备战高考化学压轴题之硫及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)及详细答案
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备战高考化学压轴题之硫及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)及详细答
案
一、高中化学硫及其化合物
1.A、B是两种有刺激气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:______________________。
【答案】Cl2SO2H2SO4HCl BaSO3BaSO4Cl2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-
【解析】
【详解】
(1)由A、B是两种有刺激气味的气体。
且A、B和水反应的产物能与Ba(OH)2和AgNO3均产生沉淀, B能与Ba(OH)2产生沉淀,由此可知A为Cl2;B为SO2;
A、B与H2O反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=== H2SO4+2HCl;
B与Ba(OH)2反应的化学方程式为:Ba(OH)2+ SO2=== BaSO3↓+H2O;
含C、D的无色溶液与Ba(OH)2反应的化学方程式为:H2SO4+ Ba(OH)2=== BaSO4↓+2H2O;溶液D与AgNO3溶液反应的化学方程式为:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3;
故C为H2SO4;D为HCl;E为BaSO3;F为BaSO4。
【点睛】
熟记物质的物理性质和化学性质是解决本题的关键,本题的突破口为:A、B是两种有刺激气味的气体。
等物质的量与水反应。
结合后面沉淀现象,能推知由反应:Cl2+SO2+
2H2O=== H2SO4+2HCl。
2.A~H等8种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物为标出).已知: A 是酸式盐,B是能使品红溶液褪色的气体,G是红棕色气体。
按要求回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:A________,B________,写出B的一种危害__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:E→F____________;红热的木炭与D的浓溶液反应的方程式:____________;铜与H的浓溶液反应的离子方程式:_____________。
(3)检验某溶液中是否含A 中阳离子的方法_____________。
【答案】NH4HSO3 SO2酸雨 4NH3+5O24NO+6H2O
C+2H2SO4(浓)Δ
CO2↑+2SO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 取该溶液少许滴加
NaOH溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+
【解析】
【分析】
G是红棕色气体,则G是NO2;F和O2反应生成NO2,所以F是NO;NO2和水反应生成的H是HNO3;A是酸式盐,和NaOH反应生成E,E和O2反应生成NO,则E是NH3;B能使品红溶液褪色,且B能和O2反应生成C,所以B是SO2,C是SO3;SO3和水反应生成的D 为H2SO4;A是酸式盐且是铵盐,所以A是NH4HSO3。
【详解】
(1)通过以上分析知,A、B分别是NH4HSO3、SO2,SO2属于酸性氧化物,能和H2O反应生成H2SO3,H2SO3不稳定,易被空气氧化生成H2SO4,随雨水降落地面而形成酸雨,所以其一种危害是酸雨;
(2)氨气和氧气在高温高压催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO和H2O,反应方程式为4NH3 + 5O24NO + 6H2O,C和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2、CO2和H2O,反
应方程式为C + 2H2SO4(浓)Δ
CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O,铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和
H2O,离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3﹣=3Cu2+ + NO↑ + 2H2O;
(3)NH4+检验方法是取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+,故答案为取该溶液少许滴加NaOH溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
3.已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:
X______、Y______、A______、B______、C______。
(2)反应①的离子方程式为____________。
【答案】Cl2 SO2HCl H2SO4FeCl3 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
【解析】
【分析】
A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含SO42-;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与Fe反应,
则X 为Cl 2,Y 为SO 2,A 为HCl ,B 为H 2SO 4,C 为FeCl 3。
【详解】
(1)分析可知,X 为Cl 2,Y 为SO 2,A 为HCl ,B 为H 2SO 4,C 为FeCl 3。
(2)反应①为氯化铁与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe 3++SO 2+2H 2O =2Fe 2++SO 42-+4H +。
4.已知硫粉跟亚硫酸钠溶液共热可制得硫代硫酸钠()223Na S O 。
现以硫化亚铁()FeS 为主要原料,按如图所示流程制取硫代硫酸钠。
已知FeS 能与2O 反应生成23Fe O 和2SO 。
图中A 、B 、C 、D 是硫单质或硫的化合物,其他不含硫的反应产物已被略去,各步反应可以添加必要的试剂。
请回答下列问题:
(1)反应(I)的离子方程式为______。
(2)物质B 的化学式为______
(3)物质D 的化学式为______
【答案】22FeS 2H =Fe H S ++++↑ 2SO 23Na SO
【解析】
【分析】
