新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第1節(jié)硫及其化合物第3課時不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化學(xué)案新人教版必修第二冊

第3課時不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標1．相識硫元素在物質(zhì)中具有不同價態(tài)，可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。2．通過試驗探究，了解不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。核心素養(yǎng)1．能從物質(zhì)類別和元素化合價的角度，預(yù)料不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。2．能主動關(guān)切與愛護環(huán)境，結(jié)合不同價態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，合理利用自然資源。一、自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化對應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P0111．自然界中硫的存在(1)游離態(tài)的硫主要存在于_火山口__旁邊或_地殼的巖層__中。(2)化合態(tài)的硫廣泛存在于動植物體內(nèi)和海洋、大氣、地殼中：動植物體內(nèi)巖層深處和海底的無氧環(huán)境中地表旁邊的富氧環(huán)境中大氣層中_含硫蛋___白質(zhì)__等金屬硫化物，如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)等硫酸鹽，如石膏(CaSO4·_2H2O)__、_芒硝___(Na2SO4·___10H2O)__等少量的H2S、_SO2__、SO3等2.自然界中不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化寫出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①2H2S＋3O22SO2＋2H2O，②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，③SO3＋H2O=H2SO4，④S＋O2SO2。正|誤|判|斷(1)由于－2價和＋4價硫不穩(wěn)定，自然界中含硫物質(zhì)都以硫酸鹽的形式存在。(×)(2)在自然界中，空氣中的O2和H2O對硫的轉(zhuǎn)化起到重要作用。(√)(3)大氣中存在大量的氧氣，因此自然界中硫的轉(zhuǎn)化都是氧化還原反應(yīng)。(×)(4)在巖層深處和海底無氧環(huán)境下，硫元素通常以硫酸鹽的形式存在。(×)(5)因為單質(zhì)硫易與氧氣反應(yīng)，故火山噴發(fā)口旁邊不會存在游離態(tài)的硫。(×)深|度|思|考下列轉(zhuǎn)化過程能否通過一步反應(yīng)實現(xiàn)：(1)H2S＋O2→SO2(2)SO2＋H2O→H2SO3(3)S＋O2→SO3(4)SO3＋H2O→H2SO4提示：(1)H2S和過量O2反應(yīng)生成SO2和H2O，能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)；(2)SO2和H2O反應(yīng)生成H2SO3，能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)；(3)硫在O2中燃燒生成SO2，S＋O2→SO3不能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)；(4)SO3和H2O反應(yīng)生成H2SO4，能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)。應(yīng)|用|體|驗硫在自然界中的循環(huán)過程如圖所示，下列說法不正確的是(B)A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素B．大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體C．地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在D．動植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)和SO2解析：大氣中的二氧化硫主要來源于化石燃料的燃燒、火山噴發(fā)和微生物的分解。二、試驗室中探討不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化對應(yīng)學(xué)生用書學(xué)案P0121．硫的價一類二維圖寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：(1)H2S→S：2H2S＋O2(少量)2H2O＋2S(或SO2＋2H2S=3S＋2H2O)。(2)SO2→H2SO4：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。(3)H2SO4→SO2：2H2SO4(濃)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O。硫元素常見的化合價有_－2、0、＋4、＋6__價，可以通過_氧化還原__反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。2．試驗設(shè)計：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)設(shè)計試驗實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學(xué)性、可行性、平安性和綠色化。