第五章 5.1 硫及其化合物 同步巩固练 2024-2025学年高中化学人教A版(2019) 必修第二册

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5.1 硫及其化合物 同步巩固练
2024-2025学年高中化学人教A版(2019) 必修第二册
一、单选题
1．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是（　　）
A．硫元素在自然界中均以化合态形式存在
B．空气中排放过量SO2会形成酸雨，且酸雨的pH会随时间增长而降低
C．常温下浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有脱水性
D．质量分数为49%、密度为1.4g·cm-3的硫酸，其物质的量浓度为2.8 mol·L-1
2．下列关于浓硫酸的说法正确的是（　　）
A．不能用铁制容器盛装冷浓硫酸
B．稀释浓硫酸是将水沿着容器壁慢慢倒入浓硫酸中
C．浓硫酸能使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性
D．浓硫酸是一种常用的液体干燥剂，可用于干燥氨气
3．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（　　）
A．S CuS B．稀H2SO4(aq) SO2(g)
C．浓H2SO4 SO2(g) D．SO2(g)(NH4)2SO3(aq)
4．下图是有关二氧化硫性质的实验装置图，下列说法正确的是（　　）
A．a中紫色石蕊先变红后褪色
B．b中品红溶液褪色，加热后又恢复红色
C．c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊，体现的还原性
D．d中溴水褪色，体现了二氧化硫漂白性
5．硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．葡萄酒中添加适量c可以起到杀菌和抗氧化的作用
B．工业制备f的最后一步是用水吸收d
C．将c通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色
D．可用f的浓溶液干燥a
6．部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法合理的是（　　）
A．a可与c发生反应生成b B．b在过量氧气中燃烧生成d
C．e溶液和g溶液都能与铜反应 D．h转化为f时，需加入还原剂
7．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是（　　）
A． 放入水中：
B． 通过灼热铁粉：
C．铜丝插入热的浓硫酸中：
D． 通入酸性 溶液中：
8．硫酸铵无色结晶或白色颗粒，无气味，溶于水，不溶于乙醇和丙酮。硫酸铵在一定温度下分解的化学方程式为：3(NH4)2SO4＝3SO2↑+N2↑+4NH3↑+6H2O。下列说法错误的是（）
A．将分解产生的混合气体，用水充分吸收，生成物中n[(NH4)2SO3]：n(NH4HSO3)=1：2
B．将分解产生的混合气体，通入到BaCl2溶液中能产生白色沉淀
C．将分解产生的混合气体，用足量的浓硫酸充分吸收后，可以收集到纯净的N2
D．将分解产生的混合气体，通入到酸性K2Cr2O7溶液中，涉及氧化还原反应的离子方程式为：Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O
9．根据下列实验操作和现象，得出的结论错误的是（　　）
A．A B．B C．C D．D
10．已知甲、乙、丙和X是4种中学化学中常见的物质，其转化关系如下图，则甲和X不可能是（　　）
A．甲为 ，X是 B．甲为 ，X是 溶液
C．甲为 ，X为 D．甲为 ，X为
11．硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类。我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及到下列反应：
① ；② ；③ 。
生产中用浓硫酸代替水吸收 ，制得发烟硫酸（ ），将发烟硫酸稀释后可制得密度为 、质量分数为 的浓硫酸。
下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．硫具有还原性，可用硫黄处理洒落的汞单质
B．二氧化硫具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂
C．稀硫酸具有酸性，可用于去除铁锈
D．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥二氧化硫
12．下列有关浓硫酸的叙述正确的是（　　）
A．在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性
B．浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C．浓硫酸具有吸水性，可以干燥NH3、H2等气体
D．H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体
二、综合题
13．含有不同价态硫元素的物质之间的转化在工业生产中具有重要的应用。
（1）硫酸是重要的基础化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如下：
①工业上常以黄铁矿(FeS2)为原料来制备SO2，配平该反应的化学方程式　 　
FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
②写出催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式　 　。
③硫酸工业的尾气中含有少量SO2，若直接排放会污染空气，并导致硫酸型酸雨。下列物质中，能吸收SO2的有　 　(填字母)。
A．氨水B．酸性KMnO4溶液C．生石灰D．Na2CO3溶液
（2）石油加氢精制和天然气净化等过程产生有毒的H2S，直接排放会污染空气。工业上用克劳斯工艺处理含H2S的尾气，并获得硫单质，流程如下：
①反应炉中发生反应：2H2S+3O22SO2+2H2O
②催化转化器中发生反应的化学方程式　 　。
③为了提高H2S转化为S的比例，理论上应控制反应炉中H2S的转化率为　 　(填字母)。[转化率=反应的n(A)/起始的n(A)]
A． B． C．D.1
14．硫是人类认识最早的元素之一，含硫物质在现代生产和生活中发挥着重要作用。
（1）我国化学家姜雪峰因其在绿色有机硫化学领域的杰出贡献被遴选为“全球青年化学家元素周期表硫元素代表”。
①硫元素在元素周期表中的位置是 　 　。
②乙硫醇(CH3CH2SH)是一种含硫有机物，其分子中S-H的极性小于CH3CH2OH分子中O-H的极性，请从原子结构角度解释其原因：　 　。
（2）自然界的硫循环过程如下图所示。
①上图所涉及的含硫物质中，能使品红溶液褪色的是　 　。
②降解石油（主要成分为CxHy）的过程中，在细菌催化作用下，石油与硫酸盐反应转化为碳酸氢盐，硫酸盐做　 　（填“氧化剂”或“还原剂”）。
③煤炭中的硫化物主要为FeS2（S为-1价）。在潮湿的环境中，FeS2可在氧化亚铁硫杆菌(T．f)的作用下被空气氧化为Fe2(SO4)3，该反应的化学方程式为　 　。
三、实验探究题
15．某实验小组设计如下实验装置探究不同价态硫元素之间的转化。
（1）仪器 A 的名称是　 　。
（2）该实验装置有一处试剂选择明显错误，请指出并改进　 　。
（3）装置 D 中发生反应的离子方程式是　 　。
（4）请设计实验方案验证装置D 中硫元素的价态变化　 　。
（5）下列说法不正确的是（　　）。
A．装置 B 中溶液红色褪去，体现 SO2 的漂白性；取褪色后溶液加热，又恢复红色
B．装置 C 中出现淡黄色浑浊，体现 SO2的氧化性；最终溶液中溶质为 Na2SO3
C．装置 D 中棕黄色溶液变为无色，体现 SO2的还原性；反应后溶液酸性增强
D．装置 A 和B 之间应加装一个安全瓶以防止倒吸，避免引起实验事故
答案解析部分
1．B
A．硫元素在自然界中既能以化合态形式存在，又能以游离态的形式存在，如硫磺是S单质，故A不符合题意；
B．SO2溶于水生成亚硫酸从而使雨水的酸性增强，随着时间增长，亚硫酸被氧气氧化生成硫酸，酸性增强而pH降低，故B符合题意；
C．浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有强氧化性，故C不符合题意；
D．硫酸的物质的量浓度为，故D不符合题意；
2．C
A．铁单质与浓硫酸在常温下会钝化，可用铁制容器盛装冷浓硫酸，故A不符合题意；
B．浓硫酸的稀释过程中需将浓硫酸加入水中，不能将水加热浓硫酸中，否则浓硫酸容易飞溅伤人，故B不符合题意；
C．浓硫酸能够将蔗糖中氢原子和氧原子按照2：1脱去，使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，故C符合题意；
