2024届高三化学一轮专题训练：含硫化合物的制备和性质探究

这是一份2024届高三化学一轮专题训练：含硫化合物的制备和性质探究，共11页。试卷主要包含了4 ml·L－1的硫酸，05 ml，其质量为5等内容，欢迎下载使用。
2024届高三化学一轮复习——含硫化合物的制备和性质探究（有答案和详细解析）
1.利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A.向大气中排放SO2可能导致酸雨发生
B.中和器中发生反应的离子方程式为HSO＋OH－===SO＋H2O
C.进入离心机的分散系是悬浊液
D.检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是(　　)

A.制备保险粉的离子方程式为HCOO－＋OH－＋2SO2===S2O＋CO2＋H2O
B.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C.多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收
D.为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2
3.(2022·潍坊模拟)硫酰氯(SO2Cl2)可用于有机合成和药物制造等。实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)　ΔH＝－97.3 kJ·mol－1]，装置如图所示(部分装置省略)。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。下列说法错误的是(　　)

A.乙装置中盛放的试剂是P2O5，防止水蒸气进入装置中
B.装置甲应置于冰水浴中，目的是提高SO2Cl2产率
C.反应结束后，分离甲中混合物的实验操作是蒸馏
D.SO2、Cl2均可使品红试液褪色，原理不相同
4.Na2S2O3(硫代硫酸钠)和Na2S2O8(过二硫酸钠)都是重要的含硫化合物，某兴趣小组探究其性质。回答下列问题：
(1)把稀H2SO4和Na2S2O3混合并加热的现象是 ________________________，验证产生的气体成分的方法：________________________________，
发生反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)向Na2S2O3溶液中加适量的H2O2，为了验证反应后的溶液中既有SO又有SO，其操作是______________________________。
(3)Na2S2O8不稳定，受热可以分解得到H2SO4的酸酐和一种可以使带火星木条复燃的气体，则该反应的化学方程式为___________________________
_________________________________________________________；
为了检验溶液中存在的金属阳离子，可以做_________________________实验。
(4)S2O具有强氧化性，可以把Mn2＋氧化为紫红色离子，酸性环境下该过程的离子方程式为_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(5)若在酸性环境下，Na2S2O3和Na2S2O8反应设计成原电池，反应后所有的硫元素都生成SO，则该电池的正极反应方程式为___________________，
当生成48 g 的SO时，负极消耗的S2O的质量为____________ g。
5.(2022·潍坊模拟)亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体，遇水易分解，溶于浓硫酸，主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品中杂质硝酸的含量。

回答下列问题：
(1)装置A中盛装Na2SO4固体的仪器名称是________，装置D最好选用____________(填字母)。

(2)装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①装置C中温度过高产率降低的原因是________________________
_________________________________________________________。
②开始通SO2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)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。
称取1.400 g产品放入250 mL锥形瓶中，加入80 mL浓硫酸，用0.100 0 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00 mL。
已知：(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
①锥形瓶中加入浓硫酸的作用是________________________________________。
②判断滴定达到终点的现象是_____________________________________________。
③亚硝酰硫酸中硝酸的含量为_______________________________。
6.(2022·大连月考)硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用下图装置制备少量Na2S2O3。

已知：①BaS2O3难溶于水；
②Na2S2O3在酸性溶液中发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
(1)装置A用于制备SO2，其化学方程式为_______________________________。
装置B的作用是__________________________________________。
(2)装置C中反应生成Na2S2O3的同时放出CO2，其离子方程式为________。
该反应中SO2体现了________性(填“氧化”或“还原”)。
(3)装置C所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的方法是________________________________________。
(4)装置D的作用是________________________________________。
(5)为验证装置C中生成了CO2，下列所选的试剂组合和顺序合理的是________(填字母)。
a.品红→NaOH溶液→澄清石灰水
b.酸性KMnO4溶液→品红→澄清石灰水
c.NaOH溶液→品红→澄清石灰水
7.．(2022·安徽高三模拟)某兴趣小组设计实验探究SO2与新制的Cu(OH)2反应的产物。

