大單元二　第五章　第21講　硫及其化合物的相互轉化

硫及其化合物的相互轉化單擊此處添加正文，文字是您思想的提煉，請盡量言簡意賅的闡述觀點。1.通過完成不同價態(tài)、類別含硫物質的轉化關系，進一步提升從價、類不同視角探究物質性質的學科素養(yǎng)。2.進一步鞏固硫及其典型代表物的性質及應用。復習目標1.在右面空白處，將S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物質的相互轉化建構成一張關系圖。SO3H2SO4

SO2NaHSO3Na2SO3SFeS2.完成圖中序號對應的化學方程式(合理即可)。①___________________________________________________；②_______________________________________；③____________________________；④______________________________________；⑤____________________________________________________________________；⑥_____________________________；⑦_______________________；SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(或SO2＋H2O2===H2SO4)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONa2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2ONaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O(或NaHSO3Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO32Na2SO3＋O2===2Na2SO4＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3)⑧_____________________________；⑨___________________________；⑩_______________；?_____________________；?_______________________。CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O2SO2＋O2

2SO3SO2＋2H2S===3S＋2H2O一、硫的轉化微觀過程分析1.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A.整個脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應B.整個脫硫過程中參加反應的n(H2S)∶n(O2)

＝2∶1C.脫硫過程需不斷補充FeSO4D.CH4是天然氣脫硫過程的催化劑√脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發(fā)生反應：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，然后發(fā)生反應：4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，總反應方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，故參加反應的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，A錯誤、B正確；脫硫過程反應產生中間產物FeSO4，后該物質又被消耗，F(xiàn)eSO4的物質的量不變，其在流程中循環(huán)利用，因此不需補充FeSO4，C錯誤；CH4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。2.含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是A.該過程中可得到化工產品H2SO4B.該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2C.該過程中化合價發(fā)生改變的元素只有Fe和SD.圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4

＋2H2SO4√根據(jù)工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，A、B、D正確；該過程中化合價發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫，C錯誤。3.(2024·哈爾濱模擬)干法氧化鐵脫硫除去大氣污染物H2S的原理如圖所示。下列說法不正確的是A.Fe2O3·H2O為該反應的催化劑B.脫硫反應為3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2OC.再生過程中，硫元素被還原√根據(jù)題圖可知，F(xiàn)e2O3·H2O先參與反應后又生成，為該反應的催化劑，A正確；根據(jù)題圖可知，脫硫過程中H2S和Fe2O3·H2O反應生成Fe2S3·H2O和H2O，B正確；再生過程中，F(xiàn)e2S3·H2O轉化為S單質，硫元素的化合價升高，被氧化，C錯誤；二、實驗室中實現(xiàn)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?？蛇x用的實驗藥品如下：①Na2SO3溶液②濃硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4溶液⑥品紅溶液⑦銅片實驗序號預期轉化選擇試劑(填序號)證明實現(xiàn)轉化的現(xiàn)象ⅰ

ⅱ

①③④淡黃色沉淀ⅲ②⑥⑦

(1)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ⅱ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_______________________________________。⑤酸性KMnO4溶液褪色還原＋4(或－2)0將產生的氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色實驗序號預期轉化選擇試劑(填序號)證明實現(xiàn)轉化的現(xiàn)象ⅰ

ⅱ

①③④淡黃色沉淀ⅲ②⑥⑦

三、工藝流程中硫的轉化5.硫代硫酸鈉是一種常用的滴定劑，利用硫化亞銅制取硫代硫酸鈉晶體的步驟如圖所示。試回答下列問題。(1)反應釜中發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________。S＋SO2＋2NaHCO3===Na2S2O3＋H2O＋2CO2(2)當

＝___時，固體A和氣體B的利用率最高。若

高于該比值，則產品中會混有_________雜質。亞硫酸鈉(3)Na2S2O3的應用——測定KBrO3的純度(雜質不參與反應)取mgKBrO3樣品溶于適量水中，加入稀硫酸酸化，加入過量KI溶液，將反應后溶液稀釋為250mL。取25mL置于錐形瓶中，加入指示劑，用cmol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，重復實驗3次，平均消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL(已知：I2＋)。①向KBrO3溶液中加入過量KI溶液，發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________。②滴定過程中所用的指示劑為__________，KBrO3樣品的純度為______%。＋6I－＋6H＋===3I2↓＋Br－＋3H2O淀粉溶液練真題明考向011.(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√123123由題干信息可知，鹽a溶液與足量的稀鹽酸反應產生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a溶液與足量Cl2反應后生成

