2013高考化学 必备经典例题 （易错指津+典型例题评析） 硫和硫的化合物

1 20132013 高考化学高考化学 必备经典例题必备经典例题 易错指津 易错指津 典型例题评析 典型例题评析 硫和硫的硫和硫的 化合物化合物 知识网络知识网络 易错指津易错指津 1 掌握常见物质的俗名 组成 用途 防止张冠李戴 浓 H2SO4 170 酸 性 NaO H H2S 作 干 燥 剂 HCOOH 42SO H浓 CO H2O 制苯 磺酸 C2H5OH O2 Cl2 H2O FeS H 2H2S O2 少量 2H2O 2S 2H2S 3O2 过量 2H2O 2SO2 可燃 性 2H2S O2 2H2O 2S H2S I2 2HI S H2S 2Fe3 2Fe2 2H S H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O 3H2S 2HNO3 3S 2NO 4H2 O 强还原 性 H2S S H2 不稳定 性 H Na2S2O3 3S 6KOH 2K2S K2SO3 3H2O 氧化性 还原性 S H2 S H2S Fe S FeS 2Cu S Cu2S 金属为低低 价 价 氧化性 还原性 S O2 SO2 S 2H2SO4 3SO2 2H2O SiO32 SO2 H2O H2SiO3 SO32 CO32 SO2 CO2 SO32 HCO3 SO2 CO2 HSO3 SO32 SO2 H2O 2HSO3 酸 酐 SO2 漂白性 使品红溶液褪 色 特性 2SO2 O2 2SO3 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl SO2 2Fe3 2H2O SO42 2Fe2 4H 使 KMnO4溶液褪色 强还原 性 2Mg SO2 S 2MgO 2H2S SO2 3S 2H2O 2S2 3SO2 3S 2SO32 弱氧化 性 氧化性与还原 性 H2SO4 Na2SO3 FeS2 H NaO H I2 CuSO4 CO2 钝化 HICuCFe Al 催化剂 脱水 剂 与 Ca3 PO4 2 制 H3PO4 过磷酸钙 脱水性吸水性强氧化性磺化剂 Na2SO4 H C2H4 H2O 2 本章中出现的物质俗名比较多 有些名称之间又特别容易混淆 如冰晶石和重晶石 芒 硝和硝石 大苏打和苏打或小苏打等 还有名目繁多的矾盐 这些虽属识记性的知识 但也 应做到在理解的基础上进行记忆 注意它们的性质和用途 对记忆其化学组成有帮助 同时 要及时归纳和比较 以便清楚地区别它们 2 熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化 以作推断题 主要是框图型 牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理 就可避免死搬硬套 对于 框图型等推断题 也要善于找 题眼 挖掘题中隐含的提示 注意对题设条件的充分应用 尽量缩小范围 推断时不仅要关注网络的结构 还要注意题干提供的不起眼的信息 如颜色 状态 式量 用途等都可能成为突破的切入口 3 二氧化硫和氯气的漂白性 SO2和 Cl2虽都有漂白性 但漂白原理和现象有不同特点 氯气的漂白原理是由于溶于水 生成次氯酸的具有强氧化性 将有色物质氧化成无色物质 褪色后不能恢复原来的颜色 而 SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合 形成不稳定的无色化合物 褪色后 在一定的条件下又能恢复原来的颜色 如 4 浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 吸水性脱水性 涵义 浓硫酸所具有的吸收游离水的性能 游离 水包括空气中的水蒸气及物质中的湿存水 浓硫酸之所以能吸收水 是因它能和水结 合成稳定的水合物 H2SO4 nH2O H2SO4 nH2O 水合物在低温时 可析出晶体 浓硫酸将许多有机物 特别是糖类 中的 H O 原子按照水分子中 H O 原子个数比夺取出来的性质 通常讲的浓硫酸腐蚀性即脱水性 应用在工厂和实验室是一种理想的干燥剂实验室制 CO CH2 CH2 注意不能干燥 HI HBr H2S NH3等 浓硫酸使有机物脱水 不一定都有 碳游离出来 典型例题评析典型例题评析 例例 1 1 导致下列现象的主要原因与排放 SO2有关的是 A 酸雨 