5.1实验活动5——不同价态硫相互转化 讲义 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

非金属专题（五） ——实验活动6:不同价态硫相互转化 实验活动6——不同价态含硫物质的转化 一、书写下列框图中的化学方程式： ① 2H2S+O2（不足）=== 2S↓+2H2O ⑬ 2H2S+3O22SO2+2H2O ② S+H2H2S ⑭ FeS+ H2SO4(稀)= H2S↑+ FeSO4 ③ S+O2SO2 ⑮ Fe+SFeS ④ SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ⑯ SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O ⑤ 2SO2+O22SO3 ⑰ Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O ⑥ 2SO3 2SO2+O2 ⑱ SO2＋H2O2===H2SO4 ⑦ SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O ⑲ Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O ⑧ H2SO3SO2＋H2O ⑳ SO3＋H2O===H2SO4 ⑨ SO2＋H2OH2SO3 ㉑ CaSO4＋Ba(OH)2 ===BaSO4 ↓＋Ca(OH)2 ⑩ H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O ㉒ SO2＋CaOCaSO3 ⑪ 2H2SO3＋O2===2H2SO4 ㉓ 2CaSO3 ＋O2===2CaSO4 ⑫ H2SO4＋Ba(OH)2 ===BaSO4 ↓＋2H2O 巩固练习 一、基础题 1．硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内，都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是 A．海洋中硫元素主要以的形式存在 B．反应①可能发生 C．反应②中硫元素的化合价没有发生变化 D．随着沉积物深度的增加，在无氧区为主要氧化剂 【答案】C 【分析】海洋中硫元素的主要存在形式为，硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收，S单质进而转化为HS-/S2-，铁离子和-2价的硫元素反应生成FeS2和S； 【详解】A．由图可知，海洋中硫元素的主要存在形式为，硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收，故A正确； B．反应①中S单质转化为，失去6个电子，S单质转化为S2-，共得到2个电子，由电子得失守恒，可能发生，故B正确； C．FeS2中铁为+2价、硫为-1价，铁元素化合价降低，反应②中硫元素从-2价升高至-1价，化合价升高，故C错误； D．在无氧区转化为S单质，进而转化为HS-/S2-，该过程中硫元素化合价降低，为主要氧化剂，故D正确； 故选：C。 2．下列转化不能通过一步反应实现的是（       ） A．H2S+O2→SO2 B．SO2+H2O→H2SO3 C．S+O2→SO3 D．SO3+H2O→H2SO4 【答案】C 【详解】A．H2S和O2发生氧化还原反应生成SO2和H2O，能够一步反应实现转化，A选项不满足题意； B．常温下，SO2与H2O直接反应生成H2SO3，能够一步反应实现转化，B选项不满足题意； C．S在氧气中燃烧生成SO2，SO2在催化剂存在的条件下进一步氧化生成SO3，所以不能通过一步反应实现转化，C选项满足题意； D．SO3可与H2O反应直接生成H2SO4，能够一步反应实现转化，D选项不满足题意； 答案选C。 3．硫及其化合物的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．反应①中，每消耗，被氧化的分子数为 B．反应②中，每生成，转移电子数为 C．将通入足量蒸馏水中充分反应，生成分子的数目为 D．中所含质子数为 【答案】A 【详解】A．反应①： ，H2中的H从0价变为+1价，被氧化；S从0价变为-2价，被还原，6.4g S的物质的量为：，每消耗0.2mol S，被氧化的物质的量为0.2mol，数目为，A正确； B．反应②： ，S在H2S中为-2价，在SO2中为+4价，每个S失去6个电子，生成0.2 mol SO2时，转移电子数应为：，B错误； C．反应③： ，这是一个可逆反应，且生成的在水溶液中会部分电离，则1 mol SO2通入水中，生成的分子数远小于，C错误； D．H2S分子中，H的质子数为1，S的质子数为16，每个H2S分子的质子数为：，0.1 mol H2S中质子数为，D错误； 故选A。 4．