第三章-自然界中的元素-3硫及其化合物高三用.doc

学大教育硫及其重要化合物【高考目标定位】考纲导引考点梳理1. 了解硫元素单质及其化合物的主要性质及应用。2. 了解硫元素单质及其化合物对环境质量的影响。1. 硫。2. 二氧化硫和三氧化硫。3. 硫的氧化物对大气的污染。4. 硫酸。【考纲知识梳理】硫及其化合物相互转化关系【要点名师精解】一、硫及其重要化合物的主要性质及用途1、硫（1）物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。（2）化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）2Na+S=Na2S （剧烈反应并发生爆炸） 2Al+3S Al2S3（制取Al2S3的唯一途径） Fe+S FeS（黑色）2Cu + S Cu2S（黑色）与非金属反应 S+O2 SO2 S+H2 H2S（说明硫化氢不稳定）与化合物的反应S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2+2H2OS+2H2SO4（浓） 2SO2+2H2O3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O（用热碱溶液清洗硫）（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。2、硫的氢化物硫化氢的制取：Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S（不能用浓H2SO4或硝酸，因为H2S具有强还原性）H2S是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。硫化氢的化学性质A可燃性：当2/1时，2H2S+O2 2S+2H2O（H2S过量） 当2/3时，2H2S+3O22SO2+2H2O（O2过量） 当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2B强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。C不稳定性：300以上易受热分解H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。例1：室温时，H2S和O2的混合气体100mL，点燃后充分反应，剩余25mL，求H2S和O2的体积比。解析：剩余的25mL气体可能是什么？H2S O2和SO2 SO2若H2S过量，余25mL H2S 则参加反应的=75mL=50mL=75mL=25mL :=（50+25）:25=3:1若为O2和SO2 则O2过量，据：2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O V 2 3 2 32LH2S完全反应，体积减少3L，现减少100mL-25mL=75mL则需H2S的体积为75mL=50mL，O2的体积为75mL，75mL+50mL100mL，不可能。两种反应物完全反应，产物为S、SO2和H2O设H2S的体积为aO2的体积为b则aH2S+bO2=（a-b）S+（b-）SO2+aH2Oa=50mL b=50mL 体积比为1:1 3、硫的氧化物（1）二氧化硫：SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。SO2有强还原性 常见氧化剂（见上）均可与SO2发生氧化一还原反应 如：SO2 + Cl 2 +2H2O = H2SO4 + 2HClSO2也有一定的氧化性 2H2S + SO2 = 3S +2H2OSO2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应） 实验室制法：Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO3 + H2O +SO2 或Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + 2H2O + SO2（2）三氧化硫：是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。（3）比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体.熔点（16.8）与水反应SO2+H2O H2SO3 中强酸CO2+H2O H2CO2 弱酸SO3+H2O=H2SO4(强酸)与碱反应Ca(OH)2 CaSO3 Ca(HSO3)2清液 白 清液Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2清液 白 清液SO3+Ca(OH)2=CaSO4(微溶)紫色石蕊变红变红变红品红褪色不褪色不褪色鉴定存在能使品红褪色又能使清石灰变浑浊不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊氧化性SO2+2H2S=2S+2H2OCO2+2Mg = 2MgO+CCO2+C = 2CO还原性有无与Na2O2作用Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3=2NaSO4+O2（4）酸雨的形成和防治酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。硫酸型酸雨的形成过程为：气相反应：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反应：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。总反应：硝酸型酸雨的形成过程为：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。酸雨危害：直接引起人的呼吸系统疾病；使土壤酸化，损坏森林；腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。在含硫矿物燃料中加生石灰，及时吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用烟气脱硫技术，用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环，吸收烟气中的SO2，其反应方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2和CO，它们都是大气的污染物,在773和催化剂(铝矾土)的作用下，使二者反应可收回大量的硫黄，其反应原理为：SO2+2CO=S+CO24、硫酸稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性： SO42的鉴定（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag、PO43等）：待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）硫酸的用途：制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，用于铅蓄电池，作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。二、硫酸的工业制法接触法1、生产过程:三阶段SO2制取和净化SO2转化为SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程4FeS2(s)11O2(g) = 2Fe2O3(s)8SO2(g)；H=-3412 kJ/mol2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)；H-196.6 kJ/molSO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)；H=-130.3 kJ/mol三设备沸腾炉接触室吸收塔有关原理矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面，加快反应速率逆流原理(热交换器)目的: 冷热气体流向相反，冷的SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.