硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化與應用

硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化與應用理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系價態(tài)酸 單質(zhì)或甑化物 鹽物質(zhì)類別酸 單質(zhì)或甑化物 鹽物質(zhì)類別掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過酸、堿反應實現(xiàn)的StIg ■NajSt)2 *NaiiSlh］如：1 I寫出②、③、④反應的化學方程式:H2SO3+2NaOH===NaSO3+2H2O；Na°SO<+H°SO』===NaSO』+H°O+SO。f；2 3 2 4 2 4 2 2SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3。不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應實現(xiàn)的當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)，即臺階式升降，可下圖表示S S ⑤②七 so2③冬so3如：HS ①°2(不足)2 ?h2>a寫出③、④、⑤反應的化學方程式:③2SO2+O2催化劑2SO3；s+h2=====<2s；SO2+2H2S===3SI+2H2O。［注意］□同種元素相鄰價態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應，如S和h2s、S和so2、so2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應?！醍斄蛟氐母邇r態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應時，一般生成中間價態(tài)，如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3SJ+3H2O。［細練過關］

H2SO4溶液含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，其工廠設計了新H2SO4溶液的治污方法，同時可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列k溶液f敘述不正確的是() I—?該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B-該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2該過程中化合價發(fā)生改變的元素只有Fe和S圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSq+2H2SO4解析:選C根據(jù)工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSC4+2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產(chǎn)品硫酸，A、D兩項正確；根據(jù)A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2,B項正確；該過程中化合價發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫，C項錯誤。(2020-福州聯(lián)考)如圖所示是一系列含硫化合物的轉(zhuǎn)化關系(反應中生成的水已略去)，其中說法正確的是()g淀*,先變g色△NaOH毒波NaaSOxi―面?KaaStNaaSC)NaOH毒波(3/反應①說明SO2具有氧化性，反應②說明SO2具有酸性反應②中生成物〃(Na2SO3):〃(NaHSO3)=1：1時，則反應物〃(SO2):〃(NaOH)=1：2反應③④⑤均屬于氧化還原反應H業(yè)上可利用反應②和反應④回收SO2解析：選DA項，反應①中先變藍后褪色，說明KIO3先轉(zhuǎn)化為I2后轉(zhuǎn)化為I-，SO2體現(xiàn)還原性，錯誤；B項，根據(jù)原子守恒，當〃(Na2SO3):〃(NaHSO3)=1:1時，〃(SO2)：〃(NaOH)=2：3，錯誤；C項，反應④不是氧化還原反應，錯誤；D項，利用反應②④，可以吸收SO2并回收利用，正確。已知固體Na2SO3受熱易分解，實驗流程和結(jié)果如下：(1.^0KJCl.2611 :M■漁T/LWk氣體Y是一種純凈物，在標準狀況下的密度為1.518g?L-1。請回答：氣體Y分子的電子式為，白色沉淀的化學式為。該流程中的 Na2SO3受熱分解的化學方程式為另取固體X試樣和Na2SO3混合，加水溶解后與稀鹽酸反應，有淡黃色沉淀產(chǎn)生，寫出產(chǎn)生淡黃色沉淀的離子方程式：(不考慮空氣的影響)。解析：由題意可知氣體Y的摩爾質(zhì)量為1.518g-L-iX22.4L-mol-1^34g-mol-1，結(jié)合實驗流程圖可知，Y為H2S;固體X與稀鹽酸反應生成硫化氫氣體和溶液，在該溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明固體X中含有Na2S和Na2SO4。(1)氣體Y為H2S,其電子式為HSH,白色沉淀為BaSO4。