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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课时作业
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化课时作业，共9页。试卷主要包含了自然界的硫循环过程如下图所示，5 ml Fe23等内容，欢迎下载使用。
1.自然界的硫循环过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.自然界的硫循环过程涉及氧化还原反应
B.土壤或水体中的S部分来自降水
C.火山喷发不会增加大气中SO2的含量
D.含硫有机物和含硫无机物可相互转化
2.(2023·江苏南京高一期中)辉铜矿(主要成分为Cu2S)可作为工业制硫酸的原料,煅烧辉铜矿时可发生反应:Cu2S+O22Cu+SO2。SO2直接排放会造成环境污染,可将其转化,或用石灰乳、H2S等物质进行回收再利用。硫及其化合物的转化具有重要作用,下列说法不正确的是( )
A.石灰乳吸收SO2可生成CaSO3
B.硫黄在足量氧气中燃烧的产物是SO3
C.用SO2水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4
D.煅烧辉铜矿时,每消耗1 ml O2,反应共转移6 ml电子
3.(2023·山东滕州高一期末)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维度。下图为硫元素及其部分化合物的“价—类”二维图。下列说法错误的是( )
A.c能使紫色石蕊溶液变红
B.b在纯氧气中点燃可生成d
C.g既具有氧化性也具有还原性
D.e到f的转化过程中,溶液的pH减小
4.(2023·江苏南通高一期中)利用H2S废气制取单质硫的常见途径有:①用O2将部分H2S氧化为SO2,SO2与剩余H2S反应得到硫单质,总反应为2H2S+O22S+2H2O;②用ZnO与H2S反应生成ZnS,再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得ZnSO4溶液和单质硫。下列关于SO2的说法正确的是( )
A.SO2与H2S反应体现SO2的还原性
B.H2S的稳定性比H2O的强
C.途径①中,每回收16 g硫,转移电子为2 ml
D.途径②中每回收16 g硫,理论消耗0.5 ml Fe2(SO4)3
5.(2023·北京东城区高一期末)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.操作①④均为过滤
B.步骤②中发生了置换反应
C.步骤③发生的反应为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
D.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
6.部分含硫物质的类别与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.物质a是一种有臭鸡蛋气味的气体
B.气体a、c均可用e的浓溶液干燥
C.盐g与盐f也可能发生反应
D.d的溶液久置于空气中会生成e
7.(2023·江苏无锡高一期中)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧直接生成Y
B.X、Y、Z均属于电解质
C.X与H2S的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质直接化合生成
8.硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图所示。下列分析不正确的是( )
A.①中的现象说明浓硫酸具有氧化性
B.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
C.②中试管口出现白雾是由HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸表现酸性
关键能力提升练
9.(2023·江苏徐州阶段练习)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。硫元素的各种价态与物质类别的对应关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Y为SO2,具有漂白性可以使品红溶液褪色
B.W的浓溶液与铜单质在加热条件下可发生化学反应
C.将X与SO2混合,可生成淡黄色固体
D.Z在空气中较稳定,不易被氧化
10.(2023·山东省实验中学高一期末)Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。已知向浓氨水中加入强碱固体可产生易溶于水的NH3,利用如图装置可以探究SO2与BaCl2溶液反应生成沉淀的条件,下列判断错误的是( )
A.e、f两管中的试剂不可以是MnO2固体和浓盐酸
B.e、f两管中的试剂可以分别是NaOH固体和浓氨水
C.为了使气体充分反应,c、d两导管均要插入液面下
D.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,也可连接尾气处理装置
