第二单元 硫及其化合物的相互转化
第1课时 含硫物质之间的转化
[核心素养发展目标]
1.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质,并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。2.利用不同类型化学反应的知识,研究物质之间相互转化的规律,能设计物质转化的方案。
一、硫单质的化学性质
硫元素的常见化合价有-2,0,+4,+6,预测硫单质既有氧化性,又有还原性。
或
(1)硫在空气中燃烧生成二氧化硫,在氧气中燃烧生成三氧化硫( )
(2)S能氧化Fe,使Fe生成+3价铁的化合物( )
(3)分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄,要用到二硫化碳、水及过滤操作( )
(4)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂( )
(5)不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl、Fe2S3、FeCl2( )
(6)Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态氯化物,而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物,所以氧化性Cl2>S( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
1.根据硫的性质,回答下列问题:
(1)单质间发生化合反应,能否生成Fe2S3或CuS?
提示 不能。单质硫与变价金属铁或铜化合只能生成FeS或Cu2S。
(2)铁与硫反应生成FeS,与氯气反应生成FeCl3,能否说明氯气的氧化性比硫强?
提示 能。氯气将铁氧化为+3价,而硫只能将铁氧化为+2价。
2.硫与热碱溶液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(1)该反应中硫体现的性质是______________________________________________________。
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)试管内壁上附有硫单质时,能否用酒精洗涤,如不能,用什么洗涤?(从硫的物理性质及化学性质两个角度分析)
答案 (1)氧化性和还原性 (2)2∶1 (3)因为硫微溶于酒精,所以不能用酒精洗涤。应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液溶解洗涤。
考点 S单质的性质
题点 S的物理性质、S的氧化性和还原性
二、含硫物质间的转化
1.硫元素的常见价态及含硫物质
常见化合价
含硫物质
-2
H2S、HgS、FeS
0
S
+4
SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3
+6
SO3、H2SO4、Na2SO4
2.不同价态含硫物质之间的转化
(1)转化原理
①硫元素常见价态及其转化关系
??
??
??
②通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
③低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂,高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。
(2)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,即台阶式升降,可用下图表示
Ⅰ.H2SSSO2SO3
写出③④⑤的化学方程式:
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
Ⅱ.Na2SSNa2SO3Na2SO4
写出①②⑤的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
答案 Ⅰ.③2SO2+O22SO3
④S+H2H2S
⑤SO2+2H2S===3S↓+2H2O
Ⅱ.①2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓
②3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
⑤2Na2SO3+O2===2Na2SO4
硫单质及其化合物之间的转化规律(教师用书独具)
(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,即台阶式升降,如
H2O2O3
(2)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)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2===3S↓+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
(4)含硫物质的连续氧化规律
硫元素
3.同种价态含硫物质间的转化
上图物质间的转化可以通过不同的反应来实现,可以是元素化合价变化的氧化还原反应(对应图中横向箭头表示的转化),也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(对应图中纵向箭头表示的转化)。
请写出上图中①②③④所对应反应的化学方程式。
①SO2+H2O??H2SO3
②SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
③SO3+H2O===H2SO4
④SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O
(1)含硫化合物间的转化,既可以通过氧化还原反应实现,也可以通过非氧化还原反应实现
( )
(2)下列物质的转化在一定条件下能够实现SO2SO3H2SO4( )
(3)将SO2和SO3的混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4( )
(4)硫和Cl2分别与铁反应后,铁元素的价态相同( )
(5)SO2具有还原性,浓硫酸具有氧化性,所以二者可以发生氧化还原反应( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
1.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
答案 D
解析 题目中各物质涉及的转化关系为
考点 含硫物质之间的转化
题点 含硫物质之间的转化
2.下列变化,需要加入还原剂才能实现的是( )
A.H2SO4―→SO2
B.H2S―→SO2
C.S―→SO2
D.SO―→SO2
答案 A
考点 含硫物质之间的转化
题点 不同价态含硫物质间的转化
3.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系。
(1)写出指定物质的化学式:A__________,B__________,D______________。
(2)写出“H2SO4→C”的化学方程式:_________________________________(写一个即可)。
(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式:_________________________________________。
(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的化学方程式:_________________________________。