逆流原理(98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全)设备中排出的气 体炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)净化气:SO2.N2.O2SO2、O2、N2、SO3尾气：SO2及N2、O2不能直接排入大气中说 明矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”H2O气:腐蚀设备、影响生产反应条件理论需要：低温、高压、催化剂；实际应用：400500、常压、催化剂实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收2、尾气处理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3 三、氧族元素1、氧族元素比较：原子半径 OSSeTe单质氧化性 O2SSeTe单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色单质状态 气体 固体 固体 固体氢化物稳定性 H2OH2SH2SeH2Te最高价含氧酸酸性 H2SO4H2SeSO4H2TeO42、O2和O3比较O2O3颜色无色气态淡蓝色气味无刺激性特殊臭味水溶性臭氧密度比氧气的大密度臭氧比氧气易溶于水氧化性强（不易氧化Ag、Hg等）极强（O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）漂白性无有（极强氧化性作消毒剂和脱色剂）稳定性 3O2 2O3 2O3=3O2 相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3、比较H2O和H2O2H2OH2O2电子式化学键极性键极性键和非极性键分子极性有有稳定性稳定2H2O 2H2+O2不稳定2H2O2 2H2O+O2氧化性较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O=2NaOH+H2较强（遇还原剂反应）SO2+H2O2=H2SO4还原性较弱（遇极强氧化剂反应）2F2+2H2O=4HF+O2较强（遇较强氧化剂反应）2MnO4+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O作用饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等例2：A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种无素组成，甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系：据此判断：(1)在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是(用A、B、C字母填写)。(2)单质乙必定是(填“金属”或“非金属”)，其理由是。(3)单质乙的化学式可能是，则化合物B的化学式是。【解析】本题不仅考查学生对非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平，同时也是对学生思维能力，特别是推理能力的综合检验。题目中的三问，由易到难，考查层次由低到高，着重考查学生的分析、推理、正向思维与逆向思维、从抽象思维到具体运用等能力，第(3)问又在前两问的基础上考查了学生将元素及其化合物知识进行归纳整理的能力。(1)根据框图所示，单质甲+单质乙化合物A，所以A中一定含乙元素；甲+BA+C，由于甲、乙为两不同种元素的单质，所以A中含有的乙元素一定来自于B。(2)由于A、B中都含有乙元素，A+B乙+C，乙为单质。说明A、B中乙元素发生氧化还原反应之后生成零价乙元素。据同种元素不同价态间氧化还原反应的价态归中原理，可知乙元素在A、B介于0价两端，即为正价和负价。而只有非金属元素才可能表现正价和负价。所以乙为非金属元素。(3)在中学化学中，显正、负价的非金属元素有Cl、S、N、C、H。在此范围中依题进行筛选。S和N2均合适。本题可排出下列关系：【答案】(1)A、B(2)非金属，因为A+B乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负，所以乙是非金属。(3)S，H2S(或N2，NH3)。【感悟高考真题】1（2013全国卷1）下列叙述正确的是ALi在氧气中燃烧主要生成B将SO2通入溶液可生成沉淀C将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HClH2SO3H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3HClO,反应为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节；【答案】C【命题意图】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。【点评】再次印证了以本为本的复习策略，本题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视基础，就有可能出错！2.（2013上海卷）下列实验过程中，始终无明显现象的是ANO2通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中答案：B解析：此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，排除A；CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合，选B；NH3通入后转化为氨水，其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，排除C；SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，排除D。易错警示：解答此题的易错点是：不能正确理解CO2和CaCl2能否反应，由于盐酸是强酸，碳酸是弱酸，故将CO2通入CaCl2溶液中时，两者不能发生反应生成溶于盐酸的碳酸钙沉淀。3.（2013广东理综卷）（16分） 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = _（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响） 提出合理假设 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_ 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：步骤3：解析：(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。(3)很明显，假设3两种离子都存在。加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。答案：(1) Na2SO3+H2O(2) Na2SO3(3) SO32-、ClO-都存在实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色，证明有ClO-，否则无步骤3：在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液若紫红色退去，证明有SO32-，否则无4.（2013山东卷）（16）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO47H2O ）过程如下：（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是_。（2）实验室制备、收集干燥的SO2 ，所需仪器如下。装置A产生SO2 ，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f装置D的作用是_，装置E中NaOH溶液的作用是_。（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量_，充分反应后，经_操作得到溶液Y，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。（4）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏_。解析：(1)检验SO2的方法一般是：将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红。(2) 收集干燥的SO2，应先干燥，再收集(SO2密度比空气的大，要从b口进气)，最后进行尾气处理；因为SO2易与NaOH反应，故的作用是安全瓶，防止倒吸。(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液Y中含有Fe3+，故应先加入过量的铁粉，然后过滤除去剩余的铁粉。(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为：将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高，若溶液Z的pH偏小，则生成的聚铁中OH-的含量减少，SO42-的含量增多，使铁的含量减少。答案：(1)将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红，证明有SO2。