11.(2023·江苏句容高一期末)如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是( )
A.反应①说明SO2具有氧化性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=3∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
12.已知H2SiO3难溶于水,且其酸性比H2CO3弱,根据如图装置完成系列实验(加热装置省略),下列说法不正确的是( )
A.NaOH溶液可以吸收尾气,防止污染空气
B.BaCl2溶液中会出现白色沉淀BaSO3
C.H2S溶液中会出现淡黄色沉淀,体现SO2的氧化性
D.为验证碳、硅两种元素非金属性的强弱,A中的试剂可以是酸性KMnO4溶液
13.(2023·北京昌平区高一期末)某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
(1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是 。
(2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了的转化,设计实验证明实现了该转化,实验操作及现象是
。
(3)实验Ⅲ试管A中反应的化学方程式为
。
①若B中为紫色石蕊溶液,现象为 。
②若B为Na2S溶液,观察到出现淡黄色的固体,写出反应的离子方程式:
。
③若B为新制氯水,观察到氯水褪色,推测试管A中反应时硫元素的化合价变化为由 价转化为 价;为证实产物中氯元素的存在形式,某同学设计实验:向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出结论:氯水与含硫物质反应时转化为Cl-。该方案是否合理 (填“合理”或者“不合理”),请说明理由(写出2条): ,
。
14.硫及其化合物是重要的化工原料,某学习小组对某些硫的化合物的性质和制备进行如下实验探究:
探究实验一:将一定量的浓硫酸与足量Zn置于装置A中充分反应,对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题:
(1)气体X中除水蒸气之外,还可能有的气体是 。
(2)B中的试剂可能是 ,B、C之间酸性KMnO4溶液的作用是 。
(3)D、E装置用于证明气体X中的另一种组分,按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是 、 。
探究实验二:制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
(4)制取Na2S2O3(装置如下图,夹持装置省略)。
①装置N中生成Na2S2O3的同时也生成CO2,该反应的离子方程式为
。
②除搅拌和使用多孔球泡外,再写出一种可以提高N中吸收SO2效率的方法:
。
(5)探究Na2S2O3的性质(反应均在溶液中进行),请填空:
分层作业3 不同价态含硫物质的转化
1.C 解析 自然界的硫循环过程中硫的化合价发生改变,故涉及氧化还原反应,A正确;土壤或水体中的S部分来自降水,B正确;火山喷发的气体中含有二氧化硫,会增加大气中SO2的含量,C错误;根据示意图可判断,含硫有机物和含硫无机物可相互转化,D正确。
2.B 解析 SO2是酸性氧化物,能与碱反应生成亚硫酸盐和水,石灰乳吸收SO2可生成CaSO3,A正确;硫黄在足量氧气中燃烧的产物是SO2,B错误;用SO2水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4:SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,C正确;煅烧辉铜矿时,发生反应:Cu2S+O22Cu+SO2,铜元素由+1价降为0价,氧元素由0价降为-2价,硫元素由-2价升高为+4价,所以每消耗1mlO2,反应共转移6ml电子,D正确。
3.B 解析 c是SO2,SO2与水反应生成H2SO3,可使紫色石蕊溶液变红,A正确;b是S,d是SO3,S在纯氧中点燃生成SO2,B错误;g是亚硫酸盐,S元素显+4价,处于中间价态,故既具有氧化性也具有还原性,C正确;e是H2SO3,f是H2SO4,前者是弱酸,后者是强酸,故转化过程中,溶液的酸性增强,pH减小,D正确。
4.D 解析 SO2与H2S反应生成S和H2O,SO2做氧化剂,体现其氧化性,A错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,则气态氢化物稳定性减弱,H2S的稳定性弱于H2O,B错误;根据总反应2H2S+O22S+2H2O可知,每回收16g硫,转移电子为1ml,C错误;根据反应Fe2(SO4)3+ZnSS↓+2FeSO4+ZnSO4可知,途径②中每回收16g硫,理论消耗0.5mlFe2(SO4)3,D正确。
5.C 解析 操作①是溶解、过滤,操作④从NaHSO3溶液与NaOH反应后的溶液中获得Na2SO3粗品,涉及蒸发浓缩、冷却结晶和过滤等操作,A错误;步骤②中Na2CO3溶液吸收SO2,没有单质参加和生成,故不是置换反应,B错误;步骤③中NaHSO3溶液与NaOH反应生成Na2SO3和H2O,C正确;步骤④操作中Na2SO3可能被空气中的O2氧化为Na2SO4,故亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D错误。
