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第五章 非金属及其化合物
第22 讲 硫及其化合物的相互转化
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 硫及其重要化合物的“价—类”二维图★★★☆☆
考点2 四种重要含硫化合物及制备★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 硫及其重要化合物的“价—类”二维图
从物质类别和硫元素化合价两个维度，总结、归纳硫及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分
内容的重要方法之一。
(1)－2 价硫处于最低价态，只有 还原 性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0 价、＋4 价硫处于中间
价态，既有 氧化 性又有 还原 性，＋6 价硫处于最高价态，只有 氧化 性，注意浓H2SO4在一定
条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋2H2O
＋SO2↑。
(2)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，可用下图
表示：
1
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(3)图示应用
根据上图中物质的转化关系，写出相应的化学(或离子)方程式。
H
①
2SO3＋H2S→S： H 2SO3＋
2H
2S ==
=3S↓
＋
3H
2O
(化学方程式)。
SO
②
2→Na2SO3： 2NaOH
＋
SO
2==
=Na
2SO3＋
H 2O
(化学方程式)。
Na
③
2S＋Na2SO3→S： 2S
2 － ＋
SO
＋
6H
＋ ==
=3S↓
＋
3H
2O
(离子方程式)。
Na
④
2SO3→Na2SO4： 2Na
2SO3＋
O 2==
=2Na
2SO4 (化学方程式)。
考点2 四种重要含硫化合物及制备
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)
①制备原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2；Na2SO3＋S=====Na2S2O3。
②遇酸不稳定：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。
③还原性：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
①制备方法：在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
②还原性：在空气分析中常用来吸收氧气：2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋
H2O===NaHSO3＋NaHSO4。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
①还原性：S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。
②制备方法：2NaHSO3=====Na2S2O5＋H2O。
(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)
①不稳定性：受热分解2Na2S2O8=====2Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。
②氧化性：Na2S2O8中S 元素的化合价是＋6 价，其阴离子S2O 结构中含有1 个过氧键(—O—O—)，性
质与过氧化氢相似，具有氧化性：2Mn2＋＋5S2O＋8H2O=====2MnO＋10SO＋16H＋。
【小试牛刀】
微考点1 硫及其化合物的“价—类二维图”及应用
1．(2025·云南昆明模拟)在“价—类二维图”中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定
量关系。如图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是( )
2
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A．b 既具有氧化性又具有还原性
B．硫酸型酸雨的形成过程涉及b 到c 的转化
C．a 溶液与b 溶液反应中氧化产物占含硫产物总量的1/3
D．d 在加热下与强碱溶液反应生成e 和f，且n(e)∶n(f)＝2∶1
2．硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关
说法正确的是( )
A．1 L 1 mol/L H2S 水溶液中粒子关系存在：N(HS－)＋N(S2－)＝NA
B．标准状况下，22.4 L Y 的分子数目为NA
C．工业上用NaClO3和X 制备1 mol ClO2时，消耗X 分子数为0.5NA
D．“价—类二维图”中盐N 可由其相应单质直接化合生成
3．(2025·江苏镇江模拟)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示
是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题：
(1)X 的化学式为_________________________________________________，将X 与SO2混合，可生成
淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
3
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(2)过量的Fe 粉与一定量W 浓溶液混合加热反应，生成________________(填化学式)气体。转化①可
由S 粉与热的W 浓溶液反应实现，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________________________
_________________________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，下列合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S
B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4
D．SO2＋Na2SO3
(4)工业制硫酸中，转化②是在________________________(填设备名称)进行的。进行转化③时，不用
水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是
________________________________________________________________________________________
________________________________________________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的
离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________________________
___________________。
微考点2 含硫化合物的制备流程及分析
4．(2025·湖南邵阳部分重点校联考)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，可用作纸浆漂白时的
脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S，含少量Na2SO4)及纯碱等为原料制备Na2S2O3·5H2O 的流程
如下：
下列说法正确的是( )
A．Na2S2O3作脱氯剂时主要利用其氧化性
B．“净化”时加入的试剂X 可选用BaCl2溶液
C．“反应”过程中体系pH 大小对产品产率无影响
D．提纯Na2S2O3·5H2O 时，应先用水洗，再用乙醇洗涤
5．(2025·河北衡水检测)“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，防止大气污染作出重要贡献。将SO2转化为K2SO4的工艺流程如图，