B 光化学烟雾 C 臭氧空洞 D 温室效应 思路分析 思路分析 该题看似简单 实际提出了 3 个热点概念 因此必须搞清 4 个概念的内涵 方可做出正确的选择 题中列举的大气环境问题都与化学有密切关系 其中由 SO2引发的现 象是酸雨 降水时 硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面 称之为 酸 雨 其发生的主要反应 2SO2 O22SO3 SO2 H2O H2SO3 2H2SO3 O2 H2SO4 溶于雨水 飘尘 中的酸性物质 使雨水中 pH 在 4 5 左右 光化学类雾由氮氧化物造成 臭氧空洞主要由氯 氟烃 一氧化氮等造成 温室气体主要为二氧化碳等 答案 答案 A 方法要领 方法要领 这是一道有关环境保护问题的试题 SO2等气体引发酸雨 O3 氮氧化物 有 机烃等引发光化学类烟雾 氟利昂 氮氧化物等造成臭氧空洞 CO2气体导致的温室效应 这些导致环境污染的热点问题 复习中应予以重视 例例 2 2 在硫酸工业生产中 为了有利于 SO2的转化 且能充分利用热能 采用了中间有 热交换器的接触室 见右图 按此密闭体系中气体的流向 则在 A 处流出的气体为 A SO2 B SO3 O2 C SO2 O2 D SO2 SO3 不显红色 通入 Cl2 加热至 沸 通入 SO2 品红溶 液 褪 色 红色 褪 色 加热至 沸 通入 Cl2 立即变红随即变为无 色 很快变成红 色 紫色石蕊 通入 SO2 3 思路分析 思路分析 本题是联系生产实际的题目 结合硫酸工业生产 考核学生对工业生产中的 热交换原理的理解 答案 答案 C 方方法要领要领 对教材中工业生产中典型设备的结构 包括进出口方向 原理及发生的反 应必须有足够的重视 通入接触室的气体主要是 SO2和 O2 经过热交换后从 A 处流出 然后 才能接触催化剂 反应后的气体经过内管又从下口通出 故 A 处流出的气体仍为 SO2和 O2 例例 3 3 过氧化氢的沸点比水高 但受热容易分解 某试剂厂制得 7 8 的过氧化氢溶液 再浓缩成 30 的溶液时 可采用的适宜方法是 A 常压蒸馏 B 减压蒸馏 C 加生石灰常压蒸馏 D 加压蒸馏 思路分析 思路分析 液态物质的沸点与压强有关 减小压强 能降低其沸点 这样就能在温度不 高的情况下使水蒸发而 H2O2又不会分解 答案 答案 B 方法要领 方法要领 要从混合液中分离出受热易分解的液体物质 一般采用减压蒸馏或减压分馏 防止选 A 在常压下蒸馏 H2O2受热分解 例例 4 4 下列反应中 调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是 A 硫化氢在氧气中燃烧 B 铁在硫蒸气中燃烧 C 二氧化硫通入石灰水 D 硫酸中加入锌粉 思路分析 思路分析 A 中 O2少量生成 S O2过量生成 SO2 B 中产物唯一 C 中可生成 CaSO4或 Ca HSO4 2 D 中浓硫酸生成 SO2 稀硫酸生成 H2 答案 答案 B 方法要领 方法要领 复习中应注意反应条件对产物的影响 与外界条件有关的反应如下 1 反应温度 4Na O2 常温 4Na2O 2Na O2 加热 Na2O2 乙醇 浓硫酸 2 反应物的用量或浓度 酸式盐 碱 铝盐 碱 偏铝酸盐 酸或 CO2 硝酸银 氨水 FeBr2 FeI2 Cl2 C O2 P Cl2等 例例 5 5 标准状况下 H2S 和 O2混合气体 100mL 经点燃后反应至完全 所得气体经干燥后 恢复到原来状况时体积为 10mL 该 10mL 气体可能是 A H2S SO2 B O2 C H2S D SO3 思路分析 思路分析 H2S 和 O2反应后的气体产物可能为 H2S SO2 SO2和 O2 如为情况 说明 H2S 过量 则由 2H2S O2 2H2O 2S 体积减少 2 1 3 6060 3030 100 10 90 参加反应的 H2S 和 O2的总体积为 60 30 90 则余下的 10mL 气体为 H2S 若为情况 或 说明 O2过量 则由 2H2S 3O2 2H2O 2SO2体积减少 2 3 2 3 6060 9090 90 则参加反应的 H2S 和 O2的总体积为 60 90 150 100 所以这两种情况不存在 答案 答案 C 方法要领 方法要领 本题为过量计算 由于只告诉两气体的总体积 因此按两种反应恰好发生的 两反应分别讨论 具体计算中注意气体体积的计算可用差量法技巧 