内容正文:
第12讲 硫单质及硫的氧化物
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解硫的化学性质
2. 理解二氧化硫的化学性质
3. 知道三氧化硫的性质
预习重点
硫单质的化学性质和SO2的化学性质
预习难点
学会灵活运用SO2的化学性质
情|境|启|思
硫是重要的非金属元素,也是人类较早认识的化学元素之一。自然界中的硫元素主要以单质硫、硫化物和硫酸盐的形式存在。硫元素之间是如何进行转化的?
深|研|精|炼
知识点01 黑火药中的硫黄
1. 自然界中的硫单质存在于火山口附近或地壳的岩层内。硫单质俗称硫黄,通常为黄(淡黄)色的固体,很脆,易研成粉末。
硫单质在不容溶剂中溶解性不同
硫单质的熔、沸点不高
【特别提醒】拓展 物质的性质决定其用途。根据硫单质的性质,从物理性质和化学性质两方面考虑,分析如何除去试管壁上附着的硫单质。
方法1. 硫单质易溶于CS2。(此为物理性质应用,利用溶解性问题洗涤)
方法2. 可以与热的强碱溶液反应:3S+6NaOH====2Na2S+Na2SO3+3H2O(此为化学性质应用。)
2. 硫单质的化学性质比较活泼,能与许多金属单质和非金属单质发生化学反应。
⑴与铁反应
Fe+S======FeS
硫粉和铁粉的混合物呈红热状态时,移开灼热的玻璃棒,混合物__________,最后生成____________⑵与Cu反应
2Cu+S=====Cu2S
产物为黑色固体
⑶与Na反应
2Na+S====Na2S
钠和硫在研钵中研磨即可发生反应,加热会发生爆炸
⑷与Hg反应
Hg+S====HgS
若汞散落在地面上,可用硫将其覆盖,以防止汞中毒。
⑸与H2反应
S+H2====H2S
H2S是无色,有臭鸡蛋气味的剧毒气体,是一种大气污染物。
⑹硫单质与氧气反应
S+O2=====SO2,该反应体现了硫单质的还原性。
硫粉在______中剧烈燃烧,发出明亮的______色火焰,生成一种有刺激性气味的气体, 并放出大量的热氧.
S在______中燃烧产生______色火焰。
【特别提醒】S与Fe、Cu反应的产物分别为FeS和 Cu2S,相同条件下Cl2与Fe、Cu反应的产物分别为FeCl3和CuCl2,即 Cl2能将Fe、Cu氧化为高价态,而S不能,说明氧化性:Cl2>S。
【例1】下列关于硫的说法不正确的是
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.单质硫既有氧化性又有还原性
C.单质硫与氢气反应体现了单质硫的氧化性
D.硫单质能与铜反应生成硫化铜,体现了硫单质的氧化性
【即练1】中医文化博大精深,令人惊叹。中医用药讲究十八反和十九畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列有关硫单质说法中错误的是
A.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及化学变化
B.在自然界中存在游离态的硫,火山喷出物中含有、等硫的化合物
C.过量的硫跟铁反应生成,表现了硫单质的还原性
D.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
【即练2】《神农本草经》记载,石流黄(即硫黄)能化金银钢铁。下列关于硫的叙述中,正确的是
A.易溶于乙醇
B.与加热生成
C.在中燃烧生成
D.的得电子能力强于
知识点02 硫的重要氧化物
1. 二氧化硫
(1) 二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,易液化,密度比空气的大,易溶于水(常温常压下溶解度约为1: 40)。 SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。
①SO2溶于水时部分与水发生反应
SO2+H2O====2SO3,生成的亚硫酸是一种弱酸。
②SO2与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
③与碱性氧化物CaO反应
SO2+CaO===CaSO3 该原理可用于工业废气脱硫。
(2) SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质。用SO2火焰漂白过的物质在一定条件下会恢复原来的颜色。
(3) SO2具有较强的还原性和较弱的氧化性
1) SO2的还原性
①与O2反应:
2SO2+O2======2SO3
SO3常温下为液体,标准状况下为固体
②与酸性高锰酸钾溶液反应
2KMnO4+5SO2+2H2O====K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
③与氯水反应
SO2+Cl2+2H2O====H2SO4+2HCl
④与其他物质反应:SO2还能被HNO3、Fe3+、H2O2等氧化:
