跟踪检测(十二) 硫及其化合物

1．下列物质中，不能由单质直接化合生成的是( ) ①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2 A．①③⑤ C．①②④⑤

B．①②③⑤ D．全部

解析：选A Cu与S化合只能生成Cu2S，S与O2反应只能生成SO2，Fe在Cl2中燃烧只能生成FeCl3。

2.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是( )

A．该过程中可得到化工产品H2SO4 B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2 C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S

D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4

解析：选C 根据题图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了SO2，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有O、Fe、S，C错误。

3．如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是( )

选项 A B C D 实验现象 Ba(OH)2溶液变浑浊 Na2S溶液变浑浊 KMnO4溶液褪色 NaOH的酚酞溶液褪色 解释 SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质 SO2具有还原性 SO2具有漂白性 解析：选D A项，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，正确；B项，SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质，正确；D项，SO2中和了NaOH溶液，不是漂白性，错误。

4．下列推断合理的是( )

A．某无色溶液中加入Ba(NO3)2溶液，再加入盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO24

－

B．单质――→氧化物――→酸或碱是硫元素

＋O2＋H2O＋NaOH或HCl

――→盐，能按照上述转化关系直接转化的可以

C．浓硫酸有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应

D．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有SO24

－

解析：选B 若溶液中有SO23也会出现此现象，A项错误；浓硫酸有强氧化性，和Cu

－

加热才可发生剧烈反应，C项错误；可能受到Ag影响，生成AgCl沉淀，D项错误。

5．(2019·徐汇区模拟)浓硫酸分别和三种钠盐反应，现象见图。下列分析正确的是( )

＋

A．对比①和②可说明还原性：Br＞Cl B．对比①和③可说明氧化性：Br2＞SO2

C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4＞HCl D．③中浓H2SO4被还原成SO2

解析：选A 反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②中的白雾是HCl，说明浓硫酸能将Br氧化成溴单质，而不能将Cl氧化成Cl2，与同一种氧化剂在相同条件下反应，Br被氧化成溴单质，而Cl不能被氧化，说明还原性：Br＞Cl，故A正确；反应③生成的是SO2气体，非氧化还原反应，而且Na2SO3与NaBr不是同一类型，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，故B错误；白雾说明HCl易挥发，说明挥发性：H2SO4＜HCl，故C错误；反应③生成SO2气体，不是氧化还原反应，故D错误。

6．用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与结论相符的是( )

－

－

－

－

－

－－

－

选项 A B ① 浓硫酸 浓硫酸 ② 浓盐酸 铜片 预测②中现象 产生大量气体 铜片溶解，产生气泡，底部产生灰白色粉末 固体由蓝色变为白色 实验结论 硫酸的酸性比盐酸强 浓硫酸表现酸性和强氧化性 浓硫酸具有吸水性，发生物理变化 C 浓硫酸 CuSO4·5H2O D 浓硫酸 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味气体放出 浓硫酸具有脱水性、氧化性 解析：选D 将浓硫酸滴入浓盐酸中，浓硫酸溶解，放出大量的热，促进了氯化氢的逸出，A项错误；浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行，B项错误；浓硫酸使胆矾失去结晶水，是由于浓硫酸的吸水性，该变化为化学变化，C项错误；浓硫酸有脱水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的热，进而与生成的炭反应生成SO2，D项正确。

7．(2019·济宁模拟)实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理，装置如图，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )

A．滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2 B．Y中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3

2

C．产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与NO3反应生成了SO4

－

－

D．若将Fe(NO3)3换成FeCl3，Y中也能产生白色沉淀，说明Fe3也能将SO2氧化

＋

解析：选B 通入一段时间N2，可以排除装置中的O2，防止SO2被空气中的O2氧化，

22

故A正确；酸性条件下，NO3能氧化SO2，Fe3也能氧化SO2生成SO24，SO4与Ba形

－

＋

－

－

＋

成BaSO4，不能生成BaSO3，故B错误；SO2溶于水显酸性，酸性条件下NO3具有强氧化性，能把SO2氧化为SO2所以产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与NO3反应4，

－

－

－

3生成了SO24，故C正确；若将Fe(NO3)3换成FeCl3，Cl没有氧化性，则只能是Fe具有

－

－

＋

氧化性，若Y中也能产生白色沉淀，说明Fe3也能将SO2氧化，故D正确。

＋

8．(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应：4(NH4)2SO4===N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，将反应后的混合气体通入BaCl2溶液，产生的沉淀为( )

