专题01 不同价态含硫物质的转化关系(重难点讲义)化学沪科版2020必修第一册
2025-10-30
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内容正文:
专题01 不同价态含硫物质的转化关系
1.掌握硫元素常见价态(-2、0、+4、+6)的代表物及其性质,理解通过氧化还原反应实现不同价态硫的相互转化。
2.能够基于“价-类二维图” 设计实验方案,探究含硫物质的转化路径(如H2S→S、SO2→SO42-等)。
3.熟悉工业制硫酸、脱硫技术中的转化原理(如SO2催化氧化为SO3)。
一、不同价态含硫物质的转化关系
1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.构建硫及其化合物转化网络
3.掌握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、碱反应或非氧化还原反应实现的
如:
写出②、③、④反应的化学方程式:
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
注意:(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。
二、自然界中硫的存在和转化
1、自然界中硫的存在
(1)游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中:
①动植物体内:含硫蛋白质等;
②岩层深处和海底的无氧环境中:金属硫化物,如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等;
③地表附近的富氧环境中:硫酸盐,如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等;
④大气中:少量的H2S、SO2、SO3等。
2、自然界中不同价态含硫物质的转化
三、实验探究不同价态含硫物质的转化
(1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
(2)实验设计方案
转化目标(价态变化)
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2→
二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
将H2S和SO2通入水中,生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)
SO2与H2S反应生成单质硫
O2→
O2→H2O4
二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀
二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO
H2O4→O2
浓硫酸、铜片
加热铜片和浓硫酸的混合物,有刺激性气味气体生成
浓硫酸被金属铜还原为SO2
四、不同价态含硫物质的转化的应用
1、硫酸的工业制备
(1)硫酸工业制备的工艺流程
(2)硫酸工业制备中的四个“三”
三步骤
三原料
三反应
三设备
黄铁矿煅烧(造气:二氧化硫的制取和净化)
黄铁矿(或硫黄)
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
沸腾炉
SO2的催化氧化
空气
2SO2+O22SO3
接触室
SO3吸收和硫酸的生成
98.3%的浓硫酸(代替水)
SO3+H2O===H2SO4
吸收塔
【名师提醒】不用水吸收SO3的原因是用水吸收会放出大量的热,形成酸雾,吸收效果差,同时酸雾易腐蚀设备。
2、四种常见的SO2尾气处理方法
方法一:钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
方法三:钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
题型01考查不同价态含硫物质的转化的分析判断
【典例】学习硫及其化合物,可运用物质类别和元素价态二维视角摸型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中不正确的是
A.因b有强还原性,所以不能用d的浓溶液干燥
B.常温下,Fe在d的浓溶液中钝化
C.a和b可发生反应生成单质硫
D.工业生产中,b转化为c的反应在接触室中进行
【变式】下列含硫物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.稀硫酸溶液
D.
【思维建模】中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有
1、硫元素:H2SSO2SO3H2SO4 SSO2SO3H2SO4
2、碳元素:CCOCO2H2CO3
3、钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH
题型02考查实验探究不同价态含硫物质的转化
【典例】探究不同价态含硫物质的转化,下列方案结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
往酸性溶液边振荡边逐滴滴加溶液
产生棕褐色沉淀,臭鸡蛋味气体
生成,部分转化成
B
往溶液边振荡边逐滴滴加酸性溶液
溶液无色,聚光电筒照射有丁达尔现象
部分被氧化成S胶体
C
往溶液加入溶液
产生肉红色浊液
反应生成(肉红色)沉淀
D
往酸性溶液振荡滴加溶液
溶液无色澄清,且不随时间变化
被氧化成
【变式】利用如图所示微型实验装置(两个W形管)探究有关浓硫酸和的性质。下列有关说法错误的是
A.浓硫酸和Cu的反应需要加热
B.W形管的“球泡”可防止液体冲入到后续试剂中
C.酸性溶液褪色体现了的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为浓溶液
题型03考查不同价态含硫物质的转化的应用
【典例】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.工业尾气中的处理:
B.工业制硫酸过程中的物质转化:
C.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D.少量氧气处理H2S的主要反应:2H2S+O22S↓+2H2O
