高中化學人教版 (2019)必修第二冊實驗活動5 不同價態(tài)含硫物質的轉化精品復習練習題-試卷下載-教習網

【學習目標】1.通過舊知回顧、討論交流，進一步認識含不同價態(tài)硫元素的物質可以相互轉化，并能設計實驗進行探究和驗證，加深對硫及其化合物性質的認識和理解。
2.通過實驗探究、歸納總結，應用氧化還原反應的原理實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質的轉化，提升實驗探究和實驗設計能力，培養(yǎng)科學探究精神。
【學習重點】實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化關系
【學習難點】利用氧化還原反應原理理解不同價態(tài)含硫物質的轉化
【課前預習】
舊知回顧：以金屬單質Ca和非金屬單質C為例，如何實現(xiàn)各類物質的轉化，寫出相應的化學方程式。
【答案要點】①轉化關系模型：
②化學方程式：Ca+O2==CaO、CaO+H2O==Ca(OH)2、Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O、
Ca(OH)2+CO2（少量）==CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+2CO2（過量）==Ca(HCO3)2 ；
C+O2==CO2、CO2+H2O==H2CO3、H2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2H2O、
H2CO3+CaO==CaCO3↓+H2O。
新知預習：利用氧化還原反應原理，如何實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質的轉化？請舉例說明。
【答案要點】①轉化關系模型：
②轉化關系實例（化學方程式）：H2Seq \(――→,\s\up7(O2))S(固體)eq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
2H2S+O2==2S+2H2O、S+O2==SO2、SO2+O2==SO3、SO3+H2O==H2SO4
情境導入：觀看視頻—不同價態(tài)含硫物質的轉化（見PPT視頻）
一、常見含硫物質的轉化
活動一、相同和不同價態(tài)含硫物質的轉化
任務一、根據氧化還原反應原理，結合元素價態(tài)規(guī)律及物質類別和性質，思考常見含硫化合物的轉化有何特點和規(guī)律？
【答案要點】①不同價態(tài)含硫物質相互轉化關系如圖：
②相同價態(tài)含硫物質間的轉化可表示為：
③含硫物質的轉化小結：
【注意】①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。
②當硫元素的高價態(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＋3S↓＋3H2O。
任務二、討論交流：根據上述含硫化合物的轉化關系，回答不同價態(tài)含硫物質的轉化有何規(guī)律？
【答案要點】①鄰位價態(tài)規(guī)律：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，如。
②互不反應規(guī)律：相鄰價態(tài)的粒子不發(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。
③歸中規(guī)律：當硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應時，一般生成中間價態(tài)，如2H2S＋SO2===3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
④連續(xù)氧化規(guī)律：H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4 SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
【對應訓練】1.硫在自然界中的循環(huán)過程如下圖所示，下列說法不正確的是( )
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產生的氣體
C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在
D.動植物遺體被微生物分解后，可產生SOeq \\al(2－,4)和SO2
【答案】B
【解析】大氣中的二氧化硫主要來源于化石燃料的燃燒、火山噴發(fā)和微生物的分解。
2．有下列兩種轉化途徑，某些反應條件和產物已省略。下列有關說法不正確的是（
途徑① SH2SO4
途徑② SSO2SO3H2SO4
A．途徑①反應中體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性
B．途徑②的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2濃度來降低成本
C．由途徑①和②分別制取1 ml H2SO4，理論上各消耗1 ml S，各轉移6 ml e-
D．途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念是因為途徑②比途徑①污染相對小且原子利用率高
【答案】A
