专题02 不同价态含硫物质的转化关系-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练(人教版2019必修第二册)
2025-03-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 硫及其化合物 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 含硫化合物之间的转化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.39 MB |
| 发布时间 | 2025-03-05 |
| 更新时间 | 2025-03-12 |
| 作者 | 莫遗 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-03-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50823076.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 不同价态含硫物质的转化关系
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
二、硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
如
①②③④反应的化学方程式分别是:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
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:
如H2S S SO2 SO3
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ 。
【易错提醒】
①同种元素相邻价态的粒子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当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
【例1】(2024·江苏南京·模拟预测)硫及其化合物转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.工业上以硫黄为原料制硫酸转化关系:
B.实验室制备二氧化硫反应:Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
C.工业上用石灰乳吸收SO2转化关系:
D.H2S尾气吸收反应:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
【例2】(2024·广东·三模)“价—类”二维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。下列说法不正确的是
A.向a的溶液中通入c,出现黄色浑浊 B.d是一种二元强酸
C.能用e的浓溶液干燥c气体 D.盐g与盐f之间也可能发生反应
【例3】(2024·湖南·三模)微生物介导的碳氮硫循环耦合如图所示。下列说法错误的是
A.在富氧条件下最终的产物为
B.可作为电子供体进行还原
C.可通过生物固氮作用做氮肥
D.溶液中可能存在:
1.下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
2.在氢硫酸中加入下列物质,不能使溶液酸性增强的是
A. B. C. D.
3.将通入酸性溶液中,溶液由紫色褪至无色。反应结束后,硫元素存在形式合理的是
A. B.S C. D.
4.下列说法在一定条件下可以实现的是
①酸性氧化物与碱反应 ②弱酸与盐溶液反应可生成强酸 ③没有水生成,也没有沉淀和气体生成的复分解反应 ④两种酸溶液充分反应后的溶液呈中性 ⑤有单质参加的非氧化还原反应 ⑥两种含氧化合物反应的产物有气体
A.全部 B.②④⑤⑥ C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
5.下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.有浓硫酸参与的反应都是氧化还原反应
B.硫在足量空气中燃烧生成大量
C.可在葡萄酒中微量添加抑制酒类中细菌生长
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了漂白性
6.硫及其化合物的转化有着重要的应用。下列含硫物质的转化不正确的是
A.用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3:SO2(g)NaHSO3(aq)Na2SO3(aq)
B.工业上制备H2SO4的部分流程:FeS2(s)SO2(g)SO3(g)
C.实验室探究SO2的制备与性质:Na2SO3(s)SO2(g)BaSO4(s)
D.实验室探究浓硫酸的性质:H2SO4(浓)SO2(g)H2SO4(aq)
7.硫(S)元素约占地球总质量的1.9%,广泛分布并循环于大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及地球内部各圈层,硫的单质有等多种分子形态。下列说法不正确的是
A.硫元素是地壳中含量最多的非金属元素
B.互为同素异形体
C.过量煅烧含硫矿石会引起酸雨等环境问题
D.硫元素是人体中必不可少的元素,在蛋白质的合成中有着重要的作用
8.某短周期元素的价—类二维图如图所示,下列说法中错误的是
A.g的浓溶液可以与a或e发生反应生成c
B.b的一种同素异形体具有皇冠形的空间结构
C.d不能使品红溶液褪色