(2)d e b c；安全瓶，防止倒吸；尾气处理，防止污染（3）铁粉 过滤（4）将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。 低5.（08海南化学）下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系（某些产物和反应条件已略去）。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为45，化合物D是重要的工业原料（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式_。（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式_。（3）写出一个由D生成B的化学方程式_。（4）将5 mL0.10 molL1的E溶液与10 mL0.10 molL1的NaOH溶液混合。写出反应的离子方程式_；反应后溶液的pH _7（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是 ；加热反应后的溶液，其pH_（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是_。Ks5u答案（8分）（1）H2+SH2S（写成可逆反应也正确）（2）H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O（3）C+2H2SO4（浓）CO2 +2SO2 +2H2O（其他合理答案也给分如Cu+ 2H2SO4（浓）CuSO4 +SO2+ 2H2O等）（4）H2SO3 +2OH = SO32 + 2H2O大于 Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解6.（2013北京）（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4 +11O2 2Fe2O3+8SO2（2）接触室中发生反应的化学方程式是 。（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。a为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b过量空气能提高SO2的转化率c使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率d沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式是 。（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2 和铵盐。 SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是 。为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)，该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量部分测定结果：铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g；铵盐质量为40.00 g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 ；若铵盐质量为l5.00 g，浓硫酸增加的质量为 。（计算结果保留两位小数）解析与答案：（15分）（1）FeS2 (2）2SO2O22SO3（3）abd（4）SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H=130.3kJmol1（5）SO2Br22H2O=4H2BrSO42 14.56 2.31g7.(2013全国卷)浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是 （ ）2 H2SO4 (浓) + C CO2+ 2 H2O + 2SO2请从下图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。（连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。选用的仪器（填字母）加入的试剂作用答案 C 浓硫硫和木炭 产生反应物B 无水硫酸铜 检验是否有水A 品红 检验SO2 A 酸性KMnO4 除去SO2 A 澄清石灰水 检验CO2的存在。解析 成套装置包括反应装置，检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说明有SO2气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4溶液以除去SO2，最后再用装置A，放入澄清石灰水来检验CO2的存在，因SO2也可以使澄清石灰水变浑，故先要除去SO2。8.（2013上海卷）根据硫化氢气体的实验室制法和性质完成下列填空。（1）若用启普发生器制取硫化氢气体，则制取气体的原料可选用_。 a稀硫酸与硫化亚铁 b稀硝酸与硫化亚铁 c稀硫酸与硫化钠 d稀盐酸与硫化亚铁（2）现要组装一套可以控制硫化氢气体产生速率的装置，请在下图中选择合适的仪器； _（填编号）。（3）如右图，在一个充满氧气的集气瓶中加入少量品红稀硫溶液，点燃硫化氢气体。在火焰自动熄灭后，停止通入气体，瓶内可观察到的现象是_。（4）在上述集气瓶中继续通入硫化氢气体，振荡，发生反应的化学方程式为： _ 反应过程中，溶液的pH_（填“变大”、“变小”或“不变”）。（5）点燃不纯的硫化氢气体可能会发生爆炸，为了防止意外，可连接一个安全装置。下图的装置能起到此作用的是_。（6）已知硫化氢气体在空气中的体积分数为4.3%45.5%时会发生爆炸。当硫化氢气体在空气中的体积分数为30%时，其爆炸产物是_。答案 （1）a d （2） （3）品红溶液褪色：瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴（4） 变大（5）b（6）S H2O9.（2013宁夏卷）2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=-99kJmol-1.请回答下列问题：（1）图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应的反应热有无影响？ 。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？ ，理由是 ；（2）图中H= KJmol-1；（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ；（4）如果反应速率（SO2）为0.05 molL-1min-1,则（O2）= molL-1min-1、(SO3)= molL-1min-1；（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJmol-1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的H （要求计算过程）。答案 （1）反应物能量 生成物能量 （2）无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低 （3）-198 (4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05 (5) S(s)+O2(g) =2SO2(g) H1=-296 KJmol-1 SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) H2=-99 KJmol-1 3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) H=3(H1+H2)=-1185 KJmol-1 解析 (1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；（2）图中表示的是2molSO2的反应，因此H=-992KJmol-1；（3）依题意即可写出：SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5；（4）依据速率之比等于化学计量数之比【考点精题精练】1.2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1t2内，SO3（g）生成的平均速率为答案：D2.工业制硫酸的关键步骤之一为SO2的接触氧化：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；H=-196.6kJ/mol现在一容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2、1 molO2，加入固体催化剂，保持温度在450使之发生反应，5 min时达到平衡，测得平衡时体系的压强减小了30。