例例 6 6 向 50mL18mol LH2SO4溶液中加入足量的铜片并加热 充分反应后 被还原的 H2SO4 4 的物质的量 A 小于 0 45mol B 等于 0 45mol C 在 0 45mol 和 0 90mol 之间 D 大于 0 90mol 思路分析 思路分析 本题考查了氧化还原反应的条件的重要性 Cu 和 H2SO4反应的前提条件是浓 H2SO4 开始 18mol L 为浓的 但随着 Cu 参加反应 H2SO4被消耗变稀 此时反应已终止 其 次 考查了氧化性酸在与金属发生反应时 其作用分两部分 一部分充当氧化剂 使其得电 子数与金属失电子数相同 另一部分是生成的金属阳离子与酸根结合生成盐 由 Cu 2H2SO4 Cu SO4 SO2 2H2O 可知如果 H2SO4完全反应 也只有一半充当氧化剂被还原 故 被还原 18mol L H2SO4的最大量为 18mol L 0 05L 2 0 45mol 答案 答案 A 方法要领 方法要领 该类题的解答关键是判明充当氧化剂的那部分量的确切值 本题如果改成炽 热的碳与上述量的浓 H2SO4作用 被还原的 H2SO4的物质的量的多少又该如何考虑 因此 做 题时应看清单质的类别 即是否已告知为金属单质 或为非金属单质 或者为单质 常见氧 化剂的酸为浓 H2SO4 浓 HNO3或稀 HNO3 另 MnO2只与浓 HCl 反应 与稀 HCl 是不反应的 例例 7 7 为防治酸雨 降低煤燃烧时向大气排放的 SO2 工业上将生石灰和含硫煤混合后使 用 请写出燃烧时 有关 固硫 不使硫化合物进入大气 反应的化学方程式 思路分析 思路分析 煤中含硫 硫燃烧时生成的酸性氧化物 SO2与碱性氧化物 CaO 作用生成含氧 酸盐 CaSO3 CaSO3易被空气中的 O2氧化成 CaSO4 答案 答案 CaO SO2 CaSO3 2CaSO3 O2 2CaSO4 方法要领 方法要领 上述方法称为 钙基固硫法 这种方法实际上是把生石灰或石灰石的粉粒掺 入煤中 再进行燃烧 利用石灰石分解生成的 CaO 也能吸收 SO2 但因石灰石分解是吸热反 应 所以用 CaCO3固硫比用 CaO 固硫多消耗部分热量 2CaSO3 O2 2CaSO4这反应易漏写 在有空气存在和高温条件下 CaSO3易被氧化为 CaSO4 这可以得出一条规律 温度高时 热稳定性不够好的物质将向热稳定性好的物质转化 如本题涉及 CaCO3 CaSO3 CaSO4的转化 以防漏写其中一个方程式 例例 8 8 对下列事实的解释错误的是 A 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象 说明浓硫酸具有脱水性 B 浓硝酸在光照下颜色变黄 说明浓硝酸不稳定 C 常温下 浓硝酸可以用铝贮存 说明铝与浓硝酸不反应 D 反应 CuSO4 H2S CuS H2SO4能进行 说明硫化铜既不溶于水 也不溶于稀硫酸 思路分析 思路分析 本题旨在考查一些常见的化学反应原理 Al 与冷 浓硝酸发生钝化 属化学 反应 因表面迅速形成致密的氧化膜而不呈明显的反应现象 答案 答案 C 方法要领 方法要领 本题提醒我们在复习中要注意物质的特殊性 并注意总结归纳 从而全面掌 握知识 例例 9 9 针对以下 A D 四个涉及 H2O2的反应 未配平 填写空白 A Na2O2 HCl H2O2 NaCl B Ag2O H2O2 Ag O2 H2O C H2O2 H2O O2 D H2O2 Cr2 SO4 3 KOH K2CrO4 K2SO4 H2O 1 H2O2仅体现氧化性的反应是 填代号 该反应配平的化学方程式为 2 H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是 填代号 3 H2O2体现弱酸性的反应是 填代号 其理由为 思路分析 思路分析 H2O2中氧元素的化合价为 1 价 在氧化还原反应中既可升高成 0 价 表现还 原性 又可降到 2 价 表现氧化性 在四个反应中 只有 D 中的 H2O2中 O 的价态降为 2 价 表现氧化性 C 中的 H2O2中 O 的价态既升高又降低 表现出氧化性和还原性 B 中的 H2O2中 O 由 1 升为 0 价 表现还原性 只有 A 中 Na2O2的跟强酸盐酸反应生成了 H2O2和 NaCl 这可看作是一个 强酸跟弱酸的盐反应 生成弱酸和强酸盐 的反应 认为在此反应 5 中 