高考化学专题复习 跟踪检测（十九） 硫及其重要化合物（含解析）

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跟踪检测（十九） 硫及其重要化合物
1．据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫磺)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是(　　)
A．Au2S　　　　　　　　 B．Ag2S
C．CuS D．FeS
解析：选C　S单质的氧化性比较弱，只能将金属氧化为低价态，故可将Au、Ag、Fe氧化化合价为－1、－1、－2，分别转化为Au2S、Ag2S、FeS，选项A、B、D有可能；S氧化Cu转化为低价的Cu2S，选项C不可能。
2．如图有关硫元素循环的说法不合理的是(　　)

A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里
解析：选D　D项，大气中的硫元素部分转化成H2SO3随雨水降到土壤里，错误。
3．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是(　　)
①酸性KMnO4溶液　②溴水　③碘水　④氯水　⑤FeCl3溶液
A．①⑤ B．②③
C．全部 D．都不是
解析：选D　SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4，自身被还原成无色的Mn2＋：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4；SO2能使卤水褪色，是由于X2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X－：SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX；SO2能使棕黄色的Fe3＋变浅，是由于Fe3＋氧化SO2生成H2SO4，本身被还原为浅绿色的Fe2＋：SO2＋2H2O＋2Fe3＋===2Fe2＋＋4H＋＋SO。故以上均不是SO2的漂白作用。
4．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(　　)
A．一定会有SO
B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、SO中的一种或两种，也可能只含有Ag＋
D．可能含有SO或CO
解析：选C　A项错误，不能排除Ag＋、SO的干扰；B项错误，因为溶液中SO与Ag＋不能大量共存；C项正确，因为不能排除Ag＋、SO的干扰；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。
5．用如图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是(　　)

选项
①中试剂
①中现象
解释
A
Ba(NO3)2溶液
生成白
色沉淀
SO与Ba2＋生成白色BaSO3沉淀
B
品红溶液
溶液褪色
SO2具有漂白性
C
紫色石蕊溶液
溶液变红
SO2与水反应生成酸
D
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
SO2具有还原性

解析：选A　左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，NO在酸性环境下具有强氧化性，故生成的白色沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，A项错误；SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，B项正确；二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出氢离子而使其溶液呈酸性，紫色石蕊试液遇酸变红色，故C正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，D项正确。
6．下列实验操作、现象与结论均正确的是(　　)
编号
实验操作
实验现象
实验结论
A
向酸性KMnO4溶液中通入SO2
紫红色褪去
SO2具有漂白性
B
向CuSO4溶液中通入H2S
出现黑色沉淀
酸性：H2S>H2SO4
C
向碘水溶液中加入CCl4，振荡
上层褪色，下层变紫
碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度
D
向装有蔗糖的烧杯中加入浓 H2SO4
出现“黑面包”现象
浓H2SO4具有吸水性

解析：选C　向酸性KMnO4溶液中通入SO2，紫红色褪去，体现SO2的还原性，故A错误；酸性：H2S 7．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　)

A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：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　A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应。
8．(2020·广东惠州调研)某兴趣小组探究SO2气体的还原性，装置如图所示，下列说法不合理的是(　　)

A．甲装置中FeCl3溶液逐渐变为浅绿色，可以说明SO2有还原性
B．乙装置中蓝色褪去，说明还原性：SO2>I－
C．丙装置中吸收尾气有可能倒吸
D．甲、乙装置中发生的反应转移电子数一定相等
解析：选D　甲装置中FeCl3溶液逐渐变为浅绿色，说明Fe3＋被还原为Fe2＋，则SO2被氧化，可以说明SO2具有还原性，A项正确；乙装置中蓝色褪去，说明SO2与碘水发生了氧化还原反应，在该反应中SO2为还原剂，I－为还原产物，根据还原性：还原剂>还原产物，可知还原性：SO2>I－，B项正确；SO2能被NaOH溶液迅速吸收，导致丙装置中导管内压强明显减小，丙装置中可能产生倒吸，C项正确；甲、乙装置中发生的离子反应依次为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，由于甲、乙装置中消耗反应物的物质的量不确定，故反应中转移电子的物质的量不一定相等，D项错误。
9．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：