A．BaSO4 C．BaS

B．BaSO3

D．BaSO4和BaSO3

解析：选D 设4 mol (NH4)2SO4在一定条件下反应生成6 mol NH3、3 mol SO2、1 mol SO3。反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应：

SO2＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO3 ， (NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl， SO3＋H2O＋2NH3===(NH4)2SO4， (NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl。

依据反应定量关系，结合分解生成的气体物质的量可知，1 mol SO3 转化为(NH4)2SO4

消耗2 mol NH3，则剩余的4 mol NH3 和2 mol SO2反应生成2 mol (NH4)2SO3，所以得到的

沉淀为1 mol BaSO4、2 mol BaSO3，剩余SO2和BaSO3反应生成BaHSO3，最后得到的沉淀为1 mol BaSO3、1 mol BaSO4。

9．(2019·临沂模拟)某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如图所示(省略夹持装置)，下列说法错误的是( )

A．装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液 nNa2S1B．为提高产品纯度，使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则＝

nNa2SO32C．装置④的作用是吸收尾气，同时防止倒吸 D．装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气

解析：选B 利用装置①制备SO2，把分液漏斗中的浓硫酸滴入烧瓶中与Na2SO3反应得到SO2气体，SO2通入②装置， 实验中为使SO2缓慢进入装置③，需要控制滴加硫酸的速率，装置③中发生反应生成Na2S2O3，反应终止后，烧瓶中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3·5H2O，得到Na2S2O3，装置④的作用是防止倒吸并且吸收剩余气体，防止污染空气。根据以上分析，装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，且饱和NaHSO3溶液与SO2不反应，故A正确；根据以上分析，装置③烧瓶中发生反应为2Na2S＋Na2SO3＋3SO2===3Na2S2O3，所以烧瓶中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2∶1，故B错误；装置④是防止倒吸并且吸收剩余气体，防止污染空气，故C正确；装置①为固液不加热型发生装置，高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气属于固体和液体常温下反应制备气体，故D正确。

10．某学习小组进行浓硫酸对蔗糖的脱水实验，在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖(C12H22O11)，加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15 mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。进行如下探究。

(1)观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味。按压此黑色物质时，感觉较硬，放在水中呈漂浮状态。

同学们由上述现象推测出下列结论：①浓硫酸具有强氧化性；②浓硫酸具有吸水性；③浓硫酸具有脱水性；④浓硫酸具有酸性；⑤黑色物质具有强吸附性。这些结论中依据不充分的是________(填标号)。

(2)为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物，同学们设计了如图装置：

试回答下列问题：

①图1的A中最好选用图2中的装置________(填标号)。

②图1的B装置所装试剂是________________；D装置中试剂的作用是____________________；E装置中发生的现象是________________________。

③图1的A装置中使蔗糖先变黑的化学方程式为________________________________；体积膨胀的化学方程式为_____________________________________________________。

④某学生进行实验时，发现D装置中品红溶液不褪色，E装置中有气体逸出，F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，推测F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)蔗糖先变黄，再逐渐变黑，说明有碳单质生成，证明浓硫酸具有脱水性；体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味，说明碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，证明浓硫酸具有强氧化性；按压该黑色物质时，感觉较硬，放在水中呈漂浮状态，证明该黑色物质表面积较大，具有吸附性。由观察到的现象不能推测出浓硫酸具有吸水性和酸性，故本题选②④。(2)①蔗糖与浓硫酸反应不需要加热，故最好选用图2中的装置Ⅱ。②装置B中试剂为品红溶液，用来检验生成物SO2；装置C的作用是除去SO2，装置D的作用是检验SO2是否被除尽；装置E中的Ba(OH)2溶液用来检验生成物CO2，故现象是溶液出现白色浑浊。③蔗糖变黑是蔗糖脱水生成碳，化学方程式为C12H22O11(蔗糖)=====12C＋11H2O；体积膨胀是浓硫酸氧化碳生成大量气体，化学方程式为2H2SO4(浓)＋C=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。④浓硫酸氧化碳时，部分碳被氧化为CO气体，CO气体能使热的酸性高锰酸钾溶液颜色变浅。

答案：(1)②④

(2)①Ⅱ ②品红溶液 检验SO2是否被除尽 溶液出现白色浑浊

△浓硫酸

③C12H22O11(蔗糖)=====12C＋11H2O 2H2SO4(浓)＋C=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ④CO气体能还原热的酸性高锰酸钾溶液

11．(2018·全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

△

浓硫酸

①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。 ②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是

________________________________________________________________________。 (3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为__________________________________。电解后，________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L