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②③④反应的化学方程式： ② ③ ④ (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： 如 写出③④⑤反应的化学方程式： ③ ④ ⑤ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）亚硫酸和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，反应②的化学方程式为：；亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，反应③的化学方程式为：；亚硫酸钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，反应⑤的化学方程式为：。 （2）二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，反应③的化学方程式为：；硫和氢气反应生成硫化氢，反应④的化学方程式为：；二氧化硫和硫化氢反应生成硫和水，反应⑤的化学方程式为：。 5．浓硫酸与木炭粉可发生反应：。某研究小组为验证该反应部分产物的性质设计了如图所示的实验。 回答下列问题： (1)仪器X的名称是_______（填“圆底烧瓶”或“酒精灯”）。 (2)实验过程中，观察到无水硫酸铜由白色变为_______（填“蓝色”或“黑色”），证明有H2O生成。 (3)实验过程中，观察到品红溶液褪色，证明产物SO2具有_______（填“漂白性”或“酸性”）。 (4)实验过程中，观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，证明产物SO2具有_______（填“刺激性”或“还原性”）。 (5)试管Y中氢氧化钠溶液的主要作用是_______。 【答案】(1)圆底烧瓶 (2)蓝色 (3)漂白性 (4)还原性 (5)吸收尾气中二氧化硫等酸性气体，防止污染空气 【分析】浓硫酸与木炭粉在圆底烧瓶中共热生成二氧化硫、二氧化碳和水，无水硫酸铜由白色变成蓝色，证明有水生成，品红溶液褪色，证明二氧化硫有漂白性，酸性高锰酸钾溶液褪色证明二氧化硫有还原性，NaOH用来吸收二氧化硫二氧化碳等酸性气体，防止造成空气污染。 【详解】（1）图中X是盛放木炭粉的反应容器，名称为圆底烧瓶，酒精灯是下方加热装置，因此填圆底烧瓶。 （2）无水硫酸铜为白色，遇水会生成蓝色的五水硫酸铜，因此可以检验水的生成，观察到白色变为蓝色。 （3） 二氧化硫能使品红溶液褪色，该性质体现了二氧化硫的漂白性。 （4）酸性高锰酸钾是强氧化剂，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为二氧化硫可被高锰酸钾氧化，证明二氧化硫具有还原性。 （5）反应生成的二氧化硫是有毒酸性气体，二氧化碳也为酸性气体，氢氧化钠可以吸收这些尾气，避免有害气体排放到空气中造成污染。 二、提高题 6．部分含硫元素物质之间的转化关系如图，关于该图的说法正确的是 A．c为SO3 B．e可能是Na2SO4 C．a→b的过程需要催化剂才可实现氢化物→单质→氧化物→酸→盐 D．d还原性很强，不能做氧化剂 【答案】B 【分析】根据物质之间的转化关系(化合价规律)和物质类别可知a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3或H2SO4、e为硫酸盐。 【详解】A．据分析，硫单质及H2S只能一步被氧化为SO2，因此c不可能为SO3，故A错误； B．e可能是Na2SO4，如H2SO3与NaClO反应或H2SO4与NaOH反应都有Na2SO4生成，故B正确； C．H2S与SO2或与少量氧气反应均可以得到S，不需要催化剂，故C错误； D．d可能是亚硫酸，也可能是硫酸，可以靠H+与金属反应表现出氧化性，当是亚硫酸时，与H2S反应时可以做氧化剂，故D错误； 故选B。 7．硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法错误的是 A．硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y B．X通入溶液中，会有白色沉淀生成 C．与X的反应中，还原产物和氧化产物的质量之比为 D．与M的水溶液反应生成N的化学方程式为 【答案】B 【分析】据图可知X是SO2，Y是SO3，Z是浓H2SO4，M是CuSO4，CuSO4溶液与H2S反应产生的盐N是CuS，据此作答。 【详解】A．硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，A正确； B．X是SO2，SO2与氯化钡溶液中的水反应产生H2SO3，由于盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不会产生白色沉淀，B错误； C．H2S与SO2发生反应：，SO2中硫元素化合价降低，得到电子被还原为S；H2S中硫元素化合价升高，失去电子被氧化产生S；则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1:2，二者均为硫单质，即质量之比也为1:2，C正确； D．CuSO4溶液与H2S反应生成CuS和硫酸，方程式符合事实，D正确； 故答案选B。 8．