按图连接好装置(夹持装置省略)，打开磁搅拌器，先往CuCl2溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应，再通入过量的SO2，三颈烧瓶中生成大量白色沉淀X。
(1)制取SO2最适宜的试剂是______________(填字母)。
A．Na2SO3固体与20%的硝酸
B．Na2SO3固体与20%的硫酸
C．Na2SO3固体与70%的硫酸
D．Na2SO3固体与18.4 mol·L－1的硫酸
(2)根据选定的试剂，虚框中应选用____(填“A”或“B”)装置；通入SO2过程中不断用磁搅拌器搅拌的目的是________________________________________。
(3)甲同学推测X可能为CuSO3。他取出少量洗涤后的X加入足量稀硫酸进行实验验证，观察到__________________，则甲同学推测错误。
(4)乙同学查阅资料：CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸形成CuCl；与氨水反应生成[Cu(NH3)2]＋，在空气中会立即被氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2＋溶液。据此推测X可能为CuCl。他取出少量洗涤后的白色沉淀X，加入浓盐酸，沉淀溶解，加水稀释，又出现白色沉淀，据此得出乙同学推测正确。
①从平衡角度解释加水稀释重新产生白色沉淀的原因：________________________________。
②请再设计一种证明该白色沉淀为CuCl的方案：____________________________________。
③三颈烧瓶中生成CuCl的离子方程式为____________________________________________。
2024届高三化学一轮复习——含硫化合物的制备和性质探究（有答案和详细解析）
1.利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A.向大气中排放SO2可能导致酸雨发生
B.中和器中发生反应的离子方程式为HSO＋OH－===SO＋H2O
C.进入离心机的分散系是悬浊液
D.检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液
答案　D
解析　二氧化硫与水反应生成H2SO3，H2SO3又被空气中的氧气氧化为H2SO4，进入水中形成酸雨，A正确；在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠，主要反应的化学方程式为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O，离子方程式为HSO＋OH－===SO＋H2O，B正确；经过中和器后的物质既有形成的结晶状的固态物质，也有溶液，因为形成的固态物质颗粒小，因此有胶体存在，进入离心机的分散系是悬浊液，C正确；检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，若用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液，H＋、SO、NO会发生氧化还原反应，使SO转化为SO，因此不能检验是否含有Na2SO4，应该用稀HCl和BaCl2溶液检验，D错误。
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是(　　)

A.制备保险粉的离子方程式为HCOO－＋OH－＋2SO2===S2O＋CO2＋H2O
B.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C.多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收
D.为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2
答案　B
解析　A项，SO2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na2S2O4，根据元素守恒和电子得失守恒写离子方程式；C项，增大接触面积能够加快反应速率；D项，Na2S2O4具有还原性，容易被氧气氧化。
3.(2022·潍坊模拟)硫酰氯(SO2Cl2)可用于有机合成和药物制造等。实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)　ΔH＝－97.3 kJ·mol－1]，装置如图所示(部分装置省略)。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。下列说法错误的是(　　)

