内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动5 不同价态含硫物质的转化
教学目标
1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
2.应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。
重点和难点
重点:硫及其化合物性质
难点:不同价态含硫物质的转化
◆实验用品
试管、天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。
◆实验步骤
1.硫化钠转化为单质硫
(1)实验操作
(2)实验现象
甲:有 生成
乙:紫红色 ,产生 。
(3)实验结论:S2-能被H2SO3及酸性KMnO4溶液 生成 。
2.浓硫酸转化为二氧化硫
(1)实验装置及操作
(2)实验现象:A试管中有 生成,溶液变 ,铜片 ,B试管中品红溶液 。
(3)浓硫酸和铜反应的化学方程式: 。
3.硫转化为硫化亚铁
(1)实验装置及操作
(2)实验现象:混合物继续保持 ,最后生成 固体。
(3)硫粉和铁粉反应的方程式: 。
◆问题和讨论
1.在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
2.实验1中用浸有NaOH溶液的棉花团塞住试管口的作用是什么?
3.实验2中涉及化学反应中,浓硫酸体现了哪些性质?
4.实验2中的反应,当Cu过量,H2SO4能完全反应吗?为什么?
5.实验3反应中Fe变成多少价?写出反应的化学方程式。
6.铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些反应?
7.在实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何解决的?
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。
基础达标
1.(24-25高一上·山东菏泽·期末)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.NaOH的作用为除去Cu2+ B.试剂a为Na2CO3溶液
C.操作X为过滤 D.试剂c的作用为除去过量的与OH-
2.(24-25高一下·黑龙江·阶段练习)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂及顺序正确的是
A. B.BaCl2 、Na2CO3 、KOH
C.BaCl2 、NaOH、K2CO3 D.BaCl2 、NaOH、 Na2CO3
3.(23-24高一下·新疆喀什·期中)硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中,向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象,其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的
A.强氧化性 B.吸水性 C.脱水性 D.难挥发性
4.(25-26高一上·重庆永川·阶段练习)下列转化不能通过一步反应实现的是
A.S→SO2 B.CaO→Ca(OH)2 C. D.
5.(24-25高一下·广东汕尾·期末)类比法是一种学习化学的重要方法。下列类比合理的是
A.Fe与S在加热时生成FeS,则Cu与S在加热时生成CuS
B.使酸性溶液和溴水褪色的原理相同,使酸性溶液和溴水褪色的原理也相同
C.常温下Cu和浓硫酸不反应,则常温下Al和浓硫酸也不反应
D.与反应生成,是酸性氧化物;与反应生成,也是酸性氧化物
6.(24-25高一下·四川南充·期中)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇碱会“断路”
B.正常雨水的pH约为7,而酸雨的pH小于5.6
C.硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
D.SO2可用于杀菌消毒,故不能作食品添加剂
7.(24-25高一下·山东济宁·期中)下列关于物质性质说法正确的是
A.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
B.将浓硝酸和浓硫酸分别露置在空气中溶质的物质的量浓度都降低
C.将少量通入溶液能生成白色沉淀
D.硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
8.(24-25高一下·甘肃兰州·期中)下列实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
实验操作
实验现象
结论
A
将气体通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
有漂白性
B
向某溶液中滴加溶液
产生白色沉淀
溶液中含有
C
将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释
产生有刺激性气味的气体,稀释后溶液呈蓝色
浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D
将蘸有浓硫酸的玻璃棒和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
产生白烟
浓硫酸和氨气反应生成了硫酸铵
A.A B.B C.C D.D
9.(24-25高一下·广东深圳·期末)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.在加热的条件下,硫单质与Cu反应产生CuS
B.b能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
C.a和b的水溶液混合会有黄色沉淀生成
D.b与NaOH反应生成Na2SO4
10.(24-25高一下·河北保定·期末)用NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.30g NO所含电子数为30NA
B.标准状况下,22.4 L H2O所含分子数目为 NA
C.1mol SO2与足量的O2反应,产生的SO3数目为 NA
D.1mol铁与足量的稀硝酸反应,转移电子数为3NA
综合应用
11.(25-26高一上·河北沧州·期末)是主要的大气污染物之一,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A.过多排放到空气中,会造成硫酸型酸雨
B.过程和过程都发生了氧化还原反应
C.吸收,理论上需消耗(标准状况下)
D.双碱法对应的两种碱为和
12.(24-25高一下·山东潍坊·期中)某同学通过实验验证氯的非金属性大于硫,装置如图所示。下列说法错误的是
A.装置D的名称为干燥管
B.装置中盛放的试剂为
C.试管C中发生反应的离子方程式为
