2025版高一化學必修第二冊（含不定項選擇）課時過程性評價 三 不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

三不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(30分鐘45分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:自然界中硫的存在及轉(zhuǎn)化1.(2分)下列物質(zhì)類別不是硫在自然界存在形態(tài)的是()A.單質(zhì) B.硫化物C.亞硫酸鹽 D.硫酸鹽【解析】選C。硫在地殼中主要以硫化物、硫酸鹽等形式存在,火山口處有硫單質(zhì),不存在亞硫酸鹽。2.(2分)硫循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)的諸多領(lǐng)域具有重要意義。在指定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是()A.工業(yè)制酸:FeS2SO3B.火山噴發(fā):H2SSO2C.尾氣吸收:SO2Na2SO4D.酸雨侵蝕:H2SO4H2S【解析】選B。FeS2在O2中煅燒生成SO2,不能直接生成SO3,A項不能轉(zhuǎn)化;H2S經(jīng)燃燒轉(zhuǎn)化為SO2,B項可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化;Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,C項不能轉(zhuǎn)化;H2SO4與Fe反應產(chǎn)生FeSO4和H2,D項不能轉(zhuǎn)化。3.(2分)下列說法不正確的是()A.硫是一種黃色的難溶于水的晶體B.硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里C.硫易燃燒,其燃燒產(chǎn)物是大氣污染物之一D.硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫,在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫【解析】選D。硫在空氣和純氧中燃燒都只生成SO2,D項錯誤。題組二:硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化4.(4分)(雙選)硫及其化合物相關(guān)的轉(zhuǎn)化如圖所示,下列有關(guān)圖中循環(huán)的說法一定正確的是()A.常溫時,濃H2SO4與Fe生成XB.X可能是Fe2(SO4)3C.S既是氧化產(chǎn)物,也是還原產(chǎn)物D.工業(yè)生產(chǎn)中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3【解析】選B、D。A.常溫下,濃H2SO4會使Fe鈍化產(chǎn)生一層致密氧化膜(四氧化三鐵)附在鐵上,故不再繼續(xù)反應,不符合后續(xù)反應,A錯誤;B.若X為Fe2(SO4)3,Fe3+能夠與硫化氫發(fā)生氧化還原反應而產(chǎn)生硫單質(zhì),B正確;C.X與硫化氫反應生成S單質(zhì),若Fe2(SO4)3中Fe3+與硫化氫反應生成S單質(zhì),則S為氧化產(chǎn)物,C錯誤;D.直接用水吸收SO3易形成酸霧,所以工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%濃硫酸吸收SO3,D正確。5.(4分)“以廢治廢”是基于“綠色化學”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C.步驟③發(fā)生的反應為NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2OD.亞硫酸鈉粗品中不可能含有Na2SO4【解析】選C。操作①是溶解、過濾,操作④是從NaHSO3溶液與NaOH溶液反應后的溶液中獲得Na2SO3粗品,涉及蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾等操作,A錯誤;步驟②中用Na2CO3溶液吸收SO2,沒有單質(zhì)參加和生成,故不是置換反應,B錯誤;步驟③中NaHSO3溶液與NaOH溶液反應生成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錯誤。6.(2分)硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列判斷錯誤的是()濃H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3SA.反應①中生成的SO2具有漂白性,可與品紅發(fā)生化合反應使其褪色B.反應④中當消耗1mol稀硫酸時,電子轉(zhuǎn)移為4molC.