高考化学易错题专题训练硫及其化合物练习题含详细答案.docx
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高考化学易错题专题训练硫及其化合物练习题含详细答案
高考化学易错题专题训练-硫及其化合物练习题含详细答案
一、高中化学硫及其化合物
1.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。
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。
已知:
NOSO4H遇水分解,但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2
①A中反应的化学方程式为___。
②导管b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℃,采取的措施除了冷水浴外,还可以是___(只写1种)。
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___。
(3)装置C的主要作用是___(用离子方程式表示)。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是___。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。
用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:
2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①配平:
__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O
②滴定终点时的现象为___。
③亚硝酰硫酸的纯度=___。
(精确到0.1%)[M(NOSO4H)=127g·mol-1]
【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度生成的NOSO4H作为该反应的催化剂SO2+2OH-=SO32-+H2OC装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解2516H+210CO2↑8溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟内不恢复92.0%
【解析】
【分析】
(1)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2;
②导管b的作用平衡压强的作用;
(2)①装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得NOSO4H,该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,结合反应的操作;
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率加快,说明NOSO4H起到了催化作用;
(3)装置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空气;
(4)NOSO4H遇水分解;
(5)①高锰酸钾溶液在酸性条件下氧化草酸钠生成二氧化碳,结合元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子反应方程式;
②高锰酸钾自身在反应中的颜色变化就可作为终点判断指示剂;
③根据反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,结合滴定中消耗高锰酸钾的物质的量可得到亚硝酰硫酸的物质的量,据此计算纯度。
【详解】
(1)①利用装置A,固液混合制取二氧化硫,其方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②导管b的作用是:
平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;
(2)①浓硫酸遇水放出大量热,维持体系温度不得高于20℃,还可以是调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度;
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,反应速率明显加快,温度变化不大,排除温度的影响,其原因是:
生成的NOSO4H作为该反应的催化剂,加快了反应速率;
(3)装置C利用NaOH溶液将剩余的SO2吸收,防止污染环境,方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(4)NOSO4H遇水分解,C装置(或A)中的水蒸气会进入B中使NOSO4H发生分解;
(5)①发生的是MnO4-和C2O42-的氧化还原反应,MnO4-做氧化剂,被还原成生成Mn2+,C2O42-做还原剂,被氧化成二氧化碳。
结合得失电子守恒和电荷守恒可得到MnO4-和C2O42-的离子反应方程式为:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②利用草酸钠溶液滴定酸性KMnO4溶液,滴定终点时的现象为:
溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟内不恢复;
③根据题意可知,酸性KMnO4溶液先与NOSO4H反应,利用草酸钠溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。
用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定酸性KMnO4溶液,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
可知剩余的KMnO4的物质的量n1(MnO4-)=
n(C2O42-)=
×0.2500mol·L-1×20.00×10-3L=2×10-3mol,则亚硝酰硫酸消耗的KMnO4的物质的量n2(MnO4-)=0.1000mol·L-1·60.00×10-3L-2×10-3mol=4×10-3mol。
n(NOSO4H)=
n2(MnO4-)=10-2mol,亚硝酰硫酸的纯度=
×100%=
×100%=92.0%。
2.随着工业的发展,酸雨已经成为全球性的环境问题,保护环境已成为全人类的共识。
完成下列填空:
(1)检验某次降雨是否为酸雨的方法是____________________________________
(2)SO2是造成酸雨的主要原因。
写出一条减少SO2排放的措施。
_________________________
(3)某酸雨样品的pH=5,则该样品中c(H+)=____________mol/L。
该样品放置一段时间后,酸雨略有增大,其原因可能是________________________(用化学方程式表示)。
【答案】可用测量溶液pH的方法使用脱硫技术,减少化石燃料的燃烧等10-5
或
【解析】
【分析】