对实验现象的“解释或结论”错误的是(　　)
选项
实验现象
解释或结论
A
a中溶液褪色
还原性：SO>I－
B
b中加硫酸后产生淡黄色沉淀
SO和S2－在酸性条件下发生反应
C
c中滴入酚酞溶液变红，再加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去
SO＋H2OHSO＋OH－，所以滴入酚酞变红；
Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白)，使水解平衡左移，红色褪去
D
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质

解析：选D　A项，a中反应为I2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，还原性：SO>I－，正确；B项，b中反应为2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O，正确；C项，Na2SO3溶液中亚硫酸根离子水解显碱性，该溶液使酚酞变红，加入氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，水解逆向进行，氢氧根离子浓度减小，碱性逐渐消失，所以红色褪去，正确；D项，即使不变质，在酸性条件下，NO也能把SO氧化成SO，生成BaSO4沉淀，错误。
10．由SO2和O2制备SO3(熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃)的模拟装置如下图所示(加热和夹持装置省略)：

下列说法正确的是(　　)
A．装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液
B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2
C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2
解析：选C　A项，进入高温反应管的气体必须干燥，①应是浓硫酸，错误；B项，铜与稀硫酸不反应，错误；C项，通常情况下，SO2和O2反应很慢，需用催化剂催化，正确；D项，该反应是可逆反应，④中逸出的气体主要是SO2和O2及少量的SO3气体，则⑤中应盛放碱石灰，可除去SO2、SO3，错误。
11．有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是(　　)
A．实验证实Na2SO3已部分氧化
B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
解析：选D　Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。
12．(2019·山东八校第二次联考)Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)

A．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
C．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触
D．Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
解析：选A　SO2与BaCl2反应产生沉淀，溶液中必存在大量的SO或SO，右侧Y形管中应能生成碱性气体或氧化性气体，若是碱性气体，溶液中存在大量的SO，则生成的沉淀可能为BaSO3；若是氧化性气体，溶液中可生成SO，则生成的沉淀可能为BaSO4；容器内压强增大，溶液倒吸，气体不容易导入，所以玻璃管的作用是保持广口瓶内外气压平衡，以便左右两边产生的气体顺利导入，由此分析解答。若是碱性气体，溶液中存在大量的SO，所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH，产生碱性气体氨气，故A正确；玻璃管的作用是连通大气，平衡压强，以便左右两边产生的气体顺利导入，故B错误；如果产生氨气，氨气极易溶于水，易产生倒吸，为防止倒吸，所以不能插入BaCl2溶液中，故C错误；SO2与BaCl2不反应，氧化性气体将SO2氧化为SO，从而生成BaSO4沉淀，故D错误。
13．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式)，反应的化学方程式为__________________________。
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填字母)。
A．酸性 B．吸水性
C．脱水性 D．强氧化性
(4)将(2)中产生的刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液________，说明这种气体具有______性；将(2)中产生的刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？____________(填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂：________________________。
解析：(1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后形成的碳单质。(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水形成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)根据实验现象及(1)、(2)的分析可知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸表现出脱水性、强氧化性和吸水性。(4)将(2)中产生的刺激性气味SO2气体通入品红溶液中，品红溶液褪色；将SO2通入水中，SO2可以和水发生化合反应：SO2＋H2OH2SO3。(5)因为CO2和SO2都可以与澄清石灰水发生反应生成白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；可以根据二氧化硫的特性来检验二氧化硫，例如二氧化硫可以使品红溶液、溴水等褪色。
答案：(1)C
(2)SO2　C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)BCD
(4)褪色　漂白　SO2＋H2OH2SO3
(5)不能　品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
14．含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。回答下列问题：
(1)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式：____________________________________。
(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：
ＫNa2SO3＋ＫKIO3＋ＫH2SO4===ＫNa2SO4＋ＫK2SO4＋ＫI2＋ＫH2O。
①配平上面的氧化还原反应方程式。
②若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质是______mol。
(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。此沉淀是____________(填字母)。
A．BaSO4 B．FeS
C．BaSO3 D．S
(4)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，教材上解释发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面________________，则发生了钝化。
解析：(1)CO还原SO2，C元素被氧化，化合价由＋2价→＋4价，升高了2价，S元素被还原，化合价由＋4价→0，降低了4价，最小公倍数为4，再依据原子守恒得2CO＋SO2S＋2CO2。(2)①Na2SO3中S元素由＋4价→＋6价，升高了2价，KIO3中I元素由＋5价→0，降低了5价，最小公倍数为10，然后依据原子守恒得5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4===5Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O；②依据①生成1 mol I2，共转移电子10 mol，因此转移5 mol 电子，生成0.5 mol I2。(3)Fe3＋具有氧化性，SO2具有还原性，两者发生反应生成Fe2＋、SO，Ba2＋＋SO===BaSO4↓，因此沉淀是硫酸钡，故选项A正确。(4)钝化是浓硫酸显示强氧化性，在铁表面产生一层致密的氧化物薄膜阻止反应的进一步发生。氧化膜是铁的氧化物，不与硫酸铜反应，因此若铁棒表面无明显现象，则发生了钝化，如果没有发生钝化，会发生反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，有红色物质附着在铁棒表面。
答案：(1)2CO＋SO2S＋2CO2
(2)①5　2　1　5　1　1　1　②0.5
(3)A　(4)无明显现象
15．某同学欲探究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质按一定的规律和方法分为如表所示3组，则第2组中物质X的化学式是________________________________________________________________________。
第1组
第2组
第3组
S(单质)
SO2、X、Na2SO3、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