SO2+2Fe3++2H2O====SO42-+2Fe2++4H+
SO2+H2O2====H2SO4
2) SO2的氧化性
与H2S溶液反应
SO2+2H2S====3S↓+2H2O
【特别提醒】二氧化硫加入葡萄酒中。SO2具有还原性,能够抑制还原性物质的氧化,从而保持口感,也能够把一些色素物质漂白。
2. 三氧化硫
SO3在标准状况下呈固态,也是一种酸性氧化物,具有酸性化物的通性。
① SO3溶于水时与水发生剧烈反应,生成硫酸
SO3+H2O===H2SO4
②与氢氧化钠溶液反应
SO3+2NaOH====Na2SO4+H2O
③碱性氧化物CaO反应
SO3+CaO====CaSO4
【例2】某化学兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持及加热装置已略去,装置气密性良好)探究的性质(实验前已事先除去装置中的空气)。查阅资料得知浓硫酸的沸点为,酒精灯火焰的温度为。
下列说法不正确的是
A.B中品红溶液褪色,说明具有漂白性
B.C中碘水蓝色褪去,说明具有还原性
C.E中出现白色沉淀,说明具有氧化性
D.D与F的作用是尾气处理,说明的水溶液具有酸性
【即练3】硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11.2LSO2中原子总数为1.5NA
B.0.1mol•L﹣1Na2SO3溶液中,Na+ 数目为0.2NA
C.反应①每消耗3.4gH2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1mol还原产物,转移电子数目为2NA
【即练4】在下列三个反应中:① ② ③,二氧化硫所起的作用是
A.不同 B.相同 C.②是被氧化 D.③是被还原
1.硫在空气中燃烧,生成的主要产物是
A.SO2 B.SO3 C.H2SO4 D.S
2.硫是一种重要的非金属,下列说法中正确的是
A.硫在空气中燃烧有生成 B.硫为白色晶体
C.S与Cu反应生成CuS D.硫是一种难溶于水的晶体
3.下列关于硫及其化合物的说法正确的是
A.只有氧化性 B.浓硫酸可干燥氨气
C.硫在空气中燃烧生成 D.可使品红溶液褪色
4.自然界中硫元素的部分转化如图。下列有关说法正确的是
A.含硫矿物中硫元素的化合价均为-2价
B.硫元素在自然界中没有游离态只有化合态
C.硫元素在自然界的转化过程中既可被氧化又可被还原
D.硫燃烧时直接转化为三氧化硫进入大气
5.硫是一种重要的非金属元素。下列说法错误的是
A.火山口附近存在游离态的硫
B.硫单质在足量的中燃烧生成
C.适量可用作食品的漂白剂和防腐剂
D.硫难溶于水,易溶于
6.X是一种淡黄色固体单质,一定条件下,X存在如图所示的转化关系。下列说法正确的是
A.X在足量氧气中燃烧生成Z
B.任何条件下,X都不可能与W发生反应
C.的反应为氧化还原反应
D.可用盐酸和氯化钡溶液检验T溶液中的阴离子
7.将SO2分别通入如图四种溶液中,现象及SO2表现的性质均正确的是(已知:NO在酸性条件下具有强氧化性)
A.a中紫色溶液褪色,SO2表现氧化性
B.b中红色溶液先褪色,后重新变红,SO2表现漂白性
C.c中溶液中出现白色沉淀,SO2表现还原性和酸性
D.d中溶液中无明显现象,SO2表现酸性
8.硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.将c通入品红溶液中,溶液褪色
B.b有多种同素异形体
C.物质a与c、f、e都有可能发生化学反应生成b
D.将f的水溶液在空气中放置一段时间,其值将变大
9.下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是
① ②FeS ③ ④
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.②④
10.类比迁移是学习化学必备的素养,下列各组类比迁移中正确的是
A.Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成CuS
B.根据Na2O是碱性氧化物,推测Na2O2也是碱性氧化物
C.根据,推测
D.C在足量O2中燃烧生成CO2,则S在足量O2中燃烧生成SO3
11.自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.a与c发生反应可生成b B.试管内壁沾有b,可用水洗涤试管
C.d可由b与直接化合得到 D.c与KOH反应可以生成f
12.部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列叙述错误的是
A.常温下,a和c混合可以生成b
B.向酸性溶液中通入c,c表现漂白性
C.常温下,木炭与d溶液不能反应生成c
D.d是二元酸