A.乙装置中盛放的试剂是P2O5，防止水蒸气进入装置中
B.装置甲应置于冰水浴中，目的是提高SO2Cl2产率
C.反应结束后，分离甲中混合物的实验操作是蒸馏
D.SO2、Cl2均可使品红试液褪色，原理不相同
答案　A
解析　乙装置用于吸收二氧化硫和氯气，一般用碱石灰等，试剂是P2O5不能吸收二氧化硫、氯气，故A错误；制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中，原因是正反应为放热反应，降低温度，有利于平衡正向移动，有利于提高SO2Cl2产率，故B正确；已知SO2Cl2的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，可用蒸馏的方法分离，故C正确；二氧化硫可以和有机色质结合而具有漂白性，氯水中的次氯酸具有氧化性而具有漂白性，二者漂白原理不一样，故D正确。
4.Na2S2O3(硫代硫酸钠)和Na2S2O8(过二硫酸钠)都是重要的含硫化合物，某兴趣小组探究其性质。回答下列问题：
(1)把稀H2SO4和Na2S2O3混合并加热的现象是 ________________________，验证产生的气体成分的方法：________________________________，
发生反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)向Na2S2O3溶液中加适量的H2O2，为了验证反应后的溶液中既有SO又有SO，其操作是______________________________。
(3)Na2S2O8不稳定，受热可以分解得到H2SO4的酸酐和一种可以使带火星木条复燃的气体，则该反应的化学方程式为___________________________
_________________________________________________________；
为了检验溶液中存在的金属阳离子，可以做_________________________实验。
(4)S2O具有强氧化性，可以把Mn2＋氧化为紫红色离子，酸性环境下该过程的离子方程式为_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(5)若在酸性环境下，Na2S2O3和Na2S2O8反应设计成原电池，反应后所有的硫元素都生成SO，则该电池的正极反应方程式为___________________，
当生成48 g 的SO时，负极消耗的S2O的质量为____________ g。
答案　(1)产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀　将产生的气体通入品红溶液，红色褪去，再加热又恢复红色　2H＋＋S2OS↓＋SO2↑＋H2O
(2)取少量反应后的溶液，加入足量的BaCl2溶液，将产生的白色沉淀过滤、洗涤并干燥，再加入稀盐酸，若沉淀部分溶解且产生刺激性气味的气体则既有SO又有SO
(3)2Na2S2O82Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑　焰色反应
(4)8H2O＋5S2O＋2Mn2＋===2MnO＋10SO＋16H＋
(5)S2O＋2e－===2SO　5.6
解析　(1)加入稀H2SO4形成了酸性环境，在酸性环境下S2O中＋2价的S歧化为0价和＋4价，故有淡黄色沉淀硫和刺激性气味的SO2气体产生。检验SO2气体用品红溶液。(3)H2SO4的酸酐是SO3，可以使带火星的木条复燃的气体为O2，根据原子守恒推测第三种产物为Na2SO4，根据化合价升降守恒配平即可。Na＋不可能产生沉淀，故检验Na＋需要用焰色反应。(5)正极发生还原反应，－1价的O化合价降低到－2价，以SO的形式存在，根据转移电子守恒可以建立关系式S2O～4S2O～10SO，故n(S2O)＝n(SO)＝0.05 mol，其质量为5.6 g。
5.(2022·潍坊模拟)亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体，遇水易分解，溶于浓硫酸，主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品中杂质硝酸的含量。

回答下列问题：
(1)装置A中盛装Na2SO4固体的仪器名称是________，装置D最好选用____________(填字母)。

(2)装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①装置C中温度过高产率降低的原因是________________________
_________________________________________________________。
②开始通SO2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)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。
称取1.400 g产品放入250 mL锥形瓶中，加入80 mL浓硫酸，用0.100 0 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00 mL。
已知：(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
①锥形瓶中加入浓硫酸的作用是________________________________________。
②判断滴定达到终点的现象是_____________________________________________。
③亚硝酰硫酸中硝酸的含量为_______________________________。
答案　(1)蒸馏烧瓶　b　(2)①浓硝酸分解，二氧化硫逸出　②生成的NOSO4H为该反应的催化剂　(3)①作溶剂，同时作吸水剂，防止亚硝酰硫酸遇水分解　②滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，溶液突变为粉红色，且半分钟内不恢复原色　3%
解析　装置A中Na2SO3固体与浓硫酸反应产生SO2，经过装置B干燥SO2，SO2进入C中与浓硝酸、浓硫酸反应生成亚硝酰硫酸，装置D为尾气处理装置，且由于亚硝酰硫酸遇水易分解，故装置D还需防止水蒸气进入C中，故装置D可以为盛有碱石灰的装置。(1)盛装Na2SO3固体的仪器为蒸馏烧瓶；装置D的作用是吸收尾气，同时防止水蒸气进入C中，故选择b。(2)①由于反应物浓硝酸受热易挥发、易分解，且温度高不利于SO2溶解，装置C中温度过高产率降低。②开始通入SO2时反应缓慢，生成少量NOSO4H后，温度变化不大，但反应速率明显加快，说明生成的NOSO4H对反应起催化作用。(3)①浓硫酸可将NOSO4H溶解，同时起到吸水的作用，防止加入标准溶液时NOSO4H遇水分解。②当滴定达终点时，再加入标准溶液，此时过量的Fe2＋会与反应生成的NO结合生成粉红色的FeSO4·NO。③由Fe2＋→Fe3＋失e－、HNO3→NO得3e－，根据得失电子守恒，可得关系式：3(NH4)2Fe(SO4)2～HNO3，故n(HNO3)＝
n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝×0.100 0 mol·L－1×0.02 L＝×10－3 mol，则产品中HNO3的含量为×10－3 mol×63 g·mol－1÷1.4 g×100%＝3%。
6.(2022·大连月考)硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用下图装置制备少量Na2S2O3。