先进行逆向思考:根据信息可知,要制备223Na S O ,需要制备S 和23Na SO (C 和D );再正向思考:FeS 能与酸反应生成2H S ,也能与2O 反应生成2SO ,2SO 能与NaOH 溶液反应生成23Na SO ;2H S 具有还原性,能与2SO 发生归中反应生成S 。
将以上关系理顺后,据此分析;
【详解】
先进行逆向思考:根据信息可知,要制备223Na S O ,需要制备S 和23Na SO (C 和D );再正向思考:FeS 能与酸反应生成2H S ,也能与2O 反应生成2SO ,2SO 能与NaOH 溶液反应生成23Na SO ;2H S 具有还原性,能与2SO 发生归中反应生成S ;A 为H 2S ,B 为SO 2,C 为S ,D 为Na 2SO 3;
(1)根据上述分析,反应I 应是FeS 与酸反应,其离子方程式为:FeS +2H +=Fe 2++H 2S ↑;
(2)根据上述分析,B 为SO 2;
(3)根据上述分析,D 为Na 2SO 3。
5.有一白色粉末X ,对X 检验时,所做实验和现象为:
(1)写出X的化学式___。
(2)在①步反应中H2SO4的作用是___。
①在水溶液中电离,并呈强酸性②具有高沸点、难挥发性③浓硫酸具有吸水性④浓硫酸具有脱水性⑤浓硫酸具有强氧化性
(3)写出④、⑤两步反应的离子方程式:___、___。
【答案】Na2SO3①②BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-
【解析】
【分析】
根据加氯化钡溶液产生白色沉淀,加入盐酸沉淀会消失和加入溴水,溴水褪色,说明具有还原性离子,且反应后加入氯化钡也会产生白色沉淀,所以X为亚硫酸钠,与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠,则X为Na2SO3,据此分析。
【详解】
根据加氯化钡溶液产生白色沉淀,加入盐酸沉淀会消失和加入溴水,溴水褪色,说明具有还原性离子,且反应后加入氯化钡也会产生白色沉淀,所以X为亚硫酸钠,与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠,则X为Na2SO3;
(1) X的化学式为Na2SO3;
(2)在①步反应中硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,则H2SO4的作用是①在水溶液中电离,并呈强酸性、②具有高沸点、难挥发性;
答案为①②;
(3)二氧化硫与氢氧化钠反应的离子方程式为: SO2+2OH=SO32-+ H2O;亚硫酸钠与氯化钡反应生成与硫酸钡沉淀,离子方程式为:Ba2++SO32-=BaSO3↓;亚硫酸钠与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钠和氢溴酸,离子方程式为:SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-。
6.如图表示某固态单质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4∶5,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:____。
【答案】H2+S H2S H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
由A是固体单质且与空气反应生成的B是气体,可知,A为非金属固态单质。
由B可与水反应生成E,则A可能为C或S,若为C,则B和C分别为CO、CO2,其相对分子质量之比不为4∶5,不符合题意;若为S,则B为SO2,C为SO3,B和C的相对分子质量之比为4∶5,符合题意。
所以D为H2SO4,E为H2SO3。
【详解】
⑴A在加热条件下与H2反应的化学方程式:H2+S H2S,故答案为:H2+S H2S。
⑵E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O,故答案为:H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O。
⑶写出一个由D生成B的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+
2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
7.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SO 2 C 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
【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:2H 2SO 4(浓)+Cu CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,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2H 2SO 4(浓)+Cu
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ;强氧化性;⑥;
(3)SO 2在水的存在下与氧气反应生成硫酸,分压的化学方程式为:
2SO 2+O 2+2H 2O ═2H 2SO 4;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SO 2;故答案为2SO 2+O 2+2H 2O ═2H 2SO 4;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SO 2;
(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。
8.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BaCl2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】Ba2+、Fe3+、CO32- 0.2mol/L Mg2+、SO42-、Cl- Mg(OH)2 0.01mol ()+2+
2
2
Mg OH+2H=Mg+2H O
【解析】
【分析】
①取试样溶液100mL,向其中加入足量BaCl2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SO42-,一定不含有CO32-,并且SO42-的物质的量为
2.33g
233g/mol
=0.01mol,则原溶液中与SO42-不共存的离子Ba2+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Mg2+,并且物质的量为
1.16
58g/mol
=0.02mol,一定不
含Fe3+;
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。
【详解】
(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。
