高考化学硫及其化合物综合经典题含详细答案

高考化学硫及其化合物综合经典题含详细答案一、高中化学硫及其化合物1．硫元素具有可变价态，据此完成以下有关含硫化合物性质的试题。

（1）将H2S气体通入FeCl3溶液中，现象是_____________________________；反应的离子方程式是______________________________________。

（2）为了探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应的条件，设计了下列实验。

实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合无明显现象实验2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生已知：电离平衡常数：H2S K1 =1.3×10-7；K2 = 7.1×10-15H2SO3 K1 =1.7×10-2；K2 = 5.6×10-8①根据上述实验，可以得出结论：在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。

②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______（选填编号）。

A． B． C．D．（3）现有试剂：溴水、硫化钠溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。

要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有______________，看到的现象是____________________。

要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有___________________，反应的离子方程式是________________________________。

（4）文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。

现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_____________________。

【答案】溶液由棕黄色变为浅绿色，产生黄色浑浊 2Fe3+ + H2S → 2Fe2++ S↓+2 H+酸性(或酸性较强) C 溴水溴水褪色硫化钠溶液和稀硫酸 2S2－+SO32－+6H+→3S↓+3H2O 将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中（或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等），除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应（或做爆鸣实验）【解析】【分析】【详解】(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中会发生氧化还原反应生成硫单质黄色沉淀和氯化亚铁浅绿色溶液，所以溶液由棕黄色变为浅绿色，产生黄色浑浊，其反应的离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；(2)①根据实验1可知Na2S和Na2SO3不反应，根据实验2和实验3可知在酸性条件下Na2S 和Na2SO3反应生成硫沉淀；②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，发生的反应为：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，随着反应进行，溶液酸性减弱，pH增大；当SO2过量时，SO2+H2O=H2SO3，反应生成亚硫酸，溶液酸性增强，所以pH又减小；由于亚硫酸酸性大于硫化氢的酸性，故后来的pH比最初要小，故C正确；(3)溴水能氧化Na2SO3，所以要证明Na2SO3具有还原性，可选用溴水与Na2SO3反应，反应后溴水褪色；酸性条件下，亚硫酸钠与硫化钠发生氧化还原反应，亚硫酸钠中S元素的化合价降低，作氧化剂；所以要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有硫化钠溶液和稀硫酸；其反应的离子方程式为：2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；(4)H2S可与Ag发生置换反应生成H2，检验氢气存在，即说明发生置换反应，所以实验操作为：将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中，除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应。

2．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如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。

装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3＋SO2=Na2S2O5（1）装置I中产生气体的化学方程式为___________________________。

（2）要从装置II中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_______________。

（3）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二焦亚硫酸钠的性质（4）Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

证明NaHSO3溶液中HSO3－的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是______________ (填序号)。

a．测定溶液的pH b．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_____________________________。

实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。

测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：（6）按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_______________g·L－1。

（7）在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果_______________ (填“偏高”“偏低”或“不变”)。

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O) 过滤d a、e 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成 0.16 偏低【解析】【分析】实验一：装置Ⅰ制取二氧化硫，亚硫酸钠与硫酸反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O，装置Ⅱ制取Na2S2O5晶体，Na2SO3+SO2=Na2S2O5，装置Ⅲ用于处理尾气吸收未反应的二氧化硫。

(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠或硫酸氢钠、二氧化硫与水；(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤操作；(3)装置Ⅲ用于处理尾气，吸收为反应的二氧化硫，应防止倒吸，且不能处于完全密闭环境中；实验二：(4)NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故检验溶液呈酸性即可；(5)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可。

实验三：(6)①由消耗碘的量，结合SO 2+I 2+2H 2O ═H 2SO 4+2HI 计算二氧化硫的质量，进而计算浓度；②若有部分HI 被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小。

【详解】(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO 2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na 2SO 3+H 2SO 4=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O ，或生成硫酸氢钠，反应方程式为：Na 2SO 3+2H 2SO 4=2NaHSO 4+SO 2↑+H 2O ；(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离；(3)a ．装置应将导管伸入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故a 错误；b ．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故b 错误；c ．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故c 错误；d ．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故d 正确；故答案为d ；(4)NaHSO 3溶液中HSO 3−的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH ，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH 值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba(OH)2溶液、HCl 溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae ；(5)Na 2S 2O 5中S 元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na 2SO 4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na 2S 2O 5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

(6)①令100mL 葡萄酒中二氧化硫的质量为m g ，则：2222464g SO +2H O+I =H SO +2HI 1mol0.025L 0.01m Lg mol/ 所以，64g:mg=1mol:0.025L×0.01mol/L ，解得m =0.016，故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO 2计算)为0.016g ×0.1L=0.16g/L ； ②若有部分HI 被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低。

3．在空气中加热S 粉和Fe 粉的混合物，可观察到下列现象：（1）有淡蓝色火焰，且生成刺激性气味的气体。

（2）混合粉末变红，放出热量，最后变成黑色固体。

（3）不时有火星从混合物中射出。

请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式：__________、__________、__________。

【答案】S ＋O 2SO 2 Fe ＋S FeS 3Fe ＋2O 2Fe 3O 4【解析】【分析】【详解】（1）S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成SO2，反应方程式为：S+O2∆SO2；（2）混合粉末变红，放出热量，最后变为黑色固体是因为Fe与S反应生成FeS，反应方程式为：Fe+S ∆FeS；（3）有火星射出是因为Fe与O2反应生成Fe3O4，反应方程式为：3Fe+2O2∆Fe3O4。

4．某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应，并探究产物的性质 (夹持装置已略去)。

(1)试管①中反应的化学方程式是______；(2)若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是______；若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，则说明生成的气体具有______性。

(3)试管③中的试剂为NaOH溶液，其作用是______，反应的离子方程式是______。

【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 品红溶液褪色还原吸收尾气SO2+2OH-=SO32-+H2O【解析】【分析】(1)铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜和二氧化硫气体；(2)二氧化硫能使品红溶液褪色；若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色；(3)二氧化硫是有毒的酸性氧化物，不能直接排放空气中，所以用NaOH溶液吸收尾气。