D.若有尾气产生可用溶液吸收
13.(24-25高一下·河北廊坊·期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.胶体具有吸附性,可用于自来水消毒 B.硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C.二氧化硫可用于漂白纸浆 D.常温下,铝制容器可用于贮运浓硫酸
14.(24-25高一下·广东汕尾·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入等物质的量的氯气:
B.用氨水吸收烟气中的二氧化硫:
C.过量的Fe与稀硝酸反应:
D.溶液与过量NaOH溶液反应:
15.(24-25高一下·天津静海·期中)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.1mol Cu与足量的S充分反应,转移的电子数为
B.通入溶液会产生白色沉淀
C.浓硫酸使胆矾变为白色,说明浓硫酸有脱水性
D.检验某溶液是否含有时,应取少量该溶液依次加入溶液和稀盐酸
16.(24-25高一下·广东佛山·期中)某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。下列说法正确的是
A.加热处,可生成固体,证明具有氧化性
B.加热处,可观察到片溶解并有气泡生成,只体现了浓硫酸的强氧化性
C.将处产生的气体吸入1号注射器中,若观察到溶液褪色,证明具有漂白性
D.将处产生的气体吸入2号注射器中,若观察到溶液变浑浊,证明具有氧化性
拓展培优
17.(24-25高三上·上海·月考)下列关于实验现象的解释或结论中,错误的是
选项
实验操作
试剂A
现象
结论
A
高锰酸钾的酸性溶液
紫色褪去
SO2有还原性
B
盐酸酸化的
BaCl2溶液
无明显变化,一段时间后出现白色沉淀
硫元素从+4价被氧化到+6价
C
新制氯水
黄绿色褪去
SO2有漂白性
D
硫化钠溶液
出现淡黄色浑浊
SO2有氧化性
A.A B.B C.C D.D
18.(24-25高一下·安徽·阶段练习)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
19.(25-26高一上·甘肃白银·期末)2024年环境日的主题为“全面推进美丽中国建设”,研究等大气污染物的处理方法对实现该主题具有重要指导意义。回答下列问题:
(1)酸雨是pH 的雨水,某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的变化多次测定该样品的pH,得到下表数据。酸雨样品放置时pH变化的主要原因是 。
测定时间/h
0
1
2
3
4
酸雨样品的pH
4.75
4.60
4.53
4.50
4.50
(2)燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮的氧化物等污染物,工业上采用NaClO和NaOH的混合溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硫、脱硝,其中脱硫的离子方程式为 。
(3)科学家们设计了“钠钙双碱脱硫法”。其部分工艺流程如图所示:
①“吸收塔”中采用喷雾和逆流的方式吸收,目的是 ;吸收时,需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致的吸收率降低,其原因可能是 。
②“沉淀室”中溶液与过量石灰乳反应的化学方程式为 。
③上述流程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
④“氧化室”中发生反应的化学方程式为 。
20.(24-25高一上·四川德阳·期中)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)仅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化合物有 (填化学式),请预测X与Y能否反应 (填能或不能)。
(2)X与Z在一定条件下可以发生反应:(浓)。用单线桥法标出上述反应转移的电子数目和方向 。
(3)为实现下列转化,需要加入氧化剂才能实现的是________。
A.SO2→S B.H2O2 →O2 C.→Mn2+ D.SO2→
(4)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不可能发生的是___________。
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ B.H2SO4+2HI=I2+SO2+2H2O
C.SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4 D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
(5)氯、铬元素也有很多常见化合价。已知反应:K2Cr2O7+14HCl(浓) = 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。请用“双线桥”标明该反应中电子转移的方向和数目 。
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动5 不同价态含硫物质的转化
教学目标
1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
2.应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。
重点和难点
重点:硫及其化合物性质
难点:不同价态含硫物质的转化
◆实验用品
试管、天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。
◆实验步骤
1.硫化钠转化为单质硫
(1)实验操作
(2)实验现象
甲:有淡黄色沉淀生成
乙:紫红色褪色,产生淡黄色沉淀。
(3)实验结论:S2-能被H2SO3及酸性KMnO4溶液氧化生成单质S。
2.浓硫酸转化为二氧化硫
(1)实验装置及操作
(2)实验现象:A试管中有气泡生成,溶液变蓝色,铜片溶解,B试管中品红溶液褪色。
(3)浓硫酸和铜反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
3.硫转化为硫化亚铁
(1)实验装置及操作
(2)实验现象:混合物继续保持加热,最后生成黑色固体。
(3)硫粉和铁粉反应的方程式:Fe+SFeS。
◆问题和讨论
1.在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
【答案】
转化前的含硫物质
转化后的含硫物质
价态变化
Na2S
S
-2→0
H2SO3
S
+4→0
H2SO4
SO2
+6→+4
S
FeS
0→-2
2.实验1中用浸有NaOH溶液的棉花团塞住试管口的作用是什么?
