实验活动五 不同价态含硫物质的转化-2024-2025学年高一化学知识清单（人教版2019必修第二册）

人教版（2019） 必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素 实验活动五 不同价态含硫物质的转化 必备知识一 不同价态含硫物质转化及规律 根据氧化还原反应原理，结合元素价态规律及物质类别和性质，常见含硫化合物的转化及规律 硫元素价态 -2 0 +4 +6 化学性质 只有 既有 ，又有 既有 ，又有 只有 代表物质 H2S S SO2、H2SO3 H2SO4 不同价态含硫物质的转化规律： 1、归中反应 价态只靠拢，不交叉：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。 2、相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应。 必备知识二 实验探究不同价态含硫物质的转化 实验一 硫化钠转化为单质硫 实验操作：在两只试管中分别加入1 mL Na2S溶液，向其中一支试管中滴加H2SO3溶液，另一支试管中滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉团分别塞住两个试管口，观察并记录现象。 现象： 甲试管： ； 乙试管： 。 实验结论：S2－能被H2SO3溶液及酸性KMnO4溶液 生成 。 实验二 浓硫酸转化为二氧化硫 实验操作：如下图所示连接仪器装置，向试管中加入1 mL 浓硫酸和一小块铜片，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热，观察并记录实验现象。 现象： A试管中有 生成，溶液变 ， 逐渐溶解 ，B试管中品红溶液 。 化学反应方程式： 实验三 硫单质转化为硫化亚铁 实验操作：将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察并记录实验现象。 现象：混合物继续保持 ，最后生成 固体。 化学方程式： 【问题讨论】 1、在上述实验中，含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化？ 转化前的含硫物质 转化后的含硫物质 价态变化 H2SO3 Na2S 浓H2SO4 S 2、实验一中用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口的作用是什么？ 随堂练习 1、下列反应无法得到淡黄色固体的是(　　) A.过量空气通入氢硫酸中 B.硫化氢在少量空气中点燃 C.向Na2SO3溶液滴入Na2S溶液 D.金属钠在空气中燃烧 2、硫在自然界中的循环过程如下图所示，下列说法不正确的是(　　) A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素 B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体 C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SO42－和SO2 3、实验室需要制备少量SO2并验证其性质，下列实验装置不能达到相应实验目的的是（ ） A．A B．B C．C D．D 4、硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，则它们正确的顺序是（ ） A．SO3 、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4 C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3 5、造纸工业常用SO2作漂白剂；食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但国家对使用范围和用量作了规定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25 g/L。硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿(主要成分FeS2，烧渣主要成分为Fe2O3)为主要原料生产硫酸。实验室进行SO2相关实验时，SO2可由Cu与浓硫酸反应制得。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂 B．SO2具有氧化性，可用作纸浆漂白剂 C．SO2是酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收 D．浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂 6、有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同学取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是（ ） A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化 B．加入 Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4 C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4 D．此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化 7、如图是足量的铜与浓硫酸反应的实验装置。已知浓硫酸(浓度为18 mol·L－1)为50 mL。下列有关判断正确的是(　　) A.品红溶液可检验生成的SO2，碱性棉 球的作用是吸收空气中的酸性气体 B.装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中 C.装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2 D.充分反应后，被还原的硫酸少于0.45 mol 8、在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如下。下列说法正确的是（ ） A.气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物 B.硫元素一共参加了2个氧化还原反应 C.沉淀F为黄色单质 D.若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素 9、部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A．a可与O2反应直接生成c B．b既可被氧化，也可被还原 C．可向H2O2中加入b制得d D．可存在b→c→d→b的转化关系 10、下列有关离子方程式的书写正确的是（ ） A．溶液中滴加稀氨水： B．溶液刻蚀电路铜板： C．溶于NaOH溶液： D．稀硫酸滴入溶液中： 学科网（北京）股份有限公司 $$ 人教版（2019） 必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素 实验活动五 不同价态含硫物质的转化 必备知识一 不同价态含硫物质转化及规律 根据氧化还原反应原理，结合元素价态规律及物质类别和性质，常见含硫化合物的转化及规律 硫元素价态 -2 0 +4 +6 化学性质 只有 还原性 既有氧化性，又有还原性 既有氧化性，又有还原性 只有氧化性 代表物质 H2S S SO2、H2SO3 H2SO4 不同价态含硫物质的转化规律： 1、归中反应 价态只靠拢，不交叉：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。 2、相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应。 必备知识二 实验探究不同价态含硫物质的转化 实验一 硫化钠转化为单质硫 实验操作：在两只试管中分别加入1 mL Na2S溶液，向其中一支试管中滴加H2SO3溶液，另一支试管中滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉团分别塞住两个试管口，观察并记录现象。 现象： 甲试管： 产生淡黄色沉淀 ； 乙试管： 紫色褪去，产生淡黄色沉淀。 实验结论：S2－能被H2SO3溶液及酸性KMnO4溶液 氧化 生成 硫单质 。 实验二 浓硫酸转化为二氧化硫 实验操作：如下图所示连接仪器装置，向试管中加入1 mL 浓硫酸和一小块铜片，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热，观察并记录实验现象。 现象： A试管中有 气泡 生成，溶液变 蓝色 ，铜片 逐渐溶解 ，B试管中品红溶液 红色褪去 。 化学反应方程式： 实验三 硫单质转化为硫化亚铁 实验操作：将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察并记录实验现象。 现象：混合物继续保持 红热 ，最后生成 黑色 固体。 化学方程式： 【问题讨论】 1、在上述实验中，含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化？ 转化前的含硫物质 转化后的含硫物质 价态变化 H2SO3 S +4 → 0 Na2S S -2 → 0 浓H2SO4 SO2 +6 → +4 S FeS 0 → -2 2、实验一中用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口的作用是什么？ 吸收实验过程中可能产生的硫化氢和二氧化硫。 随堂练习 1、下列反应无法得到淡黄色固体的是(　　) A.过量空气通入氢硫酸中 B.硫化氢在少量空气中点燃 C.向Na2SO3溶液滴入Na2S溶液 D.金属钠在空气中燃烧 答案：C【解析】亚硫酸钠和硫化钠在酸性环境下可以转化为硫单质，得到淡黄色固体。 2、硫在自然界中的循环过程如下图所示，下列说法不正确的是(　　) A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素 B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体 C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SO42－和SO2 答案：B【解析】大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。 3、实验室需要制备少量SO2并验证其性质，下列实验装置不能达到相应实验目的的是（ ） A．A B．B C．C D．D 答案：D【解析】A．亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫气体，A正确；B．二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因为反应：SO2+I2+2H2O==4H++2I-+SO42－，反应中二氧化硫发生氧化反应，为还原剂，体现的是二氧化硫的还原性，B正确；C．二氧化硫密度大于空气的，应用向上排空气法收集，图中装置二氧化硫短进长出，C正确；D．二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠、应用氢氧化钠溶液吸收尾气减少污染，D错误；故选D。 4、硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，则它们正确的顺序是（ ） A．SO3 、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4 C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3 答案：B 【解析】硫磺在空气中燃烧生成气体甲SO2，甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3，向乙H2SO3溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙H2SO4，则甲、乙、丙分别为SO2、H2SO3、H2SO4，答案B。 5、造纸工业常用SO2作漂白剂；食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但国家对使用范围和用量作了规定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25 g/L。硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿(主要成分FeS2，烧渣主要成分为Fe2O3)为主要原料生产硫酸。实验室进行SO2相关实验时，SO2可由Cu与浓硫酸反应制得。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂 B．SO2具有氧化性，可用作纸浆漂白剂 C．SO2是酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收 D．浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂 答案：B【解析】A．由题干信息可知，食品中添加适量SO2起到抗氧化的作用，说明SO2具有还原性，可以用作葡萄酒的抗氧化剂，A不符合题意；B．SO2能与有色物质反应生成无色物质为体现漂白性，所以SO2能使纸浆漂白而体现漂白性，并不是SO2具有氧化性，B符合题意；C．SO2是酸性氧化物，能与碱反应，因此可用氢氧化钠溶液吸收，C不符合题意；D．具有吸水性的物质能作为干燥剂，浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂，D不符合题意；故答案为：B。 6、有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同学取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是（ ） A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化 B．加入 Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4 C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4 D．此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化 答案：C【解析】A. 取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀，硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，故A错误；B. 原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，可能是BaSO3，故B错误；C. 取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀，硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，生成的BaSO3也会被氧化为BaSO4，所以加硝酸后生成沉淀一定是BaSO4，故C正确；D. 硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化，故D错误； 7、如图是足量的铜与浓硫酸反应的实验装置。已知浓硫酸(浓度为18 mol·L－1)为50 mL。下列有关判断正确的是(　　) A.品红溶液可检验生成的SO2，碱性棉 球的作用是吸收空气中的酸性气体 B.装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中 C.装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2 D.充分反应后，被还原的硫酸少于0.45 mol 答案：D【解析】装置B为安全瓶，可防止液体倒吸，A项错误；装置C为集气瓶，收集SO2，B项错误；碱性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C项错误；由题意知，H2SO4为0.9 mol，根据反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol，但在反应过程中，硫酸的浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的H2SO4少于0.45 mol，D项正确。 8、在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如下。下列说法正确的是（ ） A.气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物 B.硫元素一共参加了2个氧化还原反应 C.沉淀F为黄色单质 D.若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素 答案：C【解析】首先铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S和(H2SO4浓)反应生成S、SO2和H2O。A．由以上分析可知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A错误；B．由以上分析可知，铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素一共参加了3个氧化还原反应，B错误；C．沉淀F是S，是黄色沉淀，C正确；D．固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素，D错误；故选C。 9、部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A．a可与O2反应直接生成c B．b既可被氧化，也可被还原 C．可向H2O2中加入b制得d D．可存在b→c→d→b的转化关系 答案：A【解析】根据元素的化合价及物质类型，可知a是S单质，b是SO2，c是SO3，d是H2SO4，e是H2SO3，然后结合物质的性质分析解答。A．a是S单质，c是SO3。S与O2在点燃时发生反应产生SO2，不能产生SO3，A错误；B．b是SO2，S元素化合价为+4价，介于S元素的最高+6价和最低-2价之间，因此SO2既有氧化性，又有还原性，也就是说该物质既可被氧化，也可被还原，B正确；C．H2O2具有氧化性，b是SO2，该物质具有还原性，向H2O2中加入SO2，二者发生氧化还原反应产生H2SO4，C正确；D．SO2与O2在催化剂存在条件下被氧化为SO3，SO3与H2O反应产生H2SO4，H2SO4与Na2SO3在溶液中发生反应产生SO2气体，故存在b→c→d→b的转化关系，D正确；故合理选项是A。 10、下列有关离子方程式的书写正确的是（ ） A．溶液中滴加稀氨水： B．溶液刻蚀电路铜板： C．溶于NaOH溶液： D．稀硫酸滴入溶液中： 答案：D 【解析】A项，稀氨水弱碱，不能拆成离子形式；B项，电荷不守恒；C项，硅酸钠可溶于水的强电解质，应拆写为Na+和SiO32-。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$