2020屆高三化學(xué)考前復(fù)習(xí)——含硫重要物質(zhì)的綜合實(shí)驗(yàn)探究（詳細(xì)解答）

1、知識(shí)像燭光，能照亮一個(gè)人，也能照亮無(wú)數(shù)的人。-培根2020屆高三化學(xué)考前復(fù)習(xí)含硫重要物質(zhì)的綜合實(shí)驗(yàn)探究（有答案和詳細(xì)解答）1Na2S2O5是常用的防腐劑和漂白劑?？衫脽煹罋庵械腟O2生產(chǎn)Na2S2O5，其流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A上述制備過(guò)程所涉及的物質(zhì)中只有一種酸性氧化物BNa2S2O5作防腐劑和SO2作漂白劑時(shí)，均表現(xiàn)還原性C上述流程中的Na2CO3飽和溶液和Na2CO3固體不可互換D實(shí)驗(yàn)室模擬“結(jié)晶脫水”時(shí)用到的儀器只有蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯、漏斗答案C解析上述制備過(guò)程所涉及的物質(zhì)中有2種酸性氧化物二氧化硫和二氧化碳，故A錯(cuò)誤；SO2作漂白劑時(shí)，未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，沒(méi)有表現(xiàn)還原性，

2、故B錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，上述流程中的Na2CO3飽和溶液和Na2CO3固體不可互換，否則得不到過(guò)飽和的NaHSO3溶液，故C正確；“結(jié)晶脫水”是加熱固體分解，應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行，故D錯(cuò)誤。2工業(yè)上將Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2。已知：S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)。下列說(shuō)法不正確的是()A上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是21B上述反應(yīng)中的Na2CO3和Na2S的物質(zhì)的量比最佳是12C每生成1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移4 mol電子D通入的SO2過(guò)量很多，將會(huì)產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象答案C解析將Na2CO3和Na2S配成溶液，再

3、通入SO2可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2，并結(jié)合S (s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，根據(jù)電子守恒，恰好完全反應(yīng)時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2；在2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中，Na2S為還原劑，SO2為氧化劑，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為21，故A正確；恰好完全反應(yīng)時(shí)，在2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中，Na2CO3和Na2S的物質(zhì)的量比最佳是12，故B正確；反應(yīng)2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2中生成1 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移 mol電子，故

4、C錯(cuò)誤；如果SO2過(guò)量很多，溶液顯酸性，而Na2S2O3在酸性條件下不穩(wěn)定，生成硫和SO2，故D正確。3工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O，實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過(guò)程。燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若_，則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是_。裝置E中為_(kāi)溶液。(2)為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)

5、使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇_。a蒸餾水 b飽和Na2SO3溶液c飽和NaHSO3溶液 d飽和NaHCO3溶液實(shí)驗(yàn)中，為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是_。已知反應(yīng)()相對(duì)較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A，實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有_。a燒杯b蒸發(fā)皿c試管d錐形瓶(4)反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。

6、利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論：_。已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。答案(1)液柱高度保持不變防止倒吸NaOH(合理答案均可) (2)21(3)c控制滴加硫酸的速度溶液變澄清(或渾濁消失)ad(4)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過(guò)濾、取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na2SO4雜質(zhì)解析(1)若裝置氣密性良好，則裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗加入水，B瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，在長(zhǎng)頸漏斗的頸中會(huì)形成一段液柱，且液柱高度保持

7、不變；根據(jù)裝置圖可知裝置D是安全瓶，可防止E中液體倒吸進(jìn)入C中；裝置E是用來(lái)吸收未反應(yīng)完全的H2S或SO2的尾氣處理裝置，因此E試劑需用堿溶液，如NaOH溶液。(2)反應(yīng)()×2反應(yīng)()反應(yīng)()×3可得該轉(zhuǎn)化過(guò)程的總反應(yīng)：2Na2SNa2SO33SO2 =3Na2S2O3，則C瓶中Na2S和Na2SO3的物質(zhì)的量之比最好為21。(3)為減少SO2的損失，裝置B中液體最好是飽和亞硫酸氫鈉溶液；可通過(guò)控制滴加濃硫酸的速率來(lái)減慢SO2的產(chǎn)生速率從而達(dá)到減慢SO2的進(jìn)入燒瓶C的實(shí)驗(yàn)要求；燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，溶液中的硫全部轉(zhuǎn)化為Na2S2O3，溶液由渾濁變澄清；燒杯、錐形瓶加熱時(shí)需

8、墊石棉網(wǎng)，蒸發(fā)皿、試管可直接用酒精燈加熱。(4)為檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Na2SO4，可取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，以排除溶液中SO(包含S2O與鹽酸反應(yīng)生成的SO)，然后取上層清液，滴加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀，得出上層清液中是否含有SO的結(jié)論，進(jìn)而做出產(chǎn)品中有無(wú)Na2SO4雜質(zhì)的判斷。4保險(xiǎn)粉(Na2S2O4)廣泛應(yīng)用于造紙、印染、環(huán)保、醫(yī)藥等行業(yè)。該物質(zhì)具有強(qiáng)還原性，在空氣中易被氧化，受熱易分解，在堿性條件下比較穩(wěn)定，易溶于水、不溶于乙醇。保險(xiǎn)粉可以通過(guò) NaHSO3與NaBH4反應(yīng)制取。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：.NaHSO3溶液的制備(1)上圖儀器a的名稱_；裝置C中反應(yīng)后溶液pH4.