【答案】吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。
3.实验2中涉及化学反应中,浓硫酸体现了哪些性质?
【答案】酸性和强氧化性。
4.实验2中的反应,当Cu过量,H2SO4能完全反应吗?为什么?
【答案】不能。因为反应过程中,浓硫酸变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,故不能完全反应。
5.实验3反应中Fe变成多少价?写出反应的化学方程式。
【答案】+2价,Fe+SFeS。
6.铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些反应?
【答案】①S+O2SO2 ②Fe+SFeS ③3Fe+2O2Fe3O4。
7.在实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何解决的?
【答案】实验1中可能遇到实验现象不明显,在操作中要注意充分摇动;
实验2中反应过于剧烈,要注意控制加热温度;
实验3中不能引燃,要把玻璃棒加热到红热状态。
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。
基础达标
1.(24-25高一上·山东菏泽·期末)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、,欲除去其中的Cu2+、,设计工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.NaOH的作用为除去Cu2+ B.试剂a为Na2CO3溶液
C.操作X为过滤 D.试剂c的作用为除去过量的与OH-
【答案】B
【分析】工业废水中加入NaOH,生成氢氧化铜沉淀,除去铜离子,再加入氯化钡除去硫酸根离子,之后加入碳酸钠除去过量的钡离子,然后过滤,向滤液中加入适量的盐酸除去碳酸根和氢氧根,得到氯化钠溶液。
【解析】A.工业废水中加入NaOH,生成氢氧化铜沉淀,除去铜离子,A正确;
B.根据分析,出去铜离子后,再加入氯化钡除去硫酸根离子,试剂a为氯化钡,B错误;
C.操作X为分离沉淀和溶液,为过滤,C正确;
D.根据分析最后向滤液中加入适量的盐酸除去碳酸根和氢氧根,得到氯化钠溶液,D正确;
故选B。
2.(24-25高一下·黑龙江·阶段练习)实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂及顺序正确的是
A. B.BaCl2 、Na2CO3 、KOH
C.BaCl2 、NaOH、K2CO3 D.BaCl2 、NaOH、 Na2CO3
【答案】D
【分析】用过量的溶液可以除去,用过量的溶液可以除去,用过量的溶液可以除去和过量的,最后用稀盐酸除去过量的和;
【解析】A.先加再加,过量的没法除,A错误;
B.加引入了,B错误;
C.加引入了,C错误;
D.加过量的溶液除去,再加过量的溶液除去,接着加过量的溶液除去和过量的,最后用稀盐酸除去过量的和,D正确;
故选D。
3.(23-24高一下·新疆喀什·期中)硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中,向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象,其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的
A.强氧化性 B.吸水性 C.脱水性 D.难挥发性
【答案】C
【解析】浓硫酸具有脱水性,可将有机物中的氢氧原子以2:1脱去,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,说明蔗糖被碳化,体现了浓硫酸的脱水性,故选:C。
4.(25-26高一上·重庆永川·阶段练习)下列转化不能通过一步反应实现的是
A.S→SO2 B.CaO→Ca(OH)2 C. D.
