内容正文:
专题01 不同价态含硫物质的转化关系
建议时间:20分钟
突破一 自然界中硫的存在和转化
1.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
2.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
突破二 不同价态含硫物质的转化关系的推断
3.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
4.硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A.N可由其相应单质直接化合生成
B.X有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色
C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越大
D.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石
5.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
6.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.
7.硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法为 Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列说法中错误的是
A.火山口附近存在游离态的硫
B.碳元素有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体
C.过量H2S气体通入NaOH溶液中可生成Na2S
D.CO2的空间结构为直线形
8.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
9.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
10.利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化过程如图所示,下列说法错误的是
A.反应Ⅰ属于吸热反应
B.生成等物质的量的时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数相同
C.该转化过程中的三个反应都是氧化还原反应
D.“催化歧化”反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为
突破三 实验探究不同价态含硫物质的转化
11.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
12.连二亚硫酸钠()易溶于水,难溶于甲醇,在空气中极易被氧化。甲酸钠法制备的原理为,装置如下图。下列说法中不正确的是
A.用98.3%的代替70%的与粉末反应,能加快反应速率
B.实验开始时应先打开,一段时间后再打开
C.乙中加入甲醇的目的是降低的溶解度,有利于析出
D.装置丙不能用装有碱石灰的干燥管替换
突破四 有关硫及其化合物的无机综合题
13.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
Ⅰ:从下列试剂中选择合适的试剂实现S(+6价)→S(+4价)的转化。
试剂清单:①浓H2SO4;②稀H2SO4;③酸性KMnO4溶液;④Na2SO3溶液;⑤Cu;⑥品红溶液。
(1)写出实现转化的化学方程式: 。
(2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象): 。
Ⅱ:实现硫元素在0价、+2价、+4价之间的转化。
查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液X
(3)ⅰ中加入的物质是 ,该转化说明SO2的类别是 。
(4)写出ⅲ反应的离子方程式: 。
建议时间:15分钟
1.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
2.下列离子方程式书写正确的是
A.铁粉溶于过量稀硝酸:
B.将通入溶液中:
C.过量通入溶液中:
D.氯化铁溶液中通入:
3.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
4.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示:
结合工业制硫酸的原理示意图,下列说法正确的是
A.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
B.过量的硫与铁反应生成,表现了硫单质的氧化性
C.与过量氧气充分反应,转移的电子数为0.2 NA
D.工业上的X是98.3%的浓硫酸
5.工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是
A.碱性条件下,氧化性:
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
C.将1mol转化为理论上消耗的体积为44.8L
D.该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应
6.按如图装置,进行实验,下列说法错误的是
A.Ⅰ、Ⅲ中试管内溶液均出现混浊
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的漂白性
C.改变Ⅰ烧杯中水的温度可用于探究温度对反应速率的影响
D.在Ⅰ和Ⅳ试管中,都发生氧化还原反应
7.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
8.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是
A.过程①中,生成的反应为
B.过程②中,作氧化剂
C.过程③中,各元素化合价均未改变
D.回收的总反应为
9.有一瓶可能部分被氧化的溶液,某同学取少量此溶液,滴入溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,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.已部分被空气中的氧气氧化
B.加入溶液后,生成的沉淀中一定含有
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是
D.此实验能确定是否部分被氧化
10.油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ和反应Ⅱ的还原产物均只有1种
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的∶Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol 转移的电子数之比为3∶7
11.研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题。
(1)下图为硫酸铜的制备和转化关系(反应条件略去):
