必修第二册 5.1 第3课时 不同价态含硫物质的转化 同步练习题(含解析)

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5.1 第3课时 不同价态含硫物质的转化 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 如图有关硫元素循环的说法不合理的是( )
A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里
2． 实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫,其反应方程式为6NaOH+3S2Na2S+ Na2SO3 + 3H2O。在此反应中硫表现的性质是(　　)
A．氧化性　　　　　　　　 B．还原性
C．既无氧化性又无还原性 D．既有氧化性又有还原性
3． 下列反应中,SO2作还原剂的是(　　)
A．SO2+NaOHNaHSO3
B．SO2+H2O2H2SO4
C．SO2+2H2S3S+2H2O
D．2Mg+3SO2S+2MgSO3
4． 下列转化需要加入还原剂才能实现的是(　　)
A．H2SSO2 B．H2SO4SO2
C．SSO2 D．SO32--SO2
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
A．①②④⑤ B．②③⑤ C．② D．①②③④⑤
6． X(盐)和Y(酸)反应,可放出有气味的气体Z，Z跟过量NaOH溶液反应又得到X，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y，则X和Y是(　　)
①Na2S和稀H2SO4　②Na2SO3和盐酸 ③Na2S和盐酸　④Na2SO3和稀H2SO4
A．只有① B．①② C．②③ D．①④
7． 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
8． 工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2,在该反应中(　　)
A．硫元素只被氧化
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．每生成1 mol Na2S2O3,转移4 mol电子
D．相同条件下,每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
9． 含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是(　　)
A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
10．下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是 (　　)
A．它们都是酸,因此彼此不发生反应
B．只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不可以
C．鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可
D．它们都是二元酸,酸性H2S11．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是(　　)
A．SO3　H2SO4　H2SO3　H2S　S
B．SO2 H2SO3 H2SO4 H2S SO3
C．SO3 H2SO4 H2SO3 SO2 Na2S2O3
D．SO2 H2SO3 H2SO4 H2S S
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．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2∶1
D．2 mol S参加反应时,转移的电子数为3NA
13．如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法中不正确的是(　　)
A．使用此装置可减少导致酸雨的气体的排放
B．装置内发生了化合反应和分解反应
C．整个过程的总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
D．若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中含SO2
14．天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
B．脱硫过程O2间接氧化H2S
C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐
15．我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中的H2S和Hg的协同脱除，部分反应机理如图 (吸附在催化剂表面的物种用*标注)。有关该过程的叙述错误的是(　　)
A．产生清洁燃料H2
B．H2S 脱除率为100%
C．H2S既被氧化又被还原
D．脱Hg反应为Hg＋S===HgS
二、填空题（本题包括3个小题，共40分）
16．(12分)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示，回答下列问题。
(1)X的化学式为________，Y的化学式为________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_ _______________________________________________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是_____(填字母)。
A．Na2S＋S　　　　　　　 B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4
(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
17．(16分)Na2SO3储存应远离火种、热源。应与酸类等分开存放，切忌混储。Na2SO3中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有________________，看到的现象是____________，反应的离子方程式： 。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有____________，看到的现象是________________,反应的离子方程式： 。
(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4,选用的试剂有____________，反应的现象是______________，反应的离子方程式： 。
18．(12分)已知固体Na2SO3受热易分解，实验流程和结果如下：
气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1。
请回答：
(1)气体Y分子的电子式为________，白色沉淀的化学式为________。
(2)该流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式为_________________________________。
(3)另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生，写出产生淡黄色沉淀的离子方程式：_______________________________(不考虑空气的影响)。
1．答案：D
解析：大气中的硫元素部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里,D项错误。
2．答案：D
解析：依据反应的化学方程式知硫元素的价态变化是,故S既有氧化性又有还原性。
3．答案：B
解析：B项，二氧化硫中硫元素化合价升高，SO2作还原剂。
4．答案：B
解析：加入还原剂后,被还原的硫元素的化合价降低,A项,H2SSO2,化合价升高;B项,H2SO4SO2,化合价降低;C项,SSO2,化合价升高;D项, SO32-SO2,化合价不变。
5．答案：D
解析：SO2与NaOH、Cl2、O2、H2S、Na2SO3发生的反应分别为① SO2+2NaOHNa2SO3+H2 O
,②SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,③2SO2+O22SO3,④SO2+2H2S3S+ 2H2O ,⑤SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3。
