5.1 硫及其化合物 第3课时(同步讲义)化学人教版必修第二册
2026-02-13
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2份
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.59 MB |
| 发布时间 | 2026-02-13 |
| 更新时间 | 2026-02-13 |
| 作者 | 四叶草syc |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-02-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56457660.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第3课时 含硫物质的转化及其综合实验
教学目标
1.掌握含硫物质的转化及其应用。
2.探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
重点和难点
重点:(1)含硫物质的转化及其应用 (2)探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
难点:(1)含硫物质的转化及其应用 (2)探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
◆知识点一 从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系
1.-2价硫处于最低价态,只有_ __性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;0价、+4价硫处于中间价态,既有_ __性又有_ __性,+6价硫处于最高价态,只有_ __性,注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性,如Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
2.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其_ __的价态,即台阶式升降,如:
H2 O2O3
归纳总结
(1)硫在自然界中主要以化合态存在,在火山口或地壳的岩层存在少量游离态。
(2)硫的不同价态所对应的常见化合物
①含有-2价硫的物质有酸:H2S,盐:Na2S、NaHS等。
②含有+4价硫的物质有氧化物:SO2,酸:H2SO3,盐:Na2SO3、NaHSO3等。
③含有+6价硫的物质有氧化物:SO3,酸:H2SO4,盐:Na2SO4、NaHSO4等。
即学即练
1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法错误的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.图中硫酸型酸雨的形成途径有两种
C.用硫铁矿制硫酸的反应之一为
D.反应中,作氧化剂
2.含硫元素的几种化合物存在下列转化关系如下所示,已知,下列判断不正确的是
浓硫酸溶液
A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明有酸性氧化物的性质
C.反应③中硫元素既被氧化又被还原 D.反应④中稀硫酸作还原剂
3.图中的字母分别代表硫及其常见化合物,下列相关推断不合理的是
A.溶液与溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成
B.硫酸型酸雨的形成过程涉及到的转化
C.在加热条件下与强碱溶液反应生成和,且
D.、、既具有氧化性又具有还原性
◆知识点二 从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系
1.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:H2SSSO2SO3
写出(3)、(4)、(5)反应的化学方程式:
(3) ;
(4) ;
(5) 。
2.相邻价态同种元素的微粒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。
3.典型的归中反应。
2H2S+SO2===3S↓+2H2O
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O
4.含硫物质的连续氧化
硫元素
归纳总结
相同价态硫元素之间的转化
以上两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入碱可以实现;从右到左的转化,加入酸可以实现。
即学即练
1.某元素的单质及其化合物(G~N)的转化关系如下图所示(转化条件已略去)。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法不正确的是
A.G与J能反应生成H B.M的溶液既能与酸反应又能与碱反应
C.固体N需密封保存 D.1 mol J被0.5 mol O2催化氧化生成80 g K
2.工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,下列说法正确的是
A.为简化流程,从沸腾炉出来的炉气直接通入接触室
B.在接触室中催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
C.每一步含硫物质均发生了氧化反应
D.在实际工业生产中通常用98.3%的浓硫酸吸收
3.硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是
A.反应①中生成的具有漂白性,可漂白溴水
B.反应③中S既是氧化剂,又是还原剂
C.反应②中若足量,就会生成
D.反应④是非氧化还原反应
1.浓硫酸的强氧化性
(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。
(2)反应规律:
①Fe、Al在浓硫酸中钝化。常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下,浓硫酸与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐、H2O和SO2;浓硫酸变稀后,只表现酸性,与活泼金属反应生成的气体为H2。
③浓硫酸与不活泼金属和非金属反应的规律。
a.反应需要加热,否则不反应。
b.还原产物一般是SO2,金属一般被氧化为高价态金属的硫酸盐,非金属一般被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性;而与非金属反应时,只表现强氧化性。
d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应即停止。
④浓硫酸可与某些具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
2.SO2的制备及性质探究
(1)实验装置
说明:B、C验证SO2还原性,D验证SO2氧化性,E验证SO2漂白性,F吸尾气,防污染。
(2)制备SO2的原理
(3)除杂:SO2中HCl可以用饱和NaHSO3溶液除去,可用浓硫酸干燥。
(4)收集:可用向上排空气法收集。
实践应用
某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对该气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:____________________________________________;
猜想2:____________________________________________;
猜想3:____________________________________________。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装________(填字母)。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是_______________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体为________。
考点一 含硫化合物之间的相互转化
【例1】A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系(部分反应物产物及反应条件略去),且物质A是一种淡黄色的固体,B的相对分子质量为34。下列说法正确的是
A.将C通入的溶液中,有白色沉淀产生
B.利用物质C的漂白性可以使酸性高锰酸钾褪色
C.E的浓溶液可以干燥物质B
D.若A为气体单质上图转化关系依然成立
方法规律
(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。
【变式1-1】用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
途径③:FeS2SO2SO3H2SO4
A.途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性
B.途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本
C.由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4,理论上各转移6 mol e-
D.工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收
【变式1-2】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,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法不正确的是
A.过程①中,溶液的酸性增强
B.过程②中,CuS作还原剂
C.过程③中,作催化剂
D.回收的总反应为
考点二 含硫物质的综合实验探究
【例2】某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是 。
(2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了的转化,设计实验证明实现了该转化,实验操作及现象是 。
(3)实验Ⅲ的试管A中发生反应的化学方程式为 。
①若试管B中盛放酸性溶液,观察到紫色褪去,反应的离子方程式为 。
②若试管B中盛放溶液,观察到出现淡黄色的固体,能证明具有 性。
③若试管B中盛放新制氯水,观察到氯水褪色,推测该反应中硫元素的化合价变化为由价转化为 价;为证实产物中氯元素的存在形式,某同学设计实验方案:向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出结论:氯水转化为。该方案是否合理? (填“合理”或“不合理”),请说明理由: (写出1条即可)。
方法技巧
1.SO2和CO2混合气体的检验和除杂方法
(1)除去CO2中混有的SO2,常将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶洗气。
(2)检验SO2和CO2混合气体中CO2的方法
【变式2-1】某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应事先用一种液体浸湿,这种液体是________,其作用是__________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是____________________。B中应放置的液体是________(填字母)。
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是__________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
【变式2-2】Ⅰ、利用下图装置制备,并研究的性质。
(1)A装置利用亚硫酸钠和硫酸反应制备,写出化学方程式 。
(2)填写下表:
B中棉花的位置
①
②
③
④
所蘸试剂
石蕊试液
品红溶液
淀粉和碘水混合液
氢硫酸
现象
褪色
浅黄色浑浊
体现的性质
Ⅱ、“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的,得到亚硫酸钠()粗品。其流程如下:
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的离子方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量,原因是 。
