实验活动5 不同价态含硫物质的转化(含答案)

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名称 实验活动5 不同价态含硫物质的转化(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-19 09:12:11

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文档简介

实验活动5 不同价态含硫物质的转化
一、单选题
1.硫酸工业生产中,为有利于的转化且充分利用能量。在热交换器接触室中装有热交换器(如图),温度最低的是
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
2.工业上制汞的过程是:焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:HgS+O2Hg+SO2,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图,下列说法不正确的是( )
A.含汞烟气可以采用活性炭吸附法处理达标后再排放
B. HgS+O2Hg+SO2该反应中HgS只做还原剂
C.洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸
D.流程中加入氧化钙的目的是减少SO2的排放
3.下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
4.固态单质甲及其化合物之间的转化如图所示(某些产物及反应条件略去)。下列分析错误的是
A.甲在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
B.工业上乙→丙的条件是:高温、高压、催化剂
C.乙和丙的相对分子质量比为4:5
D.戊既有还原性又有氧化性
5.某白色粉末样品,可能含有、、和,取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明的溶液;
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体,离心分离;
③取②的上层清液,向其中滴加溶液,有沉淀生成。
该样品中一定存在的是
A.、 B.、
C.、 D.、
6.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.SO2CaSO3CaSO4
B.FeFe2O3FeCl3
C.HCl(aq)Cl2Ca(ClO)2
D.Cu2(OH)2CO3CuOCuCl2(aq)
7.一定条件下进行下列化学反应,已知A、B、C中均含有同一种元素,D为非金属单质。下列说法不正确的是
A.若A为非金属单质,则C可能为NO2
B.若A为金属单质,则C可能为FeCl3
C.若A为一种含铁矿石,则C可能为SO3
D.若A为气态氢化物,则C可能为CO2
8.在一定条件下进行的下列化学反应,已知A、B、C中均含有同种元素,则下列对应物质不正确的是
选项 A物质 B物质 C物质 D物质
A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2
B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2
C AlCl3溶液 Al(OH)3 NaAlO2溶液 NaOH溶液
D H2S S SO2 O2
A.A B.B C.C D.D
9.部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a可与O2反应直接生成c B.b既可被氧化,也可被还原
C.可向H2O2中加入b制得d D.可存在的转化关系
10.工业尾气中含有,会造成严重的环境污染未脱除的煤气在运输过程中还会腐蚀管道。氧化铁脱硫除去煤气中的原理如图所示。下列说法错误的是
A.单质硫为黄色固体,易溶于水和
B.脱硫反应为
C.再生过程中,氧化剂与氧化产物的质量比为1:2
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
11.下列物质的转化在给定条件下能实现的是






A.①②⑤ B.②③⑥ C.②⑤⑥ D.①③④
12.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性
D.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为
二、填空题
13.“价一类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。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)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是_______(用化学式表示)。
(2)的电离方程式为_______。
(3)硫代硫酸钠俗称海波。从类别的角度分析,其属于_______(填标号)。
A.盐 B、碱 C.酸 D.氧化物
从价态的角度分析,_______(填标号)
A.只有氧化性 B.既有氧化性又有还原性 C.只有还原性
(4)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是_______。
(5)从物质的性质分析,Y不可用_______进行干燥(填标号)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.P2O5固体
(6)请设计一个Z转化为Y的路径_______(用化学方程式表示)
三、实验题
14.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO
假设二:溶液中溶解的O2
(1)验证假设一
该小组设计实验验证了假设一,请在表格空白处填写相关实验现象。
实验步骤 实验现象 结论
实验1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 _______ 假设一成立
实验2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L-1Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 _______