6．答案：D
解析：①Na2S和稀H2SO4反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S;H2S与O2反应先生成SO2,在催化剂作用下继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系。②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。③Na2S和盐酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S;H2S与O2反应先生成SO2,继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系。④Na2SO3和稀H2SO4反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系。
7．答案：B
解析：S2、S4、S6、S8互为同素异形体，燃烧产物均为二氧化硫
8．答案：D
解析：工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2,其反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2,Na2S中S元素的化合价从-2价升高到+2价,SO2中S元素的化合价从+4价降低到+2价。由反应方程式中S元素的化合价变化可知,硫元素既被氧化又被还原,Na2S为还原剂,SO2为氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故A项、B项均错误;反应中2Na2S转化为3Na2S2O3,转移8个电子,则生成1 mol Na2S2O3,转移 mol电子,故C错误;根据方程式可知,每当4 mol SO2参与氧化还原反应就会放出1 mol CO2,则每10 m3 SO2参与反应就会放出2.5 m3 CO2,故D正确。
9．答案：C
解析：根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D两项正确;根据上述分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。
10．答案：D
解析：氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应,但不与浓H2SO4反应,故亚硫酸不能露置在空气中;浓H2SO4具有吸水性,不能露置于空气中;向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应。
11．答案：D
解析：题干中描述的关系依次为S＋O2SO2、SO2＋H2O===H2SO3、H2O＋H2SO3＋Br2===2HBr＋H2SO4、Na2S＋H2SO4===Na2SO4＋H2S↑、2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则甲、乙、丙、丁、戊依次为SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S。
12．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,则反应物微粒是S、OH-,A错误;酸性条件下,不能有OH-参加或生成,B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2∶1,C正确;反应中3 mol S转移4 mol电子,则2 mol S参加反应时,转移的电子为= mol,D错误。
13．答案：D
解析：A项，由图可知使用此装置可减少二氧化硫的排放；B项，该装置内，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化硫与氧化钙化合生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再与氧气化合生成硫酸钙；C项，反应的实质是二氧化硫与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；D项，二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊。
14．答案：A
解析：T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋)，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O)，根据反应可知，该脱硫过程不需要添加Fe2(SO4)3溶液，A错误。
15．答案：B
解析：H2S被吸附在催化剂活性炭表面形成H原子，H原子与H原子成键生成H2，A正确；由图可知，H2S分解产生的H2和S单质会再次生成H2S，脱除率小于100%，B错误；由图可知，H2S生成S单质的过程中，硫元素的化合价升高，被氧化，H2S生成H2的过程中，H元素化合价降低，被还原，C正确；该过程是H2S和Hg的协同脱除，故生成的S单质与Hg反应生成HgS，D正确。
16．答案：(1)H2S　SO2　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(3)B　(4)2∶1
解析：(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素的化合价是＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素的化合价必须分别大于2和小于2，A中S的化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，故B符合题意。(4)X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，H2S作还原剂，二氧化硫作氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。
17．答案：(1)Na2SO3溶液、溴水　溴水褪色 SO32-+Br2+H2OSO42-+2Br-+2H+
(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4　有黄色浑浊出现SO32-+2S2-+6H+3S↓+3H2O
(3)Na2SO3溶液、H2SO4　有刺激性气味的气体产生 SO32-+2H+SO2↑+H2O
解析：(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用氧化性物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,说明Na2SO3具有还原性。(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4,使反应在酸性环境中进行,为反应提供H+,再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液中出现黄色浑浊,说明有单质硫生成,也说明Na2SO3具有氧化性。(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4,应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有刺激性气味的气体产生,说明H2SO3的酸性小于H2SO4。
18．答案： (1)H??H　BaSO4
(2)4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4
(3)SO＋2S2－＋6H＋===3H2O＋3S↓
解析：由题意可知气体Y的摩尔质量为1.518 g·L－1×22.4 L·mol－1≈34 g·mol－1，结合实验流程图可知，Y为H2S；固体X与稀盐酸反应生成硫化氢气体和溶液，在该溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明固体X中含有Na2S和Na2SO4。(1)气体Y为H2S，其电子式为H??H，白色沉淀为BaSO4。
(2)根据分析可知，Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4。(3)固体X试样和Na2SO3的混合物加水溶解后，与稀盐酸反应有淡黄色沉淀产生，则产生淡黄色沉淀的离子方程式为SO＋2S2－＋6H＋===3H2O＋3S↓。
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