基础达标
1.(25-26高一上·江苏扬州·月考)以下物质间的每步转化不能通过一步反应就能实现的是
A. B.
C. D.
2.(24-25高一下·天津·期中)已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性和脱水性
B.若A 为铁,则足量的A与X在室温下即可完全反应
C.B是无色、无味、有毒的气体
D.将B 通入含等物质的量Cl2的氯水中,溶液酸性增强
3.(24-25高一下·安徽合肥·期中)学习硫及其化合物,可运用物质类别和元素价态二维视角模型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中正确的是
A.a不能与b反应生成硫 B.b有漂白性,因而使氯水褪色
C.e的浓溶液具有吸水性、脱水性和强氧化性 D.c能与水剧烈反应生成d
4.(24-25高一下·江西·月考)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A.工业尾气中的处理:
B.工业制硝酸:
C.工业制硫酸:
D.工业制纯碱:饱和NaCl溶液固体
5.(24-25高一下·安徽宣城·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
单质氧化物酸(或碱)盐
A.S B.Si C.N D.Fe
6.(24-25高一上·江苏盐城·期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。
下列说法不正确的是
A.c通入H2O2溶液中可得到e
B.b在足量的O2中燃烧得到d
C.a与c可以反应生成b
D.f与e的浓溶液可以反应生成c
7.(23-24高一下·辽宁·阶段练习)下列关于硫的说法不正确的是
A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时生成
8.(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.NaCl(aq)Cl2漂白液
B.Cu2SSO2(g)H2SO4
C.Fe2O3FeFeCl3
D.CO2CaCO3CaO(s)
9.(25-26高一上·全国·月考)硫化氢()是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,是氧化剂
B.过程Ⅲ中发生的反应为
C.氧化性由强到弱的顺序:
D.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
10.(23-24高一上·上海·期末)下列物质不能由单质直接化合生成的是
A.FeCl3 B.FeS C.CuS D.SO2
综合应用
11.(25-26高一上·全国·课后作业)北京时间2024年3月18日,冰岛境内发生了“21世纪至今最剧烈的火山喷发”,对该国造成了严重的破坏。火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径,部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.SO2、SO3均是酸性氧化物
B.火山喷发易诱发酸雨
C.硫的转化过程涉及的反应均为氧化还原反应
D.火山口可能发生的反应有2H2S+SO2=3S+2H2O
12.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)硫及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列叙述正确的是
A.实验室可选用稀硝酸和FeS制备a
B.将c通入紫色石蕊溶液中可证明c有漂白性
C.铜粉和d的浓溶液共热可产生c
D.经过一步反应,e能生成c而不能生成b
13.(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
14.(23-24高一下·安徽合肥·期末)下表中各组物质不能按照如图所示的转化关系一步实现的是
选项
X
Y
Z
A
HClO
NaClO
B
Fe
C
D
A.A B.B C.C D.D
15.(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法错误的是
A.G、H均能与NaOH溶液反应
B.J、K均为酸性氧化物
C.M和N在一定条件下不可以相互转化
D.工业上用的浓硫酸吸收K生成L
16.(2025高一·全国·专题练习)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
拓展培优
17.(25-26高一上·重庆·月考)已知:,下列说法正确的是
A.液态在常温下不导电,属于非电解质
B.反应每消耗3个,转移2个电子
C.还原剂与氧化剂的质量比为
D.向反应后的混合液中加入足量稀,无明显现象
18.(23-24高一下·河南开封·阶段练习)如图是一个“化学多米诺实验”装置,“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应,利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。
已知:①(该反应的产物可作为分解的催化剂);②E和F中的硫酸溶液浓度相同
下列有关分析错误的是
A.进行实验前必须检查装置气密性 B.整套装置共发生3个氧化还原反应
C.装置J中出现浅黄色浑浊 D.装置K的作用是吸收尾气
19.(24-25高一下·上海·期中)物质的类别和核心元素化合价是研究物质性质的两个重要维度。硫及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示,回答下列问题:
(1)甲的电子式为 ;其水溶液在空气中放置容易变浑浊,该反应的化学方程式为 。
(2)通入气体乙可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙具有 性,该反应的离子方程式为 。
(3)室温下,用盛满的量筒进行如下实验。对实验现象的分析正确的是 。
A.量筒内液面上升,证明与发生了反应
B.取出量筒中的溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于挥发
C.向大理石中滴加量筒中的溶液,产生无色无味气体,是因为与反应生成比碳酸酸性更强的酸
(4)某同学在用锌与丙的稀溶液反应制时,为了加快反应速度,将丙的稀溶液换成浓溶液,该同学的方案 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(5)丁的钠盐在空气中容易变质,检验其是否变质的方法是: 。