9.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下图所示(反应条件及其他产物已略去):
(1)若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸。
①A、D分别为A:,D:。
(填写化学式,下同)
②写出B→C转化的化学方程式:。
③简述检验B物质的方法。
④写出D的浓溶液和Cu在加热条件的化学方程式。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红。
①工业上合成A的化学方程式:___________。
在实验室中则用加热固体混合物的方法制取气体A,其化学方程式为。
②写出C→D的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目。
③写出A→B的化学方程式
④1.92g铜投入一定的D浓溶液中,铜完全溶解,共收集到672mL气体(标准状况)。
将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为 mL。
【答案】(1)①H2S;H2SO4;②2SO2+O22SO3(条件不写扣1分,不写不得分);③将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色;
④2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)①N2+3H22NH3;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
②③4NH3+5O24NO+6H2O;④336mL
【解析】
试题分析:(1)①若A、D的水溶液均呈酸性,且D为强酸,S元素化合物符合转化关系,可推知,A为H2S、B为SO2、C为SO3、D为H2SO4,故答案为H2S;H2SO4;
②B→C转化的化学方程式为2SO2+O22SO3,故答案为2SO2+O22SO3;
③简述检验SO2物质的方法:将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色,
故答案为将B通入到品红溶液中,溶液褪色,加热后,又恢复为红色;
④硫酸的浓溶液和Cu在加热条件的化学方程式:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑,故答案为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红,则A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
①工业上合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3;在实验室中则用加热固体混合物的方法制取气体氨气,其化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,故答案
为N2+3H22NH3;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
②C→D的化学方程式和电子转移的方向和数目分析如下:,故答案为;
③A→B转化的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为
4NH3+5O24NO+6H2O;
④D浓溶液为HNO3,1.92g Cu的物质的量为:n(Cu)=
1.92
64/
g
g mol=0.03mol,反应时失去
电子为:2×0.03mol=0.06mol,反应整个过程为HNO3NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于
O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为:n(O2)=0.06
4
mol
=0.015mol,标况下需
要氧气的体积为:V(O2)=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL,故答案为336。
【考点定位】考查无机推断
【名师点晴】本题考查无机物推断,涉及Na、S等元素单质及化合物的转化。
旨在考查学生对元素化合物知识熟练掌握,注意掌握中学常见的连续反应。
此类题的解答一般有以下步骤:思维起点的选择:思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度,推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程);思维过程的展开:解题者在确定思维起点的基础上,利用题目所给信息,结合已有的化学知识和解题经验,不断地缩小问题状态与目标状态的距离;思维过程的检验:将上述思维过程的结果代入题中,检查一下是否符合题中条件。
10.常温下某淡黄色固体单质A,与它的气态氢化物B和氧化物C之间,有如右图的转变关系,试回答:
(1)A是_______、B是_______、C是_______。
(2)B的物质的量为x,氧气的物质的量为y,则当B跟氧气恰好反应,完全转化为A时,x 与y的数值关系为_______;若当B转化为C时,反应后,常温下体系中只有C一种气体, x与y的数值关系是_______________。
【答案】S H2S SO21
22
x
<y≤
3
2
x
【解析】
【详解】
(1)常温下某淡黄色固体单质A 为S ,S 与O 2在点燃时发生反应产生C 是SO 2,它的气态氢化物B 是H 2S ,H 2S 不完全燃烧产生S 和H 2O ,完全燃烧产生SO 2和H 2O ,因此A 、B 、C 三种物质分别是:A 为S ,B 为H 2S ,C 为SO 2;
(2) H 2S 物质的量是x ,氧气的物质的量为y ,当H 2S 跟氧气恰好反应,完全转化为S 时,发生反应:2H 2S+O 22S+2H 2O ,根据方程式可知x 与y 的数值关系是:y :x=12; 当H 2S 部分转化为S 单质,部分转化为SO 2气体,2H 2S+O 2
2S+2H 2O 反应后,在常温下体系中只有SO 2这一种气体,此时12
<y :x ,根据方程式2H 2S+3O 22SO 2+2H 2O 可知,当y :x=3:2时,只有SO 2一种气体剩余,若y :x >32
时,O 2过量,H 2S 完全转化为SO 2,O 2还有剩余,2H 2S+3O 22SO 2+2H 2O 反应后,常温下体系中除了有SO 2气体外,还有剩余的O 2,所以符合要求的x 与y 的数值关系是2x <y≤3x 2。
11.已知化合物A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 和单质甲、乙所含元素均为短周期元素,A 的浓溶液与甲能发生如下图所示的反应,甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,乙是常见的无色气体单质,B 是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,常温下,C 是一种无色液体.