【解析】A．途徑①反應中只體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性，A錯誤；B．途徑②的第二步反應是可逆反應，在實際生產中可以通過增大廉價易得的O2濃度使化學平衡正向移動，來降低成本，B正確；C．根據電子轉移數目相等，可知由途徑①和②分別制取1 ml H2SO4，理論上各消耗1 ml S，各轉移6 ml e-，C正確；D．途徑②與途徑①相比不產生大氣污染物質，因此更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念，是因為途徑②比途徑①污染相對小且原子利用率高，D正確。
活動二、設計實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化
任務一、討論交流：如何設計實驗驗證不同價態(tài)含硫物質的轉化？
【答案要點】①實驗探究：設計實驗方案→討論實驗方案可行性→實施實驗方案→歸納整理得出結論。
②設計思路：價態(tài)分析（硫元素的化合價及價態(tài)差異）→轉化目標（利用氧化還原反應原理預測物質的氧化性、還原性，明確轉化目標）→試劑選擇（利用氧化還原反應原理選擇氧化劑或還原劑，實現(xiàn)轉化）。
③設計原則：a.預測物質性質，選擇試劑（兩個角度—反應物的減少和產物的生成）；b.實驗現(xiàn)象明顯，易于觀察；c.操作簡單；d.安全、環(huán)保。
任務二、結合硫元素的化合價，思考依據氧化還原反應原理，如何通過實驗驗證不同價態(tài)含硫物質轉化的發(fā)生？并填寫表格內容。
【答案要點】
【對應訓練】1．實驗室需要制備少量SO2并驗證其性質，下列實驗裝置不能達到相應實驗目的的是（）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A．亞硫酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和二氧化硫氣體，A正確；B．二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因為反應：SO2+I2+2H2O==4H++2I-+SOeq \\al(2－,4)，反應中二氧化硫發(fā)生氧化反應，為還原劑，體現(xiàn)的是二氧化硫的還原性，B正確；C．二氧化硫密度大于空氣的，應用向上排空氣法收集，圖中裝置二氧化硫短進長出，C正確；D．二氧化硫不溶于飽和亞硫酸氫鈉、應用氫氧化鈉溶液吸收尾氣減少污染，D錯誤；故選D。
2．硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，則它們正確的順序是（）
A．SO3 、H2SO4、H2SO3B．SO2、H2SO3、H2SO4
C．SO3、H2SO3、H2SO4D．SO2、H2SO4、H2SO3
【答案】B
【解析】硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲SO2，甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3，向乙H2SO3溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙H2SO4，則甲、乙、丙分別為SO2、H2SO3、H2SO4，答案B。
二、實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化
【實驗用品】
試管、托盤天平、量筒、酒精燈、鐵架臺、試管架、橡膠塞、乳膠管、膠頭滴管、玻璃導管、石棉網（或陶土網）、玻璃棒、鑰匙、棉花、鑷子、火柴
濃硫酸、銅片、硫粉、鐵粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品紅溶液。
活動一、實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化
任務一、利用提供的實驗用品，結合教材P30頁【實驗步驟】，完成下表中的三個實驗，并填寫表格內容。
【答案要點】
任務二、歸納小結：設計實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化應遵循的原則和一般思路分別是什么？
【答案要點】①原則：遵循科學性、可行性、安全性和綠色化?；瘜W實驗設計一般以實驗設計方案的形式呈現(xiàn)，通常包括實驗課題、實驗目的、實驗原理、實驗儀器與試劑、實驗步驟及注意事項、實驗數據及處理、實驗結論與討論等。
②一般思路：預測（分析元素化合價，預測物質的氧化性、還原性）→設計（依據氧化還原反應原理選擇合適的試劑并預測產物）→驗證（根據反應物和產物的特點設計驗證實驗）→結論（綜合分析，得出實驗結論）。
【對應訓練】1．造紙工業(yè)常用SO2作漂白劑；食品中添加適量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但國家對使用范圍和用量作了規(guī)定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25 g/L。硫酸是重要的化工原料，工業(yè)上以硫黃或黃鐵礦(主要成分FeS2，燒渣主要成分為Fe2O3)為主要原料生產硫酸。實驗室進行SO2相關實驗時，SO2可由Cu與濃硫酸反應制得。下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是（）
A．SO2具有還原性，可用作葡萄酒抗氧化劑