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于硫及其化合物的说法中,不正确的是
A.单质硫在纯氧中燃烧的产物为SO3
B.1 mol Cu与足量的S反应,则转移的电子数为NA
C.葡萄酒中添加适量二氧化硫可以起到抗氧化作用
D.浓硫酸在加热条件下与铜反应,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
14.今年春节期间,玉林的空气质量指数达到最值高,其中大量燃放烟花爆竹导致空气中含量较高,对大气造成了严重的污染。是形成酸雨的气体之一,工业上可用双碱法(氢氧化钙为悬浊液)脱硫处理工业废气中的,原理如图所示。回答下列问题:
(1)写出硫在空气中燃烧的化学方程式:________属于________反应
(2)二氧化硫________(选填“属于”或“不属于”)空气污染物,形成的酸雨pH________(选填“大于”“小于”或“等于”)5.6。
(3)写出过程Ⅰ的化学方程式:________。
15.按要求书写方程式
(1)制漂白粉的化学方程式________。
(2)在酸性高锰酸钾溶液中通入的离子方程式________。
(3)在溴化亚铁溶液中通入足量氯气的离子方程式________。
(4)碳酸氢钠与足量石灰水反应的离子方程式________。
(5)氢氧化铁胶体制备的化学方程式________。
(6)侯氏制碱法的化学方程式:________。
16.以黄铜矿(主要成分为)和黄铁矿(主要成分为)为原料提取铜、绿矾()和硫酸等化工产品的工艺流程如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)固体2的成分是_______(填化学式)。
(2)在加热条件下,铜与浓硫酸反应制备的化学方程式为_______,该反应的还原产物是_______(填化学式)。
(3)“还原”中发生反应的离子方程式为_______。
(4)工业上,在、400~500℃下与空气中反应生成,的作用是_______。工业上制备硫酸时不直接用水吸收,其原因是_______。
(5)“系列操作”包括蒸发浓缩、_______、_______、洗涤、干燥。
(6)高铁酸钠()可以通过绿矾制备,依次发生反应:氧化、沉铁、氧化。第二次氧化发生的离子反应为,配平该反应的离子方程式:_______。
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第12讲 硫单质及硫的氧化物
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情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
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03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解硫的化学性质
2. 理解二氧化硫的化学性质
3. 知道三氧化硫的性质
预习重点
硫单质的化学性质和SO2的化学性质
预习难点
学会灵活运用SO2的化学性质
情|境|启|思
硫是重要的非金属元素,也是人类较早认识的化学元素之一。自然界中的硫元素主要以单质硫、硫化物和硫酸盐的形式存在。硫元素之间是如何进行转化的?
深|研|精|炼
知识点01 黑火药中的硫黄
1. 自然界中的硫单质存在于火山口附近或地壳的岩层内。硫单质俗称硫黄,通常为黄(淡黄)色的固体,很脆,易研成粉末。
硫单质在不容溶剂中溶解性不同
硫单质的熔、沸点不高
【特别提醒】拓展 物质的性质决定其用途。根据硫单质的性质,从物理性质和化学性质两方面考虑,分析如何除去试管壁上附着的硫单质。
方法1. 硫单质易溶于CS2。(此为物理性质应用,利用溶解性问题洗涤)
方法2. 可以与热的强碱溶液反应:3S+6NaOH====2Na2S+Na2SO3+3H2O(此为化学性质应用。)
2. 硫单质的化学性质比较活泼,能与许多金属单质和非金属单质发生化学反应。
⑴与铁反应
Fe+S======FeS
硫粉和铁粉的混合物呈红热状态时,移开灼热的玻璃棒,混合物继续保持红热,最后生成黑色固体
⑵与Cu反应
2Cu+S=====Cu2S
产物为黑色固体
⑶与Na反应
2Na+S====Na2S
钠和硫在研钵中研磨即可发生反应,加热会发生爆炸
⑷与Hg反应
Hg+S====HgS
若汞散落在地面上,可用硫将其覆盖,以防止汞中毒。
⑸与H2反应
S+H2====H2S
H2S是无色,有臭鸡蛋气味的剧毒气体,是一种大气污染物。
⑹硫单质与氧气反应
S+O2=====SO2,该反应体现了硫单质的还原性。
硫粉在纯氧中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体, 并放出大量的热氧.
