第3章 第2节 第1课时 自然界中的硫 二氧化硫-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word(鲁科版2019 单选)
2024-12-12
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 硫的转化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 722 KB |
| 发布时间 | 2024-12-12 |
| 更新时间 | 2024-12-12 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2024-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48545630.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第2节 硫的转化
第1课时 自然界中的硫 二氧化硫
[课程标准] 1. 能从物质类别和化合价的角度并结合真实情景中的应用实例或通过实验探究,了解硫及二氧化硫的主要性质。 2.了解硫及二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。 3.了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程,能设计实验实现-2价、0价、+4价和+6价硫元素之间的转化。
知识点一 自然界中的硫
1.自然界中不同价态硫元素之间的转化
(1)硫的存在
①自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里。
②化合态的硫主要存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体(H2S、SO2、SO3)中。
(2)自然界中不同价态硫元素间的转化
2.认识硫单质
(1)同素异形体
①概念:由同一种元素组成的性质不同的几种单质。
②硫的同素异形体有多种,如正交硫和单斜硫等。
③常见非金属元素的同素异形体:金刚石和石墨、白磷和红磷、O2和O3等。
(2)物理性质
①单质硫俗称硫黄,是一种黄色或淡黄色的固体,很脆,易研成粉末;
②不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳;
③熔点和沸点都不高。
(3)化学性质
①写出下列反应的化学方程式
②硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中硫体现氧化性和还原性。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
(4)硫黄的用途
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造火药、烟花爆竹等。
【微自测】 判断正误
1.硫元素在自然界中只存在化合态,没有游离态。( )
2.硫黄是非金属单质,只具有氧化性。( )
3.硫在空气中燃烧产物只是SO2。( )
4.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。( )
5.高价态的含硫物质要实现向低价态含硫物质转化,一定发生还原反应。( )
6.要洗涤试管壁上附着的硫单质,不能用水洗,可以用酒精洗涤。( )
答案:1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.×
学生用书↓第93页
1.结合Fe与Cl2的反应和Fe与S的反应,思考S和Cl2的氧化性有何差异?
提示:Fe与Cl2反应生成高价态化合物FeCl3,Fe与S反应生成低价态化合物FeS,说明Cl2的氧化性强于S。
2.实验室洗涤试管壁上附着的硫单质,常用两种方法:
(1)物理方法:用CS2洗涤,利用单质硫的性质为____________________。
(2)化学方法:用热的NaOH溶液洗涤,该反应原理为 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,在该反应中,硫单质表现________性和________性,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________,写出上述反应的离子方程式:_______________________________________
________________________________。
提示:(1)易溶于CS2 (2)氧化 还原 2∶1 3S+6OH-2S2-+SO+3H2O
3.火药是我国古代四大发明之一,在化学史上占有重要地位,黑火药主要是硝酸钾、硫黄、木炭三者的混合物,在点燃条件下,三者发生的主要反应为KNO3+S+C―→N2↑+CO2↑+K2S(未配平)。在黑火药燃烧的反应中,S作还原剂还是氧化剂?根据化学方程式分析,若有32 g S参加反应,则需要KNO3和C的物质的量分别是多少?
提示:在反应中KNO3中的N由+5价降低为0价,S由0价降低为-2价,C由0价升高为+4价,S作氧化剂;根据得失电子守恒,将化学方程式配平:2KNO3+S+3CN2↑+3CO2↑+K2S,KNO3、S和C恰好完全反应时,它们的物质的量之比为2∶1∶3;若有32 g S(即1 mol S)参加反应,需要KNO3和C的物质的量分别是2 mol和3 mol。
1.(2023·永昌县检测)下列说法错误的是( )
A.单质硫俗称硫黄是一种黄色晶体
B.游离态的硫常存在于火山喷口附近或地壳的岩层中
C.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
D.单质硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
C [A.单质硫是黄色晶体,俗称硫黄,A正确;B.游离态即为单质硫常存在于火山喷口附近或地壳的岩层中,B正确;C.硫无论是在空气中还是纯氧中燃烧都只能生成二氧化硫,C错误;D.单质硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,D正确;故选C。]
2.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )
A.Cu2S B.SO3
C.FeS D.H2S
B [S的氧化性较弱,和变价金属反应只能生成低价硫化物,故A、C不符合题意,S和H2在加热情况下可生成H2S,D不符合题意,S和O2只能生成SO2,不能生成SO3,B符合题意,故选B。]
3.硫的氧化性不如氧气强,在下列叙述不能说明这一事实的是( )
A.S+O2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是淡黄色固体,O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO
B [A项,S与O2化合时,O2是氧化剂,硫是还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化成Cu2S(Cu的化合价为+1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。]知识点二 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
1.实验原理
不同价态硫元素之间的转化,是通过氧化还原反应来实现,低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂,高价态的硫向低价态转化时,需加入还原剂。
2.实验方案及实施
预期转化
试剂及操作
实验现象
实验结论
SO2→S (或SO→S)
生成淡黄色沉淀
SO2被Na2S还原生成单质硫
生成淡黄色沉淀
Na2SO3被Na2S还原生成单质硫
学生用书↓第94页
SO2→H2SO4 (或SO→SO)
酸性KMnO4溶液紫红色褪去
酸性KMnO4溶液能氧化SO2
氯水淡黄绿色褪去
氯水能氧化SO2
H2SO4→SO2
Cu片逐渐溶解产生气体,品红溶液褪色
浓硫酸能被铜还原生成SO2
3.实验总结:不同价态硫元素间转化的思维模型
【微自测】 判断正误
1.将SO2通入氢硫酸中,若出现黄色浑浊,则证明SO2具有氧化性。( )
2.含硫化合物间的转化,既可以通过氧化还原反应实现,也可以通过非氧化还原反应实现。( )
3.H2S与O2反应,氧气不足生成单质S,氧气过量可以生成SO2。( )
4.SO2+2H2S===3S+2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。( )
答案:1.√ 2.√ 3.√ 4.×
在硫黄、二氧化硫和浓硫酸三种物质中,硫元素的化合价分别为0、+4、+6。利用如下装置探究这三种价态硫元素间的相互转化,回答下列相关问题。
(1)含有不同价态硫元素的物质间的转化都属于氧化还原反应,分析在SSO2H2SO4转化中硫元素分别表现哪种性质?
提示:①中S转化为SO2时,硫元素的化合价升高,表现还原性;②中SO2转化为H2SO4时,硫元素的化合价升高,表现还原性;③中H2SO4转化为SO2时,硫元素的化合价降低,表现氧化性;④中SO2转化为S时,硫元素的化合价降低,表现氧化性。
(2)证明浓硫酸可以被还原为SO2的实验中,试管B中最好装入哪种试剂?可能观察到的实验现象是什么?
提示:品红溶液。若品红溶液褪色,加热后恢复红色,证明有SO2生成。
(3)若要证明SO2具有氧化性,试管B中最好装入哪种试剂?可能观察到的实验现象是什么?
提示:H2S溶液。实验现象是溶液变浑浊。
(4)实验中观察到氯水褪色,说明SO2具有怎样的性质?
提示:氯水褪色,是因为溶液中的Cl2被SO2还原,说明SO2具有还原性。
不同价态含硫物质的转化规律
1.邻位价态原则
(1)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示
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(2)相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
2.归中反应和歧化反应
(1)当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时,一般生成中间价态物质,即发生归中反应,化合价只靠近不交叉。如:H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O。
(2)中间价态含硫物质发生氧化还原反应时化合价有升又有降,即发生歧化反应。
如:3S+6NaOH(浓)2Na2S+Na2SO3+3H2O。
3.含硫物质的连续氧化规律
硫元素
1.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
C.单质氧化物酸或碱盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
D.硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
C [A项,SO2、H2SO3虽然有还原性,但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应,因为+4价硫与+6价硫之间无中间价;B项,氧化产物可能是S或SO2;D项,S与O2的燃烧反应只生成SO2,不能生成SO3。]
2.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲中硫元素只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
A [甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性,A项错误;SO2和SO3均为酸性氧化物,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。]
知识点三 SO2的性质
1.物理性质
颜色
气味
状态
密度
毒性
水溶性
无色
刺激性
气态
比空气大
有毒
易溶于水
2.化学性质
【实验探究】——SO2的漂白性
实验操作
实验现象
溶液颜色变红色
溶液褪色,再加热后溶液颜色恢复红色
实验结论
SO2的水溶液显酸性
SO2具有漂白性,能与品红生成无色化合物,但生成的化合物不稳定
【性质总结】
3.SO2的用途
(1)漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;
(2)用于杀菌消毒。
【微自测】 判断正误
1.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆。( )
2.SO2有毒,不能用于食品行业。( )
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3.SO2可使溴水褪色,是因为SO2有漂白性。( )
4.SO2通入紫色石蕊溶液中先变红色后褪色。( )
5.SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。( )
6.某气体通入品红溶液后,品红溶液褪色,则该气体一定是SO2。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
SO2在葡萄酒生产中发挥着巨大的作用,但是过量和不当使用也会给人体健康带来一些问题,因此葡萄酒科研和生产实践中也在不断研究尝试减少二氧化硫的使用。
1.分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?
提示:
2.分别将SO2和Cl2通入紫色石蕊溶液中,现象有何不同?
提示:
3.把SO2和Cl2同时通入溶液中,溶液的漂白性是“强强联合”吗?
提示:若将等物质的量的Cl2和SO2气体混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
4.SO2有抗氧化作用,可以增酸,为什么?
提示:SO2具有还原性,SO2溶于水显酸性。
1.常见漂白剂漂白原理及比较
类型
原理
特点
举例
氧化型
漂白剂本身是强氧化剂,可将有色物质氧化,使有色物质失去原有的颜色
不可逆
HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型
漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色
可逆
SO2
吸附型
有些固体物质疏松多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色
部分吸附剂可重复使用
活性炭
2.SO2的漂白性总结
(1)SO2的漂白具有选择性,可以漂白品红溶液,以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色。是因为SO2的还原性而非漂白性。
(3)利用氯水、SO2的漂白性,可以鉴别Cl2和SO2,方法是将气体分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,然后再加热褪色后的溶液,恢复红色的通入的是SO2,不恢复原来红色的通入的为Cl2。
1.下列关于二氧化硫的说法不正确的是( )
A.SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀,说明SO2具有氧化性
B.SO2能使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.SO2通入水中无明显现象,说明SO2不与水反应
D.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性
C [在溶液中发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,在该反应中SO2为氧化剂,得到电子,表现氧化性,A正确;SO2能使品红溶液褪色,说明SO2能够与有色物质反应产生无色物质,因此可证明SO2具有漂白性,B正确;反应不一定有现象,因此不能根据SO2通入水中无明显现象,就说SO2不能与水反应,事实上二氧化硫溶于水,并与水反应产生亚硫酸,由于亚硫酸溶液无色,因此无明显现象,C错误;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会将SO2氧化为硫酸,KMnO4被还原为MnSO4,因此可说明SO2具有还原性,D正确;故选C。]
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2.下列溶液中,能除去CO2中SO2杂质气体的是( )
①澄清石灰水 ②稀硝酸 ③KMnO4溶液 ④溴水 ⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品红溶液
A.①⑤ B.②③④⑤⑥
C.③④ D.①③
C [SO2和CO2都是酸性气体,都与澄清石灰水反应,①不能;②③④⑤均与SO2反应,均能除去SO2,但②⑤中又生成新的气体杂质NO气体,所以只有③④可以;品红溶液只能鉴别SO2气体,不能用来除去SO2气体,⑥不能。故选C。]
3.下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿。
关于此实验的“现象”、“解释或结论”以及对应关系均正确的是( )
选项
现象
解释或结论
A
a处黄色褪去
二氧化硫具有漂白性
B
b处变为红色
二氧化硫与水反应生成酸性物质
C
c处变为蓝色
二氧化硫具有一定的氧化性
D
d处红色先褪去后恢复
二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定
B [A.a处二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,生成硫酸和HBr,黄色褪去,不能说明二氧化硫具有漂白性,A项错误;B.b处二氧化硫与水反应生成亚硫酸,为酸性物质,使石蕊变红,B项正确;C.SO2氧化性弱,不能氧化KI,装置中溴水易挥发,c处溴水与KI发生氧化还原反应,生成碘单质,淀粉变蓝,不能体现二氧化硫的氧化性,C项错误;D.d处品红溶液褪色,则体现二氧化硫的漂白性,褪色的溶液加热后才能恢复到原来的颜色,D项错误;答案选B。]
1.东汉魏伯阳对汞有如下描述:“得火则飞,不见埃尘。鬼隐龙匿,莫知所存。将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指( )
A.硫 B.铜
C.铁 D.金
A [液态的金属汞受热易变成汞蒸气,在常温下,汞能与硫反应生成硫化汞(HgS),从而防止其变成汞蒸气,“黄芽”指呈黄色的硫黄。]
2.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
D [A.氯水中通入SO2发生反应SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,不产生黄色沉淀,故A错误;B.试管②中溶液褪色,因为SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故B错误;C.SO2与BaCl2溶液不反应,试管③中不能产生白色沉淀,故C错误;D.SO2与氯化铁溶液反应,二氧化硫被氧化生成硫酸,铁离子被还原生成亚铁离子,溶液颜色变浅,说明SO2有还原性,故D正确。]
3.在通常情况下,A为固态单质。根据如图转化关系,回答下列问题:
(1)写出A~E的化学式:
A__________;B__________;C________;
D__________;E__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C:______________________________________________________________________;
②C转化为D:_________________________________________________________________;
③B和C反应:_________________________________________________________________。
解析:固体单质A能和氧气反应,也能和氢气反应,说明是非金属单质,根据其氧化产物可用于继续和氧气反应可判断A是S,和氢气反应生成硫化氢,硫化氢燃烧生成SO2,硫和氧气反应生成SO2,SO2和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸;浓硫酸在加热的条件下和铜发生氧化还原反应,生成硫酸铜、SO2和水。
答案:(1)S H2S SO2 SO3 H2SO4
(2)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②2SO2+O22SO3 ③2H2S+SO2===3S↓+2H2O
课时精练(十九) 自然界中的硫 二氧化硫
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
题组一 硫单质的性质与用途
1.下列说法不正确的是( )
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物
B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体
C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
D.硫是一种黄色固体,不溶于水,微溶于酒精
C [S在空气和氧气中燃烧的产物都是SO2。]
2.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫与铁反应生成硫化亚铁
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
D [A.硫是黄色固体,难溶于水,A正确;B.硫是弱氧化剂,和变价金属反应生成低价态的硫化物,和铁反应生成硫化亚铁,B正确;C.单质硫中,硫的化合价为0,是中间价态,故单质硫既有氧化性,又有还原性,C正确;D.硫在氧气中燃烧只产生二氧化硫,和氧气的浓度、氧气的量无关,D错误;故选D。]
3.常温下单质硫主要以S8的形式存在。加热时,S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 ℃时,硫蒸气主要以S2的形式存在。下列说法中正确的是( )
A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
B.S8在足量O2中完全燃烧时生成SO2
C.S8、S6、S4、S2均属于新型化合物
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
B [A.S8转化为S6、S4、S2有新物质生成,属于化学变化,A错误;B.硫完全燃烧都生成二氧化硫,B正确;C.S8、S6、S4、S2均属于单质,C错误;D.硫单质在空气中加热能和氧气反应生成SO2,D错误;故选B。]
题组二 二氧化硫的性质与用途
4.下列有关SO2的漂白性说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2的水溶液具有更强的漂白能力
B [A错误,SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因其具有漂白性,SO2不能使指示剂褪色;B正确,因为能使品红溶液褪色的物质有很多,不仅仅是SO2;C错误,因为这些漂白剂的漂白原理不相同,SO2漂白属于化合型,活性炭属吸附型,漂白粉、Na2O2属于氧化型;D错误,等物质的量的SO2和Cl2在水溶液中反应生成H2SO4和HCl,从而失去漂白能力。]
5.下列溶液中能够区分SO2和CO2气体的是( )
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.全部
C [SO2、CO2都能与石灰水反应生成沉淀,现象相同,①不能区别;SO2可与H2S溶液反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,CO2不能与H2S溶液反应,②可以区别;SO2具有还原性,可使③④褪色,而CO2不能,③④可以区别;SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,CO2不能,⑤可以区别。]
6.在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是( )
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有SO
C.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
D.向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
A [A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,酸性:H2SO3>H2CO3,正确;B项,SO2溶于水显酸性,与BaCl2溶液不反应,错误;C项,发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,SO2是氧化剂,错误;D项,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以氧化SO2,生成SO,SO2表现还原性,错误。]
7.某同学设计如图装置探究H2O2、SO2、I2的氧化性强弱。首先用N2排尽装置内空气,然后通入SO2,甲中蓝色溶液褪色,乙中产生不溶于盐酸的白色沉淀;关闭弹簧夹,打开甲中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2溶液,开始时颜色无明显变化,继续滴加H2O2溶液,混合溶液逐渐变成蓝色。下列说法错误的是( )
A.甲中蓝色溶液褪色说明SO2将I2氧化
B.乙中反应的离子方程式是SO2+Ba2++H2O2===BaSO4↓+2H+
C.实验中“开始时颜色无明显变化”的原因是SO2与H2O2反应
D.由实验可知H2O2、SO2、I2氧化性由强到弱的顺序是H2O2>I2>SO2
A [向甲中通入二氧化硫气体,因碘单质与二氧化硫反应使得溶液褪色,说明氧化性:碘单质>二氧化硫;多余的二氧化硫进入装置乙,被双氧水氧化生成硫酸根离子,再与钡离子反应生成不溶于盐酸的硫酸钡;向已经褪色的装置甲中加入双氧水,刚开始与溶于水的二氧化硫反应颜色无变化,然后再与碘离子反应生成碘单质,溶液变为蓝色,说明氧化性:双氧水>碘单质;装置丙为尾气吸收装置。A.甲中蓝色溶液褪色说明单质与二氧化硫反应使得溶液褪色,说明氧化性:碘单质>二氧化硫,故A错误;B.根据题意,乙中反应的离子方程式是SO2+Ba2++H2O2===BaSO4↓+2H+,故B正确;C.实验中“开始时颜色无明显变化”的原因是SO2还原性比碘离子强,SO2先与H2O2反应,故C正确;D.根据分析可知,H2O2、SO2、I2氧化性由强到弱的顺序:H2O2>I2>SO2,故D正确;故选A。]
题组三 不同价态含硫物质的性质与转化
8.下列过程中硫元素被还原的是( )
A.S→SO2 B.H2SO4→SO2
C.Na2S→H2S D.H2S→S
B [A.S→SO2,硫元素化合价从0价升高到+4价,被氧化,故A不选;B.H2SO4→SO2,硫元素化合价从+6价降低到+4价,被还原,故B选;C.Na2S→H2S,硫元素始终为-2价,S元素的化合价没有变化,故C不选;D.H2S→S,硫元素化合价从-2价升高到0价,被氧化,故D不选;故选B。]
9.已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
SSO2SO3
A.反应①中3.2 g S充分燃烧后生成2.24 L SO2
B.SO2只具有氧化性
C.反应②中若转移2NA个电子,生成1.5 mol S
D.只要氧气过量,硫可以一步转化为SO3
C [A.温度和压强未知导致气体摩尔体积未知,则无法计算反应①中3.2 g S充分燃烧后生成的SO2体积,选项A错误;B.SO2既具有氧化性,又具有还原性,选项B错误;C.反应②的方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,生成3 mol S转移电子的物质的量为4 mol,转移2NA个电子时,转移电子的物质的量为2 mol,生成S的物质的量=×2 mol=1.5 mol,选项C正确;D.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步转化为三氧化硫,选项D错误;答案选C。]
10.硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示,则下列说法错误的是( )
A.将X与Y混合,可生成淡黄色固体
B.Y与氯气等物质的量混合后能增强漂白性
C.在蔗糖中倒入W的浓溶液,可验证W的浓溶液具有脱水性和强氧化性
D.从氧化还原角度分析,欲制备Na2S2O3,可用Na2SO3与S反应制得
B [X为气态氢化物,则X为H2S,Y为硫元素的+4价氧化物,则Y为SO2,Z为+4价的盐,则Z为Na2SO3,W为+6价的酸,则W为H2SO4,据此解答。A.将X与Y混合,二氧化硫和硫化氢反应生成淡黄色固体硫和水,故A正确;B.等物质的量SO2与氯气混合后,同时与水反应生成硫酸和盐酸,漂白性消失,故B错误;C.在蔗糖中倒入浓硫酸溶液,蔗糖会变黑且疏松多孔,可验证浓硫酸溶液具有脱水性和强氧化性,故C正确;D.Na2S2O3中S元素化合价为+2价,Na2SO3与S中S元素化合价分别为+4价和0价,从氧化还原角度分析,可用Na2SO3与S反应制得Na2S2O3,故D正确;故答案选B。]
[能力提升练]
11.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:SO2+OH-===HSO
B.向氯水中通入少量的SO2:Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中:2H++CO===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
B [A项为SO2+2OH-===SO+H2O;C项中应为2HCO+SO2===SO+2CO2+H2O;D项中不反应。]
12.灼烧绿矾的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。将绿矾灼烧后生成的气体通入下图装置,下列叙述不正确的是( )
A.①中棉团颜色褪去
B.②中棉团颜色褪去,体现了SO2的还原性
C.③中同时有BaSO3和BaSO4生成
D.④中可发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C [A对,SO2可使品红褪色,①中棉团颜色褪去;B对,KMnO4具有氧化性,能氧化SO2,②中棉团颜色褪去,体现了SO2的还原性;C错,将生成的气体通入BaCl2溶液中发生反应:SO3+H2O===H2SO4,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,由于H2SO3酸性小于HCl和H2SO4,因此不能与BaCl2反应,故无BaSO3生成;D对,④为吸收尾气(SO2)的装置,可发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。]
13.工业上利用黄铁矿(主要成分为FeS2)生产硫酸的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)反应①②③中,属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)A能使品红溶液褪色,说明A具有的性质是________。C为红棕色固体,反应①在高温下进行,该反应的化学方程式为______________________________________________
__________________________。
(3)按照上述流程,1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸________t。
(4)生产过程中产生的含A废气不能直接排放到大气中,下列试剂可用于吸收A的是________(填字母)。
a.氯化钙溶液 b.稀硝酸 c.氨水
废渣C可用作高炉炼铁的原料,其与CO反应的化学方程式为_____________________
___________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:反应①②③的化学方程式分别为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。(1)反应①②③中,属于氧化还原反应的是①②。(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。反应①的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(3)根据FeS2~2H2SO4 1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸为=2 t。(4)氨水可用于吸收SO2,Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
答案:(1)①②
(2)漂白性 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(3)2 (4)c Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
14.某中学化学实验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如图装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质______________________
_________________________________;
(2)反应开始后,发现B、D两个广口瓶中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为:B________,D________;
(3)装置C的作用是_____________________________________________________________;
(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验:
通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。
①指出在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过浓硫酸中的目的:_________________
________________________________________________________________________。
②试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是:_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。(结合离子方程式说明)
③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?_________________________
_______________________________________________。
解析:(1)实验室常用加热制取氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸反应,反应中盐酸表现了还原性与酸性;(2)B中二氧化硫能使品红褪色,加热后能恢复红色,D中氯气能使品红褪色,但是加热后不能恢复;
(3)氢氧化钠能吸收氯气和二氧化硫,防止污染;
(4)①先将SO2和Cl2通过浓硫酸中的目的是使SO2和Cl2混合均匀,通过观察气泡控制气体的流速;②氯气能和二氧化硫反应生成硫酸和盐酸,没有漂白性,离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O===SO+2Cl-+4H+;③可以让其中一种气体过量,即氯气或二氧化硫中的一种过量即可,故答案为:控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等。
答案:(1)酸性、还原性
(2)溶液恢复红色 溶液仍无色
(3)吸收多余的SO2或Cl2,防止污染环境
(4)①使SO2和Cl2混合均匀,通过观察气泡控制气体的流速 ②控制SO2和Cl2按物质的量之比1︰1进气,二者发生反应,生成无漂白性的H2SO4和HCl,SO2+Cl2+2H2O===SO+2Cl-+4H+ ③控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等
学生用书↓第98页
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