2025苏教版高中化学必修第一册同步练习题--第二单元 硫及其化合物的相互转化（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025苏教版高中化学必修第一册同步练习题--第二单元 硫及其化合物的相互转化（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 452.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-21 16:37:15 | ||
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文档简介
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2025苏教版高中化学必修第一册
第二单元 硫及其化合物的相互转化
基础过关练
题组一 硫及其化合物的性质
1.(2023河北保定部分学校期末)硫单质能与许多金属单质或非金属单质发生反应。下列说法正确的是( )
A.硫蒸气与红热的铁丝反应后,残留在试管内壁上的硫可用CS2洗涤
B.硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体
C.硫单质在化合反应中只表现氧化性
D.硫元素广泛存在于自然界中,火山口附近硫元素只以游离态形式存在
2.银耳本身为淡黄色,某地有一种“雪耳”,颜色洁白如雪,其制作过程如下:将银耳堆放在密封性良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫黄熔化并燃烧,两天左右“雪耳”就制成了。“雪耳”炖不烂,且对人体有害,制作“雪耳”利用的是( )
A.硫的氧化性 B.二氧化硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.硫的漂白性
题组二 含硫物质之间的相互转化
3.(2023河北邢台期末)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视角。硫元素的“价—类”二维图如下所示,下列说法不正确的是( )
A.X是H2S,Y是SO3
B.溶液中H2SO3被O2氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强
C.若Z为Na2SO4,要实现从Na2SO3到Z的转化,需加入还原剂
D.若Z为Na2SO4,检验Z所含的阴离子,可选用的试剂为稀盐酸、BaCl2溶液
4.(2023江苏常熟中学期末)有一瓶Na2SO3溶液,可能被部分氧化。某同学取少量该溶液,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀。下列结论中不正确的是( )
A.Na2SO3已被部分氧化
B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中可能有BaSO4
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是BaSO4
D.该实验不能确定Na2SO3是否被部分氧化
题组三 氧化还原反应的相关计算
5.(2024江苏扬州邗江中学期中)黄铁矿(主要成分为FeS2,其中Fe的化合价为+2)是一种常见的含硫矿物,酸性条件下,黄铁矿中的FeS2可与空气中的O2发生反应。已知FeS2与O2反应的化学计量数之比为2∶7,且化合价发生变化的元素只有S和O,则FeS2中的S元素可能完全转化为( )
A.S2- B.S C.SO2 D.S
6.(2024河北石家庄期末)某同学做实验时不小心沾了一些KMnO4,皮肤上的黑斑要很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原,离子方程式为Mn+H2C2O4+H+ CO2↑+Mn2++ (未配平)。下列关于此反应的叙述正确的是( )
A.该反应的氧化产物是Mn2+
B.1 mol Mn在反应中得到5 mol e-
C.该离子方程式中横线上的产物是OH-
D.配平该反应后,H+的化学计量数是8
能力提升练
题组一 含硫物质之间的相互转化
1.(2024江苏扬州期末)硫代硫酸钠Na2S2O3中硫元素有0和+4两种价态,Na2S2O3可将水中的余氯转化为Cl-,减小水中的氯对鱼的危害。Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,在酸性条件下易转化为硫单质和SO2。一种制备Na2S2O3的方法为向Na2S与Na2CO3混合溶液中通入SO2气体。下列关于Na2S2O3及上述制备反应的说法正确的是( )
A.Na2S2O3具有还原性
B.S2中两种硫原子性质相同
C.将Na2S2O3溶于水时加入乙醇可帮助其溶解
D.用向Na2S与Na2CO3混合溶液中通SO2气体的方法制备Na2S2O3时,须通入过量的SO2至溶液呈酸性
2.如图是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去),下列说法正确的是( )