“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，如图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是 A．装有j或d的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置，浓度均减小的原因相同 B．d的浓溶液能使紫色石蕊溶液先变红后褪色 C．i与氯水混合漂白能力一定增强 D．j的浓溶液不能干燥气体a、g、i，是因为其具有强氧化性 【答案】B 【分析】由图判断j为，d为，i为据此作答。 【详解】A．j为，d为，浓硝酸敞口放置因挥发（溶质减少）浓度减小；浓硫酸因吸水性（溶剂增多）浓度减小，原因不同，A错误； B．d为，浓硝酸具有酸性和强氧化性，故能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，B正确； C．i为，与氯水混合发生反应，产物是两种酸，无漂白性，C错误； D．j的浓溶液（浓硫酸）不能干燥气体是因为浓硫酸会与碱性气体氨气反应；不能干燥是因为浓硫酸的强氧化性；浓硫酸可以用来干燥气体，D错误； 故选B。 9．如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是 A．不同浓度的与反应均生成 B．X、Y、Z之间可以相互转化 C．的浓溶液和蔗糖反应可以生成，体现了Z的强氧化性和酸性 D．控制反应条件，与反应可以生成或 【答案】B 【分析】由“价—类”二维图可知，X为，Y为，Z为，M为，据此回答。 【详解】A．稀硫酸与铜不反应，A错误； B．可以和氧气生成三氧化硫，可以被氯气等在水溶液中氧化为硫酸，三氧化硫与硫单质共热生成二氧化硫，与水生成硫酸，浓硫酸与还原剂可被还原为二氧化硫，硫酸可被脱水生成三氧化硫，B正确； C．浓硫酸蔗糖反应可以生成，体现了浓硫酸的强氧化性和脱水性，C错误； D．与只能反应生成不能生成，D错误； 故选B。 10．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。下列说法错误的是 A．的电子式为 B．是淡黄色的固体，可通过与反应制得 C．工业上由制备的路线： D．可被氧气氧化成 【答案】C 【分析】根据图示，为，b为，c为，d为，e为，f为，g是硫酸盐等，h是亚硫酸盐等； 【详解】 A．a为，只含共价键，属于共价化合物，的电子式为，A正确； B．为，硫粉是淡黄色的固体，可由为与为，发生归中反应：，可生成S，B正确； C．为，e为，工业上在空气(或氧气)中燃烧生成在作催化剂、条件下发生催化氧化反应生成，用浓硫酸吸收制备，C错误； D．中硫元素化合价为＋4价，处于中间价态，具有还原性，如亚硫酸根离子可被氧气氧化成硫酸根离子，D正确； 故答案选C。 11．研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。 (1)下图为硫元素的价类二维图。请回答： ①A的化学式是_______，其水溶液呈_______性，用电离方程式说明原因：_______。 ②实验室常用G的钠盐(正盐)与E的浓溶液制备C物质。请写出反应的化学方程式_______。 (2)硫酸厂产生的尾气中含有少量。双碱法脱硫的原理示意图如下： ①可以循环使用的物质是_______，过程Ⅰ的离子方程式为_______。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收的体积(标准状况)是_______L。 【答案】(1) 酸 (2) 44.8 【分析】根据硫元素形成物质的价类二维图，A为，为，为，为，为，为，G为亚硫酸盐，H为硫酸盐，据此分析解题。 【详解】（1）①由分析，A的化学式是，其水溶液呈酸性，电离方程式为 ； ②G的钠盐（正盐）是，为，制备的化学方程式是：； （2）①由图可知，过程I发生的反应为， 过程II发生的反应为， 过程III发生的反应为， 则可以循环使用的物质是NaOH，过程I的离子方程式为， 故答案为：； ②根据反应建立关系式为：，则， 标准状况下的体积，故答案为：44.8。 12．硫及其化合物部分转化关系如图（图中部分生成物略）。 已知：①、NaHS都是弱酸的酸式盐，其电离方程式具有相似性，如。 ②反应ⅰ的化学方程式为。 回答下列问题： (1)反应ⅰ中氧化产物与还原产物的质量比为________。 (2)反应ⅰ、ⅱ、ⅳ中，体现具有酸性氧化物性质的有________（填反应序号）。 (3)反应ⅲ的离子方程式为_________。 (4)（过氧化钠）中氧元素的化合价为________；可用________（填化学式，下同）和________代替，实现反应ⅳ的转化。 (5)写出反应ⅴ的化学方程式，并用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目：_________。 (6)向NaOH溶液中缓缓通入气体，依次发生的反应有________、________（写化学方程式）。 