D.工业上实现的转化需要使用催化剂
9.从碲化镉(CdTe)废料中回收碲并制备硫化镉(CdS)的工艺流程如下:
已知:“氧化酸浸”中有和生成。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”中主要的反应为
B.“还原”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.“沉淀”过程中可能有生成
D.“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成
10.下列关于不同价态含硫物质的转化实验中,硫元素的化合价变化合理的是
A.图I:0价→+2价 B.图Ⅱ:0价→+6价
C.图Ⅲ:+4价→+6价 D.图IV:+6价→+4价
11.工业上除去电石渣浆(含CaO)清液中的S2-并制取石膏(CaSO4·2H2O)的常用流程[已知:Mn(OH)2难溶于水,不溶于碱性溶液]如图所示,下列说法错误的是
A.S2-→CaSO4·2H2O的过程,S2-被氧化
B.过程Ⅰ中Mn(OH)2作还原剂,过程Ⅱ中Mn(OH)2为氧化产物
C.过程Ⅱ发生反应的离子方程式为
D.当有1 mol S2-被除去,理论上消耗64 g O2
12.自然界中不同价态硫元素之间的转化如图所示,下列说法错误的是
A.在地球表面附近,由于受氧气和水的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐,如石膏、芒硝等
B.黄铁矿是工业制取硫酸的原料,反应为。SO2既是氧化产物又是还原产物,转移电子的数目为44NA
C.芒硝在浓硫酸中失水的过程体现浓硫酸的吸水性
D.雄黄是中国传统中药材,具有杀菌解毒功效,其结构式为,硫元素为-2价
13.硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a与c、d、e都有可能反应生成b
B.d的电离方程式为
C.盐g与盐f之间也可能发生反应
D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入到和的混合溶液中,有白色沉淀产生
14.硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11.2L SO2中O原子总数为1NA
B.反应②每3mol S参加反应,转移电子数目为2NA
C.标准状况下,反应①每消耗11.2L H2S,生成物中硫原子数目为0.75NA
D.反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目为2NA
15.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.HCl(浓)Cl2FeCl2
B.CaCO3CO2HClO
C.饱和食盐水Cl2漂白粉
D.CaSO3SO2Na2SO4
16.下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向饱和溶液中通入少量气体
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
17.在给定条件下,下列物质间所示转化可以实现的数目是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥稀 ⑦浓 ⑧ ⑨ ⑩
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
18.硫酸钙可用作建筑材料和水泥原料外,也可用作硫酸、漂白粉的生产原料。生产流程如下,下列说法正确的是
A.“高温焙烧”时产生的气体均显酸性
B.漂白粉是纯净物,其成分为
C.“接触室”与“吸收塔”内均发生了化合反应,硫的价态均升高
D.合成甲醇的化学反应为
19.以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.黄铁矿煅烧时中、元素均被氧化
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放
C.若完全转化为硫酸,理论上至少需要的
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,证明烧渣中含
20.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系:
(1)写出指定物质的化学式: , 。
(2)写出由铜和浓硫酸制的化学方程式: ,反应中每生成标准状况下的,转移 电子。
(3)写出与反应的化学方程式: 。
(4)写出将与的混合气体通入水中生成的离子方程式: 。
(5)实验室检验溶液中的所需要的试剂有 (填化学式)。
21.现代工业制备硫酸的过程如下图所示:
(1)在上述硫酸工业制备流程中,涉及硫的哪些价态物质间的相互转化 ?在转化过程中,所起的作用是什么 ?为何最后吸收要用到浓硫酸 ?
(2)接触法制硫酸的三部分装置中发生的主要化学反应是什么 ?废气中含有硫的化合物,这种含硫化合物是什么 ?该化合物在废气中残留的原因是什么 ?
22.某小组设计实验探究铜和浓硫酸的反应,装置如图所示。回答下列问题:
已知:、都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。实验中,铜片完全反应后,观察到烧瓶底部有灰白带黑色固体。
(1)装置中发生的化学反应 。
(2)B装置中浓溴水颜色变浅,则发生反应的离子方程式为 。
(3)为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置代替装置,你认为装置除具有绿色环保的优点外,还具有的优点是 (任写一点)。
