1、跟踪检测(二十二) 重点专攻硫的转化、二氧化硫、其他硫化物1如图是硫在自然界的循环,相关说法不正确的是()A大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤B煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气C化石燃料中的硫来自于形成化石燃料的生物体D煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一解析:选B大气中硫主要是SO2,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3被氧气氧化为硫酸,或SO2被空气中氧气氧化为SO3,溶于水生成硫酸形成酸雨,进入土壤,A正确;煤和石油中的硫燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,SO2需要催化剂加热反应生成SO3,B错误;化石燃料中的硫元素是生物体内硫元素形成化石燃料过程中形成,C正确;煤
2、和石油、生物质燃料燃烧时,产生颗粒物,简称雾霾颗粒,可能是导致雾霾的成因之一,D正确。2某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法不正确的是()AX可能含有2种盐Ba是SO3CY可能含有(NH4)2SO4D(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为7解析:选BX中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐,故A正确;气体a为二氧化硫,故B错误;X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵,故C正确;S的最高化合价是6,不可能为7,故D正确。3将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是()选项操作现象A加入NaOH溶液有红褐色
3、沉淀B加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去D加入K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀解析:选D将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成,不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,A错误;加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀,NO在酸性条件下具有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成SO,SO与Ba2反应生成BaSO4沉淀,即使二氧化硫与Fe3不发生氧化还原反应,也可产生白色沉淀,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,B错误;加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性KMnO4,即使二氧化
4、硫与Fe3不发生氧化还原反应,也可使其溶液褪色,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,C错误;加入K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液生成Fe3Fe(CN)62(蓝色沉淀),则可证明溶液中存在Fe2,说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,D正确。4(江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()解析:选B需用浓H2SO4与Cu反应制取SO2,A项不能达到实验目的;SO2可以使品红溶液褪色,以验证其具有漂白性,B项能达到实验目的;SO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,导气管应“长进短出”,C项不能达到实验目的;SO2与饱和Na
5、HSO3溶液不反应,应用碱液(NaOH溶液)吸收,D项不能达到实验目的。5为确定某纯净的气体X的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是()选项操作(现象)结论A闻X气味(有刺激性) 酸性KMnO4溶液(褪色)X一定是SO2B闻X气味(有刺激性) 澄清石灰水(变浑浊)X一定是SO2CX品红溶液(褪色) 变红色X一定是SO2DX紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)X一定不是SO2解析:选A能使酸性KMnO4溶液褪色且有刺激性气味的气体还有HCl等,A项错误;能使澄清石灰水变浑浊的有CO2、SO2,但前者无气味,B项正确;使品红溶液褪色且加热又恢复红色的只有SO2,C项正确;SO2不能漂白紫色石蕊溶液,
6、D项正确。6碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:下列说法正确的是()A分离器中的物质分离操作为过滤B膜反应器中,增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率C该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”D碘循环工艺的总反应为2SO24H2OI2=H22H2SO42HI解析:选CI2和SO2反应生成H2SO4和HI,分离器中为氢碘酸和硫酸的分离,应利用沸点不同进行蒸馏分离,A错误;膜反应器中,2HI(g)H2(g)I2(g),该反应为反应前后体积不变的反应,增大压强有利于提高速率,但不能提高HI的平衡转化率,B错误;反应器中,I2和SO2反应生成H2SO4和HI,
7、反应的离子方程式为SO2I22H2O=SO2I4H,在膜分离器中发生反应:2HII2H2,反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成的碘的量,该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”,C正确;在反应器中发生反应:SO2I22H2O=2HIH2SO4,在膜反应器中的反应为2HII2H2,将两个方程式相加得:SO22H2O=H2SO4H2,D错误。7某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如图所示:先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是_。装置B的作用是_。(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2
8、、CO及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。实验装置连接的合理顺序为AB_。装置H中黑色粉末是_。能证明产物中有CO的现象是_。若含有SO2,E装置的作用是_(用化学方程式说明)。(3)某同学利用如图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是_。若实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的_(填一种可能的物质)。解析:(1)碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物,为了防止氧气对实验的干扰,先通入N2,然后加热,直至反应结束,可以排出装置中的空气并将生成的气体吹出。N
9、a2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体,装置B可以防止倒吸,为安全瓶。(2)气体中可能含有CO2、CO及SO2,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,需要先检验SO2,然后除去SO2后再检验CO2,最后除去CO2后再检验CO,故实验装置的合理连接顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C;一氧化碳具有还原性,可以还原金属氧化物,故装置H中黑色粉末可以是氧化铜。H中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊,即可证明产物中有CO。二氧化硫能够与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,反应的化学方程式为5SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4。(3)若存在N
10、a2S,则Na2S能够与硫酸反应生成硫化氢气体,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀;锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,该黄色沉淀是硫单质,可能是硫化氢与4价的硫的化合物反应生成的,说明固体产物中除含有Na2S外,还可能含有少量的Na2SO3。答案:(1)排出装置中的空气并将生成的气体吹出安全瓶(2)FECDGHCCuOH中黑色粉末变为红色,其后的C中的澄清石灰水变浑浊5SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4(3)试管中出现黑色沉淀Na2SO38广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。.
