高中人教版 (2019)第一节 硫及其化合物第3课时课后测评

第3课时　不同价态含硫物质的转化

基础过关练

题组一　硫及其化合物的相互转化

1.硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是 (　　)

A.火山喷发、森林火灾会产生SO2

B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环

C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放

D.硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应

2.下列转化不能通过一步反应实现的是 (　　)

A.H2S SO2　　　　　  B.S SO3

C.SO2 H2SO4　　　　　D.H2SO4(浓) SO2

3.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是              (　易错　)

A.BaSO3和BaSO4　　B.BaSO4　　C.BaSO3　　D.BaS

4.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得B的溶液,向B的溶液中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C溶液中加Na2S产生气体D,把D通入B的溶液中得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是              (　　)

A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S

B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S

C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3

D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3

5.(2021山东师范大学附中高一期中)硫及其部分化合物的转化关系如下所示。

S SO2 A H2SO4 CuSO4 BaSO4

(1)通常状况下硫单质的颜色为　　　　　。 

(2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有　　　性。 

(3)反应②的化学方程式为　　　　　　　　　　;反应⑤的离子方程式为　　　　　　　　　　。 

(4)反应④中,当32 g Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为　　　　　mol。 

6.硫的价—类二维图如图所示,用正确的化学用语表示。

(1)H2SO4的电离方程式为　　　　　　　　　。 

(2)①的离子方程式为　　　　　　　　　。 

(3)②的化学方程式为　　　　　　　　　。 

(4)③的离子方程式为　　　　　　　　　。 

(5)④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组二　设计实验探究硫及其化合物的转化

7.(2021北京房山高一上期末)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。

任务Ⅰ:从以下试剂中选择合适的试剂实现的转化。

试剂清单:①浓H2SO4　②稀H2SO4　③酸性KMnO4溶液　④品红溶液　⑤Cu

(1)写出实现转化的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)设计实验证明实现了该转化:

　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　(写出操作和现象)。 

任务Ⅱ:实现硫元素在不同价态之间的转化。

Na2O3溶液SO2Na2SO3溶液Na2SO4溶液

(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原反应角度分析,合理的是　　　　　(填字母)。 

A.Na2S+S　　

B.Na2SO3+S　　

C.Na2SO3+Na2SO4　　

D.SO2+Na2SO4

(4)转化Ⅱ中加入的物质可以是　　　　　。 

(5)转化Ⅲ可以通入氧气来实现,写出相应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

题组一　硫及其化合物的相互转化

1.(2021广东茂名高三二模,)下列关于不同价态含硫物质的转化实验中,硫元素的化合价变化合理的是              (　　)

A.图Ⅰ:0价→+2价

B.图Ⅱ:0价→+6价

C.图Ⅲ:+4价→+6价

D.图Ⅳ:+6价→+4价

2.(2021北京石景山高一上期末,)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中不正确的是              (　　)

A.过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+ CuS↓+2H+

B.过程②中,Fe3+作氧化剂

C.回收S的总反应为2H2S+O2 2H2O+2S

D.过程③中,各元素化合价均未改变

3.(2021黑龙江哈师大附中高一月考,)如图所示是某一短周期元素的“价—类二维图”。图中箭头表示物质间的转化,均能一步完成,a、g的焰色均为黄色。下列说法错误的是              (　　)

A.x为O2,y为H2O

B.c为S,e为SO3

C.f的稀溶液具有强氧化性

D.反应a→b的离子方程式可能是S2-+2H+ H2S↑

题组二　以含硫物质转化为载体的综合考查

4.(2021北京昌平高一上期末,)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。

Ⅰ.以下是硫元素形成物质的价—类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。

(1)B的化学式是　　　　　;G是一种钠盐,它的电离方程式是　　　　　　　　　　　　　。 

(2)C有毒,实验室可以用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 

(3)检验H中阴离子的实验操作及现象是　　　　　　　　 

　　　　　　　　　。 

(4)C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径,请写出其中任意一条路径的化学方程式:　　　　　　　　 

