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    第5章 第1节 第4课时 不同价态含硫物质的转化-高一化学同步讲与练(人教版必修第二册)

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    高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品第4课时课后测评

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    这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品第4课时课后测评,文件包含第5章第1节第4课时不同价态含硫物质的转化原卷版docx、第5章第1节第4课时不同价态含硫物质的转化解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。
    知识梳理
    一、根据物质的组成和性质分类
    一、自然界中硫的存在与转化
    1.硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素,组成生命体的蛋白质中含有硫元素。
    2.自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里,煤中也含有少量硫。
    3.自然界中化合态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。
    二、自然界中不同价态硫元素之间的转化
    大气中SO2主要有三个来源:化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下,大气中的SO2,一部分被绿色植物吸收;一部分则与大气中的水结合,经过一系列反应形成H2SO4,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用,动植物的遗体被微生物分解后,又能将硫元素释放到土壤或大气中,这样就形成一个完整的循环。
    三、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
    1.转化原理
    (1)硫元素常见价态及其转化关系
    eq \(S,\s\up6(-2)) eq \(S,\s\up6(0)) eq \(S,\s\up6(+4)) eq \(S,\s\up6(+6))
    (2)通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
    (3)低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂,高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。
    2.实验设计
    设计实验实现不同价态硫转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
    四、硫单质及其化合物之间的转化规律
    1.邻位价态原则
    当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如
    H2eq \(S,\s\up6(-2)) eq \(,\s\up11(O2不足),\s\d4(H2,△))eq \(S,\s\up6(0))eq \(,\s\up11(O2),\s\d4(H2S))eq \(S,\s\up6(+4))O2eq \(――→,\s\up7(O2))eq \(S,\s\up6(+6))O3
    2.相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
    3.归中规律:当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2===3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
    4.含硫物质的连续氧化规律
    硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up7(足量O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up7(O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4))
    典例分析
    题型一:含硫化合物之间的转化
    【典例1】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角度。请根据下图所示,回答下列问题:
    下列有关铁及其化合物的说法不正确的是( )
    A.X具有强还原性,Y既有氧化性又有还原性
    B.W的浓溶液与铜单质在加热条件可转化为Y
    C.将X与Y混合反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1
    D.W与Y在一定条件下可以发生氧化还原反应
    【答案】D
    【详解】A.X为H2S 硫元素处于最低价态,具有强还原性,Y为SO2 硫元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,A正确;
    B.W为硫酸,反应的化学方程为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,B正确;
    C.2H2S+SO2=3S↓+2H2O,H2S作还原剂,二氧化硫作氧化剂,S既是氧化产物又是还原产物,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1,C正确;
    D.W为硫酸,Y为二氧化硫,二者中的硫元素价态相邻,不能发生氧化还原反应,D错误;故选:D。
    【变式练】
    1.硫磺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,乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素,则它们正确的顺序是( )
    A.SO3 、H2SO4、H2SO3B.SO2、H2SO3、H2SO4
    C.SO3、H2SO3、H2SO4D.SO2、H2SO4、H2SO3
    【答案】B