【答案】C
【解析】A.硫在氧气中燃烧生成SO2,一步反应即可实现,A不符合题意;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,一步反应即可实现,B不符合题意;
C.氧化铜不溶于水,无法直接与水反应生成氢氧化铜,需先与酸反应生成铜盐,再与碱反应,无法一步完成,C符合题意;
D.三氧化硫与水反应生成硫酸,一步反应即可实现,D不符合题意;
故答案选C。
5.(24-25高一下·广东汕尾·期末)类比法是一种学习化学的重要方法。下列类比合理的是
A.Fe与S在加热时生成FeS,则Cu与S在加热时生成CuS
B.使酸性溶液和溴水褪色的原理相同,使酸性溶液和溴水褪色的原理也相同
C.常温下Cu和浓硫酸不反应,则常温下Al和浓硫酸也不反应
D.与反应生成,是酸性氧化物;与反应生成,也是酸性氧化物
【答案】D
【解析】A.Fe与S加热生成FeS,但Cu与S加热生成Cu2S而非CuS,A错误;
B.SO2使酸性KMnO4和溴水褪色均因还原性被氧化,而乙烯使KMnO4褪色是氧化反应,使溴水褪色是加成反应,原理不同,B错误;
C.常温下Cu与浓硫酸不反应,而Al与浓硫酸常温下因钝化而停止反应,两者钝化机制不同,类比不合理,C错误;
D.N2O5与H2O生成HNO3,SO3与H2O生成H2SO4,均符合酸性氧化物定义(与水反应生成对应酸),类比合理,D正确;
故选D。
6.(24-25高一下·四川南充·期中)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇碱会“断路”
B.正常雨水的pH约为7,而酸雨的pH小于5.6
C.硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
D.SO2可用于杀菌消毒,故不能作食品添加剂
【答案】C
【解析】A.光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2),而非硅单质,A错误;
B.正常雨水因溶解CO2呈弱酸性,pH≈5.6,而非7;酸雨pH<5.6,B错误;
C.硫酸钡不溶于水和酸,可用作“钡餐”进行X射线检查,C正确;
D.SO2虽能杀菌消毒,但允许作为食品添加剂(如干果防腐),需控制用量,D错误;
故选C。
7.(24-25高一下·山东济宁·期中)下列关于物质性质说法正确的是
A.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
B.将浓硝酸和浓硫酸分别露置在空气中溶质的物质的量浓度都降低
C.将少量通入溶液能生成白色沉淀
D.硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
【答案】B
【解析】A.蔗糖发黑是浓硫酸的脱水性所致,而非吸水性,A错误;
B.浓硝酸挥发导致溶质减少,浓硫酸吸水导致溶剂增加,两者浓度均降低,B正确;
C.SO2与BaCl2不反应,无沉淀生成,C错误;
D.硫燃烧生成SO2,无法直接生成SO3,D错误;
故选B。
8.(24-25高一下·甘肃兰州·期中)下列实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
实验操作
实验现象
结论
A
将气体通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
有漂白性
B
向某溶液中滴加溶液
产生白色沉淀
溶液中含有
C
将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释
产生有刺激性气味的气体,稀释后溶液呈蓝色
浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D
将蘸有浓硫酸的玻璃棒和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
产生白烟
浓硫酸和氨气反应生成了硫酸铵
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.SO2使酸性高锰酸钾褪色是因还原性,而非漂白性,A错误;
B.白色沉淀可能为AgCl或BaSO4,未排除Ag⁺干扰,B错误;
C.浓硫酸与铜反应生成SO2(氧化性)和CuSO4(酸性),现象与结论一致,C正确;
D.浓硫酸难挥发,无法与NH3充分反应生成白烟,现象不成立,D错误;
故选C。
9.(24-25高一下·广东深圳·期末)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.在加热的条件下,硫单质与Cu反应产生CuS
B.b能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
C.a和b的水溶液混合会有黄色沉淀生成
D.b与NaOH反应生成Na2SO4
【答案】C
【分析】根据图示可知,a为H2S,b为SO2,c为SO3,d为H2SO4,e硫酸盐。
