2013高考化學(xué) 必備經(jīng)典例題 （易錯指津+典型例題評析） 硫和硫的化合物

2013高考化學(xué) 必備經(jīng)典例題 （易錯指津+典型例題評析） 硫和硫的化合物濃H2SO4 170酸性NaOHH2S作干燥劑HCOOHCO+H2O制苯磺酸C2H5OHO2Cl2+H2OFeSH+2H2S+O2(少量)=2H2O+2S 2H2S+3O2(過量)=2H2O+2SO2可燃性2H2S+O2=2H2O+2SH2S+I2=2HI+SH2S+2Fe3+=2Fe2+2H+SH2S+H2SO4(濃)=S+SO2+2H2O3H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O強(qiáng)還原性H2S=S+H2不穩(wěn)定性H+Na2S2O33S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O氧化性還原性SH2+S=H2S Fe+S=FeS 2Cu+S=Cu2S（金屬為低價）氧化性還原性S+O2=SO2 S+2H2SO4=3SO2+2H2OSiO32-+SO2+H2O=H2SiO3+SO32-CO32-+ SO2=CO2+ SO32-HCO3-+SO2=CO2+HSO3-SO32-+ SO2+H2O=2HSO3- 酸酐SO2漂白性：使品紅溶液褪色特性2SO2+O2=2SO3SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2+2Fe3+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+使KMnO4溶液褪色強(qiáng)還原性2Mg+SO2=S+2MgO 2H2S+SO2=3S+ 2H2O 2S2-+3SO2=3S+2SO32-弱氧化性氧化性與還原性H2SO4Na2SO3FeS2H+NaOHI2CuSO4CO2鈍化HICuCFe、Al催化劑+脫水劑與Ca3(PO4)2制H3PO4、過磷酸鈣脫水性吸水性強(qiáng)氧化性磺化劑Na2SO4H+C2H4+ H2O【知識網(wǎng)絡(luò)】【易錯指津】 1掌握常見物質(zhì)的俗名、組成、用途，防止張冠李戴。 本章中出現(xiàn)的物質(zhì)俗名比較多，有些名稱之間又特別容易混淆，如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大蘇打和蘇打或小蘇打等，還有名目繁多的礬鹽。這些雖屬識記性的知識，但也應(yīng)做到在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，注意它們的性質(zhì)和用途，對記憶其化學(xué)組成有幫助。同時要及時歸納和比較，以便清楚地區(qū)別它們。2熟悉有關(guān)各種價態(tài)的硫元素性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，以作推斷題（主要是框圖型）。牢固掌握各種代表物性質(zhì)及它們之間的知識網(wǎng)絡(luò)和反應(yīng)原理，就可避免死搬硬套。對于框圖型等推斷題，也要善于找“題眼”，挖掘題中隱含的提示，注意對題設(shè)條件的充分應(yīng)用，盡量縮小范圍。推斷時不僅要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，還要注意題干提供的不起眼的信息，如顏色、狀態(tài)、式量、用途等都可能成為突破的切入口。3二氧化硫和氯氣的漂白性不顯紅色通入Cl2加熱至沸通入SO2品紅溶液褪色紅色褪色加熱至沸通入Cl2立即變紅隨即變?yōu)闊o色很快變成紅色紫色石蕊通入SO2SO2和Cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現(xiàn)象有不同特點。氯氣的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)原來的顏色。而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定的條件下又能恢復(fù)原來的顏色。如： 4濃硫酸的吸水性和脫水性的區(qū)別 吸水性脫水性涵義濃硫酸所具有的吸收游離水的性能。游離水包括空氣中的水蒸氣及物質(zhì)中的濕存水。濃硫酸之所以能吸收水，是因它能和水結(jié)合成穩(wěn)定的水合物：H2SO4+nH2O=H2SO4.nH2O（水合物在低溫時可析出晶體）。濃硫酸將許多有機(jī)物（特別是糖類）中的H、O原子按照水分子中H、O原子個數(shù)比奪取出來的性質(zhì)。通常講的濃硫酸腐蝕性即脫水性。應(yīng)用在工廠和實驗室是一種理想的干燥劑實驗室制CO、CH2=CH2注意不能干燥HI、HBr、H2S、NH3等濃硫酸使有機(jī)物脫水，不一定都有碳游離出來?！