硫及其化合物的相互转化人教版高一化学素质测验

硫及其化合物的相互转化人教版高一化学素质测
验
合格考达标练
1.下列关于硫的叙述不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因
D.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作
,易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,A项正确;在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态,单质硫主要存在于火山周围的地域中,以化合态存在的硫多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿,B项错误;化石燃料中含有大量硫元素,在空气中燃烧的过程中会释放大量二氧化硫气体,因此化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因,C项正确;硝酸钾易溶于水,木炭不溶于水,硫单质难溶于水,因此可以先将固体溶于水,然后过滤,再将滤渣溶于二硫化碳,然后过滤分离硫单质和木炭,D项正确。

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
S的氧化性相对O2和Cl2较弱,只能将变价金属氧化成较低价态,故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.常温下单质硫主要以S8形式存在。

加热时,S8会转化为S6、S4、S2等。

当温度达到750 ℃时,硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。

下列说法中正确的是( )
A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
B.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成二氧化硫
C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质,为同种物质
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
,S8、S6、S4、S2是不同的物质微粒,S8转化为S6、S4、S2属于化学变化,A项错误;不论哪种硫分子,由于组成元素都是只有硫元素,所以燃烧产物都是二氧化硫,B项正确;S2、S4、
S6、S8是硫元素形成的不同单质,由于每一个分子中含有的S原子个数不
同,所以它们互为同素异形体,不是同种物质,C项错误;硫单质在空气中加热时,会和氧气发生反应,不会得到纯净的硫单质,D项错误。

4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作脱氯剂,例如它和氯气反应,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S2O32-不可能转化为( )
①S2-②S O42-③SO2④S
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
O3中S元素的化合价为+2价,Na2S2O3和Cl2反应,可将Cl2完全转
2S2
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,则可能转化为②S O42-和③SO2,不可能转化为①S2-和④S,B项正确。

5.下列变化需要加入还原剂才能发生的是( )
A.S2-HS-
B.SO2S O32-
C.SO2SO3
D.S O32-S
6.有一白色粉末X,对它进行如下实验,实验现象为:
则X固体为( )
A.Na2SO4
B.Na2SO3
C.Na2CO3
D.(NH4)2SO4
与硫酸不反应,A项错误;Na2SO3与硫酸反应生成SO2,SO2通入适2SO4
量的NaOH中,若生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀,BaSO3与盐酸反应,沉淀溶解;Na2SO3与溴水发生氧化还原反应,溴水褪色,S O32-被Br2氧化为S O42-,S O42-与BaCl2溶液反应生成白色沉淀BaSO4;Na2SO3加热浓缩过程被氧化,最后得到白色粉末为Na2SO4,B项正确;Na2CO3与硫酸反应生成
CO2,CO2与NaOH反应生成Na2CO3,Na2CO3与溴水反应使溴水褪色,但产物为NaBr,与BaCl2溶液不反应,C项错误;(NH4)2SO4与硫酸不反应,D项错误。

7.一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1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,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1。

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
解析生成气体的物质的量为33.6 L
=1.5 mol,溶液剩余硫酸的物质的量
22.4 L·mol-1
为1
×1 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 2
mol·L-1-0.05 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,
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+H2O
x2x x
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得x=0.3,y=1.2
所以反应会生成0.3 mol 的二氧化硫和1.2 mol 的氢气。

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-1=97.5 g,C项正确;在反应
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+H2O中,生成0.3 mol 的二氧化硫转移电子为0.6 mol,反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑中,生成1.2 mol 氢气转移电子2.4 mol,所以反应中共转移3 mol 电子,D项正确。

8.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化的关系如图所示。

已知A是淡黄色固体,回答下列问题。

(1)写出B、E的化学式:B、E。

(2)写出C→D的化学方程
式:。

(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是(填序号)。

a.溶液没有明显变化
b.溶液中出现白色沉淀
c.若继续通入Cl2或NH3,则溶液中均出现白色沉淀
H2SO4
2S
(2)2SO2+O22SO3(3)ac
解析(1)淡黄色的固体有S和Na2O2,根据A的相关反应可判断出A是S,从而得出B、E分别是H2S、H2SO4。

(2)C→D的化学方程式为2SO2+O2
2SO3。

(3)SO2与BaCl2不发生反应,若继续通入Cl2或NH3,与SO2反应生成
H2SO4或(NH4)2SO3,则溶液中均出现白色沉淀。

等级考提升练
9.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。

A、B、C、D、E都含同一种元素。

按A、B、C、D、E顺序排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
A,A是SO2;把A溶于水得溶液B,B是H2SO3,向B中滴加溴水,溴水褪色,H2SO3被氧化为H2SO4,C是H2SO4,在C里加Na2S 发生复分解反应产生气体D,D是H2S;把D通入B溶液得浅黄色沉淀E,E是单质S。

B项正确。

10.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体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中盛石蕊试液,则C中溶液最终呈红色
C.若A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊
D.装置D起干燥气体作用
HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断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,其中HClO有强氧化性和漂白性,则C中紫色石蕊溶液先变红色,后褪色,B项错误;A为较浓硫酸,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,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,C项正确;仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,D项错误。

11.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。

A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是浓硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是SO3,B和氧气反应生成SO3,则B是SO2。

X使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,故B项错误;若A是碳单质,浓硫酸和碳单质反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C项错误;工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,D项正确。

