2019高考化學一輪復習 元素化合物 專題6 硫及其化合物.doc

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硫及其化合物 【考向分析】 高考對本部分知識的考查主要有兩個方面：一是硫及其化合物的轉化關系；二是酸雨與大氣污染及防治。題型既有選擇題又有非選擇題，難度適中或稍難。硫元素具有多種價態(tài)且各化合物的相互轉化關系豐富，也是氧化還原反應的重要素材，命題空間廣闊，而且與生產、生活及社會聯系緊密，預計本部分內容仍是以后高考的熱點。 【要點講解】 要點1. 硫和硫的氧化物 1.硫：硫元素在元素周期表中位于第三周期ⅥA族。硫元素廣泛存在于自然界，游離態(tài)的硫存在于地殼附近或地殼的巖層里。化合物的硫主要以硫礦石和硫酸鹽的形式存在。硫俗稱_硫黃，是一種淡黃色晶體，質脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(用于洗滌沾有硫的容器)。硫原子最外層6個電子，較易得電子，表現較強的氧化性。 2.二氧化硫：SO2是無色而有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。 化學性質 化學反應 化學方程式 備注 酸性氧化物 與水反應 SO2+H2OH2SO3 SO2溶于水的反應是一個可逆反應 與堿（NaOH）反應 SO2+2NaOH=Na2SO3+2H2O SO2+NaOH=NaHSO3 n(SO2)：n(NaOH)=1：2生成Na2SO3，n(SO2)：n(NaOH)=1：1生成NaHSO3，1：2＜n(SO2)：n(NaOH)＜1：1生成NaHSO3和Na2SO3 與堿性氧化物反應 CaO+SO2=CaSO3 在煤中加入少量生石灰對煤進行脫硫處理，少用原煤作燃料，開發(fā)新能源，都能減少SO2排放 還原性 與氧氣反應 二氧化硫中硫元素呈+4價，為中間價態(tài)，可以表現氧化性和還原性，但以還原性為主 與氯水反應 漂白性 SO2能使品紅溶液褪色，加熱會恢復原來的顏色 品紅溶液可檢驗二氧化硫氣體，但SO2不能漂白酸堿指示劑 溫馨提示：①SO2溶于水的反應是一個可逆反應。可逆反應就是指在相同的反應條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應?？赡娣磻奶攸c是反應不能沿著一個方向進行到底的。②亞硫酸是一種弱酸，在水中部分電離：H2SO3H++HSO3—，HSO3—H++SO32—③二氧化硫與堿反應的產物與兩者的相對用量有關。如二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應，n(SO2)：n(NaOH)=1：2時，生成Na2SO3；n(SO2)：n(NaOH)=1：1時，生成NaHSO3；1：2＜n(SO2)：n(NaOH)＜1：1時，生成NaHSO3和Na2SO3。④將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實驗現象相同，所以不能用石灰水來鑒別SO2和CO2。⑤酸雨產生的原因在工業(yè)城市中主要是由含硫煤的燃燒引起的，在煤中加入少量生石灰對煤進行脫硫處理，少用原煤作燃料，開發(fā)新能源，都能減少SO2排放。⑥實驗室常用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中混有二氧化硫，有關化學方程式：SO2+NaHCO3=NaHSO3＋CO2，不能用飽和碳酸鈉溶液的原因是碳酸鈉與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉。 【指點迷津】CO2和SO2在性質上的相似點很多，如都是酸性氧化物，都為弱酸的酸酐，均與BaCl2不反應；能與Ca(OH)2、Ba(OH)2等堿反應生成白色沉淀。不同點主要表現在SO2具有漂白性，可使品紅褪色，CO2不具有漂白性；通過NaHCO3飽和溶液時，由于H2SO3＞H2CO3(酸性)，所以SO2能與NaHCO3反應放出CO2，但CO2不反應；SO2中S為＋4價，未達到最高價態(tài)，故SO2有還原性，但CO2不具有還原性。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水變渾濁，若通人的氣體過量，則沉淀都消失。 實驗設計 實驗結論 將兩種氣體分別通入品紅溶液 使品紅溶液褪色的是二氧化硫，不能使品紅溶液褪色的是二氧化碳 將兩種氣體分別通入酸性高錳酸鉀溶液 使溶液紫色褪去的是二氧化硫，無明顯現象的是二氧化碳 將兩種氣體分別通入溴水 使溶液橙色褪去的是二氧化硫，無明顯現象的是二氧化碳 將兩種氣體分別通入用硝酸酸化的硝酸鋇溶液 溶液產生白色沉淀的是二氧化硫，無明顯現象的是二氧化碳 將兩種氣體分別通入FeCl3溶液 使溶液棕黃色顏色變淺的是二氧化硫，無明顯現象的是二氧化碳 3.三氧化硫：三氧化硫是一種沒有顏色易揮發(fā)的晶體；具有酸性氧化物的通性，遇水劇烈反應生成硫酸并放出大量的熱。 4.酸雨的形成和防治 （1）形成：酸雨的形成是一個十分復雜的大氣化學和大氣物理過程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質，其中又以硫酸為主。從污染源排放出來的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因為大氣中的SO2在光照、煙塵中的金屬氧化物等的作用下，經氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空氣中氧氣氧化為NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。 （2）危害：①直接引起人的呼吸系統(tǒng)疾?。虎谑雇寥浪峄?，損壞森林；③腐蝕建筑結構、工業(yè)裝備，電信電纜等。 （3）防治：要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為的污染物排放。因此研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用、采取排煙脫硫技術回收二氧化硫、尋找替代能源、城市煤氣化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途徑。目前比較成熟的方法是各種脫硫技術的應用。 要點2. 硫酸 1. 物理性質：濃硫酸是一種無色粘稠狀液體。硫酸是一種高沸點無揮發(fā)性的強酸，溶于水，能以任意比和水混溶。濃硫酸溶于水時會放出大量的熱。 （1）濃硫酸具有很強的腐蝕性，若實驗時不小心濺到皮膚上，應先用布擦干，后用小蘇打溶液沖洗，不能直接用大量清水沖洗；若實驗時滴落在桌面上，則先用布擦干，再用水進行沖洗。 （2）濃H2SO4稀釋的方法是：將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。 2．濃硫酸的特性 吸水性 吸水性是指濃硫酸有吸收游離的水份的性能，濃硫酸不僅能吸收空氣中、物質表面的水，還能奪取結晶水合物中的結晶水 干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、 SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等中 性或酸性的且無還原性的氣體，不能干燥NH3、H2S等氣體。濃硫酸使藍礬(CuSO45H2O)變成白色粉末，體現了濃H2SO4的吸水性 脫水性 濃硫酸的脫水性是指濃硫酸可以使許多有機物中的氫、氧原子按2：1的比例，形成水分子而脫去 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O 強氧化性 冷的濃H2SO4能使鐵、鋁發(fā)生鈍化。加熱條件下與銅反應： Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O H2SO4分子中的硫元素顯示＋6價，為硫的最高價，有強烈的奪取電子而被還原的趨勢?！扳g化”體現了濃H2SO4的強氧化性，濃H2SO4與金屬反應時體現了濃H2SO4氧化性和酸性，而與炭等非金屬反應時只體現了濃H2SO4的氧化性 加熱條件下與碳反應： C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O 溫馨提示：濃H2SO4與銅反應應注意隨著H2SO4的消耗，會慢慢地變成稀H2SO4，所以足量的Cu與濃H2SO4反應，產生的SO2的物質的量要小于濃H2SO4的一半。 3．SO32―和SO42—的檢驗 （1）檢驗SO42—時要防止其他離子的干擾。 ①Ag＋干擾：先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾，因為Ag＋＋Cl－=AgCl↓。 ②CO32—、SO32—干擾：因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中。因此檢驗SO42—時，必須用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋=H2O＋CO2↑＋Ba2＋。所用鋇鹽溶液不能為Ba(NO3)2溶液，因為在酸性條件下，SO32—等會被溶液中的NO3—(H＋)氧化為SO42—，從而得出錯誤的結論。 (2) 檢驗SO42—的正確操作：先加鹽酸酸化，然后加入氯化鋇溶液，生成不溶于硝酸的白色沉淀。 被檢液取清液有無白色沉淀（判斷有無SO42—） （3）SO32―離子的檢驗：一般是加入鹽酸溶液，將產生的氣體通入品紅溶液、 KMnO4（H＋）或溴水中，觀察溶液是否褪色來區(qū)別是否是CO2還是 SO2。若可能存在 HSO3―則需先加入 CaCl2或 BaCl2溶液過濾出沉淀，在沉淀中再加入稀鹽酸按上述方法處理。（不要加硝酸，防止將 SO32―氧化成SO42―） 要點3. 環(huán)境保護 1．環(huán)境污染：是指排放的污染物超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境的質量發(fā)生了不良的變化，危害了人類的健康和生存的現象。 2．大氣污染： （1）大氣污染物的來源 粉塵 煤、礦石等固體物料在運輸、篩選、粉碎、卸料等機械處理過程中產生的或有風揚起的灰塵等 二氧化硫 大量二氧化硫主要來源于煤和石油的燃燒、金屬礦石的冶煉 含氮氧化物 主要來源于煤和石油的燃燒和使用，硝酸工廠以及汽車排放的廢氣 一氧化碳 來源于煤和石油等燃料的燃燒 碳氫化合物 來源于石油的開采、煉制和使用 （2）大氣污染類型及危害 類型 形成 危害 酸雨 大量含硫燃料燃燒排放的二氧化硫等酸性氣體，進入大氣后造成局部地區(qū)大氣中二氧化硫富集，在水凝結過程中溶解于水形成亞硫酸，然后經過空氣中塵粒等污染物的催化作用，氧化成硫酸隨雨水下降形成酸雨，酸雨的pH<5.6 直接破壞森林、草原和農作物，使土壤酸性增強，使湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設施等的腐蝕 臭氧層破壞 破壞臭氧層的物質有致冷劑CF2Cl2等氟氯烴和NO等氮氧化物 使到達地面的紫外線輻射大量增加，損害動植物的基本結構，降低農作物的產量，危害海洋生命，使氣候和生態(tài)環(huán)境發(fā)生變異，降低人體的免疫能力，誘發(fā)皮膚癌、白內障等疾病 溫室效應 二氧化碳、臭氧、甲烷等氣體雖然不影響太陽對地球變面的輻射，但是能阻礙由地面返回到高空的紅外輻射，就像給地球罩上一層保溫莫，使地球表面的氣溫增加，產生溫室效應 導致地球兩極冰川融化，使海平面上升，淹沒世界上許多城市；地球表面氣溫升高，各地降水和干濕狀況也會發(fā)生變化，導致土地沙漠化 光化學煙霧 汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物經紫外線照射發(fā)生反應形成的一種有毒的淺藍色煙霧，氮氧化合物是形成光化學煙霧的一個重要原因 光化學煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛，傷害植物，并使大氣能見度降低。 