2024高考化學(xué)課件 第15講　含硫化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用

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化工生產(chǎn)中的重要

非金屬元素第15講

含硫化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用考點(diǎn)一硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化經(jīng)典真題·明考向作業(yè)手冊(cè)考點(diǎn)一硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化知識(shí)梳理

夯實(shí)必備知識(shí)|提升關(guān)鍵能力夯實(shí)必備知識(shí)1.硫及其重要化合物的“價(jià)—類”二維圖(1)從物質(zhì)類別和硫元素化合價(jià)兩個(gè)維度,總結(jié)、歸納硫及其重要化合物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系是掌握該部分內(nèi)容的重要方法之一。(2)圖示應(yīng)用根據(jù)上圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。①

;

②

;

③

;

④

;

⑤

;

⑥

;

⑦

;

夯實(shí)必備知識(shí)2H2S+O2(少量)2S+2H2OS+O2

SO2SO2+2H2S=3S+2H2O2SO2+O2

2SO3SO3+H2O=H2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O2SO2+O2+2H2O=2H2SO4⑧

;

⑨

;

⑩

;

;

。

夯實(shí)必備知識(shí)2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O2H2SO3+O2

=2H2SO42Na2SO3+O2

=2Na2SO4SO2+H2O?H2SO3H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O

夯實(shí)必備知識(shí)夯實(shí)必備知識(shí)(2)相鄰價(jià)態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng)如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化夯實(shí)必備知識(shí)1.圖是硫元素的價(jià)態(tài)與含硫元素物質(zhì)類別的“價(jià)—類”二維圖,其中b、c、d、e分子中只含有一個(gè)硫原子,下列說法錯(cuò)誤的是 (

)A.物質(zhì)j和物質(zhì)e發(fā)生反應(yīng)生成物質(zhì)aB.物質(zhì)b既有氧化性又有還原性C.物質(zhì)d的濃溶液具有脫水性

D.物質(zhì)f一定可以與物質(zhì)q發(fā)生氧化還原反應(yīng)D夯實(shí)必備知識(shí)[解析]物質(zhì)j和物質(zhì)e分別是H2S和H2SO3,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S(a),A正確;物質(zhì)b是SO2,S元素顯+4價(jià),處于硫元素的中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,B正確;物質(zhì)d是H2SO4,濃硫酸具有脫水性,能使蔗糖等有機(jī)物脫水碳化,C正確;物質(zhì)f和物質(zhì)q分別為硫酸鹽或硫酸氫鹽、硫化物,如Na2SO4和Na2S不能發(fā)生氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。夯實(shí)必備知識(shí)2.化合價(jià)和物質(zhì)類別是梳理元素及其化合物知識(shí)的兩個(gè)線索,可表示為“價(jià)—類”二維圖。圖是硫元素的“價(jià)—類”二維圖。(1)X是

(填化學(xué)式)。

(2)可選取Y的濃溶液和Cu反應(yīng)來制備SO2,該反應(yīng)原理是

(填化學(xué)方程式);

將SO2排入大氣中會(huì)引起

。

[解析](1)由圖可知,X中S元素化合價(jià)處于最低價(jià),則為氫化物H2S。(2)由圖可知,Y為S呈+6價(jià)的酸,應(yīng)為H2SO4,濃H2SO4和Cu反應(yīng)制備SO2的反應(yīng)為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;將SO2排入大氣中會(huì)引起硫酸型酸雨。H2S Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O酸雨夯實(shí)必備知識(shí)

[解析]Na2S2O5中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),屬于鹽,故Na2S2O5與Na2SO3位置相同;Na2S2O5轉(zhuǎn)變成Na2SO4時(shí)S元素化合價(jià)升高,Na2S2O5作還原劑,具有還原性。Na2SO3

還原性

夯實(shí)必備知識(shí)(4)硫元素還有一種常見的價(jià)態(tài)-1價(jià),如硫鐵礦(主要成分為FeS2)中的硫元素。FeS2可以與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng):7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4。①該反應(yīng)中的氧化劑是

(填化學(xué)式)。

②向反應(yīng)后的溶液中通入空氣就能使Fe2(SO4)3

溶液再生,寫出再生反應(yīng)的離子方程式:

。

[解析]

①該反應(yīng)中,Fe元素的化合價(jià)由+3價(jià)降到+2價(jià),故氧化劑是Fe2(SO4)3。②Fe2(SO4)3溶液再生,即FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,通入空氣,使Fe2+被O2氧化為Fe3+,其反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+

=4Fe3++2H2O。Fe2(SO4)34Fe2++O2+4H+

=4Fe3++2H2O1.[2023·廣東深圳調(diào)研]硫元素的“價(jià)—類”二維圖如下所示。下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A.d溶液久置于空氣中pH減小B.a與c、a與e都有可能反應(yīng)生成bC.c通入BaCl2溶液中,產(chǎn)生白色沉淀D.g與f之間可能發(fā)生反應(yīng)提升關(guān)鍵能力題組

含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化C提升關(guān)鍵能力[解析]圖中d是+4價(jià)含氧酸,應(yīng)為H2SO3,其溶液久置于空氣中被O2氧化生成H2SO4,溶液的酸性增強(qiáng),pH減小,A正確;a是H2S,b是S,c是SO2,e是H2SO4,H2S和SO2反應(yīng)生成S和H2O,H2S被濃硫酸氧化可能生成S,B正確;c是SO2,通入BaCl2溶液中不能產(chǎn)生沉淀,C錯(cuò)誤;g是S為+6價(jià)的鹽,f是S為+4價(jià)的鹽,若g是NaHSO4,f是Na2SO3,則二者可發(fā)生反應(yīng)生成Na2SO4、SO2和H2O,D正確。2.利用元素的化合價(jià)推測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的重要手段。如圖是硫元素的常見化合價(jià)與部分物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系:(1)X的濃溶液與碳在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng),體現(xiàn)了X的

性。

(2)從硫元素化合價(jià)變化的角度分析,圖中只有還原性的物質(zhì)有

(填化學(xué)式)。提升關(guān)鍵能力強(qiáng)氧化[解析](1)X是H2SO4,濃硫酸與碳在加熱時(shí)反應(yīng)生成SO2、CO2和H2O,濃硫酸體現(xiàn)其強(qiáng)氧化性。(2)S元素顯-2價(jià)時(shí),含硫物質(zhì)只具有還原性,如H2S、Na2S等。H2S、Na2S(3)將H2S與SO2混合可生成淡黃色沉淀。該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為

。

(4)配平下列反應(yīng):

Na2S+

Na2SO3+

H2SO4

=

Na2SO4+

S↓+

H2O。

提升關(guān)鍵能力2∶1[解析]Na2S中-2價(jià)S被氧化為0價(jià),Na2SO3中+4價(jià)S被還原為0價(jià),H2SO4中S元素未變價(jià),根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平可得2Na2S+Na2SO3+3H2SO4

=3Na2SO4+3S↓+3H2O。213333(5)如圖是驗(yàn)證SO2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。①二氧化硫具有如下性質(zhì):a.漂白性

b.酸性氧化物的性質(zhì)c.還原性

d.氧化性上述裝置中對(duì)應(yīng)表現(xiàn)出的性質(zhì):A中

(填序號(hào),下同);B中

;C中

。

②D裝置的作用是

。

提升關(guān)鍵能力bac吸收SO2尾氣,防止污染空氣考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫

物質(zhì)的轉(zhuǎn)化知識(shí)梳理

夯實(shí)必備知識(shí)|提升關(guān)鍵能力1.理論依據(jù)(1)硫元素常見的化合價(jià)有-2、0、

和

,

可以通過

反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。

(2)利用

,可將硫元素從低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化到高價(jià)態(tài);利用

,可將硫元素從高價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)。夯實(shí)必備知識(shí)+4+6氧化還原氧化劑還原劑夯實(shí)必備知識(shí)2.含硫物質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)舉例轉(zhuǎn)化目標(biāo)(價(jià)態(tài)變化)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑(氧化劑或還原劑)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)預(yù)期現(xiàn)象-2→0Na2S溶液氯水

