第3講氧、硫及其重要化合物A組基礎(chǔ)題組1.(2019山東泰安模擬)自然界的硫循環(huán)如下圖所示,下列說(shuō)法不正確的是()A.和中硫元素均被氧化B.是自然界形成酸雨的唯一原因C.含硫有機(jī)物和含硫無(wú)機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D.控制化石燃料的使用可以減少SO2排放答案B氮的氧化物還能形成酸雨,因此不是自然界形成酸雨的唯一原因,B錯(cuò)誤。2.(2018河北武邑高三檢測(cè))下列對(duì)SO2和SO3的敘述正確的是()A.通常條件下,SO2是無(wú)色、無(wú)味的氣體,易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是強(qiáng)酸C.都可使品紅溶液褪色,加熱時(shí)紅色又能再現(xiàn)D.都能跟堿液反應(yīng)答案D二氧化硫是具有刺激性氣味的氣體,故A錯(cuò)誤;SO2+H2O H2SO3、SO3+H2O H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亞硫酸是弱酸、硫酸是強(qiáng)酸,故B錯(cuò)誤;三氧化硫沒(méi)有漂白性,二氧化硫具有漂白性能使品紅溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定,在加熱條件下易恢復(fù)為原來(lái)顏色,故C錯(cuò)誤;二氧化硫和三氧化硫都屬于酸性氧化物,能和堿反應(yīng)生成鹽和水,故D正確。3.甲、乙、丙、丁四種溶液中一定存在SO42-的是()A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入鹽酸,沉淀不溶解C.向丙溶液中加入鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生D.向丁溶液中加入硝酸酸化,再加入硝酸鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生答案C甲溶液中若存在SO32-或CO32-或Ag+,也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀;乙溶液中若存在Ag+,也會(huì)有相同現(xiàn)象;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在SO32-或HSO3-,會(huì)被氧化成SO42-,再加入Ba(NO3)2溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。4.由下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象,可以推出相應(yīng)結(jié)論的是()實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A溶液中加入K3Fe(CN)6有藍(lán)色沉淀生成溶液中含有Fe2+B向樣品溶液中加入淀粉溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色溶液中含有I-C向樣品溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸有白色沉淀生成溶液中含有SO42-D向樣品溶液中加入過(guò)量稀鹽酸生成氣體使品紅溶液褪色溶液中含有SO32-答案AA項(xiàng),Fe2+和K3Fe(CN)6溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀,所以該實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)Fe2+,故A正確;B項(xiàng),向樣品溶液中加入淀粉溶液,溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明溶液中含有碘單質(zhì),結(jié)論錯(cuò)誤,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),向樣品溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸,有白色沉淀生成,溶液中可能含有SO42-或Ag+,結(jié)論錯(cuò)誤,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),向樣品溶液中加入過(guò)量稀鹽酸,生成的氣體使品紅溶液褪色,說(shuō)明溶液中含有SO32-或HSO3-,結(jié)論錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤。5.(2018江西九江期末)高溫下硫酸亞鐵發(fā)生反應(yīng):2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3,若將生成的氣體通入氯化鋇溶液中,得到的沉淀是()A.BaSB.BaSO3C.BaSO4D.BaSO3和BaSO4答案C混合氣體中含有SO3,將生成的氣體通入氯化鋇溶液中發(fā)生: SO3+H2O H2SO4, 則沒(méi)有 SO3逸出,H2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl,則有BaSO4沉淀生成;因?yàn)镠2SO3為弱酸,酸性弱于HCl和H2SO4,則不能與氯化鋇反應(yīng),得不到BaSO3沉淀;且該反應(yīng)生成的氣體與氯化鋇不會(huì)生成BaS。6.如圖是某煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.使用此廢氣處理裝置可減少酸雨的形成B.該裝置涉及的反應(yīng)有化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)C.整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)可表示為2SO2+2CaCO3+O2 2CaSO4+2CO2D.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)廢氣處理是否達(dá)標(biāo)答案B裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有CaO+SO2CaSO3(化合反應(yīng)),CaCO3CaO+CO2(分解反應(yīng)),2CaSO3+O22CaSO4(化合反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng)),無(wú)置換反應(yīng)發(fā)生。7.某同學(xué)對(duì)教材中銅與濃硫酸的實(shí)驗(yàn)作了如下改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。實(shí)驗(yàn)步驟:組裝儀器,檢查裝置氣密性;加入試劑,關(guān)閉旋塞E,加熱A,觀察C中溶液顏色變化;將銅絲上提離開(kāi)液面,停止加熱。(1)檢査虛線(xiàn)框內(nèi)裝置氣密性的方法是。(2)儀器A的名稱(chēng)是,儀器B的作用是,儀器D 中所盛藥品是。