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文檔簡介
第21講硫及其化合物的相互轉化
[復習目標]1.能從物質(zhì)類別、硫的化合價變化理解硫及其化合物的轉化關系。2.掌握硫及其
重要化合物的性質(zhì)及制備方案。
■歸納整合必備知識
1.硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系
2.硫及其化合物之間的轉化規(guī)律
(1)相同價態(tài)硫的轉化是通過酸、堿反應實現(xiàn)的
CC①Hq?__②NaOHZ__?SO2
SO2----------H2SO3-----------Na2SO3----------NaHSO3
?ι.I③
寫出②③④反應的化學方程式:
(S)H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2θ+SO2t;
④SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。
(2)不同價態(tài)硫的轉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,可用下
圖表示:
寫出③④⑤反應的化學方程式:
催化劑
2SO;
③2SO2+O2△3
?
④S+&H2S;
(5)SO2+2H2S=3SI+2H2OO
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、S02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+3SI+3H2O,>
■專項突破關鍵能力
一、硫的循環(huán)轉化
1.硫是生物必需的營養(yǎng)元素之一,下列關于自然界中硫循環(huán)(如圖所示)的說法正確的是()
A.含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進了硫的循環(huán)
B.硫循環(huán)中含硫化合物均為無機物
C.上述硫循環(huán)中硫元素均被氧化
D.燒煤時加石灰石,可減少酸雨及溫室氣體的排放
答案A
解析硫酸鹽和亞硫酸鹽等在含硫桿菌及好氧/厭氧菌作用下緩慢轉化成植物R1—S—R2,含
硫桿菌及好氧/厭氧菌促進了硫的循環(huán),故A正確;硫循環(huán)中含硫化合物有有機物,如
Ri-S-R2,也有無機物,如S02,故B錯誤;硫循環(huán)中硫元素有的被氧化,有的被還原,
故C錯誤;燒煤時加石灰石,可減少SC>2的排放,但不會減少溫室氣體的排放,故D錯誤。
2.天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質(zhì)中進行天然氣脫
硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是()
CH,、HzS
FeSO,溶液、CH.硫桿菌Fez(SO)溶液
A.整個脫硫過程中FeKSOS溶液并未參與反應
B.整個脫硫過程中參加反應的W(H2S):π(02)=2:1
C.脫硫過程需不斷補充FeSc)4
D.CH』是天然氣脫硫過程的催化劑
答案B
解析在脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發(fā)生反應:Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+SI,
A錯誤;脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發(fā)生反應:Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+SI,
然后發(fā)生反應:4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,總反應方程式為+
O2=2S3+2H2O,故參加反應的"(H2S):H(O2)=2:1,B正確;脫硫過程反應產(chǎn)生中間產(chǎn)
物FeSo*后該物質(zhì)又反應被消耗,F(xiàn)eSo4的物質(zhì)的量不變,其在流程中循環(huán)利用,因此不
需補充FeSo4,C錯誤;CE在反應過程中沒有參加反應,因此不是天然氣脫硫過程的催化
劑,D錯誤。
3.如圖所示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉化關系(某些產(chǎn)物和反應條件已略去)。化合物
B在常溫常壓下為氣體,B和C的相對分子質(zhì)量之比為4:5,化合物D是重要的工業(yè)原料。
⑴寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式:o
(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式:
(3)寫出一個由D生成B的化學方程式:_____________________________________________
