（北京专用）2020届高考化学一轮复习专题八硫及其化合物课件.pptx

专题八 硫及其化合物,高考化学 (北京专用),五年高考,A组 自主命题北京卷题组,考点 硫及其化合物,1.(2017北京理综,10,6分)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是 ( ),答案 C SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,与KMnO4发生了氧化还原反应。,易混易错 A项有一定的干扰性,有些考生会误认为白色沉淀为BaSO3而错选A。,2.(2019北京理综,28,16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 (1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应, 得到无色溶液A和白色沉淀B。 浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。 试剂a是 。 (2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料: Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水),写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式: 。 加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有 Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。 (3)根据沉淀F的存在,推测S 的产生有两个途径: 途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。 途径2:实验二中,S 被氧化为S 进入D。 实验三:探究S 的产生途径 向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有 ;取上层清液继续滴加 BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由: 。 实验三的结论: 。,实验二:验证B的成分,(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 。 (5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物 放置一段时间,有Ag和S 生成。 (6)根据上述实验所得结论: 。,答案 (1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O 饱和NaHSO3溶液 (2)Ag2SO3+4NH3H2O 2Ag(NH3 +S +4H2O H2O2溶液,产生白色沉淀 (3)Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4 途径1不产生S ,途径2产生S (4)2Ag+SO2+H2O Ag2SO3+2H+ (6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和S 的速率,碱性溶液中 S 更易被氧化为S,解析 本题是一道综合性实验题,考查了SO2气体的制备、SO2气体的性质及物质性质的探 究。试题全面考查了实验与探究的能力,并借助实验形式考查学生分析和解决化学问题的能 力。试题以科学研究的一般过程展开,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养及创新思 维、创新意识的价值观念。 (1)Cu和浓H2SO4反应时会有硫酸酸雾形成,饱和NaHSO3溶液的作用是除去SO2中的H2SO4酸 雾。 (2)沉淀D中加过量稀盐酸后过滤得到滤液E,滤液E中含有BaCl2和少量H2SO3,加入H2O2溶液 产生白色沉淀即可证明H2SO3存在。 (3)Ag2SO4是微溶物,A中会含有少量的Ag+和S 。 (6)由实验二知,SO2通入AgNO3溶液中主要生成Ag2SO3沉淀,由(5)知,混合物放置一段时间有Ag 和S 生成,则可得在实验条件下,SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和S 的 速率;由实验二分析知,碱性溶液中S 更易被氧化为S 。,审题技巧 解答该题时要突破思维定式,亚硫酸是弱酸,通常在酸性环境下不能生成亚硫酸盐 沉淀,但是亚硫酸银是个例外。,3.(2016北京理综,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性 质和盐溶液间反应的多样性。,(1)经检验,现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象: 。 (2)经检验,现象的棕黄色沉淀中不含S ,含有Cu+、Cu2+和S 。 已知:Cu+ Cu+Cu2+,Cu2+ CuI(白色)+I2。 用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 。,通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和S 。 a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是 。 b.证实沉淀中含有Cu2+和S 的理由是 。 (3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象的白色沉淀中无S ,该白色沉淀既能溶 于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。 