(3)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)后,為避免有害氣體逸散到空氣中,拆除裝置前,應(yīng)當(dāng)采取的操作是。(5)實(shí)驗(yàn)后儀器A中有白色固體產(chǎn)生,將儀器A中固液混合物緩慢轉(zhuǎn)移至盛有少量水的燒杯中,可觀察到的現(xiàn)象是。不可直接向儀器A中加水的原因是。答案(1)關(guān)閉旋塞E,在裝置C中加水沒(méi)過(guò)導(dǎo)管口,給A裝置微熱,裝置C中導(dǎo)管口有氣泡冒出,撤去熱源后,導(dǎo)管內(nèi)有一段穩(wěn)定的液柱,說(shuō)明氣密性良好(2)三頸燒瓶(或三口燒瓶)防倒吸堿石灰(合理答案均可)(3)2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2+2H2O (4)打開(kāi)旋塞E,從E處管口向A中鼓入足量空氣(5)混合時(shí)放熱,白色固體溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色水加入濃硫酸中,放出大量熱,會(huì)造成液體飛濺解析(2)SO2在水中的溶解度較大,所以裝置B的作用是防止倒吸;儀器D的作用是吸收尾氣中的SO2,防止污染空氣,所以應(yīng)盛裝堿性固體。(4)反應(yīng)后裝置A、B、C中都會(huì)有一定量殘留的SO2,可通過(guò)不斷鼓入空氣將殘留的SO2全部趕入裝置D中被吸收。(5)反應(yīng)中雖然有水生成,但由于濃硫酸具有吸水性,將生成的水吸收,沒(méi)有得到硫酸銅溶液,出現(xiàn)的白色固體是無(wú)水硫酸銅,將A中的混合物轉(zhuǎn)移至盛有少量水的燒杯中時(shí),濃硫酸被稀釋,放出大量的熱,無(wú)水硫酸銅溶解于水得到藍(lán)色的硫酸銅溶液。濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)當(dāng)是“酸入水”,否則會(huì)引起液體飛濺,因此不能直接向儀器A中加水。8.資料顯示:鋅與濃硫酸共熱除生成二氧化硫氣體外,還可能產(chǎn)生氫氣;在加熱的條件下二氧化硫可被CuO氧化。為驗(yàn)證該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物及性質(zhì),設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(設(shè)鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X)。(1)上述裝置的連接順序?yàn)?氣體XAAD。(2)反應(yīng)開(kāi)始后,觀察到第一個(gè)裝置A中的品紅溶液褪色,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取適量該溶液于試管中并加熱,現(xiàn)象為。(3)裝置 C中的NaOH溶液能用下列代替。a.酸性KMnO4溶液b.CaCl2溶液c.飽和NaHSO3溶液裝置D的作用是。(4)氣體X中可能含有H2的原因是。答案(1)CBEF(2)恢復(fù)紅色(3)a防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入F(4)濃硫酸變稀,稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣解析(1)生成的SO2可以用品紅溶液檢驗(yàn),為防止對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成干擾,需要除去SO2,可以用氫氧化鈉溶液,為檢驗(yàn)是否除盡,還需要再通過(guò)品紅溶液,另外氫氣與氧化銅反應(yīng)前還需要干燥氫氣,氫氣還原黑色CuO變成紅色的Cu,同時(shí)產(chǎn)生水,需用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)氫氣被氧化的產(chǎn)物水,水和CuSO4反應(yīng)生成藍(lán)色的CuSO45H2O,最后還需要防止空氣中的水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾,因此裝置的連接順序?yàn)闅怏wXACABEFD。(2)SO2的漂白是不穩(wěn)定的,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取適量該溶液于試管中并加熱,現(xiàn)象為溶液又由無(wú)色變?yōu)榧t色。(3)根據(jù)以上分析可知裝置C的作用是吸收SO2。酸性KMnO4溶液能吸收SO2,故a正確;CaCl2溶液不能吸收SO2,故b錯(cuò)誤;飽和NaHSO3溶液不能吸收SO2,故c錯(cuò)誤。(4)Zn與濃硫酸反應(yīng)時(shí),濃硫酸逐漸變稀,Zn與稀硫酸反應(yīng)可產(chǎn)生H2。9.如圖表示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去)?；衔顱在常溫常壓下為氣體,B和C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為45,化合物D是重要的工業(yè)原料。(1)寫(xiě)出A在加熱條件下與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)寫(xiě)出E與A的氫化物反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式:。(3)寫(xiě)出一個(gè)由D生成B的化學(xué)方程式:。答案(1)S+H2H2S(2)H2SO3+2H2S3S+3H2O(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O(答案合理即可)解析常見(jiàn)的固體單質(zhì)除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、I2等,而能與空氣中成分反應(yīng)生成氣體化合物的只有C、S。由A在加熱條件下可與氫氣反應(yīng),B、C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為45,確定A為單質(zhì)硫,B為SO2,SO2和SO3的相對(duì)分子質(zhì)量之比為45,D為H2SO4,硫酸是重要的工業(yè)原料,化合物E應(yīng)為H2SO3。代入驗(yàn)證,符合題意。10.硫的化合物豐富多彩,且都有一定的用途。(1)用于橡膠工業(yè)的硫化劑S2Cl2的分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),S2Cl2的電子式為。S2Cl2遇水很容易發(fā)生反應(yīng)生成一種淡黃色固體和兩種氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)用作氧化劑的過(guò)二硫酸銨(NH4)2S2O8屬于離子化合物,易溶于水,其可以以硫酸銨(NH4)2SO4為原料制備。