H2O2体现了弱酸性 答案 答案 1 D 3H2O2 Cr2 SO4 3 10KOH 2K2CrO4 3K2SO4 8H2O 2 C 3 A 此反应可看 作是强酸制弱酸的反应 方法要领 方法要领 这是一个以 H2O2的性质为载体 考查无机化学基本原理等方面知识的题目 题目中提出了三个问题 氧化性 还原性的含义 方程式的配平和强酸制弱酸的规律 只要 紧紧扣住价态的变化进行分析 就可准确解答 对第 3 问 在判断了 B C D 均是氧化还原 反应后 酸性 则应体现于非氧化还原反应中 然后再从反应物强酸 HCl 制得 H2O2 联 系强酸制弱酸原理作答 例例 1010 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验 1 在试管中注入某红色溶液 加热试管 溶液颜色逐渐变浅 冷却 后恢复红色 则原溶液可能是 溶液 加热时溶液由红色 逐渐变浅的原因是 2 在试管中注入某无色溶液 加热试管 溶液变为红色 冷却后恢复无色 则此溶液可能是 溶液 加热时溶液由无色变为红色的原 因 思路分析 思路分析 题设情境有三大特点 反应装置由常见的 开放型 到了 封闭型 溶 液颜色由常见的 静态稳定型 到了 动态变化型 溶液成分由常见的 单一溶质型 到了 多种溶质型 根据这些情境特点 进行思维发散 解题的关键是要认真观察实验装置的特点 试管口上套有气球 说明加热时会气体逸出 一下就使 红色溶液 的范围缩小 溶有酸性气体的石蕊溶液或溶有碱性气体的酚酞溶液 而前者中加热后 红色变为紫色 不符合 溶液颜色逐渐变浅 的条件 结论只有稀氨水和 酚酞 由无色溶液气体 溶液变红气体溶 溶液无色 联想无色溶液虽多 但 加热 冷却 加热后放出气体且溶液变红不多 又冷却后该气体可使红色溶液褪色 显然该气体有漂白 作用 并是一可逆过程 符合条件的无色溶液只能是 SO2漂白过的品红溶液 答案 答案 1 稀氨水和酚酞 稀氨水中的 NH3气逸出 所以溶液的颜色变浅 2 溶有 SO2的品红 SO2气体逸出 品红溶液恢复红色 方法要领 方法要领 此题要求考生调用平时积累的所有实验感性认识和各种实验经验与知识 用 发散即就中学范围内的红色物质找出 再收敛 根据题意确定适当物质 做出题设情境的 知识归纳 方案设计 结论评判 引申发散 引申发散 溶液的组成加热后的现象分析 稀氨水和酚酞溶液红色变浅氨气逸出后 溶液中 OH 下 降 滴有酚酞的氢氧化钙饱和溶液红色变浅温度升高 氢氧化钙溶解度 降低 滴有石蕊的 CO2 或 SO2 溶液红色变紫色 不变 浅 气体逸出后 H 降低 滴有甲基橙的 CO2 或 SO2 溶 液 红色变橙色或黄色气体逸出后 H 降低 滴有酚酞的 Na2CO3 或 NaHCO3 溶液 红色变深温度升高 促进水解 pH 增 大 滴有石蕊的氯化铵溶液红色变深温度升高 促进水解 pH 减 小 滴有石蕊的硫酸溶液红色 无变化稳定的强酸溶液 滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色 无变化稳定的强碱溶液 Fe SCN 3溶液红色 无变化稳定的配位化合物溶液 溶有 SO2的品红溶液无色变红色SO2气体逸出 品红恢复原色 6 例例 1111 将 8 8 g FeS 固体置于 200 ml 2 0 mol L 的盐酸中 以制备 H2S 气体 反应完 全后 若溶液中 H2S 的浓度为 0 10 mol L 假定溶液体积不变 试计算 1 收集到的 H2S 气体的体积 标准状况 2 溶液中 Fe2 和 H 的物质量浓度 思路分析思路分析 根据方程式 FeS 2H Fe2 H2S 可判断盐酸过量 计算以 FeS 的物质的量为基准 N FeS 8 8 g 88 mol L 0 10mol 1 共生成 H2S 0 10mol 在溶液中溶解的物质的量为 0 10L 0 20mol L 0 02mol 所以收 集到 H2S 气体的物质的量 0 10mol 0 02mol 0 08mol 换算成体积 22 4L mol 0 08mol 1 8L 2 生成 Fe2 0 10mol 其浓度为 0 10mol 0 2L 0 5mol L 消耗掉 H 的物质的量为 0 20mol 反应前 n H 2 0mol L 0 2L 0 4mol 故 H 最后的浓度为 0 4 mol 0 2 mol 0 2L 1 0 mol L 答案 答案 1 8 L 0 5 mol L 1 0 mol