出現(xiàn)淡黃色渾濁0→-2S銅

劇烈反應(yīng),產(chǎn)生黑色固體0→+4S空氣

淡藍(lán)色火焰,產(chǎn)生刺激性氣味氣體+4→0SO2水溶液Na2S溶液

出現(xiàn)淡黃色渾濁+4→+6SO2水溶液氯水

滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀+6→+4濃硫酸銅

加熱產(chǎn)生使品紅褪色的無色、刺激性氣味氣體SCu2SSO2SH2SO4SO21.探究Na2S溶液的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(已知:H2S的Ka1≈1.3×10-7)下列分析或解釋正確的是(

)A.Na2S溶液呈堿性:S2-+2H2O?2OH-+H2SB.實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的現(xiàn)象說明SO2的氧化性強(qiáng)于O2C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,通入氣體后,試管中溶液的pH均降低D.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,Na2S溶液能促進(jìn)SO2氣體的溶解實(shí)驗(yàn)裝置氣體a現(xiàn)象ⅠSO2溶液立即變黃,產(chǎn)生乳白色沉淀ⅡO2一段時(shí)間后,溶液略顯渾濁夯實(shí)必備知識(shí)D夯實(shí)必備知識(shí)[解析]Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽,S2-分步發(fā)生水解而使溶液呈堿性:S2-+H2O?HS-+OH-,A錯(cuò)誤;SO2的水溶液顯酸性,實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的溶液酸堿性不同,不能比較SO2和O2的氧化性強(qiáng)弱,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)Ⅰ中隨著通入SO2增多,溶液的堿性減弱,pH減小,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中Na2S溶液和O2反應(yīng)生成S和NaOH,最終溶液的堿性增強(qiáng),pH增大,C錯(cuò)誤;Na2S溶液呈堿性,SO2水溶液呈酸性,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中反應(yīng)迅速,Na2S溶液能促進(jìn)SO2氣體的溶解,D正確。夯實(shí)必備知識(shí)2.[2022·北京豐臺(tái)區(qū)期末]實(shí)驗(yàn)室中探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)B中的現(xiàn)象是

。

(3)C中的現(xiàn)象是

,

Na2S在反應(yīng)中作

劑。

(4)D中氯水褪色,此反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)由

轉(zhuǎn)化為

;甲認(rèn)為可以補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明硫元素的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化,實(shí)驗(yàn)方案和現(xiàn)象為取D中褪色后的溶液于試管中,

。

Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O品紅溶液褪色有淡黃色沉淀生成還原+4+6向其中加入BaCl2溶液(可以不加“鹽酸酸化”),有白色沉淀生成[解析]裝置A中Cu與濃硫酸加熱生成CuSO4、SO2和H2O,SO2氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入B中品紅溶液,由于SO2具有漂白性,可使品紅溶液褪色;SO2通入Na2S溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫,產(chǎn)生淡黃色固體;SO2通入氯水中,發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水褪色;裝置E中NaOH溶液用于吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境。夯實(shí)必備知識(shí)(5)E的作用是

,

離子方程式為

。

(6)上述實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)SO2的性質(zhì)有

(任填寫2項(xiàng)即可)。

吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境

漂白性、氧化性、還原性、酸性氧化物的通性+61.下列各組物質(zhì)混合后,沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是(

)①H2S和SO2

②SO2和SO3

③SO2和氯水④SO3(g)和Cl2

⑤H2S和SO3(g)

⑥H2S和Cl2A.①③⑥ B.②④

C.②⑤⑥ D.③④⑤提升關(guān)鍵能力題組

實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化B[解析]①H2S和SO2混合后會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成單質(zhì)S和H2O,產(chǎn)生淡黃色固體;②SO2和SO3混合后不發(fā)生反應(yīng),無明顯現(xiàn)象;③SO2和氯水混合后發(fā)生反應(yīng)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水褪色;④SO3(g)和Cl2混合后不發(fā)生反應(yīng),無明顯現(xiàn)象;⑤H2S和SO3(g)混合后發(fā)生反應(yīng),生成固體硫;⑥H2S和Cl2混合后會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成單質(zhì)S和HCl,產(chǎn)生淡黃色固體;綜上所述應(yīng)選B。2.工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O,某小組同學(xué)用如圖所示裝置(略去加熱和夾持儀器,氣密性已檢驗(yàn))模擬生產(chǎn)過程。實(shí)驗(yàn)步驟:先向C中圓底燒瓶?jī)?nèi)加入Na2S和Na2SO3的混合溶液,再向A中圓底燒瓶?jī)?nèi)滴加70%H2SO4;

待Na2S和Na2SO3完全消耗后,過濾C中混合物,濾液經(jīng)結(jié)晶后得到產(chǎn)品。已知:ⅰ.C中圓底燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生如下反應(yīng):(a)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq);(b)2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l);(c)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)。ⅱ.BaS2O3易溶于水。提升關(guān)鍵能力(1)E中的試劑是

。

(2)為提高產(chǎn)品的純度,應(yīng)使C中圓底燒瓶?jī)?nèi)Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則C中Na2S和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為

。

提升關(guān)鍵能力NaOH溶液2∶1[解析](1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程分析可知,實(shí)驗(yàn)最后會(huì)產(chǎn)生二氧化硫或硫化氫等尾氣,會(huì)污染空氣,要用氫氧化鈉溶液吸收,所以E中的試劑是NaOH溶液。(2)根據(jù)反應(yīng)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)、2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)、S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)可知,Na2S和Na2SO3反應(yīng)的總方程式為2Na2S+3SO2+Na2SO3

=3Na2S2O3,所以Na2S和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為2∶1。(3)已知反應(yīng)(c)相對(duì)較慢,則C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是

。

提升關(guān)鍵能力燒瓶中淡黃色沉淀消失,溶液變澄清[解析]根據(jù)題中的反應(yīng)原理可知,反應(yīng)的最后一步是硫與亞硫酸鈉反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí),現(xiàn)象是圓底燒瓶中淡黃色沉淀消失,溶液變澄清。步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液有白色沉淀生成Ⅱ過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量

沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生(4)產(chǎn)品中常含有Na2SO3和Na2SO4。該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。

①步驟Ⅱ中加入的試劑可以是

(填字母)。

A.稀硫酸

B.稀鹽酸C.稀硝酸

D.氫氧化鈉溶液提升關(guān)鍵能力B[解析]由于BaS2O3易溶于水,所以可以向樣品的溶液中加入氯化鋇溶液,若有沉淀生成,則有Na2SO3或Na2SO4,再將沉淀過濾、洗滌后,向沉淀中加入足量稀鹽酸,看沉淀能否溶解,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則說明既有Na2SO3又有Na2SO4。①根據(jù)上面的分析可知,步驟Ⅱ中加入的試劑可以是稀鹽酸,選B;提升關(guān)鍵能力步驟實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液有白色沉淀生成Ⅱ過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量

沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生(4)產(chǎn)品中常含有Na2SO3和Na2SO4。該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。

②步驟Ⅱ設(shè)計(jì)過濾操作的目的是(用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要文字表述)

。提升關(guān)鍵能力

(5)為減少C中生成的Na2SO4的量,在不改變?cè)醒b置的基礎(chǔ)上對(duì)原實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的操作是

。

(6)Na2S2O3常用作脫氯劑。Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為

。提升關(guān)鍵能力

先向A中圓底燒瓶?jī)?nèi)滴加70%H2SO4,產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后,再向C中圓底燒瓶?jī)?nèi)加入Na2S和Na2SO3的混合溶液

經(jīng)典真題·明考向知識(shí)梳理

D[解析]接觸法制硫酸時(shí),煅燒黃鐵礦只能得到SO2,SO2在接觸室經(jīng)催化氧化才能轉(zhuǎn)化為SO3,D錯(cuò)誤。2.

[2021·遼寧卷]含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.a可能為正鹽,也可能為酸式鹽B.c為不溶于鹽酸的白色沉淀C.d為含極性鍵的非極性分子D.反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀C

由分析可知,d為SO2,由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知,d是含有極性鍵的極性分子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由分析可知,鹽a可能是Na2S2O3,此時(shí)反應(yīng)②為Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,即反應(yīng)②中可能生成淡黃色沉淀,D項(xiàng)正確。3.