(2)根據(jù)分析可知，Na2SO3受熱分解的化學方程式為4Na2SO3=====Na2S+3Na2SO4。⑶固體X試樣和Na2SO3的混合物加水溶解后，與稀鹽酸反應有淡黃色沉淀產(chǎn)生，則產(chǎn)生淡黃色沉淀的離子方程式為SOg-+2S2-+6H+===3耳O+3SI。答案：(1)HSHBaSO44Na2SO3=====^a2S+3Na2SO4SO2-+2S2-+6H+===3H2O+3SI［課時跟蹤檢測］1.如圖有關硫元素循環(huán)的說法不合理的是()■^大氣煤、石油中的硫元素燃燒時能生成SO2動物尸體腐敗過程產(chǎn)生的H2S氣體會進入大氣循環(huán)過程中硫元素既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應大氣中的硫元素會全部轉(zhuǎn)化成H2SO4隨雨水降到土壤里解析：選DD項，大氣中的硫元素部分轉(zhuǎn)化成H2SO4隨雨水降到土壤里，錯誤。下列關于硫及其化合物的說法正確的是 ()自然界中不存在游離態(tài)的硫二氧化硫的排放會導致光化學煙霧和酸雨的產(chǎn)生二氧化硫能使滴有酚歐的氫氧化鈉溶液褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性濃硫酸可用來干燥SO2、CO、Cl2等氣體解析：選D在火山噴發(fā)口處存在游離態(tài)的硫，A錯誤；SO2的排放會導致硫酸型酸雨的產(chǎn)生，但不會導致光化學煙霧的產(chǎn)生，B錯誤；SO2通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應：2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,其中SO2體現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)，并非漂白性，C錯誤；濃硫酸具有吸水性，可用于干燥酸性氣體或中性氣體，如SO2、CO、Cl2等，D正確。（2020?陜西名校聯(lián)考）某同學利用如圖裝置探究SO2的性質(zhì)。即板一A .皿~~1A尾氣處理下列有關反應的方程式，不正確的是（）①中溶液顯紅色的原因：COg-+H2O HCO-+OH-①中溶液紅色褪去的原因：2SO2+CO3-+H2O===CO2+2HSO-②中溶液顯黃綠色的原因：C12+H2O HCl+HClO②中溶液黃綠色褪去的原因：SO2+C12+2H2O===H2SO4+2HC1解析：選CNa2CO3溶液因COg-水解而顯堿性：COg-+H2OHCO-+OH-，故A項正確；向Na2CO3溶液中通入足量的SO2，因H2SO3的酸性強于H2CO3，則發(fā)生反應:2SO2+CO2-+H2O：2SO2+CO2-+H2O：正確；飽和氯水顯黃綠色是因為溶解了C12，C項錯誤；SO2與飽和氯水中溶解的C12發(fā)生反應：SO2+C12+2H2O===H2SO4+2HC1，飽和氯水中溶解的C12被消耗，所以溶液的黃綠色褪去，D項正確。下列對事實的解釋不正確的是（）選項事實解釋A用鋁罐槽車儲運濃硫酸常溫下，鋁與濃硫酸不反應B在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑濃硫酸具有脫水性C濃硝酸在光照下顏色變黃濃HNO3不穩(wěn)定，生成的有色產(chǎn)物no2能溶于濃硝酸DSO2能使漠水褪色so2具有還原性解析：選A常溫下鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化，生成致密的氧化膜阻止反應的進一步發(fā)生，是濃硫酸強氧化性的體現(xiàn)，A錯誤；濃硫酸可將許多有機物分子里的氫原子和氧原子，按水分子中氫、氧原子數(shù)的比（2：1）奪取，在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，體現(xiàn)

濃硫酸的脫水性，B正確；濃硝酸在光照條件下分解生成二氧化氮、氧氣和水，二氧化氮溶于硝酸使溶液呈黃色，C正確；SO2能使溴水褪色，是因為與溴水發(fā)生氧化還原反應，體現(xiàn)二氧化硫的還原性，D正確。（2020-河南聯(lián)考）用如圖所示裝置進行實驗，下列對實驗現(xiàn)象的解釋不合理的是（ ）I卜檔有I卜檔有MaOll溶液的構(gòu)花選項①中試劑①中現(xiàn)象解釋A品紅溶液溶液褪色SO2具有漂白性BNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3C酸性KMnO4溶液紫色褪去so2具有還原性D酸性Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀SO2-與Ba2+生成BaSO3沉淀能將SO2氧化解析：選DCu和濃硫酸發(fā)生反應：Cu+2H2SO4（濃）====CuSO4+SO2f+2H2O，SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，故A正確；通入SO2后產(chǎn)生膠狀沉淀，說明生成了H2SiO3，即H2SO3酸性強于H2SiO3，故B正確；酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性，紫色褪去，說明SO2具有還原性，故C正確；NO§在酸性條件下具有強氧化性成SO2-，因此白色沉淀是BaSO4，能將SO2氧化下圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖，下列說法中不正確的是尹tt放的％體燃煤產(chǎn)生」燃煤產(chǎn)生」＞