12.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 O32-、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,转移的电子数为3N A
解析碱性条件下,S与氢氧根离子反应生成S2-和S O32-,反应的离子方程式为3S+6OH-2S2-+S O32-+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;酸性条件下,不能有OH-参加反应,B项错误;化合价降低的硫作氧化剂,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,转移的电子物质的量
为2mol
3mol ×4 mol=8
3
mol,D项错误。

13.已知Na2SO3固体与硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。

下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。

下列有关说法正确的是( )
A.①中的实验现象为紫色石蕊试液褪色,此实验证明SO2具有漂白性
B.③中溶液变浑浊是因为SO2和H2S发生了氧化还原反应,氧化产物和还原产物质量比为1∶1
C.④和②中溶液均褪色,但褪色的原理不同
D.实验室中可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液
,A 项错误;③中溶液变浑浊是因为SO 2与H 2S 反应生产单质硫,氧化产物和还原产物质量比为2∶1,B 项错误;④和②中溶液均褪色,品红褪色是因为SO 2的漂白性,高锰酸钾褪色是因为SO 2的还原性,C 项正确;澄清石灰水浓度较小,对SO 2吸收不充分,不能代替NaOH 溶液,D 项错误。

14.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。

任务Ⅰ:从以下试剂中选择合适的试剂实现S(+6价)→S(+4价)的转化。

试剂清单:①浓硫酸 ②稀硫酸 ③酸性KMnO 4溶液 ④Na 2SO 3溶液 ⑤Cu ⑥品红
(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): 。

Ⅱ:实现硫元素在0、+2、+4价之间的转化。

查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。

SO 2
Na 2SO 3溶液
Na 2S 2+2
O 3溶液
X
(3)ⅰ中加入的物质是 ,该转化利用的是SO 2的 的性质。

(4)写出ⅲ的离子方程
式:。

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++S2O32-S↓+SO2↑+H2O
解析Ⅰ.(1)要实现S(+6价)→S(+4价)的转化,即反应过程中+6价的硫元素被还原为+4价的硫元素,也就是说含+6价硫的物质作氧化剂,含+4价硫的物质作还原产物,需要加入还原剂完成上述转化过程;根据试剂清单,结合物质性质分析,能符合转化过程的为①浓硫酸与⑤Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为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,即为实现上述转化。

Ⅱ.(3)二氧化硫转变为亚硫酸钠过程中硫元素没有发生化合价变化,二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠。

(4)根据题干信息,+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应,即发生歧化反应,+2价的硫化合价既升高又降低,结合步骤ⅱ的反应亚硫酸钠和X 反应生成硫代硫酸钠分析可得X中硫的化合价应低于+2价,则X为硫单质,故ⅲ发生的反应为2H++S2O32-S↓+SO2↑+H2O。

15.已知锌跟浓硫酸反应生成SO 2,跟稀硫酸反应生成H 2,32.5 g 的锌与50 mL 18.4 mol ·L -1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。

(1)反应过程中消耗的H 2SO 4的物质的量是 。

(2)气体的成分是 ,V 为 。

(3)反应过程中转移的电子的物质的量是 。

(4)另取相同浓硫酸,向其中改加铁粉,若逐渐加入a g 铁粉,同时加热,最终数据均同上,则a = 。

(2)二氧化硫和氢气 11.2
(3)1 mol (4)28
原硫酸的物质的量=50 mL ×10-3 L ·mL -1×18.4 mol ·L -1=0.92 mol;
反应后,氢离子浓度为0.08 mol ·L -1,则硫酸的浓度为0.04 mol ·L -1; 反应后硫酸的物质的量为0.04 mol ·L -1×0.5 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+2H 2SO 4
ZnSO 4+SO 2↑+H 2O,Zn+H 2SO 4ZnSO 4+H 2↑;可得
{
x +y =32.5 g
65 g ·mol -1=0.5 mol 2x +y =0.9mol
,解得{x =0.4mol y =0.1mol ;
则生成气体的体积为(0.4 mol+0.1 mol)×22.4 L·mol-1=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。

(4)另取相同浓硫酸,向其中改加铁粉,虽然浓硫酸的氧化性很强,开始会将Fe氧化到+3价,但是随着浓度变稀,Fe3+会和Fe反应生成Fe2+,因此溶液中最终均为+2价的亚铁离子,与溶液中均为+2价的锌离子相似,则要使最终数据相同,加入Fe的物质的量与Zn的物质的量相同,均为0.5 mol,其质量为0.5 mol×56 g·mol-1=28 g。

新情境创新练
16.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。

(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:3S8+48KOH16K2S+8K2SO3+24H2O。

反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

答案(1)+4 (2)S+O2SO2
(3)2H2SO3+C O32-2HS O3-+CO2↑+H2O
(4)品红溶液(5)2∶1
解析(1)钠为+1价,氧为-2价,则硫是+4价。

(2)焚烧炉里,硫在空气中燃烧:S+O2SO2。

(3)根据分析,反应器中是亚硫酸和Na2CO3的反
应:2H2SO3+C O32-2HS O3-+CO2↑+H2O。

(4)这种有刺激性气味的气体就是
SO2,实验室中可用品红溶液来检验,若能使品红溶液褪色且加热后能复原,即可证明是SO2。

(5)不难看出已知反应是一个硫的歧化反应,每3分子S8参与反应,就有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,即2∶1。