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第二节 硫及其重要化合物
题号 1 2 3 3－1 3－2 3－3 4 5 5－1 5－2 6 7 7－1 7－2 8
答案
一、单项选择题
1．现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，②少用原煤做燃料，③燃煤时鼓入足量空气，④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是( )
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
2．(2011•海南高考)下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应，能产生气泡并有沉淀生成的是( )
A．NaHCO3和Al(OH)3 B．BaCl2和NaCl
C．KClO3和K2SO4 D．Na2SO3和BaCO3
3．取100 mL 18.4 mol/L的H2SO4与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L。将所得的溶液稀释成1 L，测得溶液的H＋浓度为1 mol/L，则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为( )
A．1 2 B．2 1 C．1 4 D．4 1
3题变式
3－1.高温下FeSO4发生如下反应：2FeSO4=====高温Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，若将生成的气体通入BaCl2溶液中，得到的沉淀物是( )
A．BaSO3和BaSO4 B．BaS
C．BaSO3 D．BaSO4
3－2.向5 mL 18 mol/L的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应，下列说法正确的是( )
A．有0.09 mol的硫酸被还原
B．有0.045 mol的硫酸被还原
C．充分反应后体系无硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定小于2.88 g
3－3.(2011•天津一模)锌与100 mL 18.5 mol•L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解[已知Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O]，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将生成的气体通入过量的NaOH溶液中，气体仍有剩余。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，下列叙述不正确的是( )
A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B．气体甲中SO2与H2的体积比为4 1
C．反应中共消耗97.5 g Zn
D．反应中共转移3 mol电子
4．以下关于硫及其化合物说法错误的是( )
A．硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态
B．检查病人胃病所用的钡餐，既可以用BaSO4，也可以用BaCO3
C．浓硫酸不可用来干燥H2S气体，因其具有强氧化性
D．SO2、SO3都为酸性氧化物，都可与水反应生成相应酸
5．下列说法正确的是( )
A．SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色
B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
5题变式
5－1.如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．沾有酚酞的NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
5－2.(2011•东北师大附中一模)把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是( )
A．SO2 B．NO－3 C．Fe3＋ D．Fe2＋
6．(2012•上海高考)和氢硫酸反应不能产生沉淀的是( )
A．Pb(NO3)2溶液 B．Na2S溶液
C．CuSO4溶液 D．H2SO3溶液
二、双项选择题
7．化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施不正确的是( )
A．定性检验SO2－3，将BaCl2溶液用HNO3酸化
B．为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用稀硫酸将高锰酸钾溶液酸化
C．检验溶液中是否含有Fe2＋时，用硝酸酸化
D．检验溶液中是否含有SO2－4时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，所得溶液再加BaCl2溶液
7题变式
7－1.对下列实验现象的原因分析不正确的一项是( )
选项 实验现象 原因分析
A 浓硫化钠溶液有臭味 硫离子水解生成硫化氢，硫化氢具有臭味
B 向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生 Ba2＋与SO2－4反应生成了白色沉淀，证明溶液中有SO2－4
C SO2通入溴水中，溴水褪色 SO2具有漂白性，使其褪色
D 向湿润蔗糖中加入浓硫酸，固体迅速变黑，后体积急剧膨胀 在浓硫酸脱水作用下，蔗糖被炭化，炭与浓硫酸反应生成了CO2、SO2
7－2.能够确定一种溶液中一定含有SO2－4的实验事实是( )
A．取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生
B．取少量试样溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3不溶解
C．取少量试样溶液，先加盐酸酸化，无现象后再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成
D．取少量试样溶液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成
8．下列说法错误的是( )
A．Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀消失
B．将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D．将SO2气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
三、非选择题
9．(2011•西城模拟)有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。
已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是____________(填化学式)。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。
a．分解反应 b．复分解反应
c．置换反应 d．化合反应
e．氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_______________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