推测沉淀中含有亚硫酸根和 。 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:.被Al(OH)3所吸附;.存在于铝的碱式盐 中。对假设设计了对比实验,证实了假设成立。 a.将对比实验方案补充完整。,步骤一: 步骤二: (按上图形式呈现)。 b.假设成立的实验证据是 。 (4)根据实验,亚硫酸盐的性质有 。盐溶液间反应的多样性与 有关。,答案 (1)2Ag+S Ag2SO3 (2)析出红色固体 a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,S 转化为S (3)Al3+、OH- a. b.V1明显大于V2 (4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件,解析 (2)题中明确告知棕黄色沉淀中含有Cu+、Cu2+和S ,证实含有Cu+的实验现象不能 答溶液出现蓝色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也进入了溶液。A是BaSO4沉淀,则试剂1 的作用是检验上层清液中是否含有S ,但检验S 时要防止S 的干扰,所以试剂1应是HCl 和BaCl2溶液;上层清液中没有检出I2,可知I2和S 反应生成了I-和S 。 (3)由题中信息可推知,沉淀中还含有Al3+、OH-。在对比实验中要将Na2SO3溶液更换成一 种碱,这样就不会生成碱式盐,考虑到Al(OH)3的两性特征,NH3H2O是最好的选择,步骤一中白 色沉淀的成分是碱式亚硫酸铝,在其中加入NaOH溶液,沉淀不会马上溶解,而是先与OH-反应 生成Al(OH)3沉淀,这就导致了V1大于V2,通过这一实验事实,即可证实假设成立。,思路分析 (3)设计实验方案时,注意控制变量思想的应用。,评析 该题将离子反应、氧化还原反应及实验中的物质检验等考点综合在一起,综合性强, 思维容量大,试题也存在一定的难度,实验过程由定性到定量,难度梯度明显,具有很好的区分度。,4.(2011北京理综,27,15分)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色 BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。,实验操作和现象:,(1)A中反应的化学方程式是 。 (2)C中白色沉淀是 ,该沉淀的生成表明SO2具有 性。 (3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 。 (4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。 为证实各自的观点,在原实验基础上: 甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是 ; 乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 。 进行实验,B中现象:,检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因: 。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论 是 。,答案 (1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO+O2 2NO2 (4)通N2一段时间,排除装置中的空气 饱和NaHSO3溶液 甲:S +Ba2+ BaSO4,乙:2Ba2+2SO2+O2+2H2O 2BaSO4+4H+,白雾的量远多于装 置中O2的量 (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀,解析 (2)SO2进入C中,在酸性条件下N 将SO2氧化成S ,所以C中的沉淀是BaSO4。 (3)N 将SO2氧化成S 的同时,本身被还原成NO,NO与O2反应生成NO2而使气体呈浅棕色。 (4)甲认为是空气参与了反应,要证明这个问题需要将装置中的空气排走;乙认为是白雾(硫 酸酸雾)参与了反应就需要除去白雾。 由B中的现象可知甲、乙两同学的观点都是正确的,两实验产生白色沉淀的量不同说明氧 气和白雾的量不同,白雾的量多于O2的量。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验,B中无沉淀,证明了SO2不与BaCl2发生反应。,评析 确定白雾的成分是解题的关键,这个问题解决不了,后面几问就很难突破。另外,在定 性实验中引入定量因素是该题的一个亮点。,1.(2019上海选考,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是 ( ) A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡 C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡,答案 B 若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检验步骤:取少 量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸至无气泡冒出后,再滴入少量 BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分变质。,考点 硫及其化合物,B组 统一命题、省（区、市）卷题组,2.