    【详解】硫磺在空气中燃烧生成气体甲SO2,甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3,向乙H2SO3溶液中滴加溴水,乙溶液褪色变成丙H2SO4,则甲、乙、丙分别为SO2、H2SO3、H2SO4,答案B。
    2.下述转化关系正确的是( )
    A.CuCuOCu(OH)2CuCl2
    B.MgMgOMg(OH)2MgSO4
    C.CCO2H2CO3CaCO3
    D.SSO2H2SO4Na2SO4
    【答案】C
    【详解】A.CuO与H2O不反应,不能生成Cu(OH)2,A错误;
    B.MgO与H2O不反应,不能生成Mg(OH)2,B错误;
    C.C与O2反应生成CO2,CO2与H2O反应生成H2CO3,H2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3,C正确;
    D.S与O2反应生成SO2,SO2与H2O反应生成H2SO3,D错误;
    故选C。
    题型二:硫在自然界中的存在
    【典例2】硫元素在自然界中的循环如图所示,下列说法错误的是( )
    A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
    B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
    C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
    D.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气SO2污染的主要来源
    【答案】C
    【详解】A.蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N,某些蛋白质还含有P、S等元素,A正确;
    B.大多数硫化物和硫酸盐比较稳定,地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,B正确;
    C.硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2,不能直接得到SO3,SO2进一步氧化得到SO3,C错误;
    D.化石燃料、含硫矿物均含有硫元素,高温下与空气反应生成SO2,是大气SO2污染的主要来源,D正确;
    故选C。
    【变式练】
    1.下列说法错误的是( )
    A.单质硫呈淡黄色
    B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
    C.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
    D.单质硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
    【答案】C
    【详解】A.硫是一种淡黄色固体,故A正确;
    B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中,多为二氧化硫,矿泉水里含有硫酸盐,故B正确;
    C.硫的还原性较弱,硫与氧气反应只生成SO2,故C错误;
    D.硫为非极性分子,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故D正确;
    故选:C。
    2.电视剧《老中医》在卫视上映,并且引起广泛关注。刷中陈宝国所饰演的翁泉海为我们展示了中医中药的博大精深。中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是( )
    A.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,疏在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
    B.过量的硫与铁反应生成,表现了硫单质的氧化性
    C.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
    D.游离态的硫存在于岩层深处和海底的无氧环境中
    【答案】C
    【详解】A.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,疏在过量氧气中燃烧也生成二氧化硫,A错误;
    B.由于S的氧化性较弱,过量的硫与铁反应生成FeS,表现了硫单质的氧化性,B错误;
    C.硫易溶于二硫化碳,则可二硫化碳溶解除去硫,C正确;
    D.硫性质较活泼,在自然界中多以化合态存在,但在火山喷口附近和岩层深处存在硫单质即游离态的硫,D错误;故答案为:C。
    跟踪训练
    一、单选题
    1.暴露在空气中不易变质的物质是( )
    A.亚硫酸B.亚硫酸钠C.硫化氢水溶液D.硫黄
    【答案】D
    【详解】A.亚硫酸具有还原性,极易被氧气氧化成硫酸,暴露在空气中易变质,A错误;
    B.亚硫酸钠具有还原性,极易被氧气氧化成硫酸钠,暴露在空气中易变质,B错误;
    C.硫化氢水溶液具有还原性,极易被氧气氧化成硫单质,暴露在空气中易变质,C错误;
    D.硫黄较稳定,常温下在空气中不易被氧化,暴露在空气中不易变质,D正确;
    答案选D。
    2.下列反应中,调节反应物用量或浓度,不会改变反应产物的是( )
    A.硫在氧气中燃烧B.锌与硫酸反应
    C.二氧化硫通入澄清石灰水D.硫化氢在氧气中燃烧
    【答案】A
    【详解】A.硫在氧气中燃烧,无论氧气少量还是过量都只生成SO2,A项符合题意;
    B.Zn与稀硫酸反应生成ZnSO4和H2,Zn与浓硫酸反应生成ZnSO4、SO2和H2O,硫酸的浓度不同产物不同,B项不符合题意;
    C.少量SO2与澄清石灰水反应生成CaSO3和H2O,过量SO2与澄清石灰水反应生成Ca(HSO3)2,反应物用量不同产物不同,C项不符合题意;
    D.硫化氢在O2中不完全燃烧生成S和H2O,硫化氢在O2中完全燃烧生成SO2和H2O,反应物用量不同产物不同,D项不符合题意;
    答案选A。
    3.油画上使用的白色颜料经一段时间后会变为黑色的PbS(硫化铅),使颜料恢复白色的方法是蘸涂双氧水,发生反应的化学方程式为:PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O,此反应中Pb元素、H元素的化合价不变,O元素的化合价变化为:-l→-2,则S元素的化合价变化为( )
    A.+2→+4B.+2→+6C.-2→+4D.-2→+6
    【答案】D
