【化学】化学硫及其化合物的专项培优 易错 难题练习题附详细答案

【化学】化学硫及其化合物的专项培优易错难题练习题附详细答案
一、高中化学硫及其化合物
1．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。

某研究小组进行如下实验：
实验一焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。

装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3＋SO2=Na2S2O5
（1）装置I中产生气体的化学方程式为___________________________。

（2）要从装置II中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_______________。

（3）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二焦亚硫酸钠的性质
（4）Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

证明NaHSO3溶液中HSO3－的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是______________ (填序号)。

a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入盐酸
d．加入品红溶液 e．用蓝色石蕊试纸检测
（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
_____________________________。

实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。

测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：
（6）按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_______________g·L－1。

（7）在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果_______________ (填“偏高”“偏低”或“不变”)。

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O) 过滤d a、e 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯
化钡溶液，有白色沉淀生成 0.16 偏低
【解析】
【分析】
实验一：装置Ⅰ制取二氧化硫，亚硫酸钠与硫酸反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O，装置Ⅱ制取Na2S2O5晶体，Na2SO3+SO2=Na2S2O5，装置Ⅲ用于处理尾气吸收未反应的二氧化硫。

(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠或硫酸氢钠、二氧化硫与水；
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤操作；
(3)装置Ⅲ用于处理尾气，吸收为反应的二氧化硫，应防止倒吸，且不能处于完全密闭环境中；
实验二：(4)NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故检验溶液呈酸性即可；
(5)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可。

实验三：(6)①由消耗碘的量，结合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI计算二氧化硫的质量，进而计算浓度；
②若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小。

【详解】
(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，或生成硫酸氢钠，反应方程式为：Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O；
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离；
(3)a．装置应将导管伸入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故a错误；
b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故b 错误；
c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故c错误；
d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故d正确；
故答案为d；
(4)NaHSO3溶液中HSO3−的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba(OH)2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae；
(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

(6)①令100mL 葡萄酒中二氧化硫的质量为m g ，则：
22224
64g SO +2H O+I =H SO +2HI 1mol
0.025L 0.01m L
g mol/ 所以，64g:mg=1mol:0.025L×
0.01mol/L ，解得m =0.016，故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO 2计算)为0.016g ×0.1L=0.16g/L ； ②若有部分HI 被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低。

2．二氧化硫是污染大气的主要物质之一。

含二氧化硫的工业尾气可用如下方法来处理并制得有广泛用途的石膏。

(1)SO 2造成的一种常见环境污染为___；列举二氧化硫的一种用途___。

(2)SO 2使紫色KMnO 4溶液褪色的离子方程式为___；(提示：KMnO 4 被还原为Mn 2+)
(3)通空气时反应的化学方程式为___；若在实验室进行，操作A 是_____。

(4)亚硫酸氢铵常用于造纸工业，若用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵，则该气体为_______。

(5)有人提出在燃煤中加入适量的生石灰，可减少烟气中二氧化硫的排放，你认为是否合理?_______(填“合理”或“不合理”)；理由是______。

【答案】酸雨 漂白草帽、纸张等 2MnO 4-+5SO 2+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +
2CaSO 3+O 2+4H 2O ═2CaSO 4•2H 2O 过滤 氨气 合理 二氧化硫与生石灰反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙。