【变式】含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
题型04考查自然界中硫的存在和转化
【典例】硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.火山喷发、森林火灾会产生SO2
B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D.硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应
【变式】硫在自然界中的循环过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源
D.海水中的硫元素主要以形式存在
【思维建模】硫在自然界中的循环主要包括以下几个步骤:
(1)硫的释放:硫的释放主要通过火山喷发、化石燃料燃烧和微生物分解作用。火山喷发会释放大量的硫化氢气体,化石燃料燃烧会产生二氧化硫,微生物分解作用也会释放硫元素。
(2)硫在大气中的转化:大气中的二氧化硫一部分被绿色植物吸收,另一部分与大气中的水结合形成硫酸,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用。
(3)硫在土壤和水体中的转化:土壤和水体中的硫酸盐被生物吸收利用,构成生物细胞和组织(如蛋白质等)。动植物的遗体被微生物分解后,又将硫元素释放到土壤或大气中,形成一个完整的循环回路。
(4)硫在生物体内的循环:植物吸收硫后被动物摄食,硫元素进入动物体,人摄食含硫的植物和动物,硫又进入人体。人和动物的排泄物中含有硫,它们进入土壤,含硫的动、植物体既可能进入土壤,也有形成煤和石油的可能。
(5)硫的最终归宿:地壳、土壤或煤、石油中的硫又会进入大气,形成硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在尘埃作用下被氧化为三氧化硫,溶解在雨水中形成酸雨。
(6)人类活动对硫循环的影响:人类对煤、石油、矿石的开发和利用,释放出更多的二氧化硫,破坏了自然界中硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一,对环境和生态系统造成严重影响。
【巩固训练】
1.(23-24高一下·上海青浦·期中)硫与氧同主族,下列关于硫的叙述中,正确的是
A.硫元素的非金属性较强,故只能以化合态存在于自然界
B.分离黑火药中的、C、,需用、水,并进行过滤操作
C.硫非金属性较强,在与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.硫与铜反应能得到纯净硫化物
2.(23-24高一下·上海·期末)下列有关工业制硫酸的说法正确的是
A.一般以硫磺或硫铁矿为原料 B.鼓入足量空气,原料直接转化为
C.用水吸收,可提高吸收效率 D.从吸收塔循环回接触室的物质只有
3.(23-24高一上·上海·期末)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溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强
C.若g为酸式盐,则它与盐f之间也可能发生反应
D.用e的浓溶液和FeS反应制备a
4.(23-24高一下·湖南·期中)下列关于工业生产硫酸的说法错误的是
A.用浓硫酸吸收三氧化硫,目的是为了防止形成酸雾
B.转化成过程中,提供足量的氧气,可实现的完全转化,提高原料利用率
C.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,确保制备过程绿色环保
D.接触法制硫酸分为三个流程:硫磺或硫铁矿;;
5.(24-25高一下·安徽·月考)硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化,下列说法错误的是
A.图中反应均属于氧化还原反应
B.反应③中每消耗,转移
C.反应⑥可解释硫酸型酸雨形成过程
D.浓可用于干燥气体
6.(2025高一·全国·月考)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为具有强还原性的白色细小结晶状固体,常用作食品抗氧化剂。生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶、脱水制得,基本流程如下图所示。
下列说法正确的是
A.工业制备Na2S2O5的原理为氧化还原反应
B.流程中溶液1溶质的成分为NaHSO3
C.抗氧化时,1mol Na2S2O5可以消除2molO2
D.加入Na2CO3固体、并再次通入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
7.(24-25高一下·广东江门·期中)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溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强
C.试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗
D.c通入溶液中,有沉淀产生
8.(25-26高一上·浙江台州·期末)硫代硫酸钠被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为:,下列说法正确的是
A.是还原剂 B.消耗转移
C.是还原产物 D.被还原
9.(24-25高一下·广东江门·期中)从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种非常有效的方法。下图是硫元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.硫(S)的化学性质比较活泼,能与金属铜反应,生成CuS
B.从化合价分析,既有氧化性又有还原性
C.暴露于空气的水溶液,容易变质生成
D.实验室可用的溶液与反应制备少量
10.(24-25高一下·河南驻马店·月考)自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环,其循环过程如下图所示:
(1)下列说法正确的是___________。
A.火山口产生的气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明其具有漂白性
B.有毒,其含量是空气污染程度指标之一
C.火山口温度过高,附近的单质硫会被直接氧化为
D.过程④中,生物体内少量的和反应生成和,说明具有氧化性
(2)空气中粉尘可能在过程①中起到 作用,收集一定量的酸雨,发现短时间内样品的值一直在 (填“变大”或“变小”),说明其溶质不仅仅是。
(3)微生物的厌氧活动可产生并将其排向大气中,可在空气中被氧化为。
①实验室产生多余的,可用溶液进行吸收,当吸收了过量时,其离子方程式为 。
②的水溶液放置在空气中容易出现黄色浑浊,其变质的化学方程式为 。
③与不能大量共存,在此反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。
(4)与酸反应时生成,与相似,易分解。实验室用过量稀硫酸与颗粒混合,不可能生成的物质是___________。
A. B. C. D.
(5)由于化石能源的开采与使用量的不断增长,直接导致硫循环中的过程___________加剧。
A.① B.② C.③ D.④
【强化训练】
1.(24-25高一下·江西九江·期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生成化肥、农药、染料等。工业上一般以硫磺或其他含硫矿物为原料来制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下,下列说法不正确的是
A.黄铁矿FeS₂在沸腾炉中的反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
B.吸收塔中喷淋的试剂X为水
C.硫磺难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳
D.部分未反应的SO2重新回到接触室的目的是为了提高原料的利用率,减少尾气排放
2.(23-24高一下·上海·月考)盐X和Y酸反应,可放出有气味的气体,跟NaOH溶液反应又得到X,Z氧化的最终产物为W,W溶于水又得到Y,则X和Y是
A.和 B.和 C.和盐酸 D.和盐酸
3.(23-24高一上·上海·月考)将1mol H2S和a mol O2置于一密闭容器中在20℃下进行反应,恢复到原状态,测得容器中含有1.5mol气体,则a的值为
A.2.5 B.2 C.1 D.0.5
4.(23-24高一下·上海·期中)部分含硫化合物的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A.存在c→g的转化 B.c→e→f的转化不会形成酸雨
C.自然界不存在单质b D.a只具有还原性
5.(23-24高一下·新疆·期中)硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。下列判断正确的是
A.硫是活泼的非金属元素,只以化合态存在于自然界中
B.反应①中生成的具有漂白性,因此可使溴水褐色
C.反应①②③④都属于氧化还原反应
D.可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫
6.(23-24高一下·上海·期中)类推是学习化学的一种重要手段,下列类推结论正确的是
选项
客观事实
类推结论
A
将铜片加入足量稀硝酸中,铜片会被溶解
将铜片加入足量稀硫酸中,铜片也会被溶解
B
和溶液反应有黑色沉淀生成
和溶液反应也有黑色沉淀生成
C
氯气能与铁单质化合,生成氯化铁
硫粉与铁粉混合加热生成硫化铁
D
将通入溶液中无明显现象
将通入溶液中也无明显现象
7.(24-25高一上·上海·月考)下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
8.(24-25高一下·上海·期中)自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是_______。
A.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
B.火山口温度过高,附近的单质硫会被O2直接氧化为SO3
C.大气中的SO2会形成酸雨,最终以H2SO4的形式进入地面或海洋
D.酸雨会腐蚀建筑物、导致树木枯萎等
9.(23-24高一下·天津·期中)已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为NH3,则A为硝酸
B.若X为H2S,则A为亚硫酸或者硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③有可能为非氧化还原反应
10.(24-25高一下·北京·月考)以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
根据所学知识,回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价是 。
(2)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是 。
(3)写出SO2催化氧化得到SO3的化学方程式: 。
(4)稀释发烟硫酸配制250mL物质的量浓度为2.0mol·L−1 的稀硫酸,从稀释好的溶液中取出10mL,将其稀释到100mL,稀释后溶液中c(H+)= mol·L−1。
(5)在吸收塔中为什么不用水吸收SO3,请说明原因: 。
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专题01 不同价态含硫物质的转化关系
1.掌握硫元素常见价态(-2、0、+4、+6)的代表物及其性质,理解通过氧化还原反应实现不同价态硫的相互转化。
2.能够基于“价-类二维图” 设计实验方案,探究含硫物质的转化路径(如H2S→S、SO2→SO42-等)。
3.熟悉工业制硫酸、脱硫技术中的转化原理(如SO2催化氧化为SO3)。
一、不同价态含硫物质的转化关系
1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.构建硫及其化合物转化网络
3.掌握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、碱反应或非氧化还原反应实现的
如:
写出②、③、④反应的化学方程式:
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
注意:(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。
二、自然界中硫的存在和转化
1、自然界中硫的存在
(1)游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中:
①动植物体内:含硫蛋白质等;
②岩层深处和海底的无氧环境中:金属硫化物,如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等;
③地表附近的富氧环境中:硫酸盐,如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等;
④大气中:少量的H2S、SO2、SO3等。
2、自然界中不同价态含硫物质的转化
三、实验探究不同价态含硫物质的转化
(1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
(2)实验设计方案
转化目标(价态变化)
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2→
二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
将H2S和SO2通入水中,生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)
SO2与H2S反应生成单质硫
O2→
O2→H2O4
二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀
二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO
H2O4→O2
浓硫酸、铜片
加热铜片和浓硫酸的混合物,有刺激性气味气体生成
浓硫酸被金属铜还原为SO2
四、不同价态含硫物质的转化的应用
1、硫酸的工业制备
(1)硫酸工业制备的工艺流程
(2)硫酸工业制备中的四个“三”
三步骤
三原料
三反应
三设备
黄铁矿煅烧(造气:二氧化硫的制取和净化)
黄铁矿(或硫黄)
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
沸腾炉
SO2的催化氧化
空气
2SO2+O22SO3
接触室
SO3吸收和硫酸的生成
98.3%的浓硫酸(代替水)
SO3+H2O===H2SO4
吸收塔
【名师提醒】不用水吸收SO3的原因是用水吸收会放出大量的热,形成酸雾,吸收效果差,同时酸雾易腐蚀设备。
2、四种常见的SO2尾气处理方法
方法一:钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
方法三:钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
题型01考查不同价态含硫物质的转化的分析判断
【典例】学习硫及其化合物,可运用物质类别和元素价态二维视角摸型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中不正确的是
A.因b有强还原性,所以不能用d的浓溶液干燥
B.常温下,Fe在d的浓溶液中钝化
C.a和b可发生反应生成单质硫
D.工业生产中,b转化为c的反应在接触室中进行
【答案】A
【解析】由图可知,a为H2S,氧化物b为SO2,c为SO3,e为H2SO3,d为H2SO4。A.b为SO2,浓H2SO4具有吸水性,二者之间不发生反应,故浓硫酸可以干燥二氧化硫,故A错误;B.d为H2SO4,常温下,Fe在d的浓溶液中钝化,故B正确;C.a和b可发生反应,即H2S能与SO2反应生成硫,故C正确;D.b为SO2,c为SO3,工业生产中,b转化为c的反应在接触室中进行,故D正确;故答案为A。
【变式】下列含硫物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.稀硫酸溶液
D.