6.B 解析 由图可知,a、b、c、d、e、f、g代表的物质分别为H2S、S、SO2、H2SO3、H2SO4、亚硫酸盐、硫酸盐。a是H2S,是一种有臭鸡蛋气味的气体,A正确;H2S具有较强的还原性,可与浓硫酸发生氧化还原反应,故不能用浓硫酸干燥H2S,B错误;若g为NaHSO4,f为Na2SO3,两者可以发生反应,C正确;d是H2SO3,久置于空气中被O2氧化生成H2SO4,D正确。
7.C 解析 硫在氧气中燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,A错误;X为SO2,本身不能电离出离子而导电,属于非电解质,B错误;SO2与H2S发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,SO2是氧化剂,H2S是还原剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,C正确;单质硫与铜反应生成硫化亚铜,不能由相应的单质直接合成CuS,D错误。
8.C 解析 红棕色气体为溴蒸气,即浓硫酸将Br-氧化为Br2,表现出氧化性,A正确;反应②管口出现白雾是HCl溶于水形成的小液滴,Cl-没有被氧化,对比①和②可知,Br-的还原性强于Cl-,B正确;反应②利用高沸点酸制取低沸点酸,故不能得出二者酸性强弱,C错误;反应③的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,发生的是复分解反应,浓硫酸表现酸性,生成弱酸,D正确。
9.D 解析 根据题意可知,X是H2S,Y是SO2,W是H2SO4,Z是亚硫酸盐。Y为SO2,SO2具有漂白性可以使品红溶液褪色,A正确;浓硫酸与铜单质在加热条件下可发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,B正确;H2S与SO2反应可生成淡黄色沉淀(S)和水,C正确;Z是Na2SO3,在空气中易被氧化为Na2SO4,D错误。
10.C 解析 若e、f两管中的试剂分别是MnO2固体和浓盐酸,二者在常温下不发生反应,不能完成实验探究,A正确;若e、f两管中的试剂分别是浓氨水和NaOH固体,二者混合发生反应产生氨气,NH3和SO2在溶液中反应生成S和N,B正确;若乙中产生氨气,氨气极易溶于水,易发生倒吸,为防止倒吸,d导管不能插入BaCl2溶液中,C错误;玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,也可连接尾气处理装置,D正确。
11.D 解析 反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,SO2体现还原性,A错误;根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④不是氧化还原反应,C错误;利用反应②④,可以吸收SO2并回收利用,D正确。
12.B 解析 浓硫酸和铜在加热条件下反应可生成二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,二氧化硫与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,NaOH溶液可以吸收尾气防止污染空气,A正确;SO2溶于水生成的亚硫酸的酸性较盐酸弱,不能与BaCl2发生反应,BaCl2溶液中不会出现白色沉淀,B错误;二氧化硫中硫元素的化合价是+4价,有氧化性,二氧化硫气体与H2S溶液在常温下反应生成淡黄色固体硫(单质)和水,体现SO2的氧化性,C正确;二氧化硫具有还原性,当A中KMnO4溶液没有褪色,说明二氧化硫已经被完全除尽,避免了二氧化硫和可溶性硅酸盐反应,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸与可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀,说明碳酸能制取硅酸,能证明碳酸酸性强于硅酸,D正确。
13.答案 (1)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化
(2)将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,并且在加热之后溶液又变成红色
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
①溶液变红 ②SO2+4H++2S2-3S↓+2H2O
③+6 +4 不合理 氯水中本身含Cl- 氯水中含有HClO,HClO分解产生Cl-
解析 (3)实验Ⅲ试管A中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
①将SO2通入紫色石蕊溶液中,SO2与水反应生成H2SO3,溶液呈酸性,紫色石蕊溶液会变红;②若B为Na2S溶液,观察到出现淡黄色的固体,说明有硫单质生成,反应的离子方程式为SO2+4H++2S2-3S↓+2H2O;③若B为新制氯水,观察到氯水褪色,说明SO2有还原性,氯水具有氧化性,所以试管A中反应时硫元素的化合价由+6价转化为+4价;为证实产物中氯元素的存在形式,向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,不能由此得出结论:氯水与含硫物质反应时转化为Cl-。因为氯水中本身含Cl-,而且氯水中含有HClO,HClO分解也产生Cl-。