S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰。
【特别提醒】S与Fe、Cu反应的产物分别为FeS和 Cu2S,相同条件下Cl2与Fe、Cu反应的产物分别为FeCl3和CuCl2,即 Cl2能将Fe、Cu氧化为高价态,而S不能,说明氧化性:Cl2>S。
【例1】下列关于硫的说法不正确的是
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.单质硫既有氧化性又有还原性
C.单质硫与氢气反应体现了单质硫的氧化性
D.硫单质能与铜反应生成硫化铜,体现了硫单质的氧化性
【答案】D
【详解】A.由于硫不溶于水,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,A正确;
B.单质硫处在中间价态0价,可作为氧化剂被还原为-2价,也可作为还原剂被氧化为+4、+6等价态,B正确;
C.单质硫与氢气反应生成硫化氢,硫得到电子化合价降低,体现了单质硫的氧化性,C正确;
D.硫单质能与铜反应生成硫化亚铜,体现了硫单质的氧化性,D错误;
故选D。
【即练1】中医文化博大精深,令人惊叹。中医用药讲究十八反和十九畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列有关硫单质说法中错误的是
A.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及化学变化
B.在自然界中存在游离态的硫,火山喷出物中含有、等硫的化合物
C.过量的硫跟铁反应生成,表现了硫单质的还原性
D.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
【答案】C
【详解】A.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”过程中存在反应、,有新物质生成,属于化学变化,A正确;
B.自然界中火山口附近存在游离态的硫单质,火山喷出物中含有、等硫的化合物,B正确;
C.硫的氧化性较弱,过量的硫与铁反应仅生成,反应中硫元素化合价降低,得电子作氧化剂,表现硫单质的氧化性,C错误;
D.硫在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色,在氧气中燃烧更剧烈,火焰呈蓝紫色,D正确;
故选C。
【即练2】《神农本草经》记载,石流黄(即硫黄)能化金银钢铁。下列关于硫的叙述中,正确的是
A.易溶于乙醇
B.与加热生成
C.在中燃烧生成
D.的得电子能力强于
【答案】B
【详解】A.硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳,因此S易溶于乙醇的表述错误,A错误;
B.硫的氧化性较弱,与变价金属反应时将金属氧化为较低价态,加热条件下与Cu反应生成,B正确;
C.S在中燃烧只能生成,需要在催化剂、加热条件下与进一步反应才能生成,C错误;
D.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱,O和S同主族且S位于O的下方,因此S的得电子能力弱于O,D错误;
故答案选B。
知识点02 硫的重要氧化物
1. 二氧化硫
(1) 二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,易液化,密度比空气的大,易溶于水(常温常压下溶解度约为1: 40)。 SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。
①SO2溶于水时部分与水发生反应
SO2+H2O====2SO3,生成的亚硫酸是一种弱酸。
②SO2与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
③与碱性氧化物CaO反应
SO2+CaO===CaSO3 该原理可用于工业废气脱硫。
(2) SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质。用SO2火焰漂白过的物质在一定条件下会恢复原来的颜色。
(3) SO2具有较强的还原性和较弱的氧化性
1) SO2的还原性
①与O2反应:
2SO2+O2======2SO3
SO3常温下为液体,标准状况下为固体
②与酸性高锰酸钾溶液反应
2KMnO4+5SO2+2H2O====K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
③与氯水反应
SO2+Cl2+2H2O====H2SO4+2HCl
④与其他物质反应:SO2还能被HNO3、Fe3+、H2O2等氧化:
SO2+2Fe3++2H2O====SO42-+2Fe2++4H+