①“曾青得铁则化为铜”体现了我国古代湿法炼铜的原理,其中的反应有:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,由此可知铁比铜的金属活动性 (选填写“强”或“弱”);
②为验证铜和浓硫酸反应生成的气体,将气体通入品红溶液,观察到的现象是 。
③由上图可知,制备硫酸铜可以用途径甲(反应Ⅰ)或途径乙(反应Ⅱ+Ⅲ),从环保角度考虑,应选择途径 (选填“甲”或“乙”),理由是 。
(2)用下图所示装置制备纯净的SO2(同时生成一种正盐),请写出发生装置中反应的化学方程式为 ,装置的连接顺序为: a → → e ( 按气流方向,用小写字母表示 ),碱石灰的主要作用为 。
建议时间:5分钟
1.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备
2.(2025·河北卷)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是
A.电石与饱和NaCl溶液 B.固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl D.固体与水
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专题01 不同价态含硫物质的转化关系
建议时间:20分钟
突破一 自然界中硫的存在和转化
1.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。
2.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。
突破二 不同价态含硫物质的转化关系的推断
3.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
【答案】D
【解析】A.SO2有毒,但含量在规定范围内对人体是无害的,A正确;B.二氧化硫具有还原性,具有抗氧化的作用,B正确;C.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体的溶解度减小,从而使部分SO2从酒中逸出,且二氧化硫溶液被空气中氧气氧化,故可以减少其中SO2的含量,C正确;D.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,D错误;故选D。
4.硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是
A.N可由其相应单质直接化合生成
B.X有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色
C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越大
D.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石
【答案】D
【分析】X是S的+4价氧化物,X是SO2;Y是S的+6价氧化物,Y是SO3;Z是S的+6价含氧酸,Z是H2SO4;M是S的+6价含氧酸铜盐,M是CuSO4;H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀,N是CuS;
【解析】A.Cu和S反应生成Cu2S,CuS不能由其相应单质直接化合生成,A错误;
B.SO2不能使指示剂褪色,SO2和水反应生成亚硫酸,SO2能使石蕊试液变红,B错误;C.浓硫酸与铁反应时,铁发生钝化,C错误;D.在煤中添加石灰石,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙,可以减少SO2的排放,D正确;故选D。
5.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。
6.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。
7.硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法为 Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列说法中错误的是
A.火山口附近存在游离态的硫
B.碳元素有金刚石、石墨、C60等多种同素异形体
C.过量H2S气体通入NaOH溶液中可生成Na2S
D.CO2的空间结构为直线形
【答案】C
【解析】A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,A正确;B.金刚石、石墨、C60是由碳元素构成的结构不同的单质,都是碳元素的同素异形体,B正确;C.过量H2S气体通入NaOH溶液中生成的是NaHS,少量H2S才生成Na2S,C错误;D.CO2的三个原子在一条直线上,空间结构为直线形,D正确。;故选C。
8.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。
9.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。
10.利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化过程如图所示,下列说法错误的是
A.反应Ⅰ属于吸热反应
B.生成等物质的量的时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数相同
C.该转化过程中的三个反应都是氧化还原反应
D.“催化歧化”反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为
【答案】BD
【来源】山东省济宁市育才中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷
【解析】A.反应Ⅰ吸收热能发生分解反应生产氧气、二氧化硫、水,属于吸热反应,A正确;
B.反应Ⅰ硫酸发生分解反应生产氧气、二氧化硫、水:;二氧化硫和水发生歧化反应生成硫酸和硫单质,电子转移为;故生成等物质的量的时,反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同,B错误;
C.该转化过程中的三个反应中都存在氧、硫元素化合价的改变,都是氧化还原反应,C正确;
D.结合B分析可知,“催化歧化”反应中3分子二氧化硫中1分子的硫元素化合价降低为氧化剂、2分子的硫元素化合价升高为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,D错误;
故选BD。
突破三 实验探究不同价态含硫物质的转化
11.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。
12.连二亚硫酸钠()易溶于水,难溶于甲醇,在空气中极易被氧化。甲酸钠法制备的原理为,装置如下图。下列说法中不正确的是
A.用98.3%的代替70%的与粉末反应,能加快反应速率
B.实验开始时应先打开,一段时间后再打开
C.乙中加入甲醇的目的是降低的溶解度,有利于析出
D.装置丙不能用装有碱石灰的干燥管替换
【答案】A
【分析】甲中生成SO2,进入乙装置中生成Na2S2O4,连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水,难溶于甲醇,加入甲醇的目的是降低Na2S2O4的溶解度,有利于Na2S2O4的析出。
