1、第2节硫的转化第1课时硫及其氧化物基础过关练题组一自然界中不同价态硫元素之间的转化1.硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是()A.火山喷发、森林火灾会产生SO2B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放D.硫在自然界的循环过程涉及氧化还原反应2.下列说法错误的是()A.雄黄和雌黄都是含硫的矿物B.自然界中某些微生物会把部分硫酸和亚硫酸转化为硫单质或硫化氢C.硫有多种同素异形体,斜方硫和单斜硫是常见的两种D.S6、Na2S、Na2SO3和SO3四种物质中S元素的化合价依次升高3.(2020山东济宁微山一中高一测试)下列关于硫的叙述中不正确的是()A.
2、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.化石燃料的大量使用是空气中二氧化硫含量升高的原因之一D.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作题组二硫单质的性质4.下列有关硫的叙述中正确的是()A.硫粉在过量纯净的氧气中燃烧生成三氧化硫B.内壁附着硫的试管可用二硫化碳或酒精清洗C.硫粉与铁粉混合共热生成黑色的FeS,与铜粉混合共热生成黑色的Cu2SD.硫粉与氢气在加热的条件下剧烈反应生成H2S5.(2020山西长治二中月考)本草纲目中记载:“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者。”黑火药爆炸时反应的化学方程式为2
3、KNO3+S+3C K2S+N2+3CO2。下列有关说法正确的是()A.黑火药属于纯净物B.生成2.24 L CO2时被氧化的碳元素的质量为1.2 gC.该反应中被还原的元素只有硫元素D.生成5.6 g氮气时转移电子的物质的量为2.4 mol题组三二氧化硫的性质及鉴别6.(2020河北衡水第十三中学高一质量检测)将SO2通入BaCl2溶液至饱和的过程中,始终未观察到溶液中出现白色沉淀,若再通入另一种气体X,有白色沉淀产生。则气体X不可能是()A.NH3B.NO2C.Cl2D.CO27.(双选)(2021河北沧州高一月考)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时还能制得氢气,具体流程如图:下
4、列说法正确的是()A.分离器中的物质分离操作为过滤B.反应器和膜反应器中都发生了氧化还原反应C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”D.碘循环工艺的总反应为2SO2+4H2O+I2 H2+2H2SO4+2HI8.(2020河南郑州第四十七中学高一月考)下列实验能证明某无色气体为SO2的是()能使澄清石灰水变浑浊能使湿润的蓝色石蕊试纸变红能使品红溶液褪色,加热后又恢复红色能使溴水褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生A.B.C.D.题组四三氧化硫的性质9.下列关于三氧化硫的叙述正确的是()A.标准状况下三氧化硫是一种无色气体B.三氧化硫易溶于水,且与水反应生成硫酸C.三氧化
5、硫具有漂白性D.三氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠10.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是()A.三氧化硫易溶于水,且与水反应生成H2SO4B.标准状况下,1 mol SO3的体积约为22.4 LC.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D.SO2、SO3均具有漂白性,能使紫色石蕊溶液褪色能力提升练题组一二氧化硫的性质1.(2021河北沧州高一月考,)某研究小组利用如图装置探究SO2和FeCl3溶液的反应原理。下列说法错误的是()A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+能将SO2氧化成SO42-B.实验室中用98%的浓硫酸(=1.84 g/cm3)配制100 g 70%的硫酸溶液需要的玻璃仪
6、器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶C.三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加70%的硫酸溶液之前,目的是排尽装置内的空气D.装置C可能发生倒吸,可以将导管换成倒置的漏斗2.(2020山东济宁微山一中高一测试,)物质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。如图为硫及其化合物的“价类”二维图。(1)类比CO2的性质,学习SO2的性质,写出下列反应的离子方程式。少量的SO2通入澄清石灰水中:。SO2通入Na2SO3溶液中:。(2)Y的化学式为。(3)Z的稀溶液与铁反应的离子方程式为。(4)除去CO2气体中混有的SO2,可以使混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,这是利用了
7、SO2的性。(5)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,合理的是(填字母)。A.Na2S+SB.Na2SO3+SC.Na2SO3+Na2SO4D.SO2+Na2SO4(6)将X与SO2的水溶液混合后产生淡黄色沉淀,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为。题组二硫及其氧化物性质实验探究3.(2020北京西城高一期末,)硫的含量影响钢铁性能。一种测定硫含量的方法是将钢样中硫转化为二氧化硫气体,再用测硫装置进行测定。某测定硫含量的流程如下:(1)气体a的主要成分有CO2、。(2)若钢样中硫以FeS的形式存在,