【答案】(1) (2)ⅱ (3) (4) 或（合理即可） NaOH（合理即可） (5) (6) 【详解】（1）反应ⅰ为，S元素由+4价下降到0价，又由-2价上升到0价，其氧化产物和还原产物均为S，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物的质量比为。 （2）反应ⅱ为，在该反应中转化为对应的盐（正盐），体现具有酸性氧化物的性质。 （3）反应ⅲ中Na2SO3和SO2、H2O反应生成NaHSO3，离子方程式为。 （4）根据化合物中正负化合价代数和为0可知，（过氧化钠）中氧元素的化合价为；ⅳ中SO2被氧化为Na2SO4，可选择或和NaOH代替。 （5） 反应ⅴ为，亚硫酸钠为还原剂，硫元素被氧化，氧气是氧化剂，氧元素被还原，用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目为。 （6）类比反应ⅱ和反应ⅲ，向NaOH溶液中缓缓通入气体，依次发生的反应有、。 13．部分含硫物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．a能与c反应生成黑色固体 B．h、g都具有还原性 C．酸雨的形成过程可能是c→f→e D．工业上通过b→d→e来制备硫酸 【答案】C 【分析】由图可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、e为H2SO4、f为H2SO3、g为亚硫酸盐、h为硫酸盐。 【详解】A．H2S与SO2反应生成淡黄色的S单质，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，A错误； B．亚硫酸盐中+4价的S可以表现还原性，硫酸盐中S为+6价，不表现还原性，O虽然为-2价，但中的O不表现还原性，B错误； C．SO2与水反应生成H2SO3，SO2+H2OH2SO3，H2SO3与O2反应生成H2SO4，2H2SO3+O2=2H2SO4，是酸雨的形成过程之一，C正确； D．工业上用硫在沸腾炉里燃烧生成SO2，SO2与O2在接触室生成SO3，SO3在吸收塔中被浓硫酸吸收最终生成H2SO4，S无法一步生成SO3，D错误； 故选C。 14．自然界中含硫物质不断发生转化和转移，形成了硫元素的循环。利用这些转化可以制备重要的化工产品，过程中产生的H2S、SO2等会污染环境，需要加以治理。回答下列问题： (1)火山喷发是硫元素在自然界中转化的一种途径，反应过程如图所示。 1 mol FeS2与O2和石灰乳反应转化为CaSO4⋅2H2O和Fe2O3，理论上转移电子的物质的量为___________mol。 (2)Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应机理如图所示。 ①“脱硫”时发生反应的化学方程式为___________。 ②Fe2O3的“再生”是在600℃时，用一定浓度的O2与FeS反应实现。温度略低于400℃时，“再生”所得固体质量增加，原因是___________。 (3)工业上利用SO2SO3H2SO4的转化制备硫酸，其模拟实验的部分装置如图所示。 ①装置Ⅲ用于吸收SO3制备硫酸，适宜的吸收剂是___________(填标号)。 A．NaOH溶液    B．水    C．98.3%浓硫酸    D．0.1 mol⋅L-1 H2SO4溶液 ②装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热，原因是___________。 ③若用O2、水在催化剂存在时吸收尾气中的SO2，吸收完成后，随着氧化的进行，溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④某工厂生产硫酸，使用一种含杂质为40%的黄铁矿样品。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，若取1 t该矿石，可制得98%的浓硫酸___________t(设生产过程中硫元素损失4%)。 (4)下列关于浓硫酸的叙述正确的是___________(填标号)。 A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存，说明常温下铝、铁与浓硫酸不反应 B．将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应，硫酸仍会有剩余 C．浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色，体现了浓硫酸的脱水性 D．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 【答案】(1)15 (2) 3H2S+Fe2O3=2FeS+S+3H2O 部分FeS被氧化为硫酸盐 (3) C 反应放出大量的热 减小 0.96 (4)B 【详解】（1）FeS2与O2和石灰乳反应的化学方程式为4FeS2+15O2+8Ca(OH)2+8H2O=8(CaSO4⋅2H2O)+2Fe2O3，1 mol FeS2与O2和石灰乳反应转化为CaSO4⋅2H2O和Fe2O3，理论上转移电子的物质的量为15 mol。 （2）①分析机理图可知脱硫时，部分转化成FeS，被氧化成S，发生反应： ； ②400℃条件下，氧气将FeS中的S氧化成+6价，脱硫剂中除Fe、O元素外，引入了S元素，即氧气将FeS氧化生成硫酸盐，“再生”所得固体质量增加。 （3）①装置Ⅲ中吸收SO3制备硫酸。三氧化硫不能用水或稀硫酸进行吸收，否则将形成大量酸雾，应采用98.3%浓硫酸作吸收剂。 ②二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应为放热反应，所以装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热。 ③用水在催化剂存在时吸收尾气中的，发生反应，吸收完成后，随着氧化的进行，溶液的pH将减小。 ④设1 t该矿石可制得98%的浓硫酸的质量为x。列出关系式计算如下： 解得x=0.96 t。 （4）A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存，是因为常温下铝、铁在浓硫酸中钝化，A错误； B．将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应，反应过程中硫酸浓度降低，铜和稀硫酸不反应，所以硫酸仍会有剩余，B正确； C．浓硫酸能使胆矾由蓝色的变为白色的，体现了浓硫酸的吸水性，C错误； D．浓硫酸使蔗糖变黑，体现了其脱水性，而非吸水性；后续与生成的碳反应产生大量气体，体现了其强氧化性，D错误； 故选B。 三、拓展题 15．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。 【详解】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。 16．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去)，下列说法正确的是 A．反应①说明具有漂白性，反应②说明具有酸性 B．若反应②中生成物，则反应物 C．反应③④⑤均属于氧化还原反应 D．反应⑤体现了的强还原性 【答案】B 【分析】反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3被氧化成碘单质然后生成碘离子；二氧化硫和氢氧化钠反应体现了其酸性氧化物的性质，反应③亚硫酸钠发生歧化反应，反应④加热分解NaHSO3得到亚硫酸钠和水，反应⑤加入Zn反应生成Zn(OH)2，锌元素化合价升高，Zn表现还原性，做氧化剂； 【详解】A．反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3在反应中先是生成I2后转化为I-，体现了SO2具有还原性，反应②属于酸性氧化物和碱的反应，体现了SO2具有酸性氧化物的性质，故A错误； B．根据元素守恒，当时，n(SO2)：n(NaOH)=2：3，故B正确； C．反应④加热分解NaHSO3得到亚硫酸钠和水，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故C错误； D．反应⑤加入Zn反应生成Zn(OH)2，锌元素化合价升高，Zn表现还原性，做氧化剂，表现氧化性，故D错误； 故选：B。 17．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)。 浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S 下列判断不正确的是 A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质 C．反应③属于四大基本反应类型中的化合反应 D．反应④中稀H2SO4作氧化剂(稀H2SO4中S参与升降) 【答案】AD 【详解】A．反应①中浓硫酸与Cu反应生成SO2，S的化合价降低2价，Cu的化合价升高2价，根据氧化还原反应原理，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，A不正确； B．反应②SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，表明SO2具有酸性氧化物的性质，B正确； C．反应③Na2SO3与S生成Na2S2O3，没有其它物质生成，属于四大基本反应类型中的化合反应，C正确； D．反应④中在稀H2SO4环境下，Na2S2O3中的+2价S发生歧化反应得到S，H2SO4中的S化合价不变，D不正确； 故选AD。 