9、1，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。.保險(xiǎn)粉的制備打開(kāi)下圖(部分裝置已省略)中活塞K1通入氮?dú)?，一段時(shí)間后，關(guān)閉K1，打開(kāi)恒壓滴液漏斗活塞向裝置E中滴入堿性NaBH4溶液，在3040 下充分反應(yīng)。向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇，經(jīng)冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到Na2S2O4·2H2O晶體，再用乙醇洗滌、真空烘干脫去晶體結(jié)晶水得到保險(xiǎn)粉。(2)反應(yīng)產(chǎn)物中有NaBO2，無(wú)氣體。寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)通入氮?dú)獾淖饔檬莀。(4)使用乙醇洗滌Na2S2O4·2H2O晶體的優(yōu)點(diǎn)：_。(5)對(duì)裝置E的加熱方式最好采用_。.保險(xiǎn)粉的純度測(cè)定(6)稱取2.0 g Na2S2O4樣品溶于冷水配成20

10、0 mL溶液，取出25.00 mL該溶液于錐形瓶中，用0.10 mol·L1堿性K3Fe(CN)6標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，原理為：4Fe(CN)632S2O8OH=4Fe(CN)644SO4H2O，用亞甲基藍(lán)為指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00 mL，則樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%)。答案(1)三頸燒瓶2SO2Na2CO3H2O=2NaHSO3CO2(2)NaBH48NaHSO3NaBO24Na2S2O46H2O(3)將裝置E中空氣趕出，防止NaHSO3 (或Na2S2O4)被氧化(4) 減少保險(xiǎn)粉的溶解損失(并有利于干燥)(5)水浴加

11、熱(6)83.5%解析(1)根據(jù)上圖儀器a的結(jié)構(gòu)可知a儀器的名稱是三頸燒瓶；A裝置產(chǎn)生的SO2氣體在C中與容器中的Na2CO3發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后溶液pH4.1<7，溶液顯酸性，說(shuō)明得到的是NaHSO3，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2Na2CO3H2O=2NaHSO3CO2。(2)在裝置E中，NaHSO3與由恒壓滴液漏斗中加入的NaBH4發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaBO2、Na2S2O4及H2O，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaBH48NaHSO3 NaBO24Na2S2O46H2O。(3)在裝置內(nèi)的空氣中含有的氧氣具有氧化性，容易將反應(yīng)物NaHSO3氧化，也容易將反應(yīng)產(chǎn)生

12、的Na2S2O4氧化，所以為防止發(fā)生氧化反應(yīng)，要先通入N2，將裝置內(nèi)的空氣排出。(4)從溶液中析出的Na2S2O4·2H2O晶體表面有雜質(zhì)離子，為將雜質(zhì)洗去，同時(shí)降低物質(zhì)由于洗滌溶解晶體造成的損失，同時(shí)便于晶體的干燥，要使用乙醇洗滌Na2S2O4·2H2O。(5)在裝置E中發(fā)生反應(yīng)NaBH48NaHSO3 NaBO24Na2S2O46H2O，溫度在3040 下進(jìn)行，溫度低于水的沸點(diǎn)100 ，為便于控制溫度及水浴加熱具有受熱均勻的特點(diǎn)，可采用水浴加熱的方式。(6)根據(jù)4Fe(CN)632S2O8OH=4Fe(CN)644SO4H2O，可知n(Na2S2O4)n(K3Fe(CN

13、)6)×0.10 mol·L1×0.024 L×9.6×103mol，m(Na2S2O4)n(Na2S2O4)×M9.6×103mol×174 g·mol11.670 4 g，則樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(1.670 4 g÷2.0 g)×100%83.5%。5焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一焦亞硫酸鈉的制取采用下圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3SO2

14、=Na2S2O5。(1)裝置中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)要從裝置中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是_。(3)裝置用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為_(kāi)(填字母)。實(shí)驗(yàn)二焦亞硫酸鈉的性質(zhì)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSO的電離程度大于水解程度，可采用的實(shí)驗(yàn)方法是_(填字母)。a測(cè)定溶液的pHb加入Ba(OH)2溶液c加入鹽酸d加入品紅溶液e用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是_。答案(1)Na2SO3H2SO4(濃)=Na2SO4SO2H2O或Na2SO32H2SO4(濃)=2NaHSO4SO