D．浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能用于干燥氨气，故D不符合题意；
故答案为C。
3．D
A．硫单质的氧化性弱，只能将Cu氧化成低价态，A不符合题意；
B．非金属碳只能与浓硫酸在一定条件下反应生成二氧化硫，碳与稀硫酸不反应，B不符合题意；
C．铜与浓硫酸需要加热才能生成二氧化硫氢气体，反应条件不足，C不符合题意；
D．二氧化硫与过量的氨水可反应生成盐(NH4)2SO3，D符合题意。
4．B
A．二氧化硫溶于水变为亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊变红，但二氧化硫不能漂白石蕊，因此a中紫色石蕊变红，不褪色，故A不符合题意；
B．b中品红溶液褪色，由于二氧化硫的漂白是暂时性漂白，加热后又恢复红色，故B符合题意；
C．c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊，二氧化硫中硫化合价降低，体现的氧化性，故C不符合题意；
D．d中溴水褪色，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，体现了二氧化硫还原性，故D不符合题意。
5．A
A．C为SO2，具有还原性，也可用于杀菌，在葡萄酒中添加适量c可以起到杀菌和抗氧化的作用，A选项符合题意；
B．工业制备f（硫酸）的最后一步是用浓硫酸吸收三氧化硫，防止生成酸雾，B选项不符合题意；
C．C为SO2，溶于水生成亚硫酸，使紫色石蕊变红，不褪色，C选项不符合题意；
D．浓硫酸不可干燥硫化氢气体，因为浓硫酸有很强的氧化性，会将硫化氢氧化，D选项不符合题意；
6．A
A． a是H2S，b是S单质，c是SO2，a可与c发生反应生成b，：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故A符合题意；
B． b是S单质，d是SO3，S在O2中燃烧只生成SO2，故B不符合题意；
C． 铜的活泼性小于氢，e溶液和g溶液不都能与铜反应，故C不符合题意；
D．f是硫酸盐，h为亚硫酸盐， h转化为f时，需加入氧化剂，故D不符合题意；
7．D
A.Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，其反应的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A不符合题意；
B.高温下， 铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为：3Fe＋3H2O(g)Fe3O4＋4H2，B不符合题意；
C.浓硫酸具有氧化性，在加热的条件下，能与铜反应生成CuSO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C不符合题意；
D.SO2具有还原性，酸性KMnO4溶液具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，自身还原为Fe2＋，该反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO4－＋2H2O=5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋，D符合题意；
8．C
A.3molSO2和4molNH3溶于水，发生反应3SO2+4NH3+3H2O=(NH4)2SO3+2NH4HSO3，故A不符合题意；
B.由A选项可知，分解产生的气体通入水中可以生成亚硫酸铵，亚硫酸铵可以与氯化钡溶液反应生成白色的BaSO3沉淀，故B不符合题意；
C.浓硫酸不能吸收SO2，故收集到气体中含有SO2和N2，C项符合题意；
D.酸性K2Cr2O7溶液有强氧化性，而SO2有还原性，两者可发生氧化还原反应：Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，故D不符合题意。
9．A
A、能使品红溶液褪色的不一定是SO2，也可能是氯气等，A符合题意；
B、下层溶液显紫色，说明有单质碘生成，氯水具有强氧化性，因此溶液中含有碘离子，B不符合题意；
C、碳酸氢钠的酸性强于氢氧化铝，根据较强酸制备较弱酸可知偏铝酸钠能与碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝和碳酸钠，即可以说明偏铝酸根离子结合氢离子的能力强于碳酸根，C不符合题意；
