高中化学人教版高考大单元二　第五章　第22讲　硫及其化合物的相互转化

化学

大一轮复习第五章第22讲硫及其化合物的相互转化复习目标1.通过完成不同价态、类别含硫物质的转化关系，进一步提升从价、类不同视角探究物质性质的学科素养。2.进一步巩固硫及其典型代表物的性质及应用。1.在下面空白处，将S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物质的相互转化建构成一张关系图。构建知识网络SO3H2SO4SO2NaHSO3Na2SO3SFeS2.完成图中序号对应的化学方程式(合理即可)。①_________________________________________________；②__________________________________；③

；④

；⑤______________________________________________________________________；⑥

；SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl(或SO2+H2O2===H2SO4)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2OSO2+2NaOH===Na2SO3+H2ONa2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2ONaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O(或NaHSO3+Na2CO3===Na2SO3+NaHCO3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3⑦

；⑧

；⑨

；⑩

；⑪

；⑫

。2Na2SO3+O2===2Na2SO44FeS2+11O22Fe2O3+8SO2CuO+H2SO4===CuSO4+H2OFe+SFeS2SO2+O22SO3SO2+2H2S===3S+2H2O一、循环转化关系的分析1.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是A.该过程中可得到化工产品H2SO4B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4√拓展综合应用根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、B、D正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。2.(2024·襄阳高三模拟)干法氧化铁脱硫除去大气污染物H2S的原理如图所示。下列说法不正确的是A.Fe2O3·H2O为该反应的催化剂B.脱硫反应为3H2S+Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O+3H2OC.再生过程中，硫元素被还原D.总反应为2H2S+O22S↓+2H2O√根据题图可知，Fe2O3·H2O先参与反应后又生成，为该反应的催化剂，A正确；根据题图可知，脱硫过程中H2S和Fe2O3·H2O反应生成Fe2S3·H2O和H2O，B正确；再生过程中，Fe2S3·H2O转化为S单质，硫元素的化合价升高，被氧化，C错误；根据转化关系可知，总反应为2H2S+O22S↓+2H2O，D正确。二、实验室中实现硫及其化合物的转化3.实验小组研究不同价态硫元素之间的转化，装置如图。下列说法正确的是A.①中未生成蓝色固体，证明浓硫

酸没有被还原B.②中溶液褪色，证明SO2具有漂白性C.③中淡黄色粉末变白，证明SO2具有氧化性D.④中产生淡黄色沉淀，证明S2－被氧化√浓硫酸与铜片反应生成二氧化硫，说明浓硫酸被还原，故A错误；②中棉花褪色，是因为二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，证明SO2具有还原性，故B错误；③中淡黄色粉末变白，是因为过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠，证明SO2具有还原性，故C错误；④中产生淡黄色沉淀，是二氧化硫和硫离子反应生成的硫单质，硫化钠中硫元素化合价升高，证明S2－被氧化，故D正确。4.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下：①Na2SO3溶液②浓硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4溶液⑥品红溶液⑦铜片实验序号预期转化选择试剂(填序号)证明实现转化的现象ⅰ

ⅱ

①③④淡黄色沉淀ⅲ②⑥⑦

(1)实验ⅰ选择的试剂是①和

(填序号)，证明实现转化的现象是

，该转化利用了Na2SO3的

性。(2)实验ⅱ实现了

价S向

价S的转化。实验序号预期转化选择试剂(填序号)证明实现转化的现象ⅰ

ⅱ

①③④淡黄色沉淀ⅲ②⑥⑦

⑤酸性KMnO4溶液褪色还原+4、－20(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是______________________________

，证明实现转化的现象是___________________________________

。实验序号预期转化选择试剂(填序号)证明实现转化的现象ⅰ

ⅱ

①③④淡黄色沉淀ⅲ②⑥⑦

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O将产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色

√

6.以黄铁矿(主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2)为原料，制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下：回答下列问题：(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3，写出焙烧过程主要反应的化学方程式：

。(2)焙烧产生的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出反应的离子方程式：

。4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(3)试剂X是

(填化学式)。(4)设计实验，检验“还原”得到的溶液是否达标：__________________

。(5)从“还原”得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作：

、

、过滤、洗涤、干燥。Fe

取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明溶液达标蒸发浓缩冷却结晶焙烧黄铁矿生成SO2，矿渣的成分为Fe2O3和杂质，用硫酸溶解，Fe2O3与硫酸反应：Fe2O3

+6H+===2Fe3++3H2O，而杂质不反应，过滤分离，滤渣为不溶杂质，滤液中含有硫酸铁、硫酸铜及未反应的硫酸，加入Fe粉将硫酸铁、硫酸铜分别还原为硫酸亚铁和铜，过滤除去铜和过量的铁，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到FeSO4·7H2O。LIANZHENTI

MINGKAOXIANG练真题明考向1.(2021·辽宁，8)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是A.a可能为正盐，也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为含极性键的非极性分子D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀√

2.(2021·山东，8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3√根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。3.(2023·浙江6月选考，18)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。已知：+H2O—→请回答：(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式：