【解析】A.98.3%的难电离,不能使反应速率加快,A项错误;B.已知Na2S2O4在空气中极易被氧化,实验开始时应先打开,生成SO2将空气排尽,一段时间后再打开,B项正确;C.Na2S2O4难溶于甲醇,加入甲醇的目的是降低Na2S2O4的溶解度,有利于Na2S2O4析出,C项正确;D.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水,难溶于甲醇,在空气极易被氧化,用装有碱石灰的干燥管替换后无法隔绝氧气,容易导致连二亚硫酸钠(Na2S2O4)氧化,D项正确;故选A。
突破四 有关硫及其化合物的无机综合题
13.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
Ⅰ:从下列试剂中选择合适的试剂实现S(+6价)→S(+4价)的转化。
试剂清单:①浓H2SO4;②稀H2SO4;③酸性KMnO4溶液;④Na2SO3溶液;⑤Cu;⑥品红溶液。
(1)写出实现转化的化学方程式: 。
(2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象): 。
Ⅱ:实现硫元素在0价、+2价、+4价之间的转化。
查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液X
(3)ⅰ中加入的物质是 ,该转化说明SO2的类别是 。
(4)写出ⅲ反应的离子方程式: 。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
(3)NaOH溶液 酸性氧化物
(4)2H++=S↓+SO2↑+H2O
【解析】(1)实现S(+6价)→S(+4价)的转化,即S(+6价)为氧化剂,S(+4价)为还原产物,需要加入还原剂,根据试剂清单,结合物质性质分析,能符合转化过程的为Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)要证明实现了该转化,只需要证明产生了二氧化硫,结合二氧化硫的漂白性,可将反应后产生的气体通入品红溶液中,若溶液褪色,即证明实现了上述转化;
(3)二氧化硫转变为亚硫酸钠过程中硫元素没有发生化合价变化,完成该转化过程可将二氧化硫通入氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠;说明SO2是酸性氧化物,能与碱反应生成对应的盐和水;
(4)根据题干信息,+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应,即发生歧化反应,,+2价的硫化合价既升高又降低,反应的离子方程式为:2H++=S↓+SO2↑+H2O。
建议时间:15分钟
1.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。
2.下列离子方程式书写正确的是
A.铁粉溶于过量稀硝酸:
B.将通入溶液中:
C.过量通入溶液中:
D.氯化铁溶液中通入:
【答案】D
【解析】A.稀硝酸具有强氧化性,铁粉与过量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为Fe+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,A项错误;
B.SO2与BaCl2溶液不反应,B项错误;
C.SO2具有氧化性,S2-具有还原性,,C项错误;
D.SO2将Fe3+还原成Fe2+,D项正确;
答案选D。
3.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。
4.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示:
结合工业制硫酸的原理示意图,下列说法正确的是
A.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
B.过量的硫与铁反应生成,表现了硫单质的氧化性
C.与过量氧气充分反应,转移的电子数为0.2 NA
D.工业上的X是98.3%的浓硫酸
【答案】D
【分析】硫磺或硫铁矿燃烧生产二氧化硫,二氧化硫在加热催化剂条件下,生成三氧化硫,三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,得到硫酸。
【解析】A.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧,也生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故A项错误;
B.硫的氧化性不能将铁氧化成,只能生成FeS,故B项错误;
C.SO2与氧气反应是一个可逆反应,不完全转化,化学方程式为:,6.4g(0.1mol)SO2完全转化,转移电子0.2mol,可逆反应不能完全转化,故转移电子数小于0.2 NA,故C项错误;
D.根据分析可知,工业上的X是98.3%的浓硫酸,故D项正确;
故本题选D。
5.工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是
A.碱性条件下,氧化性:
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
C.将1mol转化为理论上消耗的体积为44.8L
D.该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应
【答案】B
【来源】山东省实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题
【分析】与溶液反应生成,溶液呈碱性,过程I中被氧化得到,过程II则可以氧化得到,自身被还原生成,循环利用,最后被氧化得到,得到硫酸盐。
【解析】A.据分析,被氧化得到,是氧化剂,是氧化产物;可以氧化得到,是氧化剂,是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,则有氧化性:,A项错误;
B.据分析,过程Ⅱ中,可以氧化得到,自身被还原生成,根据氧化还原规律配平可得离子方程式为:,B项正确;
C.未说明标准状况,C项错误;
D.该过程中与溶液反应生成的反应是非氧化还原反应,其余反应均是氧化还原反应,D项错误;
故选B。
6.按如图装置,进行实验,下列说法错误的是
A.Ⅰ、Ⅲ中试管内溶液均出现混浊
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现的漂白性
C.改变Ⅰ烧杯中水的温度可用于探究温度对反应速率的影响
D.在Ⅰ和Ⅳ试管中,都发生氧化还原反应
【答案】D
【分析】Ⅰ中发生反应+2H+=S↓+SO2↑+H2O,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。
【解析】A.由分析,Ⅰ、Ⅲ中试管内反应均有硫单质生成,溶液出现浑浊,A正确;
B.I中SO2进入Ⅱ中,使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B正确;
C.改变Ⅰ烧杯中水的温度,根据产生气体和后续装置中现象出现的快慢可用于探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.SO2进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色,生成亚硫酸钠,反应是酸碱反应,和氧化还原无关,D错误;
故选D。
7.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。