3．水體污染：水中氮磷過多，造成水中藻類瘋長，消耗溶解水中溶解的氧，水體變成渾濁綠色，形成水華或赤潮現象。防治方法：使用無磷洗衣粉等控制污水中磷的含量。 4．綠色化學：環(huán)境保護是可持續(xù)發(fā)展的一個重要方面，綠色化學能從根本上為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供一步到位、一勞永逸的技術支持。 【考點過關】判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“”。 （1）要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是CS2或熱的堿液(　　) √硫易溶于CS2并且可與強堿溶液發(fā)生反應3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O，故可用于洗滌。 （2）SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿(　　) 二氧化硫的漂白性是二氧化硫與有色物質結合成無色物質，沒有化合價的變化，所以不是氧化還原反應。 （3）硫在空氣中的燃燒產物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產物是三氧化硫(　　) 硫無論在空氣中，還是在純氧中，燃燒產物均為二氧化硫。 （4）O2與O3互為同素異形體，它們之間的轉化屬于物理變化(　　) 同素異形體之間的轉化屬于化學變化。 （5）H2O2是綠色氧化劑，只有氧化性(　　) H2O2是綠色氧化劑，既有氧化性也有還原性。 （6）向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀出現，說明Na2SO3溶液已經變質(　　) 檢驗SO時一定要注意SO的還原性，所以不能加入氧化劑，如SO在酸性條件下被NO氧化為SO。 （7）某溶液中加入鹽酸產生無色氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該溶液中一定有CO(　　) 檢驗CO要注意SO、HCO、HSO的干擾，因為SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁。 （8）某溶液中加入BaCl2溶液，產生白色沉淀，加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也無其他現象，說明該溶液中一定含有SO(　　) 檢驗SO要注意SO的干擾，SO在酸性條件下能被NO氧化成SO。 （9）某溶液中加入BaCl2溶液，產生白色沉淀，加稀鹽酸后，白色沉淀不溶解，也無其他現象，說明該溶液中一定含有SO(　　) 無法排除Ag＋的干擾。 (10)SO2氣體通入BaCl2溶液產生白色沉淀BaSO3( ) 由于亞硫酸的酸性比鹽酸弱，BaSO3可溶于鹽酸，故不會生成沉淀。 (11)除去SO2中的少量HCl的實驗方法如圖( ) √NaHSO3溶液能吸收HCl氣體，且SO2在飽和NaHSO3溶液中的溶解度很小。 (12)用KOH溶液鑒別SO2和SO3(g)( ) SO2、SO3都是酸性氧化物，都能與KOH反應，無明顯特殊現象區(qū)別。 (13)SO2和Cl2等物質的量混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好( ) SO2和Cl2等物質的量混合后在溶液中發(fā)生反應：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力。 (14)用硫酸清洗鍋爐中的水垢( ) CaSO4微溶，不能用硫酸清洗鍋爐中的水垢。 (15)用BaCl2溶液鑒別SO和SO( ) BaSO4、BaSO3均為白色沉淀，無法用BaCl2鑒別。 (16)濃硫酸具有強氧化性，所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO() 濃硫酸雖然具有強氧化性，但不能氧化H2、CO，因而可以干燥H2、CO。 （17）向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現白色沉淀，說明該溶液中一定有SO( ) 酸化的NO可將SO氧化為SO，也會產生白色沉淀BaSO4。 (18)50 mL 18.4 molL－1的濃硫酸與足量的銅反應，可產生SO2物質的量為0.46 mol( ) 隨反應進行、濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，反應停止，?.92 mol H2SO4不可能完全反應。 