高考化学提高题专题复习硫及其化合物练习题及答案

高考化学提高题专题复习硫及其化合物练习题及答案
一、高中化学硫及其化合物
1．我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元，为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。

(1)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH所得数据如下：
测试时间/h01234
雨水的pH 4.75 4.62 4.56 4.55 4.54
分析数据，回答以下问题：
①雨水样品呈酸性的原因是________________________________(用化学方程式表示)。

②如果将刚取样的上述雨水和自来水(含有氯气)混合，pH将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)测定雨水样品时，每隔一定时间测定一次pH，发现pH逐渐变小，其原因可能是
_______(用化学方程式表示)。

(3)举一例说明这种雨水将给环境中的生物或非生物造成的影响________________。

【答案】SO 2＋H2O H2SO3变小 2H2SO3＋O2==2H2SO4酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡(任选1例，其它合理答案均可)
【解析】
【分析】
正常雨水中，CO2+H2O H2CO3，由于碳酸显酸性，所以正常雨水显酸性，且pH大约为5.6。

当雨水中溶入一定量SO2后，SO2与水反应生成亚硫酸，从而使雨水的酸性增强，pH 减小。

当pH<5.6，雨水这就成为酸雨。

在酸雨中，H2SO3易被空气中的氧气氧化为硫酸，导致酸性增强，pH减小。

【详解】
(1)①雨水样品呈酸性，主要是SO2溶于水并与水反应，原因是SO2＋H2O H2SO3。

答案为：SO2＋H2O H2SO3；
②如果将刚取样的上述雨水和自来水(含有氯气)混合，则会发生反应
H2SO3+Cl2+H2O==H2SO4+2HCl，pH将变小。

答案为：变小；
(2)测定雨水样品时，每隔一定时间测定一次pH，发现pH逐渐变小，主要是H2SO3被空气中O2氧化所致，其原因可能是2H2SO3＋O2==2H2SO4。

答案为：2H2SO3＋O2==2H2SO4；(3)举一例说明这种雨水将给环境中的生物或非生物造成的影响酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡(任选1例，其它合理答案均可)。

答案为：酸雨可腐蚀金属、建筑物，破坏植物，污染湖泊导致大量鱼类及水生生物死亡(任选1例，其它合理答案均可)。

【点睛】
酸雨有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨之分，在硫酸型酸雨中，主要溶有H2SO3和H2SO4，
H2SO3易被溶解的氧气缓慢氧化，最终H2SO3全部转化为H2SO4；硝酸型酸雨的主要成分为HNO3。

2．我国云南东川铜矿富含辉铜矿（主要成分Cu 2S ），因含铜成分高而成为重要的炼铜原料。

资料表明，当蓝矾溶液渗入地下遇硫铁矿（主要成分：二硫化亚铁FeS 2）时，可生成辉铜矿Cu 2S ，其化学方程式为：14CuSO 4+5FeS 2+12H 2O=7Cu 2S+5FeSO 4+12H 2SO 4。

硫铁矿也是一种重要化工原料，其主要成分可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成Fe 2O 3和一种对环境有污染的有毒气体，回答下列问题：
（1）在化合物FeS 2和Cu 2S 中，硫元素的化合价分别为__、__。

（2）在上述生成辉铜矿的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。

由题中信息可推知Cu 2S 的溶解情况是：__溶于水（填“不”或“能”，下同），__溶于稀硫酸。

（3）写出硫铁矿的主要成分鼓入空气高温煅烧的化学方程式：__，若反应中有2.2mol 电子发生转移时，可生成标准状况下的有毒气体的体积为__L 。

【答案】-1 -2 35：3 不 不 4FeS 2+11O 2
2Fe 2O 3+8SO 2 8.96
【解析】
【分析】 422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低，3个负一价硫的化合价升高。

【详解】
（1）2FeS （二硫化亚铁）中铁为+2价，硫为-1价；2Cu S （硫化亚铜）中铜为+1价，硫为-2价，
故答案为：-1；-2；
（2）422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低，即14个硫酸铜和3.5个2FeS 做氧化剂，3个负一价硫的化合价升高，即
1.5个2FeS 做还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为35:3；根据反应
422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 及题目信息，可知2Cu S 不溶于水，也不溶于稀硫酸，
故答案为：35:3；不；不；
（3）根据题目信息‘硫铁矿可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成23Fe O 和一种对环境有污染的有毒气体’，可推知2FeS 和氧气反应生成23Fe O 和二氧化硫，方程式为：222324FeS +11O 2Fe O +8SO 高温，该反应转移电子数为44，即转移44个电子生成8个二氧化硫，故当转移2.2mol 电子时，生成0.4mol 二氧化硫，标况下体积为：8.96L ， 故答案为：222324FeS +11O 2Fe O +8SO 高温；8.96。