(4)实验完毕后,分离中试管里的混合物并探究其成分,将混合物倒入盛有水的烧杯中,搅拌,静置,过滤,得到蓝色溶液和黑色固体。
①黑色固体不可能是 (填标号),判断依据是 。
A. B. C.
②探究该黑色固体成分。
“配制溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和 ;取所配制的溶液于锥形瓶中,加入的溶液恰好完全反应,则X是 (填化学式)。
23.硫代硫酸钠Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中易生成S和SO2。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟此过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,b中反应的化学方程式为 。
(2)c中试剂为 。反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是 (写化学式)。
(3)反应结束后,c中溶液经 、过滤、洗涤、干燥,得到 Na2S2O3。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是 。
(5)Na2S2O3的应用:其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气,硫代硫酸钠被氧化成,反应的离子方程式为 。
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专题02 不同价态含硫物质的转化关系
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
二、硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
如
①②③④反应的化学方程式分别是:
①SO2+H2O ⇌H2SO3
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
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:
如H2S S SO2 SO3
①
②
③;
④;
⑤。
【易错提醒】
①同种元素相邻价态的粒子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当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
【例1】(2024·江苏南京·模拟预测)硫及其化合物转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.工业上以硫黄为原料制硫酸转化关系:
B.实验室制备二氧化硫反应:Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
C.工业上用石灰乳吸收SO2转化关系:
D.H2S尾气吸收反应:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
【答案】A
【解析】A.工业上以硫黄为原料制硫酸转化关系:,A错误;
B.实验室制备二氧化硫反应可以用亚硫酸钠固体与中等浓度的硫酸反应也可以用铜和浓硫酸的反应,用亚硫酸钠固体与中等浓度的硫酸反应方程式:Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O, B正确;
C.工业上用石灰乳吸收SO2生成亚硫酸钙,亚硫酸钙容易被氧化生成硫酸钙,转化关系:,C正确;
D.H2S尾气吸收可用氢氧化钠溶液也可以用硫酸铜溶液,用硫酸铜溶液吸收的反应:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,D正确;
故选A。
【例2】(2024·广东·三模)“价—类”二维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。下列说法不正确的是
A.向a的溶液中通入c,出现黄色浑浊 B.d是一种二元强酸
C.能用e的浓溶液干燥c气体 D.盐g与盐f之间也可能发生反应
【答案】B
【分析】由图可知,a为硫化氢、b为硫单质、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、g为硫酸盐或硫酸氢盐。
【解析】A.氢硫酸溶液与二氧化硫反应生成硫和水,则向氢硫酸溶液中通入二氧化硫,溶液中会出现黄色浑浊,故A正确;
B.亚硫酸在溶液中分步电离,是一种二元弱酸,故B错误;
C.浓硫酸不与二氧化硫反应,能用于干燥二氧化硫气体,故C正确;
D.硫酸氢盐是二元强酸的酸式盐,在溶液中电离出的氢离子能与亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子反应生成二氧化硫和水,故D正确;
故选B。
【例3】(2024·湖南·三模)微生物介导的碳氮硫循环耦合如图所示。下列说法错误的是
A.在富氧条件下最终的产物为
B.可作为电子供体进行还原
C.可通过生物固氮作用做氮肥
D.溶液中可能存在:
【答案】A
【解析】A.在空气中不稳定,易被氧气氧化为,A项错误;
B.由循环图可知,可将还原为,B项正确;
C.通过豆科植物根瘤菌生物固氮转化为化合物,做氨肥,C项正确;
D.一定条件下,和可发生归中反应:,D项正确;
故选:A。
针对本专题涉及到的考点,精选最新重点及压轴试题,对知识点进行巩固练习(20-25题)
1.下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.H2S充分燃烧生成SO2,能通过一步反应实现,故不选A;
B.SO2和水反应生成H2SO3,能通过一步反应实现,故不选B;
C.硫燃烧生成SO2,不能通过一步反应实现,故选C;
D.SO3和水反应生成H2SO4,能通过一步反应实现,故不选D;
选C。
2.在氢硫酸中加入下列物质,不能使溶液酸性增强的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.发生H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,有强酸生成,使溶液酸性增强,A不符合题意;
B.先发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,继续加入生成亚硫酸,亚硫酸酸性强于氢硫酸,则溶液的酸性增强,B不符合题意;
C.发生2H2S+O2=S↓+2H2O反应,溶液由酸性变为中性,则溶液的酸性减弱,C符合题意;
D.发生H2S+Cl2=S↓+2HCl反应,有强酸生成,溶液酸性增强,D不符合题意;
