内容正文:
第3课时 不同价态含硫物质的转化
题组一 自然界中硫的存在和转化
1.火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.SO3由SO2氧化产生
B.FeS2等矿物转化为石膏时,需要暴露于地球表面
C.火山喷发时收集的雨水,放置一段时间后酸性减弱
D.火山喷发口附近可能发现硫黄
2.下列有关硫元素循环的说法不合理的是( )
A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4变成酸雨
题组二 不同含硫物质的相互转化
3.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.S2-HS- B.Na2SO3SO2
C.SO2S D.H2SS
4.下图为含硫物质之间的转化关系,其中属于氧化还原反应的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.在指定条件下,下列选项所示的物质间的转化能实现的是( )
A.Na2SS
B.SS
C.SO2(g)CaSO3(s)
D.稀硫酸SO2(g)
6.Na2SO3中+4价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是( )
A.硫化钠溶液 B.盐酸
C.氯化钙溶液 D.溴水
7.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸均能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
C.单质氧化物酸或碱盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
D.硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
8.硫元素的几种化合物及单质存在下列转化关系:
浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S、SO2
下列判断错误的是( )
A.反应①中浓硫酸是氧化剂
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的化学方程式为S+Na2SO3Na2S2O3
D.反应④中稀硫酸是还原剂
9.如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法错误的是( )
A.该过程可循环利用的物质是I2和HI B.该过程总反应的化学方程式为SO2+2H2OH2SO4+H2
C.X物质是I2 D.SO2在过程中表现出了还原性与漂白性
10.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
11.“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具,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.将d转化为e后溶液酸性增强
B.将足量的e加入含f的溶液中,可以闻到臭鸡蛋气味
C.将c通入含有a的溶液中,可以生成淡黄色固体
D.将f转化为g需要加入氧化剂
12.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是( )
A.反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
13.(2025·合肥高一期中)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫及其化合物的“价—类”二维图及它们之间相互转化的部分信息。下列说法错误的是( )
A.C与A反应生成B,体现C的氧化性
B.C可使品红溶液褪色,体现C的漂白性
C.C→D→E及C→F→E都可通过一步反应实现转化
D.E的浓溶液可作为干燥剂,能干燥Cl2、CO2、H2S等气体
14.高温条件下,Na2SO4和焦炭可发生化学反应,某兴趣小组对该反应及其产物进行如下实验探究。已知:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。
回答下列问题:
(1)Na2SO4和焦炭高温反应的装置如图1所示:
①实验时,需先 (填“加热”或“通入N2”),目的是 。
②装置b的作用是 。
(2)该兴趣小组通过查阅资料得知,Na2SO4和焦炭在高温条件下发生氧化还原反应,反应后的气体生成物有碳的氧化物和SO2,采用图1及图2装置可探究这些氧化物的存在。
①仪器连接的合理顺序是图1→D→C→
(仪器可重复使用)。
②检验图1中装置气密性的方法是
。
③图2 C装置中反应的离子方程式为
,
酸性KMnO4溶液的作用是 ,
B装置浓NaOH溶液的作用是 。
④实验结束后,装置E中的黑色固体变为红色,则说明Na2SO4和焦炭在高温条件下反应生成的气体中有 (写化学式)。
(3)已知,CuSO4溶液呈酸性。取上述实验后的固体于试管中,加少量稀硫酸,生成的气体通入CuSO4溶液中,溶液变黑,静置后,试管底部有少量淡黄色固体,则Na2SO4和焦炭在高温条件下反应后的固体可能是 (填字母)。
a.Na2S和Na2SO4 b.Na2S和Na2SO3
c.Na2S和Na2S2O3 d.Na2S2O3和Na2SO4
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第3课时 不同价态含硫物质的转化
1.C SO2发生氧化反应生成SO3,A正确;FeS2等矿物暴露于地球表面才能被氧化,最终转化为石膏,B正确;硫酸型酸雨中含有亚硫酸,放置一段时间会被氧气氧化为硫酸,雨水的酸性增强,C错误;火山喷口附近可能存在单质硫,D正确。
2.D 大气中的硫元素会部分转化为H2SO4变成酸雨,D不合理。
3.D 加入氧化剂发生的变化,是硫元素化合价升高的变化。
4.B H2S转化为S单质,S元素化合价由-2价变为0价,属于氧化还原反应;S单质转化为SO2,S元素化合价由0价变为+4价,属于氧化还原反应;SO2转化为H2SO3及Na2SO3,S元素化合价始终为+4价,属于非氧化还原反应。
5.A Na2S具有还原性,Cl2具有强氧化性,可将Na2S氧化为S,A正确;SS,硫元素化合价都降低,不符合氧化还原反应规律,B错误;氯化氢的酸性强于亚硫酸,则SO2(g)CaSO3(s)不能发生,C错误;稀硫酸不具有脱水性和强氧化性,不能与蔗糖反应生成二氧化硫,D错误。