(6)已知酸性条件下能被丁还原为,的丁溶液与的溶液恰好反应,则消耗溶液的体积为 mL。
(7)某同学设计用下列反应制备硫代硫酸钠(),其中合理的是_______。
A. B.
C. D.
(8)向溶液中加入盐酸,有黄色沉淀和能使品红褪色的无色气体生成,该反应的化学方程式为 。
(9)下列含硫化合物发生反应的离子方程式书写正确的是_______。
A.将少量气体通入NaClO溶液中:
B.硫化氢气体通入硫酸铜溶液产生黑色硫化铜沉淀:
C.向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全:
D.用硝酸与亚硫酸钠制备少量气体:
20.(24-25高一上·北京昌平·期末)某小组同学探究不同价态硫元素之间的相互转化。
可以选用的试剂有:①SO2水溶液 ②Na2SO3溶液 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤浓硫酸 ⑥品红溶液 ⑦新制氯水 ⑧铜片
实验序号
预期的价态转化
选择的试剂(填入试剂编号)
实验现象
i
+6 → +4
⑤ ⑧
产生刺激性气味气体
ii
+4 → 0
② ③
___________
iii
___________
① ⑦
黄绿色褪去
(1)实验i的化学方程式为 。设计实验证明实现了+6 → +4的转化,实验操作及现象是 。
(2)结合实验ii的实验目的,说明选择试剂③的理由是 。②③溶液混合后,无明显现象,加入稀硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受 影响。产生淡黄色沉淀的离子方程式为 。
(3)实验iii预期的价态转化为 。为验证Cl2被SO2还原为Cl-,甲同学向反应后的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀。乙同学认为该方案不合理,理由是 。
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第3课时 含硫物质的转化及其综合实验
教学目标
1.掌握含硫物质的转化及其应用。
2.探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
重点和难点
重点:(1)含硫物质的转化及其应用 (2)探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
难点:(1)含硫物质的转化及其应用 (2)探究SO2、CO2的检验和浓硫酸的强氧化性。
◆知识点一 从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系
1.-2价硫处于最低价态,只有_还原__性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;0价、+4价硫处于中间价态,既有_氧化__性又有_还原__性,+6价硫处于最高价态,只有_氧化__性,注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性,如Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
2.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,如:
H2 O2O3
归纳总结
(1)硫在自然界中主要以化合态存在,在火山口或地壳的岩层存在少量游离态。
(2)硫的不同价态所对应的常见化合物
①含有-2价硫的物质有酸:H2S,盐:Na2S、NaHS等。
②含有+4价硫的物质有氧化物:SO2,酸:H2SO3,盐:Na2SO3、NaHSO3等。
③含有+6价硫的物质有氧化物:SO3,酸:H2SO4,盐:Na2SO4、NaHSO4等。
即学即练
1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法错误的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.图中硫酸型酸雨的形成途径有两种
C.用硫铁矿制硫酸的反应之一为
D.反应中,作氧化剂
【答案】C
【解析】A.由图可知,硫在自然界中既有游离态(S单质)又有化合态(等),A正确;
B.由图可知,硫酸型酸雨的形成途径有和两种,B正确;
C.高温下,与反应生成,反应方程式为,C错误;
D.反应中,中价硫变为0价,化合价降低,得电子,作氧化剂,D正确;
故答案选C。
2.含硫元素的几种化合物存在下列转化关系如下所示,已知,下列判断不正确的是
浓硫酸溶液
A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明有酸性氧化物的性质
C.反应③中硫元素既被氧化又被还原 D.反应④中稀硫酸作还原剂
【答案】D
【分析】据图可知,反应①为;反应②为;反应③为;反应④为;据此作答。
【解析】A.反应①中,硫元素化合价从+6降至+4,浓硫酸被还原作氧化剂,A正确;
B.反应②中SO2与NaOH反应生成Na2SO3和H2O,表明SO2有酸性氧化物的性质,B正确;
C.反应③中,Na2SO3中硫元素化合价从+4降至+2(Na2S2O3中硫元素的平均价态),被还原;S单质的化合价从0升至+2(Na2S2O3中硫元素的平均价态),被氧化;C正确;
D.反应④中稀硫酸与Na2S2O3反应,稀硫酸中的硫元素未发生变价,体现酸性,不体现还原性,D错误;
故答案选D。
3.图中的字母分别代表硫及其常见化合物,下列相关推断不合理的是
A.溶液与溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成
B.硫酸型酸雨的形成过程涉及到的转化
C.在加热条件下与强碱溶液反应生成和,且
D.、、既具有氧化性又具有还原性
【答案】C
【分析】根据硫及其化合物的转化关系图可知,a为H2S,b为H2SO3,c为H2SO4,d为S,e为硫化物,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。
【解析】A.a为H2S,b为H2SO3,两者发生氧化还原反应生成S,有淡黄色沉淀生成,A不符合题意;
B.酸雨中的亚硫酸易被氧气氧化生成硫酸,故硫酸型酸雨的形成过程涉及到的转化,B不符合题意;
C.S与强碱反应,S价态由0价变为-2价和+4价,由电子守恒可知,n(e):n(f)=2:1,C符合题意;
D.、、中硫的化合价为+4、0、+4,属于中间价,既具有氧化性又具有还原性,D不符合题意;
故答案选C。
◆知识点二 从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系
1.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:H2SSSO2SO3
写出(3)、(4)、(5)反应的化学方程式:
(3)2SO2+O22SO3;
(4)S+H2H2S;
(5)SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
2.相邻价态同种元素的微粒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。
3.典型的归中反应。
2H2S+SO2===3S↓+2H2O
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O
4.含硫物质的连续氧化
硫元素
归纳总结
相同价态硫元素之间的转化
以上两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入碱可以实现;从右到左的转化,加入酸可以实现。
即学即练
1.某元素的单质及其化合物(G~N)的转化关系如下图所示(转化条件已略去)。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法不正确的是
A.G与J能反应生成H B.M的溶液既能与酸反应又能与碱反应
C.固体N需密封保存 D.1 mol J被0.5 mol O2催化氧化生成80 g K
【答案】D
【分析】根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,且J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G和H分别为H2S和S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【解析】A.H2S与SO2能发生归中反应生成S和H2O,A正确;
