高考化學一輪復習 4.3 氧、硫及其重要化合物實戰(zhàn)訓練

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4.3 氧、硫及其重要化合物實戰(zhàn)訓練 1.[高考集萃]判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“”。 (1)[2015山東高考]濃硫酸濺到皮膚上時立即用稀氫氧化鈉溶液沖洗。(　　) (2)[2015浙江高考]在未知液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，說明該未知液中存在SO或SO。(　　) (3)[2015安徽高考]H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃硫酸干燥。(　　) (4)[2015天津高考]點燃爆竹后，硫燃燒生成SO3。(　　) (5)[2015重慶高考]SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。(　　) (6)[2014重慶高考]用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液。(　　) (7)[2014重慶高考]用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2。(　　) (8)[2014大綱全國卷]SO2使溴水褪色與乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。(　　) (9)[2013廣東高考]將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹，說明濃硫酸有脫水性和強氧化性。(　　) (10)[2013天津高考]Na2SO3與H2O2的反應為氧化還原反應。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6)　(7)　(8)√　(9)√　(10)√ 解析　(1)濃硫酸濺到皮膚上時應立即用布拭去濃硫酸，再用大量水沖洗，然后涂上3%～5%的NaHCO3溶液，錯誤；(2)由于加入了Cl－，如果原溶液中無SO、SO，但存在Ag＋，也能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，錯誤；(4)硫燃燒產物為SO2，錯誤；(5)SO2通入Ba(NO3)2溶液中，酸性條件下，SO2會被氧化為SO，最終得到BaSO4沉淀，錯誤；(6)BaCl2與AgNO3溶液反應生成AgCl白色沉淀，與K2SO4溶液反應生成BaSO4白色沉淀，現(xiàn)象相同不能鑒別；(7)SO2和SO3都能與KOH溶液反應且反應現(xiàn)象相同，不能鑒別；(8)SO2使溴水褪色與乙烯使KMnO4溶液褪色都是發(fā)生了氧化還原反應，正確；(9)將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹，說明蔗糖脫水生成了炭，炭被氧化，有氣體放出，證明濃硫酸有脫水性和強氧化性，正確；(10)Na2SO3＋H2O2===Na2SO4＋H2O，有化合價變化，正確。 2．[2015上海高考]二氧化硫能使溴水褪色，說明二氧化硫具有(　　) A．還原性 B．氧化性 C．漂白性 D．酸性 答案　A 解析　SO2使溴水褪色是因發(fā)生反應：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，該反應說明SO2具有還原性。 3．[2015上海高考]與氫硫酸反應有沉淀生成的電解質是(　　) A．硫酸銅 B．氫氧化鈉 C．硫酸亞鐵 D．二氧化硫 答案　A 解析　A項，電解質CuSO4與H2S反應得到CuS沉淀，正確；B項，由鈉鹽均可溶知，NaOH與H2S反應不能得到沉淀；C項，由FeS可溶于硫酸可知，硫酸亞鐵與氫硫酸不能反應，沒有沉淀產生；D項，SO2雖可與H2S反應得到單質硫沉淀，但SO2不是電解質，錯誤。 4．[2015安徽高考]某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2，該小組提出了如下假設： 假設一：溶液中的NO 假設二：溶液中溶解的O2 (1)驗證假設一 該小組設計實驗驗證了假設一。請在下表空白處填寫相關實驗現(xiàn)象。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結論 實驗1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ 假設一成立 實驗2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ (2)為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。 實驗1中溶液pH變小的原因是________________；V1時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)______________________________________________________。 (3)驗證假設二 請設計實驗驗證假設二，寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。 實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論(不要求寫具體操作過程)： (4)若假設二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計，充分反應后兩溶液的pH前者________(填“大于”或“小于”)后者，理由是_________________________________________________________。 