[2021·山東卷]工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.吸收過程中有氣體生成

B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過高

D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B[解析]根據(jù)工藝流程逆向分析可知,以二氧化硫和純堿為原料,得到的結(jié)晶成分為NaHSO3,則母液為飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,溶液呈酸性,所以加入純堿進(jìn)行中和,涉及的反應(yīng)為H2SO3+2Na2CO3

=Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3,所以調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收,此時(shí)吸收過程中發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3

=CO2+NaHSO3↓,此時(shí)會(huì)析出大量NaHSO3晶體,經(jīng)過濾分離,將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥,最終得到NaHSO3產(chǎn)品。根據(jù)上述分析可知,吸收過程中有二氧化碳生成,A正確;結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,沒有NaHCO3,假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHCO3,則其會(huì)與生成的亞硫酸發(fā)生反應(yīng),且NaHCO3溶解度較低,若其殘留于母液中,會(huì)使晶體不純,假設(shè)不成立,B錯(cuò)誤;NaHSO3高溫時(shí)易分解變質(zhì),所以氣流干燥過程中溫度不宜過高,C正確;結(jié)合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正確。4.

[2020·海南卷]以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸,應(yīng)將產(chǎn)出的爐渣和尾氣進(jìn)行資源化綜合利用,減輕對(duì)環(huán)境的污染。其中一種流程如圖所示。回答問題:(1)黃鐵礦中硫元素的化合價(jià)為

。-1[解析]黃鐵礦(主要成分FeS2)煅燒生成氧化鐵和二氧化硫,高溫下氧化鐵用CO還原得到還原鐵粉,用K2Cr2O7滴定分析法測(cè)定還原鐵粉純度;二氧化硫經(jīng)過一系列步驟生成硫酸,尾氣中含有二氧化硫,二氧化硫用氫氧化鈉溶液吸收生NaHSO3,NaHSO3加熱后生成Na2S2O5。黃鐵礦的主要成分是二硫化亞鐵(FeS2),其中鐵元素的化合價(jià)是+2,因此硫元素的化合價(jià)為-1。(2)由爐渣制備還原鐵粉的化學(xué)方程式為

。

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2[解析]爐渣的主要成分為Fe2O3,由爐渣制備還原鐵粉的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(3)欲得到更純的NaHSO3,反應(yīng)①應(yīng)通入

(填“過量”或“不足量”)的SO2氣體。過量[解析]Na2SO3溶液能夠與SO2反應(yīng)生成NaHSO3,欲得到更純的NaHSO3,反應(yīng)①應(yīng)通入過量的SO2氣體。

還原

用鹽酸酸化,再加BaCl2溶液

90.36

備用習(xí)題B備用習(xí)題[解析]火山噴發(fā)產(chǎn)生SO2、SO3等,會(huì)加劇空氣污染,A正確;硫酸型酸雨中含有H2SO3,一段時(shí)間內(nèi)會(huì)被O2氧化為H2SO4,酸性繼續(xù)增強(qiáng),B錯(cuò)誤;石灰石的主要成分是CaCO3,可與酸反應(yīng),降低湖水的酸性,C正確;火山噴發(fā)物中S元素形成金屬硫化物過程,S元素化合價(jià)降低,故發(fā)生還原反應(yīng),D正確。備用習(xí)題2.下列有關(guān)硫及其化合物的說法正確的是 (

)A.SO2、H2SO3均具有還原性,故濃H2SO4均能氧化SO2和H2SO3B.H2S與濃H2SO4在不同的條件下反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能是SO2C.單質(zhì)

氧化物

酸或堿

鹽,能按照上述轉(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素D.硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步:S SO3 H2SO4C備用習(xí)題[解析]濃硫酸中S顯+6價(jià),SO2和H2SO3中S顯+4價(jià),+4價(jià)和+6價(jià)S處于相鄰價(jià)態(tài),不發(fā)生氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;H2S和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),氧化產(chǎn)物可能是S、SO2等,B錯(cuò)誤;S與O2反應(yīng)生成SO2,SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,可實(shí)現(xiàn)題述轉(zhuǎn)化,C正確;S與O2點(diǎn)燃生成SO2,不能直接生成SO3,D錯(cuò)誤。備用習(xí)題3.硫及其化合物的“價(jià)—類”二維圖如圖所示:下列說法不正確的是 (