。2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。①下列说法正确的是

。A.燃煤中的有机硫主要呈正价B.化合物A具有酸性C.化合物A是一种无机酸酯D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收BCD燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；化合物A为硫酸和甲醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸，D正确。②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________________

。硫酸分子能形成更多的分子间氢键一定压强下，化合物A分子只有1个—OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个—OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸。(3)设计实验验证化合物A中含有S元素：______________________________________________________________________________________________________________________________________；写出实验过程中涉及的反应方程式：__________________________________________________________________________________________________。

取适量化合物A于试管中，向其中加入足量氢氧化钠溶液，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡溶液生成白色沉淀，说明A中含有S元素+2NaOH===CH3OH+Na2SO4+H2O、HCl+NaOH===NaCl+H2O、Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaClA为

，A在NaOH溶液中水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计：取适量化合物A于试管中，向其中加入足量氢氧化钠溶液，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡溶液生成白色沉淀，说明A中含有S元素；涉及的反应：

+2NaOH===CH3OH+Na2SO4+H2O、HCl+NaOH===NaCl+H2O、Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。KESHIJINGLIAN课时精练对一对题号12345678答案ACDBDBAB题号9101112

13答案DDCB

C答案123456789101112131415答案12345678910111213141514.

答案12345678910111213141515.(1)①2

5

8H2O

2

4

8

②5

(2)①c

a生成白色沉淀品红溶液褪色②B沸水浴③增大铁粉与O2的接触面积，使铁粉与O2充分反应，同时防止固体粉末堵塞导管(3)70cV1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是A.海水中的硫元素主要以S2－形式存在B.煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫C.单质硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通

常将金属氧化成低价态D.硫化氢溶于水得到氢硫酸，氢硫酸是弱酸，

能与碱、碱性氧化物反应√123456789101112131415答案

√123456789101112131415答案123456789101112131415

答案3.硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是A.硫在过量的氧气中燃烧直接生成YB.将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成C.M的无水固体粉末显蓝色D.N与Z反应可生成X√123456789101112131415答案123456789101112131415答案硫燃烧只能得到SO2，A项错误；盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水CuSO4为白色，C项错误；Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D项正确。4.硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，向C中加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。下列各物质按A、B、C、D、E顺序排列的是A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3√123456789101112131415答案123456789101112131415答案硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，向H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。5.与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中循环的说法一定正确的是A.常温时，浓H2SO4与Fe生成XB.X一定是SO2C.S既是氧化产物，也是还原产物D.工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3√123456789101112131415答案123456789101112131415答案常温下，铁遇浓H2SO4会发生钝化，A错误；Fe与浓H2SO4在加热条件下反应生成Fe2(SO4)3和SO2，若X为Fe2(SO4)3，Fe3+能够与硫化氢发生氧化还原反应生成S单质，则S为氧化产物，B、C错误。6.(2024·黄冈期中)实验室进行含硫化合物性质探究的装置(夹持装置省略)如图所示，分液漏斗①中盛有浓硫酸，将其逐滴加入盛有固体的试管②中。下列说法正确的是A.若②中为Na2SO3固体，③中盛石蕊溶液，则③中溶液先变

红后褪色B.若②中为蔗糖，③中盛有溴水，能说明浓硫酸具有脱水性

和强氧化性C.若②中为Na2SO3固体，③中盛有氯化钡溶液，则③中生成白色沉淀D.若②中为铜单质，③中盛有硫化氢水溶液，则③中生成黄色沉淀√123456789101112131415答案123456789101112131415答案若②中为Na2SO3固体，浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2通入石蕊溶液会使溶液变红，但SO2不能漂白指示剂，因此不会褪色，SO2也不能与BaCl2溶液反应，A、C错误；浓硫酸具有脱水性，蔗糖脱水炭化，生成的C被浓硫酸氧化生成CO2，H2SO4被还原为SO2，SO2使溴水褪色，因此证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，B正确；Cu与浓硫酸在加热的条件下反应生成SO2，常温下不反应，D错误。7.(2024·黄冈模拟)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是A.向溶液B中滴加KSCN溶液，

溶液可能变为红色B.溶液B转化为溶液C发生反

应的离子方程式为4H++2Fe2++O2===2Fe3++2H2OC.溶液酸性：A>B>CD.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A√123456789101112131415答案123456789101112131415答案SO2与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+，若二氧化硫足量，则溶液中无Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不变红色；若二氧化硫不足，则溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红色，A正确；离子方程式中电荷不守恒，B错误；溶液A转化为溶液B后溶液酸性增强，C错误；FeO与H+反应生成Fe2+，故溶液C不能转化为溶液A，D错误。8.“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理SO2、NO2等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。将SO2转化为K2SO4的工艺流程如图，下列说法正确的是A.通入空气的目的是将CO2完全吹出B.反应时应将CaCO3粉碎C.固体产物A是CaSO3D.“高温”时只发生CaCO3的分解反应√123456789101112131415答案123456789101112131415答案通入空气的目的是将CaSO3氧化为CaSO4，故A、C错误；“高温”时发生反应：CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4，故D错误。9.某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、8.0%的ZnS和12.8%的CuS，某同学以该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如图。下列说法不正确的是A.步骤①最好在通风橱中进行B.步骤①和③说明CuS不溶于