B.NaHSO3溶液既能与酸反应生成钠盐、水和SO2,又能与碱反应生成亚硫酸盐和水,B正确;
C.Na2SO3中的S为+4价,具有还原性,Na2SO3能被空气氧化,故应该密封保存,C正确;
D.SO2与氧气生成SO3的反应是可逆的,不能完全转化生成1mol SO3(80g),D错误;
故答案选D。
2.工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,下列说法正确的是
A.为简化流程,从沸腾炉出来的炉气直接通入接触室
B.在接触室中催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
C.每一步含硫物质均发生了氧化反应
D.在实际工业生产中通常用98.3%的浓硫酸吸收
【答案】D
【解析】A.从沸腾炉出来的炉气含有杂质(如灰尘、砷、硒等),必须经过净化处理才能进入接触室,否则会使催化剂中毒,因此不能直接通入,A错误;
B.在接触室中的反应是可逆反应:,即使鼓入足量空气,也不能使SO2完全转化成SO3,只能提高二氧化硫的转化率,B错误;
C.沸腾炉中硫元素从FeS2的-1价氧化至SO2的+4价,接触室中SO2氧化至SO3的+6价,均为氧化反应;SO3中硫元素为最高价,即吸收塔中硫元素价态不变(+6价),未发生氧化反应,因此并非每一步均发生氧化反应,C错误;
D.工业上采用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可避免直接用水吸收时产生酸雾,提高吸收效率,D正确;
故选D。
3.硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是
A.反应①中生成的具有漂白性,可漂白溴水
B.反应③中S既是氧化剂,又是还原剂
C.反应②中若足量,就会生成
D.反应④是非氧化还原反应
【答案】C
【分析】步骤②反应为:,如果过量反应方程式为:;步骤④中中的S(+2价)部分被还原为S(0价),部分被氧化为(+4价),反应为:,据此分析解答。
【解析】A.反应①中生成的使溴水褪色是由于其还原性,而非漂白性,A错误;
B.反应③中,被还原为中的S(+2价),而单质S(0价)被氧化为+2价,因此S单质仅作为还原剂,B错误;
C.反应②中,根据分析,若足量,与NaOH反应生成酸式盐,C正确;
D.反应④中,中的S(+2价)部分被还原为S(0价),部分被氧化为(+4价),根据分析中的反应方程式该反应属于氧化还原反应,D错误。
故选C。
1.浓硫酸的强氧化性
(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。
(2)反应规律:
①Fe、Al在浓硫酸中钝化。常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下,浓硫酸与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐、H2O和SO2;浓硫酸变稀后,只表现酸性,与活泼金属反应生成的气体为H2。
③浓硫酸与不活泼金属和非金属反应的规律。
a.反应需要加热,否则不反应。
b.还原产物一般是SO2,金属一般被氧化为高价态金属的硫酸盐,非金属一般被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性;而与非金属反应时,只表现强氧化性。
d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应即停止。
④浓硫酸可与某些具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
2.SO2的制备及性质探究
(1)实验装置
说明:B、C验证SO2还原性,D验证SO2氧化性,E验证SO2漂白性,F吸尾气,防污染。
(2)制备SO2的原理
(3)除杂:SO2中HCl可以用饱和NaHSO3溶液除去,可用浓硫酸干燥。
(4)收集:可用向上排空气法收集。
实践应用
某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对该气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:____________________________________________;
猜想2:____________________________________________;
猜想3:____________________________________________。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装________(填字母)。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是_______________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体为________。
【答案】 气体为CO2 气体为SO2 气体为CO2和SO2的混合气体 (1)B (2)检验该气体中是否含有SO2 (3)检验该气体中是否含有CO2 (4)CO2和SO2的混合气体
【解析】 SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用这些差异性鉴别CO2、SO2的存在与否。
考点一 含硫化合物之间的相互转化
【例1】A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系(部分反应物产物及反应条件略去),且物质A是一种淡黄色的固体,B的相对分子质量为34。下列说法正确的是
A.将C通入的溶液中,有白色沉淀产生
B.利用物质C的漂白性可以使酸性高锰酸钾褪色
C.E的浓溶液可以干燥物质B
D.若A为气体单质上图转化关系依然成立
【答案】D
【分析】物质A是一种淡黄色的固体,能与反应,则A为硫单质;B的相对分子质量为34,可由硫和反应得到,B为;硫与反应生成,C为;与反应生成,D为;E的浓溶液在常温下为黏稠的油状液体,且铜与E反应生成,则E为,据此分析解答。
【解析】A.通入的溶液中,不会有白色沉淀产生,因为弱酸不能制强酸,A错误;
B.使酸性高锰酸钾褪色是因为还原性,不是漂白性,B错误;
C.浓硫酸不能干燥,因为浓硫酸具有强氧化性,具有还原性,二者会发生反应,C错误;
D.若A为气体单质(如),与生成,与生成NO,NO与生成, Cu与反应生成NO,转化关系依然成立,D正确;
故答案选D。
方法规律
(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。
【变式1-1】用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
途径③:FeS2SO2SO3H2SO4
A.途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性
B.途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本
C.由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4,理论上各转移6 mol e-
D.工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收
【答案】C
【解析】A.途径①中硫被浓HNO3氧化为H2SO4,硫元素从0价升至+6价,浓HNO3作为氧化剂,体现了其强氧化性,A正确;
B.途径②和③的第二步反应为SO2氧化为SO3,在实际工业制硫酸中,常用空气代替纯O2,以降低生产成本,B正确;
C.途径①为S→H2SO4和途径②S→SO2→SO3→H2SO4制取1 mol H2SO4时,硫元素均从0价升至+6价,转移6mole⁻;但途径③以FeS2为原料(FeS2→SO2→SO3→H2SO4),FeS2中硫元素为-1价,制取1 mol H2SO4需0.5 mol FeS2,硫元素从-1价升至+6价,Fe从+2价升至+3价,生成1 mol H2SO4时转移7.5 mol e⁻,C错误;
D.工业制硫酸尾气中含未反应的SO2,可用氨水吸收生成亚硫酸铵或硫酸铵,实现尾气处理,D正确;
故选C。
【变式1-2】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,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法不正确的是