3．硫及其化合物有如下转化关系
(1)发生氧化还原反应的是___________(填序号)
(2)写出(5)的反应方程式____________，说明浓硫酸具有___________，制取CuSO4，
__________方法最好(填序号)；
(3)SO2是造成空气污染，形成酸雨的主要物质。

SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，反应方程式为_____________。

验证二氧化硫的方法是_____________。

(4)某溶液中含有Cl-、SO42-，可能含有Na+、Fe2+或其中一种。

①验证Cl-、SO42-的方法是______________
A．先加BaCl2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液
B．先加AgNO3溶液，等沉淀后，再加BaCl2溶液
C．先加Ba(NO3)2溶液，等沉淀后，再加AgNO3溶液
②验证Na+或Fe2+最简单的方法是_____________。

【答案】①②⑤ 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性⑥
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2 C 若溶液为无色，则溶液中只有Na+；若溶液显绿色，一定有Fe2+，再做焰色反应，以证明Na+的存在
【解析】
【详解】
（1）依据转化关系中反应前后元素化合价变化分析，①反应是硫单质和铁发生反应一定有元素化合价变化属于氧化还原反应；②是硫和氧气反应生成二氧化硫属于氧化还原反应；
③是三氧化硫和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，无元素化合价变化，不是氧化还原反应；④是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成沉淀，发生的是复分解反应；⑤是铜和浓硫酸加热反应，发生的是氧化还原反应，⑥是氧化铜与硫酸的反应，没有元素的化合价发生变化；有元素化合价变化的反应为氧化还原反应，因此①②⑤属于氧化还原反应；故答案为
①②⑤；
（2）反应⑤是浓硫酸和铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O，反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性；硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜，反应过程中无污染气体生成最好，制备硫酸铜的方法，⑥最好，⑤生成二氧化硫污染性气体；故答案为2H2SO4（浓）+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O；强氧化性；⑥；
（3）SO2在水的存在下与氧气反应生成硫酸，分压的化学方程式为：
2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；依据二氧化硫的特征性质检验二氧化硫，使品红试液褪色，加热恢复红色，方法为：将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；故答案为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4；将某气体通入盛品红溶液的试管中，品红褪色，再加热，又出现红色，证明是SO2；
（4）①依据氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验、硫酸根离子检验方法加入盐酸，在加入硝酸钡进行检验，注意离子检验设计应先检验硫酸根离子，沉淀完全后再检验氯离子的存在。

A ．先加BaCl 2溶液，等沉淀后，再加AgNO 3溶液，氯离子和硫酸根离子都会生成白色沉淀，不能确定离子存在，选项A 错误；
B ．先加AgNO 3溶液，等沉淀后，再加BaCl 2溶液，硫酸根离子也能生成白色沉淀硫酸银，不能检验离子存在，选项B 错误；
C ．先加Ba （NO 3）2溶液，等沉淀后，检验硫酸根离子存在，除去硫酸根离子后再加AgNO 3溶液，检验氯离子存在，选项C 正确；
答案为C ；
②依据亚铁离子溶液呈浅绿色，钠离子溶液中为无色，或做焰色反应检验；若溶液为无色，则溶液中只有Na +；若溶液显绿色，一定有Fe 2+，再做焰色反应，以证明Na +的存在；故答案为若溶液为无色，则溶液中只有Na +；若溶液显绿色，一定有Fe 2+，再做焰色反应，以证明Na +的存在。

4．雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：
Na +、2+2+3+2--2-43Ba Mg Fe SO Cl CO 、、、、、。

某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后配成试样溶液，设计并完成了如下的实验：①取试样溶液100mL ，向其中加入足量BaCl 2溶液，得到白色沉淀2.33g ，滴入足量盐酸沉淀质量不变。

