實驗活動五不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【知識清單】人教版的副本2

人教版（2019）必修第二冊第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素實驗活動五不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必備知識一不同價態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化及規(guī)律根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，結(jié)合元素價態(tài)規(guī)律及物質(zhì)類別和性質(zhì)，常見含硫化合物的轉(zhuǎn)化及規(guī)律硫元素價態(tài)20+4+6化學(xué)性質(zhì)只有還原性既有氧化性，又有還原性既有氧化性，又有還原性只有氧化性代表物質(zhì)H2SSSO2、H2SO3H2SO4不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律：1、歸中反應(yīng)價態(tài)只靠攏，不交叉：當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)。2、相鄰價態(tài)的兩物質(zhì)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。必備知識二實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實驗一硫化鈉轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫?qū)嶒灢僮鳎涸趦芍辉嚬苤蟹謩e加入1mLNa2S溶液，向其中一支試管中滴加H2SO3溶液，另一支試管中滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉團分別塞住兩個試管口，觀察并記錄現(xiàn)象?，F(xiàn)象：甲試管：產(chǎn)生淡黃色沉淀；乙試管：紫色褪去，產(chǎn)生淡黃色沉淀。實驗結(jié)論：S2－能被H2SO3溶液及酸性KMnO4溶液氧化生成硫單質(zhì)。實驗二濃硫酸轉(zhuǎn)化為二氧化硫?qū)嶒灢僮鳎喝缦聢D所示連接儀器裝置，向試管中加入1mL濃硫酸和一小塊銅片，塞上帶導(dǎo)管的單孔橡膠塞，加熱，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。現(xiàn)象：A試管中有氣泡生成，溶液變藍(lán)色，銅片逐漸溶解，B試管中品紅溶液紅色褪去?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：實驗三硫單質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫化亞鐵實驗操作：將0.5g硫粉和1.0g鐵粉均勻混合，放在石棉網(wǎng)上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及混合粉末的一端，當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時，移開玻璃棒，觀察并記錄實驗現(xiàn)象?，F(xiàn)象：混合物繼續(xù)保持紅熱，最后生成黑色固體?；瘜W(xué)方程式：【問題討論】1、在上述實驗中，含硫物質(zhì)中硫元素的價態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)價態(tài)變化H2SO3S+4→0Na2SS2→0濃H2SO4SO2+6→+4SFeS0→22、實驗一中用浸NaOH溶液的棉團塞住試管口的作用是什么？吸收實驗過程中可能產(chǎn)生的硫化氫和二氧化硫。隨堂練習(xí)1、下列反應(yīng)無法得到淡黃色固體的是()A.過量空氣通入氫硫酸中 B.硫化氫在少量空氣中點燃C.向Na2SO3溶液滴入Na2S溶液D.金屬鈉在空氣中燃燒答案：C【解析】亞硫酸鈉和硫化鈉在酸性環(huán)境下可以轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，得到淡黃色固體。2、硫在自然界中的循環(huán)過程如下圖所示，下列說法不正確的是()A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在D.動植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SO42－和SO2答案：B【解析】大氣中的二氧化硫主要來源于化石燃料的燃燒、火山噴發(fā)和微生物的分解。3、實驗室需要制備少量SO2并驗證其性質(zhì)，下列實驗裝置不能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢．A B．B C．C D．D答案：D【解析】A．亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和二氧化硫氣體，A正確；B．二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因為反應(yīng)：SO2+I2+2H2O==4H++2I+SO42－，反應(yīng)中二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)，為還原劑，體現(xiàn)的是二氧化硫的還原性，B正確；C．二氧化硫密度大于空氣的，應(yīng)用向上排空氣法收集，圖中裝置二氧化硫短進長出，C正確；D．二氧化硫不溶于飽和亞硫酸氫鈉、應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收尾氣減少污染，D錯誤；故選D。4、硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，則它們正確的順序是（）A．SO3、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3答案：B【解析】硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲SO2，甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3，向乙H2SO3溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙H2SO4，則甲、乙、丙分別為SO2、H2SO3、H2SO4，答案B。5、造紙工業(yè)常用SO2作漂白劑；食品中添加適量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但國家對使用范圍和用量作了規(guī)定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25g/L。