SO2+H2O2====H2SO4
2) SO2的氧化性
与H2S溶液反应
SO2+2H2S====3S↓+2H2O
【特别提醒】二氧化硫加入葡萄酒中。SO2具有还原性,能够抑制还原性物质的氧化,从而保持口感,也能够把一些色素物质漂白。
2. 三氧化硫
SO3在标准状况下呈固态,也是一种酸性氧化物,具有酸性化物的通性。
① SO3溶于水时与水发生剧烈反应,生成硫酸
SO3+H2O===H2SO4
②与氢氧化钠溶液反应
SO3+2NaOH====Na2SO4+H2O
③碱性氧化物CaO反应
SO3+CaO====CaSO4
【例2】某化学兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持及加热装置已略去,装置气密性良好)探究的性质(实验前已事先除去装置中的空气)。查阅资料得知浓硫酸的沸点为,酒精灯火焰的温度为。
下列说法不正确的是
A.B中品红溶液褪色,说明具有漂白性
B.C中碘水蓝色褪去,说明具有还原性
C.E中出现白色沉淀,说明具有氧化性
D.D与F的作用是尾气处理,说明的水溶液具有酸性
【答案】C
【详解】A.能与品红结合生成无色不稳定物质使品红溶液褪色,该性质为的漂白性,A正确;
B.C中发生反应,中S元素化合价升高,作还原剂,体现还原性,B正确;
C.由题干信息可知,酒精灯温度高于浓硫酸沸点,浓硫酸受热挥发进入E中,与反应生成白色沉淀;该现象与的氧化性无关,C错误;
D.D、F中溶液用于吸收尾气,溶于水生成亚硫酸,可电离出,能与碱发生中和反应,说明的水溶液具有酸性,D正确;
故选C。
【即练3】硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11.2LSO2中原子总数为1.5NA
B.0.1mol•L﹣1Na2SO3溶液中,Na+ 数目为0.2NA
C.反应①每消耗3.4gH2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1mol还原产物,转移电子数目为2NA
【答案】D
【详解】A.题目未说明气体处于标准状况,无法用22.4L/mol计算SO2的物质的量,无法确定原子总数,A错误;
B.仅给出溶液浓度,未给出溶液体积,无法计算Na+的物质的量及数目,B错误;
C.反应①为,3.4g 的物质的量为,消耗0.1mol 生成0.15mol S,生成物中硫原子数目为0.15,C错误;
D.反应②为,还原产物为,生成1mol 时,S元素从0价变为-2价,转移电子物质的量为2mol,数目为2,D正确;
故选D。
【即练4】在下列三个反应中:① ② ③,二氧化硫所起的作用是
A.不同 B.相同 C.②是被氧化 D.③是被还原
【答案】A
【详解】A.三个反应中,①中作为酸性氧化物,硫元素化合价不变;②中作氧化剂,硫元素化合价降低;③中作还原剂,硫元素化合价升高,三者作用不同,A正确;
B.由上述分析可知三个反应中的作用各不相同,B错误;
C.反应②中中硫元素化合价从+4价降低到0价,得电子被还原,不是被氧化,C错误;
D.反应③中中硫元素化合价从+4价升高到+6价,失电子被氧化,不是被还原,D错误;
故选A。
1.硫在空气中燃烧,生成的主要产物是
A.SO2 B.SO3 C.H2SO4 D.S
【答案】A
【详解】A.硫在空气中燃烧时发生反应,是主要产物,A正确;
B.需要在催化剂、加热条件下与进一步反应才能生成,硫燃烧无法直接得到,B错误;
C.是硫的氧化物后续与水等反应的产物,不是燃烧直接生成的,C错误;
D.S是反应物,不是燃烧反应的生成产物,D错误;
故选A。
2.硫是一种重要的非金属,下列说法中正确的是
A.硫在空气中燃烧有生成 B.硫为白色晶体
C.S与Cu反应生成CuS D.硫是一种难溶于水的晶体
【答案】D
【详解】A.硫在空气中燃烧只能生成,需要在催化剂、加热条件下与反应才能得到,A错误;
B.硫单质是淡黄色晶体,不是白色晶体,B错误;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属Cu反应时生成低价态金属硫化物,不会生成CuS,C错误;
D.硫是难溶于水的晶体,微溶于酒精,易溶于,D正确;
故答案选D。
3.下列关于硫及其化合物的说法正确的是
A.只有氧化性 B.浓硫酸可干燥氨气
C.硫在空气中燃烧生成 D.可使品红溶液褪色
【答案】D
【详解】A.中S元素为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,并非只有氧化性,A错误;
B.浓硫酸为酸性干燥剂,氨气是碱性气体,二者会反应生成铵盐,因此浓硫酸不能干燥氨气,B错误;
C.硫在空气中燃烧的产物只有,需在催化剂、加热条件下与反应才能生成,C错误;
D.具有漂白性,可使品红溶液褪色,D正确;
故答案选D。
