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2019-2020年高考化學(xué)分類匯編 考點(diǎn)15 硫元素單質(zhì)及其重要化合物 一、選擇題 1.(xx江蘇高考8)下列各組物質(zhì)中,不滿足組內(nèi)任意兩種物質(zhì)在一定條件下均能發(fā)生反應(yīng)的是　(　　) 物質(zhì) 組別 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 HNO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)熟記常見物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。 (2)本題可以采用逐一驗(yàn)證,判斷能否反應(yīng)。 【解析】選B。Al與HCl反應(yīng)生成AlCl3和H2、Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2、HCl與NaOH反應(yīng)生成NaCl和H2O,A正確;NH3與O2反應(yīng)生成NO(或N2)和H2O、NH3與HNO3反應(yīng)生成NH4NO3、O2與HNO3不反應(yīng),B錯誤;SiO2與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O、NaOH與HF反應(yīng)生成NaF和H2O、HF與SiO2反應(yīng)生成SiF4氣體和H2O,C正確;SO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaSO3和H2O[或Ca(HSO3)2]、Ca(OH)2與NaHCO3反應(yīng)生成CaCO3與NaOH(或Na2CO3)和H2O、SO2與NaHCO3反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,D正確。 二、非選擇題 2.(xx海南高考17)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用做分析試劑及鞣革還原劑,它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應(yīng): 2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2制得。實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示,回答下列問題: (1)b中反應(yīng)的離子方程式為　 , c中試劑為　　　　。 (2)反應(yīng)開始后,c中先有渾濁產(chǎn)生,后又變澄清,此渾濁物是　　　　　　。 (3)d中的試劑為　　　　　　　　。 (4)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有 　(寫出兩條)。 (5)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量,實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過量,原因是 　。 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)二氧化硫的制備及其化學(xué)性質(zhì); (2)信息的捕捉和應(yīng)用(如本題中硫代硫酸鈉受熱、遇酸易分解)等。 【解析】硫代硫酸鈉的制備需要硫化鈉、碳酸鈉和二氧化硫,所以裝置a、b為制備二氧化硫(可用亞硫酸鈉和中等濃度的硫酸反應(yīng)),c裝置為反應(yīng)容器,里面盛裝硫化鈉和碳酸鈉,d裝置為尾氣處理裝置,吸收未反應(yīng)的二氧化硫和反應(yīng)產(chǎn)生的CO2,因此試劑為氫氧化鈉溶液;反應(yīng)開始后,c中先有渾濁出現(xiàn),后變澄清,此渾濁物為硫化鈉和二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生的單質(zhì)硫;影響反應(yīng)速率的因素:溫度、濃度和壓強(qiáng),因此實(shí)驗(yàn)室為了控制二氧化硫生成速率可以通過控制硫酸的濃度、添加硫酸的快慢以及反應(yīng)溫度;根據(jù)題目信息,硫代硫酸鈉受熱、遇酸易分解,如果二氧化硫過量,則容易生成亞硫酸,使溶液呈酸性,而制備的硫代硫酸鈉發(fā)生分解,因此二氧化硫的量不能過量。 答案:(1)S+2H+SO2↑+H2O或HS+H+SO2↑+H2O　硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 (2)硫　(3)NaOH溶液 (4)控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度(或調(diào)節(jié)酸的濃度等) (5)若SO2過量,溶液顯酸性,產(chǎn)物分解 3.(xx上海高考十大題)硫有多種含氧酸,亞硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等,其中硫酸最為重要,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)室,濃硫酸是常用的干燥劑。 完成下列計算: (1)焦硫酸(H2SO4SO3)溶于水,其中的SO3都轉(zhuǎn)化為硫酸,若將445 g焦硫酸溶于水配成4.00 L硫酸,該硫酸的物質(zhì)的量濃度為　　　　molL-1。 (2)若以濃硫酸吸水后生成H2SO4H2O計算,250 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸能吸收多少g水? (3)硫鐵礦是工業(yè)上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學(xué)反應(yīng)如下: 3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 若48 mol FeS2完全反應(yīng)耗用氧氣2 934.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計算反應(yīng)產(chǎn)物中Fe3O4與Fe2O3物質(zhì)的量之比。 (4)用硫化氫制取硫酸,既能充分利用資源又能保護(hù)環(huán)境,是一種很有發(fā)展前途的制備硫酸的方法。硫化氫體積分?jǐn)?shù)為0.84的混合氣體(H2S、H2O、N2)在空氣中完全燃燒,若空氣過量77%,計算產(chǎn)物氣體中SO2體積分?jǐn)?shù)(水是氣體)。 已知空氣組成:N2體積分?jǐn)?shù)0.79、O2體積分?jǐn)?shù)0.21。 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)熟練掌握與運(yùn)用有關(guān)物質(zhì)的量計算的公式; (2)根據(jù)質(zhì)量守恒、原子守恒進(jìn)行計算。 