高考化学专题题库∶硫及其化合物的综合题及详细答案

高考化学专题题库∶硫及其化合物的综合题及详细答案

一、高中化学硫及其化合物

1．某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

（Ⅰ）甲同学在 a、b、c 三只烧杯里分别加入 50 mL 水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象。

①甲同学设计实验的目的是______

②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；

③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______

（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题

（1）实验装置：

（2）实验步骤：连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）

①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4溶液的作用是

______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；

③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH¯+ H2↑检查装置气密

性 Cu+2H2SO4(浓)Δ

CuSO4+ 2H2O+ SO2↑除去CO2中混有的SO2盛有硅酸钠溶液的试管

出现白色沉淀； SO2+ HCO3¯= CO2+ HSO3¯

【解析】

【分析】

乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。

【详解】

（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：

验证锂、钠、钾的金属性强弱；

②金属性：K ＞Na ＞Li ，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c ；’ ③b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H 2O=2Na ++2OH ¯+ H 2↑；

（Ⅱ）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a 、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H 2SO 4(浓)

Δ CuSO 4+ 2H 2O+ SO 2↑；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO 2中混有的SO 2； ②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；

③试管D 用SO 2与NaHCO 3制备CO 2，反应的离子方程式：SO 2+ HCO 3¯= CO 2+ HSO 3¯。

2．硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中最重要的产品，号称“工业之母”。在中学化学教材中有多处涉及其应用。

(1)利用浓硫酸配制稀硫酸

已知某浓硫酸的密度为1.84g/ml ，质量分数为98％，则该浓硫酸的物质的量浓度为_______；

现用该浓硫酸配制480ml 浓度为1.84mol/L 的稀硫酸，在配制过程中除量取浓硫酸的仪器、烧杯、胶头滴管外，还需用到的玻璃仪器有______________________；

(2)硫酸与无机物的反应

实验室在用稀硫酸与锌反应制取氢气时，常向其中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率，请写出发生的离子反应方程式______________________________；不活泼金属铜在与浓硫酸反应中，体现了浓硫酸的___________________性质；非金属碳在加热条件下也能与浓硫酸反应，若要你设计实验检验反应生成的气体产物，则检验出气体产物的正确顺序为______________________；

(3)硫酸在有机中的应用

利用硫酸的性质可以制取多种有机物，比如烈性炸药TNT 、硝基化合物、酯类物质、不饱和烃等。请写出制取TNT 的化学方程式________________________________________；请写出用乙醇制取乙烯的化学方程式________________________________________；稀硫酸还可以使蔗糖、淀粉等多种有机物发生水解，请写出蔗糖水解的产物名称_________。

【答案】18.4mol/L 500ml 容量瓶 Zn ＋Cu 2＋=Cu ＋Zn 2＋、Zn ＋2H ＋=H 2↑＋Zn 2＋ 强氧化性和强酸性 H 2O 、SO 2、CO 2 +3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O C 2H 5OH

CH 2=CH 2↑+ H 2O 葡萄糖、果糖

【解析】

【分析】

（1）根据c=1000ρwM 计算出该浓硫酸的浓度；配制该溶液的步骤是：称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀，根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选用仪器；

（2）硫酸铜溶液加快氢气生成的速率，原因是形成原电池反应；

【详解】

（1）该浓硫酸的物质的量浓度为：c=1000×

1.84×98%÷98mol/L=18.4mol/L ；实验室没有480mL 的容量瓶，配制时需要选用500mL 容量瓶，实际上配制的是500mL1mol/L 的硫酸溶液，配制该溶液的步骤是：称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀，配制过程中需要使用的仪器为：药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL 容量瓶、胶头滴管，所以还缺少的仪器为： 500mL 容量瓶，

故答案为：18.4mol/L ；500mL 容量瓶；

（2）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快，离子方程式是Zn ＋Cu 2＋=Cu ＋Zn 2＋、Zn ＋2H ＋=H 2↑；铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，二氧化硫和水，硫元素的化合价降低表现硫酸的氧化性，生成盐和水体现硫酸的酸性，故硫酸表现的性质是酸性和氧化性；碳和浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化碳和水，检验气体的顺序是水，二氧化硫，二氧化碳，

故答案为：Zn ＋Cu 2＋=Cu ＋Zn 2＋、Zn ＋2H ＋=H 2↑；强氧化性和强酸性 ；H 2O 、SO 2、CO 2；

（3）制取TNT 需要甲苯，浓硫酸和浓硝酸的混合酸加热，反应的化学方程式是

+3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O ；向乙醇中加入浓硫酸，加热到170度，

可以制取乙烯，方程式是C 2H 5OH CH 2=CH 2↑+ H 2O ；蔗糖水解产生葡萄糖和果糖， 故答案为：+3HNO 324H SO Δ−−−−→浓+3H 2O ；C 2H 5OH CH 2=CH 2↑+ H 2O ；葡萄糖、果糖。

3．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Na 2S(3.12g)和NaOH(4.80g)组成的混合物；另一种可能是由Na 2S(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H 2S 反应，若