文档内容
第 02 讲 硫及其重要化合物
目录
01
考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航...................................................................................................................
03考点突破·考法探究....................................................................................................................
考点一 硫及其氧化物...................................................................................................................
知识点1 硫...............................................................................................................................
知识点2 二氧化硫 .................................................................................................................
考向1 硫的性质.........................................................................................................................
考向2 二氧化硫的性质与转化..................................................................................................
考向3 二氧化硫性质探究.........................................................................................................
考向4 二氧化硫的检验.............................................................................................................
考点二 浓硫酸的性质及SO 2-的检验..........................................................................................
4
知识点1 硫酸的性质................................................................................................................
知识点2 硫酸的工业制备.........................................................................................................
知识点3 SO的检验..................................................................................................................
考向1 硫酸的性质....................................................................................................................
考向2 硫酸的制备....................................................................................................................
考向3 SO 2-的检验....................................................................................................................
4
考点三 硫及其化合物的相互转化...............................................................................................
知识点1 硫及其化合物间的转化..............................................................................................
知识点2 含硫物质的连续氧化..................................................................................................
考向1 不同价态含硫物质的转化...............................................................................................
考向2 以SO 制备为载体探究硫元素间的转化..........................................................................
2
04真题练习·命题洞见....................................................................................................................考点要求 考题统计 考情分析
本讲单独命题的不多,大多结合其
2023浙江1月4题,3分;2022江苏卷4题,
硫及其氧化
3分;2021湖南卷2题,3分;2021河北卷4 他元素化合物及氧化还原反应等知识,
物的性质及
其应用
题,3分;2021山东卷8题,2分;2021北京
选择题:结合离子反应,阿伏加德罗常
卷6题,4分
数,化学实验现象和分析,化学与生
活、社会、生产,考查重要硫的单质和
2023全国新课标卷11题,6分;2022山东卷
硫酸性质及 化合物的重要性质和用途。非选择题:
2题,2分;2022广东卷5题,2分;2021全
SO 2-的检验
4 国乙卷8题,6分 结合重要物质的制备、分离提纯或工业
生产的工艺流程、综合性实验等全面考
查重要非金属元素化合物的性质,难度