【解析】(1)n(焦硫酸)=2.5 mol,則含硫是5 mol,根據(jù)硫原子守恒知生成5 mol硫酸,所需體積為5 mol/4.00 L=1.25 molL-1。 (2)250 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸所結(jié)合水的質(zhì)量為25098%18/98=45 g,減去原來的水:2502%=5 g,實(shí)際吸水為45 g-5 g=40 g。 (3)根據(jù)化學(xué)方程式得出生成兩種氧化物所消耗的氧氣的物質(zhì)的量等于消耗的氧氣的總物質(zhì)的量。 (4)根據(jù)原子守恒計算生成氣體及消耗氧氣的量。 答案: (1)1.25 (2)25098%9818=45 g,250 g2%=5 g,45 g-5 g=40 g (3)2 934.422.4=131(mol) 設(shè)Fe3O4為amol,Fe2O3為bmol 3a+2b=48　8a+b=131,解得:a=4　b=18 n(Fe3O4)∶n(Fe2O3)=2∶9 (4)設(shè)混合氣體為1體積,0.84體積硫化氫完全燃燒生成0.84體積二氧化硫和0.84體積水,消耗1.26體積氧氣。 所需空氣為1.260.211.77=10.62體積 φ(SO2)=0.84(10.62-1.26+1.84)=0.075 【誤區(qū)提醒】對于“250 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸能吸收多少g水?”的問題,一般容易忽略將原溶液中的水去掉而使結(jié)果偏大。 4.(xx福建高考25)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)一　焦亞硫酸鈉的制取 采用如圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2Na2S2O5 (1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為　 。 (2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是　 。 (3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為　　　　 (填序號)。 實(shí)驗(yàn)二　焦亞硫酸鈉的性質(zhì) Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 (4)證明NaHSO3溶液中HS的電離程度大于水解程度,可采用的實(shí)驗(yàn)方法是　　 (填序號)。 a.測定溶液的pH　　b.加入Ba(OH)2溶液　　c.加入鹽酸 d.加入品紅溶液　　e.用藍(lán)色石蕊試紙檢測 (5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是　 。 實(shí)驗(yàn)三　葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定 (6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下: 溶液出現(xiàn)藍(lán)色且30 s內(nèi)不褪色 (已知:滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI) ①按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00 mL,該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為　　　　　gL-1。 ②在上述實(shí)驗(yàn)過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測得結(jié)果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)硫及其化合物的性質(zhì)以及二氧化硫的制備; (2)弱酸酸式鹽電離、水解程度相對大小實(shí)驗(yàn)設(shè)計以及硫酸根離子的檢驗(yàn)。 【解析】(1)根據(jù)焦亞硫酸鈉的制備實(shí)驗(yàn),裝置Ⅰ為二氧化硫氣體產(chǎn)生的裝置,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO42NaHSO4+SO2↑+H2O; (2)裝置Ⅱ中析出Na2S2O5晶體,分離固體、液體混合物的方法是過濾; (3)整個實(shí)驗(yàn)裝置中會出現(xiàn)二氧化硫尾氣,尾氣處理即吸收二氧化硫,因此裝置Ⅲ選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為氫氧化鈉溶液且用防倒吸裝置即d裝置; (4)NaHSO3溶液中HS既存在電離又存在水解,如何確定二者程度相對大小,可以通過溶液的酸堿性來判斷,若電離大于水解,呈酸性;反之呈堿性。因此選擇的實(shí)驗(yàn)方法是a、e; (5)Na2S2O5晶體在空氣中容易被氧化,如何確定Na2S2O5晶體在空氣中是否被氧化,可以借助信息:Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。若沒有被氧化,則溶于水后只生成亞硫酸氫鈉,則加入足量鹽酸,然后再加氯化鋇就沒有沉淀析出;若被氧化則溶于水后再加足量鹽酸后,滴加氯化鋇有沉淀析出,因此可以確定方案來檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中是否被氧化; (6)葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定實(shí)驗(yàn),根據(jù)滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,通過碘的消耗量來確定樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)。 設(shè)100.00 mL樣品中含有二氧化硫的質(zhì)量為m SO2　+　I2+2H2OH2SO4+2HI 64 g 1 mol m 0.010 00 molL-125.00 mL=2.510-4mol m=1.610-2g 樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為 1.610-2g/0.1 L=0.16 gL-1 因此在整個實(shí)驗(yàn)中碘的消耗量數(shù)值確定最為重要,若反應(yīng)過程中部分HI被空氣氧化生成碘單質(zhì),則消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液的體積變小,使測量數(shù)值偏低。 答案:(1)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O (或Na2SO3+2H2SO42NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)過濾 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16?