(2019江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 ( ) A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥 B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈 C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白 D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝,答案 B 本题涉及的考点是常见化合物的性质及其应用,通过性质与应用是否相符的判断, 考查了分析和解决化学问题的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养;以常见物质 的性质推测其应用,体现了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。 A项,NH4HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系,错误;B项,铁锈的主要成分是Fe2O3nH2O, H2SO4具有酸性,可以将铁锈溶解,正确;C项,SO2具有漂白性,可用于纸浆漂白,错误;D项,Al2O3 是离子化合物,可用于电解冶炼铝,错误。,3.(2018课标,27,14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回 答下列问题: (1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为: pH=4.1时,中为 溶液(写化学式)。 工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是 。 (3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为 。电解后, 室的NaHSO3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。,(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样 品,用0.010 00 molL-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中Na2S2O5的残留量为 gL-1(以SO2计)。,答案 (1)2NaHSO3 Na2S2O5+H2O (2)NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 (3)2H2O-4e- O2+4H+ a (4)S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+ 0.128,解析 (1)NaHSO3与Na2S2O5中硫元素化合价均为+4价,根据观察法配平反应方程式:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。 (2)中所得溶液的pH=4.1,硫元素的存在形式应为HS ,故中为NaHSO3溶液。 过程是利用Na2CO3与NaHSO3反应转化为Na2SO3,过程利用SO2与Na2SO3反应生成 NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3,制得高浓度的NaHSO3溶液,更有利于Na2S2O5的制备。 (3)根据题给装置图可知左侧为阳极,溶质为H2SO4,实际放电的是水电离出的OH-,电极反应式 为2H2O-4e- O2+4H+。电解过程中,阳离子(H+)向右侧移动,则a室中S +H+ HS , NaHSO3浓度增大。,(4)Na2S2O5作食品的抗氧化剂,则具有强还原性,被氧化为S ;S2 2S ,I2 2I-,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平反应的离子方程式:S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+。 根据滴定反应的离子方程式及硫原子守恒可得如下关系式: 2SO2 S2 2I2 64 g 1 mol,m(SO2) 0.010 00 molL-10.010 00 L m(SO2)=6.410-3g 则样品中Na2S2O5的残留量为 =0.128 gL-1。,4.(2017天津理综,10,14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方 法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。 .H2S的除去 方法1:生物脱H2S的原理为: H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O (1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍,该菌的作用是 。 (2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率 下降,其原因是 。,方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S (3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分 子式为 。 .SO2的除去 方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液 Na2SO3溶液 (4)写出过程的离子方程式: ;CaO在水中存在如下转化:,CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) 从平衡移动的角度,简述过程 NaOH再生的原理 。 方法2:用氨水除去SO2 (5)已知25 ,NH3H2O的Kb=1.810-5,H2SO3的 =1.310-2、 =6.210-8。