【解析】
【分析】
(1)当雨水的pH<5.6时称为酸雨，酸雨产生的原因主要是因为空气中含有二氧化硫、二氧化氮等酸性氧化物引起的；二氧化硫有毒且有漂白性；
(2)SO 2具有还原性，KMnO 4溶液具有氧化性，二者会发生氧化还原反应而使紫色KMnO 4溶液褪色，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，书写离子方程式；
(3)亚硫酸钙不稳定，易被氧气氧化为硫酸钙，通过操作A 从液体中分离得到石膏，该操作方法为过滤；
(4)该工业尾气含有二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵，根据元素守恒，通入的气体需含有氮元素，则为氨气；
(5)生石灰能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，从而减少了烟气中二氧化硫的排放；
【详解】
(1)雨、雪、雾、霜、露、雹等在降落过程中吸收了空气中的二氧化硫、氮氧化物等致酸物质，就变成酸性的降水——酸雨，所以SO 2造成的一种常见环境污染为形成酸雨；二氧化
硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，如漂白草帽，但二氧化硫有毒，不能漂白食品；
(2)SO2中S元素化合价为+4价，具有强的还原性，而KMnO4溶液具有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应而使紫色KMnO4溶液褪色，二者反应的离子方程式为：2MnO4-
+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+；
(3)亚硫酸钙中的S元素化合价为+4价，具有还原性，易被氧气氧化，所以通空气时反应的化学方程式为：2CaSO3+O2+4H2O═2CaSO4•2H2O；分离固体与可溶性的液体混合物常用过滤操作，所以通过操作A从液体中分离得到石膏，该操作方法为过滤；
(4)该工业尾气含有二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，氨气为碱性气体，两者反应：
SO2+NH3+H2O=NH4HSO3，所以若用某气体水溶液处理该工业尾气得到亚硫酸氢铵，则该气体为氨气；
(5)生石灰是碱性氧化物，能够与酸性氧化物二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙，所以在燃煤中加入生石灰可减少烟气中二氧化硫的排放。

【点睛】
本题考查了含二氧化硫的工业尾气处理及应用，明确二氧化硫的性质是解本题关键，注意运用化学知识解释化工生产操作。

3．（1）古代锻造刀剑时，将炽热的刀剑快速投入水中“淬火”，反应为：3Fe＋
4H2O(g)ΔFe3O4＋4H2。

该反应中H2O作__________(填“氧化剂”或“还原剂”)；
（2）检验某溶液中是否含有SO42-,先加盐酸，再加______（填“BaCl2”或“NaCl；
（3）海水提镁的重要步骤之一是用沉淀剂将海水中的Mg2＋沉淀。

该沉淀剂是
__________(填“生石灰”或“盐酸”)。

（4）过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源。

完成下列化学方程式:2Na2O2 + 2______ = 2Na2 CO3 +O2 ↑；
（5）某同学炒菜时发现，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色。

据此他判断汤汁中含有________(填“钠”或“钾”)元素；
【答案】氧化剂 BaCl2生石灰 CO2钠
【解析】
【详解】
(1)在3Fe＋4H2O(g)ΔFe3O4＋4H2中氢元素的化合价从+1价降为0价，则H2O作氧化剂；
(2)检验某溶液中是否含有SO42-，先加稀盐酸，可以排除银离子与碳酸根离子等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，产生的沉淀是硫酸钡；
(3)海水中的Mg2＋沉淀是生成Mg(OH)2，沉淀剂是利用生石灰与水反应生成氢氧化钙，从而将Mg2+沉淀；
(4)过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源，是利用Na2O2与CO2或水蒸气反应生成氧气，则2Na2O2 + 2CO2= 2Na2 CO3 +O2 ↑；
(5)钠元素的焰色反应呈黄色，即可判断汤汁中含有钠元素。

4．在50 mL 4 mol·L－1的氢氧化钠溶液中，通入一定量的硫化氢，反应完毕，在常温减压条
件下，用氮气把溶液吹干，得到白色固体7.92 g，通过计算确定白色固体的组成及各组分的质量。

_________________
【答案】白色固体有两种组合。

一种可能是由Na2S(3.12g)和NaOH(4.80g)组成的混合物；另一种可能是由Na2S(7.52 g)和NaHS(0.40 g)组成的混合物。

【解析】
【分析】
NaOH的物质的量为n(NaOH)=c·V=4mol/L× 0.05L =0.2mol，0.2mol的NaOH跟H2S反应，若
全部生成Na2S时，白色固体的质量m(Na2S)=78g/mol×0.2mol
2
=7.8g，0.2mol的NaOH跟
H2S反应，若全部生成NaHS时，白色固体(NaHS)的质量为
m(NaHS)=56g/mol×0.2mol=11.2g，因为7.8g<7.92g<11.2g，所以得到的白色固体有两种可能的组合：一种是Na2S和NaOH的混合物；另一种是Na2S和NaHS的混合物，根据题意列方程式进行计算即可。