6.D 要证明Na2SO3具有还原性,应选用具有氧化性的溴水。
7.C A项,硫元素常见化合价为-2、0、+4、+6价;浓硫酸中硫元素化合价为+6价,二氧化硫与亚硫酸中硫元素化合价都为+4价,因此浓硫酸不能氧化二氧化硫和亚硫酸;B项,H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物不同,H2S与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫和水;C项,S+O2SO2,SO2+H2OH2SO3,H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O,所以符合题干信息;D项,硫和氧气反应生成二氧化硫,不是生成三氧化硫。
8.D A项,Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸是氧化剂,A项正确;B项,SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠和水,表明SO2具有酸性氧化物的性质,B项正确;C项,反应③的化学方程式为S+Na2SO3Na2S2O3,C项正确;D项,Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂,稀硫酸仅起酸的作用,不是还原剂,D项错误。
9.D 由图知,反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,该过程可循环利用的物质是I2和HI,A正确;反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O2HI+H2SO4,反应Ⅱ:2HII2+H2↑,总反应的化学方程式是SO2+2H2OH2SO4+H2,B、C正确;反应Ⅰ过程中SO2只表现出了还原性,D错误。
10.C 根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D两项正确;根据A中分析可知,该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。
11.B 由图知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐;d为H2SO3,e为H2SO4,将d转化为e后溶液酸性增强,A正确;将足量的H2SO4加入含亚硫酸盐的溶液中,产生的是二氧化硫气体,B项错误;将SO2通入含有H2S的溶液中,可以生成淡黄色固体S,C项正确;f为亚硫酸盐,g为硫酸盐,将f转化为g,化合物中S元素化合价升高,因此需要加入氧化剂,D项正确。
12.D 反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3的还原产物先是I2后是I-,体现了SO2的还原性,反应②属于酸性氧化物和碱的反应,体现了SO2具有酸性氧化物的通性,A错误;根据原子守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④是非氧化还原反应,C错误;反应②吸收了SO2,反应④放出了SO2,可以通过2个反应回收二氧化硫,D正确。
13.D 由图可知,A为H2S,B为S单质,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为H2SO3,H为硫酸盐,G为亚硫酸盐。SO2与H2S发生氧化还原反应生成S和水,SO2为氧化剂,体现其氧化性,A正确;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;SO2被氧化生成SO3,SO3与水反应生成H2SO4,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧化生成H2SO4,均可一步转化,C正确;浓硫酸具有强氧化性,不能干燥还原性气体,因此不能干燥H2S,D错误。
14.(1)①通入N2 排尽装置中的空气(或O2),防止C与O2反应 ②防倒吸
(2)①D→A→B→A→F→E→A→G
②关闭止水夹,用酒精灯微热图1中玻璃管,观察最后一个试管内导管口中有气泡产生,停止加热后,导管中形成一段水柱,证明气密性良好
③5SO2+2Mn+2H2O4H++2Mn2++5S 除去SO2 除去CO2
④CO
(3)bc
解析:(1)①装置中有空气,会干扰Na2SO4和焦炭的反应,所以实验前,先通入N2,排尽装置中的空气(或O2),防止C与O2反应。②仪器b为安全瓶,其作用是防倒吸。
(2)①由于CO2、SO2与澄清石灰水均会生成沉淀,故先用品红溶液检验SO2,然后用酸性KMnO4溶液除去SO2,并用品红溶液检验SO2是否除尽,再用澄清石灰水检验CO2,再用浓NaOH溶液除去CO2,并用澄清石灰水检验CO2是否除尽,用无水CaCl2干燥气体,最后用CuO检验CO,并用澄清石灰水证明反应有CO2生成,最后收集尾气,可以防止污染空气等,故仪器连接顺序为图1→D→C→D→A→B→A→F→E→A→G。②检查该装置气密性的方法可以采用微热法,即关闭止水夹,用酒精灯微热图1中玻璃管,观察最后一个试管内导管口中有气泡产生,停止加热后,导管中形成一段水柱,证明气密性良好。③利用KMnO4的氧化性除去SO2,离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O4H++2Mn2++5S,NaOH溶液与CO2反应,达到除去CO2的目的。④装置E中的CuO由黑色变为红色,说明Na2SO4和焦炭在高温下反应生成具有还原性的气体,该气体为CO。
(3)CuSO4溶液变黑,说明生成CuS沉淀;有淡黄色固体生成,说明生成S;结合CuSO4溶液呈酸性,由反应2H2S+SO23S+2H2O,可以推知取上述实验后的固体于试管中,加少量稀硫酸,生成的气体为H2S和SO2;a.Na2SO4不能和稀硫酸反应生成SO2,不符合条件,a错误;b.Na2S和硫酸反应生成H2S,Na2SO3和硫酸反应生成SO2,符合条件,b正确;c.Na2S和硫酸反应生成H2S,Na2S2O3和硫酸反应生成SO2,符合条件,c正确;d.Na2S2O3和硫酸反应生成SO2,Na2SO4不能和稀硫酸反应,不符合条件,d错误。
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