高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素实验活动5 不同价态含硫物质的转化优秀综合训练题

第03讲  不同价态含硫物质的转化

知识点01  自然界中硫的存在和转化

1．自然界中硫的存在

（1）游离态的硫主要存在于________附近或____________中。

（2）化合态的硫广泛存在于动植物体内、海洋、大气和地壳中：

①动植物体内：组成生命体的________中含有硫；

②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿（____）、黄铜矿（________）等；

③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏（____________）、芒硝（____________）等；

④大气中：少量的____、____、____等。

2．自然界中不同价态含硫物质的转化

写出上述转化的化学方程式：

①________________________________。

②________________________________。

③________________________________。

④________________________________。

【即学即练1】游离态的硫存在于：①火山喷口附近；②土壤中；③地壳的岩层里；④空气中（     ）。

    A．①②③    B．①③    C．②④    D．④

知识点02  不同价态含硫物质的转化

1．硫元素的常见价态及性质

2．实验探究不同价态含硫物质的转化

结论：不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过____________反应实现的。上述转化中利用氧化剂，可将硫元素从____价态转化到____价态；利用还原剂，可将硫元素从____价态转化到____价态。

【即学即练2】（2021·西宁高一检测）根据物质中S元素的化合价判断下列说法错误的是（     ）。

    A．H2SO4具有氧化性

    B．H2S具有还原性

    C．S只有氧化性

    D．SO2既有氧化性又有还原性

考法01  自然界中的硫循环

【典例1】（2022·成都高一检测）硫在自然界的循环过程如图所示，下列说法错误的是（     ）。

    A．氢、氧两种元素也参与了硫的循环

    B．在生成硫酸的过程中，SO2发生还原反应

    C．工厂产生的含SO2的烟气应经脱硫处理以减少环境污染

    D．火山气体中的H2S和SO2可以发生如下反应：SO2+2H2S3S↓+2H2O，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1

【知识拓展】自然界中硫元素的转化

考法02  硫及其化合物间的转化关系

【典例2】（2022·南通高一检测）A、B两气体有下列一系列反应。如下图：

（1）A是________，B是________，E是________，F是________。

（2）A和B在水中反应的离子方程式是________________________。

（3）H和I反应的离子方程式是________________________________。

【知识拓展】硫及其化合物之间的转化关系

1．不同价态硫的氧化性和还原性的关系

2．不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现，相同价态硫的转化通过加入酸、碱反应实现。

（1）不同价态硫元素互相转化“三原则一特殊”：

①三原则：邻位价态原则、邻价不氧化还原原则、归中原则

②一特殊：当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。

（2）相同价态硫元素的物质之间的转化：

【特别提醒】（1）+6价S一定有氧化性，但是不一定具有强氧化性。浓硫酸中SO42－具有强氧化性，稀硫酸和Na2SO4中SO42－不具有强氧化性。

（2）SO2不易被O2氧化，但亚硫酸、亚硫酸盐易被O2氧化。

（3）S2－和SO只有在酸性溶液中才能发生反应，2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O。

【方法导引】化学实验设计思路

题组A  基础过关练

1．从硫元素的化合价态上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（     ）。

    A．Na2S    B．S    C．SO2    D．H2SO4

2．早期制硫酸的工艺流程中，涉及到反应：NO2+SO2NO+SO3，该反应中SO2作（     ）。

    A．氧化剂    B．还原剂    C．催化剂    D．漂白剂

3．下列反应中硫元素表现出氧化性的是（     ）。

    A．稀硫酸与锌粒反应      B．浓硫酸与铜反应

    C．二氧化硫与氧气反应    D．三氧化硫与水反应

4．（2022·河北衡水高一期末检测）宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载，“银针验毒”的原理是：4Ag+2H2S+O22X+2H2O，下列说法正确的是（     ）。