国外早期的炼金士曾用绿矾(FeSO4·7H2O)来制备硫酸。
A.反应①说明SO2具有漂白性
B.若反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.可利用反应②和反应④回收SO2
3.(2024江苏南京航空航天大学苏州附属中学月考)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,如图是硫及其部分化合物的“价—类”二维图。
回答下列问题:
(1)图中所给物质中,属于非电解质的是 (填化学式)。
(2)将SO2气体通入H2S的水溶液中,H2S的水溶液变浑浊,该反应中氧化产物和还原产物的质量比 。
(3)从氧化还原的角度分析,欲制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),下列方案合理的是 。(填字母)
A.S和Na2SO3
B.SO2和浓H2SO4
C.SO2和Na2SO3
D.Na2SO3和Na2SO4
(4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品有:①Na2SO3溶液;②浓硫酸;③Na2S溶液;④稀硫酸;⑤酸性KMnO4溶液;⑥品红溶液;⑦铜片。
实验序号 预期转化 选择试剂 证明实现转化的现象
ⅰ →
ⅱ ①、③、④ 淡黄色沉淀
ⅲ → ②、⑦、⑥
a.实验ⅰ选择的试剂是 (填序号),证明实现转化的现象是 。
b.实验ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,每生成3 mol硫单质,转移的电子数目为 。(NA表示阿伏加德罗常数的值)
c.实验ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
4.(2023江苏苏州学业质量阳光指标调研)SO2、Na2SO3、Na2S2O5(焦亚硫酸钠)中都含有+4价的S,具有还原性。
(1)Na2SO3是实验室常用试剂。
①Na2SO3固体需密封保存,其原因是 。
②实验室可用Na2SO3固体与70%硫酸反应制备SO2,该反应的化学方程式为 。
③在溴水中滴入少量Na2SO3溶液,反应的离子方程式为 。
(2)一定条件下,将SO2通入TeOSO4溶液中,反应一段时间后过滤、洗涤得到粗Te。
①SO2还原TeOSO4得到Te的反应中,n(SO2)∶n(TeOSO4)= 。
②“洗涤”的具体操作为 。
③过程中控制反应温度为80 ℃左右,温度不能过高的原因是 。
(3)焦亚硫酸钠—空气法处理含氰废水的部分机理如下:调pH为8~9.5,S2+2OH- 2S+H2O、S+O2 S+[O]、CN-+[O] CNO-,其中[O]代表活性氧原子,具有强氧化性。其他条件相同时,废水中总氰化物去除率随Na2S2O5初始浓度的变化如图所示。当Na2S2O5初始浓度大于6 g·L-1时,总氰化物去除率下降的原因可能是 。
题组二 有关氧化还原反应的计算
5.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4;而NaClO被还原为NaCl,若反应中消耗Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.(2023江苏苏州学业质量阳光指标调研)一种二氧化硫催化氧化反应的机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中SO2被还原
B.过程②中发生反应的化学方程式为2SO3+V2O4 2VOSO4
C.过程③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.过程①②③中发生的反应均为氧化还原反应
7.(2024江苏苏州期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂和氧化剂。NaClO2溶液的实验室制备过程如下:
反应①:在酸性条件下,SO2还原NaClO3制备ClO2;
反应②:ClO2、H2O2及NaOH溶液反应,得NaClO2溶液。
下列说法正确的是( )
A.反应①中用HCl提供酸性环境
B.反应①中参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
C.反应②中的H2O2可用O2代替
D.制备0.2 mol NaClO2至少需要标准状况下2.24 L SO2气体
答案与分层梯度式解析
第二单元 硫及其化合物的相互转化
基础过关练
1.A 硫易溶于CS2,因此可用CS2洗涤试管内壁上的硫单质,A正确;S单质氧化性比较弱,硫蒸气与红热的铜丝反应生成Cu2S,B错误;硫单质与氧气反应时,硫单质表现还原性,硫单质与H2反应时,硫单质表现氧化性,C错误;火山口附近存在化合态的硫,D错误。
2.B 硫黄燃烧产生SO2,SO2具有漂白性,淡黄色的银耳被SO2漂白之后洁白如雪,答案为B。