A.过程①中,溶液的酸性增强
B.过程②中,CuS作还原剂
C.过程③中,作催化剂
D.回收的总反应为
【答案】C
【分析】由图可知,过程①发生反应;过程②发生反应;过程③发生反应;由此可以推出总反应。据此分析。
【解析】A.过程①发生反应,生成使溶液酸性增强,说法正确,不符合题意,A错误;
B.过程②发生反应,S元素由-2价升至0价,CuS失电子作还原剂,说法正确,不符合题意,B错误;
C.过程③发生反应,是产物而非催化剂,整个循环中起催化作用(过程②消耗,过程③生成),但过程③中并非催化剂,说法不正确,符合题意,C正确;
D.由分析可知,回收的总反应为,说法正确,不符合题意,D错误;
故答案选C。
考点二 含硫物质的综合实验探究
【例2】某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是 。
(2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了的转化,设计实验证明实现了该转化,实验操作及现象是 。
(3)实验Ⅲ的试管A中发生反应的化学方程式为 。
①若试管B中盛放酸性溶液,观察到紫色褪去,反应的离子方程式为 。
②若试管B中盛放溶液,观察到出现淡黄色的固体,能证明具有 性。
③若试管B中盛放新制氯水,观察到氯水褪色,推测该反应中硫元素的化合价变化为由价转化为 价;为证实产物中氯元素的存在形式,某同学设计实验方案:向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出结论:氯水转化为。该方案是否合理? (填“合理”或“不合理”),请说明理由: (写出1条即可)。
【答案】(1)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化
(2)将反应产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
(3) 氧化 不合理 因为新制氯水中有,该方案不能证明有新的产生
【解析】(1)实验Ⅰ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是常温下,铁遇浓硫酸发生钝化;
(2)实验Ⅱ中产生大量气体,猜测该实验实现了的转化,生成;将气体通入品红溶液中,如果使品红溶液褪色,那么可以证实气体是二氧化硫;
(3)实验Ⅲ的试管A中铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,反应的化学方程式为
①若试管B中为酸性高锰酸钾溶液,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为
②若试管B中为溶液,观察到出现淡黄色的固体为S,说明具有氧化性。
③若试管B中为新制氯水,观察到氯水褪色,由于具有还原性,氯水具有氧化性,所以该反应中硫元素的化合价由价转化为价;为证实产物中氯元素的存在形式,向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出结论:氯水转化为不合理。因为氯水中本身含,该方案不能证明沉淀是由氯水转化为所生成。
方法技巧
1.SO2和CO2混合气体的检验和除杂方法
(1)除去CO2中混有的SO2,常将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶洗气。
(2)检验SO2和CO2混合气体中CO2的方法
【变式2-1】某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应事先用一种液体浸湿,这种液体是________,其作用是__________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是____________________。B中应放置的液体是________(填字母)。
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是__________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
【答案】 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案均可) 吸收多余的二氧化硫,防止污染空气
(3)瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 D
(4)①反应过程中硫酸被消耗,浓硫酸逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应 ②AD
【解析】 (1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花应事先用NaOH溶液浸湿,以吸收多余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应盛放饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸溶液的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,而铜与稀硫酸不反应;可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生,则可证明确有余酸。
【变式2-2】Ⅰ、利用下图装置制备,并研究的性质。
(1)A装置利用亚硫酸钠和硫酸反应制备,写出化学方程式 。
(2)填写下表:
B中棉花的位置
①
②
③
④
所蘸试剂
石蕊试液
品红溶液
淀粉和碘水混合液
氢硫酸
现象
褪色
浅黄色浑浊
体现的性质
Ⅱ、“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的,得到亚硫酸钠()粗品。其流程如下:
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的离子方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量,原因是 。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2) 变红 酸性氧化物 褪色 漂白性 还原性 氧化性
(3)
(4)Na2SO3具有还原性,能够被空气氧化
【分析】工业废碱渣过滤分离出碳酸钠溶液,碳酸钠溶液吸收二氧化硫气体生成亚硫酸氢钠溶液和二氧化碳,再和氢氧化钠溶液混合生成亚硫酸钠粗品和母液。
【解析】(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成、硫酸钠、水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)①是酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,所以石蕊溶液变红;②具有漂白性,所以品红溶液褪色;③和I2发生反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,所以淀粉和碘水混合液蓝色褪去,中S元素化合价升高,是还原剂,表现还原性;④与氢硫酸能发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,生成浅黄色的硫单质,中S元素化合价降低,是氧化剂,表现氧化性;
(3)亚硫酸氢钠溶液加入NaOH生成亚硫酸钠和水,发生反应的离子方程式为 ;
(4)亚硫酸钠中硫元素处于+4价,具有还原性,能被空气中的氧气氧化,故亚硫酸钠粗品中含有少量。
基础达标
1.(25-26高一上·江苏扬州·月考)以下物质间的每步转化不能通过一步反应就能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【【解析】A.硫燃烧通常生成二氧化硫,二氧化硫催化氧化才能得到三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,故A符合题意;
B.电解熔融氯化镁生成镁单质,镁和氮气化合生成氮化镁,故B不符合题意;
C.通过侯氏制碱法将氯化钠转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠,故C不符合题意;
D.电解氯化钠溶液生成氯气,氯气和铁点燃生成氯化铁,故D不符合题意;
故选A。
2.(24-25高一下·天津·期中)已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性和脱水性