【高考回顧】 (1)(2017江蘇)SSO3H2SO4(　　) (2)(2016全國卷Ⅲ)配制稀硫酸的操作是先將濃硫酸加入燒杯中，后倒入蒸餾水(　　) (3)(2016四川)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，說明常溫下鐵與濃硫酸一定沒有發(fā)生化學反應(　　) (4)(2016上海)NaCl與濃H2SO4加熱可制HCl，推測NaBr與濃H2SO4加熱可制HBr(　　) (5)(2016江蘇)SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿(　　) (6)(2015重慶)SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4(　　) (7)(2015山東)濃硫酸濺到皮膚上時立即用稀氫氧化鈉溶液沖洗(　　) (8)(2015安徽)H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃H2SO4干燥(　√　) (9)(2014浙江)金屬汞一旦撒落在實驗室地面或桌面時，必須盡可能收集并深埋處理 (　　) (10)(2014海南)用濃硫酸除去HCl中的H2O(　√　) (11)(2014全國卷Ⅰ)濃硫酸滴入蔗糖中，將產生的氣體通入溴水中，根據實驗現象判斷濃硫酸具有脫水性、氧化性(　√　) 【基礎過關】 1．(2018蘇北四市三模)在探究SO2水溶液成分和性質的實驗中，下列根據實驗現象得出的結論正確的是(　　) A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有氣泡產生，說明SO2水溶液呈酸性 B．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產生，說明SO2水溶液中含有SO C．向SO2水溶液中通入H2S氣體，有淡黃色沉淀產生，說明SO2水溶液具有還原性 D．向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液顏色褪去，說明SO2水溶液具有漂白性 解析：SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3與NaHCO3反應生成CO2，酸性H2SO3>H2CO3，A項正確；SO2溶于水顯酸性，H＋與NO結合成HNO3，HNO3會氧化SO2生成H2SO4，B項錯誤；發(fā)生反應：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，SO2作氧化劑，C項錯誤；KMnO4具有強氧化性，可以氧化SO2生成SO，SO2表現還原性，D項錯誤。答案：A 2．(2017江蘇)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是(　　) 解析：需用濃H2SO4與Cu反應制取SO2，A項不能達到實驗目的；SO2可以使品紅溶液褪色，以驗證其具有漂白性，B項能達到實驗目的；SO2的密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，C項不能達到實驗目的；SO2與NaHSO3溶液不反應，應用堿液吸收，D項不能達到實驗目的。 答案：B 3．(2017北京)根據SO2通入不同溶液中的實驗現象，所得結論不正確的是(　　) 選項 溶液 現象 結論 A. 含HCl、BaCl2 的FeCl3溶液 產生白色沉淀 SO2有還原性 B. H2S溶液 產生黃色沉淀 SO2有氧化性 C. 酸性KMnO4 溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D. Na2SiO3溶液 產生膠狀沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 解析：SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中，Fe3＋將SO2氧化為SO，Ba2＋與SO生成BaSO4沉淀：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，說明SO2具有還原性，A項正確；SO2與H2S反應生成S單質：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，SO2中硫元素化合價降低，體現了SO2的氧化性，B項正確；SO2使酸性高錳酸鉀溶液褪色，是因為SO2將MnO還原為Mn2＋：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋，體現了SO2的還原性，C項錯誤；SO2通入Na2SiO3溶液中：SO2＋H2O＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋Na2SO3，根據“強酸制弱酸”的原理可知酸性：H2SO3>H2SiO3，D項正確。答案：C 4．(2018湖南雅禮中學月考)含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　) A．該過程中可得到化工產品H2SO4 B．該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2 C．該過程中化合價發(fā)生改變的元素為Fe和S D．圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4 解析：根據工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，A、D兩項正確；根據A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2，B項正確；該過程中化合價發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫，C項錯誤。