15、2H2O(2)過(guò)濾(3)d(4)ae(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成解析(1)裝置中發(fā)生的是實(shí)驗(yàn)室制備SO2的反應(yīng)，采用的原理是強(qiáng)酸制備弱酸，故化學(xué)方程式為Na2SO3H2SO4(濃)=Na2SO4SO2H2O。(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分離出來(lái)應(yīng)該采取過(guò)濾的方法。(3)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣主要是SO2氣體，a裝置是密閉的環(huán)境，SO2通不進(jìn)去，b裝置中食鹽水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒吸，c裝置濃H2SO4不吸收SO2，SO2是一種酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d裝置還不易引起倒吸。(4)HSO發(fā)生電離

16、：HSOHSO，同時(shí)會(huì)發(fā)生水解：HSOH2OH2SO3OH，若HSO的電離大于HSO的水解，則溶液顯酸性，故答案ae正確。(5)Na2S2O5中S元素的化合價(jià)為4價(jià)，因此在空氣中易被氧化為6價(jià)的SO，因此本題就轉(zhuǎn)化為SO的檢驗(yàn)，故取少量固體先加鹽酸酸化，排除其他離子的干擾，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀產(chǎn)生即可。6、某研究性學(xué)習(xí)小組擬對(duì)SO2和亞硫酸的性質(zhì)進(jìn)行探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：.探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)該小組用如圖所示裝置達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。已知?.0 mol·L1 Fe(NO3)3溶液的pH1。(1)為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是_。(2)

17、裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，說(shuō)明SO2具有_性。(3)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因：觀點(diǎn)1：SO2與Fe3反應(yīng)；觀點(diǎn)2：酸性條件下，SO2與NO反應(yīng)；觀點(diǎn)3：_。按觀點(diǎn)1，裝置B 中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)，為證明該觀點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_。按觀點(diǎn)2，只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此時(shí)應(yīng)選擇的最佳溶液是_(填字母)。a0.1 mol·L1 稀硝酸b1.5 mol·L1 Fe(NO3)2c3.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.1 mol·L1硫酸等體積混合的溶液d6.0 mol

18、3;L1 NaNO3溶液和0.2 mol·L1鹽酸等體積混合的溶液.探究H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO。該小組用如圖所示裝置達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?4)裝置的連接順序?yàn)椋杭儍鬝O2_(選填字母)，F(xiàn)中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)可證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。答案(1)打開(kāi)彈簧夾，向體系中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾(2)還原(3)SO2與Fe3、NO(H)都反應(yīng)SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H取少量B中溶液于一支潔凈的試管中，加入幾滴鐵氰化鉀溶液，如果產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，就說(shuō)明有亞鐵離子生成，觀點(diǎn)1正確 d(4)CEDFCa22ClOCO2H2O=CaCO3

19、2HClO(5) D中品紅溶液不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀解析.(1)因?yàn)榭諝庵醒鯕庖簿哂醒趸裕瑢?duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，為防止空氣干擾，用氮?dú)鈱⒖諝馀懦?，所以為排盡空氣，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是打開(kāi)彈簧夾，向體系中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾。(2)SO2和BaCl2溶液不反應(yīng)，裝置B中有白色沉淀生成，說(shuō)明有BaSO4生成，該反應(yīng)中S元素化合價(jià)由4價(jià)變?yōu)?價(jià)，則二氧化硫體現(xiàn)還原性。(3)觀點(diǎn)3：SO2與Fe3及酸性條件下與NO都反應(yīng)；按觀點(diǎn)1，SO2與Fe3反應(yīng)生成BaSO4和Fe2，離子方程式為SO22Fe3Ba22H2O =BaSO42Fe24H，要檢驗(yàn)Fe2可以用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)，其操作及現(xiàn)

20、象為取少量B中溶液于一支潔凈的試管中，加入幾滴鐵氰化鉀溶液，如果產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，就說(shuō)明有亞鐵離子生成，觀點(diǎn)1正確；按觀點(diǎn)2，只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為c(H)0.1 mol·L1、c(NO)3.0 mol·L1的溶液即可，6.0 mol·L1 NaNO3溶液和0.2 mol·L1鹽酸等體積混合的溶液中c(H)、c(NO)都符合，故d正確。.(4)探究H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO，可以用強(qiáng)酸制取弱酸的方法檢驗(yàn)，因?yàn)閬喠蛩峋哂羞€原性、HClO具有強(qiáng)氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以應(yīng)該先將亞硫酸轉(zhuǎn)化為沒(méi)有還原性的酸，再用該酸與次氯酸鹽反應(yīng)制取次氯酸即可，C裝置制取二氧化碳、D裝置檢驗(yàn)二氧化硫、E裝置吸收二氧化硫、F裝置制取HClO，所以裝置順序?yàn)镃EDF，F(xiàn)中離子方程式為Ca22ClOCO2H2O=CaCO32