2023湖南卷10题,4分;2023浙江1月5 适中或稍难。 硫元素具有多种价态且
题,3分;2023全国乙卷11题,6分;2022
不同价态含 各化合物的相互转化关系丰富,也是氧
全国甲卷13题,6分;2022浙江6月10题,2
硫物质的转
分;2022湖北卷8题,3分;2021全国乙卷9 化还原反应的重要素材,命题空间广
化
题,6分;2021天津卷4题,4分;2021辽宁
阔,而且与生产、生活及社会联系紧
卷8题;3分
密,预计本部分内容仍是以后高考的热
点。
复习目标:
1.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解硫及其重要化合物的制备方法。
3.了解硫及其化合物的相互转化及应用。
4.了解硫的氧化物对环境的影响。考点一 硫及其氧化物
知识点1 硫
1.硫元素的存在形态
黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝
FeS CuFeS CaSO·2H O NaSO ·10H O
2 2 4 2 2 4 2
2.硫单质的物理性质
溶解性
俗称 颜色状态
水 酒精 CS
2
硫黄 黄色晶体 不溶 微溶 易溶
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
S←――――――→S知识点2 二氧化硫
1.物理性质
色、态、味 密度 溶解性
易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40
无色、有刺激性气味的气体 比空气大
体积SO
2
2.化学性质
3.SO 的实验室制法
2
(1)固体NaSO 与较浓HSO 反应:NaSO (固)+HSO ===Na SO +SO ↑+HO;
2 3 2 4 2 3 2 4 2 4 2 2
(2)固体Cu与浓HSO 混合加热: Cu + 2H SO ( 浓 ) ===== CuSO + SO ↑ + 2H O。
2 4 2 4 4 2 2
【名师提醒】
1.SO 使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO 酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO 的漂
2 2 2
白性;能使溴水、酸性KMnO 溶液褪色,表现SO 的还原性;SO 和Cl 等体积混合通入溶液中,漂白性
4 2 2 2
不但不增强,反而消失。
2.把SO 气体通入BaCl 溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH 或加入NaOH溶液,或把BaCl 改成
2 2 3 2
Ba(NO ) 均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO 沉淀,后者生成BaSO 沉淀。
3 2 3 4
考向1 硫的性质
【例1】 在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3S=====Al S
2 3
B.S+2HSO (浓)=====2HO+3SO ↑
2 4 2 2C.HS=====H+S
2 2
D.3S+6NaOH=====2NaS+NaSO +3HO
2 2 3 2
【答案】A
【解析】A项,该反应中S的化合价由0价变为-2价,所以只体现氧化性,正确;B项,该反应中S
的化合价由0价、+6价变为+4价,所以S体现还原性和氧化性,错误;C项,该反应中S的化合价由-
2价变为0价,所以S只体现还原性,错误;D项,该反应中S的化合价由0价变为-2价、+4价,所以
S体现氧化性和还原性,错误。
【变式训练】硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α型,1912年E.Beckmann由硫
在碘中的冰点降低去测得它含有S 分子。1891年M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0 ℃下作
8
用首次制得了一种菱形的ε硫,后来证明含有S 分子。下列说法正确的是( )
6
A.S 和S 分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质
6 8
B.S 和S 分子分别与铁粉反应,所得产物不同
6 8
C.S 和S 分子分别与过量的氧气反应可以得到SO
6 8 3
D.等质量的S 和S 分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
6 8
【答案】D
【解析】S 和S 都是由S原子构成的不同物质,故A错误;硫单质具有弱氧化性,与铁反应生成低价
6 8
化合物,S 和S 分子分别与铁粉反应,所得产物相同,为 FeS,故B错误;S 和S 分子分别与过量的氧气
6 8 6 8
反应可以得到SO ,不能直接生成三氧化硫,故C错误;等质量的S 和S 分子,硫原子的物质的量相同,
2 6 8
分别与足量的KOH反应,生成的盐相同,则消耗KOH的物质的量相同,故D正确。
考向2 二氧化硫的性质与转化
【例2】(2024·山东省枣庄市二模)实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸按图示流程实验,经检测所得固
体中含有Cu S和白色物质W,下列说法错误的是( )
2
A.该实验能体现浓硫酸的吸水性和强氧化性
B.当Cu完全反应时共转移电子0.050mol
C.溶解步骤中生成固体Y的质量为0.192g
D.将W溶液蒸发结晶并灼烧可再次得到固体W
【答案】B
【解析】由图知,铜与足量浓硫酸反应生成Cu S和白色物质W,无气体生成,生成Cu S时铜元素从
2 2
0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升高)、按元素质量守恒只能为CuSO ,则白色物质W为CuSO ,配平得到该反应方程式为:
4 4
5Cu+4H SO (浓) 3CuSO +Cu S+4H O,Cu S和白色物质CuSO 加稀硫酸和稀硝酸时溶解,存在反应:
2 4 4 2 2 2 4
3Cu S +16H++4NO-= 6Cu2++3 S↓+4NO↑+8H O,Y为S单质,则NO为还原产物、Y为氧化产物;n(Cu)=
2 3 2
=0.03mol,Cu与浓硫酸发生反应生成CuSO 、Cu S,设Cu S的物质的量为x,则CuSO 的物质的
4 2 2 4
量为(0.03-2x),依据得失电子守恒的原则可得:2x+2(0.03-2x)=8x,从而求出x=0.006mol,0.03-
2x=0.018mol,即Cu S为0.006mol,CuSO 为0.018mol。A项,由5Cu+4H SO (浓) 3CuSO +Cu S+4H O可
2 4 2 4 4 2 2
知,硫元素从+6价降低到-2价时表现强氧化性,所得固体中含有白色物质W为硫酸铜,表现出吸水性,A
正确;B项,微热5min待Cu反应结束后,按Cu计算,转移电子的物质的量为
0.006mol×2+0.018mol×2=0.048mol,B错误;C项,5n(Cu)~n(Cu S)~n(S),n(S)= =0.006mol,
2
m(S)=32g/mol 0.006mol=0.192g,C正确;D项,W为CuSO ,将硫酸铜溶液蒸发结晶并灼烧可再次得到
4
固体CuSO ,D正确;故选B。
4
【名师点睛】
1.SO 不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色。
2
2.SO 能使溴水、酸性KMnO 溶液褪色,体现了SO 的还原性,而不是漂白性。
2 4 2
3.SO 不仅具有漂白性和还原性,还具有弱氧化性,具体体现为2HS+SO=3S↓+2H O。
2 2 2 2
4.SO 、CO 通入BaCl 溶液中都不会产生沉淀。
2 2 2
5.SO 与碱溶液反应时,碱过量得正盐(SO 2-)、SO 过量得酸式盐(HSO -)。
2 3 2 3
【变式训练】二氧化硫是一种在空间地理、环境科学等领域受到广泛研究的气体。某研究小组设计了
一套制备及检验SO 部分性质的装置,装置如图所示。下列分析不正确的是( )
2
A.装置甲中发生的反应是非氧化还原反应B.装置乙中的溶液变红色
C.装置丙发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.装置丁用于吸收剩余的SO
2
【答案】C
【解析】装置甲中发生的反应方程式为 NaSO +H SO (浓)=Na SO +SO↑+H O,无元素化合价发生变
2 3 2 4 2 4 2 2
化,是非氧化还原反应,A项正确;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,溶液呈酸性,装置乙中溶液变红,B项
正确;二氧化硫通入硫化钠溶液中发生氧化还原反应,反应的离子方程式为SO +2S2-+2H O=3S↓+4OH-,
2 2
氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,C项错误;二氧化硫有毒,是酸性氧化物,能与强碱溶液反应,
装置丁中NaOH溶液可吸收二氧化硫,D项正确。
考向3 二氧化硫性质探究
【例3】(2024·广东省一模)为研究二氧化硫的性质,某兴趣小组设计如图所示装置进行实验。将少量
HSO 溶液缓慢推入NaSO 粉末处,发生反应。下列说法不正确的是( )
2 4 2 3
A.气球先变大后变小,体现了SO 的水溶性
2
B.石蕊试纸变红,说明SO 溶于水显酸性
2
C.品红溶液褪色,体现了SO 的还原性
2
D.加热褪色后的溶液又变红,说明SO 与品红生成不稳定的无色物质\
2
【答案】C
【解析】注射器中硫酸注入盛有亚硫酸钠的导管中反应生成二氧化硫,二氧化硫是酸性氧化物可使湿
润紫色石蕊试纸变红,具有漂白性可使品红溶液褪色,同时易溶于水。A项,反应产生SO 使气球变大,
2
后来SO 溶于水,气球变小,故气球先变大后变小,体现了SO 的水溶性,A正确;B项,SO 和水反应生
2 2 2
成HSO ,HSO 电离出H+而使其溶液呈酸性使石蕊试纸变红,B正确;C项,二氧化硫具有漂白性可以使
2 3 2 3
品红溶液褪色,所以品红溶液中通入SO 气体,品红溶液褪色,说明SO 具有漂白性,但无法说明二氧化
2 2硫的还原性,C错误;D项,加热褪色后的溶液又变红,说明SO 与品红生成不稳定的无色物质使品红褪
2
色,加热后无色物质分解,溶液又变红,D正确;故选C。
【变式训练】如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓
硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。
关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是 ( )
选项 现象 解释或结论
A a处黄色褪去 非金属性:Br>S
B b处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质
C c处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性
d处红色先
D 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定
褪去后恢复
【答案】B
【 解 析 】 根 据 图 示 可 知 , 浓 硫 酸 与 NaSO 反 应 产 生 SO 气 体 , SO 与 Br 反 应 :
2 3 2 2 2
SO +2H O+Br =H SO +2HBr,说明氧化性Br >SO ,无法比较Br、S的非金属性强弱,A项错误;SO 不能
2 2 2 2 4 2 2 2
氧化I-,C项错误;SO 使品红溶液褪色,加热后才恢复原色,D项错误。
2
考向4 二氧化硫的检验
【例4】为确定某纯净的气体Q的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
选项 操作及现象(现象在括号内) 结论
A 闻Q气味(有刺激性)――→酸性KMnO 溶液(褪色) Q一定是SO
4 2
B 闻Q气味(有刺激性)――→澄清石灰水(变浑浊) Q可能是SO
2
C Q――→品红溶液(褪色)――→变红色 Q一定是SO
2
D Q――→紫色石蕊溶液(先变红色后褪色) Q一定不是SO
2
【答案】A
【解析】硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化,由现象可知Q不一定是SO ,故A错误。
2
【思维建模】
检验SO 和CO 同时存在的一般流程
2 2
SO 和CO 都能使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程如下:
2 2
流程设计 检验SO 除去SO 检验SO 是否除尽⇒检验CO
2 2 2 2
选用试剂 品红溶液 酸性KMnO 溶液 品红溶液 澄清的石灰水
⇒ 4 ⇒
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊注意 有时为简化装置,可将除去SO 和检验SO 是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO 溶
2 2 4
液,现象是酸性KMnO 溶液颜色变浅,但不褪成无色。
4
C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:无水 CuSO 确定水→品红溶液确定SO →酸性
4 2
KMnO 溶液除去SO →品红溶液检验SO 是否除净→澄清石灰水检验CO。
4 2 2 2
【变式训练】检验木炭与浓硫酸反应产生的气体的装置和所用药品如图所示,下列叙述不正确的是(
)
A.a中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO
2
B.b中KMnO 溶液的作用是除去SO
4 2
C.b中发生反应的离子方程式为5SO