10．(2011•江苏高考)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3•6H2O)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝________________；过量的SO2与NaOH的溶液反应的化学方程式为___________________________________________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是____________、____________。
(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为________________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为__________________(写化学式)。
11．某研究性学习小组为研究铜与浓硫酸的反应，设计了如下图所示的实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录：
实验1：加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，一段时间后液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色固体凝聚，持续加热浓硫酸(沸腾)时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。
实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化，将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸中，黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。
实验3：将浓硫酸液面下方铜丝的黑色物质刮下后，经稀硫酸洗、蒸馏水洗、过滤、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量比加热前减少。
○ 资料卡
1．铜丝和硫反应的方程式：2Cu＋S=====△Cu2S(黑色)。
2．氧化铜和稀硫酸反应的方程式：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O(溶液呈蓝绿色)。
3．Cu2S和CuS(黑色)均不溶于稀硫酸。
4．Cu2S＋2O2=====△2CuO＋SO2,2CuS＋3O2===2CuO＋2SO2。
问题探究：
(1)A试管上方的长导管的作用是________；D、E两试管中CCl4的作用是________。
(2)写出淡黄色固体物质消失的化学方程式_____________________________________________________。
(3)试管D中的澄清石灰水变浑浊后又变澄清，变澄清的原因是__________________________________________(用方程式表示)。
(4)根据上述研究，结合资料卡上的内容，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分肯定有________。
12．(2012•深圳一模)某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案。
(1)在B中检验SO2的氧化性，则B中所盛试剂可为________________。
(2)在C中装FeCl3溶液，检验SO2的还原性，则C中反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段吋间后，D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题：
限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、1.0 mol•L－1 HCl、0.5 mol•L－1 H2SO4 、0.5 mol•L－1 BaCl2、品红溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假设一：该白色沉淀为CaSO3。
假设二：该白色沉淀为________。
假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。
(ⅱ)基于假设一，填写下表：
实验操作 预期现象和结论
将D中沉淀过滤、洗涤干净备用
用另一干净试管取少量沉淀样品，加入_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(ⅲ)若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：
________________________________________________________________________。
参考答案
一、单项选择题
1．解析：酸雨的产生是因为含硫燃料燃烧产生的二氧化硫造成的。燃煤时鼓入过量空气能使煤完全燃烧，但不能减少二氧化硫的生成。
答案：C
2．解析：A项，NaHCO3与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，Al(OH)3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，没有沉淀生成，A项错误；B项，氯化钡与稀硫酸生成硫酸钡沉淀，没有气泡产生，B项错误；C项，KClO3和K2SO4的混合物中加入稀硫酸不发生反应，C项错误；D项，Na2SO3与稀硫酸反应生成SO2气体，BaCO3与稀硫酸反应生成CO2气体和硫酸钡沉淀，D项正确。
答案：D
3．解析：Zn＋2H2SO4(浓)=====△ZnSO4＋SO2↑ ＋2H2O，随着H2SO4变稀，又发生反应：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，故n(SO2＋H2)＝1 mol。依题意，剩余的n(H＋)＝1 L× 1 mol•L－1＝1 mol，故剩余的n(H2SO4)＝0.5 mol，则参加反应的n(H2SO4)＝0.1× 18.4－0.5＝1.34 (mol)。设生成SO2 x mol，H2 y mol，依据反应的化学方程式有：x＋y＝1,2x＋y＝1.34，解得x＝0.34 mol，y＝0.66 mol，0.340.66≈12。
答案：A
3题变式
3－1.解析：SO3通入溶液中发生反应：SO3＋H2O===H2SO4，SO2－4与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，由于H2SO3是弱酸不与强酸盐BaCl2反应，故没有BaSO3沉淀，本题正确选项为D。
答案：D
3－2.解析：浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，因此参加反应的硫酸的实际量要比理论值小。根据题意可知n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol•L－1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜的质量小于2.88 g。
答案：D