②另取试样溶液100mL ，向其中加入足量NaOH 溶液，得到白色沉淀1.16g ．再滴入足量盐酸沉淀全部溶解。

（1）实验①能确定该雾霾中肯定不含的离子为_______________________。

（2）判断Cl -是否存在，若存在求其最小浓度（若不存在说明理由）________。

（3）该雾霾中肯定含有的离子为_________________________。

（4）1.16g 白色沉淀为________（写化学式）。

（5）反应中消耗的BaCl 2的物质的量为________mol 。

（6）操作②中加盐酸沉淀溶解的离子方程式为______________________________。

【答案】Ba 2+、Fe 3+、CO 32- 0.2mol/L Mg 2+、SO 42-、Cl - Mg(OH)2 0.01mol
()+2+22Mg OH +2H =Mg +2H O
【解析】
【分析】
①取试样溶液100mL ，向其中加入足量BaCl 2溶液，得到白色沉淀2.33g ，滴入足量盐酸沉淀质量不变，则试样中一定含有SO 42-，一定不含有CO 32-，并且SO 42-的物质的量为
2.33g 233g /mol
=0.01mol ，则原溶液中与SO 42-不共存的离子Ba 2+一定不含； ②另取试样溶液100mL ，向其中加入足量NaOH 溶液，得到白色沉淀1.16g ，再滴入足量盐酸沉淀全部溶解，则试样中一定含有Mg 2+，并且物质的量为
1.1658g /mol
=0.02mol ，一定不含Fe 3+；
又溶液呈电中性，所以溶液中还一定含有Cl -，Na +可能含有，结合题给选项分析解答。

(1)根据以上分析，肯定不含的离子为Ba2+、Fe3+、CO32-；
(2)由分析知溶液中含有Mg2+0.02mol，SO42-0.01mol，根据n(Mg2+)×2≠n(SO42)×2，可知电荷不守恒，而溶液一定是电中性的，则溶液中一定含有Cl-，则n(Mg2+)×2=n(SO42)×2+n(Cl-
)×1，解得：n(Cl-)=0.02mol，因溶液中还可能含有Na+，则溶液中n(Cl-)≥0.02mol，其最小浓
度为0.02mol
0.1L
=0.2mol/L；
(3)根据以上分析，肯定含的离子为Mg2+、SO42-、Cl-；
(4)根据以上分析，1.16g白色沉淀为Mg(OH)2；
(5)根据以上分析，取试样溶液100mL，向其中加入足量BaCl2溶液，得到白色沉淀2.33g，
根据钡离子守恒，则消耗的BaCl2的物质的量为
2.33g
233g/mol
=0.01mol；
(6)根据以上分析，1.16g白色沉淀为Mg(OH)2，加盐酸沉淀溶解的离子反应方程式为
Mg (OH) 2+2H+=Mg2++2H2O。

5．物质A经下图所示的过程转化为含氧酸D，D为强酸，请回答下列问题：
（1）若A在常温下为气体单质则回答：
①A、C的化学式分别是：A________；C________。

②将C通入水溶液中，反应化学方程式为________________________。

（2）若仅A、B在常温下为气体且为化合物，则回答：
①A的化学式是：A________。

②B生成C的化学方程式为________________________。

③一定条件下碳单质与D反应的方程式为___________，该反应中D起到的作用是
_________。

（3）若A在常温下为固体单质则回答：
①D的化学式是________；
②向含2mol D的浓溶液中加入足量的Cu加热，标准状况下产生的气体体积_______22.4L （填“大于”“等于”或“小于”），原因为_________________________________。

【答案】[共14分]
（1）①N2 ； NO2
②3NO2+ H2O══2HNO 3+NO (2分)
（2）①H2S
②2SO 2+ O 2 ≒2SO 3 （条件略）(2分)
③C+ 2H 2SO4（浓）CO2↑+2 SO 2↑+2 H2O (2分) ；氧化性作用
（3）①H2SO4 ②小于；随反应进行，硫酸逐渐消耗且生成水，浓硫酸变为稀硫
酸不能与铜继续反应，所以硫酸不能反应完全，生成的二氧化硫小于22.4升。

(2分) 其余各1分
试题分析：（1）①若A在常温下为气体单质，则根据转化关系图可判断A是氮气，B是NO，C是NO2，D是硝酸。

②NO2与水反应化学方程式为3NO2+ H2O＝2HNO 3+NO。

（2）①若仅A、B在常温下为气体且为化合物，则根据转化关系图可判断A是H2S，B是SO2，C是三氧化硫，D是硫酸。

②SO2转化为三氧化硫的化学方程式为2SO 2+ O 22SO 3 。

③浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下能与碳发生氧化还原反应，反应的方程式为C+ 2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O。