【详解】
氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=c·V=4mol/L× 0.05L =0.2mol，0.2mol的NaOH跟H2S反应，
若全部生成Na2S时，m(Na2S)=78g/mol×0.2mol
2
=7.8g；0.2 mol的NaOH跟H2S反应，若全
部生成NaHS时，m(NaHS)=56g/mol×0.2mol=11.2g，因为7.8 g<7.92 g<11.2 g，所以得到的白色固体有两种可能的组合：①Na2S和NaOH的混合物；②Na2S和NaHS的混合物。

①设Na2S为xmol，则有(0.2-2x) mol NaOH，78 g/mol×xmol+40g/mol(0.2-2x)=7.92g，解得
x=0.04mol；Na2S的质量m(Na2S)=0.04 mol×78 g/mol=3.12g，NaOH的质量m(NaOH)=7.92 g-
3.12g=
4.80 g；
②设Na2S为ymol，则有(0.2-2y)mol NaHS。

78 g/mol×ymol+56g·mol(0.2-2y)mol=7.92g，解得y≈0.0965 mol，所以Na2S的质量m(Na2S)=78g/mol×0.0965 mol=7.52g，NaHS的质量
m(NaHS)=7.92 g-7.52g=0.40g。

【点睛】
本题考查学生有关混合物的计算知识，注意极值法的应用，学会运用所学知识进行分析和推理能力是关键所在。

5．常见含硫物质A~D，在生活、生产中有着广泛应用，它们之间的转化关系如下图所示。

其中反应①、②中所需物质B溶液的浓度不同。

请按要求回答下列问题：
（1）A的化学式为_______。

（2）反应①、②中Cu、Fe所起的作用相同，即都作_______（填“氧化剂”或“还原剂”），
你判断的依据是它们都是金属，在反应中都_______。

（3）反应②的离子方程式为_______。

（4）大气中因废气A 引起酸雨的反应流程之一可用下图示意：
上图中由D→B 的转化所需氧化剂为_______。

当将含D 的雨水敞口放置一段时间后（忽略溶液体积、温度的变化），其c （H +）将_______。

（填“增大”“减小”或“不变”）。

废气A 是一种重要的化工原料，常采用氨吸收法进行循环利用、变废为宝。

某工厂若将4.48×106L （标准状况下）废气A 进行环保处理，完全转化为 NH 4HSO 3时，需消耗10mol/L 氨水溶液（溶质全部以NH 3•H 2O 计）的体积为_______L 。

【答案】SO 2 还原剂 失去电子，化合价升高 Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ O 2 增大 20000
【解析】
【分析】
由B(含氧酸)在常温下与足量的铁反应生成C(硫酸盐)，故B 是H 2SO 4，反应方程式为Fe+2H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑，C 是FeSO 4；Cu+2H 2SO 4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ，故A 是SO 2，
SO 2+H 2O
H 2SO 3，D 是H 2SO 3。

【详解】
（1）由解析可知，A 的化学式为SO 2；
（2）反应①、②中，反应前后Cu 、Fe 元素的化合价都升高，故反应①、②中Cu 、Fe 所起的作用相同，即都作还原剂；
（3）铁与稀硫酸常温下反应，离子方程式为Fe+2H +=Fe 2++H 2↑；
（4）H 2SO 3→H 2SO 4过程中，S 元素化合价升高，即H 2SO 3被空气中的O 2氧化为H 2SO 4；2H 2SO 3+ O 2= H 2SO 4，H 2SO 3是弱酸，H 2SO 4是强酸，故当将含H 2SO 3的雨水敞口放置一段时间后（忽略溶液体积、温度的变化），其c (H +)将增大；SO 2+NH 3•H 2O =NH 4HSO 3，n(SO 2)= 64.4810L 22.4L/mol
⨯=2.0×105mol ，故n(NH 3•H 2O)= 2.0×105mol ，需消耗10mol/L 氨水溶液（溶质全部以NH 3•H 2O 计）的体积为52.010mol 10mol/L
⨯=20000L 。