【解析】A. 硫单质铜化合生成Cu2S,故A错误;
B. b为SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,故B错误;
C. H2S与SO2反应生成硫单质,两者混合溶液中有淡黄色沉淀生成,故C正确;
D.SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠,故D错误;
故选C。
10.(24-25高一下·河北保定·期末)用NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.30g NO所含电子数为30NA
B.标准状况下,22.4 L H2O所含分子数目为 NA
C.1mol SO2与足量的O2反应,产生的SO3数目为 NA
D.1mol铁与足量的稀硝酸反应,转移电子数为3NA
【答案】D
【解析】A.30g NO的物质的量为1mol,每个NO分子含15个电子,总电子数为15NA,A错误;
B.标准状况下H2O为液态,无法用气体摩尔体积计算分子数,B错误;
C.1mol SO2与O2生成SO3为可逆反应,无法完全转化,生成的SO3分子数小于NA,C错误;
D.足量稀硝酸与1mol Fe反应时,Fe被完全氧化为Fe3+,转移3mol电子,电子数为3NA,D正确;
故选D。
综合应用
11.(25-26高一上·河北沧州·期末)是主要的大气污染物之一,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A.过多排放到空气中,会造成硫酸型酸雨
B.过程和过程都发生了氧化还原反应
C.吸收,理论上需消耗(标准状况下)
D.双碱法对应的两种碱为和
【答案】B
【解析】A.过多排放,发生,造成硫酸型酸雨,A项正确;
B.过程没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,B项错误;
C.S元素化合价由+4升高到+6,吸收,需消耗,即标准状况下,C项正确;
D.双碱法对应的两种碱为和,D项正确。
故选B。
12.(24-25高一下·山东潍坊·期中)某同学通过实验验证氯的非金属性大于硫,装置如图所示。下列说法错误的是
A.装置D的名称为干燥管
B.装置中盛放的试剂为
C.试管C中发生反应的离子方程式为
D.若有尾气产生可用溶液吸收
【答案】B
【分析】验证氯的非金属性大于硫,可通过氯气和发生氧化还原反应生成S和来验证;先在B装置中制备得到氯气,氯气进入含的溶液(如Na2S溶液),装置C中出现淡黄色浑浊,说明生成了单质硫,多余的氯气有毒,可用溶液吸收。
【解析】A.装置D的名称为干燥管,竖直方向放置可起到防倒吸的作用,A正确;
B.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下才能反应生成氯气,图中没有加热装置,装置B中盛放的试剂不是,可以为高锰酸钾,B错误;
C.试管C中出现淡黄色浑浊,说明氯气将氧化为S,而自身被还原为,反应的离子方程式为,C正确;
D.氯气有毒,若有尾气产生可用溶液吸收,二者反应的方程式为,D正确;
故选B。
13.(24-25高一下·河北廊坊·期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.胶体具有吸附性,可用于自来水消毒 B.硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C.二氧化硫可用于漂白纸浆 D.常温下,铝制容器可用于贮运浓硫酸
【答案】A
【解析】A.Fe(OH)3胶体通过吸附水中悬浮杂质起到净水作用,但不能起到消毒的作用,A错误;
B.硫酸钡不溶于胃酸且能阻挡X射线,用于胃肠造影正确,B正确;
C.SO2能与有机物结合生成无色物质,用于漂白纸浆正确,C正确;
D.常温下浓硫酸使铝钝化形成保护膜,铝制容器常温下可贮运浓硫酸,D正确;
故选A。
14.(24-25高一下·广东汕尾·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入等物质的量的氯气:
B.用氨水吸收烟气中的二氧化硫:
C.过量的Fe与稀硝酸反应:
D.溶液与过量NaOH溶液反应:
【答案】A
【解析】A.Cl2与等物质的量的SO反应时,Cl2作氧化剂,SO被氧化为SO,Cl2被还原为Cl−。反应中电子守恒(1mol Cl2得2mol e−,1mol SO失2mol e−),且产物H+符合酸性条件,故A正确。
B.氨水是弱碱,不能拆为OH−,应保留NH3·H2O形式。正确离子方程式为SO2 + 2NH3·H2O=SO + 2NH+ H2O,故B错误。
C.过量Fe与稀硝酸反应时,产物应为Fe2+而非Fe3+。正确离子方程式为3Fe + 8H+ + 2NO=3Fe2+ + 4H2O + 2NO↑,故C错误。
D.NH4HCO3与过量NaOH反应时,HCO和均参与反应。正确离子方程式为HCO+ OH−= CO+ H2O和NH + OH− =NH3↑ + H2O,但D仅写出NH的反应,遗漏HCO,故D错误。