(2)試驗設(shè)計方案轉(zhuǎn)化目標(價態(tài)改變)選擇試劑試驗操作和現(xiàn)象試驗結(jié)論H2→二氧化硫、硫化氫、蒸餾水將H2S和SO2通入水中，生成_淡黃__色沉淀(或溶液變渾濁)SO2與H2S反應(yīng)生成_單質(zhì)硫__O2→O2→H2O4二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液將SO2通入新制氯水中，溶液_淺黃綠__色褪去；再向溶液中滴入氯化鋇溶液，產(chǎn)生_白色沉淀__二氧化硫在水中能被強氧化劑氧化為_SOeq\o\al(2－,4)__H2O4→O2濃硫酸、銅片加熱銅片和濃硫酸的混合物，有_刺激性__氣味氣體生成濃硫酸被金屬銅還原為_SO2__3.相同價態(tài)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化寫出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①H2S＋NaOH=NaHS＋H2O；②NaHS＋NaOH=Na2S＋H2O；③Na2S＋2HCl=2NaCl＋H2S↑；④NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O；⑤Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3。以上兩種轉(zhuǎn)化關(guān)系均屬于相同價態(tài)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，從左到右的轉(zhuǎn)化，加入堿可以實現(xiàn)；從右到左的轉(zhuǎn)化，加入酸可以實現(xiàn)。正|誤|判|斷(1)將SO2通入氫硫酸中，若出現(xiàn)黃色渾濁，則證明SO2具有氧化性。(√)(2)硫化氫氣體與濃硫酸反應(yīng)的雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移為H2S＋H2SO4(濃)=S失去2e－↓＋S得到2e－O2↑＋2H2O(√)(3)H2S與O2反應(yīng)，氧氣不足生成單質(zhì)S，氧氣過量可以生成SO2。(√)(4)SO2＋2H2S=3S＋2H2O反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。(×)深|度|思|考1.不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的，相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是如何實現(xiàn)的呢？寫出②、③、④反應(yīng)的化學(xué)方程式：②H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O；③Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3。2．相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過加入_酸__、_堿__反應(yīng)實現(xiàn)的。應(yīng)|用|體|驗1.(2024·石家莊高一檢測)如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是(C)A．操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋4H＋＋O2=2Fe3＋＋2H2OB．溶液b中陽離子只有Fe2＋C．溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中，SO2被氧化D．加入FeO可以使溶液c轉(zhuǎn)化為溶液a解析：Fe3＋有氧化性，SO2有還原性，F(xiàn)e2(SO4)3被SO2還原為FeSO4，溶液b主要溶質(zhì)為FeSO4、H2SO4，可能含F(xiàn)e2(SO4)3或SO2，空氣中氧氣將FeSO4及可能存在的SO2氧化。操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4Fe2＋＋4H＋＋O2=4Fe3＋＋2H2O，A錯誤；操作Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，溶液中陽離子有Fe2＋、H＋，若SO2少量，則還有Fe3＋，B錯誤；溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中，SO2被Fe3＋氧化，C正確；溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4等物質(zhì)，加入FeO后會生成FeSO4，D錯誤。2．Na2SO3中＋4價的硫既有氧化性又有還原性。從以下試劑中選擇合適試劑驗證上述性質(zhì)。新制氯水Na2S溶液Na2SO3溶液稀H2SO4NaOH溶液性質(zhì)還原性氧化性試劑_新制氯水、Na2SO3溶液___Na2S溶液、稀H2SO4、Na2SO3溶液__現(xiàn)象_氯水褪色___有淡黃色沉淀生成__反應(yīng)的離子方程式Cl2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋SOeq\o\al(2－,3)＋2S2－＋6H＋=3S↓＋3H2O硫單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)鄰位價態(tài)原則當硫元素的化合價上升或降低時，一般上升或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，如：(2)相鄰價態(tài)的粒子不發(fā)生氧化還原反應(yīng)：如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)歸中規(guī)律當硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應(yīng)時，一般生成中間價態(tài)，如2H2S＋SO2=3S＋2H2O,2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化規(guī)律硫元素1．如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列有關(guān)說法不正確的是(D)A．硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B．過程⑤可在土壤的缺氧區(qū)實現(xiàn)C．循環(huán)過程中硫元素既被還原又被氧化D．若生物體有機硫中硫元素為－2價，則過程③中SOeq\o\al(2－,4)發(fā)生的是氧化反應(yīng)解析：硫元素在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種存在形態(tài)，A正確；在缺氧狀態(tài)下可實現(xiàn)SOeq\o\al(2－,4)→H2S的轉(zhuǎn)化，B正確；①、②過程中硫元素均被氧化，⑤過程中硫元素被還原，C正確；過程③中＋6價硫轉(zhuǎn)為－2價硫，發(fā)生還原反應(yīng)，D錯誤。2．(2024·廣東普寧市其次中學(xué)高一期中)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是探討物質(zhì)性質(zhì)的重要視角。如圖是硫及其化合物的價—類二維圖。下列說法不正確的是(C)A．圖中由d轉(zhuǎn)化為e需加入氧化劑B．將a與c混合，可生成淡黃色固體C．將c通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，體現(xiàn)了c的漂白性D．試驗室常用f和70%的H2SO4反應(yīng)制取c解析：d為H2SO3，S元素的化合價為＋4價，e為H2SO4，S元素的化合價為＋6價，亞硫酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，硫元素化合價上升，因此須要加入氧化劑才能實現(xiàn)，故A項說法正確；H2S和SO2混合發(fā)生反應(yīng)：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，有淡黃色硫單質(zhì)產(chǎn)生，故B項說法正確；c為SO2，以還原性為主，酸性高錳酸鉀溶液將SO2氧化，體現(xiàn)SO2的還原性，故C說法錯誤；試驗室制備SO2，常選用70%的濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，故D項說法正確。3．(2024·珠海斗門區(qū)第一中學(xué)高一期中)雙堿法脫硫過程如圖所示，下列說法錯誤的是(B)A．過程Ⅰ中，SO2未被氧化B．雙堿法脫硫過程中，Ca(OH)2可以循環(huán)利用C．過程Ⅱ中，1molO2可氧化2molNa2SO3D．總反應(yīng)為2Ca(OH)2＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2H2O解析：由題干圖示信息可知，過程Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，反應(yīng)中SO2未被氧化，A項正確；由題干圖示信息可知，雙堿法脫硫過程中，過程Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，過程Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2SO3＋O2＋2Ca(OH)2=2CaSO4＋4NaOH，故Ca(OH)2不行以循環(huán)利用，而NaOH可以循環(huán)利用，B項錯誤；由過程Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式可知過程Ⅱ中，1molO2氧化2molNa2SO3，C項正確；由過程Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式和過程Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式可知總反應(yīng)為2Ca(OH)2＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2H2O，D項正確。4．在通常狀況下，A為固態(tài)單質(zhì)。依據(jù)如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出A～E的化學(xué)式：A．_S__；B._H2S__；C._SO2__；D._SO3__；E._H2SO4__。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①E→C：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；②C→D：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；③B→C：2H2S＋3O22SO2＋2H2O。對點訓(xùn)練題組一自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化1．硫在自然界的循環(huán)過程如圖所示。下列說法中不正確的是(B)A．火山噴發(fā)、森林火災(zāi)會產(chǎn)生SO2B．氫、氧兩種元素沒有參與硫的循環(huán)C．工廠產(chǎn)生的煙氣應(yīng)經(jīng)脫硫處理后再排放D．硫在自然界的循環(huán)過程中，涉及了氧化還原反應(yīng)2．(2024·鞍山高一檢測)北京時間2024年1月15日，南太平洋島國湯加境內(nèi)發(fā)生了“21世紀至今最猛烈的火山噴發(fā)”，對該國造成了嚴峻的破壞?；鹕絿姲l(fā)是硫元素在自然界中轉(zhuǎn)化的重要途徑，部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A．SO2、SO3均是酸性氧化物B．火山噴發(fā)易誘發(fā)酸雨C．以上硫的轉(zhuǎn)化過程涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D．火山口可能發(fā)生的反應(yīng)有2H2S＋SO2=3S＋2H2O解析：SO2、SO3均能與堿反應(yīng)生成鹽和水，則均是酸性氧化物，A正確；火山噴發(fā)能夠產(chǎn)生大量的SO2，則易誘發(fā)硫酸型酸雨，B正確；SO2→H2SO3，SO3→H2SO4，為非氧化還原反應(yīng)，C錯誤；由圖示可知，火山口放出的氣體有H2S、SO2，故火山口可能發(fā)生的反應(yīng)有2H2S＋SO2=3S＋2H2O，D正確。