第3课时　不同价态含硫物质的转化

1、第3课时不同价态含硫物质的转化基础过关练 题组一硫及其化合物的相互转化1.(2020四川绵阳高一期中)将SO2与H2S气体在集气瓶中混合,下列说法正确的是()A.集气瓶内壁上有淡黄色固体生成B.反应中SO2作还原剂C.反应中SO2与H2S的物质的量之比为21D.氧化产物与还原产物质量之比为112.(2019吉林长春三中高一期中)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是()A.硫在自然界只有游离态B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将金属氧化成低价态D.氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应3.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4 F

2、e2O3+SO2+SO3,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是(易错)A.BaSO3和BaSO4B.BaSO4C.BaSO3D.BaS4.(2020安徽黄山屯溪一中高一开学考试)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),下列说法正确的是()A.反应说明SO2具有漂白性,反应说明SO2具有酸性B.反应中生成物n(Na2SO3)n(NaHSO3)=11时,则反应物n(SO2)n(NaOH)=12C.反应均属于氧化还原反应D.工业上可利用反应和反应回收SO2题组二含硫化合物的性质及制备5.(2020甘肃张掖高一开学考试)A、B、C是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互

3、转化关系如图所示(部分反应条件及产物略去)。ABC(1)若A是一种黄色固体单质,则BC的化学方程式为。(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C的名称为,试用化学方程式表示该物质与水的反应:。将C长期露置于空气中,最后将变成物质D,D的化学式为。6.(2020湖南长沙高一月考)硫及其化合物是重要的工业原料,探究其性质具有非常重要的意义。(1)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为。为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。方案:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;方案:向第二份溶液中加入品红溶

4、液,红色褪去;方案:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。上述方案中合理的是(填“”“”或“”);试管b中发生反应的离子方程式为。(2)利用如图装置可以验证硫和氯非金属性的强弱。仪器A的名称为,干燥管D的作用是。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫:装置A、B、C中所装药品分别为、;装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为。 能力提升练 题组一硫及其化合物的相互转化1.(2020江苏南京高一月考,)某兴趣小组用Fe2(SO4)3溶液吸收含SO2的尾气(SO2的体积分数约为10%,其余为空气),实验装置如图所

5、示:(1)装置A中SO2与Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4,写出该反应的化学方程式:。(2)反应后,若要检验装置A中Fe3+是否过量,可用试剂为;若要检验SO2是否过量,可用试剂为。(3)装置B中所用X溶液为,作用是。(4)若实验测得反应后的装置A中不含有SO2,为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度,现进行如下实验:取20.00 mL装置A中溶液,向其中逐滴加入0.100 0 mol/L Ce(SO4)2溶液,发生反应Fe2+Ce4+ Ce3+Fe3+,当反应恰好完全时,共消耗Ce(SO4)2溶液18.00 mL。请通过计算确定FeSO4的物质的量浓度(写出计算过程)。题组二含硫化合

6、物的性质及制备2.(2020四川内江高一月考,)燃煤的烟气中含有SO2,为了治理雾霾天气,工厂采用多种方法实现烟气脱硫。.(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中最适合用作该法吸收剂的是(填字母)。a.石灰乳b.CaCl2溶液c.Ba(OH)2溶液(2)某工厂利用含SO2的烟气处理含Cr2O72-的酸性废水,吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,具体流程如下:用SO2处理含铬废水时,利用了SO2的性。吸收塔中发生反应的离子方程式为。.石灰石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。石灰石膏法的吸收反应为Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至

7、氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O 2CaSO42H2O。其流程如图:烧碱法的吸收反应为2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O。该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图:已知:试剂Ca(OH)2NaOH价格(元/kg)0.362.9吸收SO2的成本(元/mol)0.0270.232(3)石灰石膏法和烧碱法相比,石灰石膏法的优点是,缺点是。(4)某学习小组在石灰石膏法和烧碱法的基础上,设计了一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案,流程图中的甲、乙、丙各是、(填化学式)。3.(2020湖北黄冈高一期中,)含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:.多硫化物是含多硫

8、离子(Sx2-)的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。(1)Na2S2的电子式为。(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,该反应的离子方程式为。(3)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2,其煅烧的化学方程式为。.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂,易溶于水。(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为。(5)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,发生反应的离子方程式为。(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为 。答案全解全析基础过

9、关练1.A将SO2与H2S气体在集气瓶中混合,发生反应2H2S+SO2 3S+2H2O,因此集气瓶内壁上有淡黄色固体生成,A正确;反应2H2S+SO2 3S+2H2O中SO2中S元素的化合价降低,SO2为氧化剂,H2S中S元素的化合价升高,H2S为还原剂,B错误;反应2H2S+SO2 3S+2H2O中SO2与H2S的物质的量之比为12,C错误;SO2为氧化剂,得到的S是还原产物,H2S为还原剂,得到的S是氧化产物,根据反应的化学方程式可知氧化产物与还原产物质量之比为21,D错误。2.A硫在自然界中主要以化合态形式存在,在火山口附近或地壳的岩层里有游离态的硫存在,A错误;煤中含有硫元素,燃煤时生

10、成SO2,加入生石灰后,SO2与CaO反应生成CaSO3,CaSO3再被O2氧化生成CaSO4,减少SO2的排放,起到脱硫的作用,B正确;硫具有弱氧化性,与变价金属(如Fe、Cu等)反应生成低价态金属硫化物,C正确;氢硫酸是弱酸,具有酸的通性,可与碱、碱性氧化物反应,D正确。3.B硫酸亚铁分解产生的气体中含有SO3,将生成的气体通入BaCl2溶液中发生下列反应:SO3+H2O H2SO4、H2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl,因此会生成BaSO4沉淀;由于H2SO3为弱酸,酸性弱于HCl,不能与BaCl2反应,所以混合气体中的SO2不会与BaCl2反应产生BaSO3沉淀;此外混合气体中