实验活动5——不同价态硫相互转化 第1页/共13页 学科网（北京）股份有限公司 $非金属专题（五） ——实验活动5:不同价态硫相互转化 实验活动5——不同价态含硫物质的转化 一、书写下列框图中的化学方程式： ① 2H2S+O2（不足）=== 2S↓+2H2O ⑬ 2H2S+3O22SO2+2H2O ② S+H2H2S ⑭ FeS+ H2SO4(稀)= H2S↑+ FeSO4 ③ S+O2SO2 ⑮ Fe+SFeS ④ SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ⑯ SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O ⑤ 2SO2+O22SO3 ⑰ Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O ⑥ 2SO3 2SO2+O2 ⑱ SO2＋H2O2===H2SO4 ⑦ SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O ⑲ Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O ⑧ H2SO3SO2＋H2O ⑳ SO3＋H2O===H2SO4 ⑨ SO2＋H2OH2SO3 ㉑ CaSO4＋Ba(OH)2 ===BaSO4 ↓＋Ca(OH)2 ⑩ H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O ㉒ SO2＋CaOCaSO3 ⑪ 2H2SO3＋O2===2H2SO4 ㉓ 2CaSO3 ＋O2===2CaSO4 ⑫ H2SO4＋Ba(OH)2 ===BaSO4 ↓＋2H2O 巩固练习 一、基础题 1．硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内，都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是（ ） A．海洋中硫元素主要以的形式存在 B．反应①可能发生 C．反应②中硫元素的化合价没有发生变化 D．随着沉积物深度的增加，在无氧区为主要氧化剂 2．下列转化不能通过一步反应实现的是（       ） A．H2S+O2→SO2 B．SO2+H2O→H2SO3 C．S+O2→SO3 D．SO3+H2O→H2SO4 3．硫及其化合物的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A．反应①中，每消耗，被氧化的分子数为 B．反应②中，每生成，转移电子数为 C．将通入足量蒸馏水中充分反应，生成分子的数目为 D．中所含质子数为 4．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②③④反应的化学方程式: ② ③ ④ (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: 如 写出③④⑤反应的化学方程式: ③ ④ ⑤ 5．浓硫酸与木炭粉可发生反应:。某研究小组为验证该反应部分产物的性质设计了如图所示的实验。 回答下列问题: (1)仪器X的名称是 （填“圆底烧瓶”或“酒精灯”）。 (2)实验过程中，观察到无水硫酸铜由白色变为_______（填“蓝色”或“黑色”），证明有H2O生成。 (3)实验过程中，观察到品红溶液褪色，证明产物SO2具有_______（填“漂白性”或“酸性”）。 (4)实验过程中，观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，证明产物SO2具有_______（填“刺激性”或“还原性”）。 (5)试管Y中氢氧化钠溶液的主要作用是 。 二、提高题 6．部分含硫元素物质之间的转化关系如图，关于该图的说法正确的是（ ） A．c为SO3 B．e可能是Na2SO4 C．a→b的过程需要催化剂才可实现氢化物→单质→氧化物→酸→盐 D．d还原性很强，不能做氧化剂 7．硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法错误的是（ ） A．硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y B．X通入溶液中，会有白色沉淀生成 C．与X的反应中，还原产物和氧化产物的质量之比为 D．与M的水溶液反应生成N的化学方程式为 8．“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，如图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是（ ） A．装有j或d的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置，浓度均减小的原因相同 B．d的浓溶液能使紫色石蕊溶液先变红后褪色 C．i与氯水混合漂白能力一定增强 D．j的浓溶液不能干燥气体a、g、i，是因为其具有强氧化性 9．如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是（ ） A．不同浓度的与反应均生成 B．X、Y、Z之间可以相互转化 C．的浓溶液和蔗糖反应可以生成，体现了Z的强氧化性和酸性 D．控制反应条件，与反应可以生成或 10．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。下列说法错误的是（ ） A．的电子式为 B．是淡黄色的固体，可通过与反应制得 C．工业上由制备的路线: D．可被氧气氧化成 11．研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。 (1)下图为硫元素的价类二维图。