(4)將5mLmol?LrE溶液與IOmLmolLrNaOH溶液混合。
①寫出反應的離子方程式:;
②反應后溶液的PH7(填“大于”“小于”或“等于"),理由是
③加熱反應后的溶液,其PH(填“增大”“不變”或“減小”),理由是
_________________________________________________________________________________O
答案⑴H2+S=^=H2S
(2)H2SO3+2H2S=3SI+3H2O
⑶C+2H2SO4(濃)T==CO2t+2SO2t+2H2O[或Cu+2H2SO4(濃)W==CUSO4+SO2t+
2H2O1
(4)ΦH2SO3+2OH^=SOΓ+2H2O②大于Na2SO3溶液中So1發(fā)生水解使溶液顯堿性
③增大升高溫度促進Na2SO3溶液的水解
解析常見的固態(tài)單質(zhì)除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、L,而能在空氣中反應生成氣體
化合物的只有C、S,由A在加熱條件下可與氫氣反應推測A是單質(zhì)硫,從B、C的相對分
子質(zhì)量之比為4:5,確定A是單質(zhì)硫;硫酸是重要的工業(yè)原料,化合物E應為H2SO3O(4)①
將5mLmol?L-∣E(H2SO3)溶液與IOmLmol[rNaOH溶液混合,二者恰好完全反應,所
得溶液為Na2SO3溶液。②由于So歹+比0HSO7+OH^,所以反應后溶液顯堿性。③根
據(jù)水解的熱效應可知加熱溶液可以促進水解。
二、實驗室中硫及其化合物的轉化
4.某小組同學設計實驗實現(xiàn)幾種價態(tài)硫元素的轉化。
可選用的實驗藥品如下:①Na2SO3溶液②濃硫酸③NazS溶液④稀硫酸⑤酸性
KMnc)4溶液⑥品紅溶液⑦銅片
證明實現(xiàn)轉
實驗序號預期轉化選擇試劑(填序號)
化的現(xiàn)象
-÷4÷6-
iS--S
ii①③④淡黃色沉淀
+6÷4
iiiS--S②⑥⑦
⑴實驗i選擇的試劑是①和(填序號),證明實現(xiàn)轉化的現(xiàn)象是
該轉化利用了Na2SO3的性。
(2)實驗i?實現(xiàn)了價S向價S的轉化。
(3)實驗iii中發(fā)生反應的化學方程式是,證
明實現(xiàn)轉化的現(xiàn)象是0
答案⑴⑤酸性KMnO4溶液褪色還原
(2)+4(或一2)0
G)Cu+2H2SO4(濃)q=CuSO4+SO2↑+2H2O將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液,品紅溶液褪色
5.(2022?徐州市高三模擬)實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O3,反應原理:2Na2S+Na2CO3
+4Sθ2=3Na2S2O3+Cθ2o下列有關說法錯誤的是()
A.導管a的作用是有利于硫酸滴入
B.裝置A中的反應體現(xiàn)硫酸的酸性
C.裝置B、D作用完全相同
D.裝置C中先有淡黃色渾濁產(chǎn)生,后又變澄清,說明過程中有硫單質(zhì)生成
答案C
解析導管a可以平衡分液漏斗和燒瓶內(nèi)的氣壓,有利于硫酸順利滴入,A正確;裝置A中
發(fā)生反應的化學方程式為H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2t,利用復分解反應強制弱
原理制備S02,該反應體現(xiàn)了硫酸的酸性,B正確;實驗過程中可以通過B中產(chǎn)生氣泡的速
率調(diào)節(jié)滴加硫酸的速率,同時二氧化硫與C中物質(zhì)反應易引起倒吸,B還可以起到平衡氣壓、
防倒吸的作用,D的作用僅僅是作安全瓶,起防倒吸的作用,C錯誤;C中出現(xiàn)黃色渾濁,
說明C中產(chǎn)生了硫單質(zhì),最終又變澄清,說明硫單質(zhì)又反應了,D正確。
三、化工生產(chǎn)中陌生含硫化合物的制備
6.[2018?全國卷1,27(1)(2)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛。
回答下列問題:
(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSo3過飽和溶液經(jīng)結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式:
(2)利用煙道氣中的SCh生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:
NazCQ,飽皇NazCJ固體
和溶液?r^hτ;H~i?~H結晶脫水卜Na2S2O5
pH=4.1pH=7-8pH=4.1
①PH=時,I中為(寫化學式)溶液。
②工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是。
答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
