不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(人教版2019必修第二冊(cè))(解析版)

姓名：班級(jí)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元第一節(jié)硫及其化合物課時(shí)3不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化重點(diǎn)知道含不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究或驗(yàn)證，增強(qiáng)對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。1．硫在自然界中的循環(huán)過程如圖所示。下列說法中,不正確的是()A.火山噴發(fā)、森林火災(zāi)會(huì)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)過程中涉及氧化還原反應(yīng)【答案】B【解析】由題圖可知,火山噴發(fā)、森林火災(zāi)都會(huì)產(chǎn)生SO2,故A正確;植物、動(dòng)物和微生物殘?bào)w的腐敗會(huì)產(chǎn)生H2S,H2S燃燒產(chǎn)生SO2,所以氫、氧兩種元素均參與了硫的循環(huán),故B錯(cuò)誤;工廠產(chǎn)生的煙氣應(yīng)經(jīng)脫硫處理后再排放,可以減少二氧化硫生成,降低酸雨的形成,故C正確;由題圖可知,H2SSO2,有元素化合價(jià)變化,屬于氧化還原反應(yīng),所以硫在自然界的循環(huán)過程中涉及氧化還原反應(yīng),故D正確。2．下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)出氧化性的是()A．Na2S B．S C．Na2SO3 D．濃H2SO4【答案】A【分析】元素化合價(jià)處于最高價(jià)態(tài)的物質(zhì)可能具有氧化性，處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性又有還原性，而處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只具有還原性。【詳解】A．Na2S中硫元素處于最低價(jià)，該物質(zhì)只有還原性，不能表現(xiàn)氧化性，選項(xiàng)A符合；B．單質(zhì)S中，硫元素的化合價(jià)處于中間價(jià)，既有氧化性又有還原性，選項(xiàng)B不符合；C．Na2SO3中，硫元素的化合價(jià)處于中間價(jià)，既有氧化性又有還原性，選項(xiàng)C不符合；D．濃H2SO4中硫元素處于最高價(jià)，該物質(zhì)中的硫元素只能表現(xiàn)氧化性，選項(xiàng)D不符合。故選A。3．硫在自然界中的循環(huán)過程如下圖所示，下列說法不正確的是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(dòng)植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SO和SO2【答案】B【詳解】A．石油和煤中主要含有C和H，也含有少量的S、N等元素，故A正確；

B．由圖可知，大氣中的二氧化硫來源于火山爆發(fā)、動(dòng)植物遺體的排泄物或被微生物分解、煤和石油等化石燃料的燃燒等，另硫酸工業(yè)的尾氣等也含有SO2，故B錯(cuò)誤；