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图:
实验1中溶液pH变小的原因是_______;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_______。
(3)验证假设二
请设计实验验证假设二,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程) ___________
(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者_______(填“大于”或“小于”)后者,理由略。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】二氧化硫与氧气的混合气进行催化氧化时,需要高温条件,而三氧化硫用98.3%的硫酸吸收时,温度低更有利,所以SO2与O2的混合气从a管口进入接触室,与SO3、SO2、O2等混合气进行热交换,然后从b管口出来,再从上端管口进入接触室,在催化剂层发生催化氧化反应,生成SO3,同时放出热量,然后在下端催化剂层进行二次催化,所以a处温度最低,故选A。
2.B
【详解】A、汞是有毒物质,排放到自然界会污染环境,利用活性炭的吸附性处理含汞烟气,当达标后再排放,故A说法正确;
B、HgS中Hg的化合价为+2价,根据方程式,转化为0价,化合价降低,作氧化剂,HgS中S显-2价,转化成+4价,化合价升高,作还原剂,HgS既是氧化剂又是还原剂,氧气为氧化剂,故B说法错误;
C、硝酸是除去Pb和Cu,而稀硫酸不能与Cu发生反应,因此不能用5%的硫酸代替5%的硝酸,故C说法正确;
D、根据流程,加入CaO可将硫元素转化成CaS和CaSO4,能减少SO2的排放,故D说法正确;
答案选B。
3.C
【详解】试题分析:A.FeS2在空气中煅烧,生成二氧化硫,故A错误;B.电解NaCl(aq)反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,故B错误;C.Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,在空气中灼烧分解生成氧化铁,故C正确;D、FeCl3(aq)溶液中加入铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,故D错误;故选C。
考点:考查了物质的性质和转化的相关知识。
4.B
【分析】高中阶段常见固体单质有:C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe,若甲为C单质,则乙、丙为CO或CO2,但CO不能与水反应,所以甲不可能为C;若甲为Na,则乙为Na2O,戊为NaOH,NaOH为强碱受热不分解,即不能生成甲,故甲不可能为Na;若甲为Mg、Al、Si、Fe,由于它们的氧化物不能与水反应,故甲不可能为Mg、Al、Si、Fe;故甲应为S,则乙为SO2,SO2与O2反应生成SO3(丙),丙与水反应生成H2SO4(丁),浓硫酸可被还原为SO2,乙与水反应生成戊(H2SO3),H2SO3可以与H2S反应生成S。
【详解】A.S单质在纯氧中燃烧火焰为蓝紫色,在空气中为淡蓝色,A正确;
B.SO2与O2反应生成SO3条件为催化就、加热,B错误;
C.SO2与SO3相对分子质量比为64:80,即4:5,C正确;
D.H2SO3中S元素为+4价,既可以被氧化到+6价,也可以被还原到0价,故戊既有还原性又有氧化性,D正确;
故答案选B。
5.B
【详解】①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能共存;
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑,离心分离;
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉;
综上分析,该样品中确定存在的是:Na2SO4、Na2S2O3;
故选B。
6.D
【详解】A、二氧化硫与氯化钙溶液不能反应生成亚硫酸钙,物质间转化不能实现,选项A错误;
B、铁在氧气中点燃反应生成四氧化三铁而不能直接转化为氧化铁,物质间转化不能实现,选项B错误;
C、盐酸溶液与二氧化锰共热反应不能生成氯气,应该为浓盐酸与二氧化锰共热才能得到氯气,物质间转化不能实现,选项C错误;
D、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜,物质间转化能均能实现,选项D正确 。
答案选D。
【点睛】本题考查物质之间的相互转化,注意反应物质的浓度、反应条件的不同影响着反应的进行与否,易错点为选项C,注意稀盐酸与二氧化锰不发生反应。
7.B
【详解】A. 若A为氮气,D为氧气,B为一氧化氮,则C为NO2,故A正确;
B. 若A为铁,D为氯气,氯气为强氧化剂,可使变价金属铁直接氧化为最高价,则C不可能为FeCl3,故B错误;
C. 若A为硫化亚铁,D为氧气,B为二氧化硫,则C为SO3,故C正确;
D. 若A为甲烷,D为氧气,B为一氧化碳,则C为CO2,故D正确;
答案选B。
8.B
【详解】A.若A为NaOH溶液,D为CO2,则NaOH可与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3可与H2O和CO2反应生成NaHCO3,NaOH可与NaHCO3反应生成Na2CO3,故A正确;
B.若A为Fe,D为Cl2,则Fe 与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2,故B错误;
C.若A为AlCl3溶液,D为NaOH溶液,则AlCl3可与NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3可与NaOH反应生成NaAlO2,AlCl3可与NaAlO2反应生成Al(OH)3,故C正确;
D.若A为H2S,D为O2,则H2S可与O2反应生成S,S可与O2生成SO2,H2S可与SO2生成S,故D正确;
故选:B。
9.A
【分析】根据元素的化合价及物质类型,可知a是S单质,b是SO2,c是SO3,d是H2SO4,e是H2SO3,然后结合物质的性质分析解答。
【详解】A.a是S单质,c是SO3。S与O2在点燃时发生反应产生SO2,不能产生SO3,A错误;
B.b是SO2,S元素化合价为+4价,介于S元素的最高+6价和最低-2价之间,因此SO2既有氧化性,又有还原性,也就是说该物质既可被氧化,也可被还原,B正确;