8、煅烧装置中发生的化学反应为3FeS+5O2 1+3(3)吸收装置中,H2O2氧化SO2的化学方程式是。(4)用NaOH溶液中和生成的溶液b,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数为。4.(2021江苏华东师范大学盐城实验中学高一质量检测,)某研究性学习小组利用下列有关装置,对二氧化硫的性质及空气中二氧化硫的含量进行探究(装置的气密性已检查):(1)装置A中反应的化学方程式是。(2)滴加70%的硫酸溶液之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹,此操作的目的是。(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,从中取
9、少量溶液于洁净试管中,向试管中滴加适量氨水,出现白色沉淀为(填化学式)。(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊,该实验证明二氧化硫具有性。(5)装置D的作用是。(6)另一小组利用装置E进行实验:二氧化硫性质实验结束之后,用注射器对实验室内空气进行取样,并向装置E中注入V mL(已折算为标准状况下体积)的空气,当溶液刚好褪色时,停止实验。请计算该空气中二氧化硫的体积分数(用含V的代数式表示)。答案全解全析第2节硫的转化第1课时硫及其氧化物基础过关练1.B2.D3.B4.C5.D6.D7.BC8.C9.B10.A1.BA项,由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2,正确;B项,动、植物和微生物残
10、体的腐败会产生H2S,H2S可转化为SO2,因此氢、氧两种元素参与了硫的循环,错误;C项,工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,正确;D项,由图可知:H2S SO2,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,因此硫在自然界的循环过程涉及氧化还原反应,正确。2.DA项,雄黄和雌黄的主要成分的化学式分别为As4S4、As2S3,都是含硫的化合物,正确;B项,一些微生物可实现硫酸、亚硫酸向硫单质或硫化氢的转化,正确;C项,斜方硫和单斜硫都是由硫元素组成的单质,但结构不同,属于同素异形体,正确;D项,S6中S化合价为0价,而Na2S中S的化合价为-2价,错误。3.B硫是一种不溶于水的黄色固体,易溶于二硫化碳,
11、试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,故A正确;在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态,故B错误;煤和石油等化石燃料中含有大量硫元素,燃烧时会释放大量二氧化硫气体,故C正确;硝酸钾易溶于水,木炭和硫单质不溶于水,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,故D正确。4.CA项,不论氧气是否过量,硫在氧气中燃烧只生成二氧化硫,错误;B项,硫可溶于二硫化碳,但微溶于酒精,因此不能用酒精清洗,错误;C项,硫的氧化性较弱,因此与变价金属反应只能将它们氧化为低价态物质,正确;D项,两者虽然能反应生成H2S,但不能剧烈反应,错误。5.DA项,黑火药由多种物质组成,因
12、此属于混合物,错误;B项,没有给出气体所处状况,因此无法进行准确计算,错误;C项,反应过程中S的化合价由0价变为-2价,N的化合价由+5价变为0价,因此被还原的元素为S和N,错误;D项,5.6 g氮气的物质的量为0.2 mol,题给反应生成0.2 mol氮气的同时生成0.6 mol二氧化碳,每生成1 mol二氧化碳转移4 mol电子,因此生成5.6 g氮气时转移2.4 mol电子,正确。6.D通入氨气,溶液中生成SO32-,与Ba2+结合生成BaSO3沉淀,A选项不符合题意;NO2与水反应生成具有氧化性的HNO3,在溶液中将SO2氧化为SO42-,与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,B选项不符合
13、题意;Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-,与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,C选项不符合题意;碳酸和亚硫酸均比盐酸的酸性弱,所以二氧化碳和二氧化硫与氯化钡均不反应,不会产生沉淀,D选项符合题意。7.BCH2SO4、HI都易溶于水,分离器中的物质分离操作不可能是过滤,故A错误;反应器中硫元素、碘元素化合价改变,膜反应器中氢元素、碘元素化合价改变,所以反应器和膜反应器中都发生了氧化还原反应,故B正确;该工艺中I2和HI的相互转化,实现碘的循环利用,体现了“碘循环”,故C正确;在反应器中发生反应:SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,在膜反应器中发生反应:2HI H2+I2,碘
14、循环工艺的总反应为SO2+2H2O H2+H2SO4,故D错误。8.C能使澄清石灰水变浑浊的气体可能为二氧化硫或二氧化碳,故不选;能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,为酸性气体,不一定为二氧化硫,故不选;能使品红溶液褪色,加热后又恢复红色,能证明气体为二氧化硫,故选;能使溴水褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生,白色沉淀为硫酸钡,则与溴水发生氧化还原反应的气体为二氧化硫,故选。9.B三氧化硫在标准状况下为固体,故A错误;三氧化硫易溶于水,与水反应生成硫酸,故B正确;三氧化硫不具有漂白性,故C错误;三氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠,故D错误。10.A三氧化硫易溶于水,为酸性氧化物,与水
15、反应生成H2SO4,故A正确;标准状况下,三氧化硫不是气体,故B错误;硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2,故C错误;三氧化硫不具有漂白性,二氧化硫不能漂白指示剂,故D错误。能力提升练1.B1.B先通N2排尽装置内的空气,再打开分液漏斗的活塞使70%的硫酸溶液和Na2SO3发生反应制备SO2,SO2与B中FeCl3溶液发生氧化还原反应生成SO42-,SO42-和Ba2+反应生成BaSO4沉淀,用C中NaOH溶液吸收过量的SO2。由于H2SO3的酸性弱于盐酸,因此SO2不能和BaCl2溶液反应产生白色的BaSO3沉淀,装置B中若产生白色沉淀,则该白色沉淀必为BaSO4,说明Fe3+能将SO2氧化成S
16、O42-,A正确;容量瓶用于配制一定体积、一定物质的量浓度溶液,100 g 70%的硫酸溶液的物质的量浓度、体积无法计算,用不到100 mL容量瓶,B错误;氧气和二氧化硫水溶液能产生SO42-,干扰实验,因此三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加70%的硫酸溶液之前,目的是排尽装置内的空气,C正确;二氧化硫能与NaOH反应,若剩余二氧化硫较多,在C中易引起倒吸,因此装置C可能发生倒吸,可以将导管换成倒置的漏斗,D正确。2.答案(1)Ca2+2OH-+SO2 CaSO3+H2OSO32-+SO2+H2O 2HSO3-(2)H2SO3(3)Fe+2H+ Fe2+H2(4)还原(5)B(6)21解析X属于
17、氢化物,且硫元素为-2价,由此确定X为H2S;Y、Z都为酸,且硫元素分别为+4、+6价,从而得出Y为H2SO3,Z为H2SO4。(1)可先写出CO2与Ca(OH)2发生反应的离子方程式,然后再将CO2换成SO2。少量的CO2通入澄清石灰水中,离子方程式为CO2+Ca2+2OH- CaCO3+H2O,则少量的SO2通入澄清石灰水中,离子方程式为SO2+Ca2+2OH- CaSO3+H2O。CO2通入Na2CO3溶液中,离子方程式为CO32-+CO2+H2O 2HCO3-,则SO2通入Na2SO3溶液中,反应的离子方程式为SO32-+SO2+H2O 2HSO3-。(2)Y为亚硫酸,其化学式为H2S
18、O3。(3)Z为H2SO4,稀硫酸与铁发生置换反应,离子方程式为Fe+2H+ Fe2+H2。(4)除去CO2气体中混有的SO2,用酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为SO42-除去,这是利用了SO2的还原性。(5)在Na2S2O3中,S的平均价态为+2价。Na2S+S若反应,产物中S的价态一定在-2价与0价之间,A不符合题意;Na2SO3+S若反应,产物中S的价态在0价和+4价之间,可能为+2价,B符合题意;Na2SO3+Na2SO4若反应,产物中S的价态一定在+4价和+6价之间,C不符合题意;SO2+Na2SO4若反应,产物中S的价态一定在+4价和+6价之间,D不符合题意。(6)淡黄色沉淀为硫,则
19、反应的化学方程式为2H2S+SO2 3S+2H2O,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为21。3.答案(1)SO2O2(2)Fe3O4SO2(3)H2O2+SO2 H2SO4(4)yzx100%解析(1)煅烧时,钢铁中所含的C元素和S元素转化成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的主要成分是SO2、CO2、O2。(2)由题意可知,FeS与O2高温条件下反应生成铁的氧化物和二氧化硫,由质量守恒定律可知,3 mol FeS与5 mol O2反应生成1 mol Fe3O4和3 mol SO2,化学方程式为3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2。(3)H2O2具有强氧化性,二氧化硫具有还
20、原性,二者发生氧化还原反应生成H2SO4,化学方程式为H2O2+SO2 H2SO4。(4)若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yz g,硫的质量分数为yzx100%。4.答案(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O(2)排除装置中氧气对实验的干扰(3)BaSO3(4)氧化(5)吸收二氧化硫尾气,防止污染空气(6)2.8/V解析(1)装置A中亚硫酸钠和70%的硫酸溶液反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O。(2)装置中的氧气影响二氧化硫的性质实验,为了排除装置中空气,
21、应在滴加70%的硫酸溶液之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹。(3)向试管中滴加适量氨水,氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成BaSO3白色沉淀。(4)C中发生反应为2H2S+SO2 3S+2H2O,反应中二氧化硫得电子,硫元素化合价降低,表现了氧化性。(5)二氧化硫是一种有毒的酸性氧化物,过量的SO2气体不能直接排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收。(6)二氧化硫与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,则MnO4-得到电子的物质的量是0.05 L0.001 mol/L5=2.510-4 mol,根据得失电子守恒,设样品空气中二氧化硫的物质的量是x,则(6-4)x=2.510-4 mol,x=1.2510-4 mol,标准状况下二氧化硫的体积为1.2510-4 mol22.4 L/mol=2.810-3 L=2.8 mL,所以该空气中SO2的体积分数为2.8/V。