答案选C。
3.将通入酸性溶液中,溶液由紫色褪至无色。反应结束后,硫元素存在形式合理的是
A. B.S C. D.
【答案】A
【详解】酸性溶液具有强氧化性,具有较还原性,将通入酸性溶液中,发生氧化还原反应,被氧化,其中硫元素化合价由+4价升高,S、、中硫元素化合价分别为0价、-2价、+4价,中硫元素化合价为+6价,+6价高于+4价,故答案为:A。
4.下列说法在一定条件下可以实现的是
①酸性氧化物与碱反应 ②弱酸与盐溶液反应可生成强酸 ③没有水生成,也没有沉淀和气体生成的复分解反应 ④两种酸溶液充分反应后的溶液呈中性 ⑤有单质参加的非氧化还原反应 ⑥两种含氧化合物反应的产物有气体
A.全部 B.②④⑤⑥ C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
【答案】A
【详解】①酸性氧化物是能和碱反应生成水和盐的氧化物,如二氧化碳可以和氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,①正确;
②弱酸和盐反应生成更难溶的物质可以实现,如H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,②正确;
③没有水生成,也没有沉淀和气体生成的复分解反应也可以发生,如CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,③正确;
④根据反应2H2S+H2SO3=3H2O+3S↓可知,氢硫酸和亚硫酸溶液充分反应后的溶液体系为中性,④正确;
⑤同素异形体之间的转化属于有单质参加的非氧化还原反应,3O2=2O3,故⑤正确;
⑥反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑和3NO2+H2O=2HNO3+NO是两种氧化物反应产物有气体的反应,故⑥正确;
一定条件下可以实现的是①②③④⑤⑥,故选A。
5.下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.有浓硫酸参与的反应都是氧化还原反应
B.硫在足量空气中燃烧生成大量
C.可在葡萄酒中微量添加抑制酒类中细菌生长
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了漂白性
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠与浓硫酸的反应是酸碱中和反应,无元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,所以有浓硫酸参与的反应不一定是氧化还原反应,A错误;
B.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,B错误;
C.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,少量的二氧化硫对人体健康无害,C正确;
D.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应是氧化还原反应,体现的是SO2的还原性而不是漂白性,D错误;
故选C。
6.硫及其化合物的转化有着重要的应用。下列含硫物质的转化不正确的是
A.用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3:SO2(g)NaHSO3(aq)Na2SO3(aq)
B.工业上制备H2SO4的部分流程:FeS2(s)SO2(g)SO3(g)
C.实验室探究SO2的制备与性质:Na2SO3(s)SO2(g)BaSO4(s)
D.实验室探究浓硫酸的性质:H2SO4(浓)SO2(g)H2SO4(aq)
【答案】A
【详解】A.SO2与过量Na2CO3溶液反应生成Na2SO3而不是NaHSO3,不能实现转化,A错误;
B.煅烧FeS2固体生成SO2气体,SO2气体与O2在催化剂、加热条件下反应生成SO3,B正确;
C.Na2SO3与70%硫酸反应生成SO2,SO2被H2O2氧化成H2SO4,H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,C正确;
D.浓硫酸与Cu在加热条件下反应生成SO2,SO2被酸性高锰酸钾溶液氧化为H2SO4,D正确;
故选A。
7.硫(S)元素约占地球总质量的1.9%,广泛分布并循环于大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及地球内部各圈层,硫的单质有等多种分子形态。下列说法不正确的是
A.硫元素是地壳中含量最多的非金属元素
B.互为同素异形体
C.过量煅烧含硫矿石会引起酸雨等环境问题
D.硫元素是人体中必不可少的元素,在蛋白质的合成中有着重要的作用
【答案】A
【详解】A.O元素是地壳中含量最多的非金属元素,A错误;
B.是由硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.过量煅烧含硫矿石产生大量SO2,二氧化硫排放到空气中与水反应生成亚硫酸,继续氧化生成硫酸,会引起酸雨等环境问题,C正确;
D.蛋白质主要由C、H、N、O元素组成,有些蛋白质还有P、S元素,硫元素在蛋白质的合成中有着重要的作用,D正确;
