

（2）生活中遇到下列问题，不涉及到化学变化的是________。

①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢

（3）当前，环境治理已成为重要的民生工程。

①我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是_____（填字母代号）。

A．二氧化硫B．二氧化碳C．二氧化氮D．可吸入颗粒物

②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。

燃煤产生的SO2是导致______（填名称）污染现象形成的原因；处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S，发生反应的化学方程式为_____________________。

（4）向浑浊的水中加入明矾KAl（SO4）2•12H2O后，水可得到净化。

写出明矾在水中的电离方程式___，往明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_______。

【答案】②①②②③①B酸雨2CO+SO2

2CO2+SKAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-或者KAl（SO4）2·12H2O=K++Al3++2SO42-+12H2O2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

【解析】

【分析】

（1）水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐；金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐；碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水；

（2）有新物质生成的变化为化学变化；

（3）①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物等；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳；

（4）明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，假设KAl（SO4）2为2mol，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa（OH）2，根据各离子的物质的量判断反应的程度，以此书写离子方程式。

【详解】

（1）厨房中的调味品，①盐（主要成分氯化钠），②碱面（主要成分碳酸钠）、③白醋（主要成分乙酸），将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是②碱面（主要成分碳酸钠），碳酸根离子水解溶液显碱性，主要成分中属于盐类的是①盐（主要成分氯化钠），②碱面（主要成分碳酸钠），相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，

故答案为：

②；①②；②③；

（2）①用四氯化碳可擦去圆珠笔油，利用相似相溶原理，无新物质生成，属于物理变化，故选；

  ②自来水厂用液氯消毒，利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸，有新物质生成，是化学变化，故不选；

  ③可用食醋洗掉水垢，醋酸与碳酸钙，氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐，有新物质生成，是化学变化，故不选；

故选：

①；

（3）①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，

故选：

B；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳，方程式：

2CO+SO2

2CO2+S；

故答案为：

酸雨；2CO+SO2

2CO2+S；

（4）明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，电离方程式为KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-，假设KAl（SO4）2为2mol，溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa（OH）2，即加入3molBa2+，6molOH-，反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓，

故答案为：

KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-；2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓。

9．钼是一种过渡金属元素，其单质通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种金属可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。

下图是化工生产中制备金属钼的主要流程：

（1）用简单氧化物形式表示

的组成：

____________________________。

（2）写出反应①的化学方程式：

______________________。

（3）反应①的尾气可以再利用，写出两种利用该尾气制得的化学药品：

______________________。

（4）工业上制备还原性气体的反应原理有：

，

。

将含甲烷体积分数为80%的aL（标准状况下）天然气与足量二氧化碳和水蒸气混合物在高温下反应，甲烷的转化率为90%，用产生的还原性气体（

和

）依据反应⑤冶炼钼，理论上生成钼的质量为___________（已知

的相对原子质量为96）

【答案】

、

（合理即可）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）该物质化学式按改写类似硅酸盐的化学式改写，可表示为

；

（2）二硫化钼与氧气在高温条件下反应生成三氧化钼和二氧化硫，反应的化学方程式为

；

（3）二氧化硫再收集利用，可制备盐类物质等，如

、

；

（4）根据反应方程式可知，1mol甲烷完全反应生成4mol还原性气体，又因

、

，所以3mol还原性气体理论上生成1mol钼。

由于

，则

，故

，

。

10．电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如表所示：

成分

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

CaS

其它不溶性的物质

质量分数/%

65～66

3.5～5.0

1.5～3.5

0.2～0.8

0.2～1.1

1.0～1.8

23～26

用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。

（1）反应器中加入的酸应选用______________。

（2）脱色槽中应加入的物质X是__________；设备A的作用是__________；设备B的名称为__________；设备C的作用是_______________。

（3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是_______（填序号）。

反应的化学方程式为____________________________。

A．水B．浓硫酸C．石灰乳D．硝酸

（4）将设备