高中化学不同价态含硫物质的转化

实验活动5 不同价态含硫物质的转化实验目的1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。

2.应用氧化还原反应的原理实现不同价态含硫物质的转化。

实验仪器试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。

实验药品浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、亚硫酸溶液、品红溶液。

实验步骤1.硫化钠转化为单质硫(1)向盛有1 mL 硫化钠溶液的试管中，边振荡边滴加亚硫酸溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。

(2)向盛有1 mL 硫化钠溶液的试管中，边振荡边滴加酸性高锰酸钾溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。

(3)上述两个实验中，都要用浸有氢氧化钠溶液的棉团塞住试管口，其原因是吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。

2.浓硫酸转化为二氧化硫 (1)实验装置及操作如图所示(2)试管甲中观察到的现象是铜片上有气泡逸出，溶液变蓝色，铜片溶解，试管乙中观察到的现象是品红溶液逐渐变为无色。

(3)浓硫酸与铜反应的化学方程式是Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。

3.硫转化为硫化亚铁(1)实验装置及操作如图所示。

(2)观察到的现象是混合物继续保持红热，最后生成黑色固体。

(3)反应的化学方程式为Fe ＋S=====△FeS 。

部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。

下列推断不合理的是（ ）A ．a 可与O 2反应直接生成cB ．b 既可被氧化，也可被还原C ．可向H 2O 2中加入b 制得dD ．可存在b c d b →→→的转化关系【答案】A【分析】根据元素的化合价及物质类型，可知a 是S 单质，b 是SO 2，c 是SO 3，d 是H 2SO 4，e 是H 2SO 3，然后结合物质的性质分析解答。

【详解】A ．a 是S 单质，c 是SO 3。

S 与O 2在点燃时发生反应产生SO 2，不能产生SO 3，A 错误； B ．b 是SO 2，S 元素化合价为+4价，介于S 元素的最高+6价和最低-2价之间，因此SO 2既有氧化性，又有还原性，也就是说该物质既可被氧化，也可被还原，B 正确；C ．H 2O 2具有氧化性，b 是SO 2，该物质具有还原性，向H 2O 2中加入SO 2，二者发生氧化还原反应产生H 2SO 4，C 正确；D ．SO 2与O 2在催化剂存在条件下被氧化为SO 3，SO 3与H 2O 反应产生H 2SO 4，H 2SO 4与Na 2SO 3在溶液中→→→的转化关系，D正确；发生反应产生SO2气体，故存在b c d b故合理选项是A。

1．（2022·上海·模拟）固态单质甲及其化合物之间的转化如图所示(某些产物及反应条件略去)。

下列分析错误的是（）A．甲在空气中燃烧产生淡蓝色火焰B．工业上乙→丙的条件是：高温、高压、催化剂C．乙和丙的相对分子质量比为4：5D．戊既有还原性又有氧化性【答案】B【分析】高中阶段常见固体单质有：C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe，若甲为C单质，则乙、丙为CO或CO2，但CO不能与水反应，所以甲不可能为C；若甲为Na，则乙为Na2O，戊为NaOH，NaOH为强碱受热不分解，即不能生成甲，故甲不可能为Na；若甲为Mg、Al、Si、Fe，由于它们的氧化物不能与水反应，故甲不可能为Mg、Al、Si、Fe；故甲应为S，则乙为SO2，SO2与O2反应生成SO3(丙)，丙与水反应生成H2SO4(丁)，浓硫酸可被还原为SO2，乙与水反应生成戊(H2SO3)，H2SO3可以与H2S反应生成S。

【详解】A．S单质在纯氧中燃烧火焰为蓝紫色，在空气中为淡蓝色，A正确；B．SO2与O2反应生成SO3条件为催化就、加热，B错误；C．SO2与SO3相对分子质量比为64:80，即4:5，C正确；D．H2SO3中S元素为+4价，既可以被氧化到+6价，也可以被还原到0价，故戊既有还原性又有氧化性，D正确；故答案选B。

2．在一定条件下进行的下列化学反应，已知A、B、C中均含有同种元素，则下列对应物质不正确的是（）选项 A 物质 B 物质 C 物质 D 物质 A NaOH 溶液 Na 2CO 3溶液 NaHCO 3溶液 CO 2 B Fe FeCl 2 FeCl 3 Cl 2 C AlCl 3溶液 Al(OH)3 NaAlO 2溶液 NaOH 溶液 DH 2S SSO 2O 2A ．AB ．BC ．CD ．D【答案】B【详解】A.若A 为NaOH 溶液，D 为CO 2，则NaOH 可与CO 2反应生成Na 2CO 3，Na 2CO 3可与H 2O 和CO 2反应生成NaHCO 3，NaOH 可与NaHCO 3反应生成Na 2CO 3，故A 正确； B.若A 为Fe ，D 为Cl 2，则Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3而不是FeCl 2，故B 错误；C.若A 为AlCl 3溶液，D 为NaOH 溶液，则AlCl 3可与NaOH 反应生成Al(OH)3，Al(OH)3可与NaOH 反应生成NaAlO 2，AlCl 3可与NaAlO 2反应生成Al(OH)3，故C 正确；D.若A 为H 2S ，D 为O 2，则H 2S 可与O 2反应生成S ，S 可与O 2生成SO 2，H 2S 可与SO 2生成S ，故D 正确； 故选：B 。