14.答案 (1)二氧化硫、氢气
(2)品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液、溴水) 除去气体中残余的二氧化硫
(3)黑色粉末变红色 白色粉末变蓝色
(4)①4SO2+2S2-+C3S2+CO2
②控制二氧化硫的流速、适当增大N中混合溶液的浓度、适当升高N中溶液的温度等
(5)①把小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较确定溶液的pH
②溴水颜色变浅(或溴水褪色)
解析 (1)浓硫酸与足量Zn反应产生硫酸锌、二氧化硫和水,当反应进行到一定程度时,浓硫酸变为稀硫酸,Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。所以气体X除水蒸气外还可能含有SO2、H2。
(2)装置B的作用是检验SO2,SO2具有漂白性、还原性,可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(或溴水)作为检验试剂;检验H2之前,应先排除SO2的干扰,故B、C之间的酸性高锰酸钾溶液用来除去气体中残余的SO2。
(3)D、E装置用于证明气体X中的H2,D中H2还原黑色CuO粉末生成红色的Cu单质,反应生成的水进入盛有无水硫酸铜的E装置中,会看到白色粉末硫酸铜结合水得到蓝色硫酸铜晶体。
(4)①装置N中由M制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2,根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可得,反应的离子方程式为4SO2+2S2-+C3S2+CO2。②控制SO2的流速、适当增大N中混合溶液的浓度、适当升高N中溶液的温度等都可以提高N中吸收SO2的效率。
(5)探究1:由pH=8可知探究1为测定Na2S2O3溶液的pH,操作:把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部,待试纸变色后,与标准比色卡比较确定溶液的pH。
探究2:探究Na2S2O3溶液的还原性,向Na2S2O3溶液中加入溴水,溴水呈橙色,Na2S2O3溶液无色,若二者发生氧化还原反应,则溴水颜色变浅(或溴水褪色)。探究组
Na2S2O3
的性质
实验操作
实验现象
或结论
探究1
Na2S2O3溶液的酸碱性
①
pH=8
探究2
Na2S2O3的还原性
向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液
②
1.自然界的硫循环过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.自然界的硫循环过程涉及氧化还原反应
B.土壤或水体中的S部分来自降水
C.火山喷发不会增加大气中SO2的含量
D.含硫有机物和含硫无机物可相互转化
2.(2023·江苏南京高一期中)辉铜矿(主要成分为Cu2S)可作为工业制硫酸的原料,煅烧辉铜矿时可发生反应:Cu2S+O22Cu+SO2。SO2直接排放会造成环境污染,可将其转化,或用石灰乳、H2S等物质进行回收再利用。硫及其化合物的转化具有重要作用,下列说法不正确的是( )
A.石灰乳吸收SO2可生成CaSO3
B.硫黄在足量氧气中燃烧的产物是SO3
C.用SO2水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4
D.煅烧辉铜矿时,每消耗1 ml O2,反应共转移6 ml电子
3.(2023·山东滕州高一期末)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维度。下图为硫元素及其部分化合物的“价—类”二维图。下列说法错误的是( )
A.c能使紫色石蕊溶液变红
B.b在纯氧气中点燃可生成d
C.g既具有氧化性也具有还原性
D.e到f的转化过程中,溶液的pH减小
4.(2023·江苏南通高一期中)利用H2S废气制取单质硫的常见途径有:①用O2将部分H2S氧化为SO2,SO2与剩余H2S反应得到硫单质,总反应为2H2S+O22S+2H2O;②用ZnO与H2S反应生成ZnS,再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得ZnSO4溶液和单质硫。下列关于SO2的说法正确的是( )
A.SO2与H2S反应体现SO2的还原性
B.H2S的稳定性比H2O的强
C.途径①中,每回收16 g硫,转移电子为2 ml
D.途径②中每回收16 g硫,理论消耗0.5 ml Fe2(SO4)3
5.(2023·北京东城区高一期末)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.操作①④均为过滤
B.步骤②中发生了置换反应
C.步骤③发生的反应为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
D.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
6.部分含硫物质的类别与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.物质a是一种有臭鸡蛋气味的气体
B.气体a、c均可用e的浓溶液干燥
C.盐g与盐f也可能发生反应
D.d的溶液久置于空气中会生成e
7.(2023·江苏无锡高一期中)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧直接生成Y
B.X、Y、Z均属于电解质
C.X与H2S的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质直接化合生成
8.硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图所示。下列分析不正确的是( )
A.①中的现象说明浓硫酸具有氧化性
B.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
C.②中试管口出现白雾是由HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸表现酸性
关键能力提升练
9.(2023·江苏徐州阶段练习)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。硫元素的各种价态与物质类别的对应关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.Y为SO2,具有漂白性可以使品红溶液褪色
B.W的浓溶液与铜单质在加热条件下可发生化学反应
C.将X与SO2混合,可生成淡黄色固体
D.Z在空气中较稳定,不易被氧化
10.(2023·山东省实验中学高一期末)Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。已知向浓氨水中加入强碱固体可产生易溶于水的NH3,利用如图装置可以探究SO2与BaCl2溶液反应生成沉淀的条件,下列判断错误的是( )
A.e、f两管中的试剂不可以是MnO2固体和浓盐酸
B.e、f两管中的试剂可以分别是NaOH固体和浓氨水
C.为了使气体充分反应,c、d两导管均要插入液面下
D.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,也可连接尾气处理装置
11.(2023·江苏句容高一期末)如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是( )
A.反应①说明SO2具有氧化性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=3∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
12.已知H2SiO3难溶于水,且其酸性比H2CO3弱,根据如图装置完成系列实验(加热装置省略),下列说法不正确的是( )
A.NaOH溶液可以吸收尾气,防止污染空气
B.BaCl2溶液中会出现白色沉淀BaSO3
C.H2S溶液中会出现淡黄色沉淀,体现SO2的氧化性
D.为验证碳、硅两种元素非金属性的强弱,A中的试剂可以是酸性KMnO4溶液
13.(2023·北京昌平区高一期末)某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
(1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是 。
(2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了的转化,设计实验证明实现了该转化,实验操作及现象是
。
(3)实验Ⅲ试管A中反应的化学方程式为
。
①若B中为紫色石蕊溶液,现象为 。
②若B为Na2S溶液,观察到出现淡黄色的固体,写出反应的离子方程式:
。
③若B为新制氯水,观察到氯水褪色,推测试管A中反应时硫元素的化合价变化为由 价转化为 价;为证实产物中氯元素的存在形式,某同学设计实验:向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,由此得出结论:氯水与含硫物质反应时转化为Cl-。该方案是否合理 (填“合理”或者“不合理”),请说明理由(写出2条): ,
。
14.硫及其化合物是重要的化工原料,某学习小组对某些硫的化合物的性质和制备进行如下实验探究:
探究实验一:将一定量的浓硫酸与足量Zn置于装置A中充分反应,对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题:
(1)气体X中除水蒸气之外,还可能有的气体是 。
(2)B中的试剂可能是 ,B、C之间酸性KMnO4溶液的作用是 。
(3)D、E装置用于证明气体X中的另一种组分,按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是 、 。
探究实验二:制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
(4)制取Na2S2O3(装置如下图,夹持装置省略)。
①装置N中生成Na2S2O3的同时也生成CO2,该反应的离子方程式为
。
②除搅拌和使用多孔球泡外,再写出一种可以提高N中吸收SO2效率的方法:
。
(5)探究Na2S2O3的性质(反应均在溶液中进行),请填空:
分层作业3 不同价态含硫物质的转化
1.C 解析 自然界的硫循环过程中硫的化合价发生改变,故涉及氧化还原反应,A正确;土壤或水体中的S部分来自降水,B正确;火山喷发的气体中含有二氧化硫,会增加大气中SO2的含量,C错误;根据示意图可判断,含硫有机物和含硫无机物可相互转化,D正确。
2.B 解析 SO2是酸性氧化物,能与碱反应生成亚硫酸盐和水,石灰乳吸收SO2可生成CaSO3,A正确;硫黄在足量氧气中燃烧的产物是SO2,B错误;用SO2水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4:SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,C正确;煅烧辉铜矿时,发生反应:Cu2S+O22Cu+SO2,铜元素由+1价降为0价,氧元素由0价降为-2价,硫元素由-2价升高为+4价,所以每消耗1mlO2,反应共转移6ml电子,D正确。
3.B 解析 c是SO2,SO2与水反应生成H2SO3,可使紫色石蕊溶液变红,A正确;b是S,d是SO3,S在纯氧中点燃生成SO2,B错误;g是亚硫酸盐,S元素显+4价,处于中间价态,故既具有氧化性也具有还原性,C正确;e是H2SO3,f是H2SO4,前者是弱酸,后者是强酸,故转化过程中,溶液的酸性增强,pH减小,D正确。
4.D 解析 SO2与H2S反应生成S和H2O,SO2做氧化剂,体现其氧化性,A错误;同主族元素从上到下非金属性减弱,则气态氢化物稳定性减弱,H2S的稳定性弱于H2O,B错误;根据总反应2H2S+O22S+2H2O可知,每回收16g硫,转移电子为1ml,C错误;根据反应Fe2(SO4)3+ZnSS↓+2FeSO4+ZnSO4可知,途径②中每回收16g硫,理论消耗0.5mlFe2(SO4)3,D正确。
5.C 解析 操作①是溶解、过滤,操作④从NaHSO3溶液与NaOH反应后的溶液中获得Na2SO3粗品,涉及蒸发浓缩、冷却结晶和过滤等操作,A错误;步骤②中Na2CO3溶液吸收SO2,没有单质参加和生成,故不是置换反应,B错误;步骤③中NaHSO3溶液与NaOH反应生成Na2SO3和H2O,C正确;步骤④操作中Na2SO3可能被空气中的O2氧化为Na2SO4,故亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D错误。
6.B 解析 由图可知,a、b、c、d、e、f、g代表的物质分别为H2S、S、SO2、H2SO3、H2SO4、亚硫酸盐、硫酸盐。a是H2S,是一种有臭鸡蛋气味的气体,A正确;H2S具有较强的还原性,可与浓硫酸发生氧化还原反应,故不能用浓硫酸干燥H2S,B错误;若g为NaHSO4,f为Na2SO3,两者可以发生反应,C正确;d是H2SO3,久置于空气中被O2氧化生成H2SO4,D正确。
7.C 解析 硫在氧气中燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,A错误;X为SO2,本身不能电离出离子而导电,属于非电解质,B错误;SO2与H2S发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,SO2是氧化剂,H2S是还原剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,C正确;单质硫与铜反应生成硫化亚铜,不能由相应的单质直接合成CuS,D错误。
8.C 解析 红棕色气体为溴蒸气,即浓硫酸将Br-氧化为Br2,表现出氧化性,A正确;反应②管口出现白雾是HCl溶于水形成的小液滴,Cl-没有被氧化,对比①和②可知,Br-的还原性强于Cl-,B正确;反应②利用高沸点酸制取低沸点酸,故不能得出二者酸性强弱,C错误;反应③的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,发生的是复分解反应,浓硫酸表现酸性,生成弱酸,D正确。
9.D 解析 根据题意可知,X是H2S,Y是SO2,W是H2SO4,Z是亚硫酸盐。Y为SO2,SO2具有漂白性可以使品红溶液褪色,A正确;浓硫酸与铜单质在加热条件下可发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,B正确;H2S与SO2反应可生成淡黄色沉淀(S)和水,C正确;Z是Na2SO3,在空气中易被氧化为Na2SO4,D错误。
10.C 解析 若e、f两管中的试剂分别是MnO2固体和浓盐酸,二者在常温下不发生反应,不能完成实验探究,A正确;若e、f两管中的试剂分别是浓氨水和NaOH固体,二者混合发生反应产生氨气,NH3和SO2在溶液中反应生成S和N,B正确;若乙中产生氨气,氨气极易溶于水,易发生倒吸,为防止倒吸,d导管不能插入BaCl2溶液中,C错误;玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,也可连接尾气处理装置,D正确。
11.D 解析 反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,SO2体现还原性,A错误;根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④不是氧化还原反应,C错误;利用反应②④,可以吸收SO2并回收利用,D正确。