題組二不同價態(tài)含硫物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化3．下列物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中，硫元素只表現(xiàn)還原性的是(A)A．H2S B．SO2C．H2SO3 D．H2SO4解析：從硫的化合價分析，H2S中S為－2價，處于最低價態(tài)，只有還原性；SO2和H2SO3中S為＋4價，既有氧化性又有還原性；H2SO4中S為＋6價，只有氧化性，故選A。4．下列轉(zhuǎn)化不能一步實現(xiàn)的是(B)A．S→H2S B．S→SO3C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2解析：S與H2反應(yīng)生成H2S，A正確；S與O2反應(yīng)只生成SO2，B錯誤；濃H2SO4和Cu、C等反應(yīng)生成SO2，C正確；Na2SO3與稀硫酸反應(yīng)生成SO2，D正確。5．試驗室常用熱的NaOH溶液洗去試管壁上沾有的硫，其反應(yīng)方程式為6NaOH＋3S2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。在此反應(yīng)中硫表現(xiàn)的性質(zhì)是(D)A．氧化性B．還原性C．既無氧化性又無還原性D．既有氧化性又有還原性解析：依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知硫元素的價態(tài)改變是，故S既有氧化性又有還原性。6．(2024·昆明高一檢測)元素的價類二維圖是學(xué)習(xí)元素及其化合物的重要模型和工具。如圖為硫元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是(A)A．將足量的Y通入BaCl2溶液中無現(xiàn)象，當加入新制氯水后，產(chǎn)生白色沉淀B．Y使溴水褪色體現(xiàn)了其漂白性C．加熱條件下，Z的稀溶液與碳單質(zhì)反應(yīng)能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化②D．Y與H2S氣體混合能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化①解析：SO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，加入新制氯水，發(fā)生反應(yīng)SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，A正確；SO2使溴水褪色，體現(xiàn)了SO2的還原性，B錯誤；加熱條件下稀H2SO4與碳單質(zhì)不反應(yīng)，C錯誤；SO2與H2S不能實現(xiàn)①的轉(zhuǎn)化，D錯誤。7．(2024·長沙高一檢測)氣體M可能由H2S、SO2、CO2、N2中的一種或幾種組成，已知M通入品紅溶液中，品紅褪色，若將M通入澄清石灰水中，則出現(xiàn)白色沉淀，現(xiàn)要求對氣體M的成分推斷，下列說法正確的是(B)A．肯定含有SO2、CO2B．肯定含有SO2，可能含有CO2、N2C．肯定不含H2S、CO2D．可能含有CO2、H2S、N2解析：氣體M通入品紅溶液中品紅褪色，說明含有SO2，SO2和H2S不能共存，則肯定不含H2S，氣體M通入澄清石灰水中出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀可能是CaSO3或CaCO3，無法確定是否含有CO2，N2也無法確定是否存在，綜上所述，肯定含有SO2，可能含有CO2、N2，肯定不含H2S。8．硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙轉(zhuǎn)化為丙。在丙溶液中加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們分別是(D)A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、SO3C．SO2、H2SO4、H2SO4、SO2、Na2S2O3D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S綜合強化9．(2024·濟南高一檢測)硫及其部分化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))SO2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))Aeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))H2SO4eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(④))CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaCl2),\s\do5(⑤))BaSO4(1)通常狀況下硫單質(zhì)的顏色為_淡黃色__。(2)SO2可以使品紅溶液褪色，說明SO2具有_漂白__性。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；反應(yīng)⑤的離子方程式為Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。(4)反應(yīng)④中，當32gCu完全反應(yīng)時，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為_0.5__mol。解析：依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖分析可知，反應(yīng)②是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，A為SO3。