若氨水的浓度为 2.0 molL-1,溶液中的c(OH-)= molL-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0 10-7 molL-1时,溶液中的c(S )/c(HS )= 。,答案 (14分)(1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) (3)H2SO4 (4)2OH-+SO2 S +H2O S 与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 (5)6.010-3 0.62,解析 (1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。 (2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为30 、pH=2;温度过高易使蛋白质变性而失去活性。 (3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,反应的化学方程式为4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为 H2SO4。 (5)由Kb=1.810-5= ,得c(OH-)=6.010-3 molL-1; =6.210-8= ,25 时c(OH-)=1.010-7 molL-1的溶液呈中性,则c(H+)=1.010-7 molL-1,解得 c(S )/c(HS )=0.62。,1.(2013广东理综,11,4分)下列措施不合理的是 ( ) A.用SO2漂白纸浆和草帽辫 B.用硫酸清洗锅炉中的水垢 C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+,考点 硫及其化合物,C组 教师专用题组,答案 B SO2有漂白性,能漂白纸浆等物质,A项正确;水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2, CaCO3+H2SO4 CaSO4+CO2+H2O,CaSO4是一种微溶物,会覆盖在水垢的表面阻碍反应进 一步进行,B项错误;2C+SiO2 Si+2CO是工业上制粗硅的主要反应,C项正确;S2-能与Cu2+、 Hg2+反应生成沉淀,D项正确。,2.(2015福建理综,23,15分)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。 (1)硫离子的结构示意图为 。 加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 。 (2)25 ,在0.10 molL-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与 c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。 pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= molL-1。,某溶液含0.020 molL-1 Mn2+、0.10 molL-1 H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。已 知:Ksp(MnS)=2.810-13 (3)25 ,两种酸的电离平衡常数如下表。,HS 的电离平衡常数表达式K= 。 0.10 molL-1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。,答案 (1) C+2H2SO4(浓) 2SO2+CO2+2H2O (2)0.043 5 (3) 或 c(Na+)c(S )c(OH-)c(HS )c(H+) 或Na+S OH-HS H+ H2SO3+HC HS +CO2+H2O,解析 (1)硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓H2SO4,其具有强氧化性,与木炭 发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O。(2)观察图像知,pH=13 时,c(S2-)=5.710-2molL-1,由硫原子守恒知,c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 molL-1,代入数据得c(H2S)+ c(HS-)=0.1 molL-1-c(S2-)=0.1 molL-1-5.710-2 molL-1=0.043 molL-1;当Mn2+开始沉淀时,溶液中 c(S2-)= = molL-1=1.410-11 molL-1,观察图像知,此时pH=5。(3)在0.10 molL-1 Na2SO3溶液中存在:S +H2O HS +OH-(主要),HS +H2O H2SO3+OH-(次要),H2O H+OH-(水的电离平衡),故离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(S )c(OH-)c(HS ) c(H+);结合表中数据知,酸性:H2SO3H2CO3HS HC ,故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应 的主要离子方程式为H2SO3+HC HS +CO2+H2O。,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,考点 硫及其化合物,1.(2019北京西城期末,2)化学与人类生活密切相关。下列说法中不正确的是 ( ) A.二氧化硫可作食品防腐剂 B.碘酸钾可作食盐的添加剂 C.晶体硅可作光导纤维 D.