4.自然界中硫元素的部分转化如图。下列有关说法正确的是
A.含硫矿物中硫元素的化合价均为-2价
B.硫元素在自然界中没有游离态只有化合态
C.硫元素在自然界的转化过程中既可被氧化又可被还原
D.硫燃烧时直接转化为三氧化硫进入大气
【答案】C
【详解】A.自然界中的硫元素既有游离态,也有化合态,如单质硫(S为0价),硫酸盐(S为+6价),黄铁矿(S为-1价),A错误;
B.火山喷发处存在单质硫,所以硫在自然界有游离态,B错误;
C.硫元素在自然界转化过程中既可被氧化,如等,又可被还原,如黄铁矿等,C正确;
D.硫燃烧生成进入大气,与在一定条件下进一步转化为,D错误。
5.硫是一种重要的非金属元素。下列说法错误的是
A.火山口附近存在游离态的硫
B.硫单质在足量的中燃烧生成
C.适量可用作食品的漂白剂和防腐剂
D.硫难溶于水,易溶于
【答案】B
【详解】A.火山喷发时会释放出硫单质,火山口附近存在游离态的硫,A正确;
B.硫单质在足量中燃烧只能生成,需要在催化剂、加热条件下进一步与反应才能生成,B错误;
C.适量具有漂白性和抑菌抗氧化作用,在国家标准规定用量内可用作食品的漂白剂和防腐剂,C正确;
D.硫为非极性分子,根据相似相溶原理,难溶于极性溶剂水,易溶于非极性溶剂,D正确;
故选B。
6.X是一种淡黄色固体单质,一定条件下,X存在如图所示的转化关系。下列说法正确的是
A.X在足量氧气中燃烧生成Z
B.任何条件下,X都不可能与W发生反应
C.的反应为氧化还原反应
D.可用盐酸和氯化钡溶液检验T溶液中的阴离子
【答案】D
【详解】A.X为淡黄色固体单质,则X为硫,S在氧气中燃烧生成的Y为,与氧气催化氧化生成的Z为,与水反应生成的W为硫酸,硫酸与氢氧化钠反应生成的T为硫酸钠或硫酸氢钠。硫在氧气中燃烧生成的是二氧化硫,而不是三氧化硫,A项错误;
B.S和硫酸在一定条件下能反应生成二氧化硫和水,B项错误;
C.三氧化硫和水化合生成硫酸,其中没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,C项错误;
D.可用稀盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子,D项正确;
故选D。
7.将SO2分别通入如图四种溶液中,现象及SO2表现的性质均正确的是(已知:NO在酸性条件下具有强氧化性)
A.a中紫色溶液褪色,SO2表现氧化性
B.b中红色溶液先褪色,后重新变红,SO2表现漂白性
C.c中溶液中出现白色沉淀,SO2表现还原性和酸性
D.d中溶液中无明显现象,SO2表现酸性
【答案】C
【详解】A.a中紫色溶液褪色,说明酸性高锰酸钾被还原,SO2表现还原性,A错误;
B.b中品红褪色,需要加热才会恢复红色,B错误;
C.c中SO2与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,会将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子结合溶液中的钡离子,生成硫酸钡白色沉淀,所以SO2表现还原性和酸性,C正确;
D.d中应有白色沉淀产生,体现SO2酸性氧化物的性质,D错误;
故选C。
8.硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.将c通入品红溶液中,溶液褪色
B.b有多种同素异形体
C.物质a与c、f、e都有可能发生化学反应生成b
D.将f的水溶液在空气中放置一段时间,其值将变大
【答案】D
【分析】确定价类二维图中对应物质:a为,b为硫单质,c为,d为,e为,f为;
【详解】A.c为,具有漂白性,通入品红溶液可使溶液褪色,A正确;
B.b为硫单质,存在斜方硫、单斜硫等多种同素异形体,B正确;
C.H2S具有强还原性,可与、、浓硫酸发生归中反应生成硫单质,C正确;
D.H2SO3水溶液在空气中会被氧气氧化为,酸性增强,pH值减小,D错误;
故答案选D。
9.下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是
① ②FeS ③ ④
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.②④
【答案】A
【详解】①和加热可以直接化合生成,①符合题意;
②氧化性较弱,Fe与S混合加热化合生成FeS,②符合题意;
③在氧气中燃烧生成,③符合题意;
④在氧气中燃烧生成,需要在催化剂、加热条件下与氧气进一步反应才能得到,不能由单质直接化合生成,④不符合题意;
综上所述,能够由相应元素的单质直接化合生成的是①②③;故选A。
10.类比迁移是学习化学必备的素养,下列各组类比迁移中正确的是
A.Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成CuS