C．由圖可知，土壤或水體中的硫元素以硫酸根離子形式存在，另外地殼中還含有含硫元素的礦物，如黃鐵礦、黃銅礦等，故C正確；

D．由圖可知，動(dòng)植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SO和SO2，故D正確。

故選：B。4．下列轉(zhuǎn)化不能一步實(shí)現(xiàn)的是()A．S→H2S B．S→SO3C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2【答案】B【解析】H2＋Seq\o(═══,\s\up7(△))H2S，A不選；S和O2反應(yīng)只能生成SO2，選B；濃硫酸和還原性物質(zhì)反應(yīng)生成SO2，C不選；Na2SO3與濃H2SO4反應(yīng)生成SO2，D不選。5．含硫元素物質(zhì)間發(fā)生轉(zhuǎn)化：SSO2SO3H2SO4Al2(SO4)3，其中硫元素化合價(jià)發(fā)生變化的是A．①② B．③④ C．①③ D．②④【答案】A【詳解】①S單質(zhì)與O2在點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO2，S元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià)，反應(yīng)前后S元素化合價(jià)發(fā)生了變化，①符合題意；②SO2與O2在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生SO3，S元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)，S元素化合價(jià)升高，可見在反應(yīng)前后S元素化合價(jià)發(fā)生了變化，②符合題意；③SO3被水吸收得到H2SO4，S元素化合價(jià)都是+6價(jià)，因此S元素化合價(jià)未發(fā)生變化，③不符合題意；④H2SO4可以與Al2O3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al2(SO4)3和水，S元素化合價(jià)都是+6價(jià)，反應(yīng)前后S元素化合價(jià)未發(fā)生變化，④不符合題意；綜上所述可知：在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中硫元素化合價(jià)發(fā)生變化的序號(hào)是①②，故合理選項(xiàng)是A。6．硫元素的幾種化合物及其單質(zhì)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件省略)。濃H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S下列判斷不正確的是A．反應(yīng)①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1B．反應(yīng)②表明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)C．反應(yīng)③的原子利用率是100%D．反應(yīng)④中稀H2SO4作氧化劑【答案】D【詳解】A．反應(yīng)①為濃硫酸氧化銅單質(zhì)的反應(yīng)，濃硫酸作氧化劑被還原成SO2，化合價(jià)降低2價(jià)，Cu作還原劑被氧化成Cu2+，化合價(jià)升高2價(jià)，所以氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1，故A正確；B．二氧化硫與NaOH反應(yīng)生成鹽和水，表明二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?，故B正確；C．反應(yīng)③為Na2SO3+S=Na2S2O3，生成物只有一種，原子利用率是100%，故C正確；D．反應(yīng)④的化學(xué)方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，稀硫酸既不是氧化劑也不是還原劑，故D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。7．物質(zhì)類別和核心元素的價(jià)態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識(shí)視角。如圖是某元素的“價(jià)類二維圖”，其中單質(zhì)b是黃色固體，f、h均為正鹽，且焰色都是黃色。下列說法不正確的是A．a(chǎn)和c反應(yīng)可以生成bB．用BaCl2溶液可以鑒別f和h的溶液C．e的濃溶液可用鋁槽車運(yùn)輸D．