请回答下列问题
(1)C 的化学式_________;
(2)D 的电子式_________;
(3)写出C+E→F+乙的离子方程式_________;
(4)写出B+C+乙→A 的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目_________;
【答案】H 2O
2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ 【解析】
【分析】
甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,可知甲是C ,B 是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,B 为SO 2气体,因此A 为浓硫酸溶液,常温下,C 是一种无色液体是水,D 为CO 2,二氧化硫和氧气和水反应生成硫酸,故乙为O 2,水、二氧
化碳均与E反应生成氧气,说明E为Na2O2,则F为NaOH,G为Na2CO3,以此分析解答。
【详解】
(1)由上述分析可知,C为H2O,故答案:H2O;
(2) 由上述分析可知,D为CO2,其电子式为,故答案:;
(3) 由上述分析可知,C为H2O, E为Na2O2,则F为NaOH,所以C+E→F+乙的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,故答案:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(4) 由上述分析可知,B为SO2,C为H2O,乙为氧气,A为浓硫酸溶液,所以B+C+乙→A的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,转移4e-,则单线桥表示电子转移的方向和数目为,故答案:
【点晴】
无机推断为高频考点,把握习题中物质的颜色、气味、与生活环境的关系及相互转化来推断各物质为解答的关键,侧重S及其化合物和Na及其化合物性质的进行分析。
12.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。
用工业废碱渣(主要成分为
Na2CO3)吸收烟气中的 SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。
其流程如下:
(1)为加快工业废碱渣中 Na2CO3的溶解,可采取的措施是_____(写出一种即可)。
(2)上述流程中,加入NaOH 后,发生反应的化学方程式为_____。
(3)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是_____。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量 Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____,出现白色沉淀,则证明含有 Na2SO4。
【答案】搅拌(粉碎、加热) NaHSO3+NaOH=NaSO3+H2O 含+4价硫的化合物被氧化加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
【解析】
【分析】
【详解】
(1)为加快工业废碱渣中 Na2CO3的溶解,可采取的措施是搅拌、粉碎、加热;
(2)加入NaOH后,氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应,反应方程式为
NaHSO3+NaOH=NaSO3+H2O;
(3)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化;
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则证
明含有Na2SO4。
13.某研究性学习小组设计了如下装置制取和验证SO2的性质。
请回答:
(1)写出图中仪器的名称: a___________,b___________。
(2)棉球中NaOH 溶液的作用是______________________。
(3)为了验证SO2是酸性氧化物,洗气瓶②中可选择的试剂是_____________________。
A.紫色石蕊试液 B.无色酚酞试液 C.澄清石灰水 D.碘水
(4)下列说法正确的是____________。
A.实验开始时,只需打开分液漏斗的旋塞,即可使液体顺利滴下
B.先向装置中加入试剂(药品),再进行气密性检查
C.实验开始后,洗气瓶①和③只溶液均褪色,两者均可证明SO2具有漂白性
D.实验开始后,洗气瓶④中可观察到白色沉淀产生,该现象可说明SO2具有还原性
(5)洗气瓶④中发生反应的离子方程式为________________________。
【答案】分液漏斗干燥管吸收尾气,防止SO2污染大气 AC D
SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+或写出SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
Ba2++SO42-=BaSO4↓
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由装置图可知仪器a的名称为分液漏斗,仪器b的名称为干燥管;
(2)干燥管在装置最后,其中棉球上蘸有NaOH 溶液,其作用是吸收有害尾气SO2,防止污染空气;
(3)A、酸性氧化物可与水反应生成相应的酸,所以要验证SO2是酸性氧化物,可验证其水溶液是否显酸性,因此可在洗气瓶②中盛放紫色石蕊试液,则A正确;B、酸与酚酞不变色,所以B错误;C、酸性氧化物能与碱反应生成盐和水,故要验证SO2是酸性氧化物,也可在洗气瓶②中盛放澄清石灰水,所以C正确;D、碘水与SO2反应而褪色,但表现的是SO2的还原性,故D错误。