　　　　　　　　　。 

Ⅱ.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。

可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液　②浓硫酸　③Na2S溶液　

④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品红溶液　⑦铜片

(5)实验ⅰ选择的试剂是①和　　　　　(填序号),证明实现转化的现象是　　　　　　　　　　　　　　　,该转化利用了Na2SO3的　　　　　性。 

(6)实验ⅱ实现了　　　　　价S向　　　　　价S的转化。 

(7)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　,证明实现转化的现象是　　　　　　　　　　　　　　　。 

基础过关练

1.B　火山喷发过程中,火山口处硫燃烧生成二氧化硫,森林火灾中木材中的含硫物质燃烧也会产生SO2,A正确;硫在自然界循环过程中有氧气、水等含氧、氢元素的物质参与反应,参与硫的循环,B错误;工厂产生的烟气中含有硫的化合物,应经脱硫处理后再排放,避免污染环境,C正确;硫在自然界的循环过程中,硫元素的化合价发生了变化,涉及了氧化还原反应,D正确。

2.B　硫化氢与氧气反应:2H2S+3O2 2SO2+2H2O,A不符合题意;硫与氧气反应生成二氧化硫,不能一步生成三氧化硫,B符合题意;二氧化硫与溴水反应生成氢溴酸和硫酸,C不符合题意;浓硫酸和C在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,D不符合题意。

3.B　硫酸亚铁分解产生的气体中含有SO3,将生成的气体通入BaCl2溶液中发生下列反应:SO3+H2O H2SO4、H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl,因此会生成BaSO4沉淀;由于H2SO3为弱酸,酸性弱于HCl,不能与BaCl2反应,所以混合气体中的SO2不会与BaCl2反应产生BaSO3沉淀;此外混合气体中的S分别为+4价和+6价,反应过程中也未涉及变价,所以也不会产生BaS。综上所述,沉淀只有BaSO4,B项正确。

易错警示

若不仔细分析反应过程,本题会错选A。由于亚硫酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、SO2和H2O,所以BaCl2不能与SO2反应。当向BaCl2溶液中通入SO2与SO3的混合气体时,只是SO3和BaCl2溶液反应,生成BaSO4沉淀,并没有BaSO3生成。

4.B　硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3溶液,向H2SO3溶液中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。

5.答案　(1)淡黄色　(2)漂白

(3)2SO2+O2 2SO3　Ba2++S BaSO4↓　(4)0.5

解析　依据流程分析物质的转化关系可知,反应①是硫在氧气中点燃生成二氧化硫,通常状况下硫单质是淡黄色固体,二氧化硫使品红溶液褪色表现了漂白性;反应②是二氧化硫发生催化氧化生成三氧化硫,A为SO3,反应的化学方程式为2SO2+O2 2SO3;反应③是三氧化硫与水反应生成硫酸;反应④中,铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,32 g铜即0.5 mol铜发生反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.5 mol;反应⑤是硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++S BaSO4↓。

6.答案　(1)H2SO4 2H++S

(2)H2SO3+2OH- S+2H2O

(3)SO2+2H2S 3S+2H2O

(4)SO2+Cl2+2H2O S+4H++2Cl-

(5)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O

解析　(1)硫酸是二元强酸,能完全电离。(2)反应①中H2SO3和NaOH反应生成Na2SO3和H2O。(3)反应②中SO2和H2S反应生成S和H2O。(4)③中SO2和Cl2在水溶液中反应生成H2SO4和HCl。(5)铜和浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O。

7.答案　　(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O　(2)取2~3 mL浓硫酸于试管中,放入少量铜片,加热试管,将产生的气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色,证明实现了 的转化　(3)B　(4)NaOH溶液　(5)2S+O2 2S