(1)通常狀況下硫單質(zhì)的顏色為淡黃色；(2)SO2可以使品紅溶液褪色，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，說明SO2具有漂白性；(3)反應(yīng)②是二氧化硫與氧氣在催化劑、加熱條件下生成三氧化硫，化學(xué)方程式為2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；反應(yīng)⑤是硫酸銅和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓；(4)反應(yīng)④中，銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，n(Cu)＝eq\f(32g,64g·mol－1)＝0.5mol，當Cu完全反應(yīng)時，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.5mol。10．化合價和物質(zhì)類別是梳理元素及其化合物學(xué)問的兩個線索，可表示為“價類二維圖”。如圖是硫元素的“價類二維圖”。(1)X是_H2S__(填化學(xué)式)。(2)可選取Y的濃溶液和Cu反應(yīng)來制備SO2，該反應(yīng)原理是Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(填化學(xué)方程式)；將SO2排入大氣中會引起_酸雨__。(3)Na2S2O5是一種食品添加劑，其應(yīng)與圖中_Na2SO3__(填化學(xué)式)在同一位置，其具有_還原性__(填“氧化性”或“還原性”)導(dǎo)致Na2S2O5中不行避開地存在Na2SO4。試驗室中檢驗SOeq\o\al(2－,4)的常用方法是_先滴加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，確定含有SOeq\o\al(2－,4)__。解析：(1)由圖可知：X中硫元素化合價處于最低價，從二維圖可知，X為H2S。(2)由圖可知：Y為S呈＋6價的酸，應(yīng)為H2SO4，濃H2SO4和Cu反應(yīng)制備SO2的反應(yīng)為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；將SO2排入大氣中會引起硫酸型酸雨。(3)Na2S2O5中硫元素的化合價為＋4價，屬于鹽，與Na2SO3位置相同；Na2S2O5轉(zhuǎn)變成Na2SO4時S元素化合價上升，Na2S2O5為還原劑，具有還原性。試驗室中檢驗SOeq\o\al(2－,4)的常用方法：先滴加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，確定含有SOeq\o\al(2－,4)。11．硫有多種化合物，如H2S、COS(羰基硫)、SO2等，它們對環(huán)境均有肯定的影響。(1)H2S經(jīng)K2CO3溶液汲取后，生成兩種酸式鹽。其中隨意一種酸式鹽的化學(xué)式是_KHS(或KHCO3)__。(2)COS(羰基硫)燃燒時有SO2生成，其原理為：2COS＋3O22CO2＋2SO2。若轉(zhuǎn)移3.612×1024個電子，則參與反應(yīng)COS(羰基硫)的物質(zhì)的量是_1__mol。(3)電廠排出的煙氣中含有CO、SO2等。SO2能與H2S反應(yīng)生成S和H2O，說明SO2具有_氧化__性。CO在催化劑存在時可與SO2反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為一種固體和一種無害氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2＋2COS＋2CO2。(4)石灰石作為脫硫劑，可有效汲取廢氣中的SO2，削減酸雨的產(chǎn)生。①在煤炭中加入石灰石可削減燃燒時SO2的排放量，并生成CaSO4。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2。②你認為削減酸雨產(chǎn)生的途徑可實行的措施是_acd__(填序號)。a．避開干脆用高硫煤作燃料b．把工廠的煙囪造高c．燃料脫硫d．開發(fā)新能源解析：(1)H2S經(jīng)K2CO3溶液汲取后，生成兩種酸式鹽的方程式H2S＋K2CO3=KHCO3＋KHS，故兩種酸式鹽的化學(xué)式為KHCO3、KHS。(2)n(轉(zhuǎn)移電子)＝eq\f(3.612×1024,6.02×1023)＝6mol，依據(jù)2COS＋3O22CO2＋2SO2,2molCOS反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mol電子，所以轉(zhuǎn)移6mol電子，須要COS的物質(zhì)的量為1mol。(3)SO2能與H2S反應(yīng)生成S和H2O，SO2中硫元素的化合價降低，得電子，說明SO2具有氧化性。CO在催化劑存在時可與SO2反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為一種固體和一種無害氣體，化學(xué)方程式SO2＋2COS＋2CO2。(4)①在煤炭中加入石灰石可削減燃燒時SO2的排放量，并生成CaSO4，留意硫元素化合價上升，被氧化，所以還有一種氧化劑(氧氣)作為反應(yīng)物，方程式為2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2；②削減酸雨必需削減污染物硫的氧化物、氮的氧化物的排放、開發(fā)利用新能源，而把工廠的煙囪造高并不能達到目的，因此應(yīng)當選擇acd。12．某工業(yè)煙氣中含有CO、CO2、N2、SO2等氣體，用Na2SO3溶液汲取并回收SO2的過程如圖所示。(1)SO2的濃度：Ⅰ_<__(填“>”或“<”)Ⅱ。(2)圖示過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_Na2SO3__(填化學(xué)式)。(3)上述汲取過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。(4)解吸過程須要加熱，在這個過程中常伴有少量SOeq\o\al(2－,4)產(chǎn)生。①證明產(chǎn)物中含SOeq\o\al(2－,4)的試驗方法是：取少量解吸后的溶液，_先加入過量稀鹽酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成__(填操作和現(xiàn)象)。