在反应中只有还原产物SO2，没有硫酸盐产生，所以该反应中浓硫酸起到的作用是氧化剂。

（3）①若A在常温下为固体单质，则根据转化关系图可判断A是S，B是SO2，C是三氧化硫，D是硫酸。

②浓硫酸再与铜的反应过程中，浓度逐渐降低，而稀硫酸与铜不反应，则向含2mol D的浓溶液中加入足量的Cu加热，标准状况下产生的气体体积小于22.4L。

考点：考查无机框图题的推断
6．已知甲、乙、丙为常见的单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，且丙在常温常压下为气体，B为淡黄色固体，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙、丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D小2，B、X的摩尔质量相同。

各物质之间的转化关系如图所示（各反应条件略）。

请回答：
（1）在B与二氧化碳的反应中，每有1mol电子转移，生成气体 L（标准状况）。

（2）X与Y的溶液混合后，再加入适量盐酸，会有乙生成，反应的离子方程式是。

（3）将C通入溴水中，所发生反应的离子方程式是。

D中含的化学键类型为。

（4）在101KPa时，4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成C，放出37KJ的热量，该反应的热化学方程式是
（5）比甲元素的原子序数少4的M元素，在一定条件下能与氢元素组成化合物MH5。

已知MH5的结构与氯化铵相似，MH5与水作用有氢气生成，则MH5的电子式为（M要用元素符号表示）。

写出MH5与AlCl3溶液反应的化学方程式
【答案】（1）11.2 （ 2分）（2）2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O （ 2分）
(3)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4共价键；（各 2分）
（4）S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H =" -296kJ/mol" （ 2分）
（5）（2分）；AlCl3+3NH5+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl+3H2↑ (3分)
【解析】
试题分析：甲、乙、丙为常见的单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，且丙在常温常压下为气体，B为淡黄色固体，则B为Na2O2，甲为Na，丙为O2，B、X的摩尔质量相同，则X为Na2S，乙为S单质，C为SO2，D为SO3，Y为Na2SO3，Z为 Na2SO4。

故（1）在B与二氧化碳的反应中，每有1mol电子转移，生成气体体积为11.2L；（2）X与Y的溶液混合后，再加入适量盐酸，会有乙生成，反应的离子方程式是2S2-+SO32-
+6H+=3S↓+3H2O；（3）将C通入溴水中，所发生反应的离子方程式是
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；D中含的化学键类型为共价键；（4）在101KPa时，4.0g乙在一定条件下与丙完全反应生成C，放出37KJ的热量，该反应的热化学方程式
S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H =-（32÷4.0×37）= -296kJ/mol；（5）比甲元素的原子序数少4的M 元素，则M为N元素；NH5的结构与氯化铵相似，故化学式为：NH4H，与水作用有氢气生
成，则MH5的电子式为，写出NH4H与AlCl3溶液反应，则为NH4H与
H2O反应后生成的NH3·H2O与AlCl3反应，故化学方程式：
AlCl3+3NH4H+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl+3H2↑。

考点：无机框图推断。

7．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。

（1）厨房中的调味品有：①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。

将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是______(填序号，下同)，主要成分中属于盐类的是________，相互间能发生反应的是______。

（2）生活中遇到下列问题，不涉及到化学变化的是________。

①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢
（3）当前，环境治理已成为重要的民生工程。

①我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是_____（填字母代号）。

A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物
②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。

燃煤产生的SO2是导致______（填名称）污染现象形成的原因；处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S，发生反应的化学方程式为_____________________。

（4）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后，水可得到净化。

写出明矾在水中的电离方程式___，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_______。

【答案】②①②②③① B 酸雨 2CO+SO2催化剂
2CO2+S
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-或者KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42- +12H2O 2Al3++3Ba2++6OH-
+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
【解析】
【分析】
(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐；金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐；碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水；
(2)有新物质生成的变化为化学变化；
(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等；
②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳；
(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa(OH)2，根据各离子的物质的量判断反应的程度，以此书写离子方程式。

【详解】
(1)厨房中的调味品，①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)，将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)，碳酸根离子水解溶液显碱性，主要成分中属于盐类的是①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)，相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，
故答案为：②；①②；②③；
(2)①用四氯化碳可擦去圆珠笔油，利用相似相溶原理，无新物质生成，属于物理变化，故选；
②自来水厂用液氯消毒，利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸，有新物质生成，是化学变化，故不选；
③可用食醋洗掉水垢，醋酸与碳酸钙，氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐，有新物质生成，是化学变化，故不选；
故选：①；
(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，
故选：B；
②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生
成单质硫和二氧化碳，方程式：2CO+SO2催化剂
2CO2+S；
故答案为：酸雨；2CO+SO2催化剂
2CO2+S；
(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当Al3+恰好全部沉淀时，需要
3molBa(OH)2，即加入3molBa2+，6molOH-，反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，
故答案为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-；2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。