答案　(1)無明顯現(xiàn)象 有白色沉淀 (2)SO2溶于水生成H2SO33SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋4H＋＋2NO(或3H2SO3＋2NO===3SO＋4H＋＋2NO＋H2O) (3) 實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論(不要求寫具體操作過程)： 實驗1作為參照實驗 實驗3：將純凈的SO2氣體緩慢通入未經脫O2處理的25 mL 0．1 molL－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假設二 成立，否則不成立 (4)小于反應的離子方程式表明，足量的O2和NO分別氧化相同的H2SO3，生成H＋的物質的量前者多于后者 (本題部分小題屬于開放性試題，合理答案均可) 解析　(1)實驗1中SO2不與BaCl2溶液反應，即無明顯現(xiàn)象，實驗2中生成BaSO4沉淀，即有白色沉淀生成。 (2)實驗1中不斷通入SO2，SO2與水化合生成H2SO3且濃度逐漸增大，從而導致溶液的pH逐漸減小，實驗2中SO2會被NO氧化生成SO，同時有大量H＋產生，反應的離子方程式為3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋4H＋＋2NO。 (4)反應的離子方程式分別為O2＋2H2SO3===4H＋＋2SO，3H2SO3＋2NO===3SO＋4H＋＋2NO＋H2O，則1 mol H2SO3完全被O2氧化，產生2 mol H＋；而1 mol H2SO3完全被NO氧化，產生 mol H＋。即足量的O2和NO分別氧化相同的亞硫酸，生成H＋的物質的量前者多于后者，所以兩溶液的pH前者小于后者。 5．[2014天津高考]Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。 Ⅰ.制備Na2S2O35H2O 反應原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq) 實驗步驟： ①稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細的硫粉，用3 mL乙醇潤濕，加入上述溶液中。 ②安裝實驗裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60分鐘。 ③趁熱過濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O35H2O，經過濾、洗滌、干燥，得到產品。 回答問題： (1)硫粉在反應前用乙醇潤濕的目的是__________________。 (2)儀器a的名稱是________，其作用是__________________。 (3)產品中除了有未反應的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質是________。檢驗是否存在該雜質的方法是_______________________。 (4)該實驗一般控制在堿性環(huán)境下進行，否則產品發(fā)黃，用離子反應方程式表示其原因：________________。 Ⅱ.測定產品純度 準確稱取W g產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000 molL－1碘的標準溶液滴定。 反應原理為：2S2O＋I2===S4O＋2I－ (5)滴定至終點時，溶液顏色的變化：________。 (6)滴定起始和終點的液面位置如圖，則消耗碘的標準溶液體積為________mL。產品的純度為(設Na2S2O35H2O相對分子質量為M)____________________。 Ⅲ.Na2S2O3的應用 (7)Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應的離子方程式為______________________________。 答案　(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管　冷凝回流 (3)Na2SO4　取少量產品溶于過量稀鹽酸，過濾，向濾液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產品中含有Na2SO4 (4)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O (5)由無色變藍色 (6)18.10　100% (7)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋ 解析　(1)硫粉難溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇潤濕后易擴散到溶液中。 (2)裝置中儀器a(冷凝管)可以將揮發(fā)出的乙醇冷凝回流到燒瓶中。 (3)因反應物Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4，故可能存在的無機雜質是Na2SO4；檢驗產品中是否含有Na2SO4，即檢驗SO是否存在，需要防止SO的干擾，故不能用具有強氧化性的硝酸酸化，而應用鹽酸酸化，過濾除去不溶物，再向濾液中滴加氯化鋇溶液。 (4)產品發(fā)黃，說明產品中含有硫雜質，這是由于在酸性環(huán)境中Na2S2O3不穩(wěn)定，發(fā)生反應：2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。 (5)滴定終點時，過量的單質碘使無色的淀粉溶液變藍，可指示滴定終點。 (6)起始讀數(shù)為0.00 mL，終點讀數(shù)為18.10 mL，所以消耗碘的標準溶液的體積為18.10 mL－0.00 mL＝18.10 mL；根據2Na2S2O35H2O～2S2O～I2，得n(Na2S2O35H2O)＝2n(I2)＝20.1000 molL－118.1010－3 L＝3.62010－3 mol，則產品的純度＝100%＝100%。 (7)S2O被Cl2氧化成SO，Cl2被還原為Cl－，首先根據化合價升降總值相等寫出S2O＋4Cl2―→2SO＋8Cl－，然后根據原子守恒和電荷守恒配平得：S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋。