1、第二单元硫及其化合物的相互转化课后篇素养形成合格考达标练1.下列关于硫的叙述不正确的是()A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形式存在C.化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因D.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作答案B解析硫是一种不溶于水的黄色晶体,易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,A项正确;在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态,单质硫主要存在于火山周围的地域中,以化合态存在的硫多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿,B项错误;化石燃料中含有大量硫元素,在空气中燃烧的过程中会释放大量二氧化硫气体,因
2、此化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因,C项正确;硝酸钾易溶于水,木炭不溶于水,硫单质难溶于水,因此可以先将固体溶于水,然后过滤,再将滤渣溶于二硫化碳,然后过滤分离硫单质和木炭,D项正确。2.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是()A.Cu2SB.SO3C.FeSD.H2S答案B解析由于S的氧化性相对O2和Cl2较弱,只能将变价金属氧化成较低价态,故S与Cu、Fe化合,分别生成Cu2S、FeS,S与O2直接化合只能生成SO2,S与H2化合生成H2S。3.常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时,S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 时,硫蒸气主
3、要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是()A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成二氧化硫C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质,为同种物质D.把硫单质在空气中加热到750 即得S2答案B解析物理变化是没有新物质生成的变化,S8、S6、S4、S2是不同的物质微粒,S8转化为S6、S4、S2属于化学变化,A项错误;不论哪种硫分子,由于组成元素都是只有硫元素,所以燃烧产物都是二氧化硫,B项正确;S2、S4、S6、S8是硫元素形成的不同单质,由于每一个分子中含有的S原子个数不同,所以它们互为同素异形体,不是同种物质,C项错误;硫单质在空气中加热
4、时,会和氧气发生反应,不会得到纯净的硫单质,D项错误。4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作脱氯剂,例如它和氯气反应,可将氯气完全转化为Cl-,从而消除氯气对环境的污染,则在该反应中S2O32-不可能转化为()S2-SO42-SO2SA.B.C.D.答案B解析Na2S2O3中S元素的化合价为+2价,Na2S2O3和Cl2反应,可将Cl2完全转化为Cl-,说明反应中Cl2被还原,则Na2S2O3被氧化,S元素的化合价应升高,则可能转化为SO42-和SO2,不可能转化为S2-和S,B项正确。5.下列变化需要加入还原剂才能发生的是()A.S2-HS-B.SO2SO32-C.SO2SO3D.SO32-
5、S答案D解析加入还原剂可以实现元素化合价的降低。6.有一白色粉末X,对它进行如下实验,实验现象为:则X固体为()A.Na2SO4B.Na2SO3C.Na2CO3D.(NH4)2SO4答案B解析Na2SO4与硫酸不反应,A项错误;Na2SO3与硫酸反应生成SO2,SO2通入适量的NaOH中,若生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀,BaSO3与盐酸反应,沉淀溶解;Na2SO3与溴水发生氧化还原反应,溴水褪色,SO32-被Br2氧化为SO42-,SO42-与BaCl2溶液反应生成白色沉淀BaSO4;Na2SO3加热浓缩过程被氧化,最后得到白色粉末为Na2SO4,B项正确;
6、Na2CO3与硫酸反应生成CO2,CO2与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3与溴水反应使溴水褪色,但产物为NaBr,与BaCl2溶液不反应,C项错误;(NH4)2SO4与硫酸不反应,D项错误。7.一定量的锌与100 mL 18.5 molL-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 molL-1。下列叙述不正确的是()A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4B.气体甲中SO2与H2的体积比为41C.反应中共消耗97.5 g ZnD.反应中共转移3 mol 电子答案B解析生成气体的物质的量为33.