一、单选题1．工业尾气中含有2H S ，会造成严重的环境污染未脱除2H S 的煤气在运输过程中还会腐蚀管道。

氧化铁脱硫除去煤气中2H S 的原理如图所示。

下列说法错误的是（ ）A ．单质硫为黄色固体，易溶于水和2CSB ．脱硫反应为223222323H S Fe O H O3H O Fe S H O +⋅+⋅C ．再生过程中，氧化剂与氧化产物的质量比为1:2D ．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率【答案】A【详解】A.单质硫为黄色固体，不溶于水、微溶于酒精、易溶于2CS ，A 错误；B.读图可知，脱硫反应是硫化氢与一水合氧化铁反应生成水和一水合三硫化二铁，化学方程式为223222323H S Fe O H O 3H O Fe S H O +⋅+⋅，B 正确；C.再生过程中S 的化合价从-2价变为0价，氧化产物是S ，氧化剂是2O ，根据得失电子守恒可知，消耗1mol2O 生成2mol S ，氧化剂与氧化产物的质量比为1:2，C 正确；D.脱硫过程中，增大反应物的接触面积，可以使固体与气体的反应更加完全，提高脱硫效率，D 正确。

答案选A 。

2．下列物质的转化在给定条件下能实现的是 （ ）△()224H S O O23243Fe Fe O Fe SO −−−−→−−→点燃△NaOH 22323HClSiO Na SiO H SiO −−→→−−−△NaOH32AlCl Al NaAlO −−−→−−−→电解△22O H O2Na Na O NaOH −−−→−−−→点燃△2O 22324SO H SO H SO −−→−−→2H O △32NH CO Δ323NaCl(aq)NaHCO Na CO −−−−→−−→、饱和 A ．△△△ B ．△△△ C ．△△△ D ．△△△【答案】C【详解】△铁和氧气点燃条件下反应生成Fe 3O 4，不生成Fe 2O 3，故△错误；△二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸和氯化钠，故△正确；△氯化铝是共价化合物，熔融状态下不发生电离，不能导电，无法用电解氯化铝的方法制得金属铝，故△错误；△钠和氧气在点燃的条件下，生成过氧化钠，不能生成氧化钠，故△错误； △二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氧气反应生成硫酸，故△正确；△饱和氯化钠溶液中先通入氨气，再通入二氧化碳，氯化钠与氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，故△正确； △△△正确，故选C 。

3．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）A ．SO 22CaCl (aq)−−−−→CaSO 32O −−→CaSO 4B ．Fe 2O−−−→点燃Fe 2O 3HCl(aq)−−−→FeCl 3 C ．HCl(aq)2MnO −−−→Cl 22Ca(OH)−−−−→Ca(ClO)2 D ．Cu 2(OH)2CO 3∆−−→CuO HCl(aq)−−−→CuCl 2(aq) 【答案】D【详解】A 、二氧化硫与氯化钙溶液不能反应生成亚硫酸钙，物质间转化不能实现，选项A 错误； B 、铁在氧气中点燃反应生成四氧化三铁而不能直接转化为氧化铁，物质间转化不能实现，选项B 错误； C 、盐酸溶液与二氧化锰共热反应不能生成氯气，应该为浓盐酸与二氧化锰共热才能得到氯气，物质间转化不能实现，选项C 错误；D 、碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜，氧化铜与盐酸反应生成氯化铜，物质间转化能均能实现，选项D 正确 。

答案选D 。

4．工业上制汞的过程是：焙烧辰砂（主要含HgS ），发生反应：HgS+O 2Hg+SO 2，还原出的汞呈气态，冷凝得液态汞。

其流程如图，下列说法不正确的是（ ）A ．含汞烟气可以采用活性炭吸附法处理达标后再排放B ． HgS+O 2Hg+SO 2该反应中HgS 只做还原剂C ．洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸D ．流程中加入氧化钙的目的是减少SO 2的排放 【答案】B【详解】A 、汞是有毒物质，排放到自然界会污染环境，利用活性炭的吸附性处理含汞烟气，当达标后再排放，故A 说法正确；B 、HgS 中Hg 的化合价为＋2价，根据方程式，转化为0价，化合价降低，作氧化剂，HgS 中S 显－2价，转化成＋4价，化合价升高，作还原剂，HgS 既是氧化剂又是还原剂，氧气为氧化剂，故B 说法错误；C 、硝酸是除去Pb 和Cu ，而稀硫酸不能与Cu 发生反应，因此不能用5%的硫酸代替5%的硝酸，故C 说法正确；D 、根据流程，加入CaO 可将硫元素转化成CaS 和CaSO 4，能减少SO 2的排放，故D 说法正确； 答案选B 。

二、实验题5．有机合成中成环及环的元素增减是合成路线硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。

它受热、遇酸易分解。

工业上可用反应2Na 2S+Na 2CO 3+4SO 2=3Na 2S 2O 3+CO 2制得。

实验室模拟此过程的装置如图所示。

回答下列问题：(1)b 中反应的化学方程式为_______，c 中试剂为_______。

(2)反应开始后，c 中先有浑浊产生，后又变澄清。

此浑浊物是_______(写化学式)。

(3)d 中的试剂为_______。