下列说法正确的是ASO2的转化率为30B反应共放出了196.6 kJ的热量C用SO2表示的5 min内的平均反应速率为0.36 molL1min1D相同条件下，起始时若加入2 molSO3，达到的平衡状态完全相同答案：D3.能实现下列物质间直接转化的元素是A. 硅 B. 硫 C. 铜 D. 铁答案：B4.下列有关二氧化硫的说法中正确的是（ ） A二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有还原性 B二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊试液变红，说明它没有漂白性 C将足量二氧化硫通人酸I生高锰酸钾试液中紫色褪去，说明二氧化硫具有还原性 D因二氧化硫具有强还原性，所以实验室不能用浓硫酸干燥二氧化硫答案：C5.下列化合物可由两种单质直接化合得到的是ASO2BNO2CCuSDFeCl2答案：A6.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔（如右图）中进行的，吸收塔里还装入大量瓷环。下列有关SO3说法中，错误的是A从处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式B从处喷下浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C从处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气D从处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸答案：C7.（2013湖南衡阳模拟）相同温度下，下列实验过程中，溶液的浓度和质量始终不变的是 A向983浓H2SO4中通入n g SO3 B向浓氨水中持续通入干燥洁净的空气(已除去(CO2) C向KNO3饱和溶液中加入n gKNO3晶体 D向CuSO4饱和溶液中加入n g无水CuSO4答案：C8.（2013北京东城区模拟）锌与100 mL 18.5 molL-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲 33.6L（标准状况）。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH=1，下列叙述不正确的是 A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4 B.气体甲中SO2与H2的体积比为4:1C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子答案：B9.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。（1）某温度下，SO2（g） O2（g） SO3（g）；H98 kJmol1。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ，该温度下平衡常数K 。（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应： 2SO2（g）O2（g）2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 （填字母）。 A保持温度和容器体积不变，充入2 mol SO3B保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2C保持温度和容器体积不变，充入0.5 mol SO2和0.25 mol O2D保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3E升高温度F移动活塞压缩气体（3）某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式： 。（4）若通入SO2的速率为2.24 Lmin1（标准状况），为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则左侧水的流入速率应为 mLmin1。答案：（1）10/3或3.33（2分，若写表达式且正确给1分） （2）A、C、F（2分，选一个或2个且正确给1分，选三个且正确给2分）（3）SO22H2O2e SO424 H+（2分）（4）13.4 mLmin1（2分）10.某同学用如图所示的装置来探究SO2的性质及有关实验。 （1）实验前应先检验装置的气密性，方法是 （2）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体，写出化学方程式 。（3） （3）将制取的SO2气体通入C溶液中，请回答下列问题：若C溶液是紫色石蕊试液，通入少量SO2气体后，现象是 ，继续通入过量的SO2气体，现象是 。若C溶液是橙色的溴水溶液，通入SO2气体后现象 ，写出反应的离子方程式 。（3）若C溶液是澄清石灰水，缓慢且持续通入SO2气体过程中，观察到的现象是 。答案：（1）用双手（或热毛巾）握住B，C中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气。（2分） （2）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O（3分） （3）紫色溶液变为红色（2分） 红色不褪去（或溶液颜色无变化）（2分）溴水褪色（2分） SO2+Br2+2H2O=4H+SO42-+2Br- （3分）首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失（2分）11.（2013湖南师大附中模拟）某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途中，进行如下实验探究。实验一探究浓硫酸的氧化性 将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后，加热装置甲。（夹持和加热装置省略）（1）该装置设计上存在明显缺陷，请指出： 。 反应开始前如何检查甲装置的气密性 。（2）写出装置甲中反应的化学方程式： 。 实验二探究明矾晶体的某些性质成分与用途（3）明矾可以净水的原因是 （用离子方程式表示）：取少量明矾晶体配成溶液，置于洁净的试管中，检验明矾溶液中含有硫酸根离子的操作是 。实验三用KHSO4制取H2O2并测其质量分数查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，示意图如下：用此法制取一定浓度的H2O2，并进行下列实验测定H2O2的质量分数：（离子方程式：2MnO45H2O26H2Mn28H2O5O2）取5.00 mL H2O2溶液（密度为1.00 g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定；用同样方法滴定，三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL。回答下列问题：（4）电解饱和KHSO4溶液时，阳极的电极反应式为 。（5）原H2O2溶液中溶质的质量分数为 答案：（1）装置乙不应有瓶塞 连接好甲装置，关闭分液漏斗活塞，将导气管放入水中，加热烧瓶，观察导气管出口是否有气泡，冷却，导气管有水柱回流。（2）Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O（或C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，其他合理答案也给分）（3）Al3+ +3H2O Al(OH)3 + 3H+ 取少量液放入试管中，滴加盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明有SO42（4）2SO422eS2O82 （5）3.4%12.（2013江苏镇江模拟）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。（1）某温度下，SO2（g） O2（g） SO3（g）；H98 kJmol1。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ，该温度下平衡常数K 。（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应： 2SO2（g）O2（g）2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 （填字母）。 A保持温度和容器体积不变，充入2 mol SO3B保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2C保持温度和容器