8.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是
A.过程①中,生成的反应为
B.过程②中,作氧化剂
C.过程③中,各元素化合价均未改变
D.回收的总反应为
【答案】AC
【来源】山东省济宁市曲阜市2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题
【解析】A.过程①中,发生复分解反应,生成CuS的反应为,,A错误;
B.过程②中,S元素化合价升高,具有还原性,则Fe3+为氧化剂,B正确;
C.过程③中,氧气是氧化剂,Fe2+是还原剂,O元素和Fe元素化合价发生变化,C错误;
D.根据转化关系图可判断回收S的总反应为,D正确;
故选:AC。
9.有一瓶可能部分被氧化的溶液,某同学取少量此溶液,滴入溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,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.已部分被空气中的氧气氧化
B.加入溶液后,生成的沉淀中一定含有
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是
D.此实验能确定是否部分被氧化
【答案】C
【分析】亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,加入稀硫酸,亚硫酸钡可与硫酸反应生成硫酸钡、二氧化硫和水,无法确定亚硫酸钠是否被氧化。
【解析】A.由分析可知,无法确定亚硫酸钠是否被部分氧化,A错误;B.若亚硫酸钠未被氧化,则加入氯化钡溶液后,生成的沉淀为亚硫酸钡,B错误;C.由分析可知,加入稀硫酸后白色沉淀一定是硫酸钡,可能是BaSO3,C正确;D.由分析可知,此实验不能确定亚硫酸钠是否被部分氧化,D错误;答案选C。
10.油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ和反应Ⅱ的还原产物均只有1种
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的∶Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol 转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【解析】A.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,均为氧气被还原,故还原产物都是两种,A错误;B.中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;D.中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7,D正确;故选D。
11.研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题。
(1)下图为硫酸铜的制备和转化关系(反应条件略去):
①“曾青得铁则化为铜”体现了我国古代湿法炼铜的原理,其中的反应有:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,由此可知铁比铜的金属活动性 (选填写“强”或“弱”);
②为验证铜和浓硫酸反应生成的气体,将气体通入品红溶液,观察到的现象是 。
③由上图可知,制备硫酸铜可以用途径甲(反应Ⅰ)或途径乙(反应Ⅱ+Ⅲ),从环保角度考虑,应选择途径 (选填“甲”或“乙”),理由是 。
(2)用下图所示装置制备纯净的SO2(同时生成一种正盐),请写出发生装置中反应的化学方程式为 ,装置的连接顺序为: a → → e ( 按气流方向,用小写字母表示 ),碱石灰的主要作用为 。
【答案】(1) 强 红色溶液褪色 乙 途径甲产生的SO2气体污染空气
(2)2NaHSO3+H₂SO4(浓)= Na2SO4+2SO2↑+2H2O b→c→g→f→d 防止空气中水分进入或吸收空气中水分
【解析】(1)①活动性较强金属能把活动性较差金属从其盐溶液中置换出来,Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,由此可知铁比铜的金属活动性强;
②铜和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫、水,二氧化硫能使品红溶液褪色,为验证铜和浓硫酸反应生成的气体,将气体通入品红溶液,观察到的现象是红色溶液褪色;
③铜和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫、水,二氧化硫有毒,污染空气,从环保角度考虑,应选择途径乙。
(2)70%浓硫酸与NaHSO3反应制备SO2,根据得失电子守恒可知NaHSO3和H2SO4的系数比为2:1,再结合原子守恒可得化学方程式为2NaHSO3+H₂SO4(浓)= Na2SO4+2SO2↑+2H2O;制备流程为先用70%浓硫酸与NaHSO3反应制备SO2,用浓硫酸干燥SO2后收集SO2,装置最后连接碱石灰,目的是为了防止空气中水分进入,因此装置的连接顺序为a→b→c→g→f→d→e;碱石灰的主要作用为防止空气中水分进入或吸收空气中水分。
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1.(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.反应需要在强酸性条件下进行 D.Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【解析】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;
B.含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体,溶液颜色发生变化,B正确;
C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;
D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;
答案选C。
2.(2025·河北卷)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是
A.电石与饱和NaCl溶液 B.固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl D.固体与水
【答案】C
【解析】A.电石与饱和NaCl溶液反应制备,中含有不饱和键,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,A不符合题意;
B.固体与 70%的浓反应制备,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,B不符合题意;
C.大理石与稀HCl反应制备,不可使酸性溶液褪色,不能完成相应气体的检验,检验通常用澄清的石灰水,C符合题意;
D.固体遇水水解生成和,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,D不符合题意;
故选C。
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