高考化学硫及其化合物(大题培优)附详细答案

高考化学硫及其化合物(大题培优)附详细答案

一、高中化学硫及其化合物

1．硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答：

(1)将SO2通入品红溶液中，现象为品红溶液________，加热后溶液颜色________。

(2)已知反应：SO2+Cl2+2H2O ═ 2HCl+H2SO4，该反应中的氧化产物是__________。

(3)木炭与浓硫酸共热的化学反应方程式为：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O，若生成0.5 mol CO2，则转移电子的物质的量是_________mol。

(4)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____________。

A．氨气易液化，液氨可作制冷剂 B．可用排水法收集氨气

C．氨气是一种无色无味的气体 D．向氨水中滴加酚酞，溶液变红

(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是___________________（写出一种即可）。

(6)汽车尾气常含有NO、NO2、CO等，会污染空气。在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，该反应的化学方程式为__________________________。

【答案】褪色 变红 H2SO4 2 AD 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口，若出现大量白烟，则说明氨气已收集满)。（或其他合理答案） 2CO+2NON2+2CO2

【解析】

【分析】

(1)SO2具有漂白性，但漂白是有选择的、暂时性的，加热后无色产物会分解，重新生成品红。

(2)反应SO2+Cl2+2H2O ═ 2HCl+H2SO4中，氧化产物是含有价态升高元素的生成物。

(3)在反应C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O中，有如下关系：CO2——4e-，由此可计算出生成0.5 mol CO2，转移电子的物质的量。

(4) A．氨分子间易形成氢键，分子间作用力较大，所以氨气易液化，液氨可作制冷剂；

B．氨气易溶于水，不能用排水法收集；

C．氨气是一种无色有刺激性气味的气体；

D．氨水呈碱性，向氨水中滴加酚酞，溶液变红。

(5)实验室检验试管里氨气是否收集满时，可用蘸有浓盐酸的玻璃棒，也可使用湿润的红色石蕊试纸。

(6) CO和NO反应转化为两种无毒气体，则气体应为N2和CO2。

【详解】

(1)将SO2通入品红溶液中，因为SO2具有漂白性，所以品红溶液褪色，加热后，无色物质分解，重新生成品红，所以溶液颜色变红。答案为：褪色；变红；

(2)已知反应：SO2+Cl2+2H2O ═ 2HCl+H2SO4，该反应中的氧化产物是含有价态升高元素的生成物，所以应为H2SO4。答案为：H2SO4；

(3)在反应C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O中，有如下关系：CO2——4e-，生成0.5 mol

CO2，转移电子的物质的量是0.5 mol ×4=2mol。答案为：2； (4)A．氨分子间易形成氢键，分子间作用力较大，所以氨气易液化，液氨可作制冷剂，A正确；

B．氨气易溶于水，不能用排水法收集，B错误；

C．氨气是一种无色有刺激性气味的气体，C错误；

D．氨水呈碱性，向氨水中滴加酚酞，溶液变红，D正确；

故选AD。答案为：AD；

(5)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口，若出现大量白烟，则说明氨气已收集满)（或其他合理答案）。答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则说明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口，若出现大量白烟，则说明氨气已收集满)（或其他合理答案）；

(6) CO和NO反应转化为两种无毒气体，则气体应为N2和CO2，该反应的化学方程式为2CO+2NON2+2CO2。答案为：2CO+2NON2+2CO2。

【点睛】

二氧化硫的漂白是有条件的、暂时性的，它能使品红溶液和有色布条褪色，但不能使紫色石蕊试液褪色。往紫色石蕊试液中通入二氧化硫，溶液变为红色，继续通入二氧化硫至过量，溶液仍为红色。

2．实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，图中可选用的发生装置是 ______ (填写字母)。

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫，如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 ______ g (保留一位小数)。

(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为______，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质，将一定量的SO2通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，将溶液B久置于空气中，与密闭保存的A相比，久置后的溶液B中水的电离程度将 ______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】ae 31.5 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在试纸中央，半分钟后待变色，再与对照标准比色卡读数。 减小