故选A。
8.某短周期元素的价—类二维图如图所示,下列说法中错误的是
A.g的浓溶液可以与a或e发生反应生成c
B.b的一种同素异形体具有皇冠形的空间结构
C.d不能使品红溶液褪色
D.工业上实现的转化需要使用催化剂
【答案】C
【分析】由价一类二维图知该元素为S。g为,a为,b为S,c为SO2,f为SO3,d为亚硫酸,h为硫酸盐,e为亚硫酸盐。
【详解】A.硫酸的浓溶液可以与或亚硫酸盐发生反应生成SO2,故A正确;
B.b为S单质,S的一种同素异形体具有皇冠形的空间结构,故B正确;
C.d为,可以使品红溶液褪色,故C错误;
D.d为,工业上实现的转化需要催化剂,故D正确。
故选C。
9.从碲化镉(CdTe)废料中回收碲并制备硫化镉(CdS)的工艺流程如下:
已知:“氧化酸浸”中有和生成。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”中主要的反应为
B.“还原”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.“沉淀”过程中可能有生成
D.“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成
【答案】B
【分析】CdTe残渣中加入稀硫酸和过氧化氢,生成和,随后用亚硫酸钠还原产生Te单质,再加盐酸、硫化钠“”沉淀”生成CdS,以此解题。
【详解】A. 结合分析可知,“氧化酸浸”中主要的反应为,A正确;
B. “还原”过程中和亚硫酸钠反应生成单质Te和硫酸钠,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B错误;
C. “沉淀”加入硫化钠和氯化氢,可能生成硫化氢,C正确;
D. 可以和氯化氢反应生成CdCl2,再和硫化钠反应生成CdS,即“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成,D正确;
故选B。
10.下列关于不同价态含硫物质的转化实验中,硫元素的化合价变化合理的是
A.图I:0价→+2价 B.图Ⅱ:0价→+6价
C.图Ⅲ:+4价→+6价 D.图IV:+6价→+4价
【答案】C
【详解】A.铁与硫在加热的条件下反应,生成硫化亚铁,硫元素化合价从0价变为价,A项错误;
B.硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫,硫从0价变为价,B项错误;
C.溶液中通入,发生氧化还原反应,可将硫元素从+4价氧化为+6价,C项正确;
D.加热,硫元素的化合价不变,D项错误;
答案选C。
11.工业上除去电石渣浆(含CaO)清液中的S2-并制取石膏(CaSO4·2H2O)的常用流程[已知:Mn(OH)2难溶于水,不溶于碱性溶液]如图所示,下列说法错误的是
A.S2-→CaSO4·2H2O的过程,S2-被氧化
B.过程Ⅰ中Mn(OH)2作还原剂,过程Ⅱ中Mn(OH)2为氧化产物
C.过程Ⅱ发生反应的离子方程式为
D.当有1 mol S2-被除去,理论上消耗64 g O2
【答案】B
【分析】由流程可知:CaO与MnSO4溶液反应生成Mn(OH)2,通入氧气生成,涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,与S2-反应生成,再与O2反应生成,可用于制备石膏(CaSO4·2H2O),以此解答该题。
【详解】A.S2-中S为-2价,CaSO4·2H2O中S为+6价,由S2-→CaSO4·2H2O的过程中S元素化合价升高,失去电子被氧化,故该过程中S2-被氧化,A正确;
B.在过程Ⅰ中Mn元素化合价由反应前Mn(OH)2中的+2价变为反应后中的+4价,化合价升高,失去电子被氧化,因此Mn(OH)2作还原剂;在过程Ⅱ中Mn元素化合价由反应前中的+4价变为反应后Mn(OH)2中的+2价,化合价降低,得到电子被还原,所以为氧化剂,Mn(OH)2为还原产物,B错误;
C.由流程图可知:在过程Ⅱ中,S2-与、H2O反应产生、Mn(OH)2,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:,C正确;
D.S元素化合价由开始时S2-的-2价变为最后的中的+6价,S元素化合价升高8价,则每有1 mol S2-被氧化除去,会失去8 mol电子;而1 mol O2参加反应会得到4 mol电子,因此若反应过程中转移8 mol电子,消耗O2的物质的量是n(O2)==2 mol,其质量为m(O2)=2 mol×32 g/mol=64 g,D正确;
故合理选项是B。
12.自然界中不同价态硫元素之间的转化如图所示,下列说法错误的是
A.在地球表面附近,由于受氧气和水的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐,如石膏、芒硝等
B.黄铁矿是工业制取硫酸的原料,反应为。SO2既是氧化产物又是还原产物,转移电子的数目为44NA
C.芒硝在浓硫酸中失水的过程体现浓硫酸的吸水性
D.雄黄是中国传统中药材,具有杀菌解毒功效,其结构式为,硫元素为-2价
【答案】B
【详解】A.氧气具有氧化性,受氧气和水的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐,如石膏(CaSO4•2H2O)、芒硝(Na2SO4•10H2O)等,A正确;