⑵①NaHSo3②得到NaHSo3過飽和溶液
解析(1)根據(jù)題給信息,將NaHSC)3過飽和溶液結晶脫水可得到Na2S2O5,則化學方程式為
ZNaHSO3=Na2S2O5+H2O?(2)①酸性條件下,SO?與Na2CO3溶液反應生成NaHSO3。
7.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白
劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化?;卮鹣铝?/p>
問題:
(I)Na2S2O4在潮濕空氣中被氧化,生成的兩種常見酸式鹽是..(填化學式)。
(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:
后續(xù)處理加入NaCI
保險粉
冷卻至室溫
步驟IU
T溶液卜
鋅粉_通入SO?至ZnS2O418%Nac)H溶液
水懸濁液pH=3溶液步驟U
步驟I
①工業(yè)上常將鋅塊進行預處理得到鋅粉一水懸濁液,其目的是
②步驟I中發(fā)生反應的化學方程式為
③在步驟III中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點是
“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是。
(3)目前,我國普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCooNa和燒堿加入乙
醇水溶液中,然后通入SCh發(fā)生反應,有CO2氣體放出,總反應的離子方程式是
答案(I)NaHSo3、NaHSO4⑵①增大鋅的表面積,加快化學反應速率②Zn+
ZSO2=ZnS2O4③減少Na2S2O4的溶解損失,易于干燥Na2CO3為堿性物質(zhì),保險粉在堿
性介質(zhì)中較穩(wěn)定
(3)HCOCr+OH+2SO2=S2OΓ+CO2+H2O
解析(I)Na2S2O4中S顯+3價,在潮濕空氣中被氧化,S部分轉化為+4價,部分轉化為+
6價,則生成的兩種常見酸式鹽為NaHSo3和NaHSO4。(2)①鋅粉一水懸濁液與SO?的接觸
面積比鋅塊與SO2的接觸面積大,反應速率快。③Na2S2O4固體易溶于水,難溶于乙醇,用
乙醇洗滌,既可減少溶解損失,又易于干燥;Na2S2O4在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,Na2CO3固體可
提供堿性環(huán)境,增強保險粉的穩(wěn)定性。(3)HCoc)Na、燒堿、SCh發(fā)生反應生成NazSzOrCO2
等,反應的離子方程式為HCOO^+0H^+2S02=S20i^+CO2+H2O?
真題演練明確考向
1.(2021?遼寧,8)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉化。下列說法錯誤的是()
①足量Ck溶液b*沉淀C
鹽a溶液——
②稀鹽酸刺激性氣KMnO,
味氣體d溶液一紫色褪去
A.a可能為正鹽,也可能為酸式鹽
B.c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C.d為含極性鍵的非極性分子
D.反應②中還可能生成淡黃色沉淀
答案C
解析由題干信息可知,鹽a與足量的稀鹽酸反應產(chǎn)生刺激性氣味氣體d,d能使KMnO4溶
液褪色,故d為Sth,則鹽a為Na2SO3或者NaHSe)3,也可能是Na2S2O3,鹽a與足量CL
反應后生成SO廠,與BaCl2溶液反應得到沉淀c,故C為BaSe)4,據(jù)此分析解題。由分析可
知,a可能為正鹽,也可能為酸式鹽,A正確;C為BaSe)4,故C為不溶于鹽酸的白色沉淀,
B正確;d為SO2,由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知,d是含有極性鍵的極性分
子,C錯誤;鹽a為Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,Na2S2O3與稀鹽酸可發(fā)生反應:
Na2S2O3+2HCl=2NaCl+SI+S02t+H2O,故反應②中還可能生成淡黃色沉淀,D正確。
2.[2022?全國甲卷,26⑵⑶(5)(6)]硫酸鋅(ZnSo4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、
醫(yī)學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCo3,雜質(zhì)為SiCh以及
Ca、Mg、Fe,CU等的化合物。其制備流程如下:
濾渣④濾渣③
本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表:
離子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+
××
X1038mol4?×10^17mol3?×
KSP1016mol3?1011mol3?