(2)利用下图所示的装置探究SO2的性质：
(熔点：SO2－76.1 ℃，SO3 16.8 ℃，沸点：SO2－10 ℃，SO3 45 ℃)

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是__________________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是_________________________；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2＋，同时pH降低，则该反应的离子方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L－1 NaOH溶液。反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是___________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)对比第2、3组的物质可知，第2组中的X为H2SO3。(2)工业生产中SO2催化氧化的反应的化学方程式为2SO2＋O22SO3，书写时注意该反应为可逆反应和反应条件。甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，根据题目所给SO2和SO3的熔、沸点及冰水浴，可知装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，便于实验的进行，减少干扰。乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，NaOH的物质的量为0.1 mol，反应后增重的质量为SO2，SO2的物质的量为0.075 mol，NaOH与SO2的物质的量之比为4∶3，所以产物既有Na2SO3又有NaHSO3，化学方程式为3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O。
答案：(1)H2SO3
(2)①2SO2＋O22SO3
②将SO3凝结成固体与SO2分离　5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋2Mn2＋＋4H＋　③3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O
16．过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下：
①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2；
②不断搅拌的同时加入30% H2O2，反应生成CaO2·8H2O沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO2·8H2O，再脱水干燥得到CaO2。
(1)第①步反应的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
第②步反应的化学方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)可循环使用的物质是______________。工业上常采用Ca(OH)2过量而不是H2O2过量的方式来生产，这是因为
________________________________________________________________________。
(3)检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是_____________________________________。
(4)CaO2·8H2O加热脱水的过程中，需不断通入不含二氧化碳的氧气，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知CaO2在350 ℃迅速分解生成CaO和O2。下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。

若所取产品质量是m g，测得气体体积为V mL(已换算成标准状况)，则产品中CaO2的质量分数为________(用字母表示)。
过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有
________________________________________________________________________。
解析：(5)已知CaO2在350 ℃迅速分解生成CaO和O2。反应的方程式是2CaO22CaO＋O2↑。根据方程式可知，每有2 mol CaO2发生反应，会产生1 mol O2，在标准状况下体积是22.4 L。现在产生标准状况下的氧气体积是V mL，则氧气的物质的量是n(O2)＝＝×10－3 mol；则反应的CaO2的物质的量是n(CaO2)＝2n(O2)＝×10－3 mol，则产品中CaO2的质量分数为φ＝[n(CaO2)M÷m]×100%＝[×10－3 mol×72 g/mol÷m]×100%＝%。过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有灼烧前过氧化钙的质量及物质质量不再发生改变时剩余固体的质量。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3·H2O
CaCl2＋H2O2＋8H2O＋2NH3===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl
(2)NH4Cl　Ca(OH)2价格低，H2O2价格高且易分解，Ca(OH)2溶液显碱性，就可以抑制CaO2·8H2O的溶解，从而提高产品的产率。H2O2显弱酸性，会促进CaO2·8H2O的溶解，对物质的制取不利
(3)取最后一次洗涤溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白色沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
(4)防止CO2与CaO2反应，抑制CaO2分解
(5) %加热前过氧化钙及加热后固体质量不再发生改变时试管中固体的质量