②產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)的緣由是_加熱過程中，SOeq\o\al(2－,3)(或HSOeq\o\al(－,3))被空氣中的氧氣氧化成SOeq\o\al(2－,4)__。13．(2024·福建南平高一期末)物質(zhì)的類別和元素的化合價是探討物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要角度?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.硫元素在不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化為：SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液(1)“反應(yīng)①”常運用NaOH溶液，該轉(zhuǎn)化說明SO2的類別屬于_酸性氧化物__。(2)欲制備Na2S2O3，從氧化還原的角度分析，“反應(yīng)②”合理的是_b__(填字母)。a．Na2SO3＋Na2SO4 B．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2S2O5Ⅱ.某試驗小組用銅片與濃硫酸反應(yīng)并驗證SO2性質(zhì)的試驗裝置如圖。(3)裝置A用于驗證SO2的_漂白__性，裝置D的作用是_汲取SO2，防止污染環(huán)境__。(4)裝置B的現(xiàn)象為_產(chǎn)生淡黃色渾濁__，裝置C中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(5)若用裝置乙代替裝置甲，裝置乙的優(yōu)點是_節(jié)約能源、藥品或易于限制反應(yīng)的進行等__(任寫一點)。(6)將28.8g的銅片加入到25mL18mol·L－1的硫酸中并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為_C__(填字母)。A．大于0.225molB．等于0.225molC．小于0.225molD．在0.225mol和0.45mol之間解析：(1)“反應(yīng)①”常運用NaOH溶液，則反應(yīng)為SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，該轉(zhuǎn)化說明SO2的類別屬于酸性氧化物。(2)Na2S2O3中S平均價態(tài)為＋2價，欲制備Na2S2O3，從氧化還原的角度分析，反應(yīng)物中一部分硫元素化合價高于＋2價，另一部分硫元素化合價低于＋2價，b合理。(3)由題意知，裝置A用于驗證SO2的漂白性，裝置D的作用是汲取SO2，防止污染環(huán)境。(4)由題意知，裝置B的現(xiàn)象為產(chǎn)生淡黃色渾濁；二氧化硫具有強還原性、氯化鐵具有較強氧化性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到亞鐵離子和硫酸根離子，裝置C中反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(5)甲中反應(yīng)為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若用裝置乙代替裝置甲，乙中反應(yīng)為Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，則乙更簡單實施反應(yīng)、生成等量的二氧化硫乙消耗硫酸更少，故裝置乙的優(yōu)點是節(jié)約能源、藥品或易于限制反應(yīng)的進行等。(6)將28.8g的銅片加入到25mL18mol·L－1的硫酸中并加熱，發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，銅的物質(zhì)的量為0.45mol，硫酸的物質(zhì)的量為0.45mol，則硫酸不足、且硫酸變稀后反應(yīng)停止，則被還原的硫酸的物質(zhì)的量小于eq\f(1,2)×0.45mol，C滿意。階段重點突破練(一)一、二氧化硫的性質(zhì)及應(yīng)用1．下列轉(zhuǎn)化須要加入還原劑才能實現(xiàn)的是(B)A．H2S→SO2 B．H2SO4→SO2C．S→SO2 D．SOeq\o\al(2－,3)→SO2解析：加入還原劑后，被還原的硫元素的化合價降低。A項，H2S→SO2，化合價上升；B項，H2SO4→SO2，化合價降低；C項，S→SO2，化合價上升；D項，SOeq\o\al(2－,3)→SO2，化合價不變。2．(2024·武漢高一檢測)試驗室制取、探究二氧化硫性質(zhì)的試驗中，下列裝置或操作正確的是(D)A．用裝置甲能進行銅和濃硫酸的反應(yīng)B．用裝置乙驗證SO2的漂白性C．用裝置丙收集SO2并進行尾氣處理D．用裝置丁稀釋反應(yīng)后的混合物解析：Cu與濃硫酸須要加熱發(fā)生反應(yīng)，題圖中缺少酒精燈，不能發(fā)生反應(yīng)，故A錯誤；二氧化硫可被酸性高錳酸鉀氧化，由溶液褪色可知二氧化硫具有還原性，故B錯誤；二氧化硫的密度比空氣密度大，導(dǎo)管應(yīng)進步短出，故C錯誤；稀釋時將密度大的濃硫酸注入密度小的水中，并用玻璃棒不斷攪拌，則用裝置丁稀釋反應(yīng)后的混合物，操作合理，故D正確。3．如圖所示裝置可用于收集SO2并驗證其某些化學(xué)性質(zhì)，下列說法正確的是(B)選項試劑現(xiàn)象結(jié)論A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品紅溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液無明顯現(xiàn)象SO2與NaOH溶液不反應(yīng)D硫化氫水溶液溶液變渾濁SO2有還原性解析：A項，酸性KMnO4溶液能與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，SO2作還原劑，錯誤；C項，SO2為酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，錯誤；D項，SO2能與H2S反應(yīng)生成S和H2O，體現(xiàn)出SO2的氧化性，錯誤。4．(2024·北京高一檢測)閱讀短文，回答問題。二氧化硫(SO2)是大氣污染物中的一種，但合理運用SO2可為人類造福。