第五章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学必修第二册练习手册（人教版）

N 高中化学必修第二册（人教版） 实验活动5不同价 1.下列化合物不能由单质直接化合生成的是 A.SO; B.FeS C.Cu2S D.CuCl2 2.几种含硫物质的转化如下所示（部分产物 可能略去)。下列说法错误的是() SO2NaSO,溶液②NaSO4溶液 A.X可以是NaCO3溶液 B.Y一定是O2 C.反应①的离子方程式可能为SO+2OH一 SO号+HO D.SO2、Na2SO3都能使酸性高锰酸钾溶液 褪色 3.硫黄在空气中燃烧生成气体甲；将甲溶于 水得溶液乙；向乙溶液中滴加溴水时溴水 褪色，乙变为丙；在丙中加人硫化钠又生 成气体丁；把丁通入乙得沉淀戊。物质 甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，它 们依次是() A.SO3、HSO4、HSO3、HS、S B.SO2、H2SO3、HSO4、HS、S C.SO2、HSO3、HSO4、H2S、SO3 D.SO2、HSO3、HS、HSO4、NaS2O3 4.某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转 化，请回答下列问题： (1)请帮他们完成以下实验报告： 实验目的：探究三种价态(0、+4、 +6)硫元素间的相互转化。 选用试剂：硫黄、浓硫酸、二氧化 硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。 (24)练 态含硫物质的转化 实验记录（画线部分不必填写）： 结论（用 实验 预期的 实验 编号 选择的试剂 化学方程 转化 现象 式表示) ① S→S0, 硫黄、氧气 ② 二氧化硫 S02→S 硫化氢 S02→ 二氧化硫、 氣水 ③ HSO 氯水 褪色 浓硫酸→ ④ S02 问题讨论：从三种价态(0、+4、+6) 硫元素间的相互转化还可得到规律： 当硫元素处于最低价时只有 性，处于最高价时只有 性， 处于中间价时既有 性，又有 性。 (2)根据以上规律判断，下列物质中既有 氧化性，又有还原性的有 (填字母)。 A.Cl B.Na C.Na'D.CI E.SO, 5.亚硫酸钠(NaSO3)是一种重要的化工产 品，常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。 为探究NaSO3的性质，进行了如下实验。 [性质预测] (1)Na2SO,中硫元素的化合价是 属于S元素的中间价态，既具有氧 化性，又具有还原性。 [实验验证] 实验 实验试剂X 实验现象 」实验试剂X 序号 : 酸性KMnO,紫红色褪去， 溶液、稀硫酸 变为无色 国八Nas0,溶液 NaS溶液、稀 硫酸 资料：酸性条件下，KMnO4被还原为无 色的Mn+。 [分析解释] (2)实验中，反应的离子方程式是 (3)实验ⅱ中，能说明NaS在酸性条件 下被氧化的实验现象是 「继续探究] (4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得 出“NaSO,具有氧化性” 第五章化工生产中的重要非金属元素。 ①对淡黄色浑浊产生的原因作出如下 假设： 假设a:酸性溶液中的SO?具有氧 化性，可产生S; 假设b:空气中存在O2,在酸性条 件下，由于 (用离子方程式表示)，可产生S: 假设℃：酸性溶液中的SO?具有氧 化性，可产生S。 ②设计实验iⅲ证实了假设a和b不是 产生S的主要原因。 实验ii:向NaS溶液中加入 (填试剂名称)，产生有臭鸡 蛋气味的气体，溶液未变浑浊。 (5)结合实验ⅱ和ⅲ，用离子方程式解释 实验ⅱ中产生淡黄色浑浊的原因： 练(25高中化学必修第三册（人教版） 【解析】(1)石英砂与焦炭在高温下反应制备粗硅 的化学方程式为Si0,+2C商温Si+2C0↑；石英砂和焦炭 生成SiC的化学方程式为Si0,+3C商温SiC+2C0↑，氧 化剂和还原剂的物质的量之比为1：2。 (2)SHCL极易水解，反应产生的氢气与氧气反应 易发生爆炸，并且硅也与O,反应，因此整个操作流程 都需隔绝空气。 (3)根据题意，SiHCl极易发生水解反应生成H2, 同时反应产生HC1、H,SiO3,则SiHCI.水解的化学方程 式为SiHCI+3H,O=H2↑+HSiO3↓+3HCI。 (4)还原炉中SiHCI,与H2反应生成硅单质，化学 方程式为SiHCIa+H,=Si+3HCL,根据流程转化分析可知 上述操作流程中可以循环利用的物质是H2、HC1。 >m实验活动4用化学沉淀法去除粗 盐中的杂质离子 1.B【解析】粗盐的提纯：主要是将Ca2+、Mg2+ SO:及泥沙去除，应该先加过量NaOH溶液除去Mg2+, 再加过量BaCl2溶液除去硫酸根离子，再加过量NaCO, 溶液除去钙离子和多余的钡离子，过滤时将沉淀和泥沙 一并除去，最后再加适量盐酸，除去多余的氢氧根和碳 酸根。 2.D【解】由流程可知，先加NaOH溶液可除去 Cu+,过滤后再加的试剂a为BaC2溶液，需过量，保 证完全除去SO，试剂b为Na,CO,溶液，可除去过量 钡离子，发生反应的离子方程式为Ba+CO=BaCO↓， 过滤，向滤液中加入的试剂C为盐酸，可除去CO?