c能使品紅溶液褪色【答案】B【分析】單質(zhì)b是黃色固體，所以b是硫，f、h均為正鹽，且焰色都是黃色，根據(jù)示意圖可知a是H2S，c是SO2，d是SO3，e是硫酸，f是硫酸鈉，g是亞硫酸，h是亞硫酸鈉，據(jù)此解答?！驹斀狻緼.二氧化硫具有氧化性，能氧化硫化氫，二者反應(yīng)可以生成單質(zhì)硫，A正確；B.亞硫酸鈉和硫酸鈉均能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，不用BaCl2溶液鑒別二者，B錯(cuò)誤；C.常溫下鋁在濃硫酸中鈍化，因此e的濃溶液可用鋁槽車運(yùn)輸，C正確；D.二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，D正確；8．（2021·廣西河池市·高一期末）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(duì)氣體M的成分判斷，下列說法正確的是A．一定含有SO2、CO2 B．一定含有SO2，可能含有CO2、N2C．一定不含H2S、CO2 D．可能含有CO2、H2S、N2【答案】B【詳解】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，則一定不含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，一定含有SO2，可能含有CO2、N2，一定不含H2S。故正確答案為B。9．（2021·江西南昌市·南昌二中高一期末）下列有關(guān)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化判斷正確的是()A．0.1molCu與足量的硫充分反應(yīng)，生成物的質(zhì)量比該單質(zhì)的質(zhì)量增加了1.6gB．如圖是銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2C．Cu投入稀硫酸中加熱，沒有明顯變化，加入一定量的H2O2溶液，金屬Cu逐漸溶解，反應(yīng)中H2O2起催化作用D．向銅與濃硫酸反應(yīng)后的混合溶液中加水，判斷有無銅離子【答案】A【詳解】A．Cu與S混合加熱發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu2S，若Cu物質(zhì)的量是0.1mol，則反應(yīng)產(chǎn)生0.05molCu2S，消耗S的物質(zhì)的量是0.05mol，因此固體質(zhì)量增加了0.05mol×32g/mol=1.6g，A正確；B．在如圖銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，B中盛裝的應(yīng)該是飽和NaHSO3溶液，作用是儲(chǔ)存SO2，并可作安全瓶，防止倒吸的作用，B錯(cuò)誤；C．H2O2溶液具有強(qiáng)氧化性，在酸性條件下將Cu氧化為Cu2+，反應(yīng)方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，在該反應(yīng)中H2O2的作用是氧化劑，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)后溶液中含有大量濃硫酸，要根據(jù)硫酸的稀釋原則進(jìn)行操作，即應(yīng)該待溶液冷卻后，取少量溶液加入到盛有水的容器中，根據(jù)溶液是否變?yōu)樗{(lán)色，確定其中是否含有Cu2+，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是A。10．H2S是無色有惡臭味的有毒氣體，空氣中含0.1%的H2S就會(huì)迅速引起頭痛、暈眩等癥狀，吸入大量H2S會(huì)造成昏迷或死亡。是一種神經(jīng)毒劑。亦為窒息性和刺激性氣體。其毒作用的主要靶器是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可伴有心臟等多器官損害，下列有關(guān)H2S的性質(zhì)和用途說法不正確的是A．硫化氫能被氧氣、氯氣、碘、溴等單質(zhì)氧化成硫單質(zhì)B．將H2S通入Pb(NO3)2溶液得到黑色沉淀，再加雙氧水，沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為白色C．將H2S氣體通入CuSO4溶液中得到CuS沉淀，通入FeSO4溶液會(huì)產(chǎn)生FeS沉淀D．H2S通入到FeCl3溶液中，溶液酸性增強(qiáng)【答案】C【詳解】A．硫化氫中的硫處于最低價(jià)態(tài)，能被氧氣、氯氣、碘、溴等單質(zhì)氧化成硫單質(zhì)，故A正確；B．將H2S通入Pb(NO3)2溶液中，發(fā)生反應(yīng)Pb(NO3)2+H2S=PbS↓+2HNO3，生成黑色沉淀PbS