B．SO2具有氧化性，可用作紙漿漂白劑
C．SO2是酸性氧化物，可用氫氧化鈉溶液吸收
D．濃硫酸有吸水性，可作氣體干燥劑
【答案】B
【解析】A．由題干信息可知，食品中添加適量SO2起到抗氧化的作用，說明SO2具有還原性，可以用作葡萄酒的抗氧化劑，A不符合題意；B．SO2能與有色物質反應生成無色物質為體現(xiàn)漂白性，所以SO2能使紙漿漂白而體現(xiàn)漂白性，并不是SO2具有氧化性，B符合題意；C．SO2是酸性氧化物，能與堿反應，因此可用氫氧化鈉溶液吸收，C不符合題意；D．具有吸水性的物質能作為干燥劑，濃硫酸有吸水性，可作氣體干燥劑，D不符合題意；故答案為：B。
2．有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同學取少量此溶液，滴入 Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀。下述有關此實驗的結論正確的是（）
A．Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化
B．加入 Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4
D．此實驗能確定Na2SO3是否部分被氧化
【答案】C
【解析】A. 取少量溶液，滴入 Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀，硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，故A錯誤；B. 原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，加入Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，可能是BaSO3，故B錯誤；C. 取少量溶液，滴入 Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀，硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，生成的BaSO3也會被氧化為BaSO4，所以加硝酸后生成沉淀一定是BaSO4，故C正確；D. 硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子，此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化，故D錯誤；
活動二、問題與討論
任務一、問題探究：（1）在上述實驗中，含硫物質中硫元素的價態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？
【答案要點】
（2）實驗1中用浸有NaOH溶液的棉花團塞住試管口的作用是什么？
【答案要點】NaOH溶液可以與H2S、SO2反應，故浸NaOH溶液的棉團的作用是吸收尾氣(H2S、SO2)，防止污染空氣。
（3）鐵粉與硫粉在空氣中混合燃燒時，可能發(fā)生哪些反應？設計實驗實現(xiàn)硫元素的價態(tài)＋4→＋6的變化的實驗方案，寫出反應原理及必要的實驗操作、現(xiàn)象。
【答案要點】①S＋O2eq \(====,\s\up6(Δ))SO2、Fe＋Seq \(====,\s\up6(Δ))FeS、3Fe＋2O2eq \(====,\s\up6(Δ))Fe3O4。
②實驗設計：
原理：SO2+Br2+2H2O===SO42?＋2Br－＋4H＋(或5SO2+2MnO4?+2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋)；
操作：向盛有溴水(或酸性高錳酸鉀溶液)的試管中通入SO2氣體；
現(xiàn)象：溶液的顏色褪去。
任務二、應用探究：某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，持續(xù)通入，發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清，由此該小組成員對該氣體的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：____________________________；猜想2：____________________________；
猜想3：____________________________________________。
為了驗證猜想，該小組設計實驗加以探究。
[實驗探究]
該小組同學按下圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：
(1)B中應該裝________(填字母)。
A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．鹽酸 D．澄清石灰水
(2)A中品紅溶液的作用是_______________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。
通過該實驗，該小組同學觀察到以下三個實驗現(xiàn)象：
①A中品紅溶液褪色 ②C中品紅溶液不褪色 ③D中澄清石灰水變渾濁
[得出結論]
(4)由上述現(xiàn)象，該小組同學確認該氣體為_________________________________。
【答案】氣體為CO2 氣體為SO2 氣體為CO2和SO2的混合氣體
(1)B (2)檢驗該氣體中是否含有SO2 (3)檢驗該氣體中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合氣體
【解析】SO2和CO2在某些性質方面較相似，如都能使澄清石灰水變渾濁，若通入的氣體過量，則渾濁都可消失，但SO2具有還原性，能被強氧化劑氧化，且SO2可使品紅溶液褪色，而CO2不具備這些性質，可利用這些差異性鑒別CO2、SO2的存在與否。
【對應訓練】1．根據SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象，所得結論不正確的是（）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A．氯水和SO2反應黃綠色溶液褪色，Cl2被SO2還原為Cl-，說明SO2有還原性，A項正確；B．H2S溶液和SO2反應產生黃色沉淀，生成S單質，H2S被氧化，說明SO2有氧化性，B項正確；C．SO2具有還原性，和酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應使紫色溶液褪色，不能說明SO2有漂白性，C項錯誤；D．Na2SiO3溶液和SO2反應生成H2SiO3膠狀沉淀，根據強酸制弱酸可知，酸性：H2SO3>H2SiO3，D項正確；答案選C。
2．如圖是足量的銅與濃硫酸反應的實驗裝置。已知濃硫酸(濃度為18 ml·L－1)為50 mL。下列有關判斷正確的是( )
A.裝置B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2
B.裝置C為安全瓶，防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中
C.品紅溶液可檢驗生成的SO2，堿性棉球的作用是吸收空氣中的酸性氣體
D.充分反應后，被還原的硫酸少于0.45 ml
【答案】D
【解析】裝置B為安全瓶，可防止液體倒吸，A項錯誤；裝置C為集氣瓶，收集SO2，B項錯誤；堿性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C項錯誤；由題意知，H2SO4為0.9 ml，根據反應方程式Cu＋2H2SO4(濃)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O及條件“銅片足量”可知，當硫酸完全參與反應時，被還原的H2SO4的物質的量為0.45 ml，但在反應過程中，硫酸的濃度越來越小，而金屬銅與稀硫酸不反應，故被還原的H2SO4少于0.45 ml，D項正確。
【課后鞏固】1．硫元素在自然界中的循環(huán)如圖所示，下列說法錯誤的是（）
A．硫是組成某些蛋白質的生命元素
B．地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
C．硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3
D．化石燃料的燃燒以及含硫礦物的冶煉是大氣SO2污染的主要來源
【答案】C
【解析】A．蛋白質的組成元素主要有C、H、O、N，某些蛋白質還含有P、S等元素，A正確；B．大多數硫化物和硫酸鹽比較穩(wěn)定，地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在，B正確；C．硫粉在過量的純氧中燃燒生成SO2，不能直接得到SO3，SO2進一步氧化得到SO3，C錯誤；D．化石燃料、含硫礦物均含有硫元素，高溫下與空氣反應生成SO2，是大氣SO2污染的主要來源，D正確；故選C。
2．盛有氯化鋇稀溶液的甲、乙兩試管分別通入SO2至飽和，若向甲試管中加入足量雙氧水，乙試管中加入足量氫氧化鈉溶液，則下列敘述正確的是( )
A．甲、乙兩試管都有白色沉淀生成 B．甲、乙兩試管都沒有白色沉淀生成
C．甲試管沒有白色沉淀生成而乙試管有 D．甲試管有白色沉淀生成而乙試管沒有
【答案】A
【解析】二氧化硫具有還原性與雙氧水反應生成硫酸根，與氯化鋇反應生成硫酸鋇白色沉淀；二氧化硫為酸性氧化物，與氫氧化鈉反應生成亞硫酸根離子，與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇白色沉淀；所以甲中加入足量雙氧水時，SO2被氧化為H2SO4，與BaCl2反應則得到BaSO4沉淀；當乙中加入足量NaOH溶液時，發(fā)生反應：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，與BaCl2反應則得到BaSO3沉淀。
3．元素及其化合物的轉化關系是化學學習的重要內容之一，下列各組物質的轉化關系，不能均由一步反應實現(xiàn)的是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】A．S和濃硫酸發(fā)生歸中反應生成二氧化硫，二氧化硫具有弱氧化性，硫化氫具有還原性，兩者反應生成S單質，能一步實現(xiàn)轉化，故A不選；B．.Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵，氯化亞鐵與NaOH溶液反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵與氧氣、水反應生成氫氧化鐵，均可一步實現(xiàn)轉化，故B不選；C．鈉和氧氣在常溫下反應生成氧化鈉，氧化鈉與氧氣加熱得到過氧化鈉，過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，故C不選；D．鐵和水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵，不能得到氧化鐵，故D選；故選：D。
