2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（十六）硫及其化合物（含解析）新人教版

课时跟踪检测（十六）硫及其化合物

1．如图有关硫元素循环的说法不合理的是(　　)

A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2

B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气

C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应

D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里

解析：选D　D项，大气中的硫元素部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里，错误。

2．下列说法错误的是(　　)

A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去

B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物

C．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理

D．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3

解析：选D　硫能溶于CS2，且能与NaOH反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3，A项正确；硫在氧气中燃烧只生成SO2，D项错误。

3．(2020·佛山质检)硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是(　　)

A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环

B．硫循环中硫的化合物均为无机物

C．上述硫循环中硫元素均被氧化

D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放

解析：选A　硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物中的R1—S—R2，含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故A正确；硫循环中硫的化合物中有含硫有机物，不全是无机物，故B错误；硫循环中硫元素有时被氧化，有时被还原，如含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐还原成R1—S—R2，故C错误；烧煤时加石灰石，可减少酸雨的产生，但生成二氧化碳，增加温室气体的排放，故D错误。

4．如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是(　　)

解析：选D　A项，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，正确；B项，SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质，正确；D项，SO2中和了NaOH溶液，不是漂白性，错误。

5．下列四种溶液中一定存在SO的是(　　)

A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀

B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解

C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生

D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生

解析：选C　甲溶液中可能存在SO、CO或Ag＋；乙溶液中可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SO或HSO会被氧化成SO，从而造成误判。

6．如图是检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，品红溶液无变化、澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，品红溶液褪色。据此判断，气体X和液体Y可能是(　　)

解析：选B　H2S不能使品红溶液褪色，A错误。SO2可与NaHCO3饱和溶液反应生成二氧化碳，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，生成的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色，B正确。二氧化碳不能使品红溶液褪色，所以打开活塞K，品红溶液不会褪色，C错误。关闭活塞K，Cl2与NaHSO3反应，将其氧化，澄清石灰水不变浑浊，D错误。

7．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　)

途径①：SH2SO4

途径②：SSO2SO3H2SO4

A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高

B．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子

C．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性

D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率

解析：选C　途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，A项正确；途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到＋6价，制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－，B项正确；途径①反应属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现强氧化性而不表现酸性，C项错误；增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，D项正确。

8．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(　　)

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，D项正确。

9．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO>I－>Cl－)：

下列说法不正确的是(　　)

A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准溶液

B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出

C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性

D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准溶液

解析：选A　二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也与氢氧化钠反应，所以此时不能选择NaOH标准溶液进行滴定，A项错误；根据分析可知，氮气不溶于水，通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出，B项正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒被氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C项正确；若试剂A选择碱液，与二氧化硫反应得到亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准溶液，D项正确。

10．为研究加热条件下某铁钉(碳素钢)与一定量的浓硫酸反应生成气体Y的成分，某学习小组设计了下列实验装置(图中加热及夹持仪器省略)。下列说法不正确的是(　　)

A．①、②、③中可依次盛放品红溶液、NaOH溶液、澄清石灰水

B．装置⑧可以换成盛有浓硫酸的洗气瓶

C．气体Y的成分可能有3种

D．在加热装置⑥之前，必须收集⑧处排出的气体并点燃，检验气体的纯度

解析：选A　碳素钢暗示反应产生的气体中会有SO2和CO2，一定量的浓硫酸暗示随着反应的进行，硫酸的浓度会逐渐变小，稀硫酸可与Fe反应产生H2，所以气体Y的成分可能有SO2、CO2和H2三种气体，C项正确；由于SO2的存在会对CO2的检验(利用澄清石灰水检验)产生干扰，所以必须先检验SO2，并且保证SO2除干净后才能检验CO2，故①、②、③、④中的试剂分别为品红溶液、酸性KMnO4溶液(或溴水)、品红溶液、澄清石灰水，NaOH溶液能吸收CO2，故A项错误；⑧中碱石灰可防止空气中的水蒸气进入⑦中，避免干扰H2的检验，若换成盛有浓硫酸的洗气瓶，则可以起到相同的作用，B项正确；加热或点燃H2前，必须检验其纯度，防止爆炸，D项正确。

11．实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是(　　)

A．装置C中产生淡黄色的沉淀，体现了SO2的氧化性

B．装置E的作用是吸收未反应的SO2，防止污染空气

C．装置D中品红溶液褪色后加热又变红色，可验证SO2溶于水显酸性

D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸

解析：选C　装置C中发生的反应为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，产生的淡黄色沉淀为S，该反应体现了SO2的氧化性，故A正确；装置E中的试剂为NaOH溶液，用于吸收未反应的SO2，防止污染空气，故B正确；品红溶液褪色后加热又变红色，体现SO2的漂白性，故C错误；导管a的作用是使装置A中内外压强相同，防止装置B中的溶液倒吸，故D正确。

