第5章 第1节 硫及其化合物-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课时作业word（人教多选版）

第五章　化工生产中的重要非金属元素 课时冲关十四　硫及其化合物 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．(2024·海口二模)硫及其化合物在工业生产中多有涉及。下列说法正确的是(　　) A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成SO3 B．将SO2通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．CuSO4的无水固体粉末显蓝色 D．H2S和SO2反应可生成S 解析：D　[A.硫燃烧只能得到SO2，A项错误；B.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；C.无水CuSO4为白色，C项错误；D.H2S与SO2反应生成S、H2O，D项正确。] 2．(2024·江苏模拟)硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　) A．工业制酸：FeS2SO3 B．火山喷发：H2SSO2 C．尾气吸收：SO2Na2SO4 D．酸雨侵蚀：H2SO4H2S 解析：B　[A.FeS2只能转化为SO2，SO2与O2在催化剂、加热条件下转化为SO3，A项不能直接转化；B.H2S经燃烧转化为SO2，B项可实现转化；C.Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，C项不能转化；D.H2SO4与Fe反应产生FeSO4和H2，D项不能转化。] 3．(2024·广州二模)打开分液漏斗活塞和玻璃塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象分析正确的是(　　) A．试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO2 B．试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有还原性 C．试管中浸有品红溶液的棉球褪色，说明SO2具有氧化性 D．一段时间后试管内有白色沉淀，说明有SO生成 解析：D　[A.Na2SO3与硫酸中S元素的化合价为相邻价态，不能发生氧化还原反应，Na2SO3与70%的硫酸发生复分解反应生成SO2，故A错误；B.试管内CCl4层溶液褪色，发生反应SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，说明Br具有氧化性，故B错误；C.试管中浸有品红溶液的棉球褪色，说明SO2具有漂白性，故C错误；D.SO2与氯化钡溶液不反应。生成白色沉淀，该沉淀为硫酸钡，发生反应SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡，说明有SO生成，故D正确。] 4．(2024·临沂市一模)利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数，其原理如图所示。待测气体进入电解池后，SO2将I还原，测硫仪便自动电解，溶液中保持不变。若有标准状况下V mL气体通入电解池(其他气体不反应)，反应结束后消耗x库仑电量(已知：电解转移1 mol电子所消耗的电量为96 500库仑)。下列说法正确的是(　　) A．M接电源的负极 B．阳极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ C．反应结束后溶液的pH增大 D．混合气体中SO2的体积分数为×100% 解析：D　[由图可知，在M电极I－变成了I，化合价升高，则M电极为阳极，N电极为阴极，以此解题。A.由分析可知，M电极为阳极，M接电源的正极，A错误；B.由分析可知，阳极反应式为3I－－2e－===I，B错误；C.二氧化硫在电解池中与溶液中I反应，离子方程式为SO2＋I＋2H2O===3I－＋SO＋4H＋，此时转移2个电子，同时生成4个氢离子，而在阴极转移2个电子消耗2个氢离子，则溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C错误；D.由硫原子守恒和SO2＋I＋2H2O===3I－＋SO＋4H＋可得如下关系：SO2～I～2e－，电解消耗的电量为x库仑，则二氧化硫的体积分数为×100%＝×100%，D正确。] 5．(2024·济宁市模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品，将SO2通入Na2CO3和Na2S混合溶液中可制得Na2S2O3。其制备装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．S2O的空间构型为四面体形 B．若用98%的浓硫酸，反应速率将降低 C．制备Na2S2O3反应的总化学方程式为：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 D．为增大三颈烧瓶中加入原料的利用率，可通入过量SO2 解析：D　[由实验装置图可知，圆底烧瓶中亚硫酸钠固体与70%较浓硫酸反应制备二氧化硫，三颈烧瓶中二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应制备硫代硫酸钠，烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳和未反应的二氧化硫，防止污染空气。A.硫代硫酸根离子中中心原子为硫原子，硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为四面体形，故A正确；B.98%的浓硫酸的主要成分是硫酸分子，溶液中氢离子浓度小，与亚硫酸钠固体的反应速率慢故B正确；C.制备硫代硫酸的反应为二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，故C正确；D.二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出的氢离子能与硫代硫酸钠溶液反应，导致产率降低，所以制备硫代硫酸钠时，不能通入过量的二氧化硫，故D错误。] 6．(2024·山东菏泽模拟)以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中S的化合价为－1价)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 SO2，有11 mol e－发生转移 C．接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D．吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥 解析：B　[将黄铁矿粉碎，增大与空气的接触面积，加快反应速率，A正确；沸腾炉中发生反应：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，生成1 mol SO2，转移11/2 mol电子，B错误；接触室中SO2的催化氧化是可逆反应，接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率，C正确；吸收塔排出的尾气中含SO3，用氨吸收可得到氮肥(NH4)2SO4，D正确。] 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意 7．某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置，并对气体产物进行检验，实验装置如图所示。下列由实验现象得出的结论正确的是(　　) 选项 实验现象 结论 A Ⅰ中注入浓硫酸后，可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的吸水性 B Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性 C Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 说明反应产物中有H2O D Ⅲ中溶液颜色变浅，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生 解析：D　[蔗糖遇浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有脱水性，故A错误；棉球a褪色，体现了二氧化硫的漂白性，棉球b褪色，体现了二氧化硫的还原性，故B错误；无水硫酸铜变蓝，说明其吸收水分，但品红溶液和稀溴水都含有水，不能确定使无水硫酸铜变蓝的水是由反应产生的，故C错误；Ⅲ中溶液颜色变浅，说明二氧化硫反应完全了，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊说明产生了二氧化碳，故D正确。] 8．(2024·威海市二模)向酸化的KI溶液中通入SO2，溶液变黄并出现浑浊，发生反应Ⅰ：SO2＋4H＋＋4I－===2I2＋S↓＋2H2O，继续通入SO2，溶液变为无色，发生反应Ⅱ：I2＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2I－。下列说法错误的是(　　) A．SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关 B．每生成0.1 mol SO，整个过程中转移0.4 mol电子，同时消耗0.2 mol KI C．该过程的总反应为：3SO2＋2H2O===2SO＋S↓＋4H＋ D．该反应过程中KI作催化剂 解析：B　[A.由题干反应Ⅰ可知SO2的氧化性强于I2，由反应Ⅱ可知，I2的氧化性强于SO2，故可说明SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关，A正确；B.每生成0.1 mol SO，由反应方程式I2＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2I－可知，转移电子为0.2 mol，同时生成0.2 mol I－，反应0.1 mol I2，而生成0.1 mol I2则通过反应Ⅰ：SO2＋4H＋＋4I－===2I2＋S↓＋2H2O消耗0.2 mol I－，转移电子数为0.2 mol，故整个过程中转移0.4 mol电子，不消耗KI，B错误；C.由题干信息可知，反应Ⅰ＋2×反应Ⅱ可得该过程的总反应为：3SO2＋2H2O===2SO＋S↓＋4H＋，C正确；D.由C项分析可知，该反应过程中KI作催化剂，D正确。] 9．(2024·东营市二模)为探究Na2SO3的性质，实验小组同学进行了如下实验： 下列说法一定正确的是(　　) A．③和④中产生的气体成分完全相同 B．②和⑥中沉淀的主要成分不同 C．①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D．