B.在反应中硫元素、铁元素化合价升高发生氧化反应生成氧化铁、二氧化硫,氧元素化合价降低生成氧化铁、二氧化硫,故SO2既是氧化产物又是还原产物;氧元素化合价由0变为-2,则每11mol氧气反应中转移电子数为2×2×11=44mol,但是反应消耗氧气的物质的量不知道,无法计算转移电子物质的量,B错误;
C.芒硝在浓硫酸中失水的过程体现浓硫酸的吸水性,使得晶体失去结晶水,C正确;
D.根据雄黄的结构式,硫原子形成2个共价键,可知硫元素的化合价为-2价,D正确;
故选B。
13.硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a与c、d、e都有可能反应生成b
B.d的电离方程式为
C.盐g与盐f之间也可能发生反应
D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入到和的混合溶液中,有白色沉淀产生
【答案】D
【分析】根据硫元素化合价以及物质类别可知,a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含有或的盐、g为含有或的盐。
【详解】A.a为H2S,可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质,故A正确;
B.d是亚硫酸,亚硫酸是二元弱酸,电离方程式为,故B正确;
C.若g为硫酸氢盐,在溶液中可电离出H+,H+可以与或反应生成 SO2和H2O,故C正确;
D.铜与浓硫酸共热产生的气体是SO2, SO2具有还原性,与H2O2会发生氧化还原反应,产生H2SO4,H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀,故D错误;
故本题选D。
14.硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11.2L SO2中O原子总数为1NA
B.反应②每3mol S参加反应,转移电子数目为2NA
C.标准状况下,反应①每消耗11.2L H2S,生成物中硫原子数目为0.75NA
D.反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目为2NA
【答案】C
【详解】A.未指明标准状况,故无法通过体积计算SO2物质的量及O原子总数,A错误;
B.反应②为,每3mol S参加反应,转移电子数目为4NA,B错误;
C.反应①的方程式为,反应中每生成3mol S消耗2mol H2S,标准状况时11.2LH2S的物质的量为0.5mol,故可以生成0.75mol S,生成的硫原子数目为0.75NA,C正确;
D.反应②为,反应的氧化产物为,每生成1mol共转移4mol电子,数目为4NA,D错误;
故答案选C。
15.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.HCl(浓)Cl2FeCl2
B.CaCO3CO2HClO
C.饱和食盐水Cl2漂白粉
D.CaSO3SO2Na2SO4
【答案】B
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,氯气和铁点燃生成氯化铁,A不符合题意;
B.煅烧碳酸钙生成二氧化碳、氧化钙,二氧化碳和次氯酸钠反应生成弱酸次氯酸,B符合题意;
C.电解饱和食盐水生成氯气,氯气和石灰乳反应制取漂白粉,而不是和澄清石灰水反应,C不符合题意;
D.亚硫酸和盐酸生成二氧化硫,二氧化硫和氢氧化钠生成亚硫酸钠,而不是硫酸钠,D不符合题意;
故选B。
16.下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向饱和溶液中通入少量气体
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
【答案】D
【详解】A.硫酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氯化钠和盐酸,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故A不符合题意;
B.饱和硫化氢溶液与少量二氧化硫反应生成硫和水,反应中溶液pH增大,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠溶液与少量硫酸铜溶液反应生成碱式碳酸铜沉淀、硫酸钠、水和二氧化碳,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故C 不符合题意;
D.氢硫酸溶液与氯气反应生成硫和盐酸,反应中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,弱酸氢硫酸转化为强酸盐酸,溶液的pH减小,故D符合题意;
故选D。
17.在给定条件下,下列物质间所示转化可以实现的数目是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥稀 ⑦浓 ⑧ ⑨ ⑩
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【详解】①碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳,①转化可以实现;