    A．X的化学式为AgS

    B．银针验毒时，空气中氧气失去电子

    C．反应中Ag和H2S均是还原剂

    D．每生成1mo1X，反应转移2mo1e－

5．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是（     ）。

    A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S

    B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3

    C．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S

    D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S

6．（2021•孝感高一检测）以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图象叫价类图。如图为硫的价类图，例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是（     ）。

    A．a点表示的物质所属的物质类别是单质

    B．b点表示的物质可以是SO2或SO3

    C．c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂

    D．d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应

7．硫及其部分化合物的转化关系如图所示：

（1）硫单质俗称硫黄，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______（填“漂白性”或“氧化性”）；

（3）化合物A的化学式为__________；

（4）反应⑤的离子方程式为________________________；

（5）反应④中，当32gCu完全反应时，被还原的H2SO4的物质的量为______mol。

8．一同学分析硫元素的化合价有－2、0、+4、+6，而硫单质处于中间价态，所以硫应该既有氧化性，又有还原性。该同学欲探究硫的还原性，下面是该同学的实验探究过程，请解答其中的问题。

（1）该同学应该选择________（填“氧化剂”或“还原剂”）进行实验探究。

（2）该同学用红热的玻璃棒引燃了石棉网上的硫粉，硫粉开始燃烧，反应的化学方程式为_______________________。

（3）该同学欲验证硫燃烧产物的性质，请你帮助他选择合适的试剂，并说明原因。

     A．新制的氯水                B．品红溶液

     C．滴有酚酞的NaOH稀溶液     D．H2S气体

题组B  能力提升练

1．条件的改变可能会对化学反应产生影响。下列在一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是（     ）。

    A．过量的氢气与氧气

    B．过量的浓盐酸与二氧化锰

    C．过量的铜与浓硫酸

    D．过量的锌与18mol·L－1硫酸

2．（2021~2022学年江苏无锡高一上学期期末）如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（     ）。

    A．甲只具有还原性

    B．乙、丙均为酸性氧化物

    C．乙既有氧化性，又有还原性

    D．丁为黄色或淡黄色固体

3．（2022·武汉高一检测）图为含硫物质之间的转化关系，其中属于氧化还原反应的有（     ）。

    A．1个    B．2个    C．3个    D．4个

4．（2021~2022学年德州高一上学期期末检测）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（     ）。

    A．用亚硫酸钠溶液处理纸浆中的残氯：SO32－+2OH－+Cl22Cl－+SO42－+H2O

    B．二氧化硫通入足量的溴水中：SO2+Br2+2H2O2HBr+2H++SO42－

    C．硫酸氢铵溶液中滴加少量NaOH溶液：H++NH4++2OH－NH3•H2O+H2O

    D．向酸性KMnO4溶液中通入SO2：2MnO4－+5SO2+4OH－2Mn2++5SO42－+2H2O

5．（2022·宁波高一检测）有一白色粉末，对它的实验现象为：

则X的化学式为（     ）。

    A．Na2SO4    B．Na2CO3    C．（NH4）2SO4    D．Na2SO3

6．（2021·湖北麻城实高一期末）下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是（     ）。

    A．由I可知，浓硫酸具有脱水性

    B．由I可知，浓硫酸具有弱酸性

    C．由II可知，浓硫酸具有强氧化性

    D．由II可知，浓硫酸具有吸水性

7．（2022·湖南邵东高一上期末）在下述转化关系中，已知B、D都是淡黄色固体，且A与D为单质，并可反应生成离子化合物。试回答：

（1）G的化学式为________；

（2）写出B的阴离子的化学式______________。

（3）写出B+水→C的化学反应方程式_______________________。

（4）B和E反应也可生成H，则该反应的化学方程式为________________。

8．如图的坐标系是部分含硫化合物的转化关系图。

（1）X的名称为________，Z的化学式为________。

（2）用图中物质之间的反应，证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为________________________________。