4．在硫酸的工業(yè)生產過程中，SO3的吸收過程是在吸收塔中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關說法錯誤的是（）
A．從①處通入SO3整個吸收操作采取逆流的形式
B．從②處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積
C．從③處導出的氣體只含有少量的SO2，可直接排入空氣中
D．從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸
【答案】C
【解析】A．吸收塔在吸收SO3過程中是根據逆流原理進行吸收的，即98.3%的硫酸是從吸收塔頂噴下的，而SO3是從吸收塔底部進入的，這樣有利于氣、液的充分接觸，吸收效果更好，故A正確；B．吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積，故B正確；C．從吸收塔上部導出的氣體是N2、沒有反應完的O2和少量SO2，直接排入大氣會污染環(huán)境，所以題圖中③處導出的氣體應用吸收劑吸收或循環(huán)使用，故C錯誤；D．從④處流出的硫酸是濃硫酸，可用水稀釋，故D正確；故選C。
5．在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗，產物又進行了系列實驗，流程如下。下列說法正確的是（）
A．氣體A和D含有同一物質，且均為氧化產物
B．硫元素一共參加了2個氧化還原反應
C．沉淀F為黃色單質
D．若固體B中加濃硫酸，發(fā)生反應時被氧化的和被還原的均為同一種元素
【答案】C
【解析】首先鐵粉和硫粉反應生成FeS，S和O2反應生成SO2，F(xiàn)eS與稀硫酸反應生成FeSO4和H2S，H2S和(H2SO4濃)反應生成S、SO2和H2O。A．由以上分析可知，氣體A中SO2是氧化產物，氣體D中SO2是還原產物，A錯誤；B．由以上分析可知，鐵粉和硫粉反應生成FeS，S和O2反應生成SO2，H2S和H2SO4(濃)反應生成S、SO2和H2O，反應中S元素化合價都發(fā)生改變，故硫元素一共參加了3個氧化還原反應，B錯誤；C．沉淀F是S，是黃色沉淀，C正確；D．固體B為FeS，F(xiàn)eS和濃硫酸反應生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素為Fe和S，被還原的元素為S，故發(fā)生反應時被氧化的和被還原的均不為同一種元素，D錯誤；故選C。
6．固態(tài)單質甲及其化合物之間的轉化如圖所示(某些產物及反應條件略去)。下列分析錯誤的是（）
A．甲在空氣中燃燒產生淡藍色火焰
B．工業(yè)上乙→丙的條件是：高溫、高壓、催化劑
C．乙和丙的相對分子質量比為4：5
D．戊既有還原性又有氧化性
【答案】B
【解析】高中階段常見固體單質有：C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe，若甲為C單質，則乙、丙為CO或CO2，但CO不能與水反應，所以甲不可能為C；若甲為Na，則乙為Na2O，戊為NaOH，NaOH為強堿受熱不分解，即不能生成甲，故甲不可能為Na；若甲為Mg、Al、Si、Fe，由于它們的氧化物不能與水反應，故甲不可能為Mg、Al、Si、Fe；故甲應為S，則乙為SO2，SO2與O2反應生成SO3(丙)，丙與水反應生成H2SO4(丁)，濃硫酸可被還原為SO2，乙與水反應生成戊(H2SO3)，H2SO3可以與H2S反應生成S。A．S單質在純氧中燃燒火焰為藍紫色，在空氣中為淡藍色，A正確；B．SO2與O2反應生成SO3條件為催化就、加熱，B錯誤；C．SO2與SO3相對分子質量比為64:80，即4:5，C正確；D．H2SO3中S元素為+4價，既可以被氧化到+6價，也可以被還原到0價，故戊既有還原性又有氧化性，D正確；故答案選B。
7．部分含硫物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是（）
A．a可與O2反應直接生成cB．b既可被氧化，也可被還原
C．可向H2O2中加入b制得dD．可存在b→c→d→b的轉化關系
【答案】A
【解析】根據元素的化合價及物質類型，可知a是S單質，b是SO2，c是SO3，d是H2SO4，e是H2SO3，然后結合物質的性質分析解答。A．a是S單質，c是SO3。S與O2在點燃時發(fā)生反應產生SO2，不能產生SO3，A錯誤；B．b是SO2，S元素化合價為+4價，介于S元素的最高+6價和最低-2價之間，因此SO2既有氧化性，又有還原性，也就是說該物質既可被氧化，也可被還原，B正確；C．H2O2具有氧化性，b是SO2，該物質具有還原性，向H2O2中加入SO2，二者發(fā)生氧化還原反應產生H2SO4，C正確；D．SO2與O2在催化劑存在條件下被氧化為SO3，SO3與H2O反應產生H2SO4，H2SO4與Na2SO3在溶液中發(fā)生反應產生SO2氣體，故存在b→c→d→b的轉化關系，D正確；故合理選項是A。
8．“價一類”二維圖是預測物質性質的重要思維工具。如圖是硫元素的常見化合價與部分物質類別的對應關系：
(1)圖中X、Y、Z三種物質中，屬于電解質的是__________________(用化學式表示)。