B.若A 为铁,则足量的A与X在室温下即可完全反应
C.B是无色、无味、有毒的气体
D.将B 通入含等物质的量Cl2的氯水中,溶液酸性增强
【答案】D
【分析】X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X为硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。
【【解析】A.浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A错误;
B.若A为铁,常温下,铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物保护膜,发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,B错误;
C.SO2是一种无色有刺激性气味的有毒气体,C错误;
D.氯气和二氧化硫发生还原还原反应生成强酸HCl和硫酸,溶液酸性增强,D正确;
故选D。
3.(24-25高一下·安徽合肥·期中)学习硫及其化合物,可运用物质类别和元素价态二维视角模型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中正确的是
A.a不能与b反应生成硫 B.b有漂白性,因而使氯水褪色
C.e的浓溶液具有吸水性、脱水性和强氧化性 D.c能与水剧烈反应生成d
【答案】D
【分析】由图可知,a为H2S,b为SO2,c为SO3,e为H2SO3,d为H2SO4。
【【解析】A.H2S与SO2发生归中反应生成硫和水,故A错误;
B.b为SO2,具有漂白性,能使品红褪色,具有还原性,能使氯水褪色,故B错误;
C.e为H2SO3,H2SO3没有吸水性、脱水性和强氧化性,浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性,故C错误;
D.c为SO3,c能与水剧烈反应:SO3+H2O= H2SO4,生成d为H2SO4,故D正确;
故答案为D。
4.(24-25高一下·江西·月考)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A.工业尾气中的处理:
B.工业制硝酸:
C.工业制硫酸:
D.工业制纯碱:饱和NaCl溶液固体
【答案】A
【【解析】A.二氧化硫和氯化钙不反应,亚硫酸钙能被氧气氧化为硫酸钙,A符合题意;
B.催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮,一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮,二氧化氮与水反应制得硝酸,B不符合题意;
C.煅烧黄铁矿反应产生SO2,SO2与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到,C不符合题意;
D.向饱和食盐水中先通入NH3,然后通入CO2气体,发生反应产生NaHCO3晶体,然后煅烧NaHCO3,NaHCO3分解反应制取得到纯碱Na2CO3,D不符合题意;
故选A。
5.(24-25高一下·安徽宣城·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
单质氧化物酸(或碱)盐
A.S B.Si C.N D.Fe
【答案】A
【【解析】A.硫与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与NaOH反应生成亚硫酸钠(盐),符合转化路径,A符合题意;
B.硅与氧气反应生成二氧化硅,但二氧化硅不溶于水,无法直接生成酸或碱,B不符合题意;
C.氮气与氧气生成一氧化氮,但一氧化氮需进一步氧化为二氧化氮才能与水反应生成硝酸,中间步骤需额外条件,不符合直接转化要求,C不符合题意;
D.铁与氧气生成四氧化三铁,四氧化三铁与水不反应,无法生成酸或碱,D不符合题意;
故选A。
6.(24-25高一上·江苏盐城·期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。
下列说法不正确的是
A.c通入H2O2溶液中可得到e
B.b在足量的O2中燃烧得到d
C.a与c可以反应生成b
D.f与e的浓溶液可以反应生成c
【答案】B
【分析】据硫的“价类”二维图可知a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为-2价硫的盐。
【【解析】A.过氧化氢具有强氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸,A正确;
B.硫和氧气燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,B错误;
C.H2S与SO2可发生归中反应生成S,C正确;
D.亚硫酸盐(如Na2SO3)和浓硫酸(70%左右)反应生成二氧化硫、水和硫酸钠,D正确;
故选B。
7.(23-24高一下·辽宁·阶段练习)下列关于硫的说法不正确的是
A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时生成
【答案】D
【【解析】A.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,土壤中和空气中的硫以化合态形式存在,A正确;
B.硫的弱氧化性使得硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物,B正确;
C.硫易溶于二硫化碳,所以试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,C正确;
D.单质硫或含硫物质燃烧时,都是生成SO2,不能生成SO3,D错误;
故选D。
8.(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.NaCl(aq)Cl2漂白液
B.Cu2SSO2(g)H2SO4
C.Fe2O3FeFeCl3
D.CO2CaCO3CaO(s)
【答案】D
【【解析】A.电解氯化钠溶液生成氯气,氯气和氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠漂白液,能实现转化,A不符合题意;
B.Cu2S和氧气高温生成二氧化硫,二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸,能实现转化,B不符合题意;
C.氧化铁和铝发生铝热反应生成铁,铁和氯气点燃生成氯化铁,能实现转化,C不符合题意;
D.二氧化碳和氯化钙不反应,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙,不能实现转化,D符合题意;
故选D。
9.(25-26高一上·全国·月考)硫化氢()是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,是氧化剂
B.过程Ⅲ中发生的反应为
C.氧化性由强到弱的顺序:
D.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
【答案】D
【分析】某废气中的与空气混合通入、、的混合液中,Ⅰ中将氧化为,Ⅱ中与反应生成,Ⅲ中和作用生成S、和,据此作答。
【【解析】A.由分析可知,反应Ⅰ中氧元素化合价降低,是氧化剂,故A正确;
B.由图可知,过程Ⅲ中和作用生成S、和,由电子守恒和原子守恒可得反应方程式为,故B正确;
C.氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性由强到弱的顺序,故C正确;
D.转化过程化合价发生变化的元素有三种,故D错误;
故答案选D。
10.(23-24高一上·上海·期末)下列物质不能由单质直接化合生成的是
A.FeCl3 B.FeS C.CuS D.SO2
【答案】C
【【解析】A.铁和氯气点燃反应生成FeCl3,由单质直接化合生成,故A不符合题意;
B.S的氧化性较弱,Fe和S加热反应生成FeS,由单质直接化合生成,故B不符合题意;
C.S的氧化性较弱,Cu和S加热反应生成Cu2S,因此CuS不能由单质直接化合生成,故C符合题意;
D.硫和氧气点燃生成二氧化硫,可以由单质直接化合反应生成,故D不符合题意;
故选C。
综合应用