【解析】

【分析】 (1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率；

(2)由硫守恒可得：Na2SO3～SO2，根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量；结合亚硫酸钠的质量分数，再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量；

(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后与比色卡对比；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增强。

【详解】

(1)用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置d；由于亚硫酸钠是细小颗粒，不可选用装置c；装置b无法可知反应速率，故可选用的发生装置为：ae；

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，根据反应方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，根据反应方程式可知：Na2SO3～SO2，n(SO2)=3.36?22.4?/molLL=0.15 mol，则需亚硫酸钠的质量为：m(Na2SO3)= 0.15 mol×126

g/mol=18.9 g；如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则含亚硫酸钠的质量分数为60%，至少需称取该亚硫酸钠的质量为18.9? 60%g==31.5 g；

(3)测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后与比色卡对比，操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品滴在pH试纸上，半分钟后待变色，再对照标准比色卡读数；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，导致溶液酸性增强，溶液中c(H+)增大，对水电离的抑制作用增强，则水的电离程度减小。

【点睛】

本题考查了二氧化硫气体的制取方法、物质含量的测定及溶液pH的测定等。明确化学实验基本操作方法及常见气体发生装置特点为解答关键，注意掌握浓硫酸及二氧化硫的性质，试题侧重考查学生的化学实验能力和分析能力。

3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中（____）

(2)分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作（____）

(3)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂（____）

(4)硫在空气中燃烧产物只是SO2（____）

(5)不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2（____）

(6)用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫（____）

(7)含硫化合物间的转化，既可以通过氧化还原反应实现，也可以通过非氧化还原反应实现（____）

(8)因为SO2具有还原性，所以不能用浓H2SO4干燥SO2（____）

(9)3S＋6NaOH=2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在该反应中，硫既作氧化剂，又作还原剂。可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管（____） (10)因为Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物，而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物，所以氧化性：Cl2>S（____）

【答案】× √ × √ × × √ × √ √

【解析】

【详解】

(1) 在火山喷口附近存在硫单质，错误，故填×；

(2) 分离黑火药中三组分可利用它们溶解性的差异：先用CS2处理，使硫溶解，过滤后蒸发滤液，得晶体硫；滤渣再用水处理，溶去硝酸钾，过滤，又得滤渣（炭粉）；滤液经蒸发、浓缩、结晶，得到硝酸钾，正确，故填√；

(3) 硫单质为零价，是中间价态，与金属反应时显氧化性；硫与非金属性比它强的非金属（如氧、氯、氟等）反应时硫显还原性，错误。故填×；

(4) 硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产物只有二氧化硫，正确，故填√；

(5) S的原子半径较大，获得电子的能力较弱，因此S与Cu、Fe反应时只能生成低价态的Cu和Fe的硫化物，即与Cu生成Cu2S而不是CuS；与Fe生成FeS而不是Fe2S3；氯气氧化性较强，与Cu、Fe反应时只能生成高价态的CuCl2和FeCl3；则CuCl2可以通过化合反应制得，故(5)错误，填×；

(6)硫单质不溶于水，不能用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫，错误，故填×；

(7) 相同价态的含硫化合物间通过非氧化还原反应规律来转化，如二氧化硫转换成亚硫酸；不同价态的含硫化合物间通过氧化还原反应规律来转化，如二氧化硫转换成三氧化硫；正确，故填√；

(8) 虽然浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，但不能发生氧化还原反应，因为+6价的S与+4价的S之间没有中间价态，所以不能反应，则能用浓H2SO4干燥SO2；错误，故填×；

(9)反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O中，S元素化合价既升高又降低，硫既是氧化剂也是还原剂；单质硫在热的浓NaOH溶液中会发生岐化反应，生成硫化钠和亚硫酸钠，可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管；正确，故填√；

(10) 氯气具有强氧化性，生成高价态金属氯化物，而S具有弱氧化性，生成低价态金属硫化物，可以通过Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物，而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物，来判断硫单质和氯气氧化性强弱，正确，故填√。

4．A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素，A与E同主族，A、B和E的原子最外层电子数之和为19，B与G 的单质都能与 H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。

(1)B 在元素周期表中的位置是______。

(2)D 的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”)。

(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为____________。