答案：C 5．(2018北京海淀區(qū)適應性考試)如圖是利用Cu和濃硫酸制備SO2的反應涉及的裝置，下列說法正確的是(　　) A．用裝置甲制備SO2 B．用裝置乙檢驗和收集SO2 C．用裝置丙稀釋反應后溶液 D．用裝置丁測定反應后溶液中c(H＋) 解析：Cu和濃硫酸反應生成SO2需要加熱，故A項錯誤；檢驗SO2可用品紅溶液，但用向上排空氣法收集SO2時導管要“長進短出”，故B項錯誤；反應后溶液仍含有較高濃度的硫酸，稀釋時宜采用和稀釋濃硫酸一樣的方法，即向水中緩慢倒入反應后的溶液并攪拌，故C項正確；NaOH溶液為堿性溶液，應盛放在堿式滴定管中，不能用酸式滴定管盛放，故D項錯誤。 答案：C 6．(2018福州第一中學質檢)用如圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是(　　) A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成 C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．為確認CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色 解析：試管中銅絲上下移動，可達到隨制隨停的目的，A項合理；SO2可使品紅溶液褪色，B項合理；SO2為酸性氣體，可與堿發(fā)生反應，用NaOH溶液可吸收多余的SO2，防止SO2污染空氣，C項合理；為確認CuSO4生成，應待①冷卻后，取少量①中溶液倒入水中，并不斷攪拌，若溶液顯藍色，說明有CuSO4生成，反之則無，而不應將水加入濃H2SO4中，易產生酸液飛濺的危險，D項不合理。答案：D　 7．(2018天門高三模擬)硫酸、亞硫酸和氫硫酸是含硫的三種酸。下列說法不正確的是(　　) A．若向Na2S溶液中通入SO2，則產生淡黃色沉淀 B．這三種酸都是二元酸，都能與氫氧化鈉反應生成酸式鹽和正鹽 C．這三種酸的水溶液久置在空氣中都會變質且原溶質的濃度減小 D．向氫硫酸、亞硫酸溶液中滴加氯水都會發(fā)生氧化還原反應 解析：硫酸在空氣中不會變質，只是濃度變小。答案：C 8．(2018包頭質檢)O3是重要的氧化劑和水處理劑，在平流層存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3===XO＋O2；XO＋O===X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g) 3O2(g) ΔH＝－144.8 kJmol－1，t ℃時K＝31076。下列說法不正確的是(　　) A．O3轉變?yōu)镺2的能量曲線可用上圖表示 B．O3轉變?yōu)镺2為氧化還原反應 C．臭氧層中氟里昂釋放出的氯原子是O3分解的催化劑 D．t ℃時，3O2(g) 2O3(g)，K≈3.3310－77 解析：根據吸熱反應的ΔH＞0，放熱反應的ΔH＜0，圖像中反應物的總能量大于生成物的總能量，反應是放熱反應，反應焓變＝生成物的總能量－反應物的總能量，據此分析A正確；O2可以轉化成O3，但元素化合價未變，不是氧化還原反應，故B錯誤；X參與反應，加快了速率，本身的質量和化學性質在反應前后不變，屬于催化劑，所以氟利昂在紫外線的照射下分解的氯原子在此轉化過程中作為催化劑，故C正確；相同條件下，逆反應的K值是正反應K值的倒數，故D正確。答案：B 9．(2018南寧模擬)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，則下列關于該溶液所含離子的推斷中正確的是(　　) A．一定會有SO B．含有SO和Ag＋ C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一種或兩種 D．可能含有SO或CO 解析：A項錯誤，不能排除Ag＋、SO的干擾；B項錯誤，因為溶液中SO與Ag＋反應不能大量共存；C項正確，因為不能排除Ag＋、SO的干擾；D項錯誤，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判斷不可能含有CO。答案：C 10．(2018河北衡水中學期中)某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋，他們使用的藥品和裝置如下圖所示，下列說法不合理的是(　　) A．能表明I－的還原性弱于SO2的現象是B中藍色溶液褪色 B．裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣 C．為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應，加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀 D．為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應，加入KMnO4溶液，紫紅色褪去 解析：A項，向含有淀粉的碘水中通入SO2氣體，會發(fā)生反應：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，由于I2反應消耗，因此B中藍色溶液褪色，證明物質的還原性：SO2＞I－，正確。B項，SO2是大氣污染物，由于SO2是酸性氣體，可以與NaOH發(fā)生反應：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，因此可以用NaOH溶液吸收尾氣，防止污染空氣，正確。