（3）若X能与Na2O2的反应生成Y，则该反应的化学方程式为_________________。

（4）已知：SO32－+I2+H2OSO42－+2I－+2H+。某溶液中可能含有大量的Na+、NH4+、Fe2+、K+、I－、SO32－、SO42－。向该溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色，依此可判断该溶液中肯定含有___________；肯定不能含有______________。

（5）向50mL浓硫酸中加入铜片，加热，反应一段时间，共收集到2.24L（标准状况）的SO2，将反应后的混合物加水稀释，再加入足量锌粉放出15.68L（标准状况）的H2，则原浓硫酸的物质的量浓度为_____，整个过程消耗锌粉的质量为_____。

题组C  培优拔尖练

1．（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+SO23S+2H2O

2．（2022·杭州高一检测）含硫元素的几种化合物存在下列转化关系：

浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S

下列判断不正确的是（     ）。

    A．反应①中浓硫酸作氧化剂

    B．反应②表明SO2有酸性氧化物的性质

    C．反应③中硫元素既被氧化又被还原

    D．反应④中稀硫酸作还原剂

3．（2022·成都高一检测）实验室Cu与浓H2SO4反应的实验装置改进如图（加热及固定装置省略）。下列说法错误的是（     ）。

    A．装置乙用于检验SO2

    B．U形管中可放置生石灰，以吸收SO2防止污染空气

    C．伸入或者上提铜丝，可以控制反应的发生和停止

    D．实验结束后，立即将4～5mL水加入试管甲，观察溶液颜色

4．（2022•乌鲁木齐高一检测）如图所示是一系列含硫化合物的转化关系（反应中生成的水已略去），其中说法正确的是（     ）。

    A．反应①说明SO2具有漂白性，反应②说明SO2具有酸性

    B．反应②中生成物n（Na2SO3）∶n（NaHSO3）＝1∶1时，则反应物n（SO2）∶n（NaOH）＝1∶2

    C．反应③④⑤均属于氧化还原反应

    D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2

5．（双选）（2021·潍坊高一检测）下列有关含硫物质转化判断正确的是（     ）。

    A．0.1molCu与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6g

    B．如图是铜与浓硫酸反应的实验装置，B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2

    C．Cu投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的H2O2溶液，金属Cu逐渐溶解，反应中H2O2起催化作用

    D．25.0mL0.100mol·L－1的Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况）Cl2转化为Cl－，则S2O32－将转化为SO42－

6．（2022·长沙跟一下学期期中检测）长期存放的Na2SO3，会被空气中的氧气部分氧化。某化学兴趣小组通过实验测定某无水Na2SO3，被氧化的程度。

（Ⅰ）甲同学设计了下图实验。

请回答：

（1）写出B装置中反应的离子方程式_____________________________________；

（2）写出D装置中反应的化学方程式________________________________；

（3）若起始实验时称量出放入锥形瓶中Na2SO3样品质量为a g，实验后向B装置的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀b g，则样品中Na2SO3的质量分数为________________________________；

（4）深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使测得的Na2SO3，质量分数偏小，试分析其中的原因（列出一条即可） ________________________________________。

（Ⅱ）乙同学设计了另一套实验装置如下图：

（5）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是________________________________；

（6）除已称量的a g Na2SO3，样品外，实验中还应测定的数据是________处（填图中字母）装置实验前后的质量差。

（Ⅲ）现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液。

（7）丙同学欲从中选择合适试剂，来测定已知质量为ag的Na2SO3，样品中Na2SO3的质量分数，下述实验方案理论上可行的有________________________。

    A．将样品溶解，加足量盐酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m1 g

    B．将样品溶解，加足量硝酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2g

    C．将样品溶解，加过量BaCl2溶液，过滤后，将滤液蒸干，称量得固体m3g

    D．将样品溶解，加过量Ba（NO3）2溶液，过滤、洗涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤、洗涤、于燥、称量得固体m4g