的句體-'CafiOj—空氣A.A.B.裝置內(nèi)發(fā)生了化合反應和分解反應CB.裝置內(nèi)發(fā)生了化合反應和分解反應C.整個過程的總反應可表示為D.hD.h2o2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2若排放的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明排放的氣體中含SO2該裝置內(nèi)，碳解析：選DA項，由圖可知使用此裝置可減少二氧化硫的排放；B項該裝置內(nèi)，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，二氧化硫與氧化鈣化合生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣再與氧氣化合生成硫酸鈣；C項，反應的實質(zhì)是二氧化硫與碳酸鈣、氧氣反應生成硫酸鈣和二氧化碳；D項，二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁。（2020-長沙模擬）已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖粉末變黑。A與X反應的轉(zhuǎn)化關系如圖所示，其中反應條件及部分產(chǎn)物均已略去，則下列有關說法正確的是（）X使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了X的強氧化性若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量的澄清石灰水中，一定可以觀察到白色沉淀產(chǎn)生工業(yè)上，B轉(zhuǎn)化為D的反應條件為高溫、常壓、催化劑解析：選D由題意知X為濃H2SO4。濃H2SO4使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性，A項錯誤；濃H2SO4在室溫下使Fe鈍化，B項錯誤；A為碳單質(zhì)時，生成的C為CO2,CO2通入少量澄清石灰水中生成可溶性的Ca（HCO3）2，C項錯誤；SO2與O2反應的條件為高溫、常壓、催化劑，D項正確。（2020?西安五中期中）Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進行某些實驗探究。利用如圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是（）N^SO3派原酸1?制乙溶液e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體B.玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的氧氣進入廣口瓶，參與反應c、d兩根導管都必須插入BaCl2溶液中，保證氣體與Ba2+充分接觸Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀解析：選AA項，若Y形管乙中產(chǎn)生堿性氣體，可以使溶液呈堿性，SO2溶解度增大，溶液中存在大量的SOg-，所以e、f兩管中的試劑分別是濃氨水和NaOH，產(chǎn)生的堿性氣體是氨氣，正確；B項，玻璃管的作用是連通大氣，平衡壓強，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體能順利導入，錯誤；C項，如果產(chǎn)生氨氣，氨氣極易溶于水，為防止倒吸，d導管不能插入BaCl2溶液中，錯誤；D項，氧化性氣體能將BaSO3氧化為BaSO4沉淀，與實驗目的不符，錯誤。（2020?北京十中月考）下列事實中，能用同一化學原理解釋的是（ ）氯氣和二氧化硫都能使品紅溶液褪色二氧化硫和乙烯都能使漠水溶液褪色二氧化硫和乙烯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色二氧化硫和O3都能使品紅溶液褪色解析：選C二氧化硫與品紅化合生成無色物質(zhì)，而氯氣與水反應生成的HC1O具有強氧化性，使品紅溶液褪色，二者原理不同，A錯誤；二氧化硫和乙烯都能使溴水褪色，前者發(fā)生氧化還原反應，后者發(fā)生加成反應，二者原理不同，B錯誤；二氧化硫和乙烯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，都體現(xiàn)還原性，二者原理相同，C正確；二氧化硫與品紅化合生成無色物質(zhì)，而臭氧具有強氧化性，氧化品紅使品紅溶液褪色，二者原理不同，D錯誤。在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，則下列關于該溶液所含離子的推斷中正確的是（）A?一定含有SO?-B.含有SO?-和Ag+可能含有SO"Ag+、SO?-中的一種或兩種可能含有SO?-或CO廠解析：選CA項錯誤，C項正確，由題中現(xiàn)象不能排除Ag+、SO?-的干擾；B項錯誤，因為溶液中SO?-與Ag+反應不能大量共存；D項錯誤，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判斷不可能含有CO?-。（?0?0?房山區(qū)一模）某同學探究SO?使品紅溶液褪色的過程，將SO?