高中化学实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品巩固练习
展开知识梳理
实验目的
1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
2.应用氧化还原反应的原理实现不同价态含硫物质的转化。
实验仪器
试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。
实验药品
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、 溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、亚硫酸溶液、 溶液。
实验步骤
1.硫化钠转化为单质硫
(1)向盛有1 mL 溶液的试管中,边振荡边滴加 溶液,观察到的现象是有 色沉淀生成。
(2)向盛有1 mL硫化钠溶液的试管中,边振荡边滴加酸性 溶液,观察到的现象是有 色沉淀生成。
(3)上述两个实验中,都要用浸有 溶液的棉团塞住试管口,其原因是吸收实验过程中可能产生的有毒气体 和 。
2.浓硫酸转化为二氧化硫
(1)实验装置及操作如图所示
(2)试管甲中观察到的现象是铜片上有 逸出,溶液变 色,铜片溶解,试管乙中观察到的现象是品红溶液逐渐变为 色。
(3)浓硫酸与铜反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△)) 。
3.硫转化为硫化亚铁
(1)实验装置及操作如图所示。
(2)观察到的现象是混合物继续保持 ,最后生成 色固体。
(3)反应的化学方程式为Fe+Seq \(=====,\s\up7(△)) 。
总结
1.在上述实验中,浓硫酸转化为 ,硫转化为 需要加入 才能实现含硫物质中硫元素的价态转化。
2.铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生以下反应:
S+O2eq \(=====,\s\up7(△)) ;Fe+Seq \(=====,\s\up7(△)) ;3Fe+2O2eq \(=====,\s\up7(△)) 。
典例分析
【典例】某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气,以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为
B.氨气吸收塔中发生的反应为
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程体现出NH4HSO3可循环利用
【变式练】
1.元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一,下列各组物质的转化关系,不能均由一步反应实现的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列有关三氧化硫的说法中正确的是( )
A.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色
B.SO3易溶于水,且与水反应生成H2SO4
C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
跟踪训练
一、单选题
1.下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A.溶液中加入稀硫酸:
B.泡沫灭火器工作原理:
C.使用检验:
D.酸性条件下,碘化钾溶液久置变黄:
2.下列说法正确的是( )
A.在空气中加热可得固体
B.加入到过量溶液中可得
C.在沸腾炉中与反应主要生成
D.溶液中加入少量粉末生成和
3.下列关于硫及其化合物的说法正确的是( )
A.向溶液中通入产生白色沉淀
B.具有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可以通过两种单质直接化合制得
D.硫在过量纯氧中燃烧生成三氧化硫
4.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。下图为硫及其部分化合物的“价-类”二维图。下列说法错误的是( )
A.c能使紫色石蕊溶液变红B.b在纯氧气中点燃可生成d
C.g既具有氧化性也具有还原性D.酸雨久置可发生e到f的转化
5.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,CuS作还原剂
C.过程③中,各元素化合价均未改变
D.回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
6.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得乙溶液,向乙溶液中滴加双氧水,乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别为( )
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、S、H2S
C.SO3、H2SO4、H2SO3、S、H2S
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
7.已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是( )
A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.X一定是非金属单质或非金属氢化物
8.硫及其化合物的“价−类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石
B.X有漂白性,可使石蕊试液先变红后褪色
C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越快
D.N可由其相应单质直接化合生成
9.部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a与c之间能发生氧化还原反应
B.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的导电性增强
C.c能使溴水褪色,说明c有漂白性
D.可实现a→b→c→d→e的转化
10.单质到盐的转化关系可表示为:
下述转化关系不正确的是( )
A.MgMgOMgCl2MgSO4
B.NaNa2ONaOHCH3COONa
C.CCO2H2CO3Na2CO3
D.SSO2H2SO3CaSO3
11.2022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.、均是酸性氧化物
B.火山喷发易诱发酸雨的形成
C.转化为石膏时,最多可消耗
D.火山口可能发生的反应有
12.自然界中不同价态硫元素之间的转化如图所示,下列说法正确的是( )
A.上图中,酸雨的含硫成分只有,由溶于水生成
B.芒硝在浓硫酸中失水的过程体现了浓硫酸的脱水性
C.黄铁矿燃烧产生的尾气,与空气混合后通入碳酸钙的浆状物,可用来制备石膏
D.凝聚法是将通入稀溶液中得到S胶体,该反应中氧化剂:还原剂=2:1
二、实验题
13.浓硫酸是中学中常见的一种化学试剂,某学校实验小组为探究浓硫酸与金属的反应并检验生成的气体设计了相关实验。
(1)常温下,将铝片插入浓H2SO4中未发现有明显的变化,其原因为__________。
(2)在加热的条件下,浓H2SO4可将铜氧化,写出该反应的化学方程式:_________。
(3)实验中使用可抽动的铜丝,其优点是_________。
(4)实验中可观察到B中品红溶液的现象为__________。
(5)C中的实验现象为_____,通过对该实验现象的分析,说明SO2有______(填“还原性”或“氧化性”)。
(6)浸有NaOH溶液的棉团的作用为:_________。
14.实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)盛装浓硫酸仪器的名称是___________。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为___________。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式___________。
(4)C装置中观察到的现象是___________;上述实验体现SO2的性质有漂白性、氧化性和___________。
(5)下列有关硫及其化合物的叙述正确的是___________。
A.食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐和抗氧化等作用
B.硫在足量空气中燃烧生成SO3
C.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,会生成BaSO3白色沉淀
D.浓硫酸与蔗糖反应的实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
E.除去SO2中含有的少量HCl气体,可以使气体通过饱和Na2SO3溶液
15.SO2是硫元素中一种重要物质。在生产生活中有着重要用途。
(1)某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量SO2时C中观察到的现象为_______。
②根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
a.写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:_______。
b.装置D中倒立漏斗的作用是_______,发生反应的离子方程式是_______,
c.该小组同学认为C中溶液颜色的改变说明硫元素的价态发生了变化,甲同学认为可以补充一个实验进一步证明硫元素的价态转化,实验方案和现象为:取变色后的溶液于试管中:_______。
③为了验证SO2在本实验中体现出的性质,实验中可以代替FeCl3溶液的试剂有_______(填字母)。
A.浓硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液
(2)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。下图为硫及其部分化合物的“价-类”二维图。下列说法错误的是________
A.c能使紫色石蕊溶液变红
B.b在纯氧气中点燃可生成d
C.g既具有氧化性也具有还原性
D.酸雨久置可发生e到f的转化
16.次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,在印染、医药及原子能工业中应用广泛,实验室以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛。已知:次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120℃以上发生分解。实验装置及步骤如下:
I.在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解后缓慢通入SO2至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
II.将装置A中导气管换成橡皮塞。向三颈烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量37%甲醛溶液,在80℃~90℃下,反应约3h后,趁热过滤,温水洗涤。
III.①将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;②往滤液中加入适量试剂X,析出晶体,过滤;③合并滤渣,洗涤,干燥得到产品。
请回答下列问题:
(1)装置A中多孔球泡的作用是_________。
(2)写出步骤I反应的化学方程式________。
(3)步骤II中趁热过滤的目的是________。
(4)步骤III蒸发浓缩时应注意________。
(5)试剂X是______。
A.饱和亚硫酸氢钠溶液 B.冷水 C.50%乙醇水溶液 D.无水乙醇
(6)为测定该吊白块产品纯度,准确称取2.00g样品,完全溶于水后配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量I2(不能氧化HCHO,杂质不反应)完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得白色固体0.466g,则产品的纯度为______。
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