SO的还原性在酸性条件下增强 解析：B　[由题干实验信息可知，①→②→③过程中先发生反应：Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl，然后发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，BaSO3与HNO3反应生成BaSO4，同时产生氮氧化物刺激性气味的气体，而①→④→⑤→⑥过程中先发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，同时部分转化为硫酸根，然后溶于水中的SO2继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根，然后与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，同时继续反应生成氮氧化物等刺激性气味的气体，据此分析解题。A.由题干实验信息可知，①→③依次发生反应方程式为Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl、BaSO3与HNO3反应，过量的Na2SO3与HNO3反应，而①→④则是Na2SO3与HNO3反应生成NO和SO2，可知③和④中产生的气体成分不一定完全相同，NO和SO2的多少可能不同，A不合题意；B.由题干实验信息可知，①→②发生的反应为Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl，故沉淀②的主要成分是BaSO3，而⑥中沉淀是先加入稀硝酸后再加入BaCl2，硝酸具有强氧化性，将亚硫酸钠氧化为Na2SO4，然后再与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，故二者的主要成分不同，B符合题意；C.由分析可知，①→②发生的反应为Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl属于复分解反应，而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应，C不合题意；D.由题干信息可知，由②到③时的酸性比①到④的酸性弱，但①到④转化生成的硫酸根反而更少，但①中SO浓度比②中的更大，不能说明SO的还原性在酸性条件下增强，D不合题意。] 10．已知Na2S2O4(连二亚硫酸钠)是一种重要的化学用品，不溶于乙醇，溶于氢氧化钠溶液，遇少量水发生强烈反应，甚至会引发燃烧，下列与其相关性质的说法不正确的是(　　) A．Na2S2O4具有还原性，可用作抗氧化剂 B．Na2S2O4应干燥密封保存在低温处 C．能在空气中反应生成两种新盐：Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4，生成1 mol NaHSO4转移2 mol电子 D．锌粉法是制备Na2S2O4的常用方法，原料为锌粉悬浊液、二氧化硫和氢氧化钠溶液，反应中二氧化硫被还原 解析：C　[A项，Na2S2O4中S元素的化合价为＋3价，处于中间价态，具有还原性，可用作抗氧化剂，正确；B项，根据题意，Na2S2O4遇少量水发生强烈反应，甚至会引发燃烧，所以应干燥密封保存在低温处，正确；C项，由反应的化学方程式可知生成1 mol NaHSO4转移4 mol电子，C错误；D项，二氧化硫中硫元素的化合价为＋4价，而Na2S2O4中的硫元素化合价为＋3价，故反应过程中二氧化硫被还原，D正确。] 11．《环境科学》曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的＋5价砷的研究成果，其反应机理模型如图，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol SO· (自由基)中含49NA个电子 B．pH越大，越不利于去除废水中的＋5价砷 C．1 mol过硫酸钠中含NA个过氧键 D．转化过程中，若共有1 mol S2O被还原，则参加反应的Fe为56 g 解析：AC　[1 mol SO·(自由基)中含49NA个电子，故A正确；室温下，pH越大，亚铁离子和铁离子生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，越有利于去除废水中的＋5价砷，故B错误；过硫酸钠(Na2S2O8)中S为＋6价，Na为＋1价，假设含有x个O2－，含有y个O，则x＋2y＝8，(＋1) ×2＋(＋6) ×2＋(－2)×x＋(－2)×y＝0，则x＝6，y＝1，因此1 mol过硫酸钠(Na2S2O8)中含NA个过氧键，故C正确；根据图示可知，1 mol Fe和1 mol S2O反应生成2 mol SO和1 mol Fe2＋，该过程转移2 mol电子，但是1 mol Fe2＋还要与0.5 mol S2O反应生成Fe3＋，因此1 mol铁参加反应要消耗1.5 mol S2O，所以共有1 mol S2O被还原时，参加反应的Fe为×56 g·mol－1≈37.3 g，故D错误。] 三、非选择题 12．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视角。硫及其化合物与价态变化为坐标的二维关系如图所示。完成下列填空： (1)图中X的电子式为_______________________________________________________； 其水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式： ________________________________________________________________________； 该变化说明S的非金属性比O________(填“强”或“弱”)。 (2)下列物质用于Na2S2O3制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是________(填字母编号)。 a．Na2S＋S　　　　　 b．Z＋S c．Na2SO3＋Y d．NaHS＋NaHSO3 (3)治理含CO、SO2的烟道气，以Fe2O3作催化剂，将CO、SO2在380 ℃时转化为S和一种无毒气体，写出该治理烟道气反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)X为H2S，S最外层6个电子，能够与2个H原子形成共价键，其电子式为。