已知：①BaS2O3难溶于水；
②Na2S2O3在酸性溶液中发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
(1)装置A用于制备SO2，其化学方程式为_______________________________。
装置B的作用是__________________________________________。
(2)装置C中反应生成Na2S2O3的同时放出CO2，其离子方程式为________。
该反应中SO2体现了________性(填“氧化”或“还原”)。
(3)装置C所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的方法是________________________________________。
(4)装置D的作用是________________________________________。
(5)为验证装置C中生成了CO2，下列所选的试剂组合和顺序合理的是________(填字母)。
a.品红→NaOH溶液→澄清石灰水
b.酸性KMnO4溶液→品红→澄清石灰水
c.NaOH溶液→品红→澄清石灰水
答案　(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　防止倒吸
(2)4SO2＋2S2－＋CO===3S2O＋CO2　氧化
(3)取少量固体，加入足量稀盐酸，静置，过滤，向滤液中加入少量BaCl2溶液，有白色沉淀生成
(4)吸收SO2，防止污染空气　(5)b
7.．(2022·安徽高三模拟)某兴趣小组设计实验探究SO2与新制的Cu(OH)2反应的产物。

按图连接好装置(夹持装置省略)，打开磁搅拌器，先往CuCl2溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应，再通入过量的SO2，三颈烧瓶中生成大量白色沉淀X。
(1)制取SO2最适宜的试剂是______________(填字母)。
A．Na2SO3固体与20%的硝酸
B．Na2SO3固体与20%的硫酸
C．Na2SO3固体与70%的硫酸
D．Na2SO3固体与18.4 mol·L－1的硫酸
(2)根据选定的试剂，虚框中应选用____(填“A”或“B”)装置；通入SO2过程中不断用磁搅拌器搅拌的目的是________________________________________。
(3)甲同学推测X可能为CuSO3。他取出少量洗涤后的X加入足量稀硫酸进行实验验证，观察到__________________，则甲同学推测错误。
(4)乙同学查阅资料：CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸形成CuCl；与氨水反应生成[Cu(NH3)2]＋，在空气中会立即被氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2＋溶液。据此推测X可能为CuCl。他取出少量洗涤后的白色沉淀X，加入浓盐酸，沉淀溶解，加水稀释，又出现白色沉淀，据此得出乙同学推测正确。
①从平衡角度解释加水稀释重新产生白色沉淀的原因：________________________________。
②请再设计一种证明该白色沉淀为CuCl的方案：____________________________________。
③三颈烧瓶中生成CuCl的离子方程式为____________________________________________。
答案　(1)C　(2)B　增大接触面积，加快反应速率　(3)无气泡产生或无明显现象　(4)①加水使氯离子浓度减小，CuCl＋2Cl－CuCl平衡逆向移动　②取少量洗涤后的白色沉淀X，加入过量的氨水，固体溶解，露置于空气中迅速得到深蓝色溶液　③2Cu(OH)2＋SO2＋2Cl－===2CuCl＋SO＋2H2O
解析　(1)Na2SO3固体与20%的硝酸反应生成一氧化氮和水，故A错误；Na2SO3固体与20%的硫酸反应生成的二氧化硫易溶于水，故B错误；70%的硫酸中存在少量的水，硫酸电离与亚硫酸钠发生反应生成二氧化硫，故C正确；18.4 mol·L－1的硫酸中存在极少的水不电离不与亚硫酸钠发生反应，不生成二氧化硫，故D错误。(2)根据选定的试剂，虚框中应选用B装置，A装置一般要求块状固体遇水不溶解或者粉化，亚硫酸钠遇水溶解；通入SO2过程中不断用磁搅拌器搅拌的目的是增大与二氧化硫接触面积，加快反应速率。(3)甲同学推测X可能为CuSO3，他取出少量洗涤后的X加入足量稀硫酸进行实验验证，CuSO3与稀硫酸反应生成铜离子、二氧化硫和水，观察到无气泡产生或无明显现象，则甲同学推测错误。