分层作业3 不同价态含硫物质的转化-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

分层作业3　不同价态含硫物质的转化 A级　必备知识基础练 题组1.自然界中硫的存在和转化 1.(教材改编题)如图是自然界中硫的循环图。下列关于这两种循环的说法中不正确的是(　　) A.火山喷发口附近容易见到单质硫 B.硫循环过程无生物圈参与 C.人类对化石燃料的过度开采对硫循环造成巨大影响 D.硫循环对环境的影响会导致大气中SO2含量升高,间接影响土壤和水体 题组2.不同价态含硫物质的转化 2.(2025·天津耀华中学高一检测)X(盐)和Y(酸)的稀溶液反应可生成有气味的气体Z,Z与过量NaOH溶液反应又得到X,Z被氧化的最终产物为气体W,气体W溶于水又得到Y,则X和Y是(　　) ①Na2S和H2SO4　②Na2SO3和盐酸　③Na2S和盐酸　④Na2SO3和H2SO4 A.只有① B.①② C.②③ D.①④ 3.硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化,下列说法正确的是(　　) A.反应③可以在氧气不足情况下实现 B.反应⑥可以加入酸性高锰酸钾溶液实现 C.反应⑦可以加入水化合实现 D.反应⑧可以通过复分解反应实现 4.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。下列说法正确的是(　　) A.自然界中不存在硫单质 B.a与c混合可得到b C.常温下c与足量O2混合可得到d D.加热时e的浓溶液与Cu反应可产生H2 5.(2025·河南信阳高一联考)某学习小组探究不同价态硫元素之间的相互转化,设计如下方案,下列有关说法错误的是(　　) 选项 预期的 价态转化 实验方案 预期转化后 的含硫物质 A +6价→+4价 Cu与浓硫酸共热 SO2 B +4价→+6价 将氯水滴入Na2SO3溶液中 S C 0价→+6价 将硫粉放入足量氧气中点燃 SO3 D -2价→0价←+4价 一定条件下,将SO2和H2S混合 S 6.(2025·浙江强基联盟高一联考)利用如图实验装置探究硫元素之间的转化。实验时挤压胶头滴管使硫酸滴到药匙中与Na2SO3反应,再倾斜试管并挤压胶头滴管使硫酸滴到药匙外与FeS反应。下列说法错误的是(　　) A.实验室制备少量SO2的原理:Na2SO3(固体)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O B.玻璃导气管中塞上浸有NaOH溶液的棉花的目的是吸收尾气 C.实验开始一段时间后,试管内壁上有黄色颗粒出现 D.二氧化硫有漂白性,所以不能用石蕊溶液检验其水溶液的酸性 7.(2025·北京大兴区高一统测)自然界中地表硫的转化如图所示,回答下列问题。 (1)从物质分类的角度分析,上图中的物质属于酸性氧化物的是　　　　(填化学式)。  (2)由H2S转化为SO2需要用　　　　　剂,由H2SO3转化为S需要用　　　　剂。  (3)先向盛有蔗糖的烧杯中滴加几滴水,再注入足量浓硫酸后搅拌,生成黑色疏松的固体。浓硫酸表现的性质是　　　　　　(填字母)。  A.脱水性 B.强酸性 C.强氧化性 D.挥发性 (4)将二氧化硫通入H2S的水溶液中,产生的现象是　　　　　　　　　　　。若有128 g SO2参加反应,反应生成的氧化产物的物质的量为　　　　　。  B级　关键能力提升练 8.某实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2 B.bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO32Na2SO4有关 C.可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D.产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的 9.用FeSO4溶液和空气可除去烟气中的SO2,主要物质的转化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2均发生氧化反应 B.过程Ⅱ中,发生反应:2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+ C.SO2最终转化成S D.FeSO4溶液吸收SO2后,所得溶液酸性减弱 10.氯、硫两种元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是(　　) A.Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同 B.a+eb反应的离子方程式为5Cl-+6H++Cl3Cl2↑+3H2O C.i的浓溶液常温下不与铁反应 D.d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱 11.(2025·湖北沙市中学高一检测)在化工生产中,硫资源应用广泛,利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。如图为硫及其化合物的“价—类”二维图。 请回答: (1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的物质有　　 　　、　　　　　、　　　　(填化学式)。  (2)工业上处理废气时,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。 ①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂是　　　　(写出一种即可)。  ②实现步骤Ⅱ的转化可选择　　　试剂(填字母)。  A.O2 B.KI C.H2O2 D.Na2S (3)将H2S与SO2混合可生成淡黄色固体。