2023版高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 第3课时 不同价态含硫物质的转化课时讲练作业 新人教版必修第二册.docx

1、第 3 课时 不同价态含硫物质的转化 一、自然界中硫的存在与转化 写出上述转化的化学方程式:H2SSO2:_ SO2SO3:_ SO3H2SO4:_ SSO2:_ 二、不同价态硫元素之间的相互转化 不同价态含硫物质利用氧化剂或还原剂实现转化。其相互转化规律(三原则一特殊):1.邻位价态原则:当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态。如 H2SO4(浓)+H2S=_+_+2H2O 2.邻价不氧化还原原则:相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如 S 和 H2S、S 和 SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.归 中 原 则:当 硫 元 素 的 高 价 态 粒 子 与 低

2、价 态 粒 子 反 应 时,一 般 生 成 中 间 价 态,如2H2S+SO2=_。4.一特殊: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。如 H2S+3H2SO4(浓)4SO2+4H2O 三、相同价态含硫物质的转化 相同价态硫的转化是通过加入酸、碱反应实现的。写出反应的化学方程式:_;_;_。1.下列关于硫及其化合物的说法正确的是()A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸均能氧化 SO2和亚硫酸 B.H2S 与浓硫酸在不同条件下反应的氧化产物只能是 SO2 C.单质氧化物酸或碱盐,硫元素能按照上述转化关系直接转化 D.硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4 2.下

3、列离子方程式或化学方程式正确的是()A.SO2通入少量 NaClO 溶液中:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+B.足量的 SO2通入 Na2CO3溶液中:CO32-+SO2=CO2+SO32-C.铁与硫混合加热:2Fe+3SFe2S3 D.足量浓硫酸与 FeS 混合:FeS+H2SO4(浓)=FeSO4+H2S 3.已知 SO2可与 Na2SO3溶液发生下列反应:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。欲除去 SO2中混有的少量的 SO3气体,可使气体通过()A.澄清石灰水 B.饱和 NaHSO3溶液 C.水 D.饱和 NaHCO3溶液 4.如图是硫元素在自然界中的循环

4、示意图,下列有关说法不正确的是()A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.过程可在土壤的缺氧区实现 C.循环过程中硫元素只被还原 D.若生物体有机硫中硫元素为-2 价,则过程中 SO42-发生的是还原反应 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)。下列说法中不正确的是()A.过程中,生成 CuS 的反应为 H2S+Cu2+=CuS+2H+B.过程中,Fe3+是氧化剂 C.回收 S 的总反应为 2H2S+O2=2H2O+2S D.过程中,各元素化合价均未

5、改变 6.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角度。请根据如图所示,回答下列问题:(1)X 的化学式为_,Y 的化学式为_。(2)W 的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为_ _。(3)欲制备 Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是_(填字母)。A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4(4)将 X 与 SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_。7.已知 X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,

6、则下列有关说法正确的是()A.X 能使蔗糖变黑的现象主要体现了 X 的强氧化性 B.若 A 为铁,则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应 C.若 A 为碳单质,则常温下将气体 C 通入少量的澄清石灰水中,有白色沉淀产生 D.工业上,B 转化为 D 的反应条件为催化剂、加热 8.把碎纸片 b 补充到 a 中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是()A.反应物微粒是 S、SO32-、OH-B.该反应可能在酸性条件下进行 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 21 D.2 mol S 参加反应时,转移的电子数为 3NA 9.CuSO4是一种重要的化工原料,有关其制备途径如图所示,下

7、列说法正确的 是()A.相对于途径,途径更环保 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 10.Na2S2O35H2O(五水硫代硫酸钠)可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如图。已知:pH 约为 11 的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。通常情况下,亚硫酸氢钠溶液为酸性。回答下列问题:(1)验证气体 A 中含有 SO2的方法是_。吸收塔中的原料 B 可以选用_(填字母)。a.溴水 b.Na2CO3溶液 c.Na2SO4溶液 d.

8、Na2SO3溶液(2)某小组同学用下图装置模拟制备 Na2S2O3的过程(夹持和加热装置已略去)。开始实验前,装置 A 首先要进行的操作是_。装置 B 的作用是_ _。C 中制备 Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S、_ _和_。第 3 课时 不同价态含硫物质的转化 必备知识 落实 一、SO2 SO3 S FeS2 CuFeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O 2H2S+3O22SO2+2H2O 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4 S+O2SO2 二、1.S SO2 3.3S+2H2O 三、H2SO3+2NaOH=Na2SO