因此正确答案为AC;
(3)A、实验开始时,要先打开分液漏斗上口的塞子,再打开分液漏斗的旋塞,液体才能顺利滴下,故错误;B、装置的气密性检查是在装药品之前进行的,故B 错误;C、实验开始后,洗气瓶①中的品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性,而洗气瓶③中的溴水褪色,能证明SO2具有还原性,所以C错误;D、洗气瓶④中的FeCl3具有较强的氧化性,可将SO2氧
化为SO42—,再与Ba2+反应生成白色沉淀,所以该现象说明SO2具有还原性,故D正确。
因此正确答案为D;
(4)洗气瓶④中发生反应的离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+(或写出SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;Ba2++SO42-=BaSO4↓)。
14.某化学兴趣小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应原理,实验装置如图所示。
实验中B 装置内产生白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)该实验过程中通入N2的时机及作用____。
(2)针对B装置内产生白色沉淀的原因,甲同学认为是酸性条件下SO2与Fe3+反应的结果,乙同学认为是酸性条件下SO2与NO3-反应的结果。
请就B装置内的上清液,设计一个简单的实验方案检验甲同学的猜想是否正确:____。
【答案】实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确
【解析】
【分析】
铁离子有氧化性,硝酸根在酸性条件下也有强氧化性,所以都可能会与二氧化硫发生反应,若要证明是哪种氧化剂氧化了二氧化硫只要检验溶液中是否有亚铁离子生成即可;装置A为制备二氧化硫气体的装置,装置B为二氧化硫与硝酸铁反应的装置,装置C为二氧化硫的尾气吸收装置。
【详解】
(1)装置内有空气,氧气也有氧化性,对实验有干扰,因此实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响,故答案为:实验开始前,先通入一段时间N2,再制备SO2,排除实验装置内的空气对实验现象的影响;
(2)由分析可知,可以通过检验亚铁离子来证明,方法为取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确,故答案为:取适量装置B中的上清液,向其中滴加铁氰化钾,若有蓝色沉淀生成则说明甲同学的猜想正确,若没有蓝色沉淀生成则说明没有Fe2+生成,甲同学的猜想不正确。
15.Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如图。
已知:a.气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。
b.pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。
回答下列问题:
(1)吸收塔中的原料B可以选用__(填字母序号)。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液
(2)某小组同学用如图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是__。
装置B的作用是__。
②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S,__和
Na2SO3+S Na2S2O3。
(3)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为__。
【答案】B 该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在)防止倒吸
2H2S+SO2=3S+2H2O(或2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O) FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓
【解析】
【分析】
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成氧化铁与二氧化硫,气体A是二氧化硫,溶液D蒸发浓缩、冷却结晶得到硫代硫酸钠晶体,D为Na2S2O3,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐,则溶液C为Na2SO3,吸收塔中B要能吸收SO2生成Na2SO3,所以原料B可以为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,根据以上分析解答。
【详解】
(1)B吸收二氧化硫转化为亚硫酸钠,碳酸钠可以与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,而NaCl、Na2SO4与二氧化硫不反应。
答案选B。
(2)①A为制备二氧化硫,该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快,而浓硫酸中硫酸以分子形式存在,电离出的氢离子浓度很低,因此反应慢。
二氧化硫在C中与硫化钠溶液反应得到硫化氢,硫化氢与二氧化硫反应得到S单质,S单质与亚硫酸钠反应得到硫代硫酸钠,C中反应导致装置内压强减小,B装置的作用是防止倒吸;
答案为:该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在);防止倒吸。