答案 (1)SO3 H2S H2SO3 (2)H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O(合理即可) (3)2SO2+O22SO3 (4)SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr(合理即可)
解析 (1)A中S元素为+6价且可以转化为H2SO4,又可以和二氧化硫相互转化,因此A为SO3;B中硫元素为-2价且为气态氢化物,因此B为H2S;D中S元素为+4价,且是酸,故D为H2SO3。(2)C中S元素为+6价,且由H2SO4制得,则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2+O22SO3。
考点 含硫物质之间的转化
题点 不同价态含硫物质间的转化
常见含硫物质间的转化
1.下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案 D
解析 硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2,而不能直接生成SO3。
考点 硫单质的性质
题点 硫单质的存在与性质
2.下列化合物能由两种单质直接化合生成的是( )
A.Fe2S3
B.CuS C.SO3
D.SO2
答案 D
解析 硫的氧化性较弱,与变价金属铁、铜化合时,只能生成低价态的金属硫化物FeS和Cu2S。
考点 硫单质的性质
题点 硫单质的性质
3.硫的氧化性不如氧气强,在下列叙述中不能说明这一事实的是( )
A.S+O2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是淡黄色固体,O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO
答案 B
解析 A项,S与O2化合时,O2作氧化剂,硫作还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为+1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。
考点 硫单质的性质
题点 硫的氧化性
4.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
C.单质氧化物酸盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
D.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4
答案 C
解析 A项,硫元素的+4价与+6价之间无中间价态,所以SO2、H2SO3与浓H2SO4不能发生氧化还原反应;B项,H2S被浓硫酸氧化的产物可以是硫单质;D项,S在O2中燃烧,只能得到SO2,故A、B、D均错误,答案选C。
考点 硫单质的性质
题点 含硫物质间的转化
5.某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管、酒精灯外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是__________。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:探究三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化。
选用试剂:硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。
实验记录(画斜线部分不必填写):
实验编号
预期的转化
选择的试剂
实验现象
结论(用化学方程式表示)
①
S―→SO2
硫黄、氧气
②
SO2―→S
二氧化硫、硫化氢
③
SO2―→H2SO4
二氧化硫、氯水
氯水褪色
④
浓硫酸―→SO2
问题讨论:从三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化还可得到规律:当硫元素处于最低价时只有________性,处于最高价时只有________性,处于中间价时既有________性,又有________性。
(3)根据以上规律判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有________(填字母)。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2
答案 (1)试管
(2)如表所示
①
蓝紫色火焰
②
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
④
铜片、浓硫酸
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
还原 氧化 氧化(或还原) 还原(或氧化)
(3)AE
解析 (1)该实验的进行还需一种试剂的反应容器,选试管最合适。(2)①硫黄在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰;②SO2具有弱氧化性,可氧化H2S中-2价的硫元素,SO2+2H2S===3S↓+2H2O;③SO2具有较强还原性,可被Cl2氧化:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl;④浓硫酸具有强氧化性,可被Cu还原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素为0价,处于中间价态;SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,因而Cl2和SO2既有氧化性,又有还原性。
考点 硫单质的性质
题点 不同价态含硫物质间的转化
A组 基础对点练
题组一 单质硫的性质
1.下列物质在一定条件下能够与硫黄发生反应,且硫作还原剂的是( )
A.O2
B.Fe
C.H2
D.Zn
答案 A
解析 硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属、非金属发生反应。硫与活泼非金属单质氧气反应时,表现出还原性;硫与金属单质、氢气等反应时,表现出氧化性;硫与变价金属反应时,一般生成低价金属的硫化物。
考点 单质硫的性质
题点 硫的还原性
2.(2019·厦门期中)已知S2-+Cl2===2Cl-+S↓,下列说法正确的是( )
A.Cl2是氧化剂
B.氧化性:S>Cl2
C.还原性:S2-D.该离子方程式可以表示硫化氢溶液与氯气的反应
答案 A
解析 该反应中氯气是氧化剂;氧化性:SCl-;硫化氢属于弱酸,书写离子方程式时需写化学式。
考点 单质硫的性质
题点 硫的氧化性
3.(2019·山东济南外国语学校月考)下列化合物中,能用相应的单质直接化合得到的是( )
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2
A.全部
B.①②③④⑤⑦
C.②④⑤⑦
D.②③④⑦
答案 D
解析 氯气有强氧化性,与变价金属反应生成最高价态的化合物,与铁反应生成FeCl3,与铜反应生成CuCl2;硫的氧化性较弱,与变价金属反应生成低价态的化合物,与铜反应生成Cu2S,与铁反应生成FeS;氯气和氢气可以反应生成氯化氢,硫和氧气反应可以生成二氧化硫。综上所述,②③④⑦正确。
考点 单质硫的性质
题点 硫的化学性质
题组二 含硫物质间的转化
4.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.SO3→SO2
B.H2SO4→Na2SO4
C.S→SO2
D.H2SO4→SO2
答案 C
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 不同价态含硫物质间的转化
5.下列物质能与SO2在一定条件下发生反应的是( )
①NaOH ②氯气 ③空气 ④氢硫酸 ⑤Na2SO3 ⑥Na2CO3
A.①②④⑤
B.②③⑤⑥
C.②
D.①②③④⑤⑥
答案 D
解析 SO2与NaOH、Cl2、O2、H2S、Na2SO3、Na2CO3发生的反应分别为①SO2+2NaOH===