9、3+2H2O Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 知能素养 进阶 1.C 浓硫酸中 S 显+6 价,SO2和 H2SO3中 S 显+4 价,+4 和+6 价的 S 处于相邻价态,不发生氧化还原反应,A 错误;H2S 与浓硫酸发生氧化还原反应,氧化产物可能是 S、SO2等,B 错误;S 与 O2反应生成 SO2,SO2与水反应生成 H2SO3,H2SO3与 NaOH 反应生成盐,可实现上述转化,C 正确;S 与 O2点燃生成 SO2,不能直接生成 SO3,D 错误。2.A SO2通入少量 NaClO 溶液中,发生氧化还原反应,反应

10、的离子方程式为 SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+,A项正确;足量的 SO2通入 Na2CO3溶液中,离子方程式为 CO32-+H2O+2SO2=CO2+2HSO3-,B 项错误;铁与硫混合加热生成 FeS,C 项错误;浓硫酸与 FeS 混合,二者发生氧化还原反应,正确的化学方程式为 2FeS+10H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+10H2O+9SO2,D 项错误。3.B SO2、SO3都能与石灰水反应,故 A 项错误。SO3+2NaHSO3=Na2SO4+H2O+2SO2,而 SO2不与 NaHSO3反应,故B 项正确。SO2在水中溶解性为 140,故 C 项错误。SO2

11、+NaHCO3=NaHSO3+CO2,消耗了 SO2,生成 CO2为新的气体杂质,故 D 项错误。4.C 硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A 项正确;在缺氧的条件下可实现过程的转化,B 项正确;中硫元素均被氧化,C 项错误;若生物体有机硫中硫元素为-2 价,SO42-中 S 为+6 价,过程中 S 的化合价降低,发生还原反应,D 项正确。5.D 根据图示可知,一共发生三个反应H2S+Cu2+=CuS+2H+,CuS+2Fe3+=2Fe2+Cu2+S,4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O,由此可以推出总反应为 2H2S+O2=2S+2H2O,A、C 正确;过程中的反应为CuS+

12、2Fe3+=2Fe2+Cu2+S,铁离子化合价降低,是氧化剂,B 正确;过程中的反应为 4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O,在转化过程中 O、Fe 元素化合价发生变化,D 错误。6.【解析】(1)由图可知 X 为 H2S,Y 为 SO2。(2)W 的浓溶液是浓硫酸,与铜单质在加热条件下发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。(3)Na2S2O3中 S 元素化合价是+2 价,从氧化还原的角度分析,反应物中S 元素化合价必须分别大于 2 和小于 2,A 中 S 元素化合价都小于 2,C、D 中 S 元素的化合价都大于 2,B 符合题意。(4)X 为 H2S,与 SO2混

13、合可生成淡黄色固体,2H2S+SO2=3S+2H2O,反应中硫元素化合价由-2 价变化为 0价,H2S 做还原剂,+4 价变化为 0 价,二氧化硫做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12,所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为 21。答案:(1)H2S SO2(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(3)B(4)21 7.D X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则 X 是浓硫酸,D 和水反应生成硫酸,则 D 是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则 B 是二氧化硫。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A 错误;若 A 是铁,室温下,铁遇

14、浓硫酸发生钝化,所以不能完全反应,B 错误;若 A 是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,常温下足量的二氧化碳可与氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,C 错误;工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为催化剂、加热,D 正确。8.C 碱性条件下,S 与氢氧根离子反应生成 S2-和 SO32-,反应的离子方程式为 3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O,反应中部分 S 的化合价从 0 价升高到+4 价,部分 S 的化合价从 0 价降低到-2 价,则反应物微粒是 S、OH-,A 错误;酸性条件下,不能有 OH-参加或生成,B 错误;化合价降低的硫做氧化剂,化合价升高的 S 做还原剂

15、,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 21,C 正确;反应中 3 mol S 转移 4 mol 电子,则 2 mol S 参加反应时,转移的电子为2mol4mol3mol=83 mol,D 错误。9.A 途径,铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体污染空气,途径,Cu 与 O2反应生成 CuO,再与稀 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,则 Y 被氧化,B 错误;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

16、错误。10.【解析】(1)利用二氧化硫的漂白性,将气体通入品红溶液中,品红溶液红色褪去,加热后又变红,可验证有 SO2。由题意可知,溶液 C 应为亚硫酸钠溶液,气体 A 中含有 SO2,所以用碳酸钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,注意不能用 d 项,因为 d 项吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。(2)制备 Na2S2O3的反应为 Na2SO3+SNa2S2O3,故生成的 SO2先与 Na2S 溶液反应生成 H2S,之后 SO2和 H2S 反应生成 S,最后 S 在加热条件下与 Na2SO3反应制备 Na2S2O3。答案:(1)将气体通入品红溶液中,品红溶液红色褪去,加热后又变红 b(2)检查装置气密性 防止倒吸 2H2S+SO2=3S+2H2O(或 2H2S+H2SO3=3S+3H2O)Na2SO3+SNa2S2O3