－1

的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子

方程式为________________________________________________________，

该样品中Na2S2O5的残留量为______g·L1(以SO2计)。

－

解析：(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。(3)阳极上阴离子OH放电，电极反应式为2H2O－4e===O2↑＋4H，电解过程中H透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。(4)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反11－－＋－2－

应的离子方程式为S2O2n(S2O25＋2I2＋3H2O===2SO4＋4I＋6H。5)＝×n(I2)＝×0.010 22

500 mol·L1×10.00×103 L＝5×105 mol，该样品中S2O25的残留量(以SO2计)为5×10

－

－

－

－

－

－

－

＋

＋

1 000 mL·L1－mol×2× g·mol×＝0.128 g·L1。

50.00 mL

－

－1

答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液 (3)2H2O－4e===4H＋O2↑ a

2

(4)S2O25＋2I2＋3H2O===2SO4＋4I＋6H 0.128

－

－

－

＋

－

＋

12．硫的多种化合物在工业中有重要应用。

(1)Na2S2可以作制革工业中原皮的脱毛剂，写出Na2S2的电子式_______________。 (2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉，可作木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。

①Na2S2O4中S元素的化合价为______________。

②将甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2，该反应的化学方程式为_______________________________________________。

③Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时，反应的化学方程式为_________________________________。

2(3)铬会造成环境污染，某酸性废水中含有Cr2O7，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)

－

3

将Cr2O27转化为毒性较低的Cr，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废

－

＋

水中Cr3浓度为0.52 mg·L1，达到排放标准。

＋

－

①写出Na2S2O5参加反应的离子方程式：_________________________________ ________________________________________________________________________。 ②处理后的废水中Cr3的物质的量浓度为________________________________。

＋

(4)氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸。

①0.1 mol·L1 H2SO4与0.2 mol·L1 H2S溶液等体积混合，所得溶液中S2浓度为

－

－

－

_________mol·L1。(已知氢硫酸Ka1＝1.0×108、Ka2＝1.0×10

－

－

－15

，忽略H2S和H2O电离

产生的H)

②已知亚硫酸的Ka1＝1.0×102、Ka2＝6.0×1013，设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离。(可用实验用品：0.1 mol·L液、广泛pH试纸、pH计)

操作简述 现象或数据 结论 H2SO3第一步不完全电离 －1

＋

亚硫酸、0.1 mol·L1 NaHSO3溶液、0.1 mol·L1 Na2SO3 溶

－

－

解析：(1)Na2S2是离子化合物，硫原子间形成一对共用电子对，形成的电子式类似过氧化钠的电子式。(2)①因为Na为＋1价，O为－2价，根据化合价代数和为0，则S为＋3价。②SO2气体被还原成Na2S2O4，方程式为HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O。③Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化，则氧化剂为O2，还原剂为Na2S2O4，又氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为＋x价，则根

据得失电子守恒，1×4＝2×2×(x－3)，解得x＝4，又有水蒸气参与反应，所以产物为NaHSO3，反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3。(3)①焦亚硫酸钠

2

(Na2S2O5)将Cr2O7转化为毒性较低的Cr3，同时Na2S2O5被氧化为Na2SO4，其反应的离

－

＋

223子方程式为3S2O25＋2Cr2O7＋10H===6SO4＋4Cr＋5H2O。②分离出污泥后测得废水

－

－

＋

－

＋

0.52×103 g·L1－－中Cr浓度为0.52 mg·L，c(Cr )＝＝1×105 mol·L1。 －152 g·mol

－

－

3＋－13＋

(4)①H2SHS

－

＋

cH·cHS

H＋HS，Ka1＝，

cH2S

＋

－

＋－

cH·cS2

H＋S，Ka2＝， －cHS

＋

－

2－

c2H·cS2＋＋－

Ka1×Ka2＝，忽略H2S和H2O电离产生的H，c(H)＝0.1 mol·L1，c(H2S)

cH2S

＋

－

＝0.1 mol·L1，c(S2)＝1.0×10

－

－

－22

mol·L1。②实验证明亚硫酸第一步不完全电离，可以选

－

择用pH计测定0.1 mol·L

答案：(1)Na

＋

－1

亚硫酸溶液的pH，若pH＞1，说明亚硫酸第一步不完全电离。

[

S S

]

2－

Na

＋

(2)①＋3 ②HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O ③2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3

223

(3)①3S2O5＋2Cr2O7＋10H===6SO24＋4Cr＋5H2O

－

－

＋

－

＋

②1×105 mol·L1

－

－

(4)①1.0×10

－22

②用pH计测定0.1 mol·L

－1

亚硫酸溶液的pH pH＞1