B.根据Na2O是碱性氧化物,推测Na2O2也是碱性氧化物
C.根据,推测
D.C在足量O2中燃烧生成CO2,则S在足量O2中燃烧生成SO3
【答案】C
【详解】A.S的氧化性较弱,只能将变价金属氧化为低价态,Cu与S反应生成Cu2S,A错误;
B.碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,过氧化钠与酸反应除生成盐和水外还生成氧气,不属于碱性氧化物,B错误;
C.氯气是强氧化剂,可将变价金属氧化到最高价态,Cu被氧化为+2价生成CuCl2,Fe被氧化为+3价生成FeCl3,C正确;
D.S在足量氧气中燃烧只能生成二氧化硫,D错误;
11.自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.a与c发生反应可生成b B.试管内壁沾有b,可用水洗涤试管
C.d可由b与直接化合得到 D.c与KOH反应可以生成f
【答案】A
【分析】根据硫物质的“价-类”二维图确定各物质:
a:-2价的氢化物
b:0价的单质
c:+4价的氧化物
d:+6价的氧化物
e:+4价的含氧酸
f:+6价的含氧酸
【详解】A.与可发生归中反应:,该反应生成硫单质,A正确;
B.硫单质难溶于水,易溶于或热碱溶液,不能用水洗涤,B错误;
C.硫单质与直接化合只能生成,无法直接得到,需要在催化剂、加热条件下由进一步氧化得到,C错误;
D.是酸性氧化物,与反应生成的是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,无法直接生成+6价的硫酸,D错误;
故此题选A。
12.部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列叙述错误的是
A.常温下,a和c混合可以生成b
B.向酸性溶液中通入c,c表现漂白性
C.常温下,木炭与d溶液不能反应生成c
D.d是二元酸
【答案】B
【分析】根据硫元素的化合价和物质类别,可推导出a为;b为S;c为;d为。由此解题。
【详解】A.根据图示可知,a为硫化氢,b为硫,c为二氧化硫,d为硫酸。和混合发生归中反应生成S和,A正确;
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,表现还原性,不是漂白性,B错误;
C.稀硫酸、浓硫酸与木炭在常温下都不反应,C正确;
D.是二元酸,D正确;
故答案选B。
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于硫及其化合物的说法中,不正确的是
A.单质硫在纯氧中燃烧的产物为SO3
B.1 mol Cu与足量的S反应,则转移的电子数为NA
C.葡萄酒中添加适量二氧化硫可以起到抗氧化作用
D.浓硫酸在加热条件下与铜反应,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
【答案】A
【详解】A.单质硫无论在空气还是纯氧中燃烧,产物均为,故A错误;
B.与足量S反应生成,元素化合价从0升高到+1,1mol 参与反应转移1mol电子,故B正确;
C.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加适量二氧化硫可消耗氧化性物质,起到抗氧化作用,故C正确;
D.浓硫酸加热条件下与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成硫酸盐体现酸性,S元素化合价降低生成体现强氧化性,故D正确;
选A。
14.今年春节期间,玉林的空气质量指数达到最值高,其中大量燃放烟花爆竹导致空气中含量较高,对大气造成了严重的污染。是形成酸雨的气体之一,工业上可用双碱法(氢氧化钙为悬浊液)脱硫处理工业废气中的,原理如图所示。回答下列问题:
(1)写出硫在空气中燃烧的化学方程式:________属于________反应
(2)二氧化硫________(选填“属于”或“不属于”)空气污染物,形成的酸雨pH________(选填“大于”“小于”或“等于”)5.6。
(3)写出过程Ⅰ的化学方程式:________。
【答案】(1)
化合
(2)
属于
小于
(3)
【详解】(1)硫在空气中点燃时与氧气反应,只生成二氧化硫,化学方程式为:,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。
(2)二氧化硫是常见的大气污染物,可引发酸雨、呼吸道损伤等环境和健康问题;正常雨水因溶解二氧化碳pH约为5.6,酸雨的定义为pH小于5.6的降水。
(3)过程Ⅰ中二氧化硫作为酸性氧化物,与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,根据原子守恒配平即可得到对应化学方程式:。