【答案】D
【解析】A.与O2在高温下反应生成SO2,而非SO3,第一步转化无法一步实现,A错误;B.SO2与CaCl2溶液不反应(H2SO3酸性弱于HCl),无法生成CaSO3,B错误;C.稀硫酸与Cu不反应(稀硫酸氧化性弱,需浓硫酸与Cu加热才反应),无法生成SO2,C错误;D.Na2SO3与稀硫酸反应:,生成S;S与Cu加热反应:,两步均能一步实现,D正确;故选D。
【思维建模】中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有
1、硫元素:H2SSO2SO3H2SO4 SSO2SO3H2SO4
2、碳元素:CCOCO2H2CO3
3、钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH
题型02考查实验探究不同价态含硫物质的转化
【典例】探究不同价态含硫物质的转化,下列方案结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
往酸性溶液边振荡边逐滴滴加溶液
产生棕褐色沉淀,臭鸡蛋味气体
生成,部分转化成
B
往溶液边振荡边逐滴滴加酸性溶液
溶液无色,聚光电筒照射有丁达尔现象
部分被氧化成S胶体
C
往溶液加入溶液
产生肉红色浊液
反应生成(肉红色)沉淀
D
往酸性溶液振荡滴加溶液
溶液无色澄清,且不随时间变化
被氧化成
【答案】D
【解析】A.根据实验现象分析,棕褐色沉淀应是的还原产物,臭鸡蛋气味的气体应是,故A正确;B.的量较少,根据实验现象分析,溶液呈无色,说明被还原,那么Na2S被氧化,又因为出现丁达尔现象,说明里面的粒子直径在1~100nm之间,则部分被氧化成S胶体符合题意,故B正确;C.根据实验现象分析,肉红色沉淀应为,故C正确;D.也具有较强还原性,能被继续氧化为SO42-,故D错误;所以答案选D。
【变式】利用如图所示微型实验装置(两个W形管)探究有关浓硫酸和的性质。下列有关说法错误的是
A.浓硫酸和Cu的反应需要加热
B.W形管的“球泡”可防止液体冲入到后续试剂中
C.酸性溶液褪色体现了的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为浓溶液
【答案】C
【解析】A.浓硫酸和Cu加热条件下可发生反应,A正确;B.W形管的“球泡”可容纳一定量的液体,可防止液体冲入到后续试剂中,B正确;C.酸性溶液褪色是因为发生了氧化还原反应,体现了的还原性,C错误;D.干燥管中棉球浸有的试剂X用于吸收尾气,NaOH可以和SO2反应,可为浓溶液,D正确;故选C。
题型03考查不同价态含硫物质的转化的应用
【典例】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.工业尾气中的处理:
B.工业制硫酸过程中的物质转化:
C.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D.少量氧气处理H2S的主要反应:2H2S+O22S↓+2H2O
【答案】D
【解析】A.与CaCl2溶液不能反应生成亚硫酸钙,故A错误;B.工业制硫酸过程中的物质转化:,故B错误;C.向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸,产生单质S和SO2气体,反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4,故C错误;D.少量氧气处理H2S生成单质硫,化学方程式为:2H2S+O22S↓+2H2O,故D正确;答案选D。
【变式】含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D两项正确;根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。答案选C。
题型04考查自然界中硫的存在和转化
【典例】硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.火山喷发、森林火灾会产生SO2
B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D.硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应
【答案】B
【解析】由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2,故A正确;动植物和微生物残体的腐败会产生H2S,H2S燃烧产生SO2,所以氢、氧两种元素参与硫的循环,故B错误;工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,可以减少二氧化硫生成,降低酸雨的形成,故C正确;由图可知:H2S→SO2,有化合价变化,属于氧化还原反应,所以硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应,故D正确,答案选B。
【变式】硫在自然界中的循环过程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源
D.海水中的硫元素主要以形式存在
【答案】D
【解析】A.有些蛋白质中含有S元素,如胰岛素,A正确;B.地壳中常见含有硫元素的物质有:①硫酸盐:重晶石BaSO4、芒硝Na2SO4·10H2O;②硫化物:硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、闪锌矿ZnS等,B正确;C.化石燃料中硫元素燃烧后生成SO2,含硫矿物冶炼会产生大量SO2,C正确;D.由粗盐中含有杂质,知海水中硫酸素主要以硫酸根形式存在,D错误;故答案选D。
【思维建模】硫在自然界中的循环主要包括以下几个步骤:
(1)硫的释放:硫的释放主要通过火山喷发、化石燃料燃烧和微生物分解作用。火山喷发会释放大量的硫化氢气体,化石燃料燃烧会产生二氧化硫,微生物分解作用也会释放硫元素。