(2)的電離方程式為_____________________________________________。
(3)硫代硫酸鈉俗稱海波。從類別的角度分析，其屬于_______(填標號)。
A．鹽 B、堿 C．酸 D．氧化物
從價態(tài)的角度分析，_______(填標號)
A．只有氧化性 B．既有氧化性又有還原性 C．只有還原性
(4)Z的濃溶液可用鋁質容器儲存的原因是_______________________________________。
(5)從物質的性質分析，Y不可用_____________進行干燥(填標號)。
A．濃硫酸 B．堿石灰 C．P2O5固體
(6)請設計一個Z轉化為Y的路徑_____________________________(用化學方程式表示)
【答案】 H2S、H2SO4 Na2SO4=2Na++SOeq \\al(2－,4) A B 常溫下，濃硫酸可使鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化 B Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(濃)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(濃)eq \(====,\s\up6(Δ))2CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】(1)從“價一類”二維圖推知，X、Y、Z分別為H2S、SO2、H2SO4，其中H2S和H2SO4均為酸，能夠在水溶液中電離出離子，能夠導電，屬于電解質。(2)Na2SO4的電離方程式為：Na2SO4＝2Na＋＋SOeq \\al(2－,4)。(3)硫代硫酸鈉Na2S2O3是由鈉離子和硫代硫酸根離子組成的化合物，屬于鹽；其中S元素的化合價為+2價，處于中間價態(tài)，因而既有氧化性，也有還原性。(4)常溫下，濃硫酸使鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化，故可用鋁制容器儲存。(5)SO2為酸性氧化物，不能用堿性干燥劑（如堿石灰）干燥。(6)Z→Y，即用H2SO4制取SO2?？梢圆捎脧娝嶂迫跛岬姆椒ǎ篘a2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O；也可以采用氧化還原的方法：Cu+2H2SO4(濃)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(濃)eq \(====,\s\up6(Δ)) 2CO2↑+2SO2↑+2H2O。轉化目標
轉化前的含硫物質
選擇試劑
預測轉化后的含硫物質
實驗現(xiàn)象
-2→0
H2S
O2(不足)
S
生成淡黃色固體
H2O2
Na2S
氯水
溶液黃綠色褪去，有淡黃色沉淀產生
0→-2
S
H2
H2S
產生臭雞蛋氣味氣體
Na
Na2S
輕微的爆炸聲
0→+4
S
O2
SO2
硫燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，
產生有刺激氣味的氣體
＋4→＋6
SO2
氯水
H2SO4
溶液黃綠色褪去
Na2SO3
酸性KMnO4溶液
Na2SO4
溶液紫色褪去
＋6→＋4
濃H2SO4
Cu
SO2
紅色固體逐漸溶解，有刺激性氣味的氣體產生，溶液紫色褪去
A．制取SO2
B．驗證SO2的還原性
C．收集SO2
D．吸收SO2
實驗
操作
現(xiàn)象
實驗一
在一支試管中加入1mL Na2S溶液，邊振蕩邊滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉團塞住試管口
試管中產生淡黃色沉淀
在一支試管中加入1mL Na2S溶液，邊振蕩邊滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉團塞住試管口
紫紅色褪去，試管中產生淡黃色沉淀
實驗二（選做）
在燃燒匙里放少量硫，加熱，直到發(fā)生燃燒，然后把盛有硫的燃燒匙由瓶口向下緩慢伸進充滿氧氣的集氣瓶里，觀察現(xiàn)象并寫出相應的化學方程式。
硫在空氣中燃燒，發(fā)出微弱的淡藍色火焰，在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，生成有刺激性性氣味的氣體，放熱
實驗三
向試管中加入1mL濃硫酸和一小塊銅片，塞上帶導管的單孔橡膠塞，加熱
銅片表面有氣泡產生；品紅溶液褪色，試管底部有白色固體生成
實驗四
將0.5g硫粉和1.0g鐵粉均勻混合，放在石棉網（或陶土網）上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及混合粉末的一端，當混合物呈紅熱狀態(tài)時，移開玻璃棒
混合物保持紅熱，冷卻后得到黑色固體
轉化前的含硫物質
轉化后的含硫物質
價態(tài)變化
Na2S
S
－2→0
H2SO3
S
＋4→0
H2SO4
SO2
＋6→＋4
S
FeS
0→－2
溶液
現(xiàn)象
結論
A
氯水
黃綠色溶液褪色
SO2有還原性
B
H2S溶液
產生黃色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
產生膠狀沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3

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