故选A。
15.(24-25高一下·天津静海·期中)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.1mol Cu与足量的S充分反应,转移的电子数为
B.通入溶液会产生白色沉淀
C.浓硫酸使胆矾变为白色,说明浓硫酸有脱水性
D.检验某溶液是否含有时,应取少量该溶液依次加入溶液和稀盐酸
【答案】A
【解析】A.铜与硫在加热条件下反应生成Cu2S,1mol Cu失去1mol电子,转移电子数为NA,故A正确;
B.SO2与BaCl2溶液不反应,因H2SO3酸性弱于HCl,无法生成沉淀,故B错误;
C.浓硫酸使胆矾失去结晶水是吸水性,而非脱水性(脱水性针对有机物),故C错误;
D.检验时应先加稀盐酸排除干扰(如Ag+等),再加BaCl2,故D错误;
答案选A。
16.(24-25高一下·广东佛山·期中)某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。下列说法正确的是
A.加热处,可生成固体,证明具有氧化性
B.加热处,可观察到片溶解并有气泡生成,只体现了浓硫酸的强氧化性
C.将处产生的气体吸入1号注射器中,若观察到溶液褪色,证明具有漂白性
D.将处产生的气体吸入2号注射器中,若观察到溶液变浑浊,证明具有氧化性
【答案】D
【解析】A.S具有弱氧化性,加热A处,生成Cu2S固体,故A错误;
B.加热B处,可观察到Cu片溶解并有气泡生成,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,故B错误;
C.B处产生二氧化硫,会被高锰酸钾溶液氧化,证明SO2具有还原性,故C错误;
D.B处产生二氧化硫,与硫化钠会发生氧化还原反应,若观察到溶液变浑浊,则有S单质生成,证明SO2具有氧化性,故D正确;
故选: D。
拓展培优
17.(24-25高三上·上海·月考)下列关于实验现象的解释或结论中,错误的是
选项
实验操作
试剂A
现象
结论
A
高锰酸钾的酸性溶液
紫色褪去
SO2有还原性
B
盐酸酸化的
BaCl2溶液
无明显变化,一段时间后出现白色沉淀
硫元素从+4价被氧化到+6价
C
新制氯水
黄绿色褪去
SO2有漂白性
D
硫化钠溶液
出现淡黄色浑浊
SO2有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.酸性高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫,紫色褪色,可知二氧化硫具有还原性,故A正确;
B.二氧化硫与盐酸酸化的BaCl2溶液不反应,无明显变化,一段时间后产生白色沉淀为硫酸钡,可知硫元素从+4价被氧化到+6价,故B正确;
C.氯水可氧化二氧化硫,黄绿色褪去,可知二氧化硫具有还原性,与漂白性无关,故C错误;
D.二氧化硫可氧化硫化钠生成硫单质,出现淡黄色浑浊,可知二氧化硫具有氧化性,故D正确;
答案选C。
18.(24-25高一下·安徽·阶段练习)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。
19.(25-26高一上·甘肃白银·期末)2024年环境日的主题为“全面推进美丽中国建设”,研究等大气污染物的处理方法对实现该主题具有重要指导意义。回答下列问题:
(1)酸雨是pH 的雨水,某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的变化多次测定该样品的pH,得到下表数据。酸雨样品放置时pH变化的主要原因是 。
测定时间/h
0
1
2
3
4
酸雨样品的pH
4.75
4.60
4.53
4.50
4.50
(2)燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮的氧化物等污染物,工业上采用NaClO和NaOH的混合溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硫、脱硝,其中脱硫的离子方程式为 。
(3)科学家们设计了“钠钙双碱脱硫法”。其部分工艺流程如图所示:
①“吸收塔”中采用喷雾和逆流的方式吸收,目的是 ;吸收时,需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致的吸收率降低,其原因可能是 。
②“沉淀室”中溶液与过量石灰乳反应的化学方程式为 。
③上述流程中可循环使用的物质是 (填化学式)。
④“氧化室”中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 小于5.6 酸雨中的被氧化为,雨水酸性增强(合理即可)
(2)
(3) 增大NaOH溶液与烟气的接触面积,提高的吸收率(合理即可) 温度越高,在溶液中的溶解度越小(合理即可) NaOH