8．锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂，生产流程：
已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表：
沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀 2.77.6 3.47.7
完全沉淀 3.79.6 4.79.8
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却，冷却的原因是____________________。

(2)滤液1中所含金属阳离子有_____________(填离子符号)。

(3)在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4，反应过程：
①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2和碱性氧化物A，写出A的名称________，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_______________；
②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B，固体B是______。

③升温到720℃时，第三阶段反应开始，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。

请写出该阶段反应的化学方程式_________________。

(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下：边搅拌边向滤液1中加入
_____________，再加入NaOH溶液调节pH范围为____________，过滤得到滤液2和滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12，搅拌、过滤，再向所得滤液中通入过量的CO2过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。

(5)工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺：
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。

①a中，阳极的电极反应式是__________，宜选用_____(“阳”或“阴”)离子交换膜。

②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是__________________。

【答案】提高含硫烟气中SO2的吸收率 Mn2+、Al3+、Fe2+氧化锂 MnO2对Li2CO3分解有
催化作用 Mn2O3 2Li2O+4Mn2O34LiMn2O4足量H2O2 4.7≤pH<7.7 2Cl- -2e-=Cl2↑阳 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑
【解析】
【分析】
软锰矿浆(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2)制备锰酸锂，软锰矿浆通入含二氧化硫的烟气，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，Fe2O3、FeO、Al2O3，都能溶于酸，得到相应的离子，同时SO2将得到的Fe3+还原为Fe2+，MnO2与SO2发生氧化还原反应，得到Mn2+，SiO2不溶于酸，滤渣1为SiO2，滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+，由沉淀的pH范围知，Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近，而Fe3+则相差很远，故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂，搅拌加入氢氧化钠溶液至4.7≤pH<7.7，过滤得到滤液2和固体，向所得固体
中加入氢氧化钠溶液至pH≥12，搅拌过滤再向所得滤液中通入二氧化碳过滤洗涤，低温烘干得到Al(OH)3，滤液2中加入氢氧化钠溶液过滤得到Mn(OH)2，一定条件下得到MnO2，Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1：4混合均匀加热制取LiMn2O4，据此分析作答。

【详解】
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却，是由于降低温度可提高含硫烟气中SO2的吸收率；
(2)SO2溶于水得到H2SO3，H2SO3具有酸性，可溶解金属氧化物Fe2O3、FeO、Al2O3，使它们转化为相应的金属阳离子，同时SO2具有还原性，会将得到的Fe3+还原为Fe2+，SO2与MnO2发生氧化还原反应，得到Mn2+，而SiO2是酸性氧化物，不溶于酸，所以滤渣1为SiO2，滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+；
(3)①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2和Li2O，故分解得到的碱性氧化物A的名称是氧化锂；此时比预计Li2CO3的分解温度（723℃）低得多，说明MnO2对Li2CO3的分解有催化剂的作用；
②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，根据元素在室温下的存在状态可知X为O2，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B，1 mol Li2CO3分解产生1 mol CO2气体，4 mol MnO2分解产生1 molO2，则根据元素守恒可知此过程发生的化学反应方程式4MnO22Mn2O3+O2↑，B为Mn2O3；
③升温到720℃时，A、B反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。

该发生的化学反应方程式为：2Li2O+4Mn2O34LiMn2O4；
(4)由于滤液1含Al3+、Mn2+、Fe2+，由于Mn2+、Fe2+形成沉淀的pH比较接近，所以由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下：边搅拌边向滤液1中加入足量H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，然后再加入NaOH溶液调节pH，使Al3+转化Al(OH)3沉淀，而Mn2+仍然以离子形式存在于溶液，由于Fe3+完全沉淀的pH=3.7，Al3+完全沉淀的pH=4.7，而Mn2+开始形成Mn(OH)2沉淀的pH=7.7，所以调整溶液pH范围为4.7≤pH<7.7，过滤得到滤液2和滤渣，滤渣中含有Al(OH)3、Fe(OH)3，向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12，溶液显碱性，
Al(OH)3与碱反应转化为NaAlO2，而Fe(OH)3不溶解，搅拌、过滤，再向所得滤液中通入过量的CO2，NaAlO2与CO2及水反应产生Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、低温烘干得
Al(OH)3；
(5)根据题给信息可知：
①a 中是LiCl 溶液，阳极上溶液中的Cl -失去电子，发生氧化反应，电极反应式是2Cl - -2e -=Cl 2↑，溶液中阴离子不断放电使阳离子浓度增大，为维持溶液电中性，宜选用阳离子交换膜；
②b 中LiOH 与NH 4HCO 3反应生成Li 2CO 3，反应的化学方程式为：
2LiOH+NH 4HCO 3
Li 2CO 3+2H 2O+NH 3↑。