，PbS

經(jīng)過過氧化氫處理發(fā)生反應(yīng)PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O，生成白色沉淀PbSO4，故B正確；C．FeS相對(duì)于CuS溶解度較大，會(huì)溶于稀硫酸，所以將H2S氣體通入FeSO4溶液中得不FeS沉淀，故C錯(cuò)誤；D．H2S通入到FeCl3溶液中，F(xiàn)e3+將S2-氧化，發(fā)生反應(yīng)：H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+，氫離子濃度增大，酸性增強(qiáng)，故D正確；故選C。11．某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)幾種價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化。任務(wù)Ⅰ．從以下試劑中選擇合適的試劑實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化。試劑：①濃H2SO4②稀H2SO4③酸性溶液④溶液⑤Cu⑥品紅溶液(1)寫出實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：__________________________________________。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化(寫出操作和現(xiàn)象)：__________________________________________。任務(wù)Ⅱ．實(shí)現(xiàn)硫元素在、、價(jià)之間的轉(zhuǎn)化。查閱資料：價(jià)硫元素在酸性條件下不穩(wěn)定，自身易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)①中加入的物質(zhì)是____________，該轉(zhuǎn)化利用的是____________的性質(zhì)。(4)寫出③的離子方程式：__________________________________________?！敬鸢浮繉a(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色溶液酸性氧化物【詳解】(1)由題意知實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為。答案為(2)要證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化，只需要證明產(chǎn)生了二氧化硫，結(jié)合二氧化硫的漂白性可將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，若溶液褪色，即實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化。答案為將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色；(3)二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徕c的過程中硫元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化，完成該轉(zhuǎn)化體現(xiàn)二氧化硫酸性氧化物的性質(zhì)，二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和。答案為溶液，酸性氧化物；(4)根據(jù)題干信息，價(jià)硫元素在酸性條件下不穩(wěn)定，自身易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即發(fā)生歧化反應(yīng)，價(jià)的硫元素化合價(jià)既升高又降低，結(jié)合步驟②中亞硫酸鈉和反應(yīng)生成硫代硫酸鈉分析可得中硫元素的化合價(jià)應(yīng)低于價(jià)則為硫單質(zhì)，③的離子方程式為。答案為12．Na2SO3中有＋4價(jià)的硫，它既有氧化性又有還原性，現(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。（1）要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用的試劑有___________，看到的現(xiàn)象是_________________，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。（2）要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用的試劑有___________，看到的現(xiàn)象是_________________，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。（3）證明H2SO3的酸性小于H2SO4，選用的試劑有___________，反應(yīng)的現(xiàn)象是_________________，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________?！敬鸢浮浚?）Na2SO3溶液、溴水溴水褪色SO＋Br2＋H2O=SO＋2Br-＋2H＋（2）Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4有黃色渾濁出現(xiàn)SO＋2S2-＋6H＋=3S↓＋3H2O（3）Na2SO3溶液、H2SO4有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生SO＋2H＋=SO2↑＋H2O【解析】（1）要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用氧化性物質(zhì)溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，說明Na2SO3具有還原性。反應(yīng)的離子方程式為：SO＋Br2＋H2O=SO＋2Br-＋2H＋；（2）要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用還原性物質(zhì)Na2S溶液和H2SO4.先加入少量H2SO4，使反應(yīng)在酸性環(huán)境中進(jìn)行，為反應(yīng)提供H＋，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，說明有單質(zhì)硫生成，也說明Na2SO3具有氧化性。反應(yīng)的離子方程式為：SO＋2S2-＋6H＋=3S↓＋3H2O；（3）要證明H2SO3的酸性小于H2SO4，應(yīng)選用的試劑為Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，說明H2SO3的酸性小于H2SO4.反應(yīng)的離子方程式為：SO＋2H＋=SO2↑＋H2O。13．（2021·山東濟(jì)南市·高一期末）利用物質(zhì)類別及核心元素的化合價(jià)推測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的重要手段。如圖是硫元素的常見化合價(jià)與部分物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：(1)質(zhì)量相同的和，物質(zhì)的量之比為___________。(2)的濃溶液能與反應(yīng)產(chǎn)生一種氣體，該氣體的化學(xué)式為___________。(3)將足量的通入溶液中，下列說法正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。A．溶液中出現(xiàn)白色沉淀B．溶液沒有明顯變化C．若再通入或，則溶液中均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀(4)宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗(yàn)毒”的記載，“銀針驗(yàn)毒”的原理：。在該反應(yīng)中___________(填標(biāo)號(hào))。A．是氧化劑B．是還原劑C．既是氧化劑也是還原劑D．既不是氧化劑也不是還原劑(5)已知為正鹽，且能被酸性氧化為，被還原為，寫出此反應(yīng)的離子方程式：___________?！敬鸢浮緽CD【詳解】(1)由圖可知a是SO2，b是SO3，由公式m=nM可得，質(zhì)量相同的和，物質(zhì)的量之比為是摩爾質(zhì)量的反比，即n(SO2):n(SO3)=80:64=5:4故答案為：5:4；(2)由圖可知c是H2SO4，濃硫酸會(huì)和S發(fā)生歸中反應(yīng)生成SO2，故答案為：SO2；(3)將足量的通入溶液中，溶液沒有明顯變化，若再通入會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最后生成硫酸鋇沉淀，若通入，堿性環(huán)境下則會(huì)生成亞硫酸鋇沉淀，故答案為：BC；(4)由知，反應(yīng)前后的化合價(jià)都沒變，故在該反應(yīng)中既不是氧化劑也不是還原劑，故答案為：D；(5)已知為正鹽，且能被酸性氧化為，則為，則反應(yīng)的離子方程式：，故答案為：。14．煤是我國(guó)重要的化石燃料。（1）煤液化過程中產(chǎn)生的可生產(chǎn)硫酸，部分過程如圖所示：反應(yīng)器中的化學(xué)方程式是_________________________。（2）還可用于回收單質(zhì)硫，轉(zhuǎn)化如圖所示。其中化合價(jià)保持不變的元素有_______，該圖示總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。（3）煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有，可以用工業(yè)廢堿渣(主要成分為)來吸收，還可以