苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 硫及其化合物的相互转化同步训练题

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.下列说法不正确的是(　　)

A.硫是一种淡黄色的难溶于水的晶体

B.硫的化合物常存在于火山喷出物中和化石燃料中

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

2.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

A.Cu2S B.SO3   C.FeS D.H2S

3.11.2 g铁粉与2.2 g硫粉均匀混合,在密闭容器中加热,冷却后加入足量盐酸,在标准状况下收集到气体的体积是(　　)

A.11.2 L B.5.6 L C.4.48 L D.2.24 L

4.下列关于硫的叙述中,正确的是(　　)

A.附着在试管内壁的硫,可以用水洗涤

B.与Cu、Fe、O2等物质反应,S作氧化剂

C.硫燃烧生成SO3,可以制硫酸

D.S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS

5.下列关于硫的叙述正确的是(　　)

A.硫元素的非金属性较强,主要以化合态形式存在于自然界中

B.SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀

C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂

D.3.2 g硫与6.4 g铜反应能得到9.6 g纯净物

题组二　硫和含硫化合物的相互转化

6.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作脱氯剂,它和氯气反应,可将氯气完全转化为Cl-,从而消除氯气对环境的污染,则在该反应中S2不可能转化为(　　)

①S2-  ②S ③SO2   ④S

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④

7.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得B的溶液,向溶液中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C的溶液里加Na2S产生气体D,把D通入B的溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别是(　　)

A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S

B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S

C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3

D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3

8.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫黄,其反应为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

题组三　氧化还原反应方程式的配平及相关计算

9.已知在碱性溶液中可发生如下反应:Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。则有关叙述不正确的是(　　)

A.已知Fe中Fe的化合价是+6价,则n=2

B.每产生1 mol Cl-,转移2 mol电子

C.若n=2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3

D.Fe具有强氧化性,一般其还原产物为Fe3+,故Fe可用作新型自来水的消毒剂和净水剂

10.工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。下列说法不正确的是(　　)

A.该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1

B.该反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量最佳比是1∶2

C.每生成1 mol Na2S2O3转移4 mol电子

D.Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物

11.(2019福建泉州高一下第一次月考)一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)为0.1 mol/L。下列叙述不正确的是(　　)

A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4

B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1

C.反应中共消耗97.5 g Zn

D.反应中共转移3 mol电子

12.储氢碳纳米管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。

(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式:

　C+　　　　　+　H2SO4　　　　　+　　　　　+　Cr2(SO4)3+　H2O。 

(2)上述反应中氧化剂是　　　　　(填化学式),被氧化的元素是　　　　　(填元素符号)。 

(3)H2SO4在上述反应中表现的性质是　　　　　　(填字母)。 

A.氧化性 B.氧化性和酸性

C.酸性 D.还原性和酸性

能力提升练　　　　　　　　　　　　　　　　　　

题组一　硫及含硫化合物的相互转化

1.(2020广东汕头金山中学高一上期末,)用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是(　　)

A.若A为浓盐酸,B为Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3>H2SiO3

B.若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛有石蕊试液,则C中溶液一直呈红色

C.若A为浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊

D.D起干燥气体的作用

2.(2020北京昌平高一上期末,)某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。

任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现S(+6)→S(+4)的转化。

试剂:①浓H2SO4　②稀H2SO4　③酸性KMnO4溶液　④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品红溶液

(1)写出实现转化的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

任务Ⅱ.实现硫元素在0、+2、+4价之间的转化。

查阅资料:+2价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应。

SO2Na2SO3溶液Na2O3X

(3)①中加入的物质是　　　　　　,该转化利用的是SO2　　　　　　　的性质。 

(4)写出③的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组二　关于氧化还原反应方程式的配平及相关计算

3.(2020宁夏银川第二中学高一上期末,)将足量的铜片与100 mL 18 mol/L浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是(　　)

A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性

B.反应结束后两种反应物均有剩余

C.被还原的硫酸的物质的量为 mol

D.参加反应的Cu的物质的量为0.9 mol

4.(2020吉林实验中学高一上期中,)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、S、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,转移的电子的物质的量为3 mol

5.(2020黑龙江哈尔滨第六中学高一上期末,)已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2,32.5 g的锌与50 mL 18.4 mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL,测得溶液中氢离子的浓度为 0.08 mol/L。

(1)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是　　　　　。 

(2)气体的成分是　　　　　　,V=　　　　。 

(3)反应过程中转移的电子的物质的量是　　　　。 

6.(2020山东潍坊高一上期末,)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是葡萄酒中常用的抗氧化剂。一种以硫黄为原料制取Na2S2O5的生产工艺如下:

已知:结晶脱水时发生的反应为2NaHSO3Na2S2O5+H2O

回答下列问题:

(1)Na2S2O5中硫元素的化合价为　　　　　　价。 

(2)焚烧炉中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)反应器中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)葡萄酒酿造过程中添加Na2S2O5会释放出一种有刺激性气味的气体,该气体是一种食品添加剂。实验室中检验该气体的常用试剂是　　　　　　　　。 

(5)废水中的硫单质(S8)能与碱反应,化学方程式为3S8+48KOH16K2S+8K2SO3+24H2O,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　硫在空气和纯氧中燃烧都生成SO2,SO2在催化剂存在且加热条件下与O2反应生成SO3,D项错误。

2.B　S与Cu、Fe化合,分别生成Cu2S、FeS,S与O2直接化合只能生成SO2,S与H2化合生成H2S。

3.C　加热发生反应:Fe+SFeS,加入盐酸发生反应:FeS+2HClFeCl2+H2S↑,Fe与盐酸发生反应:Fe+2HClFeCl2+H2↑。由于盐酸是足量的,生成的气体无论是H2S,还是H2S和H2的混合气体,其物质的量与原混合物中铁的物质的量相等,与硫粉的物质的量无关。则V=22.4 L·mol-1×=4.48 L。

4.D　硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此附着在试管内壁的硫,不可以用水洗涤,A项错误;与O2反应,S作还原剂,B项错误;硫燃烧生成SO2,C项错误;S的氧化性弱,S与Cu反应生成Cu2S,D项正确。

5.A　硫元素的非金属性较强,易形成硫化物或硫酸盐,因此硫在自然界中主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,A项正确;SO2不与BaCl2溶液反应,B项错误;硫单质与金属反应时作氧化剂,与非金属性比它强的非金属反应时作还原剂,C项错误;Cu与S反应的化学方程式为2Cu+SCu2S,3.2 g硫和6.4 g铜的物质的量之比为1∶1,说明硫过量,可知1.6 g S和6.4 g Cu恰好完全反应,还有1.6 g S未反应,得到的物质是S和Cu2S的混合物,D项错误。

6.B　Na2S2O3中S元素的化合价为+2价,Na2S2O3和Cl2反应,可将Cl2完全转化为Cl-,说明反应中Cl2被还原,则Na2S2O3被氧化,S元素的化合价应升高,S2不可能转化为S2-和S,B项正确。

7.B　硫在空气中燃烧生成气体A,A是SO2;把A溶于水得B的溶液,B是H2SO3,向溶液中滴加溴水,溴水褪色,H2SO3被氧化为H2SO4,C是H2SO4,在C的溶液里加Na2S发生复分解反应产生气体D,D是H2S;把D通入B的溶液得浅黄色沉淀E,E是单质S。

8.D　在该反应中,一部分S元素化合价降低生成了Na2S,表现氧化性,一部分S元素化合价升高生成了Na2SO3,表现还原性。

9.C　已知Fe中Fe的化合价是+6价,可知n=2,故A正确;反应中Cl元素的化合价从+1价降低到-1价,则每产生1 mol Cl-,转移2 mol电子,故B正确;Fe元素的化合价由+3价升高到+6价,Fe(OH)3作还原剂,Cl元素的化合价从+1价降低到-1价,ClO-作氧化剂,若n=2,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误;Fe具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物为Fe3+时,Fe3+可与水反应生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体,故Fe可用作新型自来水的消毒剂和净水剂,故D正确。

10.C　由题意可知反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,反应中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,A项正确;根据上述分析,Na2CO3和Na2S的物质的量最佳比是1∶2,B项正确;2Na2S~3Na2S2O3,则每生成1 mol Na2S2O3,转移 mol电子,C项错误;由化学方程式中S元素的化合价变化可知,硫元素既被氧化又被还原,Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物,D项正确。

11.B　生成气体的物质的量为=1.5 mol,剩余硫酸的物质的量为×1 L×0.1 mol/L=0.05 mol,参加反应的硫酸的物质的量为0.1 L×18.5 mol/L-0.05 mol=1.8 mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x mol SO2,y mol H2,则:

Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O

x　　2x　　　　　　　　　x

Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑

y　　y　　　　　　　　　y

解得x=0.3,y=1.2。

由以上计算可知,反应中共消耗1.8 mol H2SO4,A项正确;气体甲为SO2和H2的混合物,且V(SO2)∶V(H2)=1∶4,B项错误;反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g/mol=97.5 g,C项正确;在反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O中,生成0.3 mol二氧化硫时,转移电子的物质的量为0.6 mol,反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑中,生成1.2 mol氢气时,转移2.4 mol电子,所以反应中共转移3 mol电子,D项正确。

12.答案　(1)3　2　K2Cr2O7　8　3　CO2↑　2　K2SO4　2　8

(2)K2Cr2O7　C

(3)C

解析　综合所给物质的化合价和反应的化学方程式可知,该反应中氧化剂为K2Cr2O7,还原产物为Cr2(SO4)3,还原剂为C,氧化产物为CO2。根据得失电子守恒,配平化学方程式:3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。H2SO4在反应中只表现酸性。

能力提升练

1.C　浓盐酸挥发,HCl在C中也能与Na2SiO3反应生成白色沉淀,则无法证明H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,A项错误;A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,HClO有漂白性,故C中紫色石蕊试液先变红色,后褪色,B项错误;A为浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则SO2与Na2S溶液反应有淡黄色固体S生成,可观察到C中溶液变浑浊,C项正确;D可以起到防止溶液倒吸的作用,D项错误。

2.答案　(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色

(3)NaOH溶液　酸性氧化物

(4)2H++S2S↓+SO2↑+H2O

解析　(1)由题意知实现该转化的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)要证明实现了该转化,只需要证明产生了二氧化硫,结合二氧化硫的漂白性,可将反应后产生的气体通入品红溶液中,若溶液褪色,即实现了该转化。(3)二氧化硫转变为亚硫酸钠的过程中硫元素化合价没有发生变化,完成该转化体现二氧化硫酸性氧化物的性质,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和H2O。(4)根据题干信息,+2价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应,即发生歧化反应,+2价的硫元素化合价既升高又降低,结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析可得X中硫元素的化合价应低于+2价,则X为硫单质,③的离子方程式为2H++S2S↓+SO2↑+H2O。

3.D　浓硫酸中n(H2SO4)=0.1 L×18 mol/L=1.8 mol,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。由此分析得,该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性,A项正确;反应结束后铜有剩余,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,则硫酸也有剩余,B项正确;由A中化学方程式可知,被还原的硫酸的物质的量为 mol,C项正确;随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,因此,被还原的硫酸的物质的量应小于0.9 mol,则参加反应的Cu的物质的量小于0.9 mol,D项错误。

4.C　S与氢氧根离子反应的方程式为3S+6OH-2S2-+S+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,反应物微粒是S、OH-,A项错误;该反应不能在酸性条件下进行,B项错误;化合价降低的S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项正确;反应中3 mol S 转移4 mol电子,则2 mol S参加反应时,转移的电子的物质的量为 mol,D项错误。

5.答案　(1)0.9 mol

(2)二氧化硫和氢气　11.2

(3)1 mol

解析　(1)Zn的物质的量为=0.5 mol,原硫酸的物质的量为0.05 L×18.4 mol/L=0.92 mol;反应后,氢离子浓度为0.08 mol/L,则此时硫酸的浓度为0.04 mol/L;反应后硫酸的物质的量为0.04 mol/L×0.5 L=0.02 mol;则反应消耗的硫酸的物质的量为0.92 mol-0.02 mol=0.9 mol。

(2)假设生成二氧化硫的物质的量为x,生成氢气的物质的量为y,根据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑可得:

解得

则生成气体的体积为(0.4+0.1) mol×22.4 L/mol=11.2 L。

(3)反应共消耗Zn的物质的量为0.5 mol,反应中Zn被氧化为Zn2+,故反应过程中转移的电子的物质的量是1 mol。

6.答案　(1)+4

(2)S+O2SO2

(3)2H2SO3+C2HS+CO2↑+H2O

(4)品红溶液

(5)2∶1

解析　(1)钠元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,则硫元素化合价是+4价。

(2)焚烧炉里实际是硫在空气中燃烧:S+O2SO2。

(3)根据分析,反应器中实际上是亚硫酸和Na2CO3的反应:2H2SO3+C2HS+CO2↑+H2O。

(4)有刺激性气味的气体是SO2,实验室中可用品红溶液来检验SO2,若能使品红溶液褪色且加热后能恢复原来的颜色,即可证明是SO2。

(5)根据题给方程式可知,3个S8分子参加反应时,有16个硫原子的化合价从0价降低到-2价,有8个硫原子的化合价从0价升高到+4价,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为16∶8=2∶1。