+4H++2MnO- 5SO2-
+2H O+2Mn2+
2 4 4 2
D.c中品红溶液不褪色,d中Ca(OH) 溶液变浑浊,说明原混合气体中存在CO
2 2
【答案】C
【解析】SO 能使品红溶液褪色而CO 不能,当a中品红溶液褪色时,说明混合气体中有SO ,A项正
2 2 2
确;b中的KMnO 溶液的作用是除去SO ,防止对后续二氧化碳的检验产生干扰,B项正确;题中所给离
4 2
子方程式不符合质量守恒、电荷守恒,b中发生反应的离子方程式为5SO +2H
O+2MnO- 5SO2-
+4H+
2 2 4 4
+2Mn2+,C项错误;c中品红溶液不褪色,证明二氧化硫已被除尽,d中Ca(OH) 溶液变浑浊,说明混合气
2
体中存在CO,D项正确。
2
考点二 浓硫酸的性质及SO 2-的检验
4
知识点1 硫酸的性质
1.硫酸的物理性质
HSO 是无色液体,能与水以任意比互溶,稀释时可放出大量的热,浓HSO 稀释的方法是将 浓 H SO
2 4 2 4 2 4
沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸是强电解质,电离方程式为HSO = 2H + +SO 2-。
2 4 4
3.浓HSO 的特性
2 4
实验 实验现象 浓硫酸的特性装有浓硫酸的试剂瓶敞口放于室
内,并事先称量浓硫酸和试剂瓶 浓硫酸和试剂瓶的总质量增加 吸水性
的总质量
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 沾有浓HSO 的滤纸变黑 脱水性
2 4
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中 铜片逐渐溶解,产生无色、刺激 强氧化性、酸
加热 性气味的气体 性
【名师提醒】
由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓HSO 反应时,要注意HSO 浓度对反应产物的
2 4 2 4
影响。开始阶段产生SO 气体,随着反应的进行,HSO 的浓度变小,最后变为稀HSO ,Cu与稀HSO
2 2 4 2 4 2 4
不反应,Zn与稀HSO 反应生成H 而不是SO 。
2 4 2 2
知识点2 硫酸的工业制备
1.工艺流程
2.应原理
(1)燃烧硫铁矿(FeS )或硫制备SO : 4FeS +11O 2Fe O+8SO 或S+O SO 。
2 2 2 2 2 3 2 2 2
(2)SO 转化为SO : 2SO +O 2SO 。
2 3 2 2 3
(3)吸收SO 生成HSO : SO +H O=HSO 。
3 2 4 3 2 2 4
【名师点晴】
工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料制备硫酸,用98.3%的浓硫酸吸收SO ,可以避免
3
用水吸收SO 产生的酸雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。
3
知识点3 SO的检验
检验SO的正确操作方法:被检液―――――――→取清液――――――→有无白色沉淀产生(判断有
无SO)。先加稀盐酸的目的是防止 CO 、 SO 、 Ag + 干扰 ,再加BaCl 溶液,有白色沉淀产生。整个过程中可能发
2
生反应的离子方程式:CO+2H+===CO ↑+HO、SO+2H+===SO↑+HO、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++
2 2 2 2
SO===BaSO ↓。
4
考向1 硫酸的性质
【例1】用如图所示的装置探究浓硫酸的性质及反应产物,下列有关说法正确的是( )
A.该实验能证明浓硫酸有脱水性和强氧化性
B.A中固体变蓝,证明木炭与浓硫酸反应有水生成
C.向B中同时通入少量Cl,品红溶液褪色更快
2
D.去掉C装置也能探究所有反应产物
【答案】B
【解析】木炭粉和浓硫酸在加热条件下发生的反应为 C+2H SO (浓) CO↑+2SO↑+2H O,可以证明
2 4 2 2 2
浓硫酸具有强氧化性,不能证明有脱水性,A项错误;无水硫酸铜遇到水变蓝, A中固体变蓝,证明木炭
粉与浓硫酸反应有水生成,B项正确;向B中同时通入少量Cl ,SO 和Cl 发生反应Cl+SO+2H O
2 2 2 2 2 2
HSO +2HCl,品红溶液褪色减慢甚至不褪色,C项错误;SO 也可以使澄清石灰水变浑浊,故C不能去掉,
2 4 2
否则不能检验CO,D项错误。
2
【名师点睛】
浓硫酸与金属的反应规律
1.钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,如加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。
2.与活泼金属(如Zn)反应:开始时产生SO ,硫酸浓度变小后,产生H。
2 2
3.与不活泼金属(如Cu)反应:开始时产生SO (加热),浓度变小后,不再与Cu反应。如1 mol Cu与
2
含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应,生成的SO 小于1 mol。
2 4 2
4.浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性;浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
【变式训练】 研究铜和铁与浓硫酸的反应,实验如下:① ②
铜丝表面无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红
铁丝表面迅速变黑,之后无明 溶液褪色
显现象
下列说法正确的是( )
A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B.②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C.依据②,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO
2
D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
【答案】C
【解析】A项,常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化,则可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;B项,随
着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,则②中铜丝
或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不可能相等,故B错误;C项,②中在加热条件下,铜丝或铁丝
逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO ,故C正确;D项,温度升高可加快化学
2
反应速率,同时浓硫酸的氧化性随温度升高而升高,故D错误;故选C。
考向2 硫酸的制备
【例1】(2024·安徽省合肥市一模)工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙
述错误的是( )
A.通过量的空气可将硫黄直接转化为SO
3
B.控制温度400-500℃可增大催化剂活性
C.吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸
D.工业上可用氨水处理尾气中的SO
2【答案】A
【解析】制硫酸涉及到下列反应:硫黄或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式:S
+O SO 或4FeS+11O 2Fe O+8SO ,二氧化硫在催化剂作用和加热条件下反应生成三氧化
2 2 2 2 2 3 2
硫,反应的化学方程式:2SO +O 2SO ;生产中用浓硫酸代替水吸收SO 制得发烟硫酸,SO +
2 2 3 3 3
HO=HSO ,将发烟硫酸稀释后可制得稀硫酸。A项,硫黄和氧气反应只会生成SO ,A错误;B项,选
2 2 4 2
择400-500℃是因为VO 作催化剂时催化活性较好,B正确;C项,工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收
2 5
SO ,不能用水吸收,是因为用水会生成酸雾,C正确;D项,氨水作为一种碱性溶液可以和酸性氧化物
3
SO 反应,工业上可用氨水处理尾气中的SO ,D正确;故选A。
2 2
【名师点睛】
三步骤 三原料 三设备 三反应原理
造气 S或FeS 沸腾炉 4FeS+11O=====8SO +2Fe O
2 2 2 2 2 3
接触氧化 O 接触室
2
2SO +O 2SO
2 2 3
98.3%
SO 吸收 吸收塔 SO +HO===H SO
3 3 2 2 4
浓HSO
2 4
【变式训练】(2024·浙江省金华外国语学校三模)以黄铁矿(主要成分为FeS,其中S的化合价为﹣1价)
2
生产硫酸的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )
A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率
B.沸腾炉中每生成1 mol SO ,有11 mol e-发生转移
2
C.接触室中排放出的SO 、O 循环利用,可提高原料利用率
2 2
D.吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥
【答案】B
【解析】A项,将黄铁矿粉碎,可增大接触面积,加快其在沸腾炉中的化学反应速率,正确;B项,
反应4FeS +11O 2Fe O +8SO 中,转移的电子为44,则沸腾炉中每生成1 mol SO ,转移的电子物质
2 2 2 3 2 2的量为×1 mol=5.5 mol,错误;C项,SO 、O 可在接触室反应生成三氧化硫,为可逆反应,不能完全反
2 2
应,则接触室中排放出的SO 、O 循环利用,可提高原料利用率,正确;D项,尾气含有二氧化硫、氧气
2 2
用氨气吸收,可转化成氮肥,正确。
考向3 SO 2-的检验
4
【例2】下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO 的是( )
4
A.Fe(NO ) 溶液――――――――――――――――→白色沉淀
3 2
B.Ba(NO ) 溶液―――――――――――――→白色沉淀
3 2
C.无色溶液――――――――――→白色沉淀
D.无色溶液―――――→无色溶液―――――→白色沉淀
【答案】C
【解析】A项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B项,亚硫酸根被硝酸
氧化为硫酸根,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无沉淀,再加氯化
钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
【易错警示】
1.只加入可溶性钡盐,不酸化,误将 CO2-、PO 3-P、SO 2-等干扰离子判断成SO 2-。因上述离子会产
3 4 3 4
生BaCO 、Ba (PO )、BaSO 白色沉淀。
3 3 4 2 3
2.误将Ag+判断成SO 2-。如向待测液中滴加BaCl 溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO 2-。其错
4 2 4
误之处是若溶液中含Ag+也会产生同样的现象:Ag++Cl-=AgCl↓(白色)。
3.误将SO 2-判断成SO 2-。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO ) 溶液生成白色沉淀,便误以为
3 4 3 2
有SO 2-。未注意NO -具有强氧化性,在酸性环境中可将SO 2-氧化成SO 2-,从而生成BaSO 白色沉淀。
4 3 3 4 4
【变式训练】
3.向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO ) 溶液得到白色沉淀(X),再向试管中加入足量盐酸并充分
3 2
振荡,静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是( )
A.X可能是BaSO B.X是BaCO
3 3
C.Y与X的成分不可能相同 D.该盐溶液中一定含有SO 2-
4
【答案】A
【解析】若X是BaSO ,加入足量盐酸,发生反应3BaSO+2NO-+2H+=3BaSO +2NO↑+HO,溶液中
3 3 3 4 2
仍有沉淀,A项正确;若X是BaCO ,加入足量盐酸,发生反应BaCO +2H+=Ba2++H O+CO↑,溶液中没有
3 3 2 2
沉淀,B项错误;若X是BaSO ,加入足量盐酸,沉淀不溶解,沉淀Y还是BaSO ,C项错误;该盐溶液
4 4
中若含有SO 2-,沉淀X是BaSO,沉淀Y是BaSO,该盐溶液中不一定含有SO 2-,D项错误。
3 3 4 4
考点三 硫及其化合物的相互转化知识点1 硫及其化合物间的转化
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。如:
-2 0 +4 +6
H 2SO
2
(不足) H
2
、△ SO
2
H
2
SSO
2
SO
3
2.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S和HS、SO 和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
2 2
知识点2 含硫物质的连续氧化
考向1 不同价态含硫物质的转化
【例1】(2024·广东省汕头市二模)物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。下图列为硫及其化