12.B 解析 浓硫酸和铜在加热条件下反应可生成二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物,二氧化硫与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,NaOH溶液可以吸收尾气防止污染空气,A正确;SO2溶于水生成的亚硫酸的酸性较盐酸弱,不能与BaCl2发生反应,BaCl2溶液中不会出现白色沉淀,B错误;二氧化硫中硫元素的化合价是+4价,有氧化性,二氧化硫气体与H2S溶液在常温下反应生成淡黄色固体硫(单质)和水,体现SO2的氧化性,C正确;二氧化硫具有还原性,当A中KMnO4溶液没有褪色,说明二氧化硫已经被完全除尽,避免了二氧化硫和可溶性硅酸盐反应,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸与可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀,说明碳酸能制取硅酸,能证明碳酸酸性强于硅酸,D正确。
13.答案 (1)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化
(2)将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,并且在加热之后溶液又变成红色
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
①溶液变红 ②SO2+4H++2S2-3S↓+2H2O
③+6 +4 不合理 氯水中本身含Cl- 氯水中含有HClO,HClO分解产生Cl-
解析 (3)实验Ⅲ试管A中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
①将SO2通入紫色石蕊溶液中,SO2与水反应生成H2SO3,溶液呈酸性,紫色石蕊溶液会变红;②若B为Na2S溶液,观察到出现淡黄色的固体,说明有硫单质生成,反应的离子方程式为SO2+4H++2S2-3S↓+2H2O;③若B为新制氯水,观察到氯水褪色,说明SO2有还原性,氯水具有氧化性,所以试管A中反应时硫元素的化合价由+6价转化为+4价;为证实产物中氯元素的存在形式,向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察到产生白色沉淀,不能由此得出结论:氯水与含硫物质反应时转化为Cl-。因为氯水中本身含Cl-,而且氯水中含有HClO,HClO分解也产生Cl-。
14.答案 (1)二氧化硫、氢气
(2)品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液、溴水) 除去气体中残余的二氧化硫
(3)黑色粉末变红色 白色粉末变蓝色
(4)①4SO2+2S2-+C3S2+CO2
②控制二氧化硫的流速、适当增大N中混合溶液的浓度、适当升高N中溶液的温度等
(5)①把小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较确定溶液的pH
②溴水颜色变浅(或溴水褪色)
解析 (1)浓硫酸与足量Zn反应产生硫酸锌、二氧化硫和水,当反应进行到一定程度时,浓硫酸变为稀硫酸,Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。所以气体X除水蒸气外还可能含有SO2、H2。
(2)装置B的作用是检验SO2,SO2具有漂白性、还原性,可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(或溴水)作为检验试剂;检验H2之前,应先排除SO2的干扰,故B、C之间的酸性高锰酸钾溶液用来除去气体中残余的SO2。
(3)D、E装置用于证明气体X中的H2,D中H2还原黑色CuO粉末生成红色的Cu单质,反应生成的水进入盛有无水硫酸铜的E装置中,会看到白色粉末硫酸铜结合水得到蓝色硫酸铜晶体。
(4)①装置N中由M制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2,根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可得,反应的离子方程式为4SO2+2S2-+C3S2+CO2。②控制SO2的流速、适当增大N中混合溶液的浓度、适当升高N中溶液的温度等都可以提高N中吸收SO2的效率。
(5)探究1:由pH=8可知探究1为测定Na2S2O3溶液的pH,操作:把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部,待试纸变色后,与标准比色卡比较确定溶液的pH。
探究2:探究Na2S2O3溶液的还原性,向Na2S2O3溶液中加入溴水,溴水呈橙色,Na2S2O3溶液无色,若二者发生氧化还原反应,则溴水颜色变浅(或溴水褪色)。探究组
Na2S2O3
的性质
实验操作
实验现象
或结论
探究1
Na2S2O3溶液的酸碱性
①
pH=8
探究2
Na2S2O3的还原性
向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液
②
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