L-4IO-20mol3L^3
L3L3
回答下列問題:
(2)為了提高鋅的浸取效果,可采取的措施有、。
(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH=5,最適宜使用的X是(填標號)。
A.NHvH2OB.Ca(OH)2
C.NaOH
濾渣①的主要成分是、、。
(5)濾液②中加入鋅粉的目的是。
(6)濾渣④與濃HzSCU反應可以釋放HF并循環(huán)利用,同時得到的副產(chǎn)物是
答案(2)將焙燒后的產(chǎn)物碾碎,增大接觸面積增大硫酸的濃度
(3)BFe(OH)3CaSO4SiO2
(5)置換C/+為CU從而除去
(6)CaSO4MgSO4
解析由題干信息,菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe>CU等的
化合物,結合流程圖分析,菱鋅礦焙燒,主要發(fā)生反應:Zneo3—=Zno+CCht,再加入
H2SO4酸浸,得至含Zn?+、Ca2+>Mg2+>Fe2+?Fe3+?CU2+的溶液,加入物質(zhì)X調(diào)節(jié)pH=5,
2+
結合表格數(shù)據(jù),過濾得到濾渣①為Fe(OH)3、CaSO4>SiO2,濾液①中主要含有Zi?+、Cu
2+2+2+2+
Mg?Ca>Fe,再向濾液①中加入KMnO4溶液氧化Fe,過濾得到濾渣②為Fe(OH)3
和Mno2,濾液②中加入鋅粉,發(fā)生反應:Zn÷Cu2+=Zn2*÷Cu,過濾后得到濾渣③為Cu,
再向濾液③中加入HF脫鈣鎂,過濾得到濾渣④為CaF2、MgF2,濾液④為ZnSe)4溶液,經(jīng)一
系列處理得至UZnSe)√7H2θ,據(jù)此分析解答。(2)可采用將焙燒后的產(chǎn)物碾碎,增大接觸面積、
增大硫酸的濃度等方式提高鋅的浸取率。(3)NH3?H2O易分解產(chǎn)生NH3污染空氣,且經(jīng)濟成本
較高,故A不適宜;Ca(OH)2不會引入新的雜質(zhì),且成本較低,故B適宜;Nac)H會引入雜
質(zhì)Na+,且成本較高,C不適宜;當沉淀完全時(離子濃度小于IO^5moI?L^l),結合表格KSP
3+
計算各離子完全沉淀時的pH,pH<5的只有Fe,故濾渣①中有Fe(OH)3,又因為CaSO4
是微溶物,SiO2不溶于酸,故濾渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO八SiO2..(5)濾液②中加
入鋅粉,發(fā)生反應:Zn÷Cu2+=Zn2+÷Cu,故加入鋅粉的目的為置換Cu?*為CU從而除去。
(6)濾渣④為CaF2、MgF2,與濃硫酸反應可得到HF,同時得到的副產(chǎn)物為CaSO4、MgSO4o
3.(2017?浙江11月選考,27)己知固體Na2SO3受熱易分解。實驗流程和結果如下:
T氣體Yl
[NazSO:J
,降|BaChiJ白色I
(1.260g)(1.260g)卜液I溶液1沉星I
1
氣體丫是一種純凈物,在標準狀況下的密度為g?LO請回答:
(1)氣體丫分子的電子式為,白色沉淀的化學式為
(2)該流程中Na2SO3受熱分解的化學方程式:____________________________________________
(3)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)。
-H:S:H
答案⑴??BaSO4
(2)4Na2S03=^=Na2S+3Na2SO4
2+
(3)2S^+SOf+6H=3SI+3H2O
解析亞硫酸鈉隔絕空氣加熱分解質(zhì)量并沒有改變,說明并沒有生成氣體,應該是分解生成
了幾種固體,加入鹽酸后產(chǎn)生氣體Y,根據(jù)密度算出氣體丫的摩爾質(zhì)量為34g?mo∣r,結合
題目以及元素守恒,推斷氣體丫為H?S。那么Na2SO3的分解生成物中一定有S2-(Na2S),同
時這是一個氧化還原反應,+4價的S有降價必然還有升價,只能生成+6價,所以另一分
解產(chǎn)物應該是含有硫酸根離子的Na2SO4O(3)X與亞硫酸鈉混合,在酸性環(huán)境下產(chǎn)生了淡黃色