(2)硫在大气中的转化:大气中的二氧化硫一部分被绿色植物吸收,另一部分与大气中的水结合形成硫酸,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用。
(3)硫在土壤和水体中的转化:土壤和水体中的硫酸盐被生物吸收利用,构成生物细胞和组织(如蛋白质等)。动植物的遗体被微生物分解后,又将硫元素释放到土壤或大气中,形成一个完整的循环回路。
(4)硫在生物体内的循环:植物吸收硫后被动物摄食,硫元素进入动物体,人摄食含硫的植物和动物,硫又进入人体。人和动物的排泄物中含有硫,它们进入土壤,含硫的动、植物体既可能进入土壤,也有形成煤和石油的可能。
(5)硫的最终归宿:地壳、土壤或煤、石油中的硫又会进入大气,形成硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在尘埃作用下被氧化为三氧化硫,溶解在雨水中形成酸雨。
(6)人类活动对硫循环的影响:人类对煤、石油、矿石的开发和利用,释放出更多的二氧化硫,破坏了自然界中硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一,对环境和生态系统造成严重影响。
【巩固训练】
1.(23-24高一下·上海青浦·期中)硫与氧同主族,下列关于硫的叙述中,正确的是
A.硫元素的非金属性较强,故只能以化合态存在于自然界
B.分离黑火药中的、C、,需用、水,并进行过滤操作
C.硫非金属性较强,在与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.硫与铜反应能得到纯净硫化物
【答案】B
【解析】A.自然界中硫元素可以以游离态形式存在,如火山口处有硫单质,A错误;B.炭、硫不溶于水,KNO3可以溶于水,用水可以分离KNO3,硫易溶于二硫化碳,可用二硫化碳分离炭和硫,分离三者要用到二硫化碳、水以及过滤操作,B正确;C.硫在与金属反应时均作氧化剂,但与非金属反应时不一定是氧化剂,如S+O2SO2中S作还原剂,C错误;D.已知反应2Cu+SCu2S,根据反应方程式可知,1.6g硫与3.2g铜反应时S过量,按铜的质量进行计算,故得到4gCu2S,剩余0.8g硫单质,有可能会燃烧转变为二氧化硫,D错误;故选B。
2.(23-24高一下·上海·期末)下列有关工业制硫酸的说法正确的是
A.一般以硫磺或硫铁矿为原料 B.鼓入足量空气,原料直接转化为
C.用水吸收,可提高吸收效率 D.从吸收塔循环回接触室的物质只有
【答案】A
【解析】A.工业制硫酸过程中,一般将硫磺或硫铁矿为原料在氧气中焙烧生成SO2,A正确;B.鼓入足量空气,硫磺或硫铁矿与氧气反应生成,不能直接得到三氧化硫,B错误;C.用浓硫酸吸收,可提高吸收效率,避免产生酸雾,C错误;D.从吸收塔循环回接触室的物质有,还有氧气,D错误;故选A。
3.(23-24高一上·上海·期末)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溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强
C.若g为酸式盐,则它与盐f之间也可能发生反应
D.用e的浓溶液和FeS反应制备a
【答案】D
【分析】根据化合价以及物质的类别可知:a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含或的盐、g为含或的盐;
【解析】A.a为H2S,与SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反应生成硫单质,A正确;B.d为H2SO3、e为H2SO4,H2SO3具有较强的还原性,在空气久置会被氧气氧化成硫酸,硫酸酸性更强,溶液pH更小,B正确;C.若g为酸式盐,由于硫酸为强酸,硫酸氢盐中会电离出氢离子与或之间也能发生反应生成二氧化硫,C正确;D.浓硫酸具有强氧化性,会氧化硫化氢,不能用浓硫酸和FeS反应制备硫化氢,D错误;故选D。
4.(23-24高一下·湖南·期中)下列关于工业生产硫酸的说法错误的是
A.用浓硫酸吸收三氧化硫,目的是为了防止形成酸雾
B.转化成过程中,提供足量的氧气,可实现的完全转化,提高原料利用率
C.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,确保制备过程绿色环保
D.接触法制硫酸分为三个流程:硫磺或硫铁矿;;
【答案】B
【解析】A.工业生产硫酸的过程中,在吸收塔中用浓硫酸吸收三氧化硫,目的是为了防止形成酸雾,A正确;B.转化成的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为产物,B错误;C.硫酸工业的尾气中含有二氧化硫,必须回收、净化处理,确保制备过程绿色环保,C正确;D.接触法制硫酸分为三个流程,第一步沸腾炉中硫磺或硫铁矿氧化生成二氧化硫,第二步在接触室中二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,第三步吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫制取硫酸,D正确;故选B。
5.(24-25高一下·安徽·月考)硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化,下列说法错误的是
A.图中反应均属于氧化还原反应
B.反应③中每消耗,转移
C.反应⑥可解释硫酸型酸雨形成过程
D.浓可用于干燥气体
【答案】D
【解析】A.图示转化中硫元素化合价均发生了改变,均为氧化还原反应,故A正确;B.反应③为,其中硫元素化合价由-2价升高至+4价,每消耗,转移,故B正确;C.反应⑥若为,可解释硫酸型酸雨形成过程,故C正确;D.浓硫酸能干燥SO2,但会与发生氧化还原反应,不能干燥,故D错误;答案选D。
