2020高考化学复习跟踪检测(二十二)重点专攻硫的转化、二氧化硫、其他硫化物(含解析)
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跟踪检测（二十二） 重点专攻——硫的转化、二氧化硫、其他硫化物
1．如图是硫在自然界的循环，相关说法不正确的是(
)
A．大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B．煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C．化石燃料中的硫来自于形成化石燃料的生物体
D．煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一
解析：选B 大气中硫主要是SO2，SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化为硫酸，或SO2被空气中氧气氧化为SO3，溶于水生成硫酸形成酸雨，进入土壤，A正确；煤和石油中的硫燃烧生成SO2，不能直接生成SO3，SO2需要催化剂加热反应生成SO3，B错误；化石燃料中的硫元素是生物体内硫元素形成化石燃料过程中形成，C正确；煤和石油、生物质燃料燃烧时，产生颗粒物，简称雾霾颗粒，可能是导致雾霾的成因之一，D正确。
2．某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法不正确的是(
)
A．X可能含有2种盐
B．a是SO3
C．Y可能含有(NH4)2SO4
D．(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为＋7
解析：选B X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐，故A正确；气体a为二氧化硫，故B错误；X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵，故C正确；S的最高化合价是＋6，不可能为＋7，故D正确。
3．将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是( )
选项 操作 现象
A 加入NaOH溶液 有红褐色沉淀
B 加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀
C 加入酸性KMnO4溶液 紫色褪去
D 加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 有蓝色沉淀
解析：选D 将一定量的SO2通入FeCl3溶液中，加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成，不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，A错误；加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀，NO－3在酸性条件下具有强的氧化性，能够氧化二氧化硫生成SO2－4，SO2－4与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀，即使二氧化硫与Fe3＋不发生氧化还原反应，也可产生白色沉淀，所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，B错误；加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性KMnO4，即使二氧化硫与Fe3＋不发生氧化还原反应，也可使其溶液褪色，所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，C错误；加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)，则可证明溶液中存在Fe2＋，说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，D正确。
4．(2017·江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(
)
解析：选B 需用浓H2SO4与Cu反应制取SO2，A项不能达到实验目的；SO2可以使品红溶液褪色，以验证其具有漂白性，B项能达到实验目的；SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”，C项不能达到实验目的；SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，应用碱液(NaOH溶液)吸收，D项不能达到实验目的。
5．为确定某纯净的气体X的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是( )
选项 操作(现象) 结论
A 闻X气味(有刺激性)――→通入 酸性KMnO4溶液(褪色) X一定是SO2
B 闻X气味(有刺激性)――→通入 澄清石灰水(变浑浊) X一定是SO2
C X――→通入品红溶液(褪色)――→△ 变红色 X一定是SO2
D X――→通入紫色石蕊溶液(先变红色后褪色) X一定不是SO2
解析：选A 能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等，A项错误；能使澄清石灰水变浑浊的有CO2、SO2，但前者无气味，B项正确；使品红溶液褪色且加热又恢复红色的只有SO2，C项正确；SO2不能漂白紫色石蕊溶液，D项正确。
6．碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
下列说法正确的是( )
A．分离器中的物质分离操作为过滤
B．膜反应器中，增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率
C．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
D．碘循环工艺的总反应为
2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI
解析：选C I2和SO2反应生成H2SO4和HI，分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，应利用沸点不同进行蒸馏分离，A错误；膜反应器中，2HI(g)△H2(g)＋I2(g)，该反应为反应前后体积不变的反应，增大压强有利于提高速率，但不能提高HI的平衡转化率，B错误；反应器中，I2和SO2反应生成H2SO4和HI，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO2－4＋2I－＋4H＋，在膜分离器中发生反应：2＋H2，反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成的碘的量，该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”，C正确；在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2O===2HI＋H2SO4，在膜反应器中的反应为2＋H2，将两个方程式相加得：SO2＋2H2O===H2SO4＋H2，D错误。
7．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，说明固体产物中除含有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
8．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.工业上也可用如图所示装置电解NaHSO3溶液制备Na2S2O4。
(4)惰性电极a连接电源的______(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为________________________________________________________________________。
(5)若不加阳离子交换膜，则得不到Na2S2O4，其原因是_____________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.探究Na2S2O4的性质：
某课题小组常温下测得0.050 mol·L－1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。
(6)0～t1主要生成HSO－3，写出0～t1发生反应的离子方程式：________
_____________________________________________________。
(7)若t1时溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3，此时溶液中c(SO2－3)－c(H2SO3)＝________(不考虑溶液体积变化)。
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)NaHSO3生成Na2S2O4，S元素化合价由＋4降低到＋3，发生还原反应，故电极a为阴极，连接电源负极，电极反应式为2HSO－3＋2e－===S2O2－4＋2OH－。(5)电极b为阳极，发生反应4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，若不加阳离子交换膜，Na2S2O4具有强还原性，易被阳极生成的O2氧化，因此得不到Na2S2O4。(6)反应物有Na2S2O4和O2，生成物有HSO－3，故反应的离子方程式为2H2O＋2S2O2－4＋O2===4HSO－3。(7)t1时溶液的pH＝5，则c(H＋)＝10－5 mol·L－1，c(OH－)＝10－9mol·L－1。溶液中的溶质只有NaHSO3，根据质子守恒得c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO2－3)＋c(OH－)，故