3－3.解析：反应前n(H2SO4)＝1.85 mol，反应后剩余 H2SO4为0.05 mol，推知气体甲应该是Zn与浓H2SO4反应产生的SO2及Zn与稀H2SO4反应产生的H2混合气体。设生成SO2、H2的物质的量分别为x mol、y mol，则有：x＋y＝1.5，根据反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，得2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2。n(SO2) n(H2)＝0.3 mol 1.2 mol＝1 4。反应中消耗Zn的质量＝1.5 mol×65 g/mol＝97.5 g。反应中转移电子的物质的量为2×1.5 mol＝3 mol。故B项错误。
答案：B
4．解析：给病人查胃病只能用BaSO4，而不能用BaCO3，因胃酸中含有盐酸，会与BaCO3反应，生成可溶性钡盐，有毒。
答案：B
5. 解析：SO2中硫为＋4价，具有较强的还原性，在酸性条件下SO2能使KMnO4等氧化剂迅速被还原而褪色；SO2、CO2通入澄清的石灰水中，均生成白色沉淀，气体过量沉淀消失；通常情况下SO2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成SO3，且是可逆反应；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸弱，因此SO2不能与CaCl2溶液反应。
答案：A
5题变式
5－1.解析：选项A，Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2，SO2与水作用生成H2SO3而使蓝色石蕊试纸变红，但不能使其褪色；选项B，KMnO4具有强氧化性，SO2与之反应而使其褪色，能证明SO2具有还原性；选项C，品红试纸褪色可证明SO2具有漂白性；选项D，SO2能与NaOH溶液反应，体现了SO2是酸性氧化物，故选C项。
答案：C
5－2.解析：在酸性环境中，Fe3＋被SO2还原为Fe2＋从而使溶液由黄色变为浅绿色，但Fe2＋马上又被NO－3氧化为Fe3＋，溶液又变为黄色。加入BaCl2溶液，SO2－4与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀。由此可见，最终被还原的是NO－3，故选B项。
答案：B
6．解析：氢硫酸中含有S2－，能与Pb2＋、Cu2＋分别形成难溶性盐，也能与H2SO3溶液反应生成S，但与Na2S溶液反应，只能形成HS－，不能形成沉淀。
答案：B
二、双项选择题
7．解析：A项中HNO3会氧化SO2－3生成SO2－4，干扰SO2－3的检验；C项中Fe2＋被HNO3氧化，处理不正确。
答案：AC
7题变式
7－1.解析：B中，用盐酸酸化的BaCl2溶液，与原溶液反应生成白色沉淀，可能是AgCl；C中二氧化硫使溴水褪色，是因为二氧化硫、水与溴发生氧化还原反应，生成了无色的溴化氢与硫酸，这里体现的是二氧化硫的还原性，而不是其漂白性。
答案：BC
7－2.解析：该题主要考查在检验SO2－4时，学生对试剂的选用、用药顺序、实验现象的认识程度，及其他离子对检验的干扰。
A中无法确定一定含有SO2－4，因为样品中含Ag＋时也会因发生Ag＋＋Cl－===AgCl↓，产生AgCl白色沉淀。B中当样品中含Ag＋或SO2－3时也有上述现象。若有Ag＋，Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)；若有SO2－3时，Ba2＋＋SO2－3===BaSO3↓，BaSO3――→HNO3BaSO4(白色)，所以B项错误。C中样品溶液用盐酸酸化后无现象，说明溶液中无Ag＋、CO2－3、SO2－3等离子，滴加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，则为BaSO4沉淀。试样溶液中一定含有SO2－4。D中样品溶液有CO2－3或SO2－3时，也会有上述现象。
答案：C
8．解析：A中BaCl2与Na2SO3反应生成白色BaSO3沉淀，加稀HNO3后沉淀不消失，因为生成了BaSO4沉淀。
答案：AC
三、非选择题
9．解析：能使品红溶液褪色，证明X气体含有SO2；因为SO2只能与BaCl2溶液中的水反应，所以通入BaCl2溶液，产生白色沉淀可证明X中含有SO3。第(4)小题中，根据“气体X恰好被0.4 L 1 mol•L－1 NaOH溶液完全吸收”的信息，可推知SO2、SO3共计0.2 mol即FeSO4为0.2 mol。则结合Y是红棕色的化合物容易推知16 g固体Y为氧化铁。进而写出相应的离子方程式。
答案：(1)SO2、SO3 (2)ae
(3)取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3＋
(4)2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋
10．解析：(2)酸溶及后续过程中，保持HCl过量，是为了使Fe2O3尽量反应，提高Fe3＋的生成率。同时可抑制Fe3＋的水解。
(3)通Cl2时，Fe2＋被氧化：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。该过程中产生的污染性气体为Cl2及Cl2与H2O产生的HCl。
答案：(1)c2SO3cO2•c2SO2 SO2＋NaOH===NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ Cl2、HCl
11．解析：(1)A试管上方的长导管可以使硫酸冷凝回流，由于SO2在CCl4中的溶解度很小，所以，D、E两试管中CCl4可以防止倒吸。
(2)淡黄色固体被浓硫酸氧化。
(3)SO2与澄清石灰水反应先生成难溶性的CaSO3，后生成易溶的Ca(HSO3)2。
(4)将浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中，黑色明显变浅，说明黑色物质中有能与浓硫酸反应的CuO以及不与浓硫酸反应的物质。结合实验三可知，不与浓硫酸反应的物质为CuS。本题为实验探究题，具有创新性。
答案：(1)冷凝、回流 防止倒吸
(2)S＋2H2SO4(浓)===3SO2↑ ＋2H2O
(3)CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2
(4)CuO、CuS
12．解析：(1)检验SO2的氧化性，常用含S2－的溶液，如氢硫酸水溶液。
(2)铁离子有氧化性，SO2有还原性，发生氧化还原反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋。
(3)SO2与漂白粉溶液发生反应产生白色沉淀，根据物质组成推断，该白色沉淀可能是CaSO3或CaSO4。但前者易溶于稀盐酸产生SO2，而后者与盐酸不反应，可利用此性质进行鉴别，结合题目提供的试剂，可设计合适的方案，选择合适的试剂。
答案：(1)硫化氢水溶液(或硫化钠、硫氢化钠或写相应溶质的化学式都可以)
(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋
(3)(ⅰ)CaSO4
(ⅱ)
实验操作 预期现象和结论
过(适)量1 mol•L－1的HCl，塞上带导管的单孔塞，将导管另一端插入取有少量澄清石灰水(品红溶液)的试管中 若固体完全溶解，有气泡放出、且澄清石灰水变浑浊(或品红溶液褪色)则假设一成立；
若固体不溶解，或者溶解但无气泡放出，或澄清石灰水未变浑浊(或品红不褪色)，则假设一不成立
(ⅲ)2SO2＋2H2O＋Ca(ClO)2===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO4