第五章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

实验活动5 不同价态含硫物质的转化 同步练习 一、选择题 1．若不慎将水银温度计打碎，可以在水银上覆盖一层物质以避免中毒。该物质是（　　） A．沙子 B．硫磺 C．石灰 D．碱 2．下列有关硫及其化合物的说法错误的是（　　） A．浓硫酸用作干燥剂利用了其脱水性 B．常温下，浓硫酸可以用铁制容器盛放 C．硫黄可以用于处理破碎的水银温度计 D．少量的SO2可作为葡萄酒的抗氧化剂 3．下列有关单质硫的说法中，正确的是（　　） A．硫是一种黄色晶体，质脆，微溶于CS2 B．硫位于元素周期表的第三周期第VA族 C．硫与铁反应生成FeS，与铜反应生成Cu2S D．单质硫燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时可生成SO3 4．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是（　　） A．若甲为H2S，则丁可能是O2 B．若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2 C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液 5．向碘水中滴加Na2SO3溶液时发生反应：，下列说法正确的是（　　） A．发生氧化反应 B．还原性： C．反应后溶液的pH变大 D．新制的氯水不能与溶液反应 6．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．硫酸钡难溶于盐酸，可用作检查肠胃的内服药剂 B．有毒，不能用作食品添加剂 C．硫黄为淡黄色固体，可用作制硫磺皂 D．易溶于水，可用于净水 7．硫单质能与许多金属单质和非金属单质发生反应。下列说法正确的是（　　） A．硫蒸气与红热的铁丝反应后，残留的硫可用二硫化碳洗涤 B．硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体 C．硫单质在化合反应中只体现氧化性 D．硫元素广泛存在于自然界中，火山口附近的环境中硫元素只以游离态形式存在 8．下列关于硫单质及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是 A．单质转化为盐： B．酸转化为氧化物： C．酸转化为盐： D．可溶性盐转化为另一种盐： 9．“价类图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．可以用来洗涤试管内壁附着的b物质。 B．将足量的e加入到含f的溶液中，可以闻到臭鸡蛋气味 C．将c通入到含有a的溶液中，可以生成一种淡黄色固体 D．可用e的浓溶液干燥c气体 10．碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．分离器中的物质分离操作为过滤 B．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环” C．该工艺中HI的量没有改变，可视作该工艺的催化剂 D．碘循环工艺的总反应为 2SO2+4H2O+I2=H2+2H2SO4+2HI 11．部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法合理的是（　　） A．a可与c发生反应生成b B．b在过量氧气中燃烧生成d C．e溶液和g溶液都能与铜反应 D．h转化为f时，需加入还原剂 12．工业上利用黄铁矿制硫酸。某黄铁矿中的质量分数为a%(假设杂质不含硫元素)，其燃烧过程转化率为75%，生成的转化率为80%，吸收率为98%，现有黄铁矿10t，能制备98%的硫酸（　　） A． B． C． D． 13．如图表示硫元素的化合价与物质类别图。下列有关说法错误的是（　　） A．X对应的物质类别是单质 B．气体a与气体c不能大量共存 C．d溶液久置会生成g，pH减小 D．e溶液与h溶液不可能发生反应 二、非选择题 14．火山喷发是一种地质现象，是地壳运动的一种表现形式，喷发出的火山气体中占，此外还含有等。火山喷发可引起环境污染，也可使某些地区的土壤增加营养成分。 （1）是黄铁矿的主要成分，其中S的化合价是　 　。 （2）火山气体中的与发生反应生成S，冷却后沉积在火山口附近，该反应中的氧化剂是　 　。 （3）火山气体中的与在粉尘的催化下反应生成的化学方程式是　 　。 （4）火山喷发造成酸雨的原因是　 　(用化学方程式表示)，随时间的增长，酸雨的　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （5）火山灰中富含植物生长所需要的营养元素，可作为化肥使土地更肥沃。请写出一种钾肥的化学式　 　。 15．硫酸盐在工农业生产中具有重要作用，某校同学进行如下探究实验： （1）Ⅰ．硫酸钙主要用作吸湿剂、干燥剂、增稠剂等。兴趣小组同学对一氧化碳与硫酸钙的反应进行探究。 甲同学利用在400~500℃脱水制取无水；利用在浓硫酸作用下脱水生成CO、并制备纯净、干燥的CO气体，实验装置如图所示： B、C中盛放的试剂依次为　 　、　 　。 （2）乙同学利用甲同学制得的无水和CO进行反应，并用下列装置检验气态产物中有和生成。 ①上述装置(部分装置可重复使用)的正确连接顺序为C→　 　。 ②若E中溶液褪色，则E中发生反应的离子方程式为　 　。 ③能证明有生成的实验依据是　 　。 （3）丙同学取乙同学实验后G装置中的固体产物于试管中，加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，将气体通入溶液中，有黑色沉淀生成，可验证CO与在高温下还发生了一个副反应，该副反应的化学方程式为　 　。 （4） Ⅱ．胆矾具有催吐、祛腐、解毒等作用，在不同温度下分解情况不同。取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验，测得分解后剩余固体质量与温度的关系如图所示。 113℃分解得到的固体产物为　 　。 16．人们从化石燃料的燃烧过程中获得能量，同时也产生废气及颗粒等污染物，它们在太阳辐射等作用下，经过复杂变化形成次生污染物(如图所示)，进而在一定的天气条件下造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。某班同学分成几个学习小组，以其中的为例，进行了一系列的研究性学习： （1）在空气、水蒸气的共同作用下，最终会形　 　(填化学式)随雨水落下，损伤农作物、加快建筑物腐蚀。 （2）甲组同学设计用生石灰进行燃煤脱硫工艺，如图所示，请写出脱硫生成X的总反应方程式：　 　。 （3）乙组同学拟用碱液吸收的方法去除烟气中的，设计了如下两种方案： 方案A 方案B 方案展示后，全班同学讨论后认为两种方案各有优势并可以进一步优化： 新方案的优点是：　 　(填物质名称)实现了循环利用，降低了成本，符合资源再利用的原则。 （4）为测定空气中的含量，丙组同学将空气样品经过管道通入盛有200mL酸性溶液的密闭容器中，该反应的离子方程式为　 　，若管道中空气流量为，经过b min溶液恰好褪色，假定空气中的可被溶液充分吸收，则该空气样品中的含量为　 　(用含a、b的代数式表示)。 17．物质的类别和核心元素的价态是学习研究物质性质的两个重要角度。根据硫元素的价类二维图回答下列问题： （1）Z为钠的正盐，在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂。当Z作氧化剂时，理论上可被还原为____(填字母)。 A．Na2S B．S C．H2SO4 D．Na2SO4 （2）W的浓溶液与碳单质在加热条件下发生反应的化学方程式为　 　，反应中W表现的性质为　 　。 （3）若将Y气体通入足量的稀硝酸钡溶液中有白色沉淀生成，再滴入稀盐酸，沉淀无明显变化。请写出该反应的离子方程式：　 　。 （4）集居民区靠近硫酸工厂，为监测该居民区的空气中Y的含量是否超标(已知居民区的空气中Y的含量不超过0.15mg/m3)，某化学小组进行如下实验：取标准状况下的空气20.00mL(含N2、O2、CO2、SO2等)，缓慢通入足量氯水中，在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，过能后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。 ①将上述空气缓慢通入足量氯水后所得溶液的pH　 　(填“增大”或“减小)。 ②检验沉淀是否洗涤干净的方法是　 　。 ③通过计算得出：该居民区的空气中Y的含量　 　超标(填“已”或“未”)。 答案 1．B 【解析】水银为重金属，易挥发，有毒，能与硫粉反应，生成危害较小的硫化汞，所以不慎将水银温度计打碎在地面上，可在水银上覆盖一层硫粉以避免发生汞中毒， 故答案为：B。 2．A 【解析】A、浓硫酸作干燥剂利用的是浓硫酸的吸水性，故A符合题意； B、常温下，铁在浓硫酸中钝化，因此浓硫酸可以用铁制容器盛放，故B不符合题意； C、S能与Hg反应生成HgS沉淀，因此硫黄可以用于处理破碎的水银温度计，故C不符合题意； D、二氧化硫具有还原性，因此 少量的SO2可作为葡萄酒的抗氧化剂 ，故D不符合题意； 故答案为：A。 3．C 【解析】 A．硫是一种黄色晶体，质脆，微溶于酒精，易溶于CS2，A错误； B．硫位于元素周期表的第三周期第ⅥA族，B错误； C．硫的氧化性较弱，与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物，即硫与铁反应生成FeS，与铜反应生成Cu2S，C正确； D．单质硫燃烧时，无论氧气的量如何，都只生成SO2，D错误； 故选C。 4．C 【解析】A、若甲为H2S，则丁为O2，乙为SO2，丙为SO3，可实现如图转化，A不符合题意。 B、若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能为CO2，乙为(NH4)2CO3，丙为NH4HCO3，可实现如图转化，B不符合题意。 C、若甲为Fe，则丁为HCl，乙为FeCl2或H2，FeCl2或H2都无法与HCl反应转化为丙，因此无法实现如图转化，C符合题意。 D、若甲为SO2，丁为NaOH，则乙为NaHSO3，丙为Na2SO3，可实现如图转化，D不符合题意。 故答案为：C 5．B 【解析】A.I2在反应中被还原，是还原反应，A不符合题意 ； B. 还原剂的还原性大于还原产物的还原性，B符合题意 ； C. 反应生成了H+，酸性变强，C不符合题意 ； D. 新制的氯水具有氧化性，能与Na2SO3溶液反应，D不符合题意 ； 故答案为：B 。 6．A 【解析】A. 硫酸钡不溶于水，也不溶于酸，且不容易被X射线透过，可用作检查肠胃的内服药剂，故A正确； B.二氧化硫具有还原性，可做食品的抗氧化剂，能用作食品添加剂，故B错误； C.硫磺可用作制硫磺皂，与其是淡黄色固体没有关系，故C错误； D.明矾溶于水，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有强的吸附性，能吸收水中固体杂质颗粒，可用于净水，与易溶于水没有关系，故D错误： 故答案为：A。 7．A 【解析】A．硫蒸气与红热的铁丝反应产生FeS，残留的硫易溶于CS2，因此可用二硫化碳洗涤未反应的硫单质，A符合题意； B．S单质氧化性比较弱，硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的Cu2S固体，B不符合题意； C．硫单质与氧气反应时，硫单质体现还原性；在与H2反应产生H2S时表现氧化性，C不符合题意； D．火山口附近的环境中存在化合态的硫，D不符合题意； 故答案为：A。 8．D 【解析】A．铜与硫共热反应生成硫化亚铜，反应的化学方程式为，故A不符合题意； B．碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为，故B不符合题意； C．亚硫酸与可溶性氯化钡溶液不反应，与氢氧化钡溶液生成生成亚硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C不符合题意； D．具有还原性的亚硫酸根与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子和水，离子方程式为，故D符合题意； 故答案为：D。 9．B 【解析】A．b为S，硫单质易溶于CS2，可以用CS2来洗涤试管内壁附着硫，A不符合题意； B．e为H2SO4，f为亚硫酸盐，硫酸和亚硫酸盐会反应生成二氧化硫、硫酸盐和水，可以闻到刺激性气味的气体，B符合题意； C． a为硫化氢，c为二氧化硫，二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质和水，C不符合题意； D．c为二氧化硫，e为H2SO4，二氧化硫与浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥二氧化硫，D不符合题意； 故答案为：B。 10．B 【解析】A．碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，应采用沸点不同进行蒸馏分离，故A不符合题意； B．反应器中，碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，反应的方程式为SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI，在膜分离器中发生反应：2HI⇌I2+H2，反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成的碘的量，该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”，故B符合题意； C．反应前有单质碘参加，反应后又生成，碘单质是催化剂，HI是中间产物，故C不符合题意； D．反应器中，碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，反应的方程式为SO2+2H2O+I2＝H2SO4+2HI，在膜分离器中发生反应：2HI⇌I2+H2，将两个方程式相加得：SO2+2H2O=H2SO4+H2，故D不符合题意； 故答案为：B。 11．A 【解析】A． a是H2S，b是S单质，c是SO2，a可与c发生反应生成b，：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故A符合题意； B． b是S单质，d是SO3，S在O2中燃烧只生成SO2，故B不符合题意； C． 铜的活泼性小于氢，e溶液和g溶液不都能与铜反应，故C不符合题意； D．f是硫酸盐，h为亚硫酸盐， h转化为f时，需加入氧化剂，故D不符合题意； 故答案为：A。 12．A 【解析】转化过程根据S原子守恒可得关系式：FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4，10t黄铁矿中FeS2的质量为m=10t×a%，物质的量为n(FeS2)=m/M=10×106g×a%÷120g/mol=106×a%/12mol，n(H2SO4)=2 n(FeS2)=2×106×a%÷12×75%×80%×98%=98000×a%mol，m(H2SO4)= n(H2SO4)∙M=98000×a%×98g，能制备98%的硫酸质量为：m= m(H2SO4)/w%=98000×a%×98g÷98%=9800000×a%g=9.8×a%t， 故答案为：A。 13．D 【解析】A．由分析可知，X对应的物质类别是单质，A不符合题意； B．a为H2S，c为SO2，两者会发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意； C．d为H2SO3，H2SO3溶液久置会被氧气氧化成H2SO4，亚硫酸是弱酸，硫酸是强酸，溶液酸性增强，pH减小，C不符合题意； D．e为含亚硫酸根离子的盐，h为含硫酸根离子的盐，两者的溶液可能反应，如亚硫酸钠溶液和硫酸氢钠溶液可反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，D符合题意； 故答案为：D。 14．（1）-1 （2） （3）2+2 （4）SO2+H2O═H2SO3、2H2SO3+O2═2H2SO4；减小 （5）KCl 【解析】(1)中Fe元素是+2价，则S的化合价是-1； (2)与发生反应生成S，中S化合价从+4降至0价，该反应中的氧化剂是； (3)与在粉尘的催化下反应生成的化学方程式是2+2； (4)火山爆发产生的二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸再被氧气氧化生成硫酸，则形成酸雨的化学方程式为SO2+H2O═H2SO3、2H2SO3+O2═2H2SO4；随时间的增长，亚硫酸能与氧气反应生成硫酸，酸性增强，则酸雨的减小； (5)一种钾肥的化学式为KCl。 15．（1）浓NaOH溶液；浓硫酸 （2）G→D→E→D→F→H；5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+；气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊 （3）CaSO4+4COCaS+4CO2 （4）CuSO4·H2O 【解析】由实验装置图可知，装置A中浓硫酸与二水草酸晶体共热反应制得一氧化碳、二氧化碳的混合气体，装置B中盛有的浓氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，装置G中一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应得到二氧化硫和二氧化碳混合气体，装置D中盛有的品红溶液用于检验二氧化硫，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，装置D中盛有的品红溶液用于验证二氧化硫完全除去，装置F中盛有的澄清石灰水用于检验二氧化碳，装置H用于收集一氧化碳，防止污染空气，则装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H。 (1)由分析可知，装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳，故答案为：浓NaOH溶液；浓硫酸； (2)①由分析可知，检验一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下反应所得气态产物中有二氧化硫和二氧化碳的装置的连接顺序为C→G→D→E→D→F→H，故答案为：G→D→E→D→F→H； ②由分析可知，装置E中盛有的高锰酸钾溶液用于吸收除去二氧化硫，若E中溶液褪色，说明二氧化硫与高锰酸钾溶液发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+，故答案为：5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+； ③因为二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊，所以要先除去二氧化硫，则能证明有二氧化碳生成的实验依据是气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊，故答案为：气体通过装置E后，再通入装置D，D中的品红溶液不褪色，F中的澄清石灰水变浑浊； (3)由G装置中的固体产物加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，通入硫酸铜溶液有黑色沉淀生成可知一氧化碳与无水硫酸钙高温条件下发生的副反应硫化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2，故答案为：CaSO4+4COCaS+4CO2； (4)由图可知，五水硫酸铜的物质的量为=0.02mol，晶体完全失去结晶水后所得硫酸铜的质量为0.02mol×160g/mol=3.20g，由图可知，固体的质量刚好位于温度在258~650℃之间，说明在113℃胆矾受热分解只失去部分结晶水，由113℃时固体质量为3.56g可知，反应失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g，物质的量为=0.08mo，则失去结晶水的的数目为=4，所以固体产物为CuSO4·H2O，故答案为：CuSO4·H2O。 16．（1） （2） （3）氢氧化钠 （4）； 【解析】(1)在空气、水蒸气的共同作用下，最终被氧化、吸收会形H2SO4随雨水落下，损伤农作物、加快建筑物腐蚀。 (2)用生石灰进行燃煤脱硫生成X，X是，总反应方程式：。 (3)对比前后方案可知，新方案氢氧化钠实现了循环利用，降低了成本，符合资源再利用的原则。 (4)空气中经过管道通入酸性溶液的密闭容器中，发生反应：；依题意，物质的量是200mL×=0.02mol，溶液恰好褪色，则完全反应，根据方程式的系数关系可知，通入的SO2物质的量为0.02mol×=0.05mol，则该空气样品中的含量为=。 17．（1）A；B （2）C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；(强)氧化性 （3）3SO2+3Ba2++2NO+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+(或3SO2+2NO+2H2O=3SO+2NO↑+4H+，Ba2++SO=BaSO4↓) （4）减小；取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀生成，则洗涤干净；反之，则未洗涤干净；已 【解析】由图可知，Y为S元素+4价的氧化物，则Y为SO2，W为S元素+6价的酸，则W为硫酸，Z为S元素为+4价的盐，则为亚硫酸盐。 (1)Z为亚硫酸盐，Z为钠的正盐，在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，则Z为亚硫酸钠，当亚硫酸钠作氧化剂时，亚硫酸钠中S元素的化合价降低，则可被还原为Na2S、S， 故答案为：AB，故答案为：AB； (2)W的浓溶液为浓硫酸，浓硫酸与碳单质在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，该反应中，S元素的化合价由浓硫酸中的+6价降低到SO2中的+4价，体现强氧化性，故答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；(强)氧化性； (3)Y气体为SO2，SO2通入足量的稀硝酸钡溶液中有白色沉淀生成，再滴入稀盐酸，沉淀无明显变化，该沉淀为硫酸钡，则该反应的离子方程式为3SO2+3Ba2++2NO+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+(或3SO2+2NO+2H2O=3SO+2NO↑+4H+，Ba2++SO=BaSO4↓)，故答案为：3SO2+3Ba2++2NO+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+(或3SO2+2NO+2H2O=3SO+2NO↑+4H+，Ba2++SO=BaSO4↓)； (4)①将含N2、O2、CO2、SO2等的空气通入足量氯水，SO2与氯水反应生成盐酸和硫酸两种强酸，所得溶液的酸性增强，pH减小，故答案为：减小； ②若沉淀未洗干净，沉淀表面附着氯离子，检验是否存在氯离子即可说明沉淀是否洗涤干净，检验氯离子常用硝酸银溶液，则具体方法为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀生成，则洗涤干净；反之，则未洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀生成，则洗涤干净；反之，则未洗涤干净； ③，则，，则SO2的含量为，该居民区的空气中SO2的含量已超标，故答案为：已。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$