11、工业上制备保险粉的流程如下:(1)步骤中发生反应的化学方程式为_。(2)步骤中生成的沉淀为_(填化学式)。(3)步骤中加入NaCl固体的作用是_,分离出保险粉的方法为_、洗涤、干燥,洗涤所用试剂是_。.工业上也可用如图所示装置电解NaHSO3溶液制备Na2S2O4。(4)惰性电极a连接电源的_(填“正极”或“负极”),其电极反应式为_。(5)若不加阳离子交换膜,则得不到Na2S2O4,其原因是_。.探究Na2S2O4的性质:某课题小组常温下测得0.050 molL1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。(6)0t1主要生成HSO,写出0t1发生反应的离子方程式:_。(7)若t1时溶
12、液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3,此时溶液中c(SO)c(H2SO3)_(不考虑溶液体积变化)。解析:(1)由流程可知,步骤中,反应物为Zn和SO2,生成物为ZnS2O4,据此可得化学方程式:Zn2SO2=ZnS2O4。(2)步骤中,ZnS2O4和NaOH发生反应生成Zn(OH)2沉淀和Na2S2O4。(3)溶液C中的溶质为Na2S2O4,步骤中加入NaCl固体,即得到保险粉(Na2S2O4),可知NaCl固体的作用是降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出。Na2S2O4析出后,经过滤、洗涤、干燥即可得到保险粉。由于保险粉可溶于水,不溶于乙醇,因此应用乙醇进行洗涤。(4
13、)NaHSO3生成Na2S2O4,S元素化合价由4降低到3,发生还原反应,故电极a为阴极,连接电源负极,电极反应式为2HSO2e=S2O2OH。(5)电极b为阳极,发生反应4OH4e=O22H2O,若不加阳离子交换膜,Na2S2O4具有强还原性,易被阳极生成的O2氧化,因此得不到Na2S2O4。(6)反应物有Na2S2O4和O2,生成物有HSO,故反应的离子方程式为2H2O2S2OO2=4HSO。(7)t1时溶液的pH5,则c(H)105 molL1,c(OH)109molL1。溶液中的溶质只有NaHSO3,根据质子守恒得c(H2SO3)c(H)c(SO)c(OH),故c(SO)c(H2SO3
14、)c(H)c(OH)(105109)molL1。答案:(1)Zn2SO2=ZnS2O4(2)Zn(OH)2(3)降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出过滤乙醇(4)负极2HSO2e=S2O2OH(5)Na2S2O4被阳极生成的O2氧化(6)2H2O2S2OO2=4HSO(7)(105109)molL19焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3SO2=Na2S2O5(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)
15、要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气,可选用的最合理的装置(夹持仪器已略去)为_(填字母)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_(填字母)。a测定溶液的pHb加入Ba(OH)2溶液c加入盐酸 d加入品红溶液e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。解析:(1)装置中浓H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,其化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。(2)装置中已有晶体析出,可通过过
16、滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2,故b、c错误;瓶口封闭易造成实验事故,故a错误;既能吸收SO2,又能防止发生倒吸,故d正确。(4)HSO电离显酸性,水解显碱性,要证明HSO的电离程度大于水解程度,则证明NaHSO3溶液显酸性即可,故可通过测定溶液的pH,或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4,故可通过检验SO来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,其具体方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量蒸馏水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2S2O5晶体已被氧化。答案