沉淀,根據(jù)題目環(huán)境以及我們學過的淡黃色沉淀推知生成S單質(zhì),顯然這是一個S?-與SOl
的歸中反應,反應物還有H*。
課時精練
1.下列反應能產(chǎn)生SO2的是()
①煨燒黃鐵礦②亞硫酸鈉與濃硫酸反應③點燃硫化氫氣體④蔗糖和濃硫酸反應
A.①②③B.②④
C.②③④D.①②③④
答案D
解析'燃燒黃鐵礦生成氧化鐵和SO2,故①符合題意:亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉、
SO2和水,故②符合題意;點燃硫化氫氣體生成S02和水,故③符合題意;蔗糖和濃硫酸反
應過程中,蔗糖脫水產(chǎn)生的碳和濃硫酸反應會產(chǎn)生SCh,故④符合題意。
2.自然界中的分解者可將含硫有機物分解為H2S,硫黃細菌和硫化細菌可將HzS進一步變?yōu)?/p>
硫單質(zhì)或硫酸鹽,下列關于硫化氫的說法正確的是()
A.FhS是一種無色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體
B.H2S分子中所有原子的最外層都達到8電子結構
C.將HzS通入FeSo4溶液中,產(chǎn)生沉淀
D.FhS分子很穩(wěn)定,受熱難分解
答案A
解析HzS分子中H原子最外層只有2個電子,B錯誤:硫化氫分子不穩(wěn)定,受熱能分解生
成S和氫氣,D錯誤。
3.硫在空氣中燃燒生成氣體A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溟水,濱水褪色,B變
成C,向C中加NazS產(chǎn)生氣體D,把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都
含同一種元素。按A、B、C、D、E順序排列的是()
A.SO2、H2SO4?H2SO3,H2S^S
B.SO2、H2SO3?H2SO4AH2S,S
C.SO2、H2SO3、H2SO4>SO3、Na2S2O3
D.Sc)3、H2SO4>H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案B
解析硫在空氣中燃燒生成Sθ2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加淡水生成H2SO4和
HBr,向H2SO4溶液中加NazS產(chǎn)生氣體H2S,HzS與H2SO3反應產(chǎn)生淺黃色沉淀S,故B項
正確。
4.用下列兩種途徑制取H2SO4,某些反應條件和產(chǎn)物已省略,下列有關說法不正確的是()
3>4KGc濃硝酸
途徑①S------>THT2CSOC4(
2l2l
途徑②S-→SO2--SO3H2SO4
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(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來降低成本
C.由途徑①和②分別制取ImolH2SO4,理論上各消耗ImolS,各轉移6mol電子
D.途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念
答案A
解析途徑①反應的化學方程式為S+6HNO3(?)=H2SO4+6NO2t+2H2O,濃硝酸只體現(xiàn)
了強氧化性,沒有體現(xiàn)酸性,故A錯誤;氧氣來源于空氣,價格較低,增大氧氣的濃度可提
高二氧化硫的轉化率,從而降低成本,故B正確;途徑①和②中硫元素的價態(tài)都是從O價升
高到+6價,故C正確;途徑①中會產(chǎn)生NCh有害氣體,故D正確。
5.(2022?鄭州模擬)火山噴發(fā)會引發(fā)大范圍海嘯,大量的火山灰和火山氣體對氣候造成極大的
影響。火山噴發(fā)產(chǎn)生的含硫物質(zhì)在自然界的循環(huán)過程如圖所示。下列說法錯誤的是()
24
SO2平流層
A.火山噴發(fā)形成硫酸型酸雨,總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
B.火山噴發(fā)會影響氣溫下降的可能原因是大量氣體進入平流層形成硫酸氣溶膠阻擋太陽輻
射
C.自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CUSO4溶液,向地下深層滲透遇
2+2+2
到難溶的PbS,慢慢轉變?yōu)殂~藍(CUS),離子方程式為Cu+SOΓ+Pb+S=PbSO4I
+CuSI
D.工業(yè)制備硫酸可用黃鐵礦經(jīng)FeS2-SO2-SO3-H2SO4多步反應制備
答案C
解析由圖可知,火山噴發(fā)會生成二氧化硫,二氧化硫與空氣中的氧氣和雨水反應生成硫酸,
使雨水呈酸性形成硫酸型酸雨,總反應的化學方程式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,故A
正確;火山噴發(fā)產(chǎn)生的大量氣體進入平流層后,會形成硫酸氣溶膠,能阻擋太陽輻射從而導
致氣溫下降,故B正確;由題意可知,硫化鉛與硫酸銅溶液反應生成硫酸鉛和硫化銅,反應
的離子方程式為PbS+Cu2++SOF=CUS+PbSCU,故C錯誤;工業(yè)上可以用燃燒黃鐵礦
的方法制備硫酸,黃鐵礦經(jīng)FeSz-SO2-SO3-H2SO4多步反應制得硫酸,故D正確。
6.(2022?廣東省茂名市五校聯(lián)盟高三聯(lián)考)自然界中不同價態(tài)硫元素之間的轉化如圖所示,下
列說法正確的是()
自然界中不同價態(tài)碗元素間的轉化
A.上圖中,酸雨的含硫成分只有H2SO3,由SO2溶于水生成
B.芒硝在濃硫酸中失水的過程體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性
C.黃鐵礦燃燒產(chǎn)生的尾氣,與空氣混合后通入碳酸鈣的漿狀物,可用來制備石膏
D.凝聚法是將SCh通入HzS稀溶液中得到S膠體,該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之
比為2:1
答案C
解析酸雨的含硫成分有硫酸和亞硫酸,故A錯誤;芒硝是Na2SO4-IOH2O,失水后生成
Na2SO4,體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性,故B錯誤;黃鐵礦燃燒產(chǎn)生的尾氣是Sθ2,SO2與空氣混
合后通入碳酸鈣生成硫酸鈣,可用來制備石膏,故C正確:SCh與H2S的反應為2H2S+
SO2=3SI+2H2O,該反應中氧化劑是SO2,還原劑是H2S,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量
之比為1:2,故D錯誤。
7.(2023?青島模擬)在“價一類”二維圖中融入“杠桿模型”,可直觀辨析部分物質(zhì)轉化及其
定量關系。圖中的字母分別代表硫及其常見化合物,下列相關推斷不合理的是()
A.b、d、f既具有氧化性又具有還原性
B.硫酸型酸雨的形成過程涉及b到C的轉化
C.a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成
D.d在加熱條件下與強堿溶液反應生成e和f,且"(e):n(f)=l:2
答案D
解析根據(jù)圖中信息,b為H2SO3,d為S,f為亞硫酸鹽,其中S元素都處于中間價態(tài),既
有氧化性,又有還原性,A正確;硫酸型酸雨的形成涉及H2SO3被氧氣氧化轉化為H2SO4,
B正確:a為H2S,b為H2SO3,a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成,C正確;d
2
為S,e為S?一形成的鹽,f為SOr形成的鹽,由3S+6OH^=^2S^+SOΓ+3H2O可得,
"(e):n(f)=2:1,D錯誤。
8.三大化石燃料燃燒會產(chǎn)生大氣污染物,特別是含硫煤燃燒后產(chǎn)生的SO2危害巨大。為了
保護環(huán)境,科學家提出了下列解決方法,同時還能獲得某種重要的工業(yè)產(chǎn)品。下列說法錯誤
的是()
A.不用O2直接氧化S02是因為氧化速率太慢
