1、专题九 氧、硫及其化合物和环境保护高考帮备考方向导航考点1硫及其氧化物硫的氢化物1.2020浙江7月选考,30节选,8分硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用如图装置制备Na2S2O35H2O。合成反应:SO2+Na2CO3Na2SO3+CO22Na2S+3SO22Na2SO3+3SNa2SO3+SNa2S2O3滴定反应:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6已知:Na2S2O35H2O易溶于水,难溶于乙醇,50 开始失结晶水。实验步骤:Na2S2O3制备:装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液。
2、产品分离提纯:产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O35H2O产品。产品纯度测定:以淀粉作指示剂,用Na2S2O35H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点,计算Na2S2O35H2O含量。请回答:(1)步骤单向阀的作用是;装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低,原因是。(2)步骤下列说法正确的是。A.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率D.可选用冷的Na2CO3溶液作洗涤剂(3)步骤装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞,目的是。滴定法测得产
3、品中Na2S2O35H2O含量为100.5%,则Na2S2O35H2O产品中可能混有的物质是。2.2019北京,28,16分化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是。试剂a是。(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主
4、要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。(3)根据沉淀F的存在,推测SO42-的产生有两个途径:途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。途径2:实验二中,SO32-被氧化为SO42-进入D。实验三:探究SO42-的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。作出判断的理由:。实验三的结论:。(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是。(5)根据物质性质分析,SO2
5、与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。(6)根据上述实验所得结论:。考点2硫酸硫酸盐3.2018浙江下半年选考,28,4分某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2的性质实验(夹持装置已省略)。请回答: (1)下列说法正确的是。A.反应后,将试管中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色B.取下试管并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4C.试管中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性 D.试管中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替(2)取下试管,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色再次变浅。解释“无色红色
6、颜色变浅”变化的原因 。考点3臭氧和过氧化氢环境保护4.2018全国卷,8,6分研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是()A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关拓展变式1.2020福建厦门质检某研究小组利用如图所示装置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。下列说法错误的是()A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+能将SO2氧化成SO42-B.实验室中配制70%浓硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒C.三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前,目的是排尽装置内的
7、空气 D.装置C可能发生倒吸,同时还不能完全吸收反应产生的尾气2. 2020广东深圳二测某学习小组为了验证SO2的还原性并测定产生SO2的量,组装了如图所示装置。回答下列问题:(1)C装置中发生反应的化学方程式是,A、B装置的作用是,F、G装置中的碱石灰(填“能”或“不能”)换为无水CaCl2。(2)甲同学认为很快可以看到D装置中的现象,他的依据是(用离子方程式表示)。乙同学做实验时发现和甲同学预测的现象不一样,先出现棕红色,经过一段时间后变为浅绿色。于是查阅资料发现反应分为两步。第一步:Fe3+SO2+H2OFe(HSO3)2+(棕红色)+H+(快反应)第二步:Fe3+Fe(HSO3)2+H
8、2OSO42-+2Fe2+3H+(慢反应)如果需要验证第一步反应是快反应,可以事先在D装置中滴加几滴(填名称)溶液,相应的实验现象是。(3)实验结束后,向D装置中加入足量的BaCl2溶液充分反应,经过,测得沉淀的质量为m1 g,又测得F装置实验前后的质量差为m2 g,则C装置中产生SO2的体积(标准状况)为L(列出计算式即可)。3.含硫化合物之间的转化实验某小组利用下面的装置进行实验,、中溶液均足量,操作和现象如下表。实验操作现象向盛有Na2S溶液的中持续通入CO2至过量中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡向盛有NaHCO3溶液的中持续通入H2S气体至过量现象同实验
9、资料:CaS遇水完全水解由上述实验得出的结论不正确的是()A.中白色浑浊是CaCO3B.中溶液pH降低的原因是H2S+Cu2+CuS+2H+C.实验中CO2过量发生的反应是CO2+H2O+S2-CO32-+H2SD.由实验和不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱4.2020 北京,15,10分 H2O2是一种重要的化学品,其合成方法不断发展。(1)早期制备方法Ba(NO3)2BaOBaO2滤液H2O2为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是。为可逆反应,促进该反应正向进行的措施是。中生成H2O2, 反应的化学方程式是。减压能够降低蒸馏温度,从H2O2的化学性质角