镜湫屠}評析】例1 導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是A.酸雨 B.光化學(xué)煙霧 C.臭氧空洞 D.溫室效應(yīng)思路分析：該題看似簡單，實際提出了3個熱點概念，因此必須搞清4個概念的內(nèi)涵，方可做出正確的選擇。題中列舉的大氣環(huán)境問題都與化學(xué)有密切關(guān)系，其中由SO2引發(fā)的現(xiàn)象是酸雨。降水時，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸鹽隨著雨雪降到地面，稱之為“酸雨”，其發(fā)生的主要反應(yīng)：2SO2+O22SO3，SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=H2SO4。溶于雨水中的酸性物質(zhì)，使雨水中pH在4.5左右。光化學(xué)類霧由氮氧化物造成；臭氧空洞主要由氯氟烴、一氧化氮等造成；溫室氣體主要為二氧化碳等。答案：A方法要領(lǐng)：這是一道有關(guān)環(huán)境保護(hù)問題的試題，SO2等氣體引發(fā)酸雨，O3、氮氧化物、有機(jī)烴等引發(fā)光化學(xué)類煙霧，氟利昂、氮氧化物等造成臭氧空洞，CO2氣體導(dǎo)致的溫室效應(yīng)。這些導(dǎo)致環(huán)境污染的熱點問題，復(fù)習(xí)中應(yīng)予以重視。例2 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室（見右圖）。按此密閉體系中氣體的流向，則在A處流出的氣體為A.SO2 B.SO3 O2 C.SO2 O2 D.SO2 SO3思路分析：本題是聯(lián)系生產(chǎn)實際的題目，結(jié)合硫酸工業(yè)生產(chǎn)，考核學(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)中的熱交換原理的理解。答案：C方法要領(lǐng)：對教材中工業(yè)生產(chǎn)中典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)（包括進(jìn)出口方向）、原理及發(fā)生的反應(yīng)必須有足夠的重視。通入接觸室的氣體主要是SO2和O2，經(jīng)過熱交換后從A處流出，然后才能接觸催化劑，反應(yīng)后的氣體經(jīng)過內(nèi)管又從下口通出。故A處流出的氣體仍為SO2和O2。例3 過氧化氫的沸點比水高，但受熱容易分解。某試劑廠制得7%8%的過氧化氫溶液，再濃縮成30%的溶液時，可采用的適宜方法是A.常壓蒸餾 B.減壓蒸餾 C.加生石灰常壓蒸餾 D.加壓蒸餾思路分析：液態(tài)物質(zhì)的沸點與壓強(qiáng)有關(guān)，減小壓強(qiáng)，能降低其沸點，這樣就能在溫度不高的情況下使水蒸發(fā)而H2O2又不會分解。答案：B方法要領(lǐng)：要從混合液中分離出受熱易分解的液體物質(zhì)，一般采用減壓蒸餾或減壓分餾。防止選A，在常壓下蒸餾，H2O2受熱分解。例4 下列反應(yīng)中，調(diào)節(jié)反應(yīng)物用量或濃度不會改變反應(yīng)產(chǎn)物的是A.硫化氫在氧氣中燃燒 B.鐵在硫蒸氣中燃燒C.二氧化硫通入石灰水 D.硫酸中加入鋅粉思路分析：A中O2少量生成S，O2過量生成SO2；B中產(chǎn)物唯一；C中可生成CaSO4或Ca(HSO4)2；D中濃硫酸生成SO2，稀硫酸生成H2。答案：B方法要領(lǐng)：復(fù)習(xí)中應(yīng)注意反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響，與外界條件有關(guān)的反應(yīng)如下：1反應(yīng)溫度4Na+O2(常溫)=4Na2O、2Na+O2(加熱)= Na2O2；乙醇+濃硫酸2反應(yīng)物的用量或濃度酸式鹽+堿；鋁鹽+堿；偏鋁酸鹽+酸或CO2；硝酸銀+氨水；FeBr2（FeI2）+Cl2；C+ O2；P+ Cl2等。例5 標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2S和O2混合氣體100mL，經(jīng)點燃后反應(yīng)至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復(fù)到原來狀況時體積為10mL，該10mL氣體可能是A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3思路分析：H2S和O2反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物可能為H2S；SO2；SO2和O2。