    【详解】铅元素的化合价反应前后没变都是+2价,设反应前硫元素的化合价为x,则(+2)+x=0,x=-2,反应前硫元素的化合价为-2价;设反应后硫元素的化合价为y,则(+2)+y+(-2)×4=0,y=+6,反应后硫元素的化合价变为+6价。硫元素化合价从-2价变为+6价,故答案选D。
    4.分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,不能使溶液变浑浊的是( )
    A.O2B.SO2C.Cl2D.CO2
    【答案】D
    【详解】A.氧气将硫离子氧化生成单质硫,出现淡黄色浑浊,A不符合题意;
    B.SO2有弱氧化性,与Na2S发生氧化还原反应如下:SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O出现淡黄色浑浊,,B不符合题意;
    C.氯气具有氧化性,与Na2S发生氧化还原反应如下:,出现淡黄色浑浊,C不符合题意;
    D.碳酸酸性强于氢硫酸,二氧化碳通入稀Na2S溶液中生成氢硫酸和碳酸氢钠,但是无浑浊,D符合题意;
    答案为:D。
    5.研究发现,空气中少量的能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:



    在上述过程中的作用,与在下述变化中的作用相似的是( )
    A.潮湿的氯气通过盛有浓的洗气瓶B.硫化氢通入浓
    C.浓滴在pH试纸上D.清洗镀件表面氧化物
    【答案】B
    【详解】A.潮湿的氯气通过盛有浓硫酸的洗气瓶,是利用了浓硫酸的吸水性,故A错误;
    B.浓硫酸和硫化氢反应生成二氧化硫气体,浓硫酸作氧化剂,与①中NO2的作用一样,故B正确;
    C.浓滴在pH试纸上、试纸脱水碳化变黑,利用了浓硫酸的脱水性,故C错误;
    D.清洗镀件表面氧化物时反应生成盐和水,体现了硫酸的酸性,故D错误;
    故答案选B。
    6.由单质到盐的转化关系,下列转化关系正确的是( )
    A.NaNa2ONaOHNa2CO3
    B.MgMgOMgCl2MgSO4
    C.CCOH2CO3CaCO3
    D.SSO3H2SO4 Na2SO4
    【答案】A
    【详解】A.常温下,钠能够与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,各步转化关系均正确,A项正确;
    B.镁能够在氧气中燃烧生成氧化镁,氧化镁溶于盐酸生成氯化镁,但氯化镁与硫酸钠不能发生复分解反应,MgCl2MgSO4转化关系不正确,B项错误;
    C.当氧气不充足的时候,碳与氧气燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与水反应不能生成碳酸,此步转化错误,碳酸与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,C项错误;
    D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与氧化钠反应生成亚硫酸钠,D项错误;故答案为A。
    7.下列有关硫单质性质的叙述中,正确的是( )
    A.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
    B.自然界中在富氧环境中的含硫化合物,硫通常显+4价或+6价
    C.硫燃烧时,硫过量时燃烧的产物是SO2,氧气过量时燃烧的产物是SO3
    D.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物也是SO2
    【答案】D
    【详解】A.硫单质为零价,是中间价态,与金属反应时显氧化性;硫与非金属性比它强的非金属(如氧、氯、氟等)反应时,硫是还原剂,A错误;
    B.+4价硫有还原性,且还原性较强,在富氧环境中容易被氧化成+6价,故在自然界中主要以+6价存在,B错误;
    C.硫在过量氧气中燃烧也只生成二氧化硫,C错误;
    D.硫在空气中或者纯氧中的燃烧产物只能是SO2,D正确;
    故选D。
    8.下列关于硫的叙述中不正确的是( )
    A.硫是一种难溶于水的黄色固体
    B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
    C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
    D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
    【答案】C
    【详解】A.硫俗称硫黄,是一种黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质,A正确;
    B.硫在自然界中能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)的形式存在,B正确;
    C.硫在自然界中能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层) 的形式存在,C错误;
    D.硫的燃烧产物二氧化硫会造成酸雨,是大气污染物之一,D正确;
    故选:C。
    9.硫单质能与许多金属单质和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,残留的硫可用二硫化碳洗涤
    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体现氧化性
    D.硫元素广泛存在于自然界中,火山口附近的环境中硫元素只以游离态形式存在
    【答案】A
    【详解】A.硫蒸气与红热的铁丝反应产生FeS,残留的硫易溶于CS2,因此可用二硫化碳洗涤未反应的硫单质,A正确;
    B.S单质氧化性比较弱,硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的Cu2S固体,B错误;
    C.硫单质与氧气反应时,硫单质体现还原性;在与H2反应产生H2S时表现氧化性,C错误;
    D.火山口附近的环境中存在化合态的硫,D错误;
    故合理选项是A。
    10.关于硫及含硫化合物的说法中,正确的是( )
    A.硫的化学性质比较活泼,自然界中不能以游离态存在
    B.在加热条件下,铜和浓硫酸反应生成了蓝色的硫酸铜溶液和能使品红褪色的气体
    C.食品中添加适量可以起到漂白、防腐等作用
    D.自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在,硫酸钙常以石膏()的形式存在
    【答案】C
    【详解】A.硫在自然界中可以游离态存在,火山口附近的硫为游离态,A错误;
    B.铜和浓硫酸反应中的硫酸为浓硫酸,故观察不到蓝色,应将混合液加入到水中,才能观察到蓝色的硫酸铜溶液,B错误;
    C.二氧化硫有漂白性、还原性和毒性,在食品制造过程中,若添加适量的二氧化硫,可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用,能够防止食品变质,保持一定的品质,但过量添加对人体健康有害,必须严格控制用量,C正确;
    D.硫酸钙常以石膏()的形式存在,D错误;答案选C。
    11.关于反应H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O所涉及的物质,下列说法错误的是( )
    A.浓H2SO4能与SO2发生氧化还原反应B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
    C.浓硫酸与铜在常温下反应生成SO2D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物
    【答案】A
    【详解】A.反应中元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故A错误;
    B. Na2SO3具有还原性,容易被空气中的O2氧化为 Na2SO4,故B正确;
    C. 浓硫酸具有强氧化性与铜在常温下反应生成SO2,故C正确;
    D. SO2能和水反应生成H2SO3,是导致酸雨的主要有害污染物,故D正确;
    选A。
    12.在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验,产物又进行了系列实验,流程如下。下列说法正确的是( )
    A.气体A和D含有同一物质,且均为氧化产物
    B.硫元素一共参加了2个氧化还原反应
    C.沉淀F为黄色单质
    D.若固体B中加浓硫酸,发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
    【答案】C
    【详解】A.由以上分析可知,气体A中是氧化产物,气体D中是还原产物,A错误;
    B.由以上分析可知,铁粉和硫粉反应生成,S和反应生成,和(浓)反应生成S、和,反应中S元素化合价都发生改变,故硫元素一共参加了3个氧化还原反应,B错误;
    C.沉淀F是S,是黄色沉淀,C正确;
    D.固体B为,和浓硫酸反应生成、S、和,其中被氧化的元素为和S,被还原的元素为S,故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素,D错误;故选C。
    二、综合题
    13.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
    (1)的结构与过氧化钠相似,则的电子式为_______。
    (2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S,该反应的离子方程式为_______。
    (3)焦亚硫酸钠()是一种食品抗氧化剂,易溶于水。其中硫元素的化合价为_______价。向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠,可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为_______。
    (4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下:
    a. 溶液;b. 浓硫酸;c. 溶液;d. 稀硫酸;e. 酸性溶液;f.品红溶液;g.铜片。
    ①实验Ⅰ选择的试剂是a和_______(填标号)。
    ②实验Ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,写出该转化反应的离子方程式:_______。
    ③实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是_______,证明实现该转化的现象是_______。
    【答案】(1)
    (2)
    (3) +4
    (4) e 品红溶液褪色,溶液颜色逐渐变蓝
    【解析】(1)为离子化合物,两个S原子间形成一对共用电子,故电子式为;
    (2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S,反应的离子方程式为;
    (3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中,钠元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,依据化合物中化合价的代数和为0,可计算得到硫元素的化合价为+4;向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,Na2S2O5被氧气氧化得到硫酸钠和硫酸,反应的离子方程式为;
    (4)①实验I是+4价硫变化为+6价硫,被氧化,失去电子,选择的试剂是a.Na2SO3溶液和氧化剂e.酸性KMnO4溶液;
    ②实验II选择a.Na2SO3、c.Na2S溶液、d.稀硫酸试剂,在酸性溶液中,硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫,实现了+4价或-2硫元素转化为0价硫的过程,反应的离子方程式为;
    ③实验III中b.浓硫酸g.铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式,二氧化硫能使f.品红溶液褪色,证明实现转化的现象是:品红溶液褪色,溶液颜色逐渐变蓝。
    14.以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体FeSO4·7H2O的工艺流程如下:
    (1)硫铁矿的主要成分FeS2中铁元素化合价为_______,焙烧产物之一的Fe2O3,俗称_______。
    (2)“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式_______。
    (3)烟气中的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式_______。
    (4)写出检验滤液中阴离子的方法_______。
