?專題九 氧、硫及其化合物和環(huán)境保護(hù)
備考方向?qū)Ш?br /> 考點(diǎn)1　硫及其氧化物　硫的氫化物
1.[2020浙江7月選考,30節(jié)選,8分]硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。某興趣小組用如圖裝置制備Na2S2O3·5H2O。

合成反應(yīng):SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2　2Na2S+3SO22Na2SO3+3S
Na2SO3+SNa2S2O3
滴定反應(yīng):I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
已知:Na2S2O3·5H2O易溶于水,難溶于乙醇,50 ℃開始失結(jié)晶水。
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ　Na2S2O3制備:裝置A制備的SO2經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液,加熱、攪拌,至溶液pH約為7時(shí),停止通入SO2氣體,得產(chǎn)品混合溶液。
Ⅱ　產(chǎn)品分離提純:產(chǎn)品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,得到Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品。
Ⅲ　產(chǎn)品純度測(cè)定:以淀粉作指示劑,用Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液至滴定終點(diǎn),計(jì)算Na2S2O3·5H2O含量。
請(qǐng)回答:
(1)步驟Ⅰ　單向閥的作用是　　　　;裝置C中的反應(yīng)混合溶液pH過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)步驟Ⅱ　下列說法正確的是　　　　。?
A.快速蒸發(fā)溶液中水分,可得較大晶體顆粒
B.蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí),停止加熱
C.冷卻結(jié)晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率
D.可選用冷的Na2CO3溶液作洗滌劑
(3)步驟Ⅲ
①裝標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應(yīng)蓋上瓶塞,目的是　　　　　　　　　。?
②滴定法測(cè)得產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O含量為100.5%,則Na2S2O3·5H2O產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是　　　　。?
2.[2019北京,28,16分]化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2與AgNO3溶液的反應(yīng)。
(1)實(shí)驗(yàn)一:用如下裝置(夾持、加熱儀器略)制備SO2,將足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反應(yīng),得到無色溶液A和白色沉淀B。

①濃H2SO4與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　。?
②試劑a是　　　　。?
(2)對(duì)體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得出:沉淀B可能為Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(資料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3難溶于水)
實(shí)驗(yàn)二:驗(yàn)證B的成分

①寫出Ag2SO3溶于氨水的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。?
②加入鹽酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaSO3,進(jìn)而推斷B中含有Ag2SO3。向?yàn)V液E中加入一種試劑,可進(jìn)一步證實(shí)B中含有Ag2SO3。所用試劑及現(xiàn)象是　　　 　。?
(3)根據(jù)沉淀F的存在,推測(cè)SO42?的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑:
途徑1:實(shí)驗(yàn)一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,隨沉淀B進(jìn)入D。
途徑2:實(shí)驗(yàn)二中,SO32?被氧化為SO42?進(jìn)入D。
實(shí)驗(yàn)三:探究SO42?的產(chǎn)生途徑
①向溶液A中滴入過量鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中含有　　　　;取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,可判斷B中不含Ag2SO4。作出判斷的理由:　　　　　　。?
②實(shí)驗(yàn)三的結(jié)論:　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)一中SO2與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　。?
(5)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析,SO2與AgNO3溶液應(yīng)該可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間,有Ag和SO42?生成。
(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:　　　　。?
考點(diǎn)2　硫酸　硫酸鹽
3.[2018浙江下半年選考,28,4分]某同學(xué)用下列裝置完成了濃硫酸和SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已省略)。

請(qǐng)回答:
(1)下列說法正確的是　　　　。?
A.反應(yīng)后,將試管Ⅰ中的白色固體加入水中,溶液呈藍(lán)色
B.取下試管Ⅲ并不斷振蕩,試管中出現(xiàn)渾濁,是因?yàn)樯闪薆aSO4
C.試管Ⅳ中KMnO4溶液褪色,說明SO2具有氧化性
D.試管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
(2)取下試管Ⅱ,在該試管口套上氣球,將無色溶液加熱恢復(fù)至紅色,冷卻后,發(fā)現(xiàn)溶液顏色再次變淺。解釋“無色→紅色→顏色變淺”變化的原因　 。?
考點(diǎn)3　臭氧和過氧化氫　環(huán)境保護(hù)
4.[2018全國卷Ⅱ,8,6分]研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A.霧和霾的分散劑相同　　　　　　　　　　B.霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C.NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑 D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)
拓展變式
1.[2020福建廈門質(zhì)檢]某研究小組利用如圖所示裝置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A.裝置B中若產(chǎn)生白色沉淀,說明Fe3+能將SO2氧化成SO42?
B.實(shí)驗(yàn)室中配制70%濃硫酸需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒
C.三頸燒瓶中通入N2的操作應(yīng)在滴加濃硫酸之前,目的是排盡裝置內(nèi)的空氣
D.裝置C可能發(fā)生倒吸,同時(shí)還不能完全吸收反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣
2. [2020廣東深圳二測(cè)]某學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證SO2的還原性并測(cè)定產(chǎn)生SO2的量,組裝了如圖所示裝置?；卮鹣铝袉栴}:

(1)C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　,A、B裝置的作用是　　　　,F、G裝置中的堿石灰　　　(填“能”或“不能”)換為無水CaCl2。?
(2)甲同學(xué)認(rèn)為很快可以看到D裝置中的現(xiàn)象,他的依據(jù)是　　　　　　　　(用離子方程式表示)。乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)和甲同學(xué)預(yù)測(cè)的現(xiàn)象不一樣,先出現(xiàn)棕紅色,經(jīng)過一段時(shí)間后變?yōu)闇\綠色。于是查閱資料發(fā)現(xiàn)反應(yīng)分為兩步。?
第一步:Fe3++SO2+H2OFe(HSO3)2+(棕紅色)+H+(快反應(yīng))
第二步:Fe3++Fe(HSO3)2++H2OSO42?+2Fe2++3H+(慢反應(yīng))
如果需要驗(yàn)證第一步反應(yīng)是快反應(yīng),可以事先在D裝置中滴加幾滴　　　　(填名稱)溶液,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　。?
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,向D裝置中加入足量的BaCl2溶液充分反應(yīng),經(jīng)過　　　　　　　　　　,測(cè)得沉淀的質(zhì)量為m1 g,又測(cè)得F裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為m2 g,則C裝置中產(chǎn)生SO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為　　　　L(列出計(jì)算式即可)。?
3.[含硫化合物之間的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)]某小組利用下面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),②、③中溶液均足量,操作和現(xiàn)象如下表。


實(shí)驗(yàn)
操作
現(xiàn)象
Ⅰ
向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過量
②中產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低;
③中產(chǎn)生白色渾濁,該渾濁遇酸冒氣泡
Ⅱ
向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過量
現(xiàn)象同實(shí)驗(yàn)Ⅰ

資料:CaS遇水完全水解
由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不正確的是(　　)
A.③中白色渾濁是CaCO3
B.②中溶液pH降低的原因是H2S+Cu2+CuS↓+2H+
C.實(shí)驗(yàn)Ⅰ①中CO2過量發(fā)生的反應(yīng)是CO2+H2O+S2-CO32?+H2S
D.由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱
4.[2020 北京,15,10分] H2O2是一種重要的化學(xué)品,其合成方法不斷發(fā)展。
(1)早期制備方法
Ba(NO3)2BaOBaO2　濾液H2O2
①Ⅰ為分解反應(yīng),產(chǎn)物除BaO、O2外,還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　。?
②Ⅱ?yàn)榭赡娣磻?yīng),促進(jìn)該反應(yīng)正向進(jìn)行的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
③Ⅲ中生成H2O2, 反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
④減壓能夠降低蒸餾溫度,從H2O2的化學(xué)性質(zhì)角度說明Ⅴ中采用減壓蒸餾的原因:　　　　　　　　　　。?
(2)電化學(xué)制備方法
已知反應(yīng)2H2O22H2O+O2↑能自發(fā)進(jìn)行,反向不能自發(fā)進(jìn)行,通過電解可以實(shí)現(xiàn)由H2O和O2為原料制備H2O2,下圖為制備裝置示意圖。

①a極的電極反應(yīng)式是　 。?
②下列說法正確的是　　　　。?
A.該裝置可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.電極b連接電源負(fù)極
C.該方法相較于早期制備方法具有原料廉價(jià),對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)
5. [2020陜西漢中聯(lián)考]硫代硫酸鈉(Na2S2O3)臨床上常用于治療慢性蕁麻疹、皮膚瘙癢癥等。硫代硫酸鈉在中性或堿性溶液中穩(wěn)定,在酸性溶液中可發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生S和SO2。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:Na2S2O3的制備。
工業(yè)上可利用反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2制備Na2S2O3,實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示:

(1)儀器a的名稱是　　　　,儀器b的名稱是　　　　。利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的濃H2SO4與Na2SO3固體反應(yīng)制備SO2的化學(xué)方程式為　　　　　　　　。儀器c中的試劑為　　　　。?
(2)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有　　　　　　　　(寫出一條)。?
(3)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過量,原因是　　　　　。?
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:探究Na2S2O3與金屬離子的氧化還原反應(yīng)。
資料:Fe3++3S2O32?Fe(S2O3)33?(紫黑色)。

實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

混合后溶液先變成紫黑色,30 s后幾乎變?yōu)闊o色

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步判斷最終Fe3+被S2O32?還原為Fe2+,通過　　　　　(填操作和現(xiàn)象),進(jìn)一步證實(shí)生成了Fe2+。從化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的角度解釋實(shí)驗(yàn)Ⅱ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:　　　　　　　　　　　　　　　。?
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:標(biāo)定Na2S2O3溶液的濃度。
(5) 稱取一定質(zhì)量的產(chǎn)品配制成硫代硫酸鈉溶液,用間接碘量法標(biāo)定該溶液的濃度:用分析天平準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O7(摩爾質(zhì)量為294 g·mol-1)0.196 0 g,放入錐形瓶中,加水配成溶液,加入過量的KI并酸化,發(fā)生反應(yīng)6I-+Cr2O72?+14H+3I2+2Cr3++7H2O,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應(yīng)I2+2S2O32?2I-+S4O62?,平行滴定3次,消耗Na2S2O3溶液的平均體積為25.00 mL,則所標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液的濃度
為　　　　 mol·L-1。?
6.[2016江蘇,21B,12分]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5 )是常用的抗氧化劑,在空氣中、受熱時(shí)均易分解。實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法:在不斷攪拌下,控制反應(yīng)溫度在40 ℃左右,向Na2CO3 過飽和溶液中通入SO2,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

當(dāng)溶液pH 約為4 時(shí),停止反應(yīng),在20 ℃左右靜置結(jié)晶。生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為2NaHSO3Na2S2O5+H2O
(1)SO2與Na2CO3 溶液反應(yīng)生成NaHSO3 和CO2,其離子方程式為　 。?
(2)裝置Y 的作用是　 。?
(3)析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾、洗滌、25 ℃~30 ℃干燥,可獲得Na2S2O5固體。
①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、? 和抽氣泵。
②依次用飽和SO2水溶液、無水乙醇洗滌Na2S2O5 固體。用飽和SO2 水溶液洗滌的目的是　 。?
(4)實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是　 。?
7.[2021北京人大附中模擬]硒是動(dòng)物和人體所必需的微量元素之一,也是一種重要的工業(yè)原料。硒在自然界中稀少而分散,常從精煉銅的陽極泥中提取硒。

(1)粗銅精煉時(shí),通常用精銅作　　　　(填“陰”或“陽”)極。?
(2)硒在元素周期表中的位置如圖所示。
①Se原子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為　　　　。?
②從原子結(jié)構(gòu)角度解釋硫元素與硒元素性質(zhì)相似與不同的原因:　　　　　　　　。?
(3)陽極泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在,工業(yè)上常用硫酸化焙燒法提取硒,主要步驟如下:
i.將含硒陽極泥與濃硫酸混合焙燒,產(chǎn)生SO2、SeO2的混合氣體。
ii.用水吸收i中混合氣體,可得Se固體。
①請(qǐng)寫出CuSe與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　。?
②采用該方法,尾氣中含有少量SeO2,可用NaOH溶液吸收,二者反應(yīng)生成一種鹽,該鹽的化學(xué)式為　　　　　　　　。?
③寫出步驟ii中反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　。?
(4)下列說法合理的是　　　　(填標(biāo)號(hào))。?
a.SeO2既有氧化性又有還原性,其還原性比SO2的強(qiáng)
b.濃硒酸可能具有強(qiáng)氧化性、脫水性
c.熱穩(wěn)定性:H2Se

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