3.C 由题图可知,X是H2S,Y是SO3,A正确;H2SO3为弱酸,H2SO4为强酸,溶液中H2SO3被O2氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强,B正确;Na2SO3→Na2SO4,硫元素化合价升高,需加入氧化剂,C错误;S和Ba2+反应生成不溶于盐酸的BaSO4沉淀,故检验S可选用稀盐酸、BaCl2溶液,D正确。
4.A 由于加入的稀硫酸也能与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,故不能判断Na2SO3是否被部分氧化,A错误,D正确;若Na2SO3已被部分氧化,则加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中有BaSO4,B正确;向该溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀,不溶的沉淀一定是BaSO4,C正确。
5.D FeS2与O2反应的化学计量数之比为2∶7,设FeS2为2 mol、O2为7 mol,7 mol O2参与该反应得到28 mol电子,根据得失电子守恒,2 mol FeS2会失去28 mol电子(破题关键),即反应前后S元素从-1价升高到+6价,则S元素可能完全转化为S。选D。
6.B 根据原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式:2Mn+5H2C2O4+6H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O。Mn→Mn2+,Mn的化合价由+7变为+2,Mn被还原,该反应的还原产物是Mn2+,A错误;反应中Mn的化合价由+7变为+2,即在该反应中1 mol Mn得到5 mol e-,B正确;横线上的产物是水,C错误;配平该反应后,H+的化学计量数是6,D错误。
能力提升练
1.A Na2S2O3中硫元素有0和+4两种价态,都处于中间价态,Na2S2O3既具有氧化性又具有还原性,A项正确;S2中S元素有0和+4两种价态,这两种硫原子性质不相同,B项错误;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,将其溶于水时加入乙醇不利于Na2S2O3的溶解,C项错误;该方法制备Na2S2O3时,须控制SO2的通入量,若过量,溶液呈酸性,则会使Na2S2O3分解,影响Na2S2O3的产量(破题关键),D项错误。
2.D 反应①中溶液先变蓝后褪色的原因是KIO3先被还原为I2,最终转化为I-,体现了SO2的还原性,A错误;当反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,根据原子守恒,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④是非氧化还原反应,C错误;反应②吸收了SO2,反应④放出了SO2,可以通过反应②和反应④回收SO2,D正确。
3.答案 (1)SO2、SO3
(2)2∶1
(3)A
(4)a.①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 b.4NA c.Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
解析 (2)将SO2气体通入H2S的水溶液中,H2S的水溶液变浑浊,涉及化学方程式:SO2+2H2S 3S↓+2H2O,氧化产物和还原产物的质量比为2∶1。
(3)Na2S2O3中硫元素的平均化合价为+2,依据氧化还原反应的化合价变化的特征,知和Na2O3反应可生成Na2S2O3,A项合理;SO2中S的化合价为+4,浓硫酸中S的化合价为+6,SO2和浓H2SO4不能生成Na2S2O3,B项不合理;SO2和Na2SO3中S的化合价均为+4,二者不能反应生成Na2S2O3,C项不合理;Na2SO3中S的化合价为+4,Na2SO4中S的化合价为+6,二者不能反应生成Na2S2O3,D项不合理。
(4)a.实验ⅰ预实现→,即化合价升高,Na2SO3中S的化合价为+4,可选Na2SO3被氧化,必须加入强氧化剂,所给试剂中,酸性KMnO4溶液符合题意,该转化的实验现象是酸性KMnO4溶液褪色。b.实验ⅱ选择试剂为①Na2SO3溶液、③Na2S溶液和④稀硫酸,发生反应的离子方程式为S+2S2-+6H+ 3S↓+3H2O,每生成3 mol S,转移电子数目为4NA。c.实验ⅲ中发生的反应为Cu和浓H2SO4在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
4.答案 (1)①亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化成硫酸钠 ②Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O ③Br2+S+H2O S+2Br-+2H+
(2)①2∶1 ②向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次 ③温度越高,二氧化硫在水中的溶解度越小,不利于SO2还原TeOSO4
(3)S2初始浓度过大导致S浓度较大,S会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少
解析 (1)①Na2SO3易被空气中的氧气氧化为Na2SO4,所以Na2SO3固体需密封保存。②Na2SO3固体与70%硫酸发生复分解反应生成Na2SO4、SO2和H2O。③在溴水中滴入少量Na2SO3溶液,Br2被还原为Br-,S被氧化为S,反应的离子方程式为Br2+S+H2O S+2Br-+2H+。
(2)①SO2还原TeOSO4得到Te的化学方程式为TeOSO4+2SO2+3H2O Te↓+3H2SO4,反应中n(SO2)∶n(TeOSO4)=2∶1。②“洗涤”的具体操作为向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次。③温度越高,SO2在水中的溶解度越小,不利于反应进行。
(3)当Na2S2O5初始浓度大于6 g·L-1时,会导致S浓度较大,S会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少,总氰化物去除率下降。
5.B Na2Sx中S元素的化合价为-价,Na2SO4中S元素的化合价为+6价,NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价,若反应中消耗Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据氧化还原反应中,得失电子总数相等可知,x[+6-(- )]×1=16×[+1-(-1)],解得x=5,选B。
6.B 过程①中SO2转化为SO3,硫元素化合价升高,被氧化,A错误;过程②是SO3和V2O4反应生成VOSO4,反应的化学方程式为2SO3+V2O4 2VOSO4,B正确;过程③中氧气是氧化剂,V元素化合价从+4价升高到+5价,VOSO4是还原剂,依据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,C错误;过程①③中发生的反应均为氧化还原反应,过程②中发生的反应不属于氧化还原反应(易错点),D错误。
7.D 反应①中若用HCl提供酸性环境,HCl与NaClO3会发生氧化还原反应生成氯气,A项错误;反应①中NaClO3转化为ClO2,氯元素化合价降低1价,SO2转化为硫酸根离子,硫元素化合价升高2价,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,B项错误;反应②中反应前后Cl的化合价降低,H2O2中氧元素的化合价升高,H2O2不可用O2代替,C项错误;根据得失电子守恒,反应①中2NaClO3~SO2~2ClO2,反应②中2ClO2~H2O2~2NaClO2(解题技法),可知制备0.2 mol NaClO2至少需要0.1 mol SO2,在标准状况下的体积为2.24 L,D项正确。
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2025苏教版高中化学必修第一册
第二单元 硫及其化合物的相互转化
基础过关练
题组一 硫及其化合物的性质
1.(2023河北保定部分学校期末)硫单质能与许多金属单质或非金属单质发生反应。下列说法正确的是( )
A.硫蒸气与红热的铁丝反应后,残留在试管内壁上的硫可用CS2洗涤
B.硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体
C.硫单质在化合反应中只表现氧化性
D.硫元素广泛存在于自然界中,火山口附近硫元素只以游离态形式存在
2.银耳本身为淡黄色,某地有一种“雪耳”,颜色洁白如雪,其制作过程如下:将银耳堆放在密封性良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫黄熔化并燃烧,两天左右“雪耳”就制成了。“雪耳”炖不烂,且对人体有害,制作“雪耳”利用的是( )
A.硫的氧化性 B.二氧化硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.硫的漂白性
题组二 含硫物质之间的相互转化
3.(2023河北邢台期末)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视角。硫元素的“价—类”二维图如下所示,下列说法不正确的是( )
A.X是H2S,Y是SO3
B.溶液中H2SO3被O2氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强
C.若Z为Na2SO4,要实现从Na2SO3到Z的转化,需加入还原剂
D.若Z为Na2SO4,检验Z所含的阴离子,可选用的试剂为稀盐酸、BaCl2溶液
4.(2023江苏常熟中学期末)有一瓶Na2SO3溶液,可能被部分氧化。某同学取少量该溶液,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀。下列结论中不正确的是( )
A.Na2SO3已被部分氧化
B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中可能有BaSO4
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是BaSO4
D.该实验不能确定Na2SO3是否被部分氧化
题组三 氧化还原反应的相关计算
5.(2024江苏扬州邗江中学期中)黄铁矿(主要成分为FeS2,其中Fe的化合价为+2)是一种常见的含硫矿物,酸性条件下,黄铁矿中的FeS2可与空气中的O2发生反应。已知FeS2与O2反应的化学计量数之比为2∶7,且化合价发生变化的元素只有S和O,则FeS2中的S元素可能完全转化为( )
A.S2- B.S C.SO2 D.S
6.(2024河北石家庄期末)某同学做实验时不小心沾了一些KMnO4,皮肤上的黑斑要很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原,离子方程式为Mn+H2C2O4+H+ CO2↑+Mn2++ (未配平)。下列关于此反应的叙述正确的是( )
A.该反应的氧化产物是Mn2+
B.1 mol Mn在反应中得到5 mol e-
C.该离子方程式中横线上的产物是OH-
D.配平该反应后,H+的化学计量数是8
能力提升练
题组一 含硫物质之间的相互转化
1.(2024江苏扬州期末)硫代硫酸钠Na2S2O3中硫元素有0和+4两种价态,Na2S2O3可将水中的余氯转化为Cl-,减小水中的氯对鱼的危害。Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,在酸性条件下易转化为硫单质和SO2。一种制备Na2S2O3的方法为向Na2S与Na2CO3混合溶液中通入SO2气体。下列关于Na2S2O3及上述制备反应的说法正确的是( )
A.Na2S2O3具有还原性
B.S2中两种硫原子性质相同
C.将Na2S2O3溶于水时加入乙醇可帮助其溶解
D.用向Na2S与Na2CO3混合溶液中通SO2气体的方法制备Na2S2O3时,须通入过量的SO2至溶液呈酸性
2.如图是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去),下列说法正确的是( )
国外早期的炼金士曾用绿矾(FeSO4·7H2O)来制备硫酸。
A.反应①说明SO2具有漂白性
B.若反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.可利用反应②和反应④回收SO2
3.(2024江苏南京航空航天大学苏州附属中学月考)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,如图是硫及其部分化合物的“价—类”二维图。
回答下列问题:
(1)图中所给物质中,属于非电解质的是 (填化学式)。
(2)将SO2气体通入H2S的水溶液中,H2S的水溶液变浑浊,该反应中氧化产物和还原产物的质量比 。
(3)从氧化还原的角度分析,欲制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),下列方案合理的是 。(填字母)
A.S和Na2SO3
B.SO2和浓H2SO4
C.SO2和Na2SO3
D.Na2SO3和Na2SO4
(4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品有:①Na2SO3溶液;②浓硫酸;③Na2S溶液;④稀硫酸;⑤酸性KMnO4溶液;⑥品红溶液;⑦铜片。
实验序号 预期转化 选择试剂 证明实现转化的现象
ⅰ →
ⅱ ①、③、④ 淡黄色沉淀
ⅲ → ②、⑦、⑥
a.实验ⅰ选择的试剂是 (填序号),证明实现转化的现象是 。
b.实验ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,每生成3 mol硫单质,转移的电子数目为 。(NA表示阿伏加德罗常数的值)
c.实验ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
4.(2023江苏苏州学业质量阳光指标调研)SO2、Na2SO3、Na2S2O5(焦亚硫酸钠)中都含有+4价的S,具有还原性。
(1)Na2SO3是实验室常用试剂。
①Na2SO3固体需密封保存,其原因是 。
②实验室可用Na2SO3固体与70%硫酸反应制备SO2,该反应的化学方程式为 。
③在溴水中滴入少量Na2SO3溶液,反应的离子方程式为 。
(2)一定条件下,将SO2通入TeOSO4溶液中,反应一段时间后过滤、洗涤得到粗Te。
①SO2还原TeOSO4得到Te的反应中,n(SO2)∶n(TeOSO4)= 。
②“洗涤”的具体操作为 。
③过程中控制反应温度为80 ℃左右,温度不能过高的原因是 。
(3)焦亚硫酸钠—空气法处理含氰废水的部分机理如下:调pH为8~9.5,S2+2OH- 2S+H2O、S+O2 S+[O]、CN-+[O] CNO-,其中[O]代表活性氧原子,具有强氧化性。其他条件相同时,废水中总氰化物去除率随Na2S2O5初始浓度的变化如图所示。当Na2S2O5初始浓度大于6 g·L-1时,总氰化物去除率下降的原因可能是 。
题组二 有关氧化还原反应的计算