)A.由X生成S,必須加入氧化劑B.從物質(zhì)類別角度分析,SO2和SO3都是酸性氧化物C.在加熱條件下,Y的濃溶液與銅單質(zhì)可以發(fā)生反應(yīng)生成SO2D.24mL0.05mol·L-1Na2SO3溶液與20mL0.02mol·L-1K2Cr2O7溶液恰好反應(yīng),則Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為+3價(jià)A備用習(xí)題[解析]X是H2S,S元素的非金屬性較弱,H2S加熱時(shí)分解生成S和H2,不需要加入氧化劑,A錯(cuò)誤;SO2和SO3都是酸性氧化物,B正確;Y是H2SO4,加熱時(shí),濃硫酸與銅反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O,C正確;Na2SO3被氧化應(yīng)生成Na2SO4,設(shè)還原產(chǎn)物中Cr元素化合價(jià)為x,據(jù)得失電子守恒可得24mL×0.05mol·L-1×(6-4)=20mL×0.02mol·L-1×2×(6-x),解得x=3,D正確?？键c(diǎn)一

硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1.硫是生物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一,下列關(guān)于自然界中硫循環(huán)(如圖所示)的說法正確的是

(

)A.含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán)B.硫循環(huán)中硫的化合物均為無機(jī)物C.上述硫循環(huán)中硫元素均被氧化D.燒煤時(shí)加石灰石,可減少酸雨及溫室氣體的排放A1234567812345678[解析]硫酸鹽和亞硫酸鹽等在含硫桿菌及好氧/厭氧菌作用下緩慢轉(zhuǎn)化成植物R1—S—R2,含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán),故A正確;硫循環(huán)中硫的化合物有含硫的有機(jī)物,不全是無機(jī)物,故B錯(cuò)誤;含硫有機(jī)物、煤、石油生成H2S的過程中硫元素化合價(jià)降低,硫循環(huán)中硫元素并不全被氧化,故C錯(cuò)誤;燒煤時(shí)加石灰石,可減少酸雨,但不會(huì)減少二氧化碳,不會(huì)減少溫室氣體的排放,故D錯(cuò)誤。2.硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:濃H2SO4

SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3 S下列判斷不正確的是

(

)A.反應(yīng)①中濃硫酸作氧化劑

B.反應(yīng)②表明SO2有酸性氧化物的性質(zhì)C.反應(yīng)③中硫元素既被氧化又被還原

D.反應(yīng)④中稀H2SO4作還原劑D12345678[解析]Cu與濃硫酸反應(yīng)時(shí),Cu單質(zhì)被氧化為硫酸銅,濃硫酸表現(xiàn)了氧化性,作氧化劑,A正確;SO2與NaOH反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸鈉和水,表明SO2有酸性氧化物的性質(zhì),B正確;2.硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:濃H2SO4

SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3 S下列判斷不正確的是

(

)A.反應(yīng)①中濃硫酸作氧化劑

B.反應(yīng)②表明SO2有酸性氧化物的性質(zhì)C.反應(yīng)③中硫元素既被氧化又被還原

D.反應(yīng)④中稀H2SO4作還原劑D12345678反應(yīng)③中硫元素由0價(jià)和+4價(jià)變?yōu)?2價(jià),則硫元素既被氧化又被還原,C正確;Na2S2O3與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),產(chǎn)生硫代硫酸和硫酸鈉,硫代硫酸不穩(wěn)定,分解產(chǎn)生S單質(zhì)、二氧化硫和水,故硫酸起酸的作用,不是作還原劑,D錯(cuò)誤。123456783.學(xué)習(xí)硫及其化合物,可運(yùn)用物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)二維視角模型對(duì)硫及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行推測(cè)驗(yàn)證。以下說法中不正確的是(

)A.H2S能與b反應(yīng)生成硫B.a有還原性,能使酸性KMnO4溶液褪色C.c能與水劇烈反應(yīng)生成dD.b的濃溶液具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性D12345678[解析]由圖可知,a為H2S,b為SO2,c為SO3,e為H2SO3,d為H2SO4。H2S與SO2反應(yīng)生成硫和H2O,A正確;a為H2S,具有還原性,能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),使溶液褪色,B正確;c為SO3,c能與水劇烈反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4,C正確;濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性,但b是SO2,D錯(cuò)誤。12345678