②铁和氯气点燃生成氯化铁,②转化不能实现;
③硫和足量氧气点燃生成二氧化硫,③转化可以实现;
④铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫,④转化不能实现;
⑤与氧气高温下生成二氧化硫,⑤转化不能实现;
⑥稀硫酸与蔗糖不能反应生成二氧化硫,⑥转化不能实现;
⑦浓硫酸与铜加热反应生成二氧化硫,⑦转化可以实现;
⑧二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,⑧转化不能实现;
⑨浓盐酸与二氧化锰加热条件下反应生成氯气,⑨转化不能实现;
⑩铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁,⑩转化不能实现;
综上,在给定条件下,①③⑦转化可以实现,故选A。
18.硫酸钙可用作建筑材料和水泥原料外,也可用作硫酸、漂白粉的生产原料。生产流程如下,下列说法正确的是
A.“高温焙烧”时产生的气体均显酸性
B.漂白粉是纯净物,其成分为
C.“接触室”与“吸收塔”内均发生了化合反应,硫的价态均升高
D.合成甲醇的化学反应为
【答案】D
【分析】硫酸钙在焦炭、空气和高温条件下生成CO、SO2、CaO,SO2与氧气在加热和催化剂条件下转化为SO3,SO3和水反应生成H2SO4;CO和H2在催化剂条件下反应生成CH3OH;CaO和水反应生成氢氧化钙,氯气和石灰乳反应生成漂白粉,据此解题。
【详解】A.CO不溶于水,不与碱反应,所以CO不显酸性,A错误;
B.漂白粉主要成分是Ca(ClO)2,还含有CaCl2等物质,因此漂白粉是混合物,B错误;
C.接触室中发生反应2SO2+O2 2SO3,属于化合反应,S元素化合价由+4价升高为+6价,吸收塔中发生SO3+H2O=H2SO4,属于化合反应,但是S元素的化合价没有发生变化,C错误;
D.“催化”中CO和H2合成CH3OH,方程式为,D正确;
故选D。
19.以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.黄铁矿煅烧时中、元素均被氧化
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放
C.若完全转化为硫酸,理论上至少需要的
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,证明烧渣中含
【答案】D
【分析】黄铁矿在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫发生氧化反应生成三氧化硫,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸。
【详解】A.黄铁矿煅烧时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫, 、元素化合价均升高,均均被氧化,故A正确;
B.尾气中含有硫的氧化物,不能直接排放,防止污染空气,故B正确;
C.若FeS2完全转化为硫酸,Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+6,转移15mol电子,理论上至少需要的物质的量为,故C正确;
D.将烧渣加入稀硝酸中溶解,再向溶解液中滴加溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+,由于硝酸具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子。故不能证明烧渣中含,D错误;
答案选D。
20.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系:
(1)写出指定物质的化学式: , 。
(2)写出由铜和浓硫酸制的化学方程式: ,反应中每生成标准状况下的,转移 电子。
(3)写出与反应的化学方程式: 。
(4)写出将与的混合气体通入水中生成的离子方程式: 。
(5)实验室检验溶液中的所需要的试剂有 (填化学式)。
【答案】(1)
(2) 2
(3)
(4)
(5),
【分析】图为含S物质的转化,B为含S的气态氢化物,为,A为S的+6价氧化物,是,与可相互转化,溶于水可生成,溶于水可生成,C为硫酸盐,含,E为亚硫酸盐,含。
【详解】(1)根据分析可知A为,D为;
(2)铜和浓硫酸反应,生成硫酸铜、水和,反应方程式为;根据方程式可知,生成1mol,电子转移2mol,标况下,的物质的量为1mol,即生成1mol,电子转移2mol;
(3)B为,与发生归中反应,方应方程式为;
(4)与的混合气体通入水中,发生氧化还原反应,生成和,反应的离子方程式为;
(5)利用沉淀法检验,向溶液中加入酸化的溶液,如生成不溶于盐酸的白色沉淀,则证明含有,即检验溶液中的,选择和。
21.现代工业制备硫酸的过程如下图所示:
(1)在上述硫酸工业制备流程中,涉及硫的哪些价态物质间的相互转化 ?在转化过程中,所起的作用是什么 ?为何最后吸收要用到浓硫酸 ?
(2)接触法制硫酸的三部分装置中发生的主要化学反应是什么 ?废气中含有硫的化合物,这种含硫化合物是什么 ?该化合物在废气中残留的原因是什么 ?