下列说法正确的是( )
4
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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CaSO3
D．“高温”时只发生CaCO3的分解反应
【真题挑战】
1.(2024·安徽卷，4,3 分)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的
是( )
选项
甲
乙
丙
A
Cl2
NaClO
NaCl
B
SO2
H2SO4
CaSO4
C
Fe2O3
Fe(OH)3
FeCl3
D
CO2
H2CO3
Ca(HCO3)2
2．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
3．(2023·广东卷，9,2 分)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法
正确的是( )
5
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A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
4．(2021·山东等级考)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NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
5．(2021·辽宁卷)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
【限时训练】（限时：60 分钟）
(选择题1~13 题，每小题5 分，共65 分)
1.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( )
6
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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
2.下列关于S 的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.酸转化为酸式盐：2H＋＋S2－＋OH－===HS－＋H2O
B.氧化物转化为酸：SO2＋Cl2＋H2O===2H＋＋2Cl－＋SO4
2−
C.氧化物转化为盐：SO3＋2OH－===SO4
2−＋H2O
D.盐转化为另一种盐：SO3
2−＋3H2O2===SO4
2−＋3H2O＋O2↑
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Y
B.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
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、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
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( )
7
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A.常温时，浓H2SO4与Fe 生成X
B.X 一定是SO2
C.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
6.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
7.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＋＋2H2O
C.溶液酸性：A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C 转化为溶液A
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(
)
8
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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CaSO3
D.“高温”时只发生CaCO3的分解反应
9.(2025·河南平顶山高三模拟)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＋2H2O
D.步骤②和④均采用蒸发结晶的方式获取晶体
10.(2024·陕西渭南高三模拟)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Cu
B.②中需要确保NaOH 溶液足量
C.③中将S 换为Cl2，氧化产物为Na2SO4
D.反应④中生成的S 既是氧化产物，也是还原产物
11.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图。
9
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下列说法错误的是( )
A.CaSO4·2H2O 属于盐类和纯净物
B.过程Ⅱ中，反应的离子方程式为4MnO3
2−＋2S2－＋9H2O===S2O3
2−＋4Mn(OH)2↓＋10OH－
C.过程Ⅰ后溶液碱性增强
D.将10 L 上清液中的S2－(S2－浓度为480 mg·L－1)转化为SO4
2−，理论上共需要0.3 mol O2
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＋11O2
2Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的
物质的量为5.5 mol
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
10
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14.(15 分)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2FeSO4·7H2O
Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；
②SO3的沸点为44.8 ℃。
(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。
(2)写出锥形瓶中发生反应的离子方程式： 。
(3)(1 分)装置B 的作用为 。
(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： 。
15.(20 分)过硫酸钾(K2S2O8)可用作破胶剂、聚合促进剂、氧化剂、分析试剂等，100 ℃时分解。实验
小组对过硫酸钾进行相关探究。回答下列问题：
(1)K2S2O8可用于检验酸性溶液中的Mn2＋，在催化剂的作用下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、
硫酸钾和硫酸。
①完成化学方程式：
MnSO4＋ K2S2O8＋ === KMnO4＋ K2SO4＋ H2SO4
②当生成1 mol 高锰酸钾时，共有 mol 电子发生转移。
(2)小组同学预测过硫酸钾的分解产物有K2SO4、SO3、SO2和O2，并用如图所示装置验证分解产物中
含有SO3和SO2(部分夹持及加热仪器已省略)。
①装置D、E 中盛放的试剂依次为 、 (填字母)。装置D、E 中均有气泡冒出，
还观察到的现象分别为 、 。
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a.品红溶液 b.NaOH 溶液 c.BaCl2溶液
d.Ba(NO3)2溶液 e.浓H2SO4
②实验时，通入He 排尽装置中的空气后，应先加热装置 (填“A”或“B”)，其中装置
A 适合的加热方式为 。
③装置B 中石棉绒的作用为 。
(3)工业上利用K2S2O8能将低价氮氧化为N O3
−，来测定废水中氮元素的含量。取100 mL 含NH4NO3的
废水，用c mol·L－1的K2S2O8标准溶液滴定(杂质不参加反应)，达到滴定终点时消耗标准溶液的体积
为V mL，则废水中氮元素的含量为 mg·L－1(用含c、V 的代数式表示)。
12