15.按要求书写方程式
(1)制漂白粉的化学方程式________。
(2)在酸性高锰酸钾溶液中通入的离子方程式________。
(3)在溴化亚铁溶液中通入足量氯气的离子方程式________。
(4)碳酸氢钠与足量石灰水反应的离子方程式________。
(5)氢氧化铁胶体制备的化学方程式________。
(6)侯氏制碱法的化学方程式:________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)工业制漂白粉以氯气和石灰乳(氢氧化钙)为原料,氯气发生歧化反应,部分Cl从0价降为-1价、部分升为+1价,漂白粉有效成分为次氯酸钙,其反应的化学方程式为。
(2)酸性条件下高锰酸根具有强氧化性,将SO2中+4价S氧化为+6价硫酸根,自身+7价Mn被还原为+2价锰离子;按电子守恒,Mn降5、S升2,最小公倍数为10,因此高锰酸根系数为2、SO2系数为5,再结合酸性环境用和配平电荷与原子守恒。则其反应的离子方程式为。
(3)[3] 氯气足量时,FeBr2中还原性更强的和均被完全氧化,1 mol共失去3 mol电子,1 mol得2 mol电子,最小公倍数为6,因此系数为2、系数为3,再配平产物系数。则其反应的离子方程式为。
(4)石灰水足量时,少量碳酸氢钠的完全反应,设系数为1,其与反应生成的碳酸根完全与结合为碳酸钙沉淀,据此配平离子方程式。则其反应的离子方程式为。
(5)氢氧化铁胶体制备原理是饱和氯化铁溶液在沸水中水解,与水反应生成氢氧化铁胶体,需标注“胶体”,不能写沉淀符号,反应条件为加热。则其反应的化学方程式为。
(6)侯氏制碱法先向饱和食盐水中通氨气使溶液呈碱性,增大溶解度,通入后生成溶解度较小的碳酸氢钠结晶析出,据此写出反应,后续煅烧碳酸氢钠可得纯碱。则其反应的化学方程式为。
16.以黄铜矿(主要成分为)和黄铁矿(主要成分为)为原料提取铜、绿矾()和硫酸等化工产品的工艺流程如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)固体2的成分是_______(填化学式)。
(2)在加热条件下,铜与浓硫酸反应制备的化学方程式为_______,该反应的还原产物是_______(填化学式)。
(3)“还原”中发生反应的离子方程式为_______。
(4)工业上,在、400~500℃下与空气中反应生成,的作用是_______。工业上制备硫酸时不直接用水吸收,其原因是_______。
(5)“系列操作”包括蒸发浓缩、_______、_______、洗涤、干燥。
(6)高铁酸钠()可以通过绿矾制备,依次发生反应:氧化、沉铁、氧化。第二次氧化发生的离子反应为,配平该反应的离子方程式:_______。
【答案】(1)Cu、Fe
(2) (浓)
(3)2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑
(4) 作催化剂 溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
(5) 降温结晶(或冷却结晶) 过滤
(6)
【分析】本题以黄铜矿和黄铁矿为原料,焙烧生成二氧化硫、氧化亚铜与含铁固体,酸溶后加入过量铁粉还原得到铜铁混合物,滤液经结晶得绿矾,二氧化硫经净化吸收制备硫酸,全程围绕氧化还原、物质分离与工业制备原理展开。
【详解】(1)根据题干信息可推断,焙烧产物“固体1”中含有和铁的氧化物,加过量酸溶后,Cu2O转化为Cu和CuSO4,Fe3O4转化为Fe2+和Fe3+;还原步骤加入过量铁,铁将Fe3+还原为Fe2+,置换出Cu,因此固体2为过量的Fe和生成的Cu。
(2)铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;反应中H2SO4中S元素从+6价降为+4价,被还原,因此还原产物为SO2:(浓)。
(3)还原步骤中,过量铁还原溶液中的Fe3+,同时置换出溶液中的Cu2+、去除过量的硫酸,得到纯净的FeSO4溶液。因此发生的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(4)接触法制硫酸中,V2O5是反应的催化剂;SO3溶解放出大量热,会形成酸雾,吸收速率慢,因此不用水直接吸收SO3。
(5)从FeSO4溶液中得到带结晶水的绿矾,操作依次为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(6)化合价升降配平:Fe从+3价升高到+6价,1个Fe(OH)3升3价;Cl从+1价降低到−1价,1个ClO−降2价,最小公倍数为6,因此Fe(OH)3系数为2,ClO−系数为3,再结合电荷、原子守恒配平得最终方程式。
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