B.圖中涉及的反應之一為4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
C.反應一段時間后,溶液中Fe2(SO4)3的濃度會減小
D.理論上每吸收標況下224mLSCh可以獲得gH2SO4
答案C
解析圖示中使用硫酸鐵作催化劑,目的是加快反應速率,故不用02直接氧化S02是因為
氧化速率太慢,A正確:圖示中有FeSo4和氧氣在酸性環(huán)境中生成Fe2(SO4)3,該反應為4FeSθ4
+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,B正確;Fe2(SO4)3在整個循環(huán)中作催化劑,反應一段
時間后,溶液中Fe2(SO4)3的濃度不變,C錯誤;根據(jù)總反應:2Sθ2+θ2+2H2θ£2?H2SC>4,
M(H2SO4)=n(SO2),理論上每吸收標況下224mLSCh獲得H2SO4的質(zhì)量為g,D正確。
9.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,工業(yè)上可用于紙漿漂白,該物質(zhì)的還原性比Na2SO3
強,其水溶液能被空氣中的氧氣氧化,在堿性介質(zhì)中相對穩(wěn)定。下列說法不正確的是()
A.連二亞硫酸鈉可以用于除去廢水中的重銘酸根離子,使CoO夕轉化為Cr3+
B.連二亞硫酸鈉溶液敞口放置,可能會發(fā)生反應的化學方程式為2Na2S2O4+O2+
2H2O=4NaHSO3
C.連二亞硫酸鈉用于紙漿漂白的原理與CIO2的漂白原理相同
D.在包裝保存保險粉時加入少量Na2CO3固體,可以提高保險粉的穩(wěn)定性
答案C
解析連二亞硫酸鈉的還原性比Na2SO3強,其水溶液能被空氣中的氧氣氧化,因此連二亞
硫酸鈉可以用于除去廢水中的重絡酸根離子,使Cr2θ*-轉化為Cr3+,故A正確;連二亞硫酸
鈉溶液能被空氣中的氧氣氧化,所以敞口放置可能會發(fā)生反應的化學方程式為2Na2S2O4+θ2
+2H2O=4NaHSO3,故B正確;連二亞硫酸鈉用于紙漿漂白的原理與CIo2的漂白原理不相
同,因為前者具有還原性,后者具有強氧化性,故C錯誤;保險粉在堿性介質(zhì)中相對穩(wěn)定,
在包裝保存保險粉時加入少量NazCCh固體,可以提高保險粉的穩(wěn)定性,故D正確。
10.《環(huán)境科學》曾刊發(fā)我國科研部門采用零價鐵活化過二硫酸鈉(Na2S2θ8,其中S為+6價)
去除廢水中的正五價碑的研究成果,其反應機理模型如圖,(設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
下列說法正確的是()
腐蝕層表面?腐蝕層
A.lmolSθ4?(自由基)中含50NA個電子
B.PH越大,越不利于去除廢水中的正五價神
C.Imol過二硫酸鈉中含NA個過氧鍵
D.轉化過程中,若共有ImoIS2。E被還原,則參加反應的Fe為56g
答案C
解析ImolSol?(自由基)中含ImolX(16+4X8+l)NAmolr=49NA個電子,故A錯誤;室
溫下,pH越大,亞鐵離子和鐵離子越容易變?yōu)闅溲趸瘉嗚F和氫氧化鐵,越有利于去除廢水中
的+5價珅,故B錯誤;過二硫酸鈉(Na2S2C?)中S為+6價,Na為+1價,假設含有X個。2-、
含有y個。干,則x+2y=8,(+1)×2+(+6)×2+(-2)×Λ+(-2)×j=0,則x=6,y=l,
因此Imol過二硫酸鈉(Na2S2C?)中含NA個過氧鍵,故C正確;根據(jù)圖示可知,ImOlFe和
1molSzOT反應生成2molSO丁和1molFe2+,該過程轉移2mol電子,但是1molFe”還要
與molS2C?-反應變成Fe3+,因此Imol鐵參加反應要消耗molS2Og^,所以共有1molS2Og^
被還原時,參加反應的Fe為錯誤!X56g-mo「iQg,故D錯誤。
11.(2020.浙江7月選考,30)硫代硫酸鈉在紡織業(yè)等領域有廣泛應用。某興趣小組用下圖裝
合成反應:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO22Na2S+3SO2=2Na2SO,3+3S