5.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4;而NaClO被还原为NaCl,若反应中消耗Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.(2023江苏苏州学业质量阳光指标调研)一种二氧化硫催化氧化反应的机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中SO2被还原
B.过程②中发生反应的化学方程式为2SO3+V2O4 2VOSO4
C.过程③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.过程①②③中发生的反应均为氧化还原反应
7.(2024江苏苏州期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂和氧化剂。NaClO2溶液的实验室制备过程如下:
反应①:在酸性条件下,SO2还原NaClO3制备ClO2;
反应②:ClO2、H2O2及NaOH溶液反应,得NaClO2溶液。
下列说法正确的是( )
A.反应①中用HCl提供酸性环境
B.反应①中参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
C.反应②中的H2O2可用O2代替
D.制备0.2 mol NaClO2至少需要标准状况下2.24 L SO2气体
答案与分层梯度式解析
第二单元 硫及其化合物的相互转化
基础过关练
1.A 硫易溶于CS2,因此可用CS2洗涤试管内壁上的硫单质,A正确;S单质氧化性比较弱,硫蒸气与红热的铜丝反应生成Cu2S,B错误;硫单质与氧气反应时,硫单质表现还原性,硫单质与H2反应时,硫单质表现氧化性,C错误;火山口附近存在化合态的硫,D错误。
2.B 硫黄燃烧产生SO2,SO2具有漂白性,淡黄色的银耳被SO2漂白之后洁白如雪,答案为B。
3.C 由题图可知,X是H2S,Y是SO3,A正确;H2SO3为弱酸,H2SO4为强酸,溶液中H2SO3被O2氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强,B正确;Na2SO3→Na2SO4,硫元素化合价升高,需加入氧化剂,C错误;S和Ba2+反应生成不溶于盐酸的BaSO4沉淀,故检验S可选用稀盐酸、BaCl2溶液,D正确。
4.A 由于加入的稀硫酸也能与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,故不能判断Na2SO3是否被部分氧化,A错误,D正确;若Na2SO3已被部分氧化,则加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中有BaSO4,B正确;向该溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀,不溶的沉淀一定是BaSO4,C正确。
5.D FeS2与O2反应的化学计量数之比为2∶7,设FeS2为2 mol、O2为7 mol,7 mol O2参与该反应得到28 mol电子,根据得失电子守恒,2 mol FeS2会失去28 mol电子(破题关键),即反应前后S元素从-1价升高到+6价,则S元素可能完全转化为S。选D。
6.B 根据原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式:2Mn+5H2C2O4+6H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O。Mn→Mn2+,Mn的化合价由+7变为+2,Mn被还原,该反应的还原产物是Mn2+,A错误;反应中Mn的化合价由+7变为+2,即在该反应中1 mol Mn得到5 mol e-,B正确;横线上的产物是水,C错误;配平该反应后,H+的化学计量数是6,D错误。
能力提升练
1.A Na2S2O3中硫元素有0和+4两种价态,都处于中间价态,Na2S2O3既具有氧化性又具有还原性,A项正确;S2中S元素有0和+4两种价态,这两种硫原子性质不相同,B项错误;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,将其溶于水时加入乙醇不利于Na2S2O3的溶解,C项错误;该方法制备Na2S2O3时,须控制SO2的通入量,若过量,溶液呈酸性,则会使Na2S2O3分解,影响Na2S2O3的产量(破题关键),D项错误。
2.D 反应①中溶液先变蓝后褪色的原因是KIO3先被还原为I2,最终转化为I-,体现了SO2的还原性,A错误;当反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,根据原子守恒,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④是非氧化还原反应,C错误;反应②吸收了SO2,反应④放出了SO2,可以通过反应②和反应④回收SO2,D正确。
3.答案 (1)SO2、SO3
(2)2∶1
(3)A
(4)a.①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 b.4NA c.Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
解析 (2)将SO2气体通入H2S的水溶液中,H2S的水溶液变浑浊,涉及化学方程式:SO2+2H2S 3S↓+2H2O,氧化产物和还原产物的质量比为2∶1。
(3)Na2S2O3中硫元素的平均化合价为+2,依据氧化还原反应的化合价变化的特征,知和Na2O3反应可生成Na2S2O3,A项合理;SO2中S的化合价为+4,浓硫酸中S的化合价为+6,SO2和浓H2SO4不能生成Na2S2O3,B项不合理;SO2和Na2SO3中S的化合价均为+4,二者不能反应生成Na2S2O3,C项不合理;Na2SO3中S的化合价为+4,Na2SO4中S的化合价为+6,二者不能反应生成Na2S2O3,D项不合理。
(4)a.实验ⅰ预实现→,即化合价升高,Na2SO3中S的化合价为+4,可选Na2SO3被氧化,必须加入强氧化剂,所给试剂中,酸性KMnO4溶液符合题意,该转化的实验现象是酸性KMnO4溶液褪色。b.实验ⅱ选择试剂为①Na2SO3溶液、③Na2S溶液和④稀硫酸,发生反应的离子方程式为S+2S2-+6H+ 3S↓+3H2O,每生成3 mol S,转移电子数目为4NA。c.实验ⅲ中发生的反应为Cu和浓H2SO4在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
4.答案 (1)①亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化成硫酸钠 ②Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O ③Br2+S+H2O S+2Br-+2H+
(2)①2∶1 ②向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次 ③温度越高,二氧化硫在水中的溶解度越小,不利于SO2还原TeOSO4
(3)S2初始浓度过大导致S浓度较大,S会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少
解析 (1)①Na2SO3易被空气中的氧气氧化为Na2SO4,所以Na2SO3固体需密封保存。②Na2SO3固体与70%硫酸发生复分解反应生成Na2SO4、SO2和H2O。③在溴水中滴入少量Na2SO3溶液,Br2被还原为Br-,S被氧化为S,反应的离子方程式为Br2+S+H2O S+2Br-+2H+。
(2)①SO2还原TeOSO4得到Te的化学方程式为TeOSO4+2SO2+3H2O Te↓+3H2SO4,反应中n(SO2)∶n(TeOSO4)=2∶1。②“洗涤”的具体操作为向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次。③温度越高,SO2在水中的溶解度越小,不利于反应进行。
(3)当Na2S2O5初始浓度大于6 g·L-1时,会导致S浓度较大,S会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少,总氰化物去除率下降。
5.B Na2Sx中S元素的化合价为-价,Na2SO4中S元素的化合价为+6价,NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价,若反应中消耗Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据氧化还原反应中,得失电子总数相等可知,x[+6-(- )]×1=16×[+1-(-1)],解得x=5,选B。
6.B 过程①中SO2转化为SO3,硫元素化合价升高,被氧化,A错误;过程②是SO3和V2O4反应生成VOSO4,反应的化学方程式为2SO3+V2O4 2VOSO4,B正确;过程③中氧气是氧化剂,V元素化合价从+4价升高到+5价,VOSO4是还原剂,依据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,C错误;过程①③中发生的反应均为氧化还原反应,过程②中发生的反应不属于氧化还原反应(易错点),D错误。
7.D 反应①中若用HCl提供酸性环境,HCl与NaClO3会发生氧化还原反应生成氯气,A项错误;反应①中NaClO3转化为ClO2,氯元素化合价降低1价,SO2转化为硫酸根离子,硫元素化合价升高2价,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,B项错误;反应②中反应前后Cl的化合价降低,H2O2中氧元素的化合价升高,H2O2不可用O2代替,C项错误;根据得失电子守恒,反应①中2NaClO3~SO2~2ClO2,反应②中2ClO2~H2O2~2NaClO2(解题技法),可知制备0.2 mol NaClO2至少需要0.1 mol SO2,在标准状况下的体积为2.24 L,D项正确。
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