(1)正常的雨水中溶解了二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸电离导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而使溶液呈酸性,正常雨水的pH为5.6,如果雨水溶解了二氧化硫、氮氧化物,会使溶液的酸性更强,pH小于5.6;
(2)减少SO2排放可采用脱硫技术,减少化石燃料的燃烧等;
(3)pH=-lgc(H+),由此计算c(H+),亚硫酸会被空气中氧气氧化成硫酸,酸性增大。
【详解】
(1)正常雨水因溶解了二氧化碳而使其pH为5.6,如果雨水中溶解了二氧化硫或氮氧化物,使雨水变成亚硫酸或硝酸溶液,亚硫酸不稳定易被氧气氧化生成硫酸,硫酸和硝酸都是强酸,导致雨水的pH减小,小于5.6,所以可用测量PH的方法确定某次降雨是否为酸雨,
故答案为:
可用测量溶液pH的方法;
(2)减少SO2排放可采用脱硫技术,减少化石燃料的燃烧等,故答案为:
使用脱硫技术,减少化石燃料的燃烧等;
(3)某酸雨样品的pH=5,则pH=-lgc(H+)=5则该样品中c(H+)=10-5mol/L;该样品放置一段时间后,酸雨略有增大,亚硫酸或二氧化硫会被空气中氧气氧化成硫酸,酸性增大
或
,
故答案为:
10-5;
或
。
【点睛】
亚硫酸或二氧化硫会被空气中氧气氧化成硫酸,酸性增大。
3.我国云南东川铜矿富含辉铜矿(主要成分Cu2S),因含铜成分高而成为重要的炼铜原料。
资料表明,当蓝矾溶液渗入地下遇硫铁矿(主要成分:
二硫化亚铁FeS2)时,可生成辉铜矿Cu2S,其化学方程式为:
14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。
硫铁矿也是一种重要化工原料,其主要成分可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成Fe2O3和一种对环境有污染的有毒气体,回答下列问题:
(1)在化合物FeS2和Cu2S中,硫元素的化合价分别为__、__。
(2)在上述生成辉铜矿的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。
由题中信息可推知Cu2S的溶解情况是:
__溶于水(填“不”或“能”,下同),__溶于稀硫酸。
(3)写出硫铁矿的主要成分鼓入空气高温煅烧的化学方程式:
__,若反应中有2.2mol电子发生转移时,可生成标准状况下的有毒气体的体积为__L。
【答案】-1-235:
3不不4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO28.96
【解析】
【分析】
该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,3个负一价硫的化合价升高。
【详解】
(1)
(二硫化亚铁)中铁为+2价,硫为-1价;
(硫化亚铜)中铜为+1价,硫为-2价,
故答案为:
-1;-2;
(2)
该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,即14个硫酸铜和3.5个
做氧化剂,3个负一价硫的化合价升高,即1.5个
做还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为35:
3;根据反应
及题目信息,可知
不溶于水,也不溶于稀硫酸,
故答案为:
35:
3;不;不;
(3)根据题目信息‘硫铁矿可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成
和一种对环境有污染的有毒气体’,可推知
和氧气反应生成
和二氧化硫,方程式为:
,该反应转移电子数为44,即转移44个电子生成8个二氧化硫,故当转移2.2mol电子时,生成0.4mol二氧化硫,标况下体积为:
8.96L,
故答案为:
;8.96。
4.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个角度。
请根据图所示回答下列问题:
(1)X与Y反应可生成淡黄色固体,反应的化学方程式____________________。
(2)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列选项中合理的反应物是______(填序号)。
a.Na2SO3与Sb.Na2S与S
c.SO2与Na2SO4d.Na2SO3与Na2SO4
(3)7.7g锌镁合金与一定量浓硫酸恰好完全反应,生成SO2与H2的混合气体3.36L(标准状况),反应中转移的电子的物质的量为___________。
(4)处理SO2废气的一种工艺如图所示:
①SO2和酸性Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式是________________________。
②溶液B与空气发生反应生成溶液C,其中氧化剂是______________。
③推断Fe3+、O2和SO42-的氧化性由强到弱的顺序是______________。
【答案】2H2S+SO2=3S↓+2H2Oa0.3molSO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+O2O2>Fe3+>SO42-
【解析】
【分析】
(1)根据图示,X为S元素的化合价为-2的气态氢化物,则X为H2S,Y为S元素的化合价为+4的氧化物,则Y为SO2,W为S元素的化合价为+6的酸,则W为H2SO4,Z为S元素的化合价为+4的盐,则Z为Na2SO3,据此分析结合物质的性质解答;
(2)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,反应属于归中反应;
(3)锌镁合金与浓硫酸发生:
Zn+2H2SO4═ZnSO4+SO2↑+2H2O,Mg+2H2SO4═MgSO4+SO2↑+2H2O随着反应的进行,硫酸浓度降低,发生:
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑,生成气体为SO2和H2的混合物根据反应方程式可知,不论生成氢气还是SO2,生成气体的物质的量与金属的物质的量相等,即合金中锌镁的物质的量与SO2和H2的混合气体的物质的量相等,列关系式解答;
(4)由工艺流程可知,A中的反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,B中的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,C中铁离子循环利用,结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物分析,
①SO2和酸性Fe2(SO4)3溶液发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸;
②B中的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,氧元素化合价降低做氧化剂;
③氧化还原反应中氧化
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