、 OH,得到NaCI溶液，A、B、C正确；溶液C中除含 有Na、C、CO外还有OH,D错误。 3.B【解析】将Ca2*、Mg+、SO除去，应该先加过 量NaOH溶液除去Mg2+,后加过量BaCl2溶液除去硫酸 根离子，再加过量NaCO,溶液除去钙离子和多余的钡 离子。 4.D【解析】向200mL溶液加入BaCl2溶液后，得 干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量 为4.66g。由此可知，4.66g沉淀为硫酸钡，溶解于盐 酸的7.88g沉淀为碳酸钡，所以溶液中一定有CO和 SO,n(SO)=n(BaSO)=0.02 mol,n(CO)=n(BaCO3) =0.04mol,c(S0)=0.1mol-L,c(C0号)=0.2mol-L。 溶液中一定没有Ba+。根据电荷守恒，溶液中一定有 Na,无法确定是否有CI,所以c(Na)≥2[c(SO)+ c(CO号)=0.6mol.L1。综上所述，D错误。 48 5.(1)过滤(2)NaCO3HCI(3)BaCO3+ 2HCl=BaCL2+H,0+CO2↑(4)不能应该在操作②的 滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 【解析】分离NaC和BaCl2两种固体混合物，可先 加水溶解，然后加人过量Na,CO,溶液使BaCl2转化为沉 淀，过滤得到的沉淀A(BaCO3)经洗涤后加人盐酸可 生成BaC2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体 BaCl2;操作②所得滤液为NaCl和过量Na,CO,的混合 溶液，蒸发结晶得到固体C为NaCl和NaCO3,应先加 入过量盐酸除去过量NaCO3后再制得NaCI。 6.(1)漏斗、玻璃棒蒸发结晶(2)B2H+ CO=CO2↑+H,O(3)①稀盐酸②NaSO4溶液 ③猜想1不成立④有白色沉淀生成(4)甲同学制 得的NaCI晶体中含有SO ●“实验活动5不同价态含疏物质的 转化 1.A【解析】S与氧气反应生成SO2,二氧化硫再催 化氧化生成SO,A符合题意；Fe与S反应生成FeS, B不符合题意；Cu与S反应生成CuS,C不符合题意； Cu与氯气直接化合生成CuCl2,D不符合题意。 2.B【解析】亚硫酸的酸性大于碳酸，SO2和NaCO, 溶液反应生成NaSO3和CO2,A正确；NaSO3→NaSO4 发生氧化反应，Y可以是O2、HO2等氧化剂，B错误； 若X是氢氧化钠，反应①的离子方程式为SO2+2OH SO+H,0,C正确；SO2、NaSO中S元素的化合价为 +4,具有还原性，所以都能使酸性高锰酸钾溶液褪色， D正确。 3.B【解析】题干中描述的关系依次为S+O,燃 SO2;SO2+H2O-H2SO3;H2O+H2SO3+Br2-2HBr+H2SO4; Na,S+H,SO,=NaSO4+HS↑；2HS+H,SO,=3S↓+3H,O。 则甲、乙、丙、丁、戊依次为SO2、HSO、HSO4、 HS、S,故选B。 4.(1)①蓝紫色火焰②SO2+2H,S一3S+2HO ③SO2+C12+2H,0=HSO4+2HC1④铜片、浓硫酸Cu+ 2H,S0,(浓)△CuS04+SO2↑+2H,0还原氧化氧 化（或还原）还原（或氧化）(2)AE 【解析】(1)①硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火 焰；②SO2具有弱氧化性，可氧化HS中-2价的硫元 素：SO+2HS=3S+2H,0;③S02具有较强还原性，可 被CL,氧化：SO2+Cl2+2H,O=HSO4+2HC1;④浓硫酸具 有强氧化性，可被Cu还原生成SO2。(2)C2中氯元素 为0价，处于中间价态：SO2中硫元素为+4价，处于中 间价态，因而C2和S02既有氧化性，又有还原性。 5.(1)+4(2)6H*+5S0号+2Mn0=5S02+2Mn2+ 3HO(3)加入NaS溶液，无明显现象；再加人稀硫 酸，产生淡黄色浑浊(4)①4H+2S2+0,=2S↓+2H,0 ②稀硫酸(5)6H+S0+2S2=3S↓+3H,0 【解析】(I)NaSO,中氧元素为-2价，钠元素为+l 价，故硫元素的化合价是+4。 (2)由资料可知，酸性条件下，KMnO4被还原为无 色的Mn+,Na,SO,与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程 式为6H+5S03+2MnO=5SO+2Mn2+3H0。 (3)向NaSO,溶液中加入NaS溶液，无明显现象； 再加人稀硫酸，产生淡黄色浑浊，生成S,说明NaS在 酸性条件下被氧化。 (4)①空气中存在O2,在酸性条件下，反应的离子 方程式为4H+2S-+0,=2S↓+2H,0。②实验i:向NaS 溶液中加人稀硫酸，产生有臭鸡蛋气味的气体(HS), 溶液未变浑浊，说明没有S生成，稀硫酸可以提供假设 a的SO和H,提供b中的H。 (5)实验ⅲ证实了假设a和b不是产生S的主要原 因，实验iⅱ中NaSO,和NaS反应生成S,离子方程式 为6H+S0O3+2S2=3S↓+3H20。 >“思维创新 1.A 2.C【解析】固体NH,CI与熟石灰加热制NH需要 使用固固加热制气装置。 3.B【解析】用蒸馏水吸收SO,易形成酸雾，降 低吸收效率，B错误。 4.B【解析】PO5为酸性氧化物，NH3为碱性气体， 两者可以发生反应，故不可以用PO5干燥NH3,B不能 达到预期目的。 5.B【解析】NO无法与水发生化学反应，B错误。 6.A 7.C【解析】石英的主要成分是SiO2,C错误。 8.C【解析】浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的 H原子和O原子按2：1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫 酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A正确：浓硫 酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C+2HSO4(浓) △C02↑+2S0,↑+2H,0,产生大量气体，使固体体积 膨胀，B正确：结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生 成的SO,能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性， 参考答案与解析。 C错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键 的断裂，D正确。 9.C【解析】I中试管内发生反应S,O+2H=S↓+ SO2↑+HO,氢元素化合价不变，H不体现氧化性，A 错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，B错 误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪 去的速率减慢，D错误。 10.D 11.C【解析】铜在稀硝酸中不会发生钝化，开始反 应速率较慢，可能的原因是铜丝表面有氧化铜，A错 误；由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO 迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,B错误；该装置为密 闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压 入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，D错误。 12.A【解析】由题意可知，①取少量样品溶于水得 到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存； ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激 性气体放出，说明固体中存在NaS,O,发生反应：SO +2H一S↓+HO+SO2↑，离心分离：③取②的上层清液， 向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4, 说明固体中存在NaSO4,不能确定是否有NaSO,和 NaCO,NaSO与过量盐酸反应生成二氧化硫，NaCO 与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被 NS,O与过量盐酸反应的现象覆盖掉，综上分析，该 样品中确定存在的是NaSO4、NaS,O,故选A。 13.C【解析】60%硫酸和NaHSO,(s)可发生反应： HSO4+2 NaHSO3=NaSO4+2SO2↑+2HO,因此装置甲可 以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短 出”，装置乙可以制取SO,水溶液，B正确；SO,不会与 饱和NaHSO溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气 中的SO2,C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH 试纸检验其酸性，D正确。故选C。 14.(1)2S0+0+2CaC0,商温2CaS0,+2C0, (2)①BCD②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取化合物A加入足量氢氧化钠溶液，加热，反 应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡溶 液生成白色沉淀，说明A中含有S元素CH,O一S一OH +2NaOH△→CH,OH+NaSO4+H,O、HCI+NaOH=NaCl+ H,O、NaSO4+BaCl,=BaSO4↓+2NaCl 【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和 49