小苏打溶液可治疗服用阿司匹林引起的水杨酸中毒,答案 C A项,二氧化硫可以用作食品防腐剂;B项,碘酸钾可以用作食盐的添加剂,补充碘含 量;C项,光导纤维的主要成分是二氧化硅;D项,小苏打是碳酸氢钠的俗称,水解使溶液显碱性, 可用于中和水杨酸。,解题关键 本题综合考查元素化合物知识,侧重于化学与生活、生产的考查,明确各元素化合 物的性质是解题关键。,2.(2019北京石景山一模,7)向下列溶液中通入SO2,其中SO2的作用与SO2使酸性KMnO4溶液褪 色原理相同的是 ( ) A.溴水褪色 B.品红溶液褪色 C.NaOH酚酞溶液褪色 D.石蕊溶液变红,答案 A A项,SO2使溴水褪色发生了反应:Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBr,SO2被Br2氧化,从 而使溴水褪色,体现了SO2的还原性,与SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同;B项,SO2能使 品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性;C项,通入SO2,NaOH酚酞溶液褪色,与SO2是酸性氧化物有 关;D项,通入SO2,石蕊溶液变红,与SO2是酸性氧化物有关。,解题关键 本题考查二氧化硫的性质,把握物质的性质、发生的反应与反应现象为解题关键, 侧重分析与应用能力的考查,注意漂白性的判断。,3.(2019北京十中月考,9)下列事实中,能用同一化学原理解释的是 ( ) A.氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色 B.二氧化硫和乙烯都能使溴水褪色 C.二氧化硫和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.大量Na2SO4和甲醛都能使蛋白质从溶液中析出,答案 C A项,二氧化硫与有色物质化合生成无色物质,而氯气与水反应生成的HClO具有强 氧化性而使品红溶液褪色,二者原理不同;B项,二氧化硫和乙烯都能使溴水褪色,前者是发生氧 化还原反应,后者是发生加成反应,二者原理不同;C项,二氧化硫和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶 液褪色,都发生了氧化还原反应,二者原理相同;D项,大量硫酸钠使蛋白质发生盐析,甲醛使蛋 白质发生变性,二者原理不同。,4.(2019北京朝阳期末,10)硫元素的几种化合物存在下列转化关系: 浓硫酸 SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3 S 下列判断不正确的是 ( ) A.反应中浓硫酸作氧化剂 B.反应表明SO2有酸性氧化物的性质 C.反应的原子利用率是100% D.反应中稀硫酸作还原剂,答案 D A项,反应中铜与浓硫酸反应,浓硫酸作氧化剂将单质铜氧化为Cu2+;B项,反应 为酸性氧化物+碱 盐+水,SO2体现了酸性氧化物的性质;C项,反应为Na2SO3+S Na2S2O3,该反应原子利用率是100%;D项,反应为S2 +2H+ SO2+S+H2O,S2 自身发 生歧化反应,稀硫酸既不作氧化剂也不作还原剂。,解题关键 本题考查物质的性质,侧重分析与应用能力的考查,注意氧化还原反应的判断,把握 物质的性质、发生的反应、元素的化合价变化为解题关键。,5.(2018北京朝阳期中,8)依据下列实验事实不能得出相应结论的是 ( ),答案 D 相同条件下,用稀硫酸洗涤BaSO4所造成的损失比用蒸馏水洗涤少,是因为稀硫酸 中S 浓度较大,使BaSO4的溶解平衡逆向移动。,6.(2017北京朝阳二模,9)某同学利用下图装置探究SO2的性质。 下列有关反应的方程式,不正确的是 ( ) A.中溶液显红色的原因:C +H2O HC +OH- B.中溶液红色褪去的原因:2SO2+C +H2O CO2+2HS C.中溶液显黄绿色的原因:Cl2+H2O HCl+HClO D.中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,答案 C C项,饱和氯水显黄绿色是因为含有Cl2,Cl2与水的反应为可逆反应,即Cl2+H2O HCl+HClO。,7.(2019北京西城二模,11)某小组利用下面的装置进行实验,、中溶液均足量,操作和现象 如下表。,资料:CaS遇水完全水解 由上述实验得出的结论不正确的是 ( ) A.中白色浑浊是CaCO3 B.中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+ CuS+2H+ C.实验中CO2过量发生的反应是:CO2+H2O+S2- C +H2S D.由实验和不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱,答案 C A项,CaS遇水完全水解,中白色浑浊遇酸冒气泡,是CaCO3,正确;B项,中发生反 应:H2S+Cu2+ CuS+2H+,使得溶液的pH降低,正确;C项,CO2过量,发生的反应是2CO2+2H2O+ S2- 2HC +H2S,错误;D项,根据实验、中现象:中通二氧化碳有H2S生成,中通H2S 有二氧化碳生成,不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱,正确。,8.(2018北京朝阳期中,17)SO2是一种重要的化工原料,其合理利用以及废气处理一直是化工研 究的热点。 (1)利用反应SO2+MnO2 MnSO4可以制备高纯MnSO4,实验装置如下图: (夹持及加热装置略) 用化学方程式表示石灰乳的作用: 。,一段时间后,测得反应后溶液中的n(S )明显大于n(Mn2+),说明原因: 。 (2)SO2可用于处理含Cr2 的废水,最后转化为正三价铬沉淀除去。一种处理流程如下: SO2 NaHSO3 Na2SO4 当0.1 mol SO2参与反应时,理论上能得到 mol NaHSO3。 