【点睛】
本题是结合图考查S 元素的化合物知识，有关化学方程式书写等，难度不大。

6．大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。

某地酸雨中可能含有下列离子：Na ＋、Ba 2＋、NH 4+、Al 3＋、Cl -、SO 32-、SO 42-、NO 3-等。

某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得澄清试液分成三份，进行如下实验：
试样所加试剂实验现象
第一份试液滴加适量的淀粉-KI溶液溶液呈蓝色
第二份试液滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
第三份试液滴加NaOH溶液，加热，加入的NaOH溶液体积(V)与生成的沉淀、产生的气体的物质的量(n)的关系如图
请回答下列问题：
（1）根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是____，不能确定的离子有___。

（2）写出第一份试液滴加淀粉-KI溶液时发生反应的离子方程式：____。

（3）第三份试液滴加NaOH溶液，加热，整个过程中发生了多个反应，写出其中两个反应的离子方程式：
①最初发生的离子反应____。

②最后发生的离子反应____。

（4）该小组为了探究NO参与硫酸型酸雨的形成过程，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，再慢慢通入O2，发生化学反应后，再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，则NO在上述反应中的作用是_____。

【答案】SO32-、Ba2+ Na+、Cl- 6I-＋2NO3-＋8H+=2NO↑＋3I2＋4H2O H+＋OH-=H2O
Al(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2O 催化剂
【解析】
【分析】
第一份试液：滴加适量的淀粉KI溶液，显示蓝色，证明一定含有能将碘离子氧化的氧化性离子，因NO3-单独存在氧化性很弱，所以一定会含有H+和NO3-，一定不含有SO32-，因为亚硫酸根离子具有强的还原性，易被氧化，酸性条件下和硝酸根离子不能共存；
第二份试液：滴加用盐酸酸化BaCl2溶液，出现白色沉淀，则一定含有SO42-，和硫酸根离子反应的Ba2+一定不存在；
第三份试液：滴加NaOH溶液，加热，加入的NaOH溶液，产生气体，一定是氨气，所以一定含有NH4+，加入氢氧化钠产生沉淀，继续滴加氢氧化钠，沉淀会消失，所以一定含有Al3+；钠离子和氯离子是否存在不能判断；
(3)氢氧根可以和氢离子发生中和反应，可以和铝离子发生反应，可以和铵根离子发生反应，结合图像，根据混合溶液中复分解反应先后顺序分析；
(4)根据物质的性质来书写方程式，根据一氧化氮在反应中的特点来判断所起到的作用。

【详解】
(1)根据上述分析，知道酸雨中肯定不存在的离子是SO32-、Ba2+，Na+、Cl-是否存在不能确定；
(2)试液中滴加淀粉KI溶液后，硝酸的存在会将碘离子氧化为碘单质，发生的反应为：6I-
+2NO3-+8H+=2NO↑+3I2+4H2O；
(3)第三份试液滴加NaOH溶液，加热整个过程中有多个反应，根据分析中存在的离子，结合图像，第一个发生的反应为：氢氧根离子与氢离子反应，离子反应为：H+＋OH-=H2O；最后发生的是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为：Al(OH)3＋OH-
=AlO2-＋2H2O；
(4)一氧化氮具有还原性，很容易被氧化，氧化后产物是二氧化氮，2NO+O2=2NO2，二氧化氮还可以将二氧化硫氧化，即NO2+SO2=SO3+NO，整个过程中，一氧化氮的质量没有发生变化，起到催化剂的作用。

【点睛】
第(3)小题解答时需要注意复分解反应发生的顺序为：先发生酸碱中和，再发生生成气体的反应，再发生生成沉淀的反应，最后发生沉淀溶解的反应；
7．按要求完成下列填空。

甲、乙、丙三种物质之间有如下图所示的转化关系，其中甲物质为氧化物：
（1）若甲是不溶于水的白色固体，是刚玉的主要成分，且既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液；乙的酸根中含有金属元素。