11.(25-26高一上·全国·课后作业)北京时间2024年3月18日,冰岛境内发生了“21世纪至今最剧烈的火山喷发”,对该国造成了严重的破坏。火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径,部分过程如图所示。下列说法错误的是
A.SO2、SO3均是酸性氧化物
B.火山喷发易诱发酸雨
C.硫的转化过程涉及的反应均为氧化还原反应
D.火山口可能发生的反应有2H2S+SO2=3S+2H2O
【答案】C
【【解析】A.酸性氧化物能与碱反应生成对应的盐和水,SO2与碱反应生成亚硫酸盐和水,SO3与碱反应生成硫酸盐和水,二者均为酸性氧化物,A正确;
B.火山喷发释放的SO2等气体与水反应生成H2SO3,H2SO3进一步被氧化为H2SO4,易形成硫酸型酸雨,B正确;
C.硫的转化过程中,如SO2→H2SO3、SO3→H2SO4等反应,硫元素化合价未发生变化,属于非氧化还原反应,因此硫的转化过程涉及的反应并非所有均为氧化还原反应,C错误;
D.火山口可能存在H2S和SO2,二者可发生归中反应:2H2S+SO2=3S+2H2O,D正确;
故选C。
12.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)硫及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列叙述正确的是
A.实验室可选用稀硝酸和FeS制备a
B.将c通入紫色石蕊溶液中可证明c有漂白性
C.铜粉和d的浓溶液共热可产生c
D.经过一步反应,e能生成c而不能生成b
【答案】C
【分析】a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO4,e为或。
【【解析】A.硝酸有强氧化性,与FeS发生氧化还原反应,不能生成a,A项错误;
B.二氧化硫溶于水所得溶液显酸性,使紫色石蕊溶液变红、但不褪色,不能证明二氧化硫的漂白性,用品红溶液证明SO2漂白性,B项错误;
C.铜粉与浓硫酸共热生成CuSO4、SO2和水,C项正确;
D.若e为Na2SO3,则在酸性介质中Na2SO3和Na2S反应生成S,D项错误;
故答案为C。
13.(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。
14.(23-24高一下·安徽合肥·期末)下表中各组物质不能按照如图所示的转化关系一步实现的是
选项
X
Y
Z
A
HClO
NaClO
B
Fe
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【【解析】A.与H2O反应生成HClO和HCl,HClO与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和H2O,次氯酸钠和盐酸反应生成氯气、氯化钠、H2O, A不符合题意;
B.氧化铁难溶于H2O,与H2O不反应,不能直接生成氢氧化铁, B符合题意;
C.SO2与氧气反应生成SO3,SO3与H2O反应生成H2SO4,H2SO4与Na2SO3反应生成SO2, C不符合题意;
D.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠、H2O,碳酸钠与二氧化碳、H2O反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、H2O、二氧化碳, D不符合题意;
故选B。
15.(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。下列说法错误的是
A.G、H均能与NaOH溶液反应
B.J、K均为酸性氧化物
C.M和N在一定条件下不可以相互转化
D.工业上用的浓硫酸吸收K生成L
【答案】C
【分析】常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,则G为硫化氢,G和氧气反应生成H硫单质和水,H和氧气燃烧生成J二氧化硫,J和氧气生成K三氧化硫,K和水转化为L硫酸;二氧化硫和少量氢氧化钠生成亚硫酸氢钠M,和过量氢氧化钠生成亚硫酸钠N;
【【解析】A.硫化氢和硫单质在一定条件下都会和氢氧化钠反应,A正确;
B.二氧化硫和三氧化硫都会和水生成相应的酸,均为酸性氧化物,B正确;
C.亚硫酸钠和二氧化硫生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠和氢氧化钠生成亚硫酸钠,可以相互转化,C错误;
D.工业上用的浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸,可以防止酸雾产生,D正确;
故选C。
16.(2025高一·全国·专题练习)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
【【解析】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。
拓展培优
17.(25-26高一上·重庆·月考)已知:,下列说法正确的是
A.液态在常温下不导电,属于非电解质
B.反应每消耗3个,转移2个电子
C.还原剂与氧化剂的质量比为
D.向反应后的混合液中加入足量稀,无明显现象
【答案】B
【【解析】A.液态H2O虽然在常温下不导电,但它是极弱的电解质,能够微弱电离,因此属于电解质,A错误;
B.反应中每3 mol S8参与反应,生成16 mol Na2S(还原产物)和8 mol Na2SO3(氧化产物),总转移32 mol电子,消耗48 mol NaOH时,每3 mol NaOH对应转移2 mol电子,B正确;
C.被还原的S原子(作为氧化剂)来自2 mol S8,被氧化的S原子(作为还原剂)来自1 mol S8,还原剂与氧化剂的质量比为1:2,C错误;
D.反应后的混合液中含Na2S和Na2SO3,加入稀H2SO4会生成硫沉淀:3H2SO4+2Na2S+Na2SO3=3S+3Na2SO4+3H2O,D错误;
故答案选B。
18.(23-24高一下·河南开封·阶段练习)如图是一个“化学多米诺实验”装置,“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应,利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。
已知:①(该反应的产物可作为分解的催化剂);②E和F中的硫酸溶液浓度相同
下列有关分析错误的是
A.进行实验前必须检查装置气密性 B.整套装置共发生3个氧化还原反应
C.装置J中出现浅黄色浑浊 D.装置K的作用是吸收尾气
【答案】B
【分析】E中Zn与稀硫酸反应制取H2,H2将F中混合溶液压入G中,G中Zn与CuSO4反应生成Cu、与硫酸反应产生H2,H2将H中CuSO4溶液压入过量氨水中,反应生成的[Cu(NH3)4]SO4溶液流入I中,催化H2O2分解产生O2,O2与J中过量H2S溶液反应生成S,K中NaOH溶液用于吸收尾气。
【【解析】A.该实验中产生H2和O2,故进行实验前必须检查装置的气密性,A项正确;
B.整套装置中发生的氧化还原反应有Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、2H2O22H2O+O2↑、O2+2H2S=2S↓+2H2O,B项错误;
C.装置J中的反应为O2+2H2S=2S↓+2H2O,装置中出现浅黄色浑浊,C项正确;
D.装置K用于吸收尾气(挥发出来的H2S),防止污染环境,D项正确;
答案选B。
19.(24-25高一下·上海·期中)物质的类别和核心元素化合价是研究物质性质的两个重要维度。硫及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示,回答下列问题:
(1)甲的电子式为 ;其水溶液在空气中放置容易变浑浊,该反应的化学方程式为 。
(2)通入气体乙可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙具有 性,该反应的离子方程式为 。
(3)室温下,用盛满的量筒进行如下实验。对实验现象的分析正确的是 。
A.量筒内液面上升,证明与发生了反应
B.取出量筒中的溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于挥发
C.向大理石中滴加量筒中的溶液,产生无色无味气体,是因为与反应生成比碳酸酸性更强的酸
(4)某同学在用锌与丙的稀溶液反应制时,为了加快反应速度,将丙的稀溶液换成浓溶液,该同学的方案 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(5)丁的钠盐在空气中容易变质,检验其是否变质的方法是: 。
