2022年高考化学二轮复习讲义第11讲 硫及其化合物（练）解析版

第11讲硫及其化合物【练基础】1．下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是(　　)A.硫黄矿制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O22CO2＋2CaSO4D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性【答案】C【解析】S和氧气点燃条件下只能生成SO2，A项错；硫元素以硫酸盐的形式进入土壤，B项错；CuS中S的化合价为－2价，具有还原性，D项错。2．下列说法错误的是(　　)A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物C．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理D．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3【答案】D【解析】硫易溶于CS2，且能与热NaOH溶液反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3，A项正确；硫在氧气中燃烧只生成SO2，D项错误。3．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是(　　)A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B．硫循环中硫的化合物均为无机物C．上述硫循环中硫元素均被氧化D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨和温室气体 【答案】A【解析】由题图可知，硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化为植物中的R1SR2，促进了硫的循环，故A说法正确；硫循环中硫的化合物存在含硫有机物，故B说法错误；硫循环中硫元素既存在被氧化的过程，也存在被还原的过程，如含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐还原为R1SR2，故C说法错误；烧煤时加石灰石，分解产生的CaO可以吸收SO2，但分解的同时会产生温室气体CO2，故D说法错误。4．已知某溶液中可能含有SO、SO及其他未知离子，某同学取适量试液分成4等份加入4支试管中，然后分别进行如下实验并得出相应的结论，其中合理的是(　　)①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定含有SO②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀盐酸，沉淀溶解并产生刺激性气味的气体，说明原溶液中一定含有SO③若先加入盐酸无现象，再加入BaCl2溶液得到白色沉淀，说明原溶液中一定有SO④若做焰色反应实验时，火焰呈黄色，说明溶液中一定有Na＋，但不能确定是否有K＋A．①②③④B．①④C．②③④D．②③【答案】C【解析】①无法排除CO、SO、Ag＋等的干扰；②Ba2＋BaSO3SO2；③已排除CO、SO、Ag＋等的干扰；④K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃观察。5．天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液B．脱硫过程O2间接氧化H2SC．亚铁是血红蛋白的重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，说明我国古代已利用天然气煮盐【答案】A【解析】T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚 铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe2(SO4)3可视为催化剂，该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液，A错误；脱硫过程：Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，脱硫过程O2间接氧化H2S，B正确；亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O2的作用，若缺铁就可能出现缺铁性贫血，需补充一定量的亚铁离子，C正确；天然气的主要成分为甲烷，甲烷燃烧放出热量，井火为天然气燃烧出现的火焰，故说明我国古代已利用天然气煮盐，D正确。6．探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是(　　)A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C．用装置丙稀释反应后的混合液D．用装置丁测定余酸的浓度【答案】C【解析】铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体应“长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C正确；应使用碱式滴定管盛装氢氧化钠溶液，D错误。7．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法错误的是(　　)A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性B．若A为铁，则在图中的反应，X只起氧化的作用C．若A为碳单质，则C不宜用来扑灭由钠引起的着火D．将B气体通入品红溶液中，品红溶液褪色【答案】B【解析】已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，确定X 为浓硫酸；浓硫酸能使蔗糖脱水炭化，故A不符合题意；若A为铁，则在图中的反应中，X起氧化剂和酸性的作用，故B符合题意；若A为碳单质，则C为二氧化碳，不宜用来扑灭由钠引起的着火，故C不符合题意；B为二氧化硫气体，有漂白性，通入品红溶液中，品红溶液褪色，故D不符合题意。8．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　)途径①：SH2SO4途径②：SSO2SO3H2SO4A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高B．由途径①和②分别制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mol电子C．途径①的反应体现了浓HNO3的强氧化性和酸性D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率【答案】C【解析】途径①中S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮生成，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，A项正确；途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0升高到＋6，制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole－，B项正确；途径①的反应属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现强氧化性而不表现酸性，C项错误；增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，D项正确。9．下列能够确定溶液中一定含有SO的事实是(　　)A．取少量试液，加入用盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成B．取少量试液，加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不消失C．取少量试液，加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成D．取少量试液，加入盐酸无明显现象产生，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成【答案】D【解析】SO的检验，先用稀盐酸酸化，直到没有现象为止，排除Ag＋、CO等的干扰，再加入氯化钡溶液，看是否生成白色沉淀。