6.(2025高一·全国·月考)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为具有强还原性的白色细小结晶状固体,常用作食品抗氧化剂。生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶、脱水制得,基本流程如下图所示。
下列说法正确的是
A.工业制备Na2S2O5的原理为氧化还原反应
B.流程中溶液1溶质的成分为NaHSO3
C.抗氧化时,1mol Na2S2O5可以消除2molO2
D.加入Na2CO3固体、并再次通入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
【答案】D
【分析】由流程可知在饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,控制pH=4.1,发生Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,然后加入碳酸钠固体,调节pH=7~8,可生成亚硫酸钠,继续通入二氧化硫调节pH=4.1,可生成过饱和的NaHSO3,同时生成二氧化碳气体,结晶脱水生成Na2S2O5固体。
【解析】A.由分析可知,工业制备Na2S2O5过程中没有元素化合价变化,工业制备Na2S2O5的原理为非氧化还原反应,故A错误;B.溶液1为饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,控制pH=4.1,发生Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,然后加入碳酸钠固体,调节pH=7~8,可生成亚硫酸钠,溶液1溶质的成分为Na2SO3,故B错误;C.Na2S2O5中S的化合价为+4,具有还原性,根据得失电子守恒可知,抗氧化时,1mol Na2S2O5可以消除1mol O2,故C错误;D.由分析可知,加入Na2CO3固体、并再次通入SO2,考虑到后续操作步骤是由NaHSO3过饱和溶液经结晶、脱水制取Na2S2O5,发生这一步需要过饱和的NaHSO3溶液,由此判断,再通入SO2的目的应为:增大NaHSO3浓度,得到NaHSO3过饱和溶液,故D正确;故选D。
7.(24-25高一下·广东江门·期中)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溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强
C.试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗
D.c通入溶液中,有沉淀产生
【答案】D
【分析】根据化合价以及物质的类别可知:a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含SO或HSO的盐、g为含SO或HSO的盐。
【解析】A.a为H2S,与SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反应生成硫单质,A正确;B.d为H2SO3、e为H2SO4,H2SO3具有较强的还原性,在空气久置会被氧气氧化成硫酸,硫酸酸性更强,B正确;C.b为S,单质硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,则试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗,C正确;D.将SO2通入BaCl2溶液中,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,因为弱酸不能制强酸,所以亚硫酸不与氯化钡反应,不能生成亚硫酸钡和盐酸,故没有沉淀产生,D错误;答案选D。
8.(25-26高一上·浙江台州·期末)硫代硫酸钠被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为:,下列说法正确的是
A.是还原剂 B.消耗转移
C.是还原产物 D.被还原
【答案】A
【解析】A.S2O中的S元素化合价从+2升至+6,被氧化,因此S2O是还原剂,A项正确;B.每1mol Cl2参与反应时,Cl的化合价从0降至-1,每个Cl2分子转移2mol e-,因此1mol Cl2转移2mol e-,B项错误;C.是S被氧化后的产物,属于氧化产物,而非还原产物,C项错误;D.H2O中的H和O元素化合价均未变化,H2O既未被氧化也未被还原,D项错误;答案选A。
9.(24-25高一下·广东江门·期中)从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种非常有效的方法。下图是硫元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.硫(S)的化学性质比较活泼,能与金属铜反应,生成CuS
B.从化合价分析,既有氧化性又有还原性
C.暴露于空气的水溶液,容易变质生成
D.实验室可用的溶液与反应制备少量
【答案】A
【分析】由图知,X为S元素+6价的酸,故X为H2SO4,据此回答。
【解析】A.硫为弱氧化剂,与金属铜反应,生成Cu2S,A错误;B.中S为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,B正确;C.水溶液中易被空气中氧气氧化为,X为+6价的酸,即为,C正确;D.X为,实验室可用浓硫酸与反应制备少量,发生的反应为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O,D正确;故选A。
10.(24-25高一下·河南驻马店·月考)自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环,其循环过程如下图所示:
(1)下列说法正确的是___________。
A.火山口产生的气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明其具有漂白性
B.有毒,其含量是空气污染程度指标之一
C.火山口温度过高,附近的单质硫会被直接氧化为
D.过程④中,生物体内少量的和反应生成和,说明具有氧化性
(2)空气中粉尘可能在过程①中起到 作用,收集一定量的酸雨,发现短时间内样品的值一直在 (填“变大”或“变小”),说明其溶质不仅仅是。
(3)微生物的厌氧活动可产生并将其排向大气中,可在空气中被氧化为。
①实验室产生多余的,可用溶液进行吸收,当吸收了过量时,其离子方程式为 。
②的水溶液放置在空气中容易出现黄色浑浊,其变质的化学方程式为 。
③与不能大量共存,在此反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。
(4)与酸反应时生成,与相似,易分解。实验室用过量稀硫酸与颗粒混合,不可能生成的物质是___________。
A. B. C. D.
(5)由于化石能源的开采与使用量的不断增长,直接导致硫循环中的过程___________加剧。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】(1)B (2)催化剂 变小
(3)① ② ③
(4)C (5)A
【解析】(1)A.火山口产生的气体(和)可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,说明气体具有还原性,A错误;B.有毒,是空气污染物之一,其含量是空气污染程度指标之一,B正确;C.单质硫会被直接氧化为,而不能直接氧化为,C错误;D.过程④中,生物体内少量的和反应生成和,即硫元素的化合价升高,说明具有还原性,D错误;故选B。
(2)过程①涉及被氧化生成或,则空气中粉尘可能在过程①中起到催化剂作用,收集一定量的酸雨,因二氧化硫溶于水形成的亚硫酸被氧化为硫酸,导致酸性增强,发现短时间内样品的值一直在变小;
(3)①当吸收了过量时,溶质为,其离子方程式为:;②的水溶液放置在空气中容易出现黄色浑浊,即被空气中的氧气氧化为S,其变质的化学方程式为:;③与不能大量共存,两者会发生反应:,被氧化生成S,被还原生成S,S既是氧化产物又是还原产物,其氧化产物与还原产物的物质的量之比是;
(4)稀硫酸与反应生成和,与相似,易分解,则分解生成和,所以不可能生成的物质是,故选C;
(5)化石能源的开采与使用量的不断增长,导致工厂排放的含硫尾气增多,由图可知,直接导致硫循环中的过程①加剧,故选A。
【强化训练】
1.(24-25高一下·江西九江·期末)硫酸是重要的化工原料,可用于生成化肥、农药、染料等。工业上一般以硫磺或其他含硫矿物为原料来制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下,下列说法不正确的是
A.黄铁矿FeS₂在沸腾炉中的反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
B.吸收塔中喷淋的试剂X为水
C.硫磺难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳
D.部分未反应的SO2重新回到接触室的目的是为了提高原料的利用率,减少尾气排放
【答案】B
【分析】沸腾炉中黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式:4FeS2+11O2 =2Fe2O3+8SO2,接触室中二氧化硫催化剂作用下加热反应生成三氧化硫,吸收塔中三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,得到硫酸。
【解析】A.FeS2和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫,方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,A正确;B.根据分析可知,工业上的X是98.3%的浓硫酸,B错误;C.结合单质硫的物理性质可知,硫磺难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳,C正确;D.二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫的反应为可逆反应,则部分未反应的SO2重新回到接触室的目的是为了提高原料的利用率,减少尾气排放,D正确;故选B。
2.(23-24高一下·上海·月考)盐X和Y酸反应,可放出有气味的气体,跟NaOH溶液反应又得到X,Z氧化的最终产物为W,W溶于水又得到Y,则X和Y是
A.和 B.和 C.和盐酸 D.和盐酸
【答案】B
【解析】A.Na2S和亚硫酸反应生成沉淀S,不能得到气体,不符合物质的转化关系,A项错误;B.Na2SO3和稀H2SO4反应生成SO2气体Z,SO2与过量NaOH反应生成Na2SO3,SO2被氧化得到SO3,SO3溶液水得到H2SO4,B项正确;C.若X和Y为Na2S和盐酸反应,可生成有臭鸡蛋气味的气体Z硫化氢,Z硫化氢与NaOH反应生成硫化钠和水,硫化氢经多步氧化生成W三氧化硫,W三氧化硫与水反应生成硫酸而不是盐酸,C项错误;D.Na2SO3和盐酸反应生成氯化钠、Z二氧化硫,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,二氧化硫氧化生成W为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,不符合物质转化关系,D项错误;答案选B。
3.(23-24高一上·上海·月考)将1mol H2S和a mol O2置于一密闭容器中在20℃下进行反应,恢复到原状态,测得容器中含有1.5mol气体,则a的值为
A.2.5 B.2 C.1 D.0.5
【答案】B
【解析】发生反应,1mol H2S需要0.5mol的O2,完全反应后无气体物质,则反应后容器内1.5mol气体均为O2,则反应前需要O2为1.5+0.5=2mol;故选B。
4.(23-24高一下·上海·期中)部分含硫化合物的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A.存在c→g的转化 B.c→e→f的转化不会形成酸雨
C.自然界不存在单质b D.a只具有还原性
【答案】A
