课时规范练11 硫的转化一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列物质可用于处理泄漏的有毒物质Na2S的是( )①臭氧(O3) ②铁粉 ③NaCl ④KI ⑤双氧水A.①⑤B.②④C.③④D.③⑤2.某小组用如下装置探究SO2的性质。下列离子方程式书写不正确的是( )A.甲中紫色褪去:5SO2+2Mn+2H2O2Mn2++5S+4H+B.乙中蓝色逐渐变浅:I2+SO2+2H2O2I-+S+4H+C.丙中产生少量白色沉淀:Ba2++SO2+H2OBaSO3↓+2H+D.丁中可能的反应:SO2+2OH-S+H2O3.100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( )A.Na2S2O7水溶液呈中性B.焦硫酸具有强氧化性C.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐D.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化4.(2021湖南益阳第一次调研)硫元素的几种化合物存在下列转化关系:下列判断不正确的是( )A.反应①中浓硫酸作氧化剂B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质C.反应③中原子利用率为100%D.反应④中稀硫酸作还原剂5.(2021福建莆田二十五中月考)下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2A.仅有①③⑤B.仅有①②③⑤C.仅有①②④⑤D.全部6.(2021山东菏泽二模)以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中S的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图。\n下列说法不正确的是( )A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率B.沸腾炉中每生成1molSO2,有11mole-发生转移C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率D.吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥7.二氧化硫的减排和回收已成为环保领域急需解决的重大课题,某研究团队提出如下还原脱硫流程,脱硫塔中反应为CaS+2SO2CaSO4+S2(g)。下列说法错误的是( )A.脱硫塔发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1B.硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质,它们互为同素异形体C.脱硫后的气体冷凝可以获得单质S2D.物质M可以循环使用8.(2021山东济南阶段检测)废气的污染成为世界各国关注的焦点,科技团队研究发现利用工业尾气中的硫化物与氮氧化物可以制取Na2S2O4和NH4NO3(Ce为铈元素):有关该流程下列说法错误的是( )A.S2有极强的还原性,属于强还原剂B.装置Ⅱ中若生成2NA个H+(NA代表阿伏加德罗常数的值)则消耗18g水C.装置Ⅲ再生5molCe4+,若用甲烷燃料电池进行电解时,理论上要消耗12g甲烷D.装置Ⅳ获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等9.(2021北京海淀期末)同学们探究不同金属和浓硫酸的反应。向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。实验现象实验操作金属为铜金属为锌金属为铝点燃不燃烧燃烧燃烧通入酸性KMnO4溶液褪色褪色褪色通入CuSO4溶液无明显变化无明显变化出现黑色沉淀通入品红溶液褪色褪色不褪色已知:H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4(CuS为黑色固体);H2S可燃。下列说法不正确的是( )A.加入铜片的实验中,使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2\nB.加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含H2SC.加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关10.(2021湖北武汉部分重点校联考)工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液,再通入SO2可制取Na2S2O3,同时放出CO2。已知:S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)。下列说法不正确的是( )A.上述总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1B.上述反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1∶2C.每生成1molNa2S2O3转移4mol电子D.通入的SO2过量很多,将会产生浑浊现象二、非选择题:本题共2小题。11.(2020浙江7月选考,28节选)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是 。 (2)烧杯中出现白色沉淀的原因是 。 12.(2021湖南永州二模)实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2。实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。请回答下列问题:(1)装置A中的试剂是 。 (2)活性炭的作用是 。 (3)在冰水浴中制备SO2Cl2的原因是 。 (4)为了测定SO2Cl2产品的纯度(杂质不参与反应),称取agSO2Cl2产品置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应。用cmol·L-1AgNO3溶液滴定反应后的溶液,滴几滴K2CrO4溶液做指示剂,当生成Ag2CrO4砖红色沉淀时,认为溶液中Cl-沉淀完全,此时消耗AgNO3溶液的体积为VmL。①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是 。 ②该SO2Cl2产品的纯度为 。 (5)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,其连接顺序为A→ 。能证\n明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为 。 参考答案课时规范练11 硫的转化1.A 解析Na2S具有还原性,处理泄漏的Na2S时,加入氧化性物质(如O3、双氧水等),将Na2S氧化生成S,即可消除污染。2.C 解析由于HCl的酸性强于H2SO3,则将SO2通入BaCl2溶液中,不会产生BaSO3沉淀,无明显现象。3.A 解析Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3,溶于水后SO3和水反应生成H2SO4,则溶液呈酸性,A项错误;焦硫酸可以看作由硫酸和三氧化硫通过化合反应生成的,浓硫酸具有强氧化性,由此可推断焦硫酸具有强氧化性,B项正确;焦硫酸钠可以看成由硫酸钠和SO3化合而成,SO3是酸性氧化物,可以与碱性氧化物反应得到盐,C项正确;焦硫酸和硫酸不是同一种物质,因此生成焦硫酸是化学变化,D项正确。