如為情況，說明H2S過量。則由：2H2S+O2=2H2O+2S體積減少2 1 3 60 30 100-10=90 參加反應(yīng)的H2S和O2的總體積為60+30=90，則余下的10mL氣體為H2S。若為情況或，說明O2過量。則由：2H2S+3O2=2H2O+2SO2體積減少 2 3 2 3 60 90 90則參加反應(yīng)的H2S和O2的總體積為60+90=150>100，所以這兩種情況不存在。答案：C方法要領(lǐng)：本題為過量計算，由于只告訴兩氣體的總體積，因此按兩種反應(yīng)恰好發(fā)生的兩反應(yīng)分別討論，具體計算中注意氣體體積的計算可用差量法技巧。例6 向50mL18mol/LH2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量A.小于0.45mol B.等于0.45mol C.在0.45mol和0.90mol之間 D.大于0.90mol思路分析：本題考查了氧化還原反應(yīng)的條件的重要性。Cu和H2SO4反應(yīng)的前提條件是濃H2SO4，開始18mol/L為濃的，但隨著Cu參加反應(yīng)，H2SO4被消耗變稀，此時反應(yīng)已終止。其次，考查了氧化性酸在與金屬發(fā)生反應(yīng)時，其作用分兩部分：一部分充當(dāng)氧化劑，使其得電子數(shù)與金屬失電子數(shù)相同，另一部分是生成的金屬陽離子與酸根結(jié)合生成鹽。由Cu+2H2SO4=Cu SO4+SO2+2H2O可知如果H2SO4完全反應(yīng)，也只有一半充當(dāng)氧化劑被還原，故被還原18mol/L H2SO4的最大量為(18mol/L×0.05L)÷2=0.45mol。答案：A方法要領(lǐng)：該類題的解答關(guān)鍵是判明充當(dāng)氧化劑的那部分量的確切值。本題如果改成熾熱的碳與上述量的濃H2SO4作用，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量的多少又該如何考慮？因此，做題時應(yīng)看清單質(zhì)的類別：即是否已告知為金屬單質(zhì)，或為非金屬單質(zhì)，或者為單質(zhì)？常見氧化劑的酸為濃H2SO4、濃HNO3或稀HNO3。另MnO2只與濃HCl反應(yīng)，與稀HCl是不反應(yīng)的。例7 為防治酸雨，降低煤燃燒時向大氣排放的SO2，工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用。請寫出燃燒時，有關(guān)“固硫”（不使硫化合物進(jìn)入大氣）反應(yīng)的化學(xué)方程式 思路分析：煤中含硫，硫燃燒時生成的酸性氧化物SO2與堿性氧化物CaO作用生成含氧酸鹽CaSO3，CaSO3易被空氣中的O2氧化成CaSO4。答案：CaO+SO2=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4方法要領(lǐng)：上述方法稱為“鈣基固硫法”。這種方法實際上是把生石灰或石灰石的粉粒摻入煤中，再進(jìn)行燃燒。利用石灰石分解生成的CaO也能吸收SO2，但因石灰石分解是吸熱反應(yīng)，所以用CaCO3固硫比用CaO固硫多消耗部分熱量。2CaSO3+O2=2CaSO4這反應(yīng)易漏寫，在有空氣存在和高溫條件下，CaSO3易被氧化為CaSO4，這可以得出一條規(guī)律：溫度高時，熱穩(wěn)定性不夠好的物質(zhì)將向熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，如本題涉及CaCO3CaSO3CaSO4的轉(zhuǎn)化。以防漏寫其中一個方程式。例8 對下列事實的解釋錯誤的是A.在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性B.濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定C.常溫下，濃硝酸可以用鋁貯存，說明鋁與濃硝酸不反應(yīng)D.反應(yīng)CuSO4+H2SCuS+H2SO4能進(jìn)行，說明硫化銅既不溶于水，也不溶于稀硫酸思路分析：本題旨在考查一些常見的化學(xué)反應(yīng)原理。Al與冷、濃硝酸發(fā)生鈍化，屬化學(xué)反應(yīng)，因表面迅速形成致密的氧化膜而不呈明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。答案：C方法要領(lǐng)：本題提醒我們在復(fù)習(xí)中要注意物質(zhì)的特殊性，并注意總結(jié)歸納，從而全面掌握知識。