C項，若A中發(fā)生了氧化還原反應：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，當加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液時，會產生白色沉淀；若沒有發(fā)生氧化還原反應，則由于酸性HCl＞H2SO3，向溶液中加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，不會產生白色沉淀，正確。D項，若SO2與FeCl3不發(fā)生反應，向A中加入KMnO4溶液，發(fā)生反應：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，溶液紫紅色能褪去；若SO2與FeCl3發(fā)生反應：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，當向反應后的溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液時，會發(fā)生反應：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，溶液紫紅色也能褪去，因此不能驗證A中是否發(fā)生了氧化還原反應，錯誤。答案：D 11．(2018株洲模擬)如圖是某煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．使用此廢氣處理裝置可減少酸雨的形成 B．裝置內發(fā)生的反應有化合、分解、置換和氧化還原反應 C．整個過程的反應可表示為2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2 D．可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗廢氣處理是否達標 解析：裝置內發(fā)生的反應有SO2與CaO的化合，CaCO3的分解反應以及CaSO3被氧氣氧化為CaSO4的反應，沒有發(fā)生置換反應。答案：B 12．(2017衡水中學一模)亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑。用如圖實驗可檢驗某食品中亞硫酸鹽含量(含量通常以1 kg樣品中含SO2的質量計；所加試劑均足量)。下列說法不正確的是(　　) A．亞硫酸鹽作為食品添加劑的作用是可以防腐、抗氧化 B．反應①中通入N2的作用是將生成的氣體全部趕出 C．測定樣品質量及③中耗堿量，可測定樣品中亞硫酸鹽的含量 D．若僅將②中的氧化劑“H2O2溶液”替換為碘水，對測定結果無影響 解析：亞硫酸鹽有還原性，可以防止食品被空氣中氧氣氧化，起到了防腐、抗氧化作用，故A正確；根據上面的分析可知，反應①中通入N2的作用是將生成的氣體全部趕出，故B正確；根據③中耗堿量可以計算出生成的硫酸的物質的量，利用硫元素守恒可知二氧化硫的質量，結合樣品的質量可求得樣品中亞硫酸鹽的含量，故C正確；H2O2溶液替換為碘水，如果碘過量，碘與氫氧化鈉反應，所以無法根據氫氧化鈉的物質的量確定生成的硫酸的物質的量，故D錯誤。答案：D 13．(2018山東淄博摸底)已知硫酸銅加熱分解生成CuO、O2、SO2和SO3(g)。通過測定產生的三種氣體的量可確定該反應的方程式。實驗用到的儀器如下圖所示。 有關操作和結果如下(已知：H＋＋HSO===SO2↑＋H2O)：①準確稱取一定質量的無水CuSO4固體充分加熱到完全分解。②實驗后測得裝置F總質量比實驗前減少了0.96 g(忽略水蒸氣的損失和SO2的溶解)。③干燥管C在實驗后質量增加3.84 g。④由量筒中水的體積，折算出標準狀況下相應氣體的體積為224 mL。請回答下列問題： (1)裝置C的作用是______________________，裝置F的作用是__________________。 (2)使用上圖所給儀器裝置(可重復使用)，按從左至右的方向連接各儀器，接口順序為①→⑨⑩→⑥⑤→_____→_____→_____→②。(填序號) (3)裝置F中發(fā)生反應的化學方程式為____________________。 (4)請通過計算，推斷出該條件下反應的化學方程式：______________________。 解析：(1)～(3)已知硫酸銅加熱分解生成CuO、O2、SO2和SO3，根據題中所給各儀器的特點及所盛裝的藥品可知，實驗過程為無水CuSO4固體在A裝置中加熱分解，所得混合氣體中有O2、SO2和SO3；將混合氣體通過F裝置，發(fā)生反應SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2＋H2O，此時混合氣體(SO2和O2)中會帶入水蒸氣，需要經過裝置D進行干燥處理；將混合氣體通過C裝置，堿石灰吸收SO2后，就得到純凈的O2；最后利用排水法測量混合氣體中O2的量，為減少實驗誤差，C裝置和E裝置之間要連接除水蒸氣的裝置(C或D裝置均可)。(4)設F裝置中參加反應的SO3的物質的量為x mol，則生成的SO2為2x mol，故642x－80x＝0.96，解得x＝0.02。干燥管C吸收的是分解產生的SO2和F中反應得到的SO2，則分解產生的SO2的物質的量為＝0.02 mol。量筒中水的體積為分解生成的氧氣的體積，在標準狀況下氧氣的體積為224 mL，則分解得到的O2的物質的量是0.01 mol。根據分解生成的n(SO3)＝0.02 mol、n(SO2)＝0.02 mol、n(O2)＝0.01 mol，結合質量守恒定律可配平方程式：4CuSO44CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑。 