可以用CS2清洗做過實驗③后附著在試管壁上的硫D.反應④生成S的原子利用率不是100%【解析】選B。反應①中生成的SO2可結(jié)合有機色素化合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),從而具有漂白性,故A正確;反應④的化學方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,消耗1molH2SO4時反應中電子轉(zhuǎn)移2mol,故B錯誤;硫單質(zhì)易溶于二硫化碳,可以用CS2清洗做過實驗③后附著在試管壁上的硫,故C正確;反應④生成S的反應為Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,原子利用率不是100%,故D正確?！狙a償訓練】關(guān)于上述轉(zhuǎn)化關(guān)系,某同學提出的另外四個判斷錯誤的是()A.反應①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1B.反應②表明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)C.反應③的原子利用率是100%D.反應④中稀硫酸作氧化劑【解析】選D。反應①為濃硫酸氧化銅單質(zhì)的反應,濃硫酸作氧化劑被還原成SO2,化合價降低2價,Cu作還原劑被氧化成Cu2+,化合價升高2價,所以氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1,故A正確;二氧化硫與NaOH反應生成鹽和水,表明二氧化硫為酸性氧化物,故B正確;反應③為Na2SO3+S===Na2S2O3,生成物只有一種,原子利用率是100%,故C正確;反應④的化學方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,稀硫酸既不是氧化劑也不是還原劑,故D錯誤。題組三:價類二維圖與含硫化合物性質(zhì)7.(2分)如圖所示為S元素的價類二維圖,圖中列出了部分轉(zhuǎn)化箭頭,下列說法正確的是()A.Y的化學式為H2SO4B.實現(xiàn)③所示的轉(zhuǎn)化可以用NaOH溶液C.實現(xiàn)⑥所示的轉(zhuǎn)化可以用H2D.實現(xiàn)④所示的轉(zhuǎn)化可以用H2O【解析】選D。由硫元素的價類二維圖可知Y為H2SO3、X為H2SO4。根據(jù)分析可得,Y的化學式為H2SO3,A錯誤;用NaOH溶液可以和亞硫酸生成亞硫酸鈉,不能實現(xiàn)亞硫酸鈉生成亞硫酸,B錯誤;⑥所示的轉(zhuǎn)化為二氧化硫生成硫酸,需要將二氧化硫氧化,可以用過氧化氫,用H2無法實現(xiàn),C錯誤;④所示的轉(zhuǎn)化可以用二氧化硫與水反應實現(xiàn),產(chǎn)物為亞硫酸,D正確。[方法規(guī)律]含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化思維建模8.(2分)核心元素的化合價及類別是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要視角。硫及其化合物的分類與相應硫元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.適量的c可作為葡萄酒的添加劑B.常溫下,a與f的濃溶液反應可生成b和cC.將c通入紫色石蕊試液中,溶液先變紅后褪色D.在自然界中,部分的c會轉(zhuǎn)化成d,最后轉(zhuǎn)化為f或h【解析】選C。氧化物c含+4價S,則c為SO2,可作為葡萄酒的添加劑,故A正確;a為-2價S的氫化物,則a為硫化氫;f為含+6價S的含氧酸,即f為硫酸,兩者反應生成硫單質(zhì)和二氧化硫氣體,化學方程式為H2S+H2SO4===S↓+SO2↑+2H2O,可生成b硫單質(zhì)、c二氧化硫,故B正確;c為二氧化硫,將二氧化硫通入紫色石蕊試液的現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色,二氧化硫不能漂白指示劑,故C錯誤;在自然界中,部分的c二氧化硫與氧氣在一定條件下會轉(zhuǎn)化成d三氧化硫,最后轉(zhuǎn)化為f硫酸或h硫酸鹽,故D正確。【補償訓練】部分含硫物質(zhì)的分類與相應硫元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.自然界中不存在b單質(zhì)B.a與c混合可得到bC.常溫下c與足量O2混合可得到dD.加熱時e的濃溶液與Cu反應可產(chǎn)生H2【解析】選B。部分含硫物質(zhì)的分類與相應硫元素的化合價關(guān)系如圖所示,a為H2S,b為S,c為SO2,d為SO3,e為H2SO4。自然界中存在S單質(zhì),A錯誤;a與c混合可得到S:2H2S+SO2===3S+2H2O,B正確;常溫下SO2與足量O2混合反應,不能得到SO3,C錯誤;加熱時H2SO4的濃溶液與Cu反應生成硫酸銅、二氧化硫和水,D錯誤。