合物的价类二维图,下列说法错误的是( )A.附着有a的试管,可用CS 清洗 B.b和d反应生成a时,d发生还原反应
2
C.b、c两种氧化物的VSEPR模型相同 D.g的钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
【答案】B
【解析】根据价态及物质类别可知d为HS、a为S、b为SO 、c为SO 、e为亚硫酸、f为硫酸、g为
2 2 3
含有硫代硫酸根的盐。A项,a为S,硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故附着有a的试管,常用二硫化碳
洗涤,A正确;B项,a为S、b为SO 、d为HS,反应的方程式为2HS+SO=3S↓+2H O,HS中硫元素的
2 2 2 2 2 2
化合价升高,发生氧化反应,B错误;C项,b为SO ,价层电子对数为 ,VSEPR模型为
2
平面三角形,c为SO ,价层电子对数为 ,VSEPR模型为平面三角形,C正确;D项,g为
3
含有硫代硫酸根的盐,g的钠盐为NaSO,f为硫酸,NaSO 与稀硫酸发生歧化反应,生成S和SO ,D
2 2 3 2 2 3 2
正确;故选B。
【变式训练】已知含硫元素的几种物质间具有如图所示的转化关系。设N 表示阿伏加德罗常数的值,
A
下列说法正确的是( )
S SO SO
2 3
A.反应①中3.2 g S充分燃烧后生成2.24 L SO
2
B.N 个SO 分子与足量氧气经反应③可以生成N 个SO 分子
A 2 A 3
C.反应②中若转移2N 个电子,生成1.5 mol S
A
D.只要氧气过量,硫可以一步转化为SO
3
【答案】C
【解析】温度和压强未知,无法计算反应①中3.2 g S充分燃烧后生成SO 的体积,A项错误;③为可
2
逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以N 个SO 分子与足量氧气反应不能生成N 个SO 分子,B项
A 2 A 3
错误;反应②的化学方程式为2HS+SO=3S↓+2H O,生成3 mol S转移电子的物质的量为4 mol,转移2N
2 2 2 A
个电子时,生成的S的物质的量为1.5 mol,C项正确;硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步转化为
三氧化硫,D项错误。
考向2 以SO 制备为载体探究硫元素间的转化
2
【例2】(2024·海南省直辖县级单位高三模拟)亚硫酸氢钠(NaHSO)是一种还原剂,主要用作漂白剂、
3
抗氧化剂等。某小组在实验室中采用下列装置制备少量NaHSO。
3请回答下列问题:
(1)下列图标中,该实验不需要的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)装置甲中浓硫酸与铜片的反应中浓硫酸体现的性质为 。
(3)装置乙用作安全瓶,防止装置丙中溶液倒吸入装置甲中,该装置存在弊端,你的改进措施是
。
(4)装置丙中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置丁的作用是 。
【答案】(1)B (2)氧化性和酸性
(3)装置乙中左侧导管短一点
(4)SO +OH-= HSO -
2 3
(5)吸收尾气SO
2
【解析】甲装置中浓硫酸与铜反应放出SO 气体,装置乙用作安全瓶,防止装置丙中溶液倒吸入装置
2
甲中,二氧化硫通入氢氧化钠溶液中制备NaHSO,丁中的NaOH溶液吸收二氧化硫,防止污染。【解
3
析】(1)该实验需要加热,生成有毒气体需要通风,使用的试剂浓硫酸具有腐蚀性,需要 、 ,
该实验没有用锐器,故不需要B项图标。(2)加热条件下,Cu与浓硫酸反应生成SO :Cu+2H SO (浓)
2 2 4
CuSO +SO↑+2H O,S的化合价部分下降,由此可知,体现了浓硫酸的氧化性和酸性。(3)若溶液倒吸入
4 2 2
装置甲中,则会引起浓硫酸的飞溅,出现危险,作为安全瓶的装置乙,两根玻璃管都应短一些,即装置乙
中左侧导管短一点。(4)装置丙中足量的SO 与NaOH溶液反应生成NaHSO,离子方程式为:SO +OH-=
2 3 2
HSO -。(5)装置丁中的NaOH溶液的作用是吸收尾气SO 。
3 2
【变式训练】某学习小组设计制取SO 并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙
2
述正确的是( )A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,能说明SO 具有漂白性
2
B.A装置中比较理想的反应物质是NaSO 固体和质量分数为10%的硫酸
2 3
C.B装置溶液变红色,说明SO 是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:
2
BaCl +SO +HO=====BaSO↓+2HCl
2 2 2 3
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到B中长导管口有明显气泡
现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B气密性良好
【答案】D
【解析】氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,故品红褪色不能说明二氧化硫
具有漂白性,故A错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,故B错误;
C装置中产生的白色沉淀为BaSO,故C错误。
4
1.(2024·江苏卷,4,3分)明矾[KAl(SO )·12H O]可用作净水剂。下列说法正确的是( )
4 2 2
A.半径: B.电负性:
C.沸点:HS>HO D.碱性:Al(OH) >KOH
2 2 3
【答案】B
【解析】A项,Al3+有2个电子层,而K+有3个电子层,因此,K+的半径较大,A错误;B项,同一主
族的元素,其电负性从上到下依次减小,O和S都是ⅥA的元素,O元素的电负性较大,B正确;C项,
虽然HS的相对分子质量较大,但是HO分子间可形成氢键,因此HO的沸点较高,C错误;D项,元素
2 2 2
的金属性越强,其最高价的氧化物的水化物的碱性越强,K的金属性强于Al,因此KOH的碱性较强,D
错误;故选 B。
2. (2024·山东卷,5,2分)物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是( )
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH) 的碱性
2
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+ 的氧化性
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO 的难溶性
4
D.用氨水配制银氨溶液,体现了NH 的配位性
3【答案】C
