化学硫及其化合物专题练习题详解

化学硫及其化合物专题练习题详解硫及其化合物是中学化学元素化合物知识体系中的重要组成部分，其涉及的物质种类繁多，性质各异，且与生产生活联系紧密，一直是各类考试的热点。通过专题练习，可以帮助我们系统梳理相关知识，深化理解物质间的转化关系，提升分析和解决问题的能力。下面，我们将结合一些典型练习题，进行详细的解析与拓展，希望能对同学们的学习有所助益。一、硫单质及其氧化物例题1：下列关于硫及其化合物的说法中，不正确的是（）A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体B.硫在空气中燃烧生成二氧化硫C.二氧化硫能使品红溶液褪色，加热后又恢复原色D.二氧化硫是一种酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应详解：本题主要考察硫单质及其氧化物的物理性质和化学性质。我们来逐一分析选项。选项A，硫单质的颜色是淡黄色，这是其显著特征，但硫的溶解性如何呢？硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳等有机溶剂。所以A选项的说法不正确，是本题的答案。选项B，硫在空气中燃烧，由于氧气浓度相对较低，主要产物是二氧化硫，只有在纯氧中充分燃烧且条件适宜时才可能生成少量三氧化硫，故B正确。选项C，二氧化硫的漂白性是其重要性质，它能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，这种无色物质受热易分解，从而使颜色恢复，品红溶液的褪色与恢复就是典型例证，C正确。选项D，二氧化硫能与碱反应生成盐和水，符合酸性氧化物的定义，D正确。点睛：准确记忆和理解物质的物理性质（颜色、状态、溶解性等）和化学性质（可燃性、氧化性、还原性、漂白性等）是解决此类问题的基础。对于二氧化硫的漂白性，要注意其与氯气等强氧化性漂白剂在原理和现象上的区别。例题2：如何鉴别二氧化硫和二氧化碳两种气体？简述至少两种方法。详解：鉴别物质的关键在于找到两种物质在性质上的差异性。二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，这是它们的共性，不能用于鉴别。但它们也有许多不同之处：方法一：利用二氧化硫的漂白性。将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。褪色后再加热，若溶液恢复红色，则进一步确认为二氧化硫。方法二：利用二氧化硫的还原性。将两种气体分别通入酸性高锰酸钾溶液（或溴水）中，能使酸性高锰酸钾溶液（或溴水）褪色的是二氧化硫，不能褪色的是二氧化碳。这是因为二氧化硫具有较强的还原性，能被强氧化剂氧化，而二氧化碳则相对稳定。方法三：利用二氧化硫的刺激性气味。二氧化硫具有强烈的刺激性气味，而二氧化碳是无色无味的气体。通过闻气味（注意正确的闻气方法：用手轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔）也可以初步鉴别，但此方法不够精确，且实验室中通常不优先采用闻气味的方法。点睛：鉴别题的解答要明确原理，叙述时要注意操作、现象、结论的完整性。同时，要考虑实验的可行性和安全性。二、硫酸及其盐例题3：下列关于浓硫酸的说法中，正确的是（）A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化详解：浓硫酸的特性是这部分的重点，包括吸水性、脱水性、强氧化性和高沸点难挥发性。选项A，使蔗糖炭化，体现的是浓硫酸的脱水性，即浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按水的组成比（2:1）脱去，生成炭黑。而吸水性是指浓硫酸吸收现成的水分子，如吸收空气中的水蒸气。二者有本质区别，故A错误。选项B，浓硫酸与铜的反应需要在加热条件下才能进行，常温下几乎不反应，B错误。选项C，浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能用来干燥碱性气体（如氨气，会发生中和反应）和具有还原性的气体（如硫化氢、碘化氢等，会发生氧化还原反应）。氢气是中性且还原性较弱（常温下）的气体，可以用浓硫酸干燥，C错误。选项D，浓硫酸在常温下能使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续与浓硫酸反应，这种现象称为钝化，D正确。点睛：准确区分浓硫酸的吸水性和脱水性是关键。吸水性针对的是游离态的水或结晶水合物中的结晶水；脱水性针对的是有机物分子中的氢、氧原子。强氧化性体现在浓硫酸中+6价的硫元素上，能与许多金属和非金属发生氧化还原反应。例题4：有一瓶失去标签的无色溶液，可能是硫酸钠溶液、碳酸钠溶液、亚硫酸钠溶液或氯化钠溶液中的一种，请设计实验方案进行鉴别。详解：鉴别多种物质时，通常先根据阳离子或阴离子的特征反应进行分组，再逐步鉴别。本题中四种溶液的阳离子均为钠离子，因此只需鉴别阴离子：硫酸根离子（SO₄²⁻）、碳酸根离子（CO₃²⁻）、亚硫酸根离子（SO₃²⁻）和氯离子（Cl⁻）。实验步骤与现象及结论：1.取少量四种未知溶液于四支试管中，分别滴加稀盐酸。若有气泡产生，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，则原溶液可能是碳酸钠溶液或亚硫酸钠溶液。将产生的气体通入品红溶液，若品红褪色，则为亚硫酸钠溶液（因为亚硫酸根与氢离子反应生成二氧化硫）；若品红不褪色，则为碳酸钠溶液（生成的是二氧化碳）。若无气泡产生，则原溶液可能是硫酸钠溶液或氯化钠溶液。2.