高考化学与硫及其化合物有关的压轴题附答案解析

高考化学与硫及其化合物有关的压轴题附答案解析

一、高中化学硫及其化合物

1．实验室用如图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：

（1）实验中为提高石灰石浆液脱硫效率可采取的一种措施是____，写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式____。

（2）将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的现象是____。

（3）研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在pH为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7＜pH＜6.0时，烟气脱硫效果降低的可能原因是____，烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为____。

（4）石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3，实验人员欲测定石灰石浆液脱硫后的物质中CaSO3的含量，以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。请补充完整测定CaSO3含量的实验方案：取一定量石灰石烟气脱硫后的物质，____。[浆液中CaSO3能充分与硫酸反应。实验中须使用的药品：75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，标准浓度的酸性KMnO4溶液]

【答案】不断搅拌、制成浆液2CaCO3 + 2SO2 + O2 +4H2O＝2 CaSO4·2H2O + 2CO2高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应温度升高SO2的溶解度小加入足量的75%的硫酸，加热，将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液，记录加入KMnO4溶液的体积，充分反应后，用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定（过量酸性KMnO4溶液），记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，计算得出结果

【解析】

【分析】

(1)根据加快反应速率的条件分析；利用电子守恒、原子守恒写出化学方程式；

（2）用高锰酸钾溶液检测SO2的含量；

（3）根据影响化学反应速率的因素分析；

（4）利用氧化还原滴定的方法测定CaSO3含量。

【详解】

（1）实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是不断搅拌、制成浆液；根据电子守恒和原子守恒，写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式2CaCO3 +

2SO2 + O2 +4H2O＝2 CaSO4·2H2O + 2CO2。

（2）脱硫后的气体含有少量SO2气体，通入KMnO4溶液能使高锰酸钾溶液颜色，因此根据颜色褪去的快慢，可粗略判断烟气脱硫效率，本题答案为：高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢。

（3）由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知，在为5.7时脱硫效果最佳，pH增大石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应；温度升高SO2的溶解度小，因此，本题正确答案为：石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应；温度升高SO2的溶解度小。

（4）欲测定CaSO3的含量，根据所给实验药品，先向样品中加入足量的75%的硫酸，加热，将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液，记录加入KMnO4溶液的体积，充分反应后，用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定（过量酸性KMnO4溶液），记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积，计算得出结果。

【点睛】

本题考查影响化学反应速率的因素、反应条件的选择、定量测定实验的设计，难点是（4）小题中，实验步骤的设计，要注意实验原理的分析，根据实验原理设计实验步骤。

2．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。下图为硫及其部分化合物的“价类二维图”，根据图示回答下列问题：

（1）类比CO2的性质,学习SO2的性质,写出下列反应的离子方程式。

①少量的SO2通入澄清石灰水中:__________________。

②SO2通入Na2SO3溶液中： ________________________。

（2）Y的分子式：___________________。

（3）Z的稀溶液与铁反应的离子方程式为______________________。

（4）检验CO2是否混有SO2，可以使混合气体通过盛有品红溶液的洗气瓶，这是利用了SO2的_____________性，也可以使混合气体通过盛有酸性高锰酸钾稀溶液的洗气瓶，这是利用了SO2的_____________性。

（5）大苏打（Na2S2O3）在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打，从氧化还原角度分析，合理的是__________（填字母选项）

A．Na2S+S B．Na2SO3+S C．Na2SO3+ Na2SO4 D．SO2+Na2SO4

（6）将X与SO2的水溶液混合后产生淡黄色沉淀，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为__________________

【答案】Ca2++2OH－+SO2=CaCO3↓+H2O SO2+ SO32－+ H2O = 2HSO3－ H2SO3 Fe+2H+=

Fe2++2H2↑漂白还原 B 2：1

【解析】

【分析】

根据二氧化硫的性质书写相关离子方程式；根据元素化合价及物质的种类分析判断物质的化学式；根据二氧化硫的漂白性和还原性分析解答；根据氧化还原反应中元素化合价升降规律分析解答。

【详解】

（1）①SO2属于酸性氧化物，少量的SO2通入澄清石灰水中反应生成亚硫酸钙沉淀和水，离子方程式为:Ca2++2OH－+SO2=CaCO3↓+H2O；

②SO2与Na2SO3反应生成亚硫酸氢钠，离子方程式为：SO2+ SO32－+ H2O = 2HSO3－；

（2）如图所示Y中S元素化合价为+4，则对应的酸为亚硫酸，分子式为：H2SO3；

（3）如图所示Z中S元素化合价为+6，则对应的酸为硫酸，硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+= Fe2++2H2↑；

（4）二氧化硫具有漂白性，而二氧化碳没有，二氧化硫中S为+4价，能被高锰酸钾氧化，具有还原性，故答案为：漂白；还原；

（5）大苏打（Na2S2O3）中S元素化合价为+2价，

A．Na2S中S为-2价，S中化合价为0，不能都升高为+2价，故A不合理；

B．Na2SO3中S为+4价，S中化合价为0，可以发生歧化反应得到+2的S，故B合理；C．Na2SO3中S为+4价，Na2SO4中S为+6价，不能都降低为+2价，故C不合理； D．SO2中S为+4价，Na2SO4中S为+6价，不能都降低为+2价，故D不合理；

故答案为：B；

（6）将X与SO2的水溶液混合后产生淡黄色沉淀，则X为H2S，淡黄色沉淀为S，反应为2H2S+SO2=3S↓+2H2O，生成的3molS中，2mol由H2S氧化得到，1mol由SO2还原得到，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为：2:1，则质量之比为：2:1，故答案为：2:1。

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；