高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化当堂检测题

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1．硫是人体内蛋白质的重要组成元素，对人的生命活动具有重要意义。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。如图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随雨水降落到土壤里
2．[2022·鞍山高一检测]北京时间2022年1月15日，南太平洋岛国汤加境内发生了“21世纪至今最剧烈的火山喷发”，对该国造成了严重的破坏。火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径，部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．SO2、SO3均是酸性氧化物
B.火山喷发易诱发酸雨
C．以上硫的转化过程涉及的反应均为氧化还原反应
D．火山口可能发生的反应有2H2S＋SO2===3S＋2H2O
3．已知①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
②S＋2H2SO4(浓)===3SO2↑＋2H2O
③3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O。
则下列说法正确的是( )
A．①说明SO2能与酸反应，故SO2具有碱性氧化物的通性
B．②若改用稀硫酸，则放出H2
C．②和③说明硫具有两性元素的性质
D．上述反应说明硫既有氧化性又有还原性
4．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z跟过量NaOH溶液反应又得到X，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y，则X和Y是( )
①Na2S和稀H2SO4 ②Na2SO3和盐酸
③Na2S和盐酸 ④Na2SO3和稀H2SO4
A．只有①B．①②
C．②③D．①④
5．下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是( )
6．价—类二维图是反映元素的化合价与物质类别之间的关系，构建价—类二维图是化学学习的重要方法。如图是某同学绘制的关于硫元素的价—类二维图。下列说法中错误的是( )
A．图中a物质的化学式为H2SO3
B．b处对应物质的类别是碱
C．SO2与氯气的漂白原理不相同
D．H2S气体与SO2气体能在一定条件下反应生成一种淡黄色的固体，在该反应中只有硫元素化合价发生了改变
7．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为还原剂，已知25.0 mL 0.01 ml·L－1 Na2S2O3溶液恰好把22.4 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 将转化成( )
A．S2－B．S
C．SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) D．SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
[等级突破]
8．下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是( )
A．它们都是酸，因此彼此不发生反应
B．只有亚硫酸可以露置在空气中，其他酸不可以
C．鉴别三种酸溶液时，只要分别滴加BaCl2溶液即可
D．它们都是二元酸，酸性H2S9．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，下列叙述不正确的是( )
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＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
10．(双选)CuSO4是一种重要的化工原料，有关其制备途径如图所示，下列说法正确的是( )
A．相对于途径①，途径②更环保
B．加Y加热过程中，Y被还原
C．CuSO4在1 100 ℃时分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．将CuSO4溶液蒸干，可制得胆矾晶体
11．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：
对实验现象的“解释或结论”错误的是( )
12.化合价和物质类别是梳理元素及其化合物知识的两个线索，可表示为“价—类二维图”。如图是硫元素的“价—类二维图”。
(1)X是____________(填化学式)。
(2)可选取Y的浓溶液和Cu反应来制备SO2，该反应原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(填化学方程式)；
将SO2排入大气中会引起_____________________________________________________。
(3)Na2S2O5是一种食品添加剂，其应与图中________(填化学式)在同一位置，其具有________(填“氧化性”或“还原性”)导致Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。实验室中检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的常用方法是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．如图所示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：____________________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：____________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：__________________________________。
14．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存，过程如下：
请回答下列问题：
(1)工业生产H2SO4时最后一步反应的化学方程式是____________________。
(2)反应Ⅰ的化学方程式是____________________。其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。
(3)反应Ⅱ为歧化反应，其中硫元素的化合价是由________变化为________。
(4)反应Ⅲ中硫在氧气中的燃烧现象是________________________________。检验生成的二氧化硫的方法是____________________，观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述过程中有________种形式的能量转化，此过程中可能造成的一种环境问题是________。
课时作业3 不同价态含硫物质的转化
1．答案：D
2．解析：SO2、SO3均能与碱反应生成盐和水，则均是酸性氧化物，A正确；火山喷发能够产生大量的SO2，则易诱发硫酸型酸雨，B正确；SO2→H2SO3，SO3→H2SO4，为非氧化还原反应，C错误；由图示可知，火山口放出的气体有H2S、SO2，故火山口可能发生的反应有2H2S＋SO2===3S＋2H2O，D正确。
答案：C
3．解析：①反应为氧化还原反应，SO2表现氧化性，A错；S能与浓硫酸反应，但不能与稀硫酸反应，B错；单质硫既可以发生氧化反应，化合价升高，也可以发生还原反应，化合价降低，即硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性，C错、D对。