该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为　　　　。  12.蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。 查阅资料: ⅰ.白雾中可能含有SO2、CO2、CO、水蒸气。 ⅱ.常温下,CO可与银氨溶液反应:CO+ 2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。 ⅲ.文献中实验及现象如下: 当a处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾;c、d处棉球的颜色褪去;e处固体由白色变为蓝色;f处产生少量白色浑浊;g处生成黑色浑浊。 Ⅰ.小组同学对文献中的实验现象进行分析。 (1)a处物质变为黑色,体现了浓硫酸的　性。  (2)针对c、d、e处的现象,分析不正确的是　　　　(填字母)。  A.c处品红溶液褪色,说明浓硫酸具有强氧化性 B.d处可能是SO2使高锰酸钾溶液褪色 C.将e处无水CuSO4移至a、c之间,可证明产物有水 (3)f处沉淀较少,可能是因为通入气体过量导致。写出SO2过量时,沉淀变少的化学方程式: 　 　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)经检验,g处黑色固体是Ag,但不能确认白雾含CO。从氧化还原角度说明理由:  　　　　　　　　　　　。  Ⅱ.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。 (5)证明有CO生成的实验现象是 　　　　　　　　　　　。  (6)设计实验证明反应后k处溶液中含有C。取反应后k处溶液,  　　　　　。 (写出实验操作、预期现象与结论) C级　学科素养拔高练 13.(2025·湖南常德高一检测)某研究小组为研究不同价态含硫物质的转化,设计实验如图,请回答下列问题。 (1)A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)B中品红溶液褪色,说明A中反应过程中硫元素的价态由+6价转化为　　　价。  (3)C中出现淡黄色沉淀,若C中为100 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液,Na2S完全反应时被　　　　(填“氧化”或“还原”)的SO2在标准状况下的体积为　　　 mL。  (4)D中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　,检验D中有S生成的方法是　 　　　　　　　　,D中FeCl3溶液也可用　　(填字母)代替。  a.NaCl溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.氯水 d.BaCl2溶液 (5)E的作用是　　　　　　　　　　　。  (6)硫元素常见的化合价有-2价、0价、+4价、+6价,可以通过　　　　　(填反应类型)反应实现不同价态含硫物质的相互转化。  答案： 1.B　解析 游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,故火山喷发口附近容易见到单质硫,A正确;由图可知,硫循环过程中有动植物参与,故有生物圈参与,B错误;人类对化石燃料的过度开采,会对硫循环造成巨大影响,C正确;石油等化石燃料燃烧产生SO2,导致大气中SO2的含量升高,SO2随雨水降落地面,间接影响土壤和水体,D正确。 2.D　解析 ②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。③Na2S与盐酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S;H2S与O2反应可生成SO2,SO2继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。 3.D　解析 反应③中H2S在氧气不足的情况下反应生成S和H2O,不能生成SO2,A错误;反应⑥SO2→S发生还原反应,应加入还原剂,不能加入酸性KMnO4溶液,B错误;反应⑦中SO2与水化合生成H2SO3,若生成H2SO4还需要O2参与反应,C错误;反应⑧中H2SO4与Na2SO3固体反应可生成SO2,发生复分解反应,D正确。 4.B　解析 由图可知,a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、e为H2SO4。自然界中存在硫单质,A错误;a与c混合可得到S,化学方程式为2H2S+SO23S+2H2O,B正确;常温下SO2与足量O2混合不能得到SO3,C错误;在加热条件下,Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,D错误。 5.C　解析 浓硫酸与Cu共热反应生成SO2,硫元素的化合价由+6价→+4价,A正确;Cl2可以将S氧化为S,硫元素的化合价由+4价→+6价,B正确;无论氧气是否足量,硫与氧气在点燃的条件下反应只能生成SO2,C错误;SO2和H2S混合后反应生成S和H2O,硫元素的化合价由+4价和-2价→0价,D正确。 6.D　解析 实验室制备少量SO2的原理是Na2SO3(固体)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;SO2和H2S都有毒,且SO2和H2S都能与氢氧化钠反应,玻璃导气管中塞上浸有NaOH溶液的棉花的目的是吸收尾气,防止污染,B正确;实验开始一段时间后,SO2和H2S在试管内发生归中反应生成硫单质和水,故试管内壁上有黄色颗粒出现,C正确;二氧化硫的漂白性不会使石蕊溶液褪色,D错误。 7.答案 (1)SO2、SO3　(2)氧化　还原　(3)AC　(4)产生淡黄色沉淀　4 mol 解析 (2)由H2S转化为SO2,硫元素的化合价升高,需要加入氧化剂;由H2SO3转化为S,硫元素的化合价降低,需要加入还原剂。 (3)先向蔗糖中滴加几滴水,再注入足量浓硫酸后搅拌,浓硫酸吸水并放出大量热;浓硫酸使蔗糖脱水炭化,并与生成的碳单质反应生成SO2、CO2和H2O,浓硫酸表现出脱水性、吸水性和强氧化性,故选AC。 (4)将SO2通入氢硫酸中发生反应:SO2+2H2S3S↓+2H2O,产生淡黄色固体。该反应中氧化产物和还原产物均为S,128 g SO2的物质的量为2 mol,参与反应时消耗4 mol H2S,故反应生成4 mol氧化产物(S)。 8.C　解析 向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,由题图可知发生的反应可能有:①2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2、②2Na2SO3+O22Na2SO4。HNO3具有强氧化性,能将S氧化为S,不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4,故C不正确。根据物质的相关性质可知,产物Na2SO4有可能是SO2与Na2O2直接化合生成的。 9.D　解析 过程Ⅰ、Ⅱ中均有SO2→S,硫元素的化合价由+4价升高到+6价,故SO2均发生氧化反应,A正确;过程Ⅱ中SO2与Fe3+在溶液中反应生成S、Fe2+,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+,B正确;由图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2最终转化成S,C正确;由图可知,FeSO4溶液吸收SO2的总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4,由于反应生成H2SO4,故所得溶液的酸性增强,D错误。 10.B　解析 由图可知,g为S、h为SO2、i为H2SO4、j为Na2SO3或NaHSO3、f为H2S;a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为NaClO3。Fe分别与b、g反应,分别生成FeCl3、FeS,产物中铁元素的化合价不相同,A错误。HCl+NaClO3Cl2,氯元素发生归中反应,根据电子守恒与电荷守恒,离子方程式为5Cl-+6H++Cl3Cl2↑+3H2O,B正确。常温下,浓硫酸与铁发生钝化,铁的表面生成致密的氧化膜,发生了化学反应,C错误。h(SO2)的水溶液在空气中久置,亚硫酸被氧化为硫酸,溶液酸性增强;HClO水溶液在空气中久置,HClO分解生成HCl,溶液酸性增强,D错误。 11.答案 (1)S　SO2　CaSO3　(2)①CaO[或Ca(OH)2溶液,合理即可]　②AC　(3)2∶1 解析 根据硫及其化合物的“价—类”二维图可知,X是S、Y是SO2、Z是H2SO4。 (1)图中既有氧化性又有还原性的物质中硫元素的化合价处于中间价态,可以为S、SO2、CaSO3。 (2)①步骤Ⅰ可以是SO2被Ca(OH)2溶液吸收反应产生CaSO3沉淀和H2O,也可以是SO2与CaO反应产生CaSO3等。②步骤Ⅱ是CaSO3转化为CaSO4,在转化过程中需要加入氧化剂,故选A、C。 (3)反应SO2+2H2S3S+2H2O中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,其质量之比也是2∶1。 12.答案 (1)脱水 (2)C (3)CaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2 (4)g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO (5)f处澄清石灰水不变浑浊,g处产生黑色固体 (6)加入足量盐酸,使反应生成的气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水,酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有C 解析 在改进后的实验过程中,a处浓硫酸与蔗糖反应,k处氢氧化钠溶液吸收CO2、SO2,f处石灰水检验CO2、SO2是否除尽,g处银氨溶液检验CO。 (4)经检验,g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,因为二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO。 (5)f处澄清石灰水不变浑浊,说明没有二氧化硫进入g,g处产生黑色固体,证明有CO生成。 (6)取反应后k处溶液,向其中加入足量盐酸,使反应生成的气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水,酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有C。 13.答案 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)+4 (3)还原　112 (4)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+　取D中反应后的溶液少许置于试管中,先加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明D中有S生成　bc (5)吸收SO2尾气,防止污染环境 (6)氧化还原 解析 A为制备SO2的装置,B为检验SO2漂白性的装置,C中Na2S溶液和SO2发生氧化还原反应生成S沉淀,说明SO2有氧化性,D中SO2与FeCl3溶液反应生成S,FeCl3是氧化剂,E为尾气处理装置。n(Na2S)=0.01 mol,由电子守恒得:2Na2S~SO2~4e-,n(SO2)=0.005 mol,C中反应的SO2在标准状况下的体积为112 mL。 9 学科网（北京）股份有限公司 $