4.D 解析反应①中浓硫酸→SO2,硫元素被还原,则浓硫酸作氧化剂,A正确;反应②中SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,则SO2具有酸性氧化物的性质,B正确;反应③为Na2SO3+SNa2S2O3,该反应为化合反应,则原子利用率为100%,C正确;反应④为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,H2SO4→Na2SO4,故稀硫酸只起酸的作用,D错误。5.A 解析①S单质的氧化性较弱,Cu与S单质加热发生反应生成Cu2S,符合题意;②Fe与S混合加热发生反应生成FeS,不符合题意;③S与氧气发生反应生成SO2,符合题意;④氢气与硫单质在高温下发生化合反应生成H2S,不符合题意;⑤由于氯气的氧化性很强,因此Fe与氯气发生反应生成FeCl3,符合题意。6.B 解析将黄铁矿粉碎,增大与空气的接触面积,可加快反应速率,A正确;沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,生成1molSO2,转移mol电子,B错误;接触室中SO2的催化氧化反应是可逆反应,接触室中排放出的SO2、O2可循环利用,可提高原料利用率,C正确;吸收塔排出的尾气中含少量SO2,用氨吸收可得到氮肥,D\n正确。7.A 解析CaS中-2价硫元素升高到0价,SO2中+4价硫元素部分升高到+6价,部分降低到0价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A错误;S2、S4、S6、S8是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,B正确;脱硫后的气体中含有S2(g),经冷凝可获得单质S2,C正确;“再生塔”中,CaSO4与预处理的煤反应生成CO2,根据得失电子守恒和原子守恒推知,M应是CaS,可加入“脱硫塔”循环利用,D正确。8.C 解析由题给流程可知,装置Ⅰ中一定浓度的氢氧化钠溶液将一氧化氮和二氧化硫混合气体中的二氧化硫转化为亚硫酸氢根离子,未反应的一氧化氮在装置Ⅱ中与Ce4+发生氧化还原反应生成Ce3+、硝酸根离子和亚硝酸根离子,反应的离子方程式为NO+3Ce4++2H2ON+3Ce3++4H+、NO+Ce4++H2ON+Ce3++2H+;在装置Ⅲ中电解反应生成的Ce3+和亚硫酸氢根离子,Ce3+在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+,Ce4+可以循环使用,亚硫酸氢根离子在阴极发生还原反应生成S2,未反应的硝酸根离子和亚硝酸根离子在装置Ⅳ中与氨气和氧气反应生成硝酸铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到硝酸铵粗产品。由化合价代数和为0可知,S2中硫元素为+3价,易被氧化为高价态的硫元素,表现强还原性,故A正确;由分析可知,反应生成的氢离子由参加反应的水提供,则由氢原子个数守恒可知,装置Ⅱ中若生成2NA个H+,反应消耗18g水,故B正确;装置Ⅲ再生5molCe4+,则转移5mole-,由得失电子数目守恒可知,甲烷燃料电池中负极消耗甲烷的质量为5mol××16g·mol-1=10g,故C错误;由分析可知,从装置Ⅳ中反应后的溶液中获得粗产品硝酸铵的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,故D正确。9.B 解析铜与浓硫酸反应生成的气体不能燃烧,但能使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色,通入CuSO4溶液,无明显现象,推测气体是SO2,A正确;铝与浓硫酸反应产生的气体通入CuSO4溶液,出现黑色沉淀,推测生成气体中一定含H2S,但仅据燃烧现象不能证明生成气体中含有H2S,还可能生成H2,B错误;Zn与浓硫酸反应生成的气体可以燃烧,但通入CuSO4溶液无明显现象,说明反应生成H2,据酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色,说明生成SO2,故生成的气体为混合气体,C正确;对比题表中金属与浓硫酸反应产生气体对应的现象,说明还原产物与金属活动性强弱有关,D正确。10.C 解析总反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,Na2S中硫元素的化合价从-2价升高到+2价,SO2中硫元素的化合价从+4价降低到+2价,所以上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1,A正确;恰好完全反应时Na2CO3和Na2S的物质的量比是1∶2,B正确;根据总反应的化学方程式可知,生成1molNa2S2O3时转移mol电子,C错误;SO2过量很多时溶液呈酸性,而酸性溶液中Na2S2O3不稳定,会生成硫和二氧化硫,D正确。11.答案(1)浓硫酸吸水且放热,导致HCl挥发\n(2)HCl气体会将H2SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO4解析(1)因为浓硫酸具有吸水性,同时放出大量的热,促使HCl气体挥发。(2)与硝酸钡反应产生沉淀,则沉淀一定是硫酸钡,说明HCl挥发时带出了H2SO4。12.答案(1)P2O5(或无水CaCl2、硅胶等) (2)催化剂(3)反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2 (4)①AgNO3见光易分解 ②%(5)C→B→E→D→F 装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀解析SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,故二氧化硫与氯气需要在干燥环境中反应生成SO2Cl2,活性炭可能起催化剂作用,A中干燥剂用于干燥二氧化硫,SO2Cl2沸点低、易挥发,反应在冰水浴条件下进行。探究次氯酸和亚硫酸酸性强弱时,由于次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强进行判断。(1)装置A中的试剂用于干燥二氧化硫,故选用酸性或中性的固体干燥剂,可以是P2O5(或无水CaCl2、硅胶等)。(3)已知:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,100℃以上分解生成SO2和Cl2,故应在冰水浴中制备SO2Cl2。(4)①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是AgNO3见光易分解。②按质量守恒定律分析:SO2Cl2 ~ 2Cl-~2AgNO3135g2molag·φ(SO2Cl2) cmol·L-1·10-3VLSO2Cl2产品的纯度φ(SO2Cl2)=%。(5)用A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化碳中的二氧化硫是否除尽,再通入漂白粉溶液中,则装置连接顺序为A→C→B→E→D→F。其中装置E的作用是除去SO2气体,D中品红溶液不褪色,装置F中出现白色沉淀,则能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为:装置D中品红溶液不褪色,装置F中产生白色沉淀。