SO2作為防腐劑、漂白劑和抗氧化劑廣泛用于食品德業(yè)。葡萄酒釀制中適量添加SO2，可防止葡萄酒在陳釀和貯藏過程中被氧化，抑制葡萄汁中微生物的活動。食糖加工過程中可運用SO2進行脫色。依據(jù)我國《食品添加劑運用標準(GB2760—2014)》，合理運用SO2不會對人體健康造成危害。SO2的獲得和轉(zhuǎn)化是工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵步驟。工業(yè)利用硫制硫酸的主要過程如下：SSO2SO3H2SO4硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量SO2，若干脆排放會污染空氣，并導(dǎo)致硫酸型酸雨。工業(yè)上可先用氨水(一種堿)汲取，再用硫酸處理，將重新生成的SO2循環(huán)利用。請依據(jù)以上短文，推斷下列說法是否正確(填“對”或“錯”)。(1)SO2有毒，不能用于食品德業(yè)_錯__。(2)葡萄酒釀制過程中SO2的作用是做氧化劑_錯__。(3)用硫制硫酸的主要過程中，發(fā)生的反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)_錯__。(4)硫酸工業(yè)尾氣中的SO2用氨水汲取，利用了SO2是酸性氧化物的性質(zhì)_對__。(5)SO2遇石蕊先變紅后褪色_錯__。解析：(1)SO2有毒，但合理運用SO2可為人類造福，作為防腐劑、漂白劑和抗氧化劑廣泛用于食品德業(yè)。(2)葡萄酒釀制過程中SO2的作用是做還原劑。(3)用硫制硫酸的主要過程中，SO3與水反應(yīng)生成H2SO4不是氧化還原反應(yīng)。(4)硫酸工業(yè)尾氣中的SO2用氨水汲取，利用了SO2是酸性氧化物的性質(zhì)，酸性氧化物與堿反應(yīng)生成鹽。(5)SO2溶于水顯酸性，遇石蕊變紅，SO2的漂白性不能使石蕊褪色。二、硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用5．如圖是硫酸試劑瓶標簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說法正確的是(C)eq\x(\a\al(硫酸化學(xué)純CP,(500mL),品名：硫酸,化學(xué)式：H2SO4,相對分子質(zhì)量：98,密度：1.84g·cm－3,質(zhì)量分數(shù)：98%))A．該硫酸可以用來干燥硫化氫氣體B．1molZn與足量的該硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生2gH2C．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取該硫酸50mLD．若不當心將該硫酸濺到皮膚上，應(yīng)馬上用NaOH溶液沖洗解析：該試劑瓶中所盛試劑為濃硫酸，濃硫酸有強氧化性，不能干燥硫化氫氣體，A錯誤；濃硫酸與金屬反應(yīng)時還原產(chǎn)物為二氧化硫，不生成氫氣，B錯誤；濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1000×1.84×98%,98)mol·L－1＝18.4mol·L－1，配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需該濃硫酸的體積為eq\f(0.2L×4.6mol·L－1,18.4mol·L－1)＝50mL，C正確；濃硫酸和氫氧化鈉都具有猛烈的腐蝕性，D錯誤。6．某化學(xué)課外小組利用廢銅制取硫酸銅，設(shè)計了如下制取方案，從理論、操作、經(jīng)濟和環(huán)保等方面考慮，你認為最合理的是(A)A．Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(加熱))CuOCuSO4B．Cueq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(加熱))CuSO4C．Cueq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(加熱))CuSO4D．CuCu(NO3)2Cu(OH)2CuSO4解析：Cu與O2加熱反應(yīng)生成CuO，CuO與H2SO4反應(yīng)生成CuSO4，無污染物產(chǎn)生，A最合理；Cu與濃H2SO4加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體有毒，B不合理；Cu與稀H2SO4加熱條件下不反應(yīng)，C不合理；AgNO3價格較高，不適合制取CuSO4，D不合理。7．探究金屬銅與過量濃硫酸反應(yīng)的裝置(固定裝置已略去)如圖所示。關(guān)于試驗操作或現(xiàn)象敘述錯誤的是(B)A．上下抽動銅絲，可限制反應(yīng)隨時發(fā)生或停止B．為確定a中白色固體是否是硫酸銅，可向冷卻的試管中注入水，振蕩后視察現(xiàn)象C．e中可以選用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液D．其他條件不變，用鐵絲代替銅絲，c、d中兩次試驗現(xiàn)象相同解析：為確定白色固體為硫酸銅，應(yīng)將反應(yīng)后的溶液緩緩倒入水中，避開液體飛濺發(fā)生危急，故選B。8．某同學(xué)在探討Fe與H2SO4的反應(yīng)時，進行了如下試驗。(1)試驗Ⅰ中，鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)試驗Ⅱ中，鐵絲表面快速變黑，反應(yīng)很快停止，其緣由是_鐵絲表面生成致密的氧化膜，阻擋反應(yīng)進一步進行__。(3)試驗Ⅲ中，加熱后產(chǎn)生大量氣體，a試管中溶液的紅色褪去，c處始終未檢測到可燃性氣體。b試管中反應(yīng)的離子方程式是SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(4)對比試驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同學(xué)們得出以下結(jié)論：①濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但緣由不同。濃硫酸的氧化性源于＋6價的硫元素，稀硫酸的氧化性源于_＋1價的氫元素__。