硫酸是重要的化工原料，工業(yè)上以硫黃或黃鐵礦(主要成分FeS2，燒渣主要成分為Fe2O3)為主要原料生產(chǎn)硫酸。實驗室進行SO2相關(guān)實驗時，SO2可由Cu與濃硫酸反應(yīng)制得。下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對應(yīng)關(guān)系的是（）A．SO2具有還原性，可用作葡萄酒抗氧化劑B．SO2具有氧化性，可用作紙漿漂白劑C．SO2是酸性氧化物，可用氫氧化鈉溶液吸收D．濃硫酸有吸水性，可作氣體干燥劑答案：B【解析】A．由題干信息可知，食品中添加適量SO2起到抗氧化的作用，說明SO2具有還原性，可以用作葡萄酒的抗氧化劑，A不符合題意；B．SO2能與有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)為體現(xiàn)漂白性，所以SO2能使紙漿漂白而體現(xiàn)漂白性，并不是SO2具有氧化性，B符合題意；C．SO2是酸性氧化物，能與堿反應(yīng)，因此可用氫氧化鈉溶液吸收，C不符合題意；D．具有吸水性的物質(zhì)能作為干燥劑，濃硫酸有吸水性，可作氣體干燥劑，D不符合題意；故答案為：B。6、有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同學(xué)取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀。下述有關(guān)此實驗的結(jié)論正確的是（）A．Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4D．此實驗?zāi)艽_定Na2SO3是否部分被氧化答案：C【解析】A.取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀，硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，故A錯誤；B.原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，可能是BaSO3，故B錯誤；C.取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀，硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，生成的BaSO3也會被氧化為BaSO4，所以加硝酸后生成沉淀一定是BaSO4，故C正確；D.硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化，故D錯誤；7、如圖是足量的銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置。已知濃硫酸(濃度為18mol·L－1)為50mL。下列有關(guān)判斷正確的是()A.品紅溶液可檢驗生成的SO2，堿性棉球的作用是吸收空氣中的酸性氣體B.裝置C為安全瓶，防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中C.裝置B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2D.充分反應(yīng)后，被還原的硫酸少于0.45mol答案：D【解析】裝置B為安全瓶，可防止液體倒吸，A項錯誤；裝置C為集氣瓶，收集SO2，B項錯誤；堿性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C項錯誤；由題意知，H2SO4為0.9mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O及條件“銅片足量”可知，當(dāng)硫酸完全參與反應(yīng)時，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45mol，但在反應(yīng)過程中，硫酸的濃度越來越小，而金屬銅與稀硫酸不反應(yīng)，故被還原的H2SO4少于0.45mol，D項正確。8、在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗，產(chǎn)物又進行了系列實驗，流程如下。下列說法正確的是（）A.氣體A和D含有同一物質(zhì)，且均為氧化產(chǎn)物B.硫元素一共參加了2個氧化還原反應(yīng)C.沉淀F為黃色單質(zhì)D.若固體B中加濃硫酸，發(fā)生反應(yīng)時被氧化的和被還原的均為同一種元素答案：C【解析】首先鐵粉和硫粉反應(yīng)生成FeS，S和O2反應(yīng)生成SO2，F(xiàn)eS與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2S，H2S和(H2SO4濃)反應(yīng)生成S、SO2和H2O。A．由以上分析可知，氣體A中SO2是氧化產(chǎn)物，氣體D中SO2是還原產(chǎn)物，A錯誤；B．由以上分析可知，鐵粉和硫粉反應(yīng)生成FeS，S和O2反應(yīng)生成SO2，H2S和H2SO4(濃)反應(yīng)生成S、SO2和H2O，反應(yīng)中S元素化合價都發(fā)生改變，故硫元素一共參加了3個氧化還原反應(yīng)，B錯誤；C．沉淀F是S，是黃色沉淀，C正確；D．固體B為FeS，F(xiàn)eS和濃硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素為Fe和S，被還原的元素為S，故發(fā)生反應(yīng)時被氧化的和被還原的均不為同一種元素，D錯誤；故選C。9、部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（）A．a(chǎn)可與O2反應(yīng)直接生成c B．b既可被氧化，也可被還原C．可向H2O2中加入b制得d D．可存在b→c→d→b的轉(zhuǎn)化關(guān)系答案：A【解析】根據(jù)元素的化合價及物質(zhì)類型，可知a是S單質(zhì)，b是SO2，c是SO3，d是H2SO4，e是H2SO3，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。A．a(chǎn)是S單質(zhì)，c是SO3。S與O2在點燃時發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SO2，不能產(chǎn)生SO3，A錯誤；B．b是SO2，S元素化合價為+4價，介于S元素的最高+6價和最低2價之間，因此SO2既有氧化性，又有還原性，也就是說該物質(zhì)既可被氧化，也可被還原，B正確；C．H2O2具有氧化性，b是SO2，該物質(zhì)具有還原性，向H2O2中加入SO2，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生H2SO4，C正確；D．SO2與O2在催化劑存在條件下被氧化為S