(新高考)高考化学一轮复习课时练习第4章热点强化练6含硫化合物的制备和性质探究(含解析)

热点强化练6　含硫化合物的制备和性质探究

1．(2020·湖南长郡中学高三月考)实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2，原理为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)　ΔH＝－97.3 kJ/mol。装置如图所示(部分装置已省略)。已知SO2Cl2的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法正确的是(　　)

A．乙中盛放的试剂为无水氯化钙

B．制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中

C．用来冷却的水应该从a口入，b口出

D．可用硝酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫

答案　B

解析　乙的作用是吸收未反应完的二氧化硫、氯气，防止污染空气，并吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入甲中导致SO2Cl2水解，故乙中盛放的试剂应该是碱石灰，无水氯化钙只能吸收水，A选项错误；根据题目中热化学方程式可知，ΔH<0，则该反应为放热反应，降低温度使平衡正向移动，有利于提高SO2Cl2产率，B选项正确；冷凝水应从冷凝管的下口进，上口出，故用来冷却的水应该从b口入，a口出，C选项错误；硝酸具有氧化性，能把二氧化硫氧化成硫酸，故不可用硝酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，D选项错误。

2．(2020·福建泉州高三月考)探究硫酰氯(SO2Cl2，易水解液体)在催化剂作用下加热分解的产物，实验装置如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．装置甲中出现黄绿色证明分解产物中有 Cl2

B．装置乙可除去 Cl2

C．装置丙可证明分解产物含有 SO2

D．SO2Cl2 水解时生成 SO2和HCl

答案　D

解析　分解的产物中只有氯气为黄绿色，则装置甲中出现黄绿色证明分解产物中有Cl2，A说法正确；四氯化碳、氯气均为非极性分子，根据相似相溶原理，装置乙可除去Cl2，B说法正确；二氧化硫具有还原性，可使高锰酸钾溶液褪色，装置丙可证明分解产物含有SO2，C说法正确；SO2Cl2水解时生成硫酸和HCl，D说法错误。

3．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：

下列说法正确的是(　　)

A．上述制备过程所涉及的物质中有一种酸性氧化物

B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性

C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换

D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗

答案　C

解析　上述制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；根据上述分析，上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是酒精灯进行加热，不需要漏斗，故D错误。

4．(2020·吉林高三一模)氰化钠是一种剧毒物质，工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。硫代硫酸钠的工业制备原理为：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠，并使用硫代硫酸钠溶液对氰化钠溶液进行统一解毒销毁。

实验Ⅰ.实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3 晶体

(1)盛装浓硫酸的仪器名称是_____________________________________。

(2)a装置中发生的化学反应方程式为___________________________________________________________________。

(3)反应开始后，c中先有淡黄色浑浊产生，后又变为澄清，此浑浊物可能是________(填化学式)。

(4)实验结束后，在e处最好连接盛________________(填“NaOH溶液”“水”“CCl4”中的一种)的注射器。

实验Ⅱ.产品纯度的检测

(5)已知：Na2S2O3·5H2O的摩尔质量为248 g·mol－1；2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6。取晶体样品0.100 0 g，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010 00 mol·L－1碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液15.00 mL。滴定过程中可能造成实验结果偏高的是________(填字母)。

A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗

B．锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数

C．滴定到终点时仰视读数

D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定到终点出现气泡

答案　(1)分液漏斗　(2)H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　 (3)S　 (4)NaOH溶液　(5)C

解析　(1)盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗；

(2)a装置中浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫，化学反应方程式为H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

(3)二氧化硫与水反应生成亚硫酸，类似二氧化硫与硫化氢的反应，酸性条件下，亚硫酸氧化硫离子生成S单质，所以此浑浊物是S；

(4)实验结束后，装置b中还有残留的二氧化硫，尾气中有未反应的二氧化硫，为防止污染空气，应用NaOH溶液吸收，则在e处最好连接盛NaOH溶液的注射器；

(5)锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗，对实验结果无影响，故A不选；锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数，消耗碘水的体积偏小，造成实验结果偏低，故B不选；滴定到终点时仰视读数，读取的碘水体积偏大，造成实验结果偏高，故C选；滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定到终点出现气泡，碘水体积偏小，造成实验结果偏低，故D不选；答案选C。