写出下列物质间的转化：甲乙的离子方程式___；丙甲的化学方程式____。

（2）若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质；乙在标准状况下为无色晶体。

写出下列物质间的转化：甲乙的化学反应方程式____________；丙甲的化学反应方程式
_________。

【答案】Al2O3 + 6H+=2Al3++ 3H2O 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O 2SO2 + O2 2SO3
2H2SO4(浓) + Cu CuSO4 + 2H2O +SO2↑
【解析】
【分析】
(1)甲为氧化物，不溶于水的白色固体，既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液，应为两性氧化物，应是Al2O3，由转化关系可知，甲与硫酸反应生成乙为Al2(SO4)3，硫酸铝与氨水反应生成丙为Al(OH)3，氢氧化铝加热分解可以生成氧化铝，据此解答；
(2)若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质，乙在标准状况下为无色晶体，则甲为SO2，乙为SO3，丙应为H2SO4，浓硫酸与Cu在加热条件下生成SO2。

【详解】
(1)甲为氧化物，不溶于水的白色固体，但既能溶于硫酸又能溶于氢氧化钠溶液，应为两性氧化物，应是Al2O3，由转化关系可知，甲与硫酸反应生成乙为Al2(SO4)3，硫酸铝与氨水反应生成丙为Al(OH)3，氢氧化铝加热分解可以生成氧化铝，则：甲乙为氧化铝溶于稀硫酸，发生反应的离子方程式为Al2O3 + 6H+=2Al3++ 3H2O；丙甲为氢氧化铝受热分解，发生反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O；
(2)若甲是无色气体，也是形成酸雨的物质，乙在标准状况下为无色晶体，则甲为SO 2，乙为SO 3，丙应为H 2SO 4，浓硫酸与Cu 在加热条件下生成SO 2，则：甲
乙为SO 2的催化氧化生成SO 3，发生反应的化学反应方程式为2SO 2 + O 2 2SO 3；丙甲为浓硫酸与Cu
在加热条件下生成SO 2，发生反应的化学反应方程式为2H 2SO 4(浓) + Cu
CuSO 4 + 2H 2O +SO 2↑。

【点睛】
解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，如(1)中氧化物甲既能和稀硫酸反应，又能和NaOH 溶液反应，则甲为两性氧化物，结合所学元素及其化合物，只能是氧化铝。

8．.A 、B 、C 、D 均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图
所示（反应条件及他物质已经略去）；222+O +O +H O A B C D −−−→−−−→−−−→
Ⅰ. 若A 是一种黄色固体单质；B 为酸雨的成因之一，且可使品红溶液褪色，回答以下问题:
(1)将B 通入KMnO 4溶液的现象为__________________________，体现B 的_____________（选填 “氧化性”“还原性”“漂白性”）
(2)98%的浓硫酸改为氧化物形式SO 3·nH 2O ，则n 值为_________（可写成分数形式）
Ⅱ.若A 气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则回答下列问题
(1)写出写出A→B 的化学方程式_____________________________________________。

(2)实验室常用右图所示装置制取并收集A 气体，请在框中画出实验室收集A 气体的装置图________。

(3)尾气处理装置中使用倒扣漏斗的作用是________________________。

【答案】紫色溶液褪色 还原性 109 4NH 3+5O 2Δ
催化剂4NO+6H 2O 防止倒吸
【解析】
【分析】 Ⅰ.常温下A 为淡黄色固体单质，即说明A 是S ，则B 是二氧化硫，C 是三氧化硫，D 是硫酸。

Ⅱ.若A 气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，应为NH 3，则B 为NO ，C 为NO 2，D 为HNO 3。

【详解】
Ⅰ. (1)SO 2有还原性会被高锰酸钾氧化，将SO 2通入KMnO 4溶液的现象为：紫色溶液褪色；体现SO 2的还原性；
(2)设98%的浓硫酸质量为100g，则m（H2SO4）=100g×98%=98g，m（H2O）=100g-
98g=2g，则n（H2SO4）=
98g
98g/mol
=1mol，n（
H2O）=
2g
18g/mol
=
1
9
mol，100g98%的浓硫酸中1mol硫酸分子等价1molSO3和1molH2O，水的总物质的量为
1
9
mol+1mol=
10
9
，改写为氧化物形式SO3·nH2O，则n=
10
9
；
Ⅱ.(1)由分析可知A为 NH3，B为NO，氨气的催化氧化可以生成NO，方程式为：
4NH3+5O2
Δ
催化剂
4NO+6H2O；
(2)氨气密度比空气小，极易溶于水，不能用排水法收集，可以用向下排空气法收集，装置为
(3) 尾气处理装置中使用倒扣漏斗的作用是：防止倒吸。