【分析】根据化合价和含硫物质的关系可判断a是H2S,b是S,c是SO2,d是SO3,e是H2SO3,f是H2SO4,g是含有+4价的硫元素的盐,如:亚硫酸盐、亚硫酸氢盐,h是含有+6价的硫元素的盐,如:硫酸盐、硫酸氢盐,据此解答。
【解析】A.与强碱性溶液发生反应可生成亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,比如少量二氧化硫与溶液反应生成,过量二氧化硫与溶液反应生成,故A正确;B.硫酸型酸雨形成的主要途径:①;②,故B错误;C.在火山口附近有S单质存在,故C错误;D.a为,中H为+1价,S为-2价,既具有氧化性又具有还原性,故D错误;故答案选A。
5.(23-24高一下·新疆·期中)硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。下列判断正确的是
A.硫是活泼的非金属元素,只以化合态存在于自然界中
B.反应①中生成的具有漂白性,因此可使溴水褐色
C.反应①②③④都属于氧化还原反应
D.可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫
【答案】D
【解析】A.在火山口存在游离态的硫,故A错误;B. 使溴水褪色,体现还原性,与漂白性无关,故B错误;C.反应②中元素化合价不变,不是氧化还原反应,故C错误;D.硫易溶于CS2,可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫,故D正确;选D。
6.(23-24高一下·上海·期中)类推是学习化学的一种重要手段,下列类推结论正确的是
选项
客观事实
类推结论
A
将铜片加入足量稀硝酸中,铜片会被溶解
将铜片加入足量稀硫酸中,铜片也会被溶解
B
和溶液反应有黑色沉淀生成
和溶液反应也有黑色沉淀生成
C
氯气能与铁单质化合,生成氯化铁
硫粉与铁粉混合加热生成硫化铁
D
将通入溶液中无明显现象
将通入溶液中也无明显现象
【答案】B
【解析】A.稀硝酸氧化性远强于稀硫酸,铜不会被稀硫酸氧化,A错误;B.H2S和Cu2+溶液反应有CuS黑色沉淀生成,该沉淀不溶于盐酸、硫酸,B正确;C.硫粉与铁粉混合加热生成硫化亚铁,C错误;D.酸性条件下,二氧化硫可以被硝酸根氧化生成,所以二氧化硫通入硝酸钡溶液中可呈白色的BaSO4沉淀,D错误;故选B。
7.(24-25高一上·上海·月考)下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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。
8.(24-25高一下·上海·期中)自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是_______。
A.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
B.火山口温度过高,附近的单质硫会被O2直接氧化为SO3
C.大气中的SO2会形成酸雨,最终以H2SO4的形式进入地面或海洋
D.酸雨会腐蚀建筑物、导致树木枯萎等
【答案】B
【解析】A.地壳中的硫元素主要以硫化物和硫酸盐形式存在,符合实际,故A正确;B.单质硫与O2反应生成SO2,而非直接生成SO3,SO2需在催化剂和高温下才能转化为SO3,故B错误;C.SO2形成酸雨后,经氧化最终生成H2SO4,故C正确;D.酸雨的腐蚀性和生态危害符合事实,故D正确;答案选B。
9.(23-24高一下·天津·期中)已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为NH3,则A为硝酸
B.若X为H2S,则A为亚硫酸或者硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③有可能为非氧化还原反应
【答案】C
【解析】A.若X为NH3,则氨气和氧气反应转化为Y:NO,一氧化氮和氧气转化为Z:NO2,二氧化碳和水转化为A:HNO3,符合转化关系,故A正确;B.若X为H2S,氧气少量时,生成硫单质和水,氧气过量时,生成二氧化硫和水,则Y为S或SO2,Z为SO2或SO3,A为亚硫酸或者硫酸,故B正确;C.根据B项分析,若X 为H2S,Y可能为S,Z是SO2、A为亚硫酸,则亚硫酸不能与金属铜反应,故C错误;D.物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变,属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应;结合B选项,SO2、SO3和水的反应为非氧化还原反应,故D正确;故选C。
10.(24-25高一下·北京·月考)以黄铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如图所示:
根据所学知识,回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价是 。
(2)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是 。
(3)写出SO2催化氧化得到SO3的化学方程式: 。
(4)稀释发烟硫酸配制250mL物质的量浓度为2.0mol·L−1 的稀硫酸,从稀释好的溶液中取出10mL,将其稀释到100mL,稀释后溶液中c(H+)= mol·L−1。
(5)在吸收塔中为什么不用水吸收SO3,请说明原因: 。
【答案】(1)-1
(2)增大反应物的接触面积,使反应更充分,加快反应速率
(3)
(4)0.4
(5)SO3与水反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收
【解析】(1)FeS2中铁元素化合价为+2,S元素化合价为-1;
(2)将矿石粉碎便于与氧气充分接触,加快反应速率,使反应更充分;
(3)SO2在催化剂/加热的条件下与氧气反应生成SO3,化学方程式为;
(4)原溶液中的c(H+)为4mol/L,稀释10倍后,c(H+)为0.4 mol/L;
(5)吸收塔中选择98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免因形成酸雾而造成吸收效率下降的问题。
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