綜合應用·拓思維9.(4分)某小組同學利用反應:S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O,進行如圖所示的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實驗(夾持裝置略)。下列說法正確的是()A.試管①中,濃硫酸體現(xiàn)了強氧化性和脫水性B.試管②中,溶液褪色,體現(xiàn)+4價硫元素的氧化性C.試管③中,有黃色沉淀出現(xiàn),體現(xiàn)-2價硫元素的還原性D.燒杯中的反應為SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O【解析】選C。在試管①中發(fā)生反應S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O,H2SO4得到電子被還原產(chǎn)生SO2,故濃硫酸僅體現(xiàn)了強氧化性,A錯誤;在試管②中看到酸性KMnO4溶液褪色,是由于SO2具有還原性,被酸性KMnO4溶液氧化,故體現(xiàn)+4價硫元素的還原性,B錯誤;在試管③中,SO2與Na2S在溶液中發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生S,S是不溶于水的黃色固體,因此看到有黃色沉淀出現(xiàn),S元素化合價由Na2S的-2價變?yōu)镾單質(zhì)的0價,這體現(xiàn)-2價硫元素的還原性,C正確;在燒杯中SO2與NaOH溶液反應產(chǎn)生+4價的Na2SO3,反應的化學方程式應為SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,D錯誤。10.(4分)(2024·德州高一檢測)雙堿法脫硫過程如圖所示,下列說法錯誤的是()A.雙堿法脫硫過程中,NaOH可以循環(huán)利用B.過程Ⅰ中,S元素表現(xiàn)氧化性,被還原C.過程中Ⅱ中,1molO2可氧化2molNa2SO3D.總反應為2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O【解析】選B。由圖可知,過程Ⅰ發(fā)生的反應為SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,過程Ⅱ發(fā)生的反應為2Ca(OH)2+2Na2SO3+O2===2CaSO4+4NaOH,總反應為2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O。由分析可知,過程Ⅰ消耗氫氧化鈉,過程Ⅱ生成氫氧化鈉,則雙堿法脫硫過程中,氫氧化鈉可以循環(huán)利用,A正確;過程Ⅰ發(fā)生的反應為SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,反應中二氧化硫表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì),B錯誤;由分析可知,過程Ⅱ中,1molO2可氧化2molNa2SO3,C正確;由分析可知,雙堿法脫硫的總反應為2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O,D正確。11.(4分)(2024·青島高一檢測)硫酰氯(SO2Cl2)可用于制造鋰電池正極活性物質(zhì),其制備原理為SO2+Cl2SO2Cl2,工藝流程如圖所示。已知:硫酰氯為無色液體,沸點為69.1℃,高于100℃或長期放置會分解生成SO2和Cl2。下列說法不正確的是()A.反應過程中,消耗1molSO2則轉(zhuǎn)移2mol電子B.反應裝置采用冷水浴,主要目的是防止產(chǎn)物分解C.用飽和氯化鈉溶液吸收尾氣,防止污染大氣D.久置硫酰氯發(fā)黃,可能原因是分解產(chǎn)生的氯氣溶解在其中【解析】選C。首先由樟腦吸收二氧化硫,隨后再吸收氯氣,兩者發(fā)生反應生成產(chǎn)物,通過蒸餾得到產(chǎn)品,以此解題。反應過程中二氧化硫中的硫由+4價升高到+6價,則消耗1molSO2轉(zhuǎn)移2mol電子,A正確;根據(jù)題給信息可知,高于100℃或長期放置會分解,則應該采用冷水浴,主要目的是防止產(chǎn)物分解,B正確;尾氣中可能含有氯氣,飽和氯化鈉溶液不能吸收氯氣,C錯誤;硫酰氯為無色液體,長期放置會分解,生成SO2和Cl2,氯氣為黃綠色氣體,溶解在產(chǎn)品中,則久置硫酰氯發(fā)黃,D正確。遷移創(chuàng)新·提素能12.(13分)“價-類”二維圖是研究、推測元素的單質(zhì)、化合物化學性質(zhì)的重要學習手段。如圖所示是硫元素的“價-類”二維圖,請回答下列問題:(1)從硫元素化合價變化的角度分析,圖中既有氧化性又有還原性的化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3(填化學式)。(2分)