17、:(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO2H2O(2)过滤(3)d(4)ae(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量蒸馏水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成10硒(Se)、碲(Te)为A族元素,是当今新材料的主要成分之一,电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se,还有少量金属单质及其他化合物,工业上从阳极泥中回收碲、硒的一种工艺流程如图所示:已知:.TeO2难溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。.元素碲在溶液中主要以Te4、TeO、HTeO等形式存在。.25 时,亚硒酸(H2SeO3)
18、的Ka13.5103,Ka25.0108。.Se和TeO2的物理性质如表所示:化学式熔点沸点水溶性Se217 685 难溶于水TeO2733 1 245 难溶于水回答下列问题:(1)Se的氢化物的电子式是_,其酸性比H2S_(填“强”或“弱”)。常温下,NaHSeO3溶液的pH_7(填“”“”或“”)。(2)SeO2与SO2在冷却后通入水中反应的化学方程式为_。根据流程图判断,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_。(3)加入浓硫酸焙烧前常先粉碎阳极泥中大块固体颗粒,其目的是_。反应后分离出Se单质的操作为_(填操作名称)。(4)Se和浓硝酸反应,Se被氧化为4价,还原产
19、物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为11,写出Se和浓硝酸反应的化学方程式:_。(5)焙砂中元素碲以TeO2形式存在,与足量NaOH溶液反应后得到溶液,其溶质的主要成分为_(填化学式,过量的NaOH除外)。工业上也可以通过电解溶液得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨,则阴极的电极反应式为_。(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到TeCl4,然后再将SO2通入到溶液中得到Te单质,请写出由TeCl4得到Te单质的离子方程式: _。(7)上述流程中可循环利用的物质是_(填化学式)。解析:(1)Se与S、O位于同主族,其氢化物为H2Se,电子式可类比H2S进行书写。周期表中Se在S的下方,
20、非金属性比S的弱,H2Se中的共价键比H2S的弱,在溶液中更易电离出H,故H2Se的酸性比H2S的强。由题给信息知,HSeO既能电离也能水解,常温下,其水解常数Kh2.91012Ka2,故HSeO的电离程度大于其水解程度,NaHSeO3溶液显酸性,pHSO2。阳极泥中的Se被浓硫酸氧化为SeO2,说明氧化性H2SO4(浓)SeO2,故氧化性H2SO4(浓)SeO2SO2。(3)阳极泥粉碎后,与浓硫酸的接触面积增大,则反应速率加快。由表中信息知,Se难溶于水,故制得的Se只要通过过滤操作即可得到。(4)Se与浓硝酸反应,Se被氧化为H2SeO3,HNO3被还原为NO与NO2,利用得失电子守恒和限
21、定条件(生成的NO与NO2的物质的量之比为11,即二者化学计量数之比为11)可得方程式。(5)TeO2类似于SO2,与足量NaOH反应后生成Na2TeO3和H2O。溶液中存在TeO,电解时生成单质Te,得电子,在阴极反应,电极反应式为TeO3H2O4e=Te6OH。(6)反应物为TeCl4和SO2,生成物有Te单质,根据得失电子守恒可知,生成物中还应有H2SO4;根据原子守恒可知,反应物中应有H2O,生成物中有HCl。(7)由(6)可知,TeO2生成Te单质的过程中生成了HCl和H2SO4,且SeO2和SO2生成Se的过程中也生成了H2SO4;由流程图可知,反应需要用到H2SO4和HCl,故可循环利用的物质是H2SO4和HCl。答案:(1)HH强SeO2SO2(3)增大接触面积,提高反应速率过滤(4)Se2HNO3(浓)=H2SeO3NONO2(5)Na2TeO3TeO3H2O4e=Te6OH(6)Te42SO24H2O=Te8H2SO(7)H2SO4、HCl