NaHSO3溶液显酸性,其原因是 。 NaHSO3与Cr2 反应时,二者物质的量之比为 。,图2 请结合电极反应式解释溶液C可以循环利用吸收SO2的原因: 。,图1,(3)用Na2SO4溶液吸收工业烟气中的低浓度SO2,采用阳离子膜电解法,严格控制电压,电解吸收 液制成产品硫和O2。工作原理示意图如图1,阴极区和阳极区溶液的pH随时间的变化关系如 图2:,答案 (1)SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O或2SO2+2Ca(OH)2+O2 2CaSO4+2H2O 在溶液中,空气中的O2将SO2氧化为H2SO4 (2)0.2 在溶液中,HS 既存在电离,又存在水解:HS H+S ,HS +H2O H2SO3+OH-,且 其电离程度大于水解程度 31 (3)阴极发生反应:SO2+4H+4e- S+2H2O,溶液C酸性减弱,可以循环利用吸收SO2,解析 (1)分析实验装置图知,石灰乳的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,反应方程式 为SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O或2SO2+2Ca(OH)2+O2 2CaSO4+2H2O; 在三颈烧瓶的溶液中,空气中的O2可将SO2氧化为H2SO4,故反应一段时间后,测得反应后溶液 中的n(S )明显大于n(Mn2+)。 (2)由反应Na2SO3+H2O+SO2 2NaHSO3知,当0.1 mol SO2参与反应时,理论上能得到0.2 mol NaHSO3; 在NaHSO3溶液中,HS 既存在电离平衡:HS H+S ,又存在水解平衡:HS +H2O H2SO3+OH-,且HS 的电离程度大于水解程度,故NaHSO3溶液显酸性; NaHSO3与Cr2 反应时,NaHSO3被氧化为Na2SO4,Cr2 被还原为Cr3+,依据得失电子守恒知, 二者物质的量之比为31。,9.(2017北京东城二模,28)资料显示“强酸性或强碱性溶液可使品红溶液褪色”。某兴趣小组 探究SO2使品红溶液褪色的原因,实验如下。 .探究体现漂白性的主要微粒 实验一:将SO2分别通入0.1%品红水溶液和0.1%品红乙醇溶液中,观察到前者褪色而后者不褪 色。 实验二:,(1)SO2水溶液中含 的微粒有 。 (2)NaHSO3溶液显酸性的原因是 (用平衡原理解释)。 (3)实验d的目的是 。 (4)由实验一、二可知:该实验条件下,SO2使品红溶液褪色时起主要作用的微粒是 。 .探究褪色过程的可逆性 (5)甲同学:向a实验后的无色溶液中滴入NaOH溶液至pH=10时,溶液颜色不变。 乙同学:向a实验后的无色溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10时,生成白色沉淀,溶液变红。 实验方案合理的是 (选填“甲”或“乙”)。结合离子方程式说明其原因是 。 (6)丙同学利用SO2的还原性设计并完成了下列实验,得出结论:该褪色过程是可逆的。,步骤一,中反应的化学方程式是 。 将步骤二中的实验方案补充完整(按步骤一的形式呈现): 。,答案 (1)SO2、H2SO3、HS 、S (2)HS 存在:HS H+S 和HS +H2O H2SO3+OH-,HS 的电离程度大于水解程度 (3)证明该实验条件下OH-对品红褪色不产生干扰 (4)S (5)乙 S 能使品红褪色,因SO2+2OH-+Ba2+ BaSO3+H2O,可以排除S 的干扰 (6)I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI ,解析 (1)SO2溶于水,一部分与水反应生成H2SO3,H2SO3分步电离生成HS 、S ,故SO2水溶 液中含 的微粒有SO2、H2SO3、HS 、S 。 (2)在NaHSO3溶液中存在HS 的电离平衡HS H+S 和水解平衡HS +H2O H2SO3+OH-,由于HS 的电离程度大于水解程度,故NaHSO3溶液显酸性。 (3)因为强碱性溶液也可使品红溶液褪色,通过实验d可排除该实验条件下OH-对品红褪色的干扰。 (4)由两组实验可知,该实验条件下,起主要作用的微粒是S 。 (5)S 可以使品红溶液褪色,加入Ba(OH)2溶液后发生反应SO2+2OH-+Ba2+ BaSO3+H2O, 可以排除S 的干扰。 (6)步骤二中应先加入2滴品红溶液得到无色溶液,然后向无色溶液中加入碘酒,再用NaOH溶液 调pH=2,若红色恢复,即可证明该褪色过程是可逆的。,审题技巧 认真读题,注意控制变量思想在探究型实验中的应用。,知识拓展 控制变量法思路总结: 实验结论,B组 20172019年高考模拟专题综合题组 时间:45分钟 分值:85分 一、选择题(每小题6分,共24分),1.(2019北京东城期末,9)同学们用如下所示实验,探究SO2及其水溶液的性质:,下列说法正确的是 ( ) A.的溶液呈酸性,是由于SO2+H2O H2SO3 2H+S B.中品红溶液褪色,不足以证明具有漂白性的是SO2 C.中溶液恢复红色,一定是H2SO3分解造成的 D.上述实验涉及SO2的溶解性和强氧化性,答案 B A项,H2SO3是二元弱酸,分步电离且以第一步电离为主:H2SO3 H+HS ;B项,品 红溶液褪色,说明溶液中某微粒具有漂白性,这种微粒可能是SO2,也可能是H2SO3、HS 等;C 项,中溶液恢复红色,可能是H2SO3分解造成的,也可能是不稳定的无色化合物分解造成的;D 项,上述实验涉及了SO2的溶解性和漂白性。,思路分析 SO2作为酸性氧化物,具有酸性氧化物的共性。SO2还具有漂白性、较强的还原性 和较弱的氧化性。,易错警示 由现象得出结论时,要环环相扣,不要将平时学习的结论想当然代入。,2.(2019北京通州期末,12)如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定 装置未画出。