对于步骤1中无气泡产生的两支试管，分别向其中滴加氯化钡溶液。若产生白色沉淀，则原溶液为硫酸钠溶液（硫酸根与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀）。若无明显现象，则原溶液为氯化钠溶液。（或者，在步骤2中，也可先滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀且沉淀不溶于稀硝酸的为氯化钠，但需注意，亚硫酸银也是白色沉淀且可能被硝酸氧化，故步骤1的区分很重要。）点睛：离子鉴别要注意排除干扰。例如，鉴别硫酸根离子时，通常先加稀盐酸酸化，排除碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰，再加入氯化钡溶液。对于碳酸根和亚硫酸根的鉴别，利用其对应酸的稳定性或产物的特性（如二氧化硫的漂白性）是常用方法。三、硫的氢化物及其他硫化物例题5：关于硫化氢（H₂S）的说法，错误的是（）A.硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体B.硫化氢能溶于水，其水溶液显弱酸性C.硫化氢具有还原性，在空气中易被氧化D.硫化氢与二氧化硫气体混合，会发生中和反应详解：硫化氢是硫的重要氢化物，具有较强的还原性和毒性。选项A，硫化氢的物理性质之一就是有臭鸡蛋气味，且剧毒，这是需要牢记的，A正确。选项B，硫化氢能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，是一种二元弱酸，显弱酸性，B正确。选项C，硫化氢中硫元素为-2价，处于硫元素的最低价态，因此具有较强的还原性，易被氧气、氯气、浓硫酸等氧化剂氧化，C正确。选项D，硫化氢与二氧化硫混合会发生氧化还原反应：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，生成硫单质和水，并非中和反应（中和反应是酸和碱生成盐和水的反应），D错误。点睛：元素的化合价决定了物质的氧化性和还原性。处于最低价态的元素只有还原性，处于最高价态的元素只有氧化性，处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。H₂S中的S为-2价，SO₂中的S为+4价，它们之间可以发生归中反应。四、综合应用题例题6：某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。（此处省略装置图，假设装置为：SO₂发生装置→品红溶液→酸性KMnO₄溶液→澄清石灰水→尾气处理装置）请回答下列问题：（1）装置A中盛放亚硫酸钠固体的仪器名称是________，写出装置A中发生反应的化学方程式________________。（2）实验过程中，装置B中的现象是________________，说明SO₂具有________性。（3）装置C中的现象是________________，说明SO₂具有________性。（4）装置D中的现象是________________，发生反应的化学方程式为________________。（5）该实验中尾气处理可选用________溶液。详解：这是一道结合实验装置考察二氧化硫性质的综合题。（1）实验室制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与较浓的硫酸反应，盛放固体药品的仪器是圆底烧瓶（或蒸馏烧瓶，具体看装置图，通常为圆底烧瓶）。化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄(浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。（2）装置B中是品红溶液，二氧化硫能使品红褪色，这体现了SO₂的漂白性。现象是品红溶液褪色。（3）装置C中是酸性高锰酸钾溶液，MnO₄⁻在酸性条件下具有强氧化性，能将SO₂氧化，自身被还原为Mn²⁺，溶液颜色会从紫红色变为无色（或浅粉色）。这体现了SO₂的还原性。现象是酸性KMnO₄溶液褪色。（4）装置D中是澄清石灰水，二氧化硫作为酸性氧化物，能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊。化学方程式为：SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O。若二氧化硫过量，沉淀可能会溶解：CaSO₃+SO₂+H₂O=Ca(HSO₃)₂。（5）二氧化硫是有毒气体，尾气需要用碱性溶液吸收，通常选用氢氧化钠溶液：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O。点睛：这类实验题要求我们熟悉常见气体的制备原理，理解实验装置中各部分的作用，并能根据物质的性质预测实验现象。二氧化硫的漂白性、还原性、酸性氧化物的通性是考察的重点。五、解题方法与总结通过以上例题的分析，我们可以总结出解决硫及其化合物相关问题的一些方法：1.抓物质的核心性质：如硫单质的氧化性与还原性，二氧化硫的漂白性、还原性和酸性氧化物通性，浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，硫酸根离子的特征反应等。2.构建转化关系网：硫元素有多种价态（-2、0、+4、+6等），不同价态的含硫物质之间可以通过氧化还原反应相互转化。例如：H₂S→S→SO₂→SO₃→H₂SO₄。熟悉这些转化关系，能快速解答推断题和综合题。3.注意相似物质的对比：如SO₂与CO₂的鉴别，浓硫酸与稀硫酸性质的差异，SO₄²⁻、SO₃²⁻、CO₃²⁻的检验