解析　铜和浓硫酸加热反应可以实现 的转化;Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,SO2中硫元素的化合价为+4价,转化Ⅰ为加入氧化剂实现Na2S2O3到SO2的转化,转化Ⅱ为SO2转化为Na2SO3,二氧化硫是酸性氧化物,和碱溶液反应生成盐和水;转化Ⅲ可以为Na2SO3溶液中通入氧气使Na2SO3转变为Na2SO4。

能力提升练

1.C　铁与硫加热生成硫化亚铁,硫元素化合价从0价变为-2价,A项错误;硫与氧气反应生成二氧化硫,硫元素化合价从0价变为+4价,B项错误;FeCl3溶液中通入SO2,生成FeCl2、H2SO4、HCl,硫元素从+4价变为+6价,C项正确;加热CuSO4·5H2O,硫元素的化合价不变,D项错误。

2.D　由题图可知,发生的反应一共有三个:①H2S+Cu2+ CuS↓+2H+、②CuS+2Fe3+ 2Fe2++Cu2++S、③4Fe2++4H++O2 4Fe3++2H2O。过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+ CuS↓+2H+,A正确;过程②中的反应为CuS+2Fe3+ 2Fe2++Cu2++S,铁元素化合价降低,Fe3+作氧化剂,B正确;由上述分析可知总反应为2H2S+O2 2S+2H2O,C正确;过程③中的反应为4Fe2++4H++O2 4Fe3++2H2O,在转化过程中O、Fe元素的化合价发生变化,D错误。

3.C　a、g的焰色均为黄色,说明含有钠元素;根据图示,该元素最低价为-2价,为第ⅥA族元素,且存在+4价,则该元素为硫元素。根据物质类别可知,b为硫化氢,c为硫单质,d为二氧化硫,结合物质转化关系,可知x为氧气,e为三氧化硫,f为硫酸,y为水,g可为硫酸钠,a可为硫化钠。稀硫酸的氧化性不强,因此C项错误。

4.答案　(1)S　Na2SO3 2Na++S　(2)SO2+2NaOH Na2SO3+H2O　(3)先滴加稀盐酸酸化,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则可推断该溶液中有S　(4)SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2SO4(或2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4)　(5)⑤　酸性高锰酸钾溶液褪色　还原　(6)+4(或-2)　0　(7)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O　将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色

解析　(1)B是硫元素的单质,化学式是S;G是硫元素的+4价钠盐,化学式为Na2SO3,该物质是易溶于水的强电解质,电离产生Na+、S,电离方程式为Na2SO3 2Na++S。

(2)C是S元素的+4价的氧化物,则该氧化物化学式是SO2,该气体能够与NaOH反应产生Na2SO3、H2O,反应的化学方程式为SO2+2NaOH Na2SO3+H2O。

(3)H中阴离子是S,可利用BaSO4既不溶于水,也不溶于酸的性质检验。

(4)C是SO2,D是SO3,E是H2SO4,SO2与O2在催化剂、加热的条件下发生反应产生SO3,SO3溶于水得到H2SO4。F是H2SO3,SO2溶于水产生H2SO3,H2SO3被水中溶解的O2氧化产生H2SO4。

(5)要实现+4价的S的化合物转化为+6价的S的化合物,可以利用Na2SO3具有强还原性的性质,能够被酸性KMnO4溶液氧化为Na2SO4的反应实验,故使用的物质是①⑤,反应现象是酸性高锰酸钾溶液褪色。

(6)①Na2SO3溶液、③Na2S溶液、④稀硫酸三种物质在溶液中会发生反应:Na2SO3+2Na2S+3H2SO4 3S↓+3Na2SO4+3H2O,该反应中S元素化合价由+4价和-2价转化为0价。

(7)②是浓硫酸,⑥是品红溶液,⑦是铜片,在反应中要实现S元素由+6价变为+4价,可以选用Cu与浓硫酸混合加热,然后将反应产生的气体通入品红溶液中进行检验。