9．某无色混合溶液中可能含有的离子如下表所示：
可能大量含有的阳离子H＋、Al3＋、NH4＋、Na＋
可能大量含有的阴离子Cl－、AlO2－、SO42－、MnO4－、Br－、I－、CO32－
为探究其成分，进行了以下探究实验。

探究一：
甲同学取一定量的混合溶液，用pH试纸检验，溶液pH＜7；向其中逐液加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。

探究二
乙同学取一定量的混合溶液，向溶液中加氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，用分液漏斗分液；向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液，有白色沉淀产生。

探究三：
另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀。

（1）该溶液中一定含有的阴离子是___；其中能确定离子浓度之比的，对应离子物质的量浓度之比为___；不能肯定是否含有的离子是___。

确定其中阳离子的实验方法为___。

（2）请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式___。

【答案】Br-、SO42－c(H+)：c(NH4+)：c(Al3+)=2：3：1 Na＋、Cl－焰色反应 Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
【解析】
【分析】
无色混合溶液中不能含有MnO4－；
由探究一知，溶液的pH<7，开始加入2V0NaOH无沉淀生成说明发生的反应是：H++OH-
═H2O，有H+，则无AlO2-、CO32-；再加入氢氧化钠溶液至5V0，生成沉淀增多至最大，反应为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，有Al3+，此过程消耗氢氧化钠溶液3V0；继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应：NH4++OH-=NH3•H2O，消耗氢氧化钠溶液3V0；继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入9V0氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，消耗氢氧化钠的体积V0；
根据探究二，向溶液中加氯水，无气体产生，说明无CO32-，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，说明有Br-，不含I-；用分液漏斗分液，向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液，有白色沉淀产生，说明分液后的水溶液中有Cl-，因为加入的氯水被还原成Cl-，不能确定原混合液中是否含Cl-；
根据探究三，加入少量Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀，说明原混合液中有SO42－；
综上分析，混合溶液中一定含有的离子：H+、Al3+、NH4+、Br-、SO42－，一定不含的离子：MnO4－、CO32-、I-、AlO2-，可能含有的离子：Na＋、Cl－。

【详解】
无色混合溶液中不能含有MnO4－；
由探究一知，溶液的pH<7，开始加入2V0NaOH无沉淀生成说明发生的反应是：H++OH-
═H2O，有H+，则无AlO2-、CO32-；再加入氢氧化钠溶液至5V0，生成沉淀增多至最大，反应为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，有Al3+，此过程消耗氢氧化钠溶液3V0；继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应：NH4++OH-=NH3•H2O，消耗氢氧化钠溶液3V0；继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入9V0氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，消耗氢氧化钠的体积V0；
根据探究二，向溶液中加氯水，无气体产生，说明无CO32-，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙红色，说明有Br-，不含I-；用分液漏斗分液，向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液，有白色沉淀产生，说明分液后的水溶液中有Cl-，因为加入的氯水被还原成Cl-，不能确定原混合液中是否含Cl-；
根据探究三，加入少量Ba(NO3)2和盐酸的混合液，产生白色沉淀，说明原混合液中有SO42－；
（1）该溶液中一定含有的阴离子：Br-、SO42－；其中能确定离子浓度之比的是H+、NH4+、Al3+，根据它们消耗的NaOH溶液的体积和相应的离子方程式，c（H+）：c（NH4+）：c （Al3+）=2V0：3 V0：V0=2：3：1；不能肯定是否含有的离子：Na＋、Cl－；确定是否含Na+的实验方法为：焰色反应；
（2）沉淀减少过程为Al（OH）3与NaOH的反应，反应的离子方程式：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。

【点睛】
本题考查离子的推断，在推断过程中必须注意离子的共存和引入的离子对判断的干扰，如题中Cl-的判断。

10．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
【解析】
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
11．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。