直接加入稀盐酸酸化的氯化钡溶液，不能排除Ag＋的干扰，A错误；先加氯化钡不能排除Ag＋的干扰，B错误；加入硝酸钡，不能排除碳酸根、亚硫酸根等的干扰，C错误；加入盐酸无明显现象，排除Ag＋等的干扰，再加入氯化钡有白色沉淀，说明有SO，D正确。 10．化学反应中绚丽的颜色变化往往展现了化学的神奇，体现了化学之美。下列变化中的a、b、c、d可以是混合物。下列关于物质类别或者反应类型的叙述一定正确的是(　　)A．变化①一定不属于氧化还原反应B．变化②得到的白色沉淀一定是硫酸盐C．物质c中一定不能含有铁红或磁性氧化铁D．物质d可能是某有机物的水溶液【答案】D【解析】变化①中若a是Cu(OH)2、CuO、Cu2(OH)2CO3，则反应为非氧化还原反应，若a是Cu2O或Cu和O2或Cu和H2O2等时，则变化①属于氧化还原反应，故A项错误；与稀硫酸反应得到的白色沉淀可能是由SO引起的，也可能是由H＋引起的，若是SO引起的，则白色沉淀是硫酸盐，若是H＋引起的，则白色沉淀可以是Al(OH)3，故B项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，若再加入还原剂铁单质就可以变成浅绿色，即c可以为铁红和铁的混合物或者磁性氧化铁和铁的混合物，C项错误；遇到稀硫酸变红色的可以是石蕊溶液，石蕊属于有机物，D项正确。【练提升】1．已知2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是(　　)A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊溶液先变红后褪色C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境【答案】A 【解析】A项，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置中的空气，避免空气中氧气的干扰，正确；B项，装置乙不能检验分解产生的SO2，产物中有SO3会对SO2的检验造成干扰，并且SO2只能使石蕊溶液变红，错误；C项，SO3易溶于水，当混合气体经过乙时，SO3会被吸收，所以要想检验SO3，应该把乙和丙的位置互换，错误；D项，装置丁中应该用饱和Na2SO3溶液，错误。2．下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是(　　)A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性：A>B>CD．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A【答案】A【解析】SO2与Fe3＋发生氧化还原反应生成Fe2＋，若二氧化硫足量，则溶液中无Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不变红色；若二氧化硫不足，则溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液显红色，A正确；方程式中电荷不守恒，B错误；溶液A转化为溶液B后溶液酸性增强，C错误；FeO与H＋反应生成Fe2＋，故溶液C不能转化为溶液A，D错误。3．下列实验操作、现象与结论均正确的是(　　)编号实验操作实验现象实验结论A向酸性KMnO4溶液中通入SO2紫红色褪去SO2具有漂白性B向CuSO4溶液中通入H2S出现黑色沉淀酸性：H2S>H2SO4C向碘水溶液中加入CCl4，振荡上层褪色，下层变紫碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度D向装有蔗糖的烧杯中加入浓H2SO4出现“黑面包”现象浓H2SO4具有吸水性【答案】C【解析】向酸性KMnO4溶液中通入SO2，紫红色褪去，体现SO2的还原性，故A错误；酸性：H2SI－>Cl－)。下列说法不正确的是(　　)A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液B．通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液【答案】A【解析】二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，所以此时不能选择NaOH标准液，A错误；通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出，B正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C正确；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准液，D正确。7．碳、硫的含量对钢铁性能影响很大，其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图：　　　(1)煅烧装置中采用纯氧，目的是________________。气体a的主要成分有________、CO2和未反应的O2。 (2)为充分吸收气体a，下列吸收装置中合适的是______(填标号)。(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b)，用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b，根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。①滴定时NaOH溶液置于________(填仪器名称)中，若以酚酞为指示剂，终点时的现象为________________________________________________________________________。②若称取1g钢样进行实验，滴定消耗0.01mol·L－1NaOH溶液2.0mL，则该钢样中硫的质量分数为________。(4)将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。①气体a通过B和C的目的是除去SO2，通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是________。②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________。【解析】(1)使用纯氧，目的是避免引入空气中的杂质，同时使燃烧更充分，确保碳和硫全部转化为气体，钢样煅烧后产生SO2、CO2以及未反应的O2，所以气体a的主要成分为SO2、CO2和O2。(2)为了防倒吸和安全起见，选择C或D装置最为合适。(3)①NaOH溶液为强碱溶液，应置于碱式滴定管中，酚酞遇碱变红，当终点时，硫酸被消耗完，溶液由无色变为浅红色并保持30秒不褪色；②由S～H2SO4～2NaOH可知，滴定消耗0.01mol·L－1NaOH溶液2.0mL，即0.01mol·L－1×2.0×10－3L＝2.0×10－5mol时，钢样中硫的物质的量为1.0×10－5mol，即质量为1.0×10－5mol×32g·mol－1＝3.2×10－4g，则该钢样中硫的质量分数＝×100%＝0.032%。(4)①MnO2和K2Cr2O7都是强氧化剂，由此可知该法是利用了SO2的还原性；②对比吸收瓶吸收二氧化碳前后的质量可以得出CO2的质量，从而知道钢样中碳的质量，进而求出钢样中碳的质量分数。【答案】(1)避免引入空气中的杂质，同时使燃烧更充分　SO2　(2)CD　(3)①碱式滴定管　溶液由无色变为浅红色并保持30秒不褪色　②0.032%　(4)①还原性　②吸收CO2气体前后吸收瓶的质量8．煤、石油、火柴等物品中均含有硫元素。某化学兴趣小组设计以下实验检验火柴头中含有硫元素，并检验SO2的性质。 方案1：取两只洁净的小烧杯，标记为A、B，在A烧杯中加入10mL0.01mol·L－1的酸性KMnO4溶液(加稀硫酸酸化)。将两根安全火柴伸入B烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(如图1)，待火柴头烧完，立即将安全火柴移出，迅速将B烧杯倒扣在A烧杯上，轻轻振荡A烧杯，出现____________________现象，说明火柴中含有硫元素；写出A烧杯中发生反应的离子方程式：__________________________________。化学兴趣小组同学经过讨论认为方案1存在操作不方便、烧杯内罩住的二氧化硫气体偏少使现象不明显、______________________________________________________________________________等缺点。经过讨论又设计了下面方案。