下列有关说法正确的是 ( ) A.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液,均可证明SO2有还原性 B.关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中每消耗1 mol Na2O2,转移电子数为NA C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水 D.实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性,答案 A A项,因酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液均具有强氧化性,均可与二氧化硫发生氧化还 原反应,均可证明SO2有还原性;B项,关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中发生反应:SO2+Na2O2 Na2SO4,每消耗1 mol Na2O2,转移电子数为2NA;C项,饱和石灰水浓度较低,不能用于尾气吸 收;D项,实验过程中不能体现硫酸的强氧化性。,思路分析 由实验装置可知,装置A中制备二氧化硫,试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液,均 可证明SO2有还原性,C、E中可用氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气,B中SO2与 Na2O2反应生成硫酸钠,以此解答该题。,解题关键 把握制备原理、物质的性质、实验装置的作用为解题关键。,3.(2018北京房山一模,12)某同学探究SO2使品红溶液褪色的过程,将SO2通入水中得到pH=2的 溶液A,后续操作如下,下列说法不正确的是 ( ),A.溶液A的pH=2的原因是:SO2+H2O H2SO3 H+HS B.实验1、实验2均体现了SO2的还原性和漂白性 C.经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的 D.实验2中加入NaOH溶液调节pH=2的原因是排除H+浓度变化产生的干扰,答案 B A项,溶液A的pH=2的原因是二氧化硫溶于水生成的亚硫酸能够部分电离出氢离子 和亚硫酸氢根离子,即SO2+H2O H2SO3 H+HS ;B项,实验1中向溶液A中加入碘酒得 到无色溶液,说明发生了反应SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,体现了SO2的还原性,调节pH=2后滴 加品红溶液,得到红色溶液,说明SO2已经被I2完全氧化,实验1中没有体现SO2的漂白性;C项,经 实验1、2对比可知,品红溶液褪色的过程是可逆过程;D项,实验2中加入NaOH溶液调节pH=2 的原因是排除H+浓度变化产生的干扰。,解题关键 熟练掌握二氧化硫的化学性质,并能利用二氧化硫的化学性质分析实验现象是解 答本题的关键。,4.(2017北京海淀期末,4)某同学进行SO2的性质实验,在点滴板a、b、c处分别滴有不同的试剂, 再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后,在整个点滴板上盖上培养皿,一段时间后观察到的实 验现象如下表所示。,下列说法正确的是 ( ) A.浓硫酸与Na2SO3固体发生了氧化还原反应 B.a、b均表明SO2具有漂白性 C.c中只可能发生反应:SO2+2OH- S +H2O D.c中所得溶液的离子间一定存在关系:c(Na+)+c(H+)=2c(S )+c(HS )+c(OH-),答案 D A项,浓硫酸与Na2SO3固体的反应属于复分解反应;B项,品红溶液褪色表明SO2具有 漂白性,酸性KMnO4溶液褪色表明SO2具有还原性;C项,发生的反应还可能为SO2+OH- HS ; D项,由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=2c(S )+c(HS )+c(OH-)。,审题技巧 在点滴板上,亚硫酸钠固体和浓硫酸发生反应生成二氧化硫气体,盖上培养皿,二氧 化硫在培养皿内扩散后,可以与a、b、c处的试剂发生反应。,思路分析 二氧化硫使品红溶液褪色表现漂白性,使酸性高锰酸钾溶液褪色表现还原性,使滴 有酚酞的氢氧化钠溶液褪色表现酸性氧化物的通性。,二、非选择题(共61分),5.(2019北京中央民族大学附中月考,16)(10分)煤燃烧产生的烟气中含有的SO2是大气的主要 污染物之一。减少煤燃烧对大气造成的污染,应从多方面采取措施。 (1)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。 一种烟气脱硫技术是向煤中加入适量石灰石,可大大减少燃烧产物中SO2的含量,最后生成 CaSO4,该反应的化学方程式为 。 煤炭中以FeS2(铁元素为+2价)形式存在的硫,可以采用微生物脱硫技术脱去,其原理如下: FeS2 Fe2+、S Fe3+、S 1 mol FeS2完全转化为Fe3+ 和S 时,FeS2与O2的物质的量之比为 。 (2)燃煤后的烟气脱硫方法之一是利用天然海水的碱性吸收烟气中的SO2并转化为无害的S , 其流程如下:,海水中碳元素主要以HC 的形式存在。用离子方程式表示海水呈碱性的原因: 。 研究表明,进入吸收塔的海水温度越低,SO2的脱除效果越好,主要原因是,。 从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HS ,排入曝气池进行处理时,需要鼓入大量空 气。空气的作用是 。