7、6L22.4Lmol-1=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为121L0.1molL-1=0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L18.5molL-1-0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+H2Ox2xxZn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2yyyx+y=1.52x+y=1.8解之得x=0.3,y=1.2所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。由以上计算可知,反应中共消耗1.8molH2SO4,A项正确;气体甲为SO2和H2的混合物,且V(SO2)V(
8、H2)=14,B项错误;反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)65gmol-1=97.5g,C项正确;在反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+H2O中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,D项正确。8.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化的关系如图所示。已知A是淡黄色固体,回答下列问题。(1)写出B、E的化学式:B、E。(2)写出CD的化学方程式:。(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是
9、(填序号)。a.溶液没有明显变化b.溶液中出现白色沉淀c.若继续通入Cl2或NH3,则溶液中均出现白色沉淀答案(1)H2SH2SO4(2)2SO2+O22SO3(3)ac解析(1)淡黄色的固体有S和Na2O2,根据A的相关反应可判断出A是S,从而得出B、E分别是H2S、H2SO4。(2)CD的化学方程式为2SO2+O22SO3。(3)SO2与BaCl2不发生反应,若继续通入Cl2或NH3,与SO2反应生成H2SO4或(NH4)2SO3,则溶液中均出现白色沉淀。等级考提升练9.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B
10、溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是()A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3答案B解析硫在空气中燃烧生成气体A,A是SO2;把A溶于水得溶液B,B是H2SO3,向B中滴加溴水,溴水褪色,H2SO3被氧化为H2SO4,C是H2SO4,在C里加Na2S发生复分解反应产生气体D,D是H2S;把D通入B溶液得浅黄色沉淀E,E是单质S。B项正确。10.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加
11、入到固体B中,下列叙述正确的是()A.若A为浓盐酸,B为Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3H2SiO3B.若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛石蕊试液,则C中溶液最终呈红色C.若A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊D.装置D起干燥气体作用答案C解析浓盐酸挥发的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,A项错误;A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,其中HClO有强氧化性和漂白性,则C中紫色石蕊溶
12、液先变红色,后褪色,B项错误;A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,C项正确;仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,D项错误。11.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均已略去,则下列有关说法正确的是()A.X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,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常
13、压、使用催化剂答案D解析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SO3,B和氧气反应生成SO3,则B是SO2。X使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,故B项错误;若A是碳单质,浓硫酸和碳单质反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C项错误;工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,D项正确。12.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.
14、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21D.2 mol S参加反应时,转移的电子数为3NA答案C解析碱性条件下,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,反应物微粒是S、OH-,A项错误;酸性条件下,不能有OH-参加反应,B项错误;化合价降低的硫作氧化剂,化合价升高的S作还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,C项正确;反应中3molS转移4mol电子,则2molS参加反应时,转移的电子物质的量为2mol3mol4mol=83m