、谄? 【誤區(qū)提醒】 (1)二氧化硫氣體制備原料記不清楚而無法回答第一問; (2)題目信息獲得和應(yīng)用有欠缺,不能把握實(shí)驗(yàn)信息中的主要信息; (3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價把握不住,碘化氫被氧化生成碘單質(zhì),進(jìn)而氧化更多的二氧化硫,消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液減少,導(dǎo)致含量偏低。 5.(xx天津高考9)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。 Ⅰ.制備Na2S2O35H2O 反應(yīng)原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq) 實(shí)驗(yàn)步驟: ①稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中,再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉,用3 mL乙醇潤濕,加入上述溶液中。 ②安裝實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示,部分夾持裝置略去),水浴加熱,微沸60分鐘。 ③趁熱過濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O35H2O,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,得到產(chǎn)品。 回答問題: (1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤濕的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)儀器a的名稱是　　　　　　,其作用是　　　　　　　　。 (3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外,最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是　　　　,檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 (4)該實(shí)驗(yàn)一般控制在堿性環(huán)境下進(jìn)行,否則產(chǎn)品發(fā)黃,用離子反應(yīng)方程式表示其原因:　　　　　　　　　　 　　　　。 Ⅱ.測定產(chǎn)品純度 準(zhǔn)確稱取Wg產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.100 0 molL-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 反應(yīng)原理為2S2+I2S4+2I- (5)滴定至終點(diǎn)時,溶液顏色的變化:　 。 (6)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖,則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為　　　　　 mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O35H2O相對分子質(zhì)量為M)　　　　　　　　　。 Ⅲ.Na2S2O3的應(yīng)用 (7)Na2S2O3還原性較強(qiáng),在溶液中易被Cl2氧化成S,常用作脫氯劑,該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解題指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn): (1)S的檢驗(yàn)方法是先加稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則產(chǎn)品含有S。 (2)滴定管讀數(shù)要估讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,如本題終點(diǎn)讀數(shù)應(yīng)為18.10 mL。 【解析】(1)硫粉難溶于水而微溶于乙醇,所以硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤濕的目的是使硫粉均勻地分散到溶液中。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知a為冷凝管,作用是冷凝回流。 (3)S具有還原性,很容易被氧化成S,所以最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是Na2SO4,S的檢驗(yàn)方法是:取少量產(chǎn)品溶于過量的稀鹽酸,過濾后向?yàn)V液中加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則產(chǎn)品含有Na2SO4。 (4)S2與H+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成S而使產(chǎn)品發(fā)黃,方程式為S2+2H+S↓+SO2↑+H2O。 (5)滴定結(jié)束后,I2使淀粉變藍(lán),所以滴定至終點(diǎn)時,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。 (6)根據(jù)液面示意圖,滴定起始時,讀數(shù)為0,終點(diǎn)液面讀數(shù)為18.10 mL,所以消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為18.10 mL,產(chǎn)品純度=0.100 0 molL-118.1010-3L2MW100%=100%。 (7)Cl2被還原成Cl-,配平可得離子方程式為S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+。 答案:(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管　冷凝回流 (3)Na2SO4　取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸,過濾,向?yàn)V液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產(chǎn)品中含有Na2SO4 (4)S2+2H+S↓+SO2↑+H2O (5)由無色變?yōu)樗{(lán)色 (6)18.10　100% (7)S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+