，與BaCl2溶液反應得到沉淀c，故c為BaSO4，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BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；d為SO2，是含有極性鍵的極性分子，C錯誤；123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＋S↓＋SO2↑＋H2O，故反應②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。2.(2021·山東，8)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是A.吸收過程中有氣體生成B.結晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時溫度不宜過高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3√123123根據(jù)流程圖分析可知，吸收過程中有二氧化碳生成，A正確；結晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸，沒有NaHCO3，B錯誤；NaHSO3高溫時易分解變質，所以氣流干燥過程中溫度不宜過高，C正確；結合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正確。3.(2018·浙江11月選考，28)某同學用下列裝置完成了濃硫酸和SO2性質實驗(夾持裝置已省略)。請回答：(1)下列說法正確的是_____(填字母)。A.反應后，將試管Ⅰ中的白色固體加入水中，溶液呈藍色B.取下試管Ⅲ并不斷振蕩，試管中出現(xiàn)渾濁，是因為生成了BaSO4C.試管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，說明SO2具有氧化性D.試管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替123ABD123根據(jù)裝置圖可以判斷，Ⅰ生成SO2，Ⅱ驗證SO2，Ⅲ驗證SO2是否和BaCl2反應，Ⅳ驗證SO2的還原性，Ⅴ吸收剩余的SO2，防止污染。A項，白色固體應為CuSO4，加水，溶液呈藍色；B項，由于在Ⅲ中生成了H2SO3，H2SO3很容易被O2氧化生成H2SO4，所以生成BaSO4沉淀；D項，由于Na2CO3水解呈堿性，所以也可以吸收SO2氣體。(2)取下試管Ⅱ，在該試管口套上氣球，將無色溶液加熱恢復至紅色，冷卻后，發(fā)現(xiàn)溶液顏色再次變淺。解釋“無色→紅色→顏色變淺”變化的原因：______________________________________________________________________________________________________________。123SO2遇品紅溶液生成不穩(wěn)定無色物質，受熱釋放SO2，溶液恢復紅色；溫度降低，SO2在品紅溶液中溶解度增大，溶液顏色變淺課時精練011.用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應條件和產物已省略，下列有關說法不正確的是1234567891011121314A.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的濃度來降低成本C.由途徑①和②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，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√1234567891011121314途徑①反應的化學方程式為S＋6HNO3(濃)===H2SO4＋6NO2↑＋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0價升高到＋6價，故C正確；途徑①中會產生NO2有毒氣體，故D正確。2.硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，向C中加Na2S產生氣體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。下列各物質按A、B、C、D、E順序排列的是A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3√1234567891011121314硫在空氣中燃燒生成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產生氣體H2S，H2S與H2SO3反應產生淺黃色沉淀S，故B項正確。12345678910111213143.(2023·長春模擬)在“價—類”二維圖中融入“杠桿模型”，可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。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

n(e)∶n(f)＝1∶2√12345678910111213141234567891011121314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；4.如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列說法不正確的是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脫硫C.硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧

化成低價態(tài)D.硫化氫溶于水得到氫硫酸，氫硫酸是弱酸，能與堿、

堿性氧化物反應√12345678910111213145.如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是A.向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能變?yōu)榧t色B.溶液B轉化為溶液C發(fā)生反應

的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋

＋O2===2Fe3＋＋2H2OC.溶液酸性：A>B>CD.加氧化亞鐵可以使溶液C轉化為溶液A√1234567891011121314SO2與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應生成Fe2＋，若二氧化硫足量，則溶液中無Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不變紅色；若二氧化硫不足，則溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液變紅色，A正確；離子方程式中電荷不守恒，B錯誤；溶液A轉化為溶液B后溶液酸性增強，C錯誤；FeO與H＋反應生成Fe2＋，故溶液C不能轉化為溶液A，D錯誤。12345678910111213146.“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進行大氣治理，有效處理SO2、NO2等大氣污染物?；瘜W研究為生產、生活處理廢氣，防止大氣污染做出重要貢獻。將SO2轉化為K2SO4的工藝流程如圖，下列說法正確的是A.通入空氣的目的是將CO2完全吹出B.反應時應將CaCO3粉碎C.固體產物A是CaSO3D.“高溫”時只發(fā)生CaCO3的分解反應√1234567891011121314通入空氣的目的是將CaSO3氧化為CaSO4，故A、C錯誤；12345678910111213147.(2023·石家莊高三聯(lián)考)硫及其化合物的“價—類”二維圖體現(xiàn)了化學變化之美。下列有關說法正確的是A.硫在過量的氧氣中燃燒直接生成YB.將X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成C.M的無水固體粉末顯藍色D.N與Z反應可生成X√1234567891011121314硫燃燒只能得到SO2，A項錯誤；鹽酸的酸性大于亞硫酸的酸性，故SO2不與BaCl2溶液反應，B項錯誤；無水CuSO4為白色，C項錯誤；Na2S2O3與H2SO4反應生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D項正確。8.硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法不正確的是A.過程①中，生成CuS的反應為H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋B.過程②中，F(xiàn)e3＋作氧化劑C.轉化圖中化合價不變的元素只有銅和氯D.回收S的總反應為2H2S＋O2===2H2O＋2S↓√1234567891011121314過程②中，F(xiàn)e3＋轉化為Fe2＋，F(xiàn)e3＋作氧化劑，B正確；根據(jù)圖中轉化可知，轉化過程中化合價不變的元素除了有銅、氯之外還有氫，C錯誤；根據(jù)圖中轉化可知，反應物為H2S和O2，生成物為S，根據(jù)原子守恒，還有水生成，總反應是2H2S＋O2===2H2O＋2S↓，D正確。12345678910111213149.S和O可組成一系列負二價陰離子，結構如圖。下列說法正確的是1234567891011121314硫酸根離子焦硫酸根離子過二硫酸根離子硫代硫酸根離子