【解析】A项,SO 是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH) ,呈碱性,吸收SO 体现了Ca(OH) 的碱性,A
2 2 2 2
正确;B项,氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ,体现了Fe3+的氧化性,B正
确;C项,制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO 难溶性无关,
4
C错误;D项,银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水
的Ag(NH)OH,Ag(NH)OH中Ag+和NH 之间以配位键结合,体现了NH 的配位性,D正确;故选C。
3 2 3 2 3 3
3.(2023•山东卷,2)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是( )
A.稀盐酸:配制AlCl 溶液 B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
3
C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管 D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
【答案】D
【解析】A项,实验室配制AlCl 溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解,A不合题意;B项,
3
蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂,B不合题意;C项,清洗附有银镜的试管用稀硝酸,反应原
理为:Ag+4HNO (稀)=3AgNO +NO↑+2HO,C不合题意;D项,苯的磺化是苯和浓硫酸共热,反应生成
3 3 2
苯磺酸的反应,故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液,D符合题意;故选D。
4.(2023•浙江省1月选考,4)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A. 能使某些色素褪色,可用作漂白剂 B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C. 溶液呈碱性,可用作消毒剂 D.Fe O 呈红色,可用作颜料
2 3
【答案】C
【解析】A项,SO 具有漂白性,能使某些色素褪色,A正确;B项,钠导热性好,液态钠可用作核反
2
应堆的传热介质,B正确;C项,NaClO溶液可用于杀菌消毒,并不是由于其具有碱性,而是因为其具有
强氧化性,C不正确;D项,Fe O 的颜色是红色,可用作红色颜料,D正确;故选C。
2 3
5.(2022•江苏卷,4)实验室制取少量SO 水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目
2
的的是( )A.用装置甲制取SO 气体 B.用装置乙制取SO 水溶液
2 2
C.用装置丙吸收尾气中的SO D.用干燥pH试纸检验SO 水溶液的酸性
2 2
【答案】C
【解析】A项,60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:HSO +2NaHSO =Na SO +2SO↑+2H O,因此装置
2 4 3 2 4 2 2
甲可以制取SO 气体,A正确;B项,气体通入液体时“长进短处”,装置乙可以制取SO 水溶液,B正确;
2 2
C项,SO 不会与饱和NaHSO 溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO ,C错误;D项,SO 水
2 3 2 2
溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确;故选C。
6.(2022•广东选择性考试,5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的
探究实验,下列分析正确的是( )
A. 与浓硫酸反应,只体现HSO 的酸性
2 4
B.a处变红,说明SO 是酸性氧化物
2
C.b或c处褪色,均说明SO 具有漂白性
2
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无HO生成
2
【答案】B
【解析】A项,铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO 体现出浓硫酸的酸性,生成SO 体现出浓硫酸的
4 2
强氧化性,故A错误;B项,a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO 溶于水生成了酸,可说明SO 是酸性
2 2
氧化物,故B正确;C项,b处品红溶液褪色,其原因是SO 具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,
2
其原因是SO 和KMnO 发生氧化还原反应,SO 体现出还原性,故C错误;D项,实验过程中试管底部出
2 4 2
现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO ,而非蓝色的CuSO ·5H O,其原因是浓硫酸体现出
4 4 2
吸水性,将反应生成的HO吸收,故D错误;故选B。
2
7.(2021•河北选择性考试,4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧
化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是( )
A.NO 和SO 均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
2 2
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO 和PM2.5
2C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料,实现氮的固定
2
D.工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除
2
【答案】D
【解析】A项,NO 是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO 是无色有刺激性气味的气体,A错误;B
2 2
项,汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NO 和CO等,B错误;C项,氮的固定是指将游
x
离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气