(2)將X的溶液與Y混合反應,該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(2分)

(3)Z的濃溶液與S單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學反應生成Y,該反應的化學方程式為S+2H2SO4(濃)2H2O+3SO2↑。(3分)

(4)Na2S2O3是重要的化工原料。從氧化還原反應的角度分析,下列制備Na2S2O3的方案理論上可行的是B(填字母)。(2分)

A.Na2S+S B.Na2SO3+SC.SO2+Na2SO4 D.Na2SO3+Na2SO4(5)Z的濃溶液具有強的氧化性、吸水性和脫水性,?？勺鞲稍飫?則下列氣體可用Z干燥的是B、C(填字母)。(2分)

A.XB.YC.O2D.HI(6)已知Na2SO3能被K2Q2O7氧化為Na2SO4,則24mL0.05mol·L-1的Na2SO3溶液與20mL0.02mol·L-1的K2Q2O7溶液恰好反應時,Q元素在還原產(chǎn)物中的化合價為+3。(2分)

【解析】由硫元素的“價-類”二維圖可知,X為H2S,Y為SO2,Z為H2SO4。(1)當含硫化合物中硫元素處于中間價態(tài),該化合物既有氧化性又有還原性,圖中SO2、H2SO3、Na2SO3中硫元素處于+4價,硫元素處于中間價態(tài),這些化合物既有氧化性又有還原性。(2)由圖可知,X為H2S,Y為SO2,兩者混合,可生成淡黃色固體,反應的化學方程式為2H2S+SO2===3S↓+2H2O,則氧化劑為SO2,還原劑為H2S,該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(3)Z的濃溶液為濃硫酸,S與濃硫酸在加熱的條件下反應生成二氧化硫和水,則該反應的化學方程式為S+2H2SO4(濃)2H2O+3SO2↑。(4)Na2S2O3中硫元素化合價為+2價,根據(jù)氧化還原反應原理,在反應過程中既要有元素化合價的升高,也要有元素化合價的降低,據(jù)此分析解題;若Na2S和S反應生成Na2S2O3,Na2S中硫元素由-2價升高到+2價,硫單質(zhì)中硫元素由0價上升到+2價,只有化合價的升高,A不符合題意;Na2SO3和S反應生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4價下降到+2價,硫單質(zhì)中硫元素由0價上升到+2價,符合氧化還原反應原理,B符合題意;若SO2和Na2SO4反應生成Na2S2O3,SO2中硫元素由+4價下降到+2價,Na2SO4中硫元素由+6價下降到+2價,只有化合價的降低,C不符合題意;若Na2SO3和Na2SO4反應生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4價下降到+2價,Na2SO4中硫元素由+6價下降到+2價,只有化合價的降低,D不符合題意。(5)X為H2S,H2S具有還原性,濃硫酸可以氧化H2S,不能干燥,A不選;濃硫酸不能氧化SO2、O2,可以干燥,B、C選;HI具有還原性,濃硫酸可以氧化HI,不能干燥,D不選。(6)已知Na2SO3能被K2Q2O7氧化為Na2SO4,則24mL0.05mol·L-1的Na2SO3溶液與20mL0.02mol·L-1的K2Q2O7溶液恰好反應時,設(shè)Q元素在還原產(chǎn)物中的化合價為a價,根據(jù)氧化還原反應中得失電子總數(shù)相等可知,24×10-3L×0.05mol·L-1×[+6-(+4)]=20×10-3L×0.02mol·L-1×2×[+6-(a)]