12．硫的多种化合物在工业中有重要应用。

(1)Na2S2可以作制革工业中原皮的脱毛剂，写出Na2S2的电子式_______________。

(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉，可作木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。

①Na2S2O4中S元素的化合价为______________。

②将甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2，该反应的化学方程式为_________________________________。

③Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时，反应的化学方程式为__________________________________________。

(3)铬会造成环境污染，某酸性废水中含有Cr2O，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O转化为毒性较低的Cr3＋，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3＋浓度为0.52 mg·L－1，达到排放标准。

①写出Na2S2O5参加反应的离子方程式：__________________________________

________________________________________________________________________。

②处理后的废水中Cr3＋的物质的量浓度为_______________________________。

(4)氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸。

①0.1 mol·L－1 H2SO4与0.2 mol·L－1 H2S溶液等体积混合，所得溶液中S2－浓度为_________mol·L－1。(已知氢硫酸Ka1＝1.0×10－8、Ka2＝1.0×10－15，忽略H2S和H2O电离产生的H＋)

②已知亚硫酸的Ka1＝1.0×10－2、Ka2＝6.0×10－13，设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离。(可用实验用品：0.1 mol·L－1亚硫酸、0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液、0.1 mol·L－1 Na2SO3 溶液、广泛pH试纸、pH计)

解析：(1)Na2S2是离子化合物，硫原子间形成一对共用电子对，形成的电子式类似过氧化钠的电子式。(2)①因为Na为＋1价，O为－2价，根据化合价代数和为0，则S为＋3价。②SO2气体被还原成Na2S2O4，方程式为HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O。③Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化，则氧化剂为O2，还原剂为Na2S2O4，又氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为＋x价，则根据得失电子守恒，1×4＝2×2×(x－3)，解得x＝4，又有水蒸气参与反应，所以产物为NaHSO3，反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3。(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O转化为毒性较低的Cr3＋，同时Na2S2O5被氧化为Na2SO4，其反应的离子方程式为3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O。②分离出污泥后测得废水中Cr3＋浓度为0.52 mg·L－1，c(Cr3＋)＝＝1×10－5 mol·L－1。

(4)①H2SH＋＋HS－，Ka1＝，

HS－H＋＋S2－，Ka2＝，

Ka1×Ka2＝，忽略H2S和H2O电离产生的H＋，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，c(H2S)＝0.1 mol·L－1，c(S2－)＝1.0×10－22 mol·L－1。②实验证明亚硫酸第一步不完全电离，可以选择用pH计测定0.1 mol·L－1亚硫酸溶液的pH，若pH＞1，说明亚硫酸第一步不完全电离。

答案：

(2)①＋3　②HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O　③2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3

(3)①3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O

②1×10－5 mol·L－1

(4)①1.0×10－22　②用pH计测定0.1 mol·L－1亚硫酸溶液的pH　pH＞1

13．(2020·济宁一中考试)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠，并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。

请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)

(1)仪器a的名称是_____________________________________。

(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________，

观察到装置C中发生的现象是____________________________________________。

(3)装置D和F的作用是_________________________________________________。

(4)实验前，装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是________________________________________________________________________，

关闭K1、K3，打开K2，一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，所需试剂为________________________________________________________________________。

解析：(2)装置A中产生的SO2进入装置B中，SO2与FeCl3溶液反应生成FeSO4、FeCl2和HCl，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋；装置C中SO2与Na2S溶液反应生成S单质和Na2SO3，现象为有淡黄色沉淀(S)生成。

(3)SO2有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收。因此装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。

(4)装置E用于制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，但水中存在溶解的氧气，具有氧化性，影响焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的制备，因此装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解的氧气，制备焦亚硫酸钠的化学方程式为SO2＋Na2SO3===Na2S2O5。

(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含有硫酸根离子即可验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。

答案：(1)分液漏斗

(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　有淡黄色沉淀生成

(3)吸收SO2，防止污染空气

(4)去除水中溶解的氧气　SO2＋Na2SO3===Na2S2O5

(5)稀盐酸、BaCl2溶液

14．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：

①先通入N2，然后加热，直至反应结束，整个过程中N2的作用是________________________________________________________________________。

②装置B的作用是________________________________________。

(2)某同学认为气体产物中可能含有CO2、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。

①实验装置连接的合理顺序为AB________。装置H中黑色粉末是________。

②能证明产物中有CO的现象是_________________________________________。

③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)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。②Na2SO4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)①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。②H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。③二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5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。

(3)若存在Na2S，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)①排出装置中的空气并将生成的气体吹出

②安全瓶

(2)①FECDGHC　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的C中的澄清石灰水变浑浊　③5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4

(3)试管中出现黑色沉淀　Na2SO3