【点睛】
本题以物质的制取为线索，考查了物质性质、转化，物质分离提纯和电解原理等知识，掌握反应原理和物质的性质及应用是解题关键，注意元素化合价与物质的性质的关系的应用。

9．焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)是葡萄酒中常用的抗氧化剂。

一种以硫黄为原料制取Na 2S 2O 5的生产工艺如下：
已知：结晶脱水发生的反应：322522NaHSO =Na S O +H O
回答下列问题：
(1)Na 2S 2O 5中硫元素的化合价为________。

(2)焚烧炉中反应的化学方程式为________________。

(3)反应器中发生反应的离子方程式为________________。

(4)葡萄酒酿造过程中添加Na 2S 2O 5会放出一种有刺激性气味的气体，该气体是一种食品添加剂。

实验室中检验该气体的常用试剂是________________。

(5)废水中的硫单质(S 8)能与碱反应，化学反应：82232Δ
3S +48KOH 16K S+8K SO +24H O ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

【答案】+4 22S+O SO 点燃 2--2333222H SO +CO =2HSO +CO +H O ↑ 品红溶液 2:1 【解析】
【分析】
硫磺在空气中燃烧生成2SO ，2SO 在洗涤塔中溶于水得到亚硫酸，经除杂后与23Na CO 反应得到3NaHSO ，再经题目给出的反应式结晶脱水即可得到产物。

【详解】
（1）钠为+1价，氧为-2价，则硫只能是+4价；
（2）焚烧炉里实际就是硫在空气中燃烧：22S+O SO 点燃；
（3）根据分析，反应器中实际上是亚硫酸和23Na CO 的反应：
2--2333222H SO +CO =2HSO +CO +H O ↑；
（4）这种刺激性气味的气体就是2SO ，实验室中可用品红溶液来检验，若能使品红褪色且加热后能复原，即可证明是2SO ；
（5）不难看出这是一个硫的歧化反应，有16个硫的化合价从0价降低到-2价，有8个硫的化合价从0价升高到+4价，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为16:8，即2:1。

10．工业上用黄铁矿（FeS 2）为原料制备硫酸的流程如下：
回答下列问题：
（1）在接触室中发生的反应是2SO 2+O 2
2SO 3，该反应属于__________（填字母）
a.氧化还原反应
b.离子反应
c.化合反应
d.可逆反应
（2）Fe 2O 3废渣的用途有________________________（答出一条即可）。

（3）写出沸腾炉中发生反应的化学方程式：________
（4）取硫酸产品加入蔗糖中，有“黑面包”现象发生，该过程体现出浓硫酸的性质是_____。

【答案】acd 生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁 4FeS 2+11O 2
2Fe 2O 3+8SO 2 脱水性和氧化性
【解析】
【分析】 （1）在接触室中发生的反应是2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂
高温2SO 3，该反应中S 化合价升高，O 化合价降低，属于氧化还原反应，同时也是可逆反应和化合反应；
（2）Fe 2O 3废渣是红色固体，用途有生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁等；
（3）黄铁矿（FeS 2）和氧气反应生成Fe 2O 3和SO 2；
（4）取硫酸产品加入蔗糖中，浓硫酸具有脱水性，会把有机物中的氢和氧按2:1的比例脱出来，剩下碳，所以会变黑；浓硫酸具有强氧化性会和C 反应生成二氧化碳和二氧化硫气体散发出来，所以就会形成蓬松的像面包一样。

【详解】
（1）在接触室中发生的反应是2SO 2+O 2−−−→←−−−催化剂
高温2SO 3，该反应中S 化合价升高，O 化合价降低，属于氧化还原反应，同时也是可逆反应和化合反应，故选acd ；
（2）Fe 2O 3废渣是红色固体，用途有生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁等；
（3）黄铁矿（FeS 2）和氧气反应生成Fe 2O 3和SO 2，该反应是氧化还原反应，根据得失电。