,答案 (每空2分)(1)2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2 415 (2)HC +H2O H2CO3+OH- 海水温度越低,SO2在其中的溶解度越大(其他答案合理均可) 将HS 氧化 为S,解析 (1)向煤中加入石灰石起固硫的作用,反应的化学方程式是2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2;1 mol FeS2被氧气氧化完全转化为Fe3+和S 时,铁元素由+2价变为+3价,硫元 素由-1价变为+6价,共转移电子15 mol,氧气被还原后氧元素由0价变为-2价,因此1 mol O2反应 时得到4 mol电子,根据得失电子守恒可得,参加反应的FeS2与O2的物质的量之比为415。 (2)海水中碳元素主要以HC 的形式存在,HC 水解使海水呈碱性,故海水呈碱性的原因为 HC +H2O H2CO3+OH-;海水温度越低,SO2在其中的溶解度越大,故进入吸收塔的海水 温度越低,SO2的脱除效果越好;从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HS ,排入曝气 池进行处理时,需要鼓入大量空气,将HS 氧化为S 。,6.(2019北京东城期末,17)(13分)含SO2废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。 (1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有 亿吨SO2排放到大气中(假设S全部转化为SO2)。 (2)下列物质中,能吸收SO2的有 (填序号)。 a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.生石灰 d.Na2CO3溶液 (3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收烟气中的SO2并制备(NH4)2SO3H2O过程 如下: 已知:,“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比变 (填“大”或 “小”)。 (NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是 。 用不同的溶液A吸收SO2时,SO2吸收率和放空废气含NH3量的变化如下图。,解释图中放空废气含NH3量增大的原因:随n(NH4)2SO3n(NH4HSO3)的增大, 。 注:不同溶液A的体积相同,所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同。 “制备”过程中,溶液B中发生的反应方程式是 。 (4)检验产品(NH4)2SO3H2O中含有少量S 的方法如下:取少量产品加水溶解, (将实验操作和现象补充完整)。,答案 (除特殊标注外,每空2分)(1)0.32(1分) (2)abcd (3)小 S 和N 都水解,前者程度更大,使溶液中c(OH-)c(H+) 溶液中c(N )和 c(OH-)均增大,使N +H2O NH3H2O+H+平衡向右移动,促使NH3逸出 NH4HCO3+ NH4HSO3 (NH4)2SO3H2O+CO2 (4)加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,解析 (1)直接以亿吨作为单位进行计算,相同物质的量时,SO2的质量恰是S的2倍,所以生成的 二氧化硫的质量为8亿吨2%2=0.32亿吨。 (2)SO2与所给的四种物质都能反应,四种物质都能吸收SO2。 (3)“吸收”的过程就是溶液中(NH4)2SO3转化为NH4HSO3的过程,所以“吸收”过程中,溶液 中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比将变小; N +H2O NH3H2O+H+,S +H2O HS +OH-,溶液呈碱性,说明S 的水解程度比 N 的水解程度大,使溶液中c(OH-)c(H+); 从N 水解平衡移动的角度来解释,随着n(NH4)2SO3n(NH4HSO3)的增大,溶液中c(N ) 和c(OH-)均增大,使N +H2O NH3H2O+H+平衡向右移动,促使溶液中的NH3逸出; 溶液B中有(NH4)2SO3和NH4HSO3,加入NH4HCO3溶液,只有NH4HSO3与其反应,反应方程式为 NH4HCO3+NH4HSO3 (NH4)2SO3H2O+CO2。 (4)检验S ,通常要先加过量的盐酸,排除干扰离子,再加BaCl2溶液进行检验。,易错警示 检验S 的误区:只加可溶性钡盐,不酸化,误将C 、S 等干扰离子判断成S ;误将Ag+判断成S ,如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含S ,其错误是未注意溶液中含Ag+时也会产生同样的现象Ag+Cl- AgCl(白色);误将S 判断成S :如先用稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有S ,该错误是未注意N 在酸性环境中具有强氧化性,能将S 氧化成S 。,7.(2018北京西城一模,25)(12分)为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出了若干烟气 “脱硫”“脱硝”的方法。 (1)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是 。 (2)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无 害化处理。NH3还原NO的化学方程式是 。 (3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的 SO2、NO转化为S 、N ,均为放热反应。 在下图中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。,NaClO溶液吸收烟气中SO2的