②造成反應(yīng)多樣性的主要因素有_反應(yīng)物的濃度、溫度(合理即可)__。解析：(1)Fe和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)濃硫酸具有強氧化性，生成致密的氧化膜覆蓋在Fe的表面，發(fā)生鈍化。(3)試驗Ⅲ中，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，和濃硫酸共熱反應(yīng)生成二氧化硫，試驗中未檢測到可燃性氣體，說明反應(yīng)中沒有氫氣生成，二氧化硫具有漂白性，使品紅溶液的紅色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。三、硫酸根離子的檢驗及應(yīng)用9．對于某些離子的檢驗及結(jié)論正確的是(C)A．加稀鹽酸有無色氣體產(chǎn)生，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，原溶液中肯定有COeq\o\al(2－,3)B．加氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消逝，原溶液中肯定有SOeq\o\al(2－,4)C．某溶液為藍色，該溶液中可能含有Cu2＋D．某溶液中加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，則該溶液中肯定有Ca2＋解析：加入稀鹽酸，能放出訪澄清石灰水變渾濁的氣體，原溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)和HSOeq\o\al(－,3)；加氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀不消逝，可能含有銀離子或硫酸根離子；加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，原溶液中可能含有Ba2＋或Ca2＋等。10．為從粗食鹽水中除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，以制得精食鹽水。某同學(xué)設(shè)計如下方案：以下說法正確的是(A)A．A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有一些Ca(OH)2B．②中加入過量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋、Ca2＋C．D中只有COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Na＋這3種離子D．③中發(fā)生的反應(yīng)只有2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑解析：為從粗食鹽水中除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，加入過量氫氧化鋇，Mg2＋與OH－反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋生成硫酸鋇沉淀，Ca(OH)2的溶解度較小，Ca2＋與OH－也會生成少量Ca(OH)2沉淀，故A正確；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－雜質(zhì)離子，加入過量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ca2＋、Ba2＋，故B錯誤；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－雜質(zhì)離子，加入過量Na2CO3后，D中含有Cl－、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、OH－，故C錯誤；D中加入適量稀鹽酸除去COeq\o\al(2－,3)、OH－，則③發(fā)生的反應(yīng)有2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑，H＋＋OH－=H2O，故D錯誤。四、含硫物質(zhì)的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化11．(2024·諸暨高一檢測)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是(B)A．c為不溶于鹽酸的白色沉淀B．d可漂白紙漿，不行用于殺菌C．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽D．KMnO4溶液紫色褪去，說明氣體d具有還原性解析：由圖中轉(zhuǎn)化可知，含S元素的某鈉鹽a與氯氣反應(yīng)生成溶液b，與稀鹽酸反應(yīng)生成刺激性氣體d，d能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，可知d為SO2；溶液b與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀c為BaSO4，則溶液a為Na2SO3或NaHSO3、Na2S2O3等。c為BaSO4，既不溶于水，也不溶于鹽酸，A正確；d為SO2，該氣體具有漂白性，可漂白紙漿，可以使細菌的蛋白質(zhì)發(fā)生變性而失去其生理作用，因此也能夠用于殺菌消毒，B錯誤；溶液a為Na2SO3或NaHSO3等，則a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，C正確；酸性KMnO4溶液紫色褪去，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，說明氣體d(SO2)具有還原性，D正確。12．(2024·北京朝陽區(qū)高一檢測)自然氣因含有少量H2S等氣體開采應(yīng)用受限。T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)自然氣的催化脫硫，其原理如圖所示。下列說法不正確的是(B)A．脫硫過程的總反應(yīng)為2H2S＋O2=2S＋2H2O(反應(yīng)條件省略)B．該脫硫過程須要不斷添加Fe2(SO4)3溶液C．亞鐵離子是血紅蛋白重要組成成分，F(xiàn)e