【解析】(1)酸雨是pH小于5.6的雨水;该酸雨样品中存在,为弱电解质不完全电离酸性较弱,放置一段时间后亚硫酸被氧气氧化生成硫酸,硫酸为强酸完全电离酸性较强,用化学方程式可表示为。
(2)脱硫是用NaClO和NaOH的混合溶液,脱去的是,故离子方程式为。
(3)①“吸收塔”中采用喷雾使NaOH溶液变成液滴,同时逆流的方式吸收,都可以增大NaOH溶液与烟气的接触面积,提高的吸收率。
气体的溶解度随温度升高而减小,吸收时,需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致的吸收率降低,其原因可能是温度越高,在溶液中的溶解度越小。
②“沉淀室”中溶液与过量石灰乳反应的化学方程式为。
③“沉淀室”中生成的NaOH进入X溶液,可循环进入吸收塔。
④“氧化室”中是沉淀室生成的亚硫酸钙进入接触氧气,发生反应的化学方程式为。
20.(24-25高一上·四川德阳·期中)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)仅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化合物有 (填化学式),请预测X与Y能否反应 (填能或不能)。
(2)X与Z在一定条件下可以发生反应:(浓)。用单线桥法标出上述反应转移的电子数目和方向 。
(3)为实现下列转化,需要加入氧化剂才能实现的是________。
A.SO2→S B.H2O2 →O2 C.→Mn2+ D.SO2→
(4)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不可能发生的是___________。
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ B.H2SO4+2HI=I2+SO2+2H2O
C.SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4 D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
(5)氯、铬元素也有很多常见化合价。已知反应:K2Cr2O7+14HCl(浓) = 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。请用“双线桥”标明该反应中电子转移的方向和数目 。
【答案】(1) SO2、H2SO3、Na2SO3 能
(2)
(3)D
(4)BD
(5)
【分析】X为H2S,Y是SO2,Z是H2SO4;
【解析】(1)处于最低价态时,该物质只有还原性,处于最高价态时,该物质只有氧化性,处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,根据元素化合价知,既有氧化性又有还原性的含硫化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3,X为H2S,Y是SO2,两者能发生归中反应生成S单质;
(2)
H2S中硫元素化合价从-2价升高至0价,H2SO4中硫元素化合价从+6降低至+4价,硫化氢失去电子,硫酸得到电子,反应转移2个电子,用单线桥法标出上述反应转移的电子数目和方向: ;
(3)A.SO2转化为S过程中硫元素化合价降低,SO2是氧化剂,需要加入还原剂才能实现转化,A不符合题意;
B.H2O2在催化剂二氧化锰下分解生成水和氧气,不需要加入氧化剂,B不符合题意;
C.生成锰离子过程中锰元素化合价降低,被还原,需要加入还原剂才能实现转化,C不符合题意;
D.SO2转化为时硫元素化合价升高,被氧化,需要加入氧化剂才能实现,D符合题意;
故选D;
(4)A.该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO2为还原剂,Fe2+是还原产物,还原性:SO2>Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故A不符合题意;
B.该反应中硫元素化合价降低,碘元素化合价升高,I-是还原剂,SO2是还原产物,还原性:I-> SO2,与已知还原性强弱SO2>I-不符,反应不能发生,故B符合题意;
C.该反应中硫元素化合价升高,氧气生成过氧化氢过程中氧元素化合价降低,SO2是还原剂,H2O2是还原产物,还原性:SO2> H2O2,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故C不符合题意;
D.铁元素化合价升高,碘元素化合价降低,还原剂是Fe2+,还原产物是I-,还原性:Fe2+> I-,与已知还原性强弱I- >Fe2+不符,反应不能发生,故D符合题意;
故选BD;
(5)
该反应中HCl生成氯气过程中氯元素化合价升高,失去电子,Cr元素化合价降低,K2Cr2O7中Cr得到电子,反应转移6个电子,用“双线桥”标明该反应中电子转移的方向和数目为:。
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