    (5)铁粉还原过滤,滤渣主要成分是_______(写化学式)。
    (6)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杄菌(T.f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示:
    已知总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O=2SO+15Fe2++16H+。写出过程Ⅱ反应的离子方程式_______。
    【答案】(1) +2 铁红
    (2)
    (3)
    (4)取少量溶液于试管中,先加稀盐酸,再加溶液,有白色沉淀生成,证明含有硫酸根离子
    (5)、、
    (6)
    【详解】(1)FeS2中S为-1价,根据化合物中化合价代数和为0可知Fe的价态应为+2;Fe2O3俗称铁红,故答案为:+2;铁红;
    (2)矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应生成硫酸铁和水,离子方程式;故答案为:;
    (3)二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为:,故答案为:;
    (4)由上述分析可知,滤液为FeSO4溶液,含有的阴离子为硫酸根,检验方法为:取少量溶液于试管中,先加稀盐酸,再加溶液,有白色沉淀生成,证明含有硫酸根离子,故答案为:取少量溶液于试管中,先加稀盐酸,再加溶液,有白色沉淀生成,证明含有硫酸根离子;
    (5)加入过量铁粉, Cu2+被还原生成单质Cu, 不与酸反应,所以滤渣为、、,故答案为:、、;
    (6)根据题给信息知,过程Ⅱ的反应为Fe3+与反应生成和氢离子、Fe2+,根据原子守恒分析反应物中有水参加,根据电子转移守恒及电荷守恒配平得反应为:;故答案为:。
    15.Na2S2O4俗称保险粉,常用作纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
    资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
    Ⅰ.制备Na2S2O4(加热等辅助仪器略去)
    (1)仪器①的名称是______________。
    (2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应:Zn+2SO2ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35 ℃下反应生成Na2S2O4,该步反应化学方程式为_______________________________。
    (3)B装置反应前,先进行的实验操作是________________________________。
    反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。
    Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
    (4)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是______________。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)
    【答案】(1)圆底烧瓶
    (2)ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2↓
    (3)打开A中分液漏斗下活塞,使硫酸与亚硫酸钠先反应产生SO2,排出装置中的空气
    (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质
    【详解】(1)仪器①的名称是圆底烧瓶,故答案为圆底烧瓶。
    (2)28~35℃下反应生成的ZnS2O4与NaOH溶液反应,反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀,反应的化学方程式为ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2,故答案为ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2。
    (3)由于Na2S2O4具有极强的还原性,易被空气氧化,所以B装置反应前应排尽装置中的空气,防止氧气干扰实验,故答案为排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化)。
    (4)由于固体中含有的Na2SO3、Na2S2O3会干扰Na2SO4的检验,应先加入足量的稀盐酸,排除Na2SO3、Na2S2O3的干扰,再加入BaCl2溶液,检验是否存在Na2SO4,故答案为取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。
    预期转化
    选择试剂
    实验操作和现象
    实验结论
    H2eq \(S,\s\up6(-2))→eq \(S,\s\up6(0))
    二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
    将H2S和SO2通入水中,生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)
    SO2与H2S反应生成单质硫
    eq \(S,\s\up6(+4))O2→eq \(S,\s\up6(0))
    eq \(S,\s\up6(+4))O2→
    H2eq \(S,\s\up6(+6))O4
    二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
    将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀
    二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SOeq \\al(2-,4)
    H2SO4→
    SO2
    浓硫酸、铜片
    加热铜片和浓硫酸的混合物,有刺激性气味气体生成
    浓硫酸被金属铜还原为SO2
    实验序号
    预期转化
    选择试剂(填标号)
    证明实现转化的现象


    a、c、d
    淡黄色沉淀

    b、g、f

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