(6)已知酸性条件下能被丁还原为,的丁溶液与的溶液恰好反应,则消耗溶液的体积为 mL。
(7)某同学设计用下列反应制备硫代硫酸钠(),其中合理的是_______。
A. B.
C. D.
(8)向溶液中加入盐酸,有黄色沉淀和能使品红褪色的无色气体生成,该反应的化学方程式为 。
(9)下列含硫化合物发生反应的离子方程式书写正确的是_______。
A.将少量气体通入NaClO溶液中:
B.硫化氢气体通入硫酸铜溶液产生黑色硫化铜沉淀:
C.向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全:
D.用硝酸与亚硫酸钠制备少量气体:
【答案】(1)
(2) 还原
(3)C
(4) 不合理 浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应生成二氧化硫而不是
(5)取少量丁的钠盐于试管中,加水溶解后,加入过量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则样品已经变质
(6)20
(7)BC
(8)
(9)C
【分析】由图,甲为硫化氢,乙为二氧化硫,丙为硫酸、丁为亚硫酸盐;
【【解析】(1)
甲为硫化氢,电子式为;硫化氢具有还原性,能被氧气氧化为硫单质,故其水溶液在空气中放置容易变浑浊,该反应的化学方程式为;
(2)酸性高锰酸钾具有氧化性,通入气体二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应生成锰离子和硫酸根离子,反应为,硫元素化合价升高,说明二氧化硫具有还原性;
(3)A.二氧化硫能溶于水,使得量筒中压强减小,也会使得量筒内液面上升,不能证明与发生了反应,错误;
B.取出量筒中的溶液,二氧化硫和水生成的亚硫酸会被空气中氧化为强酸硫酸,导致在空气中放置一段时间后pH下降,错误;
C.向大理石中滴加量筒中的溶液,产生无色无味气体,结合质量守恒,可知生成气体为二氧化碳气体,根据强酸制取弱酸,可知与反应生成比碳酸酸性更强的酸,正确;
故选C;
(4)浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应生成二氧化硫而不是,故方案不合理;
(5)丁的钠盐为亚硫酸钠,在空气中容易变质被氧化为硫酸钠,硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,检验其是否变质的方法是:取少量丁的钠盐于试管中,加水溶解后,加入过量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则样品已经变质;
(6)酸性条件下能被丁还原为,同时亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,铬元素化合价由+6变为+3、硫元素化合价由+4变为+6,结合电子守恒存在:,则,;
(7)中硫元素的化合价为+2;
A.、S中硫化合价分别为-2、0,均低于+2,不合理;
B.、S中硫化合价分别为+4、0,能发生归中反应生成,合理;
C.、中硫化合价分别为+4、-2,能发生归中反应生成,合理;
D.、硫化合价分别为+4、+6,均高于+2,不合理;
故选BC;
(8)溶液中加入盐酸,有黄色沉淀和能使品红褪色的无色气体生成,结合质量守恒,酸性条件下发生反应生成硫单质和二氧化硫气体,同时生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:;
(9)A.次氯酸具有氧化性,将少量气体通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子,同时生成次氯酸,离子方程式为:,错误;
B.硫化氢气体通入硫酸铜溶液产生黑色硫化铜沉淀,硫化氢为弱电解质不能拆,反应的离子方程式为:,错误;
C.向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全,则硫酸根离子和钡离子的物质的量为1:1,氢氧化钡中氢氧根离子过量,硫酸氢钠中氢离子完全反应转化为水,反应的离子方程式为:,正确;
D.硝酸具有氧化性,会氧化亚硫酸钠生成硫酸钠和NO,而不会生成二氧化硫,反应的离子方程式为:,错误;
故选C。
20.(24-25高一上·北京昌平·期末)某小组同学探究不同价态硫元素之间的相互转化。
可以选用的试剂有:①SO2水溶液 ②Na2SO3溶液 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤浓硫酸 ⑥品红溶液 ⑦新制氯水 ⑧铜片
实验序号
预期的价态转化
选择的试剂(填入试剂编号)
实验现象
i
+6 → +4
⑤ ⑧
产生刺激性气味气体
ii
+4 → 0
② ③
___________
iii
___________
① ⑦
黄绿色褪去
(1)实验i的化学方程式为 。设计实验证明实现了+6 → +4的转化,实验操作及现象是 。
(2)结合实验ii的实验目的,说明选择试剂③的理由是 。②③溶液混合后,无明显现象,加入稀硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受 影响。产生淡黄色沉淀的离子方程式为 。
(3)实验iii预期的价态转化为 。为验证Cl2被SO2还原为Cl-,甲同学向反应后的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀。乙同学认为该方案不合理,理由是 。
【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复原来的颜色
(2) Na2SO3中S元素从+4价降低成0价,发生还原反应,需要还原剂,Na2S中S为-2价为最低价态,可升高,具有还原性,可做还原剂 酸性 +2S2-+6H+=3S↓+3H2O
(3) +4 → +6 氯水中有氯离子干扰实验或硝酸有氧化性,将SO2氧化为,生成白色沉淀Ag2SO4干扰Cl-检验
【【解析】(1)实验i中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。二氧化硫具有漂白性,将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复原来的颜色,说明实验i产生二氧化硫气体,实验证明实现了+6 → +4的转化。
(2)Na2SO3中S元素从+4价降低成0价,发生还原反应,需要还原剂,Na2S中S为-2价为最低价态,可升高,具有还原性,可做还原剂,所以实验ii选择试剂③。②③溶液混合后,无明显现象,加入稀硫酸后,产生淡黄色沉淀。该实验说明物质的氧化性强弱受酸性影响。Na2SO3、Na2S在酸性条件下生成硫酸钠、二氧化硫、水,产生淡黄色沉淀的离子方程式为+2S2-+6H+=3S↓+3H2O。
(3)氯气具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化硫能被氯气氧化,实验iii预期的价态转化为+4 → +6。
氯水中有氯离子干扰实验,硝酸有氧化性,硝酸将SO2氧化为,生成白色沉淀Ag2SO4干扰Cl-检验,该方案不合理。
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