(NH4)2SO4溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示),(NH4)2SO4溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?。若硫酸銨溶液的濃度為250 gL-1,其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是molL-1。(NH4)2S2O8在Ag+的催化作用下能將Mn2+氧化成MnO4-,反應(yīng)的離子方程式為。(3)Na2S2O4在空氣分析中常用來(lái)吸收氧氣,當(dāng)吸收氧氣、水蒸氣時(shí),若還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為11,則產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。答案(1)ClSSCl2S2Cl2+2H2O 4HCl+SO2+3S(2)NH4+H2O NH3H2O+H+c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)1.892Mn2+5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+(3)NaHSO4和NaHSO3解析(1)S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為ClSSCl,電子式為ClSSCl;由題意可知S2Cl2與H2O反應(yīng)生成S、HCl、SO2,化學(xué)方程式為2S2Cl2+2H2O 4HCl+SO2+3S。(2)NH4+水解而使(NH4)2SO4溶液呈酸性,水解方程式為NH4+H2O NH3H2O+H+;(NH4)2SO4水解很微弱,則c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。c=250(182+32+164)molL-1=1.89 molL-1。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得離子方程式2Mn2+5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+。(3)根據(jù)還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為11可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O4+O2+H2O NaHSO4+NaHSO3,則產(chǎn)物為NaHSO4和NaHSO3。B組提升題組11.(2018陜西西安聯(lián)考)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣,具體流程如下:下列說(shuō)法正確的是()A.分離器中的物質(zhì)分離操作為過(guò)濾B.膜反應(yīng)器中,增大壓強(qiáng)有利于提高反應(yīng)速率和HI的平衡轉(zhuǎn)化率C.該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”D.碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為2SO2+4H2O+I2 H2+2H2SO4+2HI答案C反應(yīng)器中的反應(yīng)為SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI。A項(xiàng),H2SO4和HI互溶,不能用過(guò)濾法分離,錯(cuò)誤;B項(xiàng),膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為2HI(g) H2(g)+I2(g),增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),不能提高HI的平衡轉(zhuǎn)化率,錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)器中的反應(yīng)和膜反應(yīng)器中的反應(yīng)可知,工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”,正確;D項(xiàng),將反應(yīng)器中的反應(yīng)和膜反應(yīng)器中的反應(yīng)相加,總反應(yīng)為SO2+2H2O H2SO4+H2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。12.(2017天津理綜,10節(jié)選)H2S和SO2會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康帶來(lái)極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列各方法中的問(wèn)題。.H2S的除去方法1:生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫桿菌存在時(shí),FeSO4被氧化的速率是無(wú)菌時(shí)的5105倍,該菌的作用是。(2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為。若反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)速率下降,其原因是。方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S(3)隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),氧化產(chǎn)物的分子式為。.SO2的除去方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液 Na2SO3溶液(4)寫(xiě)出過(guò)程的離子方程式:;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)從平衡移動(dòng)的角度,簡(jiǎn)述過(guò)程 NaOH再生的原理。答案(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)(2)30 、pH=2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2 SO32-+H2OSO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),有NaOH生成解析本題考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及反應(yīng)條件的選擇、氧化還原反應(yīng)、方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)計(jì)算等。(1)催化劑可降低反應(yīng)的活化能,大大加快反應(yīng)速率。(2)由題圖可得使用硫桿菌的最佳條件為30 、pH=2;溫度過(guò)高易使蛋白質(zhì)變性而失去活性。(3)當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化產(chǎn)物為H2SO4。