方案2：①取2～3根干燥的普通安全火柴，用刀片削下几根火柴的火柴头，只削下“火药”；②将“火药”放入Y形管左边支管的底部，再将一张湿润的品红试纸粘在直管的内壁上；③然后用胶头滴管向右边支管里小心注入2～3mL高锰酸钾稀溶液，将侧面涂有少许凡士林的橡皮塞塞到试管口上，并将Y形试管固定到铁架台上，如图2所示(图中铁架台、夹持装置略去)进行实验。(1)此方案中高锰酸钾溶液不用硫酸酸化的原因是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)点燃酒精灯，用外焰加热左边支管里的火柴头，观察到________________________，说明有SO2生成。(3)待Y形试管冷却后，将其从铁架台上取下，轻轻振荡右边支管里的高锰酸钾稀溶液，立即褪为无色，说明SO2具有________________性。(4)设计实验证明褪色后的高锰酸钾溶液中含有SO(已知高锰酸钾在中性溶液中被还原为二氧化锰)：______________________________________________________________________。【答案】方案1:KMnO4溶液褪色　2MnO＋5SO2＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋　产生的二氧化硫气体会污染空气方案2：(1)对SO2生成的SO的检验产生干扰　(2)湿润的品红试纸褪色　(3)还原　(4)将冷却后Y 形管的右边支管里的液体进行过滤，取少量滤液于一支试管中，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液产生白色沉淀，说明含有SO【解析】方案1：高锰酸钾溶液与燃烧产生的SO2发生氧化还原反应而褪色，离子方程式为2MnO＋5SO2＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋；该实验产生的SO2没有被吸收容易产生污染。方案2：(1)后续要检验SO2生成的SO，用硫酸酸化高锰酸钾会干扰SO的检验。(2)SO2能使湿润的品红试纸褪色。(3)SO2与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色体现其还原性。(4)检验SO时需排除SO、CO等离子的干扰，具体操作为：将冷却后Y形试管的右边支管里的液体进行过滤，取少量滤液于一支试管中，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液产生白色沉淀，说明含有SO。9．根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去)。(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)。①连接仪器、________、加药品后，打开a、关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。②装置A中试剂是________。③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是__________________________________________________________________________________________________________。(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。①在(1)①操作后打开b，关闭a。②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现，化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________。③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。滴加的溶液氯水氨水沉淀的化学式写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________。 【解析】(1)Cu与浓硫酸反应生成SO2，SO2与NaHCO3饱和溶液反应生成CO2，气体通过酸性KMnO4溶液，除去CO2中的SO2后，再通入Na2SiO3溶液，若产生白色沉淀，则说明H2CO3的酸性强于H2SiO3，即C的非金属性强于Si。(2)利用反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O可说明SO2具有氧化性，SO2与BaCl2溶液不反应，滴入氯水后，SO2发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，故产生的沉淀为BaSO4；若滴加氨水，则SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3，SO与Ba2＋结合生成BaSO3沉淀。【答案】(1)①检验装置气密性②酸性KMnO4溶液③A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀(2)②2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O③BaSO4BaSO3Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－10．某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是_____________________________________________________________________________。(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行了实验探究。①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为________，装置C中品红溶液的作用是_______________________________________________________________________________；②装置D中加入的试剂为_________________________________________________________；③装置G中可能出现的现象为____________________________________________________；④装置H的作用为______________________________________________________________。(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证SO2具有氧化性的实验现象为____________________________________________；②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。【答案】(1)CO2　H2　铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气(2)①酸性KMnO4溶液(或其他合理答案也可)　验证SO2是否吸收完全②澄清石灰水③无水硫酸铜变蓝色④防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响H2的检验(3)①试管a中有淡黄色沉淀生成②Ⅱ　Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO【解析】(1)铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气，故制得的SO2中可能混有的杂质为CO2和H2。(2)①装置B中加入酸性KMnO4溶液能检验并吸收SO2，若SO2被吸收完全，装置C中品红溶液不褪色；②装置D中加入澄清石灰水，可检验气体中是否有CO2；③装置E中浓硫酸可干燥气体，装置F中CuO与H2反应生成H2O，G中无水硫酸铜吸收水蒸气后变蓝色；④装置H装有干燥剂，其作用为防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响H2的检验。(3)①Na2S和SO2发生氧化还原反应生成S，故试管a中有淡黄色沉淀生成；②方案Ⅱ合理，SO2被氧化生成SO，和Ba2＋反应生成白色沉淀，据此能证明SO2的还原性，试管b中发生反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。