中的氮氧化物,C错误;D项,工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进
2
行脱硫处理,D正确;故选D。
8.(2021•辽宁选择性考试,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
【答案】C
【解析】由题干信息可知,盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO 溶液褪色,故d
4
为SO ,则盐a为NaSO 或者NaHSO,也可能是NaSO,盐a与足量Cl 反应后将生成SO 2-,与BaCl 溶
2 2 3 3 2 2 3 2 4 2
液反应得到沉淀c,故c为BaSO。A项,由分析可知,盐a为NaSO 或者NaHSO,也可能是NaSO,
4 2 3 3 2 2 3
故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;B项,由分析可知,c为BaSO,故c为不溶于盐酸的白色沉
4
淀,B正确;C项,由分析可知,d为SO ,由SO 易溶于水并根据“相似相溶”原理可知,d是含有极性
2 2
键的极性分子,C错误;D项,由分析可知,盐a为NaSO 或者NaHSO,也可能是NaSO,当
2 3 3 2 2 3
NaSO+2HCl=2NaCl+S↓+SO ↑+H O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确;故选C。
2 2 3 2 2
9.(2020·浙江7月选考,30)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备
NaSO·5H O。
2 2 3 2合成反应:SO +NaCO===Na SO +CO 2NaS+3SO ===2Na SO +3S NaSO +S=====NaSO
2 2 3 2 3 2 2 2 2 3 2 3 2 2 3
滴定反应:I+2NaSO===2NaI+NaSO
2 2 2 3 2 4 6
已知:NaSO·5H O易溶于水,难溶于乙醇,50 ℃开始失结晶水。
2 2 3 2
实验步骤:
Ⅰ.Na SO 制备:装置A制备的SO 经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约
2 2 3 2
为7时,停止通入SO 气体,得产品混合溶液。
2
Ⅱ.产品分离提纯:产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到NaSO·5H O产
2 2 3 2
品。
Ⅲ.产品纯度测定:以淀粉作指示剂,用NaSO·5H O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点,
2 2 3 2
计算NaSO·5H O含量。
2 2 3 2
请回答:
(1)步骤Ⅰ单向阀的作用是________________;装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降
低,原因是__________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ 下列说法正确的是________。
A.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.可选用冷的NaCO 溶液作洗涤剂
2 3
(3)步骤Ⅲ
①滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):
检漏→蒸馏水洗涤→( )→( )→( )→( )→( )→开始滴定。
A.烘干
B.装入滴定液至零刻度以上
C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D.用洗耳球吹出润洗液
E.排除气泡
F.用滴定液润洗2至3次
G.记录起始读数
②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞,目的是_______________。
③滴定法测得产品中 NaSO·5H O 含量为 100.5%,则 NaSO·5H O 产品中可能混有的物质是
2 2 3 2 2 2 3 2
________。
【答案】(1)防止倒吸 pH过高,NaCO、NaS反应不充分;pH过低,导致NaSO 转化为S和SO
2 3 2 2 2 3 2
(2)BC
(3)①F B E C G ②防止碘挥发
③NaSO 或失去部分结晶水的NaSO·5H O
2 3 2 2 3 2
【解析】(1)步骤Ⅰ中,单向阀的作用是防止C中的液体倒吸进装置A中;装置C中混合溶液的pH过
高,说明溶液中含有较多的NaCO 和NaS,NaCO 和NaS溶液水解显碱性,CO+HOHCO+OH-、
2 3 2 2 3 2 2S2-+HO HS-+OH-,则SO 和NaCO 、NaS反应不充分;pH过低,说明SO 过量,溶液酸性较
2 2 2 3 2 2
强时,NaSO 分解:SO+2H+===S↓+SO ↑+HO,因此pH过高或过低都会导致NaSO·5H O晶体的产
2 2 3 2 2 2 2 2 3 2
率降低。(2)A错,快速蒸发水分,加热温度过高,会造成NaSO·5H O晶体失去结晶水;B对,蒸发浓缩
2 2 3 2
至溶液表面出现晶膜时,停止加热,利用余热蒸发水分,会得到 NaSO·5H O晶体;C对,由题目已知信
2 2 3 2
息,NaSO·5H O难溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高NaSO·5H O的产率;D
2 2 3 2 2 2 3 2
错,NaSO·5H O晶体易溶于水,若用NaCO 溶液作洗涤剂,NaSO·5H O会溶解,造成损失。(3)①滴
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2
定管使用前的正确操作顺序为检漏→蒸馏水洗涤→用滴定液润洗2至3次→装入滴定液至零刻度以上→排
除气泡→调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定。②为了防止标准液中的碘挥
发,造成标准液的浓度偏低,滴定前的碘量瓶应盖上瓶塞。③根据题给滴定反应的化学方程式,可得滴定
反应的关系式为2NaSO·5H O~I ,NaSO 与I 反应的对应关系为NaSO ~I ,M(Na SO )=126 g·mol-
2 2 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 3
1,M(Na SO·5H O)=248 g·mol-1,M(Na SO )<M(Na SO·5H O);若产品中NaSO·5H O的含量超过
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2
100%,说明产品中可能存在NaSO 或失去部分结晶水的NaSO·5H O。
2 3 2 2 3 2