例9 針對以下AD四個涉及H2O2的反應(yīng)（未配平），填寫空白： A.Na2O2+HClH2O2+NaCl B.Ag2O+H2O2Ag+O2+H2OC.H2O2H2O+O2 D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O（1）H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是（填代號） ，該反應(yīng)配平的化學(xué)方程式為 （2）H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是（填代號） （3）H2O2體現(xiàn)弱酸性的反應(yīng)是（填代號） ，其理由為 思路分析：H2O2中氧元素的化合價為-1價，在氧化還原反應(yīng)中既可升高成0價（表現(xiàn)還原性），又可降到-2價（表現(xiàn)氧化性）。在四個反應(yīng)中，只有D中的H2O2中O的價態(tài)降為-2價，表現(xiàn)氧化性；C中的H2O2中O的價態(tài)既升高又降低，表現(xiàn)出氧化性和還原性；B中的H2O2中O由-1升為0價，表現(xiàn)還原性；只有A中Na2O2的跟強(qiáng)酸鹽酸反應(yīng)生成了H2O2和NaCl，這可看作是一個“強(qiáng)酸跟弱酸的鹽反應(yīng)，生成弱酸和強(qiáng)酸鹽”的反應(yīng)，認(rèn)為在此反應(yīng)中H2O2體現(xiàn)了弱酸性。答案：（1）D，3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O（2）C（3）A，此反應(yīng)可看作是強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)。方法要領(lǐng)：這是一個以H2O2的性質(zhì)為載體，考查無機(jī)化學(xué)基本原理等方面知識的題目。題目中提出了三個問題：氧化性、還原性的含義，方程式的配平和強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律。只要緊緊扣住價態(tài)的變化進(jìn)行分析，就可準(zhǔn)確解答。對第3問，在判斷了B、C、D均是氧化還原反應(yīng)后，“酸性”則應(yīng)體現(xiàn)于非氧化還原反應(yīng)中，然后再從反應(yīng)物強(qiáng)酸（HCl）制得H2O2，聯(lián)系強(qiáng)酸制弱酸原理作答。例10 某學(xué)生課外活動小組利用右圖所示裝置分別做如下實驗：（1）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是_溶液；加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是： ，（2）在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無色，則此溶液可能是_溶液；加熱時溶液由無色變?yōu)榧t色的原因_。思路分析：題設(shè)情境有三大特點：反應(yīng)裝置由常見的“開放型”到了“封閉型”；溶液顏色由常見的“靜態(tài)穩(wěn)定型”到了“動態(tài)變化型”；溶液成分由常見的“單一溶質(zhì)型”到了“多種溶質(zhì)型”。根據(jù)這些情境特點，進(jìn)行思維發(fā)散：解題的關(guān)鍵是要認(rèn)真觀察實驗裝置的特點：試管口上套有氣球，說明加熱時會氣體逸出，一下就使“紅色溶液”的范圍縮小：溶有酸性氣體的石蕊溶液或溶有堿性氣體的酚酞溶液。而前者中加熱后，紅色變?yōu)樽仙?，不符合“溶液顏色逐漸變淺”的條件，結(jié)論只有稀氨水和酚酞。由無色溶液氣體+溶液變紅氣體溶+溶液無色。聯(lián)想無色溶液雖多，但加熱后放出氣體且溶液變紅不多，又冷卻后該氣體可使紅色溶液褪色顯然該氣體有漂白作用，并是一可逆過程，符合條件的無色溶液只能是SO2漂白過的品紅溶液。答案：（1）稀氨水和酚酞、稀氨水中的NH3氣逸出，所以溶液的顏色變淺；（2）溶有SO2的品紅、SO2氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色方法要領(lǐng)：此題要求考生調(diào)用平時積累的所有實驗感性認(rèn)識和各種實驗經(jīng)驗與知識，用發(fā)散即就中學(xué)范圍內(nèi)的紅色物質(zhì)找出，再收斂（根據(jù)題意確定適當(dāng)物質(zhì)），做出題設(shè)情境的知識歸納、方案設(shè)計、結(jié)論評判。