10、度说明中采用减压蒸馏的原因:。(2)电化学制备方法已知反应2H2O22H2O+O2能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2,下图为制备装置示意图。a极的电极反应式是 。下列说法正确的是。A.该装置可以实现电能转化为化学能B.电极b连接电源负极C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价,对环境友好等优点5. 2020陕西汉中联考硫代硫酸钠(Na2S2O3)临床上常用于治疗慢性荨麻疹、皮肤瘙痒症等。硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中稳定,在酸性溶液中可发生反应产生S和SO2。实验:Na2S2O3的制备。工业上可利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3
11、+CO2制备Na2S2O3,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是,仪器b的名称是。利用质量分数为70%的浓H2SO4与Na2SO3固体反应制备SO2的化学方程式为。仪器c中的试剂为。(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有(写出一条)。(3)为了保证硫代硫酸钠的产率,实验中通入的SO2不能过量,原因是。实验:探究Na2S2O3与金属离子的氧化还原反应。资料:Fe3+3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)。实验操作实验现象混合后溶液先变成紫黑色,30 s后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过(填操作和现
12、象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡移动的角度解释实验的实验现象:。实验:标定Na2S2O3溶液的浓度。(5) 称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294 gmol-1)0.196 0 g,放入锥形瓶中,加水配成溶液,加入过量的KI并酸化,发生反应6I-+Cr2O72-+14H+3I2+2Cr3+7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32-2I-+S4O62-,平行滴定3次,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠
13、溶液的浓度为 molL-1。6.2016江苏,21B,12分焦亚硫酸钠(Na2S2O5 )是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量Na2S2O5的方法:在不断搅拌下,控制反应温度在40 左右,向Na2CO3 过饱和溶液中通入SO2,实验装置如图所示。当溶液pH 约为4 时,停止反应,在20 左右静置结晶。生成Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O(1)SO2与Na2CO3 溶液反应生成NaHSO3 和CO2,其离子方程式为 。(2)装置Y 的作用是 。(3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25 30 干燥,可获得Na2S2O5固体。组成减压抽滤装置
14、的主要仪器是布氏漏斗、 和抽气泵。依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤Na2S2O5 固体。用饱和SO2 水溶液洗涤的目的是 。(4)实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是 。7.2021北京人大附中模拟硒是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。(1)粗铜精炼时,通常用精铜作(填“阴”或“阳”)极。(2)硒在元素周期表中的位置如图所示。Se原子结构示意图可表示为。从原子结构角度解释硫元素与硒元素性质相似与不同的原因:。(3)阳极泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在,工业上常用硫
15、酸化焙烧法提取硒,主要步骤如下:i.将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生SO2、SeO2的混合气体。ii.用水吸收i中混合气体,可得Se固体。请写出CuSe与浓H2SO4反应的化学方程式:。采用该方法,尾气中含有少量SeO2,可用NaOH溶液吸收,二者反应生成一种盐,该盐的化学式为。写出步骤ii中反应的化学方程式:。(4)下列说法合理的是(填标号)。a.SeO2既有氧化性又有还原性,其还原性比SO2的强b.浓硒酸可能具有强氧化性、脱水性c.热稳定性:H2SeHClH2Sd.酸性:H2SeO4HBrO4HClO48.SOCl2是一种重要的化学试剂,遇水分解,主要用于有机合成工业中。一种制备SOCl
16、2的常用方法是 SO3+SCl2SOCl2+SO2,其模拟装置如图所示(夹持装置略去)。各物质的部分性质如表所示。物质SO3SCl2SO2SOCl2熔点16.8 -78 -75.5 -105 沸点44.8 59 -10 78.8 颜色无色红棕色无色无色备注不稳定不稳定,140 以上分解下列说法错误的是()A.A装置中的橡胶软管起到平衡压强的作用B.当A装置的反应器中颜色由红棕色变为无色时,说明反应完成,停止滴加SO3C.D装置中出现白色沉淀可验证反应生成了SO2D.B装置中所盛药品是碱石灰答案专题九氧、硫及其化合物和环境保护1.(1)防止倒吸(1分)pH过高,Na2CO3、Na2S反应不充分;
17、pH过低,导致Na2S2O3转化为S和SO2(2分)(2)BC(2分)(3)防止碘挥发损失(1分)Na2SO3;失去部分结晶水的Na2S2O35H2O(2分)【解析】(1)SO2会与装置C中的混合溶液发生反应,且导管进入液面以下,需要防倒吸的装置,单向阀只允许流体从一端流向另一端,不能倒流,可以防止倒吸。Na2CO3、Na2S水解都会使溶液显碱性,pH过高,说明Na2CO3、Na2S反应不充分;pH过低,Na2S2O3会发生歧化反应转化为S和SO2,所以pH过高或过低都会导致产率降低。(2)蒸发结晶时,快速蒸发溶液中的水分,可以得到较小的晶体颗粒,故A错误;为防止固体飞溅,蒸发浓缩至溶液表面出
18、现晶膜时,停止加热,故B正确;Na2S2O35H2O难溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物中加入适量乙醇可以降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶体,提高产率,故C正确;用碳酸钠溶液洗涤会使晶体表面附着碳酸钠杂质,Na2S2O35H2O难溶于乙醇,可用乙醇作洗涤剂,故D错误。 (3)碘易挥发,所以装标准碘溶液的碘量瓶在滴定前应盖上瓶塞,防止碘挥发损失。若Na2S2O35H2O产品中含有Na2SO3或Na2S2O3xH2O(xSSe,故c错误,d正确。8.DA装置中的橡胶软管连接分液漏斗和烧瓶,起到平衡压强的作用,A项正确。根据制备SOCl2的原理SO3+SCl2SOCl2+SO2,由反应物SCl2和生成物SOCl2的颜色分析可以判断反应完成时的现象,B项正确。反应产生的SO2不与BaCl2溶液反应,但在H2O2作用下,SO2可以与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀,C装置可排除SO3的干扰,C项正确。碱石灰能吸收SO2,影响SO2的检验,D项错误。