15、ol,D项错误。13.已知Na2SO3固体与硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2。下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。下列有关说法正确的是()A.中的实验现象为紫色石蕊试液褪色,此实验证明SO2具有漂白性B.中溶液变浑浊是因为SO2和H2S发生了氧化还原反应,氧化产物和还原产物质量比为11C.和中溶液均褪色,但褪色的原理不同D.实验室中可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液答案C解析中的实验现象为紫色石蕊试液变红但不褪色,A项错误;中溶液变浑浊是因为SO2与H2S反应生产单质硫,氧化产物和还原产物质量比为21,B项错误;和中溶液均褪色,品红褪色是因为
16、SO2的漂白性,高锰酸钾褪色是因为SO2的还原性,C项正确;澄清石灰水浓度较小,对SO2吸收不充分,不能代替NaOH溶液,D项错误。14.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。任务:从以下试剂中选择合适的试剂实现S(+6价)S(+4价)的转化。试剂清单:浓硫酸稀硫酸酸性KMnO4溶液Na2SO3溶液Cu品红(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):。:实现硫元素在0、+2、+4价之间的转化。查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。SO2Na2SO3溶液Na2S2+2O3溶液X(3)中加入的物质是,该转化利用的是SO2的的性
17、质。(4)写出的离子方程式:。答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色(3)NaOH溶液酸性氧化物(4)2H+S2O32-S+SO2+H2O解析.(1)要实现S(+6价)S(+4价)的转化,即反应过程中+6价的硫元素被还原为+4价的硫元素,也就是说含+6价硫的物质作氧化剂,含+4价硫的物质作还原产物,需要加入还原剂完成上述转化过程;根据试剂清单,结合物质性质分析,能符合转化过程的为浓硫酸与Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。(2)要证明实现了该转化只需要证明产生
18、了二氧化硫,结合二氧化硫的漂白性,可将反应后产生的气体通入品红溶液中,若溶液褪色,即为实现上述转化。.(3)二氧化硫转变为亚硫酸钠过程中硫元素没有发生化合价变化,二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠。(4)根据题干信息,+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应,即发生歧化反应,+2价的硫化合价既升高又降低,结合步骤的反应亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析可得X中硫的化合价应低于+2价,则X为硫单质,故发生的反应为2H+S2O32-S+SO2+H2O。15.已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2,32.5 g的锌与50 mL 18.4 molL-1浓硫酸充
19、分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL,测得溶液中氢离子的浓度为0.08 molL-1。(1)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是。(2)气体的成分是,V为。(3)反应过程中转移的电子的物质的量是。(4)另取相同浓硫酸,向其中改加铁粉,若逐渐加入a g铁粉,同时加热,最终数据均同上,则a=。答案(1)0.9 mol(2)二氧化硫和氢气11.2(3)1 mol(4)28解析(1)原硫酸的物质的量=50mL10-3LmL-118.4molL-1=0.92mol;反应后,氢离子浓度为0.08molL-1,则硫酸的浓度为0.04molL-1;反应后硫酸
20、的物质的量为0.04molL-10.5L=0.02mol;则反应消耗的硫酸的物质的量为0.92mol-0.02mol=0.9mol。(2)假设生成二氧化硫的物质的量为x,生成氢气的物质的量为y,根据化学方程式Zn+2H2SO4ZnSO4+SO2+H2O,Zn+H2SO4ZnSO4+H2;可得x+y=32.5g65gmol-1=0.5mol2x+y=0.9mol,解得x=0.4moly=0.1mol;则生成气体的体积为(0.4mol+0.1mol)22.4Lmol-1=11.2L。(3)反应共消耗Zn的物质的量为0.5mol,反应中Zn被氧化为Zn2+,故反应过程中转移的电子的物质的量是1mol
21、。(4)另取相同浓硫酸,向其中改加铁粉,虽然浓硫酸的氧化性很强,开始会将Fe氧化到+3价,但是随着浓度变稀,Fe3+会和Fe反应生成Fe2+,因此溶液中最终均为+2价的亚铁离子,与溶液中均为+2价的锌离子相似,则要使最终数据相同,加入Fe的物质的量与Zn的物质的量相同,均为0.5mol,其质量为0.5mol56gmol-1=28g。新情境创新练16.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是葡萄酒中常用的抗氧化剂。一种以硫黄为原料制取Na2S2O5的生产工艺如下:已知:结晶脱水发生的反应为2NaHSO3Na2S2O5+H2O。回答下列问题:(1)Na2S2O5中硫元素的化合价为。(2)焚烧炉中反应的化学方
22、程式为。(3)反应器中发生反应的离子方程式为。(4)葡萄酒酿造过程中添加Na2S2O5会放出一种有刺激性气味的气体,该气体是一种食品添加剂。实验室中检验该气体的常用试剂是。(5)废水中的硫单质(S8)能与碱反应:3S8+48KOH16K2S+8K2SO3+24H2O。反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。答案(1)+4(2)S+O2SO2(3)2H2SO3+CO32-2HSO3-+CO2+H2O(4)品红溶液(5)21解析(1)钠为+1价,氧为-2价,则硫是+4价。(2)焚烧炉里,硫在空气中燃烧:S+O2SO2。(3)根据分析,反应器中是亚硫酸和Na2CO3的反应:2H2SO3+CO32-2HSO3-+CO2+H2O。(4)这种有刺激性气味的气体就是SO2,实验室中可用品红溶液来检验,若能使品红溶液褪色且加热后能复原,即可证明是SO2。(5)不难看出已知反应是一个硫的歧化反应,每3分子S8参与反应,就有16个硫原子的化合价从0价降低到-2价,有8个硫原子的化合价从0价升高到+4价,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为168,即21。8