请回答: ①A的化学式是_______，其水溶液呈_______性，用电离方程式说明原因:_______。 ②实验室常用G的钠盐(正盐)与E的浓溶液制备C物质。请写出反应的化学方程式_______。 (2)硫酸厂产生的尾气中含有少量。双碱法脱硫的原理示意图如下: ①可以循环使用的物质是 ，过程Ⅰ的离子方程式为 。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收的体积(标准状况)是_______L。 12．硫及其化合物部分转化关系如图（图中部分生成物略）。 已知:①、NaHS都是弱酸的酸式盐，其电离方程式具有相似性，如。 ②反应ⅰ的化学方程式为。 回答下列问题: (1)反应ⅰ中氧化产物与还原产物的质量比为________。 (2)反应ⅰ、ⅱ、ⅳ中，体现具有酸性氧化物性质的有________（填反应序号）。 (3)反应ⅲ的离子方程式为_________。 (4)（过氧化钠）中氧元素的化合价为________;可用________（填化学式，下同）和________代替，实现反应ⅳ的转化。 (5)写出反应ⅴ的化学方程式，并用“双线桥”法表示电子转移的方向和数目:_________。 (6)向NaOH溶液中缓缓通入气体，依次发生的反应有________、________（写化学方程式）。 13．部分含硫物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．a能与c反应生成黑色固体 B．h、g都具有还原性 C．酸雨的形成过程可能是c→f→e D．工业上通过b→d→e来制备硫酸 14．自然界中含硫物质不断发生转化和转移，形成了硫元素的循环。利用这些转化可以制备重要的化工产品，过程中产生的H2S、SO2等会污染环境，需要加以治理。回答下列问题: (1)火山喷发是硫元素在自然界中转化的一种途径，反应过程如图所示。 1．mol FeS2与O2和石灰乳反应转化为CaSO4⋅2H2O和Fe2O3，理论上转移电子的物质的量为___________mol。 (2)Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应机理如图所示。 ①“脱硫”时发生反应的化学方程式为 。 ②Fe2O3的“再生”是在600℃时，用一定浓度的O2与FeS反应实现。温度略低于400℃时，“再生”所得固体质量增加，原因是 。 (3)工业上利用SO2SO3H2SO4的转化制备硫酸，其模拟实验的部分装置如图所示。 ①装置Ⅲ用于吸收SO3制备硫酸，适宜的吸收剂是___________(填标号)。 A．NaOH溶液 B．水 C．98.3%浓硫酸 D．0.1 mol⋅L-1 H2SO4溶液 ②装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热，原因是___________。 ③若用O2、水在催化剂存在时吸收尾气中的SO2，吸收完成后，随着氧化的进行，溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④某工厂生产硫酸，使用一种含杂质为40%的黄铁矿样品。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，若取1 t该矿石，可制得98%的浓硫酸___________t(设生产过程中硫元素损失4%)。 (4)下列关于浓硫酸的叙述正确的是___________(填标号)。 A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存，说明常温下铝、铁与浓硫酸不反应 B．将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应，硫酸仍会有剩余 C．浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色，体现了浓硫酸的脱水性 D．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 三、拓展题 15．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 16．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去)，下列说法正确的是（ ） A．反应①说明具有漂白性，反应②说明具有酸性 B．若反应②中生成物，则反应物 C．反应③④⑤均属于氧化还原反应 D．反应⑤体现了的强还原性 17．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)。 浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S 下列判断不正确的是（ ） A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质 C．反应③属于四大基本反应类型中的化合反应 D．反应④中稀H2SO4作氧化剂(稀H2SO4中S参与升降) 实验活动5——不同价态硫相互转化 第1页/共13页 学科网（北京）股份有限公司 $