Na2SO3+S=?=Na2S2O3
滴定反應:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
已知:Na2S2O3?5H2O易溶于水,難溶于乙醇,50℃開始失結晶水。
實驗步驟:
I.Na2S2O3制備:裝置A制備的SCh經(jīng)過單向閥通入裝置C中的混合溶液,加熱、攪拌,至
溶液PH約為7時?,停止通入SCh氣體,得產(chǎn)品混合溶液。
∏.產(chǎn)品分離提純:產(chǎn)品混合溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,得到Na2S2O3SH2O
產(chǎn)品。
IIL產(chǎn)品純度測定:以淀粉作指示劑,用Na2S2O3SH2O產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標準溶液至滴
定終點,計算Na2S2O3SH2O含量。
請回答:
(1)步驟I單向閥的作用是;裝置C中的反應混合溶液PH過高或過低
將導致產(chǎn)率降低,原因是0
(2)步驟II下列說法正確的是o
A.快速蒸發(fā)溶液中水分,可得較大晶體顆粒
B.蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱
C.冷卻結晶后的固液混合物中加入乙醇可提高產(chǎn)率
D.可選用冷的Na2CO3溶液作洗滌劑
⑶步驟In
①滴定前,有關滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列):
檢漏f蒸儲水洗滌f()f()―()f()―()f開始滴定。
A.烘干
B.裝入滴定液至零刻度以上
C.調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D.用洗耳球吹出潤洗液
E.排除氣泡
F.用滴定液潤洗2至3次
G.記錄起始讀數(shù)
②裝標準碘溶液的碘量瓶(帶瓶塞的錐形瓶)在滴定前應蓋上瓶塞,目的是
③滴定法測得產(chǎn)品中Na2S2O3SH2O含量為100.5%,則Na2S2O3SH2O產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)
是O
答案(1)防止倒吸PH過高,NazCCh、Na2S反應不充分;PH過低,導致Na2S2O3轉化為S
和SO2
(2)BC
(3)φFBECG②防止碘揮發(fā)③Na2SO3或失去部分結晶水的Na2S2O3?5H2O
解析(1)步歌I中,單向閥的作用是防止C中的液體倒吸進裝置A中;裝置C中混合溶液
的PH過高,說明溶液中含有較多的Na2CO3和Na2S,Na2CO3Na2S溶液水解顯堿性,COf
2-
+H2OHCO7+OH^ΛS+H2OHS"+OH,則SCh和NazCCh'Na2S反應不充分;
+
PH過低,說明Na2S2O3分解為S和Sth,SO2+H2OH2SO3、H2SO3H+HSOLPH
過高或過低都會導致Na2S2O3?5H2O晶體的產(chǎn)率降低。(2)A錯,快速蒸發(fā)水分,可得到較小
的晶體顆粒;B對,蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,停止加熱,利用余熱蒸發(fā)水分,會得
到Na2S2O3?5H2O晶體;C對,由題目已知信息,Na2S2O3?5H2O難溶于乙醇,所以冷卻結晶
后的固液混合物中加入乙醇可提高Na2S2θ3?5H2θ的產(chǎn)率;D錯,NazSzC^HzO晶體易溶于
水,若用Na2CO3溶液作洗滌劑,Na2S2O3?5H2O會溶解,造成損失。(3)①滴定管使用前的正
確操作順序為檢漏一蒸錨水洗滌一用滴定液潤洗2至3次一裝入滴定液至零刻度以上一排除
氣泡一調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下一記錄起始讀數(shù)f開
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