C.H2O2具有氧化性,b是SO2,该物质具有还原性,向H2O2中加入SO2,二者发生氧化还原反应产生H2SO4,C正确;
D.SO2与O2在催化剂存在条件下被氧化为SO3,SO3与H2O反应产生H2SO4,H2SO4与Na2SO3在溶液中发生反应产生SO2气体,故存在的转化关系,D正确;
故合理选项是A。
10.A
【详解】A.单质硫为黄色固体,不溶于水、微溶于酒精、易溶于,A错误;
B.读图可知,脱硫反应是硫化氢与一水合氧化铁反应生成水和一水合三硫化二铁,化学方程式为
,B正确;
C.再生过程中S的化合价从-2价变为0价,氧化产物是S,氧化剂是,根据得失电子守恒可知,消耗生成,氧化剂与氧化产物的质量比为1:2,C正确;
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积,可以使固体与气体的反应更加完全,提高脱硫效率,D正确。
答案选A。
11.C
【详解】①铁和氧气点燃条件下反应生成Fe3O4,不生成Fe2O3,故①错误;
②二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和盐酸反应生成硅酸和氯化钠,故②正确;
③氯化铝是共价化合物,熔融状态下不发生电离,不能导电,无法用电解氯化铝的方法制得金属铝,故③错误;
④钠和氧气在点燃的条件下,生成过氧化钠,不能生成氧化钠,故④错误;
⑤二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应生成硫酸,故⑤正确;
⑥饱和氯化钠溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳,氯化钠与氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,故⑥正确;
②⑤⑥正确,故选C。
【点睛】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不电离,不能导电,所以不能用于电解制备铝,是解答的易错点。
12.D
【详解】A.硫磺矿制备硫酸经历,硫和氧气反应生成二氧化硫,不是生成三氧化硫,故A错误;
B.酸雨pH<5.6,硫酸型酸雨为二氧化硫和水化合生成亚硫酸,亚硫酸被氧化成硫酸,硫酸与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,故B错误;
C.CuS、ZnS都为难溶于水的盐,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,CuSO4与ZnS发生复分解反应,ZnS能转化为CuS,为溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,与CuS很稳定不具有还原性无关,故C错误;
D.高温下石灰石分解生成CaO,可与SO2以及氧气反应生成硫酸钙,发生的反应为:2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4,减少废气中SO2的量,故D正确;
故选D。
13. H2S、H2SO4 Na2SO4=2Na++SO A B 常温下,浓硫酸可使铝表面形成致密的氧化膜而钝化 B Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)2CO2↑+2SO2↑+2H2O
【详解】(1)从“价一类”二维图推知,X、Y、Z分别为H2S、SO2、H2SO4,其中H2S和H2SO4均为酸,能够在水溶液中电离出离子,能够导电,属于电解质。
(2)Na2SO4的电离方程式为:Na2SO4=2Na++。
(3)硫代硫酸钠Na2S2O3是由钠离子和硫代硫酸根离子组成的化合物,属于盐;其中S元素的化合价为+2价,处于中间价态,因而既有氧化性,也有还原性。
(4)常温下,浓硫酸使铝表面形成致密的氧化膜而钝化,故可用铝制容器储存。
(5)SO2为酸性氧化物,不能用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。
(6)Z→Y,即用H2SO4制取SO2。可以采用强酸制弱酸的方法:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;也可以采用氧化还原的方法:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓) 2CO2↑+2SO2↑+2H2O。
14.(1) 无明显现象 溶液中产生白色沉淀
(2) SO2溶于水生成弱酸亚硫酸 3SO2+2NO+2H2O=3SO+2NO↑+4H+
(3)实验1作为参照实验。实验3:将纯净的二氧化硫气体缓缓通入未经脱氧处理的25 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀生成,则假设二成立,否则不成立
(4)小于
【解析】(1)
SO2溶于水形成的H2SO3,并不能与BaCl2发生复分解反应,因为难溶物BaSO3可与稀盐酸反应,所以实验一对应现象是溶液中无明显变化;而在实验2中,SO2通入Ba(NO3)2溶液,形成H2SO3部分电离出H+,则溶液中会发生,,所以溶液最终会出现稳定的白色沉淀,所以本问第一空应填“无明显现象”,第二空应填“溶液中产生白色沉淀”;
(2)
SO2溶于水形成的H2SO3是弱电解质,部分电离出H+,随着溶液中H2SO3浓度上升,H+浓度也随之上升,pH会出现下降,所以本问第一空应填“SO2溶于水生成弱酸亚硫酸”;SO2通入Ba(NO3)2溶液,形成H2SO3部分电离出H+,则溶液中会发生,溶液中形成硫酸或硝酸环境,属于强酸环境,H+浓度更高,pH更小,所以本问第二空应填“”;
(3)
根据控制变量思想,选择未经脱氧的体积相同、浓度相同的BaCl2溶液做对照实验,所以本问应填“选用实验1做参照实验,设计实验3:将纯净的二氧化硫气体缓缓通入未经脱氧处理的25 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀生成,则假设二成立,否则不成立”;
(4)
2H2SO3+O2=2H2SO4,3H2SO3+2KNO3=2H2SO4+ K2SO4+2NO↑+H2O,由方程式配平可知,1mol H2SO3被足量O2氧化,生成1mol H2SO4,同样1mol H2SO3被足量KNO3氧化,只生成H2SO4,故前者生成物溶液中H+浓度更高,pH值更小,所以本问应填“小于”。
答案第1页,共2页
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