5．(2020·广东广州高三开学考试)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Ⅲ中有Na2S2O5黄色晶体析出，发生的反应为：Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。

(1)装置Ⅱ的作用之一是观察SO2的生成速率，盛装的试剂为___________________________________________________________________。

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

实验二　焦亚硫酸钠的性质：Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3

(3)证明NaHSO3溶液中HSO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

(4)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

(5)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：

溶液出现蓝色且30 s内不褪色

(已知：滴定时化学方程式为：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)

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　(1)饱和NaHSO3溶液　(2)过滤　(3)ae　(4)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　(5)偏低

解析　(1)二氧化硫易溶于水，不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，为防止二氧化硫溶于水，同时能观察SO2的生成速率，装置Ⅱ中应盛有饱和亚硫酸氢钠溶液；

(2)装置Ⅲ中析出的固体为Na2S2O5黄色晶体，固液分离应采用过滤的方法；

(3)NaHSO3溶液中HSO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，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；

(4)Na2S2O5中S元素的化合价为＋4价，可能会被空气中氧气氧化为＋6价的硫酸根离子，检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化实际上就是用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根离子，检验的步骤为取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；

(5)若有部分HI被空气氧化又生成I2，导致消耗标准I2溶液的体积偏小，则测得结果偏低。

6．(2020·重庆高三月考)亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色或蓝紫色液体，遇水分解，溶于浓硫酸不分解，主要用于染料、医药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠，有效降低硫酸使用量，增加反应的流动性，不产生无机盐，从而可以降低成本，提高产品质量，使染料成品色泽鲜艳、固色能力强，并减少污水。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品的纯度。

(1)导管a的作用是______________________________________________。

(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。

①该反应必须维持体系温度不得高于20  ℃，采取的措施除了加快搅拌速度外，还可以将三颈烧瓶置于________中。

②开始时，反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速率明显加快，其原因是________________________________________________

__________________________________________________________________。

③该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是

______________________________________________________________。

④装置C的作用是______________________________________________。

⑤已知亚硝酸不稳定，易分解，发生反应2HNO2===NO2↑＋NO↑＋H2O。请写出NOSO4H遇水分解时发生反应的化学方程式___________________________________________________________________。

(3)已知：2KMnO4＋5NOSO4H＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋5HNO3＋2H2SO4。在上述反应中NOSO4H体现了________(填“氧化”或“还原”)性。

答案　(1)平衡分液漏斗与烧瓶内的压强，使浓硫酸顺利流下　 (2)①冷水浴　 ②生成的NOSO4H作该反应的催化剂　 ③装置A中的水蒸气会进入B中使NOSO4H水解　④防止空气中的水蒸气进入B中使NOSO4H水解；吸收尾气SO2，防止污染环境　⑤2NOSO4H＋H2O===2H2SO4(浓)＋NO↑＋NO2↑　 (3)还原

解析　装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O制取SO2，制取的SO2通入B装置中，HNO3与SO2在浓H2SO4作用下在冷水浴中反应制得NOSO4H，由于亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水分解，且装置A中制得的SO2属于大气污染物，不能直接排放到大气中，则装置C中的碱石灰的作用是吸收SO2，防止空气中的水蒸气进入装置B中。

(1)根据分析，导管a的作用是平衡分液漏斗与烧瓶内的压强，使浓硫酸顺利流下；

(2)①该反应必须维持体系温度不得高于20  ℃，采取的措施除了加快搅拌速度外，还可以将三颈烧瓶置于冷水浴中；

②开始反应缓慢，待生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速度明显加快，其原因是：生成的NOSO4H作为反应的催化剂；

③由于亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水分解，该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是装置A中的水蒸气会进入B中使NOSO4H水解；

④根据分析，装置C的作用是防止空气中的水蒸气进入B中使NOSO4H水解；吸收尾气SO2，防止污染环境；

⑤已知亚硝酸不稳定，易分解，发生反应2HNO2===NO2↑＋NO↑＋H2O。NOSO4H遇水分解时发生反应的化学方程式2NOSO4H＋H2O===2H2SO4＋NO↑＋NO2↑；

(3)在上述反应中NOSO4H转化为硫酸盐和硝酸，硫元素的化合价没有发生变化，N元素的化合价由＋3价升高到＋5价，失电子发生氧化反应，体现了还原性。