Na2SO3+H2O,
②SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,
③2SO2+O22SO3,
④SO2+2H2S===3S↓+2H2O,
⑤SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3,
⑥SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 SO2的化学性质
6.以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是( )
A.C→CO→CO2→Na2CO3
B.S→SO3→H2SO4→Na2SO4
C.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3
D.Na→Na2O2→NaOH→NaCl
答案 B
解析 A项,碳与氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;B项,硫单质不能一步转化为三氧化硫;C项,FeFeCl2FeCl3Fe(OH)3;D项,钠在空气中加热生成Na2O2,Na2O2与水反应生成NaOH,NaOH与HCl反应生成NaCl。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 物质间的转化
7.有关下列三个反应的叙述正确的是( )
①2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
A.反应①说明SO2能与酸反应,具有碱性氧化物的性质
B.反应②改用稀H2SO4,则能放出氢气
C.反应②和③说明S具有两性元素的性质
D.反应③中被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2
答案 D
解析 反应①中SO2作氧化剂,说明二氧化硫具有氧化性,不能从氧化还原反应的发生来判断酸性或碱性氧化物,A错误;反应②体现浓H2SO4的强氧化性和S的还原性,S与稀H2SO4不反应,B错误;单质硫只能与氧化性酸反应,不能与非氧化性酸反应,故不属于两性元素,C错误;反应③中化合价升高的硫原子与化合价降低的硫原子的个数之比为1∶2,即被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2,D正确。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 不同价态含硫物质的性质
8.单质X与浓H2SO4共热,反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2,则X元素在生成物中的化合价可能为( )
①+1 ②+2 ③+3 ④+4
A.②④
B.③④
C.①②
D.①③
答案 A
解析 若X为金属,X+2H2SO4XSO4+SO2↑+2H2O,则X为+2价。若X为非金属,X+2H2SO4XO2+2SO2↑+2H2O,则X为+4价。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 含硫物质的性质
9.A~D是含同一元素的四种物质,相互之间有如图所示的转化关系,其中A是单质,D是最高价氧化物对应的水化物。那么A可能是( )
A.S
B.Cl2
C.Fe
D.Mg
答案 A
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 物质间的转化关系
10.在通常状况下,A为固态单质。根据如图所示转化关系,回答下列问题:
(1)写出A、C、E的化学式:
A.__________,C.__________,E.__________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C_______________________________________________________________________。
②C→D_______________________________________________________________________。
(3)B与E的浓溶液__________(填“能”或“不能”)发生反应,若能反应,则反应的化学方程式为________________________________________________________________________,
反应现象为____________________________________________________________________。
(4)将C通入BaCl2溶液中,没有明显现象,但若加入H2O2,则有白色沉淀生成,请分析其原因:____________________________________________________________________,并写出有关的化学方程式:___________________________________________________________。
答案 (1)S SO2 H2SO4
(2)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②2SO2+O22SO3
(3)能 H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O 溶液变浑浊,有刺激性气味的气体逸出
(4)H2O2能把SO2氧化为H2SO4 H2O2+SO2===H2SO4,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
解析 (1)因A为固态单质,B为其氢化物,C为其氧化物,故A为固态非金属单质。由ACDEC,知E为能与Cu反应的酸(浓硫酸或硝酸),由A为固态单质,推断A为S,进而可推知,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,E的浓溶液即浓硫酸。
(2)①E→C的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
②C→D的反应为2SO2+O22SO3。
(3)H2S具有较强的还原性,浓H2SO4具有强氧化性,二者可以发生归中反应,H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O,由于生成的单质S不溶于水,故溶液变浑浊,而产物SO2具有刺激性气味。
(4)亚硫酸的酸性弱于盐酸,故SO2与BaCl2溶液不反应,但若加入H2O2,H2O2能将SO2氧化为H2SO4,H2O2+SO2===H2SO4,而H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀:H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 含硫物质间的转化
B组 综合强化练
1.氯气的氧化性比硫的氧化性强,能证明这一结论的事实是( )
A.通常情况下硫为浅黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B.硫不溶于水,而氯气能溶于水
C.与金属反应时,硫被还原为-2价而氯被还原为-1价
D.与同一种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,但被氯气氧化成高价态
答案 D
解析 比较氧化性强弱应从得电子能力的角度入手。颜色、状态、水溶性等属于物理性质,元素被还原后的化合价与其原子的最外层电子数有关,将同一种变价金属氧化至不同价态可以说明氧化性强弱。
考点 硫单质的性质
题点 不同价态含硫物质间的转化
2.(2020·无锡期末)相同质量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO反应制单质铜,有人设计以下两种方案:
①FeH2Cu,
②CuOCuSO4Cu。
若实验过程中,根据一般的实验方法和实验操作规则进行操作,对两者制得单质铜的量作比较正确的是( )
A.相等
B.①多
C.②多
D.无法判断
答案 C
解析 方案①中氢气还原氧化铜实验,开始时需先通入一部分氢气,排除装置中的空气,实验结束时还要通一会氢气,以防止生成的铜被氧化,如果不考虑先通后停,相同质量的铁生成铜的质量是相同的,但是由于有部分氢气被浪费,所以导致方案①对应的铜减少。故方案②生成的铜多。
考点 硫单质的性质
题点 实验方案评价
3.(2020·上海期末)若0.1
mol某单质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1.6
g,则组成这种单质的元素不可能是( )
A.Ag
B.Fe
C.Cu
D.K
答案 B
解析 质量增加了1.6
g为硫的质量,其物质的量为0.05
mol,0.1
mol某单质与0.05
mol的硫反应,该单质与硫的物质的量之比是2∶1,所以该单质与硫充分反应后,组成该单质的元素在生成物中的化合价为+1价,不可能是Fe。
考点 硫单质的性质
题点 硫单质的性质
4.(不定项)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是( )
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入KMnO4溶液,紫红色褪去
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
答案 C
解析 溶液蓝色褪去,说明二氧化硫和碘单质反应,I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,二氧化硫还原性大于碘离子;二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,因此装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气;二氧化硫、亚铁离子都具有还原性,都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色,不能验证A中发生了氧化还原反应;铁离子氧化二氧化硫为硫酸,2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,加入氯化钡生成白色沉淀说明反应生成了硫酸根离子。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 SO2的性质
5.(2019·南京期末)已知硫代硫酸钠可作为脱氧剂,25.0
mL
0.100
mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好把224
mL(标准状况下)Cl2转化为Cl-,则S2O将转化为( )
A.S2-
B.S
C.SO
D.SO
答案 D
解析 n(Na2S2O3)=0.025
L×0.100
mol·L-1=0.002
5
mol,n(Cl2)==0.01
mol,设S2O被氧化后氧化产物中S元素的化合价为n,根据得失电子守恒得0.002
5×2×(n-2)
mol=2×0.01
mol,解得n=+6。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 氧化还原反应规律的应用
6.下图表示物质A~F之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,B、C为无色溶液,D为气体,E、F为白色沉淀。请填写下列空白:
(1)写出各物质的化学式:
A__________,B___________,C_____________,
D__________,E___________,F_____________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B―→A:________________________________________________________。
B―→C:________________________________________________________。
(3)写出C―→F的离子方程式:_____________________________________。
(4)在A~F六种物质中,既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
答案 (1)S H2SO3 H2SO4 SO2 BaSO3 BaSO4 (2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl (3)SO+Ba2+===BaSO4↓ (4)ABDE
解析 中学阶段学过的淡黄色固体物质有S、Na2O2和AgBr,其中能与O2反应的是硫,则D为SO2,B为H2SO3,E为BaSO3,C为H2SO4,F为BaSO4。硫元素的最高正价为+6价,最低负价为-2价。含处于中间价态硫元素的物质,既具有氧化性又具有还原性。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 不同价态含硫物质间的转化
7.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有_______________________________________________________________(填化学式)。
(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
(3)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(4)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是________(填字母)。
a.Na2S+S
b.Na2SO3+S
c.SO2+Na2SO4
d.Na2SO3+Na2SO4
(5)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则24
mL
0.05
mol·L-1的Na2SO3溶液与20
mL
0.02
mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为________。
答案 (1)SO2、H2SO3、Na2SO3 (2)1∶2 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ (4)b (5)+3
解析 S元素的化合价有-2价、0价、+4价、+6价。
(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,即化合物SO2、H2SO3、Na2SO3既有还原性又有氧化性。
(2)将H2S与SO2混合,SO2氧化H2S生成淡黄色沉淀S和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,则该反应的氧化剂SO2与还原剂H2S的物质的量之比为1∶2。
(3)浓硫酸与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)Na2S2O3中S元素化合价为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须一种物质中的大于2,另一种物质中的小于2,选项a中S元素化合价都小于2,选项c、d中S元素化合价都大于2,所以只有选项b符合题意。
(5)假设Cr元素在生成物中的化合价为+a价,根据电子转移守恒,则24×10-3
L×0.05
mol·L-1
×(6-4)=20×10-3
L×0.02
mol·L-1×2×(6-a),解得a=3。
考点 不同价态含硫物质间的转化
题点 不同价态含硫物质间的转化