通入水中得到pH=?的溶液A，后續(xù)操作如下，下列說法不正確的是（）A.溶液ApH=?的原因是SOJH?。 H?SO3 H++HSOA.實驗1、實驗?均體現(xiàn)了SO?的還原性和漂白性經(jīng)實驗1、?對比可知，SO?使品紅溶液褪色的過程是可逆的實驗?中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=?的原因是排除H+濃度變化產(chǎn)生的干擾解析：選BA項，溶液ApH=?的原因是SO?與水反應生成H?SO3,H?SO3部分電離生成H+和HSO-,正確；B項，實驗1只體現(xiàn)了SO?的還原性，錯誤；C項，經(jīng)實驗1、?對比可知，SO?使品紅溶液褪色的過程是可逆的，正確；D項，實驗？中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=?的原因是排除H+濃度變化產(chǎn)生的干擾，正確。1?.實驗室為探究鐵與濃硫酸（足量）的反應，并驗證SO?的性質(zhì)，設計如圖所示裝置進行實驗，下列說法不正確的是（）可抽勵的映絲溶液NhOII-可抽勵的映絲溶液NhOII-溶液宓裝置C中產(chǎn)生淡黃色的沉淀，體現(xiàn)了SO2的氧化性裝置E的作用是吸收未反應的SO2，防止污染空氣裝置D中品紅溶液褪色后加熱又變紅色，可驗證SO2溶于水顯酸性實驗時將導管a插入濃硫酸中，可防止裝置B中的溶液倒吸解析：選C裝置C中發(fā)生的反應為SO2+2H2S===3Sl+2H2O,產(chǎn)生的淡黃色沉淀為S,該反應體現(xiàn)了SO2的氧化性，故A正確；裝置E中的試劑為NaOH溶液，用于吸收未反應的SO2，防止污染空氣，故B正確；品紅溶液褪色后加熱又變紅色，體現(xiàn)SO2的漂白性，故C錯誤；導管a的作用是使裝置A中內(nèi)外壓強相同，防止裝置B中的溶液倒吸，故D正確。已知：2H2SO4(濃)+C^,CO2f+2SO2f+2H2O，如圖虛線框中的裝置可用來檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物，填寫下列空白：I無水RI無水R品ae性b.紅忡翱％溶液I：澄潔:如果將裝置中①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰冖佗郏瑒t可以檢出的物質(zhì)是；不能檢出的物質(zhì)是。如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰?，則可以檢出的物質(zhì)是；不能檢出的物質(zhì)是。如果將儀器的連接順序變?yōu)棰冖邰?，則可以檢出的物質(zhì)是；不能檢出的物質(zhì)是。解析：裝置①為檢驗產(chǎn)物H2O,只能放在裝置②③之前，因為若放在裝置②③之后或裝置②③之間，則氣流通過裝置②或③溶液后會帶出水蒸氣，則無法驗證使無水CuSO4變藍的水蒸氣是否是反應生成物。裝置③和裝置②位置也不得變更，因為so2、co2均能使澄清石灰水變渾濁。故在用澄清石灰水來驗證co2前一定要排除so2的干擾。答案：(1)SO2、co2h2o(2)H2O、so2co2(3)SO2、CO2H2O某校合作學習小組的同學設計實驗驗證Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}。(1)Na2SO4與焦炭反應的實驗裝置如圖所示:先通入N2,然后加熱，直至反應結(jié)束，整個過程中N2的作用是。裝置B的作用是o(2)某同學認為氣體產(chǎn)物中可能含有CO2、CO及SO2,并進行驗證，選用上述實驗中的裝置A、B和下列圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。實驗裝置連接的合理順序為AB。裝置H中黑色粉末是o能證明產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是 若含有 SO2 ,E裝置的作用是 (用化學方程式說明)。解析：(1)①碳能夠與空氣中的氧氣反應生成碳的氧化物，為了防止氧氣對實驗的干擾，先通入N2，然后加熱，直至反應結(jié)束，可以排出裝置中的空氣并將生成的氣體吹出。②Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產(chǎn)物中可能含有二氧化硫等易溶于水的氣體，裝置B可以防止倒吸，為安全瓶。(2)①氣體中可能含有CO2、CO及SO2，由于SO2也能使澄清石灰水變渾濁，需要先檢驗SO2，然后除去SO2后再檢驗CO2，最后除去CO2后再檢驗CO，故實驗裝置的合理連接順序為A、B、F、E、C、D、G、H、C；一氧化碳具有還原性，可以還原金屬氧化物，故裝置H中黑色粉末可以是氧化銅。②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的C中的澄清石灰水變渾濁，即可證明產(chǎn)物中有CO。③二氧化硫能夠與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，反應的化學方程式為5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。答案：(1)①排出裝置中的空氣并將生成的氣體吹出②防止倒吸(2)①FECDGHCCuO②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的C中的澄清石灰水變渾濁5SO2+2KMnO4+2H2O===K2