稀硫酸而ZnS溶于稀硫酸C.步骤③涉及的离子反应为CuS+

H2O2+2H+===Cu2++S+2H2OD.步骤②和④均采用蒸发结晶的方式获取晶体√123456789101112131415答案123456789101112131415答案步骤①发生的反应是ZnO+H2SO4===ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4===ZnSO4+H2S↑，H2S是有毒气体，因此应在通风橱中进行，故A正确；根据流程图，步骤④得到粗CuSO4·5H2O，说明滤液中存在Cu2+，滤渣1中含CuS，从而推出CuS不溶于稀硫酸，步骤②从滤液中得到粗ZnSO4·7H2O，说明滤液中含有Zn2+，即ZnS溶于稀硫酸，故B正确；123456789101112131415答案步骤③中CuS转变成Cu2+，离子方程式为CuS+H2O2+2H+===Cu2++S+2H2O，故C正确；CuSO4·5H2O和ZnSO4·7H2O中都含有结晶水，对滤液蒸发结晶容易失去结晶水，因此采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶，故D错误。10.几种含硫物质的转化如图(部分反应条件略去)，下列说法错误的是A.①中试剂a可以是CuB.②中需要确保NaOH

溶液足量C.③中将S换为Cl2，氧化产物为Na2SO4D.反应④中生成的S既是氧化产物，也是还原产物√123456789101112131415答案123456789101112131415答案Cu与浓H2SO4在加热条件下发生氧化还原反应，生成硫酸铜和二氧化硫，A正确；将S换为Cl2，Na2SO3被氧化生成Na2SO4，C正确；反应④中Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应，生成S和SO2，S是还原产物，D错误。

√123456789101112131415答案123456789101112131415答案

123456789101112131415答案

12.某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下：查阅资料：S的熔点为113℃；CS2的沸点为46.2℃。下列说法错误的是A.单质硫是分子晶体B.过程①中CS2可用乙醇代替C.过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出D.将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，反应中每生

成1molSO2，转移电子的物质的量为5.5mol√123456789101112131415答案123456789101112131415答案硫微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中CS2不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为113

℃，CS2的沸点为46.2

℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，根据方程式分析，生成8

mol

SO2转移44

mol电子，因此反应中每生成1

mol

SO2，转移电子的物质的量为5.5

mol，故D正确。13.实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3，反应原理：2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。下列有关说法错误的是A.导管a的作用是有利于硫酸滴下B.装置A中的反应体现硫酸的酸性C.装置B、D作用完全相同D.装置C中先有淡黄色浑浊产生，

后又变澄清，说明过程中有硫单质生成√123456789101112131415答案123456789101112131415答案导管a可以平衡分液漏斗和烧瓶内的气压，有利于硫酸顺利滴下，A正确；装置A中发生反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑，利用复分解反应制备SO2，该反应体现了硫酸的酸性，B正确；实验过程中可以通过B中产生气泡的速率调节滴加硫酸的速率，同时二氧化硫与C中物质反应易引起倒吸，B还可以起到平衡气压、防倒吸的作用，D的作用仅仅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C错误；123456789101112131415答案C中出现淡黄色浑浊，说明C中产生了硫单质，最终又变澄清，说明硫单质又反应了，D正确。14.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸均易分解。某学习小组用如图装置利用绿矾受热分解生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。已知：①绿矾受热分解反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑；②SO3的沸点为44.8℃。123456789101112131415答案(1)完成实验操作过程：连接装置，

，加入药品(Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制)，使所有活塞处于关闭状态。开始制备，打开某些活塞，通入一段时间N2；关闭活塞

，打开活塞

，加热绿矾；使用pH传感器始终观测C处溶液的pH，pH为7~8之间时停止加热，同时关闭活塞K3；……将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过

、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O3晶体。123456789101112131415答案检查装置气密性K1、K2K3冷却结晶由题给信息可知，制备硫代硫酸钠的实验操作过程：连接装置，检查装置的气密性，向锥形瓶中加入用煮沸过的蒸馏水配制的硫化钠和碳酸钠的混合溶液，为防止装置内空气中的氧气氧化硫化钠，加热前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间氮气，排尽装置中的空气后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，加热绿矾，为防止酸性条件下硫代硫酸钠分解，实验时使用pH传感器始终观测C处溶液的pH，在溶液pH在7~8之间时停止加热，同时关闭活塞K3，制得硫代硫酸钠溶液；将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫代硫酸钠晶体。123456789101112131415答案(2)写出锥形瓶中发生反应的离子方程式：__________________________

。(3)装置B的作用为

。123456789101112131415答案

除去SO3，使SO3与SO2分离(4)将锥形瓶中的反应停止在pH传感器的读数为7~8时的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)该装置存在一个明显的缺点，请提出改进方法：__________________

。123456789101112131415答案