第五章　第一节　第3课时　不同价态含硫物质的转化（含答案）

第3课时　不同价态含硫物质的转化
题组一　自然界中硫的存在和转化
1．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．硫在自然界中只有游离态
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫
C．硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通常生成低价态金属硫化物
D．氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应
2．下列说法不正确的是(　　)
A．硫是一种黄色的难溶于水的晶体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C．硫易燃烧，其燃烧产物是大气污染物之一
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
题组二　不同价态含硫物质的性质与转化
3．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H2SO4均能氧化SO2和H2SO3
B．H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
C．单质氧化物酸或碱盐，能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
D．硫黄制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4
4．(2022·广东茂名高一期末)下列关于不同价态含硫物质的转化实验中，硫元素的化合价变化合理的是(　　)
A．图Ⅰ：0价→＋2价
B．图Ⅱ：0价→＋6价
C．图Ⅲ：＋4价→＋6价
D．图Ⅳ：＋6价→＋4价
5．下列关于SO2和SO3的叙述正确的是(　　)
A．它们中的硫元素均可在有的反应中显氧化性，有的反应中显还原性
B．加入含Ba2＋的溶液都能生成不溶于稀盐酸的白色沉淀
C．常温下，它们均可以使品红溶液褪色
D．都属于酸性氧化物，溶于水都生成酸
6．如图所示是某一短周期元素的“价—类二维图”。图中箭头表示物质间的转化均能一步完成，a、g的焰色均为黄色。下列说法错误的是(　　)
A．x为O2，y为H2O
B．c为S，e为SO3
C．f的稀溶液具有强氧化性
D．反应a→b的离子方程式可能是S2－＋2H＋===H2S↑
7．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
8．(2022·湖南雅礼中学高一期中)硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是(　　)
A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C．反应③属于四大基本反应类型中的化合反应
D．反应④中稀H2SO4作氧化剂
9．(2022·福建泉州高一期中)青矾，又名绿矾、皂矾，在中国古代被用于医药、陶瓷生产中。《金石类》中记载“青矾烧之赤色，气熏人，衣服当之易烂，载木不盛”，《景德镇陶录》中记载：“矾红釉，用青矾炼红加铅粉、广胶合成”。下列说法不正确的是(　　)
A．青矾主要成分是FeSO4·7H2O
B．“赤色”“炼红”可能指分解产生了Fe3O4
C．“气熏人，衣服当之易烂，载木不盛”可能指产生了SO2、SO3气体
D．青矾分解过程发生的是氧化还原反应
10．灼烧绿矾的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。将绿矾灼烧后生成的气体通入下图装置，下列叙述不正确的是(　　)
A．①中棉团颜色褪去
B．②中棉团颜色褪去，体现了SO2的还原性
C．③中同时有BaSO3和BaSO4生成
D．④中可发生反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
11．(2022·长沙高一上期末)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①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．回收S的总反应为2H2S＋O2===2H2O＋2S
D．过程③中，各元素化合价均未改变
12．(2022·山东济宁高一期末)在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如图。下列说法正确的是(　　)
A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物
B．硫元素至少参加了2个氧化还原反应
C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
13．某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体，用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的过程如图所示。
(1)SO2的浓度：Ⅰ________(填“＞”或“＜”)Ⅱ。
(2)图示过程中可以循环利用的物质是________(填化学式)。
(3)上述吸收过程中发生的主要反应的化学方程式是__________________________________。
(4)解吸过程需要加热，在这个过程中常伴有少量SO产生。
①证明产物中含SO的实验方法是：取少量解吸后的溶液，___________________________
________________________________________________________________(填操作和现象)。
②产生SO的原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
14．含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。回答下列问题：
(1)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式：______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：
Na2SO3＋KIO3＋H2SO4===Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O。
①配平上面的氧化还原反应方程式。
②若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质是______mol。
(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。此沉淀是________(填字母)。
A．BaSO4 B．FeS
C．BaSO3 D．S
15．(2022·福建南平高一期末)物质的类别和元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。回答下列问题：
Ⅰ.硫元素在不同价态之间的转化为：
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液
(1)“反应①”常使用NaOH溶液，该转化说明SO2的类别属于________________。
(2)欲制备Na2S2O3，从氧化还原的角度分析，“反应②”合理的是__________(填字母)。
a．Na2SO3＋Na2SO4　　　　b．Na2SO3＋S c．Na2SO3＋Na2S2O5
Ⅱ.某实验小组用铜片与浓硫酸反应并验证SO2性质的实验装置如图。
(3)装置A用于验证SO2的__________性，装置D的作用是_____________________________。
(4)装置B的现象为______________________，装置C中反应的离子方程式为_______________
_______________________________________________________________________________。
(5)若用装置乙代替装置甲，装置乙的优点是_______________________________(任写一点)。
(6)将28.8 g的铜片加入到25 mL 18 mol·L－1的硫酸中并加热，被还原的硫酸的物质的量为______(填字母)。
A．大于0.225 mol
B．等于0.225 mol
C．小于0.225 mol
D．在0.225 mol和0.45 mol之间
第3课时　不同价态含硫物质的转化
1．A　2.D　3.C
4．C　[铁与硫加热生成硫化亚铁，硫元素化合价从0价变为－2价，A项错误；硫与氧气反应生成二氧化硫，硫元素化合价从0价变为＋4价，B项错误；FeCl3溶液中通入SO2，生成FeCl2、H2SO4、HCl，硫元素从＋4价变为＋6价，C项正确；加热CuSO4·5H2O，硫元素的化合价不变，D项错误。]
5．D　6.C　7.A
8．D　[反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸作氧化剂被还原成SO2，化合价降低2价，Cu作还原剂被氧化成Cu2＋，化合价升高2价，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，故A正确；二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表明二氧化硫为酸性氧化物，故B正确；反应③为Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一种，属于四大基本反应类型中的化合反应，故C正确；反应④的化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，故D错误。]
9．B　[青矾，又名绿矾，显绿色，主要成分是FeSO4·7H2O，A项正确；Fe3O4显黑色，Fe2O3显红色，“赤色”“炼红”可能指分解产生了Fe2O3，B项不正确；SO2、SO3气体具有腐蚀性，能腐蚀衣服等物，C项正确；青矾中的Fe元素是＋2价，分解产生Fe2O3，Fe元素化合价升高到＋3价，该过程有元素化合价发生改变，发生的是氧化还原反应，反应的化学方程式是2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，D项正确。]
10．C
11．D　[过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，A项正确；过程②中的反应为CuS＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋＋S，铁元素化合价降低，Fe3＋作氧化剂，B项正确；由题图可知总反应为2H2S＋O2===2S＋2H2O，C项正确；过程③中的反应为4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O，在转化过程中O、Fe元素的化合价发生变化，D项错误。]
12．C　[由题图知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A项错误；铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素至少参加了3个氧化还原反应，B项错误；沉淀F是S，S与NaOH溶液在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C项正确；固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素，D项错误。]
13．(1)＜　(2)Na2SO3　(3)Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3　(4)①先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成　②加热过程中，SO(或HSO)被空气中的氧气氧化成SO
14．(1)2CO＋SO2S↓＋2CO2
(2)①5　2　1　5　1　1　1　②0.5　(3)A
解析　(1)CO还原SO2，C被氧化，化合价由＋2→＋4，升高了2价，S被还原，化合价由＋4→0，降低了4价，最小公倍数为4，再依据原子守恒得2CO＋SO2S↓＋2CO2。(2)①Na2SO3中S元素由＋4价→＋6价，升高了2价，KIO3中I元素由＋5价→0价，降低了5价，最小公倍数为10，然后依据原子守恒得5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4===5Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O。②依据①生成1 mol I2，共转移10 mol电子，因此转移5 mol电子时，生成0.5 mol I2。(3)Fe3＋具有氧化性，SO2具有还原性，两者发生反应生成Fe2＋、SO，Ba2＋＋SO===BaSO4↓，因此该白色沉淀是硫酸钡。
15．(1)酸性氧化物　(2)b　(3)漂白　吸收SO2，防止污染环境　(4)产生淡黄色浑浊　2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　(5)节约能源、药品或易于控制反应的进行等　(6)C
解析　(1)“反应①”常使用NaOH溶液，则反应为SO2＋2OH－===SO＋H2O，该转化说明SO2的类别属于酸性氧化物。(2)Na2S2O3中S平均价态为＋2价，欲制备Na2S2O3，从氧化还原的角度分析，反应物中一部分硫元素化合价高于＋2价，另一部分硫元素化合价低于＋2价，b合理。(3)由题意知，装置A用于验证SO2的漂白性，装置D的作用是吸收SO2，防止污染环境。(4)由题意知，装置B的现象为产生淡黄色浑浊；二氧化硫具有强还原性、氯化铁具有较强氧化性，二者能发生氧化还原反应得到亚铁离子和硫酸根离子，装置C中反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。(5)甲中反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若用装置乙代替装置甲，乙中反应为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，则乙更容易实施反应、生成等量的二氧化硫乙消耗硫酸更少，故装置乙的优点是节约能源、药品或易于控制反应的进行等。(6)将28.8 g的铜片加入到25 mL 18 mol·L－1的硫酸中并加热，发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，铜的物质的量为0.45 mol，硫酸的物质的量为0.45 mol，则硫酸不足、且硫酸变稀后反应停止，则被还原的硫酸的物质的量小于×0.45 mol，C满足。