引申發(fā)散：溶液的組成加熱后的現(xiàn)象分析稀氨水和酚酞溶液紅色變淺氨氣逸出后，溶液中OH-下降滴有酚酞的氫氧化鈣飽和溶液紅色變淺溫度升高，氫氧化鈣溶解度降低滴有石蕊的CO2（或SO2）溶液紅色變紫色（不變淺）氣體逸出后，H+降低滴有甲基橙的CO2（或SO2）溶液紅色變橙色或黃色氣體逸出后，H+降低滴有酚酞的Na2CO3（或NaHCO3）溶液紅色變深溫度升高，促進(jìn)水解，pH增大滴有石蕊的氯化銨溶液紅色變深溫度升高，促進(jìn)水解，pH減小滴有石蕊的硫酸溶液紅色，無變化穩(wěn)定的強(qiáng)酸溶液滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色，無變化穩(wěn)定的強(qiáng)堿溶液Fe(SCN)3溶液紅色，無變化穩(wěn)定的配位化合物溶液溶有SO2的品紅溶液無色變紅色SO2氣體逸出，品紅恢復(fù)原色例11 將8.8 g FeS固體置于200 ml 2.0 mol/L的鹽酸中，以制備H2S氣體。反應(yīng)完全后,若溶液中H2S的濃度為0.10 mol/L，假定溶液體積不變,試計算:(1)收集到的H2S氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(2)溶液中Fe2+和H+的物質(zhì)量濃度。思路分析:根據(jù)方程式FeS+2H+=Fe2+H2S­可判斷鹽酸過量,計算以FeS的物質(zhì)的量為基準(zhǔn)。N(FeS)=8.8 g÷88 mol/L=0.10mol。(1)共生成H2S 0.10mol,在溶液中溶解的物質(zhì)的量為0.10L×0.20mol/L=0.02mol,所以收集到H2S氣體的物質(zhì)的量=0.10mol-0.02mol =0.08mol,換算成體積=22.4L/mol×0.08mol=1.8L。(2)生成Fe2+0.10mol,其濃度為0.10mol/0.2L=0.5mol/L,消耗掉H+的物質(zhì)的量為0.20mol。反應(yīng)前n(H+)=2.0mol/L×0.2L=0.4mol,故H+最后的濃度為 (0.4 mol-0.2 mol)÷0 2L=1.0 mol/L。答案：1.8 L；0.5 mol/L、1.0 mol/L。方法要領(lǐng)：H2S可溶于水（在酸中也溶，但溶解量?。?，如按常規(guī)題海中的習(xí)題（一般不考慮氣體在水或酸中的溶解）將導(dǎo)致錯誤，因題中已明確給出的H2S在反應(yīng)后溶液中的濃度，這說明有一部分H2S氣體并未放出，而溶解在溶液中。由于氫硫酸的電離度極小，在計算H+的物質(zhì)量濃度時，不必考慮H2S的電離。例12 某化工廠每小時生產(chǎn)at（噸）98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硫酸。為使硫充分燃燒，且在下一步催化氧化時不再補(bǔ)充空氣，要求燃燒后的混合氣體中含氧氣的體積分?jǐn)?shù)為b%。若空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%，且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失，則（1）該廠每小時消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積為 m3。（2）為滿足題設(shè)要求，b%的下限等于 。思路分析：（1）每小時生產(chǎn)的純硫酸為(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol。生產(chǎn)過程中生成的SO2和SO3也都是a×104mol。設(shè)每小時消耗空氣的體積為V，則由S+O2=SO2消耗O2的體積等于生成的SO2體積，即燃燒前空氣的體積等于燃燒后混合氣體的體積，據(jù)此可得以下關(guān)系：空氣中O2的體積=反應(yīng)中消耗的O2的體積+燃燒后混合氣體中O2的體積，即V×21%=a×104 mol×22.4L/mol×10-3 m3/L+V×b%，V=22400a/(21-b)。（2）“b的下限”，其含義是指燃燒后剩余的O2在第二步催化氧化時恰好完全反應(yīng)，也就是說，燃燒前空氣中的氧（空氣體積的21%）恰好滿足兩步反應(yīng)。因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3兩步反應(yīng)耗O2之比為2:1，故燃燒后（第一步反應(yīng)后）混合氣體中O2的體積分?jǐn)?shù)的下限是b%=(1/3)×21%=7%。答案：（1）22400a/(21-b)；（2）7%方法要領(lǐng)：根據(jù)S+O2=SO2反應(yīng)前后氣體體積不變，求出燃燒后O2的體積。