高二化学竞赛训练题(《硫及其化合物》).doc

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1、高二化学竞赛训练题（硫及其化合物）05-12-21一、（1997-第三题）（19分）用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：CuFeS2SiO2O2CuFeSiO3SO2事实上冶炼反应是分步进行的。黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁；硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣；硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜；硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜。1写出上述各个分步反应（，）的化学方程式。2给出总反应方程式的系数。3据最新报道，有一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐。反应是在酸性溶液中发生的。试写出配平的化学方程式。

2、4最近我国学者发现，以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中和O2 (空气)反应, 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到CuSO45H2O，成本降低了许多。实验结果如下：沸腾炉温度/560580600620640660生成物水溶性Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19酸溶性Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下问题：（1）CuFeS2和O2主要反应的方程式为（2）实际生产过程的沸腾炉温度为 600620。控制反应温度的方法是（3）温度高于600620生成物中水溶性Cu（%

3、）下降的原因是【解1】2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2（1分）（写S、SO3不写SO2不得分）FeSO2FeOSO2（1分）（写S、SO3不写SO2不得分）FeOSiO2FeSiO3（1分）（写其他产物不得分）2Cu2S3O22Cu2O2SO2（1分）（写S、SO3不写SO2不得分）Cu2S2Cu2O6CuSO2（1分）（写S、SO3不写SO2不得分）不配平不得分。【解2】2CuFeS22SiO25O22Cu2FeSiO34SO2（2分）【解3】4CuFeS22H2SO417O24CuSO42Fe2(SO4)32H2O（4分）（注：不写硫酸铁而写硫酸亚铁给一半分）【解4】（1）4CuF

4、eS217O24CuSO42Fe2O38SO2（4分）（2）控制加入CuFeS2的速度，因CuFeS2与O2反应放热。（2分）（3）CuSO4CuOSO3（2分）（答SO21/2O2不扣分）二、（1998-4）100.00mL SO32和S2O32的溶液与80.00mL浓度为0.0500mol/L的K2CrO4的碱性溶液恰好反应，反应只有一种含硫产物和一种含铬产物，反应产物混合物经盐酸酸化后与过量的BaCl2溶液反应，得到白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为0.9336g。相对原子质量：S 32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34（1）写出原始溶液与铬酸钾

5、溶液反应得到的含硫产物和含铬产物的化学式。（2）计算原始溶液中SO32和S2O32的浓度。 (10分)【答案】（1）SO42、Cr(OH)4或KCr(OH)4或Cr(OH)63或K3Cr(OH)6或Cr(OH)3。（2）设物质的量：n(SO32)x和n(S2O32)y，硫酸钡里的硫的摩尔数是这两种反应物里硫的摩尔数的加和，所以等于x2y x2y0.9336g/233.3g/mol3SO322CrO425H2O3SO422Cr(OH)34OH3摩尔SO32与2摩尔CrO42相当，若不发生第二个反应，32 = x铬的摩尔数铬的摩尔数2x/33S2O328CrO4217H2O6SO428Cr(OH)

6、310OH3摩尔S2O32与8摩尔CrO42相当若不发生第一个反应, 同理得8y/3铬的摩尔数两个反应都发生，故有：2/3x8/3y80.00mL0.0500mol/L将2个数学方程联立,即可得解：x2.0103mol；y1.0103mol（4分）原始溶液的浓度：c(SO32)2.0102mol/L；c(S2O32)1.0102mol/L（4分）。三、（1999-第五题）（16分）水中氧的含量测定步骤如下:步骤1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2+氧化为MnO(OH)2。步骤2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+离子。步骤3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。有关的测定数据

7、如下：1：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液（KIO3浓度：174.8 mgL1）与过量KI在酸性介质中反应，用Na2S2O3溶液滴定，消耗12.45 mL。2：取20.0下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80mL。已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mgL1。3在20.0下密闭放置5天的水样102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。1写出上面3步所涉及的化学反应方程式。2计算标准溶液的浓度（单位molL1）。3计算新鲜水样中氧的含量（单位mgL1）。4计算陈放水样中氧的含量（单位mgL

8、1）。5以上测定结果说明水样具有什么性质？【答案】1步骤1：2Mn2+O24OH2MnO(OH)2（1分）步骤2：2IMnO(OH)24H+Mn2+I23H2O（1分）或3IMnO(OH)24H+Mn2+I33H2O 步骤3：I22S2O322IS4O62（1分）或I32S2O323IS4O622标准溶液的浓度：9.841103 molL1计算过程：c(IO3)174.8103gL1/214.0gmol18.168104molL1（1分）c(S2O32)6c(IO3)V(IO3)/V(S2O32)68.168104molL125.00mL/12.45mL9.841103molL1（3分）3新鲜

9、水样中氧的含量：8.98mgL1计算过程：103.5mL水样中氧的含量：n(O2)0.25c(S2O32)V(S2O32)0.259.841103molL 111.80103L2.903105mol氧含量：r(O2)2.903105mol32.00103mgmol1/103.5103L8.98mgL1（3分）注：新鲜水样的氧饱和度(8.98/9.08)100%98.9%4陈放水样中氧的含量：5.20mgL1计算过程：102.2mL中氧的含量：n(O2)0.25c(S2O32)V(S2O32)0.259.841103mmolmL16.75mL1.66102mmol氧含量：r(O2)1.66102

10、mmol32.00mgmmol1/102.2103L5.20mgL1（3分）注：陈放引起氧的消耗量8.98mgL15.20mgL13.78mgL15表明水样里存在好氧性（或喜氧性）微生物（1.5分）或者存在能被氧气还原的还原性物质（1.5分）（共3分）注：若计算结果正确，任何正确计算过程均得满分；若浓度值错误, 再看计算过程，若关系式正确, 运算错误, 给一半分。四、（2000-7）最近，我国某高校一研究小组将0.383g AgCl，0.160g Se和0.21g NaOH装入充满蒸馏水的反应釜中加热到115，10小时后冷至室温，用水洗净可溶物后，得到难溶于水的金属色晶体A。在显微镜下观察，发

11、现A的单晶竟是六角微型管（如右图所示），有望开发为特殊材料。现代物理方法证实A由银和硒两种元素组成，Se的质量几近原料的2/3；A的理论产量约0.39g。1写出合成A的化学方程式，标明A是什么。（3分）2溶于水的物质有：_。（2分）答案：14AgCl3Se6NaOH2Ag2SeNa2SeO34NaClH2O (2分)A 是Ag2Se（1分）2NaCl、NaOH、Na2SeO3、Na2S（2分，Na2Se独得1分）注：Na2Se是由于原料中过量的Se歧化产生的。2000-8某中学生取纯净的Na2SO37H2O 50.00 g，经600以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚

12、硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。经过仔细思考，这位同学解释了这种反常现象，并设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。1他对反常现象的解释是：（请用化学方程式表达）（5分）2他设计的验证实验是：（请用化学方程式表达）（5分）【答案】14Na2SO33Na2SO4Na2S（5分）2说明：此题给出的信息未明确第1题所示的歧化是否100%地将Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S，因此，只有全面考虑存在完全转化和不完全转化两种情形，并分别对两种情形的实验进行设计才是完整的答案：（1） 设Na2SO3完全转化为Na2SO4和Na2S,

13、需分别检出SO42离子和S2离子。SO42离子的检出：SO42Ba2+BaSO4 不溶于盐酸。（2分）S2离子的检出：方法1：加沉淀剂如：S2Pb2+PbS (黑) （或醋酸铅试纸变黑）其他沉淀剂也可得分。方法2：加盐酸S22H+H2S（可闻到硫化氢特殊气味）以上2种方法取任何一种方法均可得2分。（2分）（2）设Na2SO3未完全转化为Na2SO4和Na2S，检出SO42加盐酸时以及检出S2采用方法2时，除发生已述反应（注：已得4分）外，均会发生如下反应：SO322S26H+S 3H2O（注：写成H2S和H2SO3反应也得分）（1分）五、（2000-12）氯化亚砜（SOCl2），一种无色液体，

14、沸点79，重要有机试剂，用于将ROH转化为RCl。氯化亚砜遇水分解，需在无水条件下使用。1试写出它与水完全反应的化学方程式：_（2分）；2设计一些简单的实验来验证你写的化学方程式是正确的。（只需给出实验原理，无须描述实验仪器和操作。评分标准：设计的合理性简捷、可靠、可操作及表述。4分）【答案】1SOCl2H2OSO22HCl（说明：写成H2SO3也按正确答案论）说明：水多时SO2溶于水得到亚硫酸和盐酸的混合溶液，但因盐酸对亚硫酸电离的抑制，水溶液中仍大量存在SO2，故写SO2是正确的答案。2向水解产物的水溶液加入硫化氢应得到硫磺沉淀。向另一份水解产物的水溶液加入硝酸银应得到白色沉淀。检出1种水解产物得1分。说明：以上仅为参考答案。只要是合理设计均应得分。