D、钠在CO2中燃烧生成碳酸钠和碳，说明CO2具有氧化性，D不符合题意，
10．D
A. 符合流程，故A不符合题意；
B. 符合流程，故B不符合题意；
C. 符合流程，故C不符合题意；
D. ，但过氧化钠无法转化为氧化钠，不符合流程，故D符合题意.
11．C
A.硫单质与洒落的汞单质反应，利用了硫单质的氧化性，故A不符合题意
B.二氧化硫用作葡萄酒的抗氧化剂，利用二氧化硫的还原性，故B不符合题意
C.稀硫酸具有酸性，可以用类除去铁锈，铁锈的主要成分使氧化铁，可与酸反应，故C符合题意
D.浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥二氧化硫，故D不符合题意
12．A
A.在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水，因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性，故A符合题意；
B.浓硫酸具有强的氧化性，与金属反应得不到氢气，故B不符合题意；
C.氨气属于碱性气体，能被浓硫酸吸收，所以不能被浓硫酸干燥，故C不符合题意；
D.浓硫酸具有强的氧化性，能够氧化硫化氢，不能用浓硫酸制取硫化氢，故D不符合题意。
13．（1）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；2SO2+O22SO3；ABCD
（2）SO2+2H2S3S+2H2O；A
(1)①假设FeS2中铁、硫元素的化合价依次为+2价、-1价，反应后价态分别升高1、5价，氧气由0价降低到-2价；1molFeS2完全反应，共转移电子11mol，1mol氧气完全反应，转移电子4mol，根据电子得失守恒，FeS2的化学计量数4，O2的化学计量数11，根据原子守恒配平其它物质，所以该反应的化学方程式：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
②催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式：；
③二氧化硫属于酸性氧化物，能够与碱、碱性氧化物、显碱性的盐溶液发生反应，二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以能吸收SO2的有A.氨水，B.酸性KMnO4溶液，C.生石灰，D.Na2CO3溶液，
故答案为：ABCD；
(2)②在克劳斯工艺中，催化转化器中二氧化硫将H2S氧化为硫单质，反应的化学方程式：SO2+2H2S3S+2H2O；
③为了提高H2S转化为S的比例，催化转化器中硫化氢与二氧化硫应恰好完全反应；假设催化转化器中参加反应的硫化氢的物质的量为为2mol，二氧化硫的物质的量为1mol，即反应炉中需要生成1mol二氧化硫，反应炉中参加反应的硫化氢的物质的量为1mol，所以理论上应控制反应炉中H2S的转化率为；
14．（1）第三周期，第ⅥA族；氧原子与硫原子最外层电子数相同，电子层数S>O，原子半径S>O，得电子能力S（2）SO2(或二氧化硫)；氧化剂；4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(SO4)3+2H2SO4
（1）①硫元素在元素周期表中的位置是第三周期，第ⅥA族；
②氧原子与硫原子最外层电子数相同，电子层数S>O，原子半径S>O，得电子能力S②石油与硫酸盐反应转化为硫化物化合价从+6降到-2，所以硫酸盐做氧化剂
③FeS2可在氧化亚铁硫杆菌(T．f)的作用下被空气氧化为Fe2(SO4)3的化学方程式为
15．（1）圆底烧瓶
（2）E 中澄清石灰水应改为氢氧化钠溶液
（3）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ +4H+
（4）取装置D中溶液，(先加稀盐酸，无明显现象，再)加入氯化钡溶液，若有白色沉淀，说明二氧化硫已转化为硫酸根离子。
（5）B；C
（1）图示仪器A为圆底烧瓶。
（2）该套装置中装置E为尾气吸收装置，尾气的主要成分是SO2，SO2能与碱溶液反应，澄清石灰水中Ca(OH)2含量较低，无法将SO2完全吸收，因此装置E中试剂应为NaOH溶液。
（3）装置D溶液中Fe3＋具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，生成Fe2＋和SO42－，该反应的离子方程式为：2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋。
（4）由（3）可知，装置D中硫元素转化为SO42－，检验SO42－可先加稀盐酸，再加BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明溶液中存在SO42－。
（5）A．装置B中所加试剂为品红溶液，SO2能与品红溶液中的有色物质反应生成不稳定的无色物质，使得品红溶液褪色；取褪色后的溶液加热，不稳定的无色物质分解，溶液又恢复原来的红色，A不符合题意；
B．装置C中S2－具有还原性，能被SO2氧化成S，故可观察到淡黄色浑浊；由于SO2过量，最终溶液中的溶质为NaHSO3，B符合题意；
C．装置D中Fe3＋被还原为Fe2＋，体现了SO2的还原性，反应后所得溶液为浅绿色，C符合题意；
D．装置A和装置B之间应添加一个安全瓶装置，起到防倒吸作用，D不符合题意；
故答案为：BC
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