答案：D
4．解析：①Na2S和稀H2SO4反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。③Na2S和盐酸反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应可生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。④Na2SO3和稀H2SO4反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。
答案：D
5．解析：硫粉与铁粉反应生成硫化亚铁，硫元素的化合价由0价变为－2价，故A错误；硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，硫元素的化合价由0价变为＋4价，故B错误；铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根，硫元素的化合价由＋4价变为＋6价，故C正确；加热蒸干硫酸铜晶体时，只失去结晶水，硫元素的化合价不发生变化，故D错误。
答案：C
6．解析：a点所示物质是一种酸，其中硫元素显＋4价，对应的物质可以是H2SO3，A项正确；硫酸铵是由铵根离子与硫酸根离子构成的化合物，属于盐，B项错误；SO2与氯气的漂白原理不相同，氯气是利用其氧化性，而二氧化硫是利用化合反应，C项正确；H2S气体与SO2气体能在一定条件下反应生成一种淡黄色的固体——硫，同时生成水，硫元素由反应前的－2价和＋4价变成反应后的0价，其他元素的化合价没有改变，D项正确。
答案：B
7．解析：标准状况下22.4 mL(即0.001 ml)Cl2完全转化为Cl－时，得电子0.001 ml×2＝0.002 ml，设S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 转化成的产物中，硫的化合价是x，则根据得失电子守恒可知：0.025×0.01×2×(x－2)＝0.002，解得x＝＋6，所以S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 转化成SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，C正确。
答案：C
8．解析：氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应，在空气中能被氧气氧化；亚硫酸与氢硫酸、O2反应，但不与浓H2SO4反应，故亚硫酸不能露置在空气中；浓H2SO4具有吸水性，不能露置于空气中；向三种酸中加BaCl2溶液，只有H2SO4反应。
答案：D
9．解析：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，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋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；根据上述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。
答案：C
10．解析：途径①，铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体污染空气，途径②，Cu与O2反应生成CuO，再与浓H2SO4反应生成CuSO4，优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少、无污染性气体产生，更加环保，A正确；由Cu(OH)2到Cu2O，铜元素化合价降低，被还原，B正确；X可能是O2、SO2和SO3的混合气体，C错误；将CuSO4溶液蒸干，会导致胆矾晶体失去结晶水，D错误。
答案：AB
11．答案：D
12．解析：(1)由图可知：X中硫元素化合价处于最低价，从二维图可知，X为H2S。(2)由图可知：Y为S呈＋6价的酸，应为H2SO4，浓H2SO4和Cu反应制备SO2的反应为Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；将SO2排入大气中会引起硫酸型酸雨。(3)Na2S2O5中硫元素的化合价为＋4价，属于盐，与Na2SO3位置相同；Na2S2O5转变成Na2SO4时S元素化合价升高，Na2S2O5为还原剂，具有还原性。实验室中检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的常用方法：先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，确定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
答案：(1)H2S
(2)Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 酸雨
(3)Na2SO3 还原性 取适量样品，先加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
13．解析：常见的固态单质中能在空气中反应生成气体化合物的有C、S。根据B和C的相对分子质量之比为4∶5，可确定A为S，B为SO2，C为SO3。
答案：(1)H2＋S eq \(=====,\s\up7(△)) H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
14．解析：(1)工业生产H2SO4时最后一步反应是三氧化硫和水反应生成硫酸，反应的化学方程式是SO3＋H2O===H2SO4。(2)反应Ⅰ是硫酸分解生成氧气、二氧化硫和水，反应的化学方程式是2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(△)) 2SO2↑＋O2↑＋2H2O↑。反应中氧元素化合价升高，氧气是氧化产物，硫元素化合价降低，SO2是还原产物，则其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是1∶2。(3)反应Ⅱ为歧化反应，反应为二氧化硫转化为硫酸和单质硫，因此其中硫元素的化合价是由＋4价变化为＋6价和0价。(4)反应Ⅲ中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，燃烧现象是产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。二氧化硫能使品红溶液褪色，则检验生成的二氧化硫的方法是将气体通入品红溶液中，过一会儿后再加热，观察到的现象是品红溶液褪色，且加热后又恢复原来的颜色。(5)根据示意图可知有太阳能转化为热能，热能转化为化学能，化学能转化为热能，热能转化为电能，即题述过程中有4种形式的能量转化。由于有二氧化硫产生，则此过程中可能造成的一种环境问题是酸雨。
答案：(1)SO3＋H2O===H2SO4
(2)2H2SO4 eq \(=====,\s\up7(△)) 2SO2↑＋O2↑＋2H2O↑ 1∶2
(3)＋4 0、＋6
(4)产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 将气体通入品红溶液中，过一会儿后再加热 品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色
(5)4 酸雨
选项
实验现象
解释或结论
A
a中溶液褪色
氧化性：SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) >I－
B
b中加硫酸后产生淡黄色沉淀
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 和S2－在酸性条件下发生反应
C
c中有刺激性气味的气体产生
硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋2H＋===SO2↑＋H2O
D
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质