11、的S分别为+4价和+6价,反应过程中也未涉及变价,所以也不会产生BaS。综上所述,沉淀只有BaSO4,B项正确。易错警示若不仔细分析反应过程,本题往往会错选A。由于亚硫酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、SO2和H2O,所以BaCl2不能与SO2反应。当向BaCl2溶液中通入SO2与SO3混合气体时,只是SO3和BaCl2溶液反应,生成BaSO4沉淀,并没有BaSO3生成。4.D反应中先变蓝后褪色是因为KIO3先被还原成I2,后I2又被还原成I-,体现了SO2的还原性,反应属于酸性氧化物和碱的反应,A错误;根据原子守恒,当n(Na2SO3)n(NaHSO3)=11时,n(SO2)n(NaOH)=23,

12、B错误;反应是非氧化还原反应,C错误;反应吸收了二氧化硫,反应放出了SO2,可以通过这两个反应回收二氧化硫,D正确。5.答案(1)2SO2+O2 2SO3(2)过氧化钠2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2Na2CO3解析(1)若A是一种黄色固体单质,则为S,硫被氧气氧化生成二氧化硫,二氧化硫被氧气氧化生成三氧化硫,则BC的化学方程式为2SO2+O2 2SO3。(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C为过氧化钠,A为金属钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2。将过氧化钠长期露置于空气中,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,则D的化学

13、式为Na2CO3。6.答案(1)a中溶液中出现淡黄色沉淀Cl2+SO2+2H2O 4H+2Cl-+SO42-(2)分液漏斗防止倒吸浓盐酸KMnO4Na2S溶液S2-+Cl2 S+2Cl-解析(1)二氧化硫具有氧化性,可以和硫化钠发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀S。方案:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能是氯水中的氯离子产生的作用;方案:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去,可能是氯水中含有的次氯酸起的作用;方案:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含硫酸根离子,是二氧化硫被氯水氧化生成的,即SO2+Cl2+2H2O 4H+SO42-+2Cl-,S元素的化

14、合价升高,二氧化硫体现还原性,实验方案合理。(2)仪器A为分液漏斗,球形干燥管D能够防止倒吸。设计实验验证非金属性:ClS,可利用氯气与Na2S的氧化还原反应,则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2 S+2Cl-。能力提升练1.答案(1)SO2+Fe2(SO4)3+2H2O 2FeSO4+2H2SO4(2)KSCN溶液品红溶液(3)NaOH溶液吸收未完全反应的SO2,防止污染空气(4)n(FeSO4)=nCe(SO4)2=0.100 0 mol/L0.018 L=0.001 8 mol,

15、c(FeSO4)=n(FeSO4)V=0.001 8mol0.02 L=0.09 mol/L解析(1)装置A中SO2与Fe2(SO4)3溶液发生的氧化还原反应的方程式为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O 2FeSO4+2H2SO4。(2)检验Fe3+可用KSCN溶液,若溶液变红,则证明Fe3+过量;检验SO2可用品红溶液,若品红溶液褪色,则证明SO2过量。(3)通过分析可知,装置B中盛放的为NaOH溶液,作用是吸收未反应完的SO2,避免其造成空气污染。(4)因为Ce4+与Fe2+反应时按照物质的量之比11反应,因此n(FeSO4)=nCe(SO4)2=0.100 0 mol/L0.018 L

16、=0.001 8 mol,则c(FeSO4)=n(FeSO4)V=0.001 8mol0.02 L=0.09 mol/L。2.答案(1)a(2)还原3SO2+Cr2O72-+2H+ 2Cr3+3SO42-+H2O(3)原料便宜,成本低吸收慢,效率低(4)NaOHCa(OH)2Na2SO3解析(1)二氧化硫与氯化钙不能发生反应,而与氢氧化钙可以反应生成亚硫酸钙,可用石灰乳来吸收二氧化硫;而氢氧化钡虽然能与SO2反应,但由于其原料成本高,所以一般不选择Ba(OH)2溶液吸收。(2)重铬酸根离子具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,则可以用SO2处理含铬废水;吸收塔中为二氧化硫与重铬酸根离子发生氧化还原

17、反应,其发生反应的离子方程式为3SO2+Cr2O72-+2H+ 2Cr3+3SO42-+H2O。(3)对比两个流程可知,基本反应原理都为二氧化硫与碱发生反应,氢氧化钙原料廉价易得,成本低,但氢氧化钙溶解度不大,吸收慢,效率低。(4)分析流程并对比前两个流程可知,该流程的目的是改进前两个流程的缺点,即氢氧化钙吸收效率低,应用吸收效率较高的氢氧化钠,则甲为氢氧化钠,氢氧化钠成本高,需要循环利用,可用氢氧化钙与亚硫酸钠反应制备氢氧化钠,则乙为氢氧化钙,由此可推知丙为亚硫酸钠,亚硫酸钠与氢氧化钙可以发生复分解反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙,实现氢氧化钠的再生,降低成本。3.答案(1)Na+SS2-Na+(2)S52-+2H+ H2S+4S(3)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2(4)+4(5)S2O52-+O2+H2O 2SO42-+2H+(6)Na2CO3+2SO2 Na2S2O5+CO2解析(1)Na2S2为离子化合物,两个S原子间形成一对共用电子,电子式为Na+SS2-Na+。(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,反应的离子方程式为S52-+2H+ H2S+4S。(3)黄铁矿是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中