【答案】(1) 硫元素的化合价由中的价(或单质硫中的0价)升高到二氧化硫中的价,再由二氧化硫中的价升高到三氧化硫中的价,最终三氧化硫与水反应得到硫酸。 转化过程中作氧化剂 最后用浓硫酸吸收的目的是防止在吸收过程中形成酸雾
(2) (或)、 在装置Ⅱ中发生的是可逆反应,且不能溶解在浓硫酸中
【详解】(1)a.硫元素的化合价由中的价(或单质硫中的0价)升高到二氧化硫中的价,再由二氧化硫中的价升高到三氧化硫中的价,最终三氧化硫与水反应得到硫酸;
b.转化过程中作氧化剂;
c.最后用浓硫酸吸收的目的是防止在吸收过程中形成酸雾;
(2)a.主要反应为(或)、;
b.由上述流程分析可知:废气中含有硫的化合物为;
c.在装置Ⅱ中发生的是可逆反应,且不能溶解在浓硫酸中。
22.某小组设计实验探究铜和浓硫酸的反应,装置如图所示。回答下列问题:
已知:、都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。实验中,铜片完全反应后,观察到烧瓶底部有灰白带黑色固体。
(1)装置中发生的化学反应 。
(2)B装置中浓溴水颜色变浅,则发生反应的离子方程式为 。
(3)为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置代替装置,你认为装置除具有绿色环保的优点外,还具有的优点是 (任写一点)。
(4)实验完毕后,分离中试管里的混合物并探究其成分,将混合物倒入盛有水的烧杯中,搅拌,静置,过滤,得到蓝色溶液和黑色固体。
①黑色固体不可能是 (填标号),判断依据是 。
A. B. C.
②探究该黑色固体成分。
“配制溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和 ;取所配制的溶液于锥形瓶中,加入的溶液恰好完全反应,则X是 (填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3)不用加热或节约能源或相对安全,易于控制反应进行等
(4) C 硫酸过量,会与反应 胶头滴管、容量瓶
【分析】装置中铜和浓硫酸加热,生成二氧化硫、水和硫酸铜,B中浓溴水有氧化性,与二氧化硫反应褪色,C中硫化氢有还原性,与二氧化硫反应生成单质硫,氨水呈碱性,吸收未反应的二氧化硫;
【详解】(1)装置中发生的化学反应;
(2)B装置中浓溴水颜色变浅,溴单质与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为;
(3)装置中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,不需要加热,中用分液漏斗添加浓硫酸,除具有绿色环保的优点外,还具有的优点是不用加热或节约能源或相对安全,易于控制反应进行等;
(4)①中的浓硫酸过量,反应后还有硫酸,和不溶于硫酸,而溶于硫酸,综上所述,黑色固体不能为C,因为硫酸过量,会与反应;
②“配制溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和胶头滴管、容量瓶;加O2高温有刺激性气体产生,气体为SO2,加双氧水煮沸最后得到250ml硫酸溶液,取所配制的溶液于锥形瓶中,加入的溶液恰好完全反应,根据关系式,可知250ml硫酸溶液中含物质的量为=0.01mol,根据硫原子守恒,,则固体的摩尔质量为=160g/mol,则X是。
23.硫代硫酸钠Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中易生成S和SO2。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟此过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,b中反应的化学方程式为 。
(2)c中试剂为 。反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是 (写化学式)。
(3)反应结束后,c中溶液经 、过滤、洗涤、干燥,得到 Na2S2O3。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是 。
(5)Na2S2O3的应用:其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气,硫代硫酸钠被氧化成,反应的离子方程式为 。
【答案】(1) 分液漏斗 (或Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+H2O)
(2) 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 S
(3)蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(或蒸发结晶)
(4)若过量,溶液显酸性,产物分解
(5)
【分析】最左侧装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料可以为亚硫酸钠和70%的浓硫酸或浓硫酸和铜单质加热反应;c为Na2S2O3的生成装置;d为尾气吸收装置,吸收二氧化硫等酸性气体,防止污染环境;
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗,b中发生制取二氧化硫的反应,反应为:(或Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+H2O);
(2)c装置为Na2S2O3的生成装置,由反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2可知,c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液。反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清,这是因为SO2具有氧化性,能与硫化钠发生氧化还原反应生成单质S,从而使溶液变混浊,因此反应开始后产生的浑浊物是S;
(3)反应结束后,c中溶液经蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(或蒸发结晶)得到晶体、过滤分离出晶体、洗涤、干燥,得到 Na2S2O3;
(4)根据已知信息,硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中易生成S和SO2,故实验中通入的SO2不能过量,原因是若过量,溶液显酸性,导致产物硫代硫酸钠分解,降低产量;
(5)硫代硫酸钠被氯气氧化成,氯元素化合价由0变为-1、硫元素化合价由+2变为+6,结合电子守恒,反应为:。
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