答案：(1)吸收SO2　吸收SO3(2)③④　⑥⑤(或③④)?、啖?3)SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2＋H2O(或SO3＋H2O===H2SO4、H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O)(4)4CuSO44CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑ 14．（2017天津理綜）H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列各方法中的問題。 Ⅰ.H2S的除去 方法1：生物脫H2S的原理： H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4 4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O (1)硫桿菌存在時，FeSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍，該菌的作用是____________。 (2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為_______________________________。若反應溫度過高，反應速率下降，其原因是________________________________。 方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S (3)隨著參加反應的n(H2O2)/ n(H2S)變化，氧化產物不同。當n(H2O2)/n(H2S)＝4時，氧化產物的分子式為________。 Ⅱ.SO2的除去 方法1(雙堿法)：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 (4)寫出過程①的離子方程式：____________________________________________________； CaO在水中存在如下轉化：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)從平衡移動的角度，簡述過程②NaOH再生的原理_______________________________________。 解析：(1)由硫桿菌存在時的反應速率增大5105倍可知，硫桿菌為該反應的催化劑，降低了反應的活化能。(2)由圖1可知，溫度在30 ℃左右時，速率最快；由圖2可知，反應混合液的pH＝2.0左右時，速率最快。由此可推斷使用硫桿菌的最佳條件為溫度為30 ℃、混合液的pH＝2.0。硫桿菌屬于蛋白質，若反應溫度過高，受熱變性失活，導致反應速率下降。(3)用H2O2氧化H2S時，H2O2被還原為H2O。當n(H2O2)/n(H2S)＝4時，設n(H2O2)＝4 mol，則n(H2S)＝1 mol，設氧化產物中S的化合價為x，由氧化還原反應的電子守恒規(guī)律，可得：42[(－1)－(－2)]＝1[x－(－2)]，解得x＝＋6。所以氧化產物的分子式為H2SO4。(4)過程①是NaOH與SO2的反應，反應的離子方程式為2OH－＋SO2===SO＋H2O；由CaO在水中的轉化平衡：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，可推斷過程②Na2SO3溶液中加入CaO后，生成CaSO3沉淀，c(Ca2＋)減小，使上述平衡向正向移動，c(OH－)增大，所以有NaOH生成。 答案：(1)降低反應活化能(或作催化劑)(2)30 ℃、pH＝2.0　蛋白質變性(或硫桿菌失去活性)(3)H2SO4　(4)2OH－＋ SO2===SO＋H2O SO與Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成 15．(2018伊春模擬)硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O)。 Ⅰ.[查閱資料] (1)Na2S2O35H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。 Ⅱ.[制備產品] 實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)： 實驗步驟： (1)檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。 儀器a的名稱是________；E中的試劑是________(填字母)。 A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．飽和NaHSO3溶液 (2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合物，濾液經__________(填寫操作名稱)、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產品。 Ⅲ.[探究與反思] (1)為驗證產品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。 (所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇) 取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，______________________， 若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟(2)進行了改進，改進后的操作是______________________________________________________________。 (3)Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產品通過________________方法提純。 解析：Ⅱ.(1)儀器a有活塞，故a為分液漏斗；在A裝置中產生污染環(huán)境的氣體SO2，故E裝置用于處理未反應的SO2，在給定的三種溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)從溶液中得到晶體的操作包括蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌、干燥這五步。Ⅲ.(1)根據Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于鹽酸，而BaSO4難溶于鹽酸，則在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，將生成的沉淀過濾、洗滌后，向沉淀中加入鹽酸，沉淀未完全溶解，說明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成了刺激性氣味的氣體為SO2，則沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有SO。(2)由Ⅰ中(3)可知Na2SO3易被氧化，故裝置中的氧氣能將Na2SO3氧化，為了減少Na2SO4的生成量，應先將裝置中的空氣排盡，可先用A裝置中生成的SO2將裝置中的空氣排盡。(3)因為硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而顯著增大，故可采用重結晶法將其提純。 答案：Ⅱ.(1)分液漏斗　B　(3)蒸發(fā)Ⅲ.(1)過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl(2)先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液(3)重結晶 16．(2018安慶二模)SO2雖是大氣污染物之一，但也是重要的工業(yè)原料，某同學在實驗室設計如下實驗，對SO2的部分性質進行了探究。 (1)二氧化硫的水溶液 ①SO2易溶于水，常溫常壓下溶解度為1∶40，其中有H2SO3生成。向SO2的飽和溶液中加入NaHSO3固體，有氣體冒出，原因是_______________________。(結合有關平衡方程式簡要說明) ②欲驗證酸性：H2SO3＞HClO，選用下面的裝置，其連接順序為：A→_______________(按氣流方向用大寫字母表示即可)。能證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現象為_______________。 (2)二氧化硫的還原性 已知SO2具有還原性，可以還原I2，可以與Na2O2發(fā)生反應，按圖示裝置進行實驗。(部分固定裝置未畫出) 操作步驟 實驗現象 解釋原因 關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸溶液至浸沒三頸燒瓶中的固體 若將帶火星的木條放在D試管口處，木條不復燃 SO2與Na2O2反應無O2生成，可能發(fā)生的化學方程式為①____________ 若將帶火星的木條放在D試管口處，木條復燃 SO2與Na2O2反應有O2生成，發(fā)生的化學方程式為：2SO2＋2Na2O2===2Na2SO3＋O2 關閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中 E中②________ E中反應的離子方程式為③________ F中④________ F中反應為2OH－＋SO2===SO＋H2O 解析：(1)②次氯酸具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與漂白粉溶液直接反應判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強弱，應先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結合碳酸酸性比HClO強，間接作出判斷。A裝置制備二氧化硫，由于濃鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉溶液除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，再通入F中。(2)A中制備二氧化硫，X干燥二氧化硫，C中是SO2與Na2O2反應，D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣。E裝置檢驗I－還原性弱于SO2，F裝置驗證二氧化硫為酸性氣體，并吸收二氧化硫，防止污染空氣。 答案：(1)①SO2的水溶液中存在如下平衡：SO2＋H2OH2SO3H＋＋HSO，加入NaHSO3固體增大了c(HSO)，平衡左移，SO2增多，從飽和溶液中逸出?、贑→B→E→D→F　D中品紅溶液不褪色，F中產生白色沉淀(2)①Na2O2＋SO2===Na2SO4?、谌芤核{色褪去③SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋?、芗t色變淺或褪色