A.電負性：O>S，該系列離子中不存在非極性共價鍵B.焦硫酸鈉溶于水所得溶液呈酸性C.硫酸根離子和硫代硫酸根離子空間結構均為正四面體D.過二硫酸根離子具有極強氧化性，原因是其中S元素處于＋7價√焦硫酸鈉溶于水生成NaHSO4，為強酸的酸式鹽，溶液呈酸性，故B正確；由圖可知，硫酸根離子空間結構為正四面體，其中1個O原子被S取代，導致硫代硫酸根離子中空間結構為四面體，但不是正四面體，故C錯誤；過二硫酸根離子中含有過氧鍵，S為＋6價，其具有較強的氧化性是因為其中含有過氧鍵，故D錯誤。123456789101112131410.(2023·河北唐山二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業(yè)。某種Na2S2O4的生產工藝流程如圖所示，若在實驗室模擬該工藝流程，下列說法正確的是A.可用銀氨溶液鑒別甲酸中是否含有甲醛B.NaCl溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度C.過濾操作中需要用的玻璃儀器只有漏斗、

燒杯D.由溶液A制備Na2S2O4溶液過程中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶2√1234567891011121314甲酸和甲醛都含有醛基，A錯誤；Na2S2O4溶液加入NaCl晶體冷卻，過濾可以得到Na2S2O4·2H2O，B正確；過濾操作中需要用的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，C錯誤。123456789101112131411.利用空氣催化氧化法除掉電石渣漿(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的過程如下：下列說法錯誤的是A.CaSO4·2H2O屬于鹽類和純凈物1234567891011121314√1234567891011121314123456789101112131412.(2023·南京高三模擬)實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O3，反應原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。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生，

后又變澄清，說明過程中有硫單質生成√1234567891011121314導管a可以平衡分液漏斗和燒瓶內的氣壓，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＋SO2↑，利用復分解反應制備SO2，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中產生氣泡的速率調節(jié)滴加硫酸的速率，同時二氧化硫與C中物質反應易引起倒吸，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)淡黃色渾濁，說明C中產生了硫單質，最終又變澄清，說明硫單質又反應了，D正確。123456789101112131413.物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要視角。硫及其化合物與價態(tài)變化為坐標的二維轉化關系如圖所示。完成下列填空：(1)圖中X的電子式為_________；其水溶液在空氣中放置易變渾濁，寫出反應的化學方程式：________________________；該變化說明S的非金屬性比O____(填“強”或“弱”)。12345678910111213142H2S＋O2===2S↓＋2H2O弱H2S水溶液在空氣中放置易變渾濁是因為H2S被氧氣氧化為S，反應的化學方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S的非金屬性比O弱。(2)下列物質用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應的角度，理論上有可能的是____(填字母)。a.Na2S＋S b.Z＋Sc.Na2SO3＋Y d.NaHS＋NaHSO31234567891011121314bdNa2S2O3中S為＋2價，從氧化還原的角度分析，反應物中S的化合價必須分別大于2和小于2，b、d符合題意。(3)治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3作催化劑，將CO、SO2在380℃時轉化為S和一種無毒氣體，寫出該治理煙道氣反應的化學方程式：_______________________。123456789101112131414.(2023·遼寧鞍山模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及還原劑，受熱、遇酸均易分解。某學習小組用如圖裝置利用綠礬受熱分解生成的SO2氣體制備硫代硫酸鈉。已知：①綠礬受熱分解反應為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；②SO3的沸點為44.8℃。1234567891011121314回答下列問題：(1)完成實驗操作過程：連接