D12345678[解析]由題干“價(jià)—類”二維圖信息可知,a為H2S,b為H2SO3,c為H2SO4,d為S,e為硫化物,f為亞硫酸鹽,g為硫酸鹽。b為H2SO3,其中S的化合價(jià)為+4價(jià),處于中間化合價(jià),故其既具有氧化性又具有還原性,A正確;硫酸型酸雨的形成過程為SO2+H2O?H2SO3,2H2SO3+O22H2SO4,即涉及b到c的轉(zhuǎn)化,B正確;12345678

123456785.如圖所示是一系列含硫化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)中生成的水已略去),其中說法正確的是(

)A.反應(yīng)①說明SO2具有氧化性,反應(yīng)②說明SO2具有酸性B.反應(yīng)②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1時(shí),則反應(yīng)物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2C.反應(yīng)③④⑤均屬于氧化還原反應(yīng)D.工業(yè)上可利用反應(yīng)②和反應(yīng)④回收SO2D12345678[解析]A項(xiàng),反應(yīng)①中先變藍(lán)后褪色,說明KIO3先轉(zhuǎn)化為I2后轉(zhuǎn)化為I-,SO2體現(xiàn)還原性,錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)質(zhì)量守恒,當(dāng)n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1時(shí),n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)④不是氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),利用反應(yīng)②④,可以吸收SO2并回收利用,正確。6.“以廢治廢”是基于“綠色化學(xué)”觀念治理污染的思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的SO2,得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品。其流程如下:下列說法正確的是(

)A.操作①④均為過濾B.步驟②中發(fā)生了置換反應(yīng)C.步驟③發(fā)生的反應(yīng)為NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2OD.亞硫酸鈉粗品中不可能含有Na2SO4C1234567812345678[解析]操作①是過濾,操作④從NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中獲得Na2SO3粗品,涉及蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾等操作,A錯(cuò)誤;步驟②中Na2CO3溶液吸收SO2,沒有單質(zhì)參加和生成,故不是置換反應(yīng),B錯(cuò)誤;步驟③中NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3和H2O,C正確;步驟④操作中Na2SO3可能被空氣中的O2氧化為Na2SO4,故亞硫酸鈉粗品中可能含有Na2SO4,D錯(cuò)誤。7.某研究小組為研究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下,請(qǐng)回答有關(guān)問題。[實(shí)驗(yàn)方案]按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):[問題討論](1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O12345678考點(diǎn)二

實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化12345678

[解析](2)A發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,硫元素的價(jià)態(tài)由+6價(jià)轉(zhuǎn)化為+4價(jià)。(3)C中Na2S溶液和SO2發(fā)生反應(yīng)2Na2S+SO2+2H2O=3S↓+4NaOH,可觀察到有淡黃色沉淀生成,該反應(yīng)中,Na2S中S的化合價(jià)由-2價(jià)升為0價(jià),Na2S作還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),SO2中S的化合價(jià)由+4價(jià)降為0價(jià),SO2作氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng)。12345678(2)B中品紅溶液褪色,說明A中反應(yīng)硫元素的價(jià)態(tài)由+6價(jià)轉(zhuǎn)化為

價(jià)。

(3)C中出現(xiàn)淡黃色沉淀,反應(yīng)中Na2S作

(填“氧化劑”或“還原劑”,下同),SO2作

。

+4還原劑氧化劑

12345678

bc(5)E的作用是

。

(6)硫元素常見的化合價(jià)有-2、0、+4、+6,可以通過

(填反應(yīng)類型)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。

吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境[解析](5)SO2是污染性氣體,需要尾氣處理,E裝置的作用是吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境。(6)硫元素常見的化合價(jià)有-2、0、+4、+6,可以通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。12345678氧化還原反應(yīng)8.硫及其化合物是重要的化工原料,某學(xué)習(xí)小組對(duì)某些含硫的化合物的制備和性質(zhì)探究進(jìn)行如下