H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S，反应的化学方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S非金属性比O弱。 (2)Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c中S的化合价都大于2，b、d符合题意。 答案：(1) 　2H2S＋O2===2S↓＋2H2O　弱　(2)bd (3)2CO＋SO2S↓＋2CO2 13．某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成SO2、H2 的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成 SO2 的最低浓度)设计了如图实验 (加热和夹持装置已省略)。 已知：锌与浓硫酸开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速率会明显加快并伴有大量的热放出。 (1)请写出锌与浓硫酸反应产生 SO2 的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是____________________________。 (3)装置中干燥管C的作用是_________________________________________________。 (4)移动塑料棒，使锌浸没到硫酸中充分反应，反应结束后向D 装置中加入足量的 H2O2 溶液，再加入足量的BaCl2溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为a g。 ①加入 H2O2 溶液发生反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。 ②浓硫酸与锌反应的临界浓度为________ mol·L－1(用含a的计算式表示，忽略溶液体积变化)。 (5)导管A竖直部分较长，其作用是__________________________________________。 (6)甲同学提出测定方案：将D中的溶液酸化后，利用标准酸性KMnO4 溶液测定原溶液中的SO，从而计算临界浓度。乙同学认为相对于(4)中的测定方法，此方案会使测定结果偏高，你认为乙同学的理由是____________________________________________________。 解析：(4)②得到的沉淀为BaSO4，n(SO2)＝n(BaSO4)＝ mol，根据反应的化学方程式可知，Zn与H2SO4反应生成SO2所消耗的硫酸的物质的量为 mol，所以剩余的硫酸物质的量为(1.8－)mol，浓度为 mol·L－1。 (5)反应过程中产生大量热会使水分蒸发，造成硫酸的浓度变大。长直导管可以冷却水蒸气，使水回流，减小误差。(6)实验过程中不能保证Na2SO3不被空气中的O2氧化，造成消耗的高锰酸钾偏少，测量的SO2的量偏小，导致最终得到的硫酸的临界浓度偏高。 答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O　(2)检查装置气密性　(3)防倒吸 (4)①SO＋H2O2===SO＋H2O ② (5)导气、冷凝回流 (6)实验过程中不能保证得到的 Na2SO3 溶液是否会被空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确 14．(2024·聊城市一模)亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要的化工原料，其熔点－105 ℃，沸点79 ℃，140 ℃以上时易分解，遇水剧烈反应生成两种酸性物质。某小组利用反应SO2＋Cl2＋SCl22SOCl2制备SOCl2，并探究其性质、测定其纯度。 实验一：制备产品并探究SOCl2的性质 根据图示装置设计实验(装置可以重复使用)，已知SCl2遇水易分解。 (1)装置接口连接顺序为a→__________→d、e→__________→h，碱石灰的作用为__________。 (2)实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2，不用稀硫酸的原因为 ________________________________________________________________________。 (3)已知SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解，分解产物为S2Cl2和一种无色刺激性气味气体A和单质气体B，写出化学反应方程式__________________________。 实验二：测定产品纯度。 在安全的封闭装置内，将产品加入到足量蒸馏水中，待反应完全后，加入足量的Ba(NO3)2固体，振荡后静置，过滤，将滤液配制成250 mL溶液，取25.00 mL配制的溶液于锥形瓶，滴几滴Na2CrO4溶液作指示剂，用c mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗V mLAgNO3溶液[已知：常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.2×10－12。] (4)产品中含__________mol SOCl2。下列情况会使测定结果偏高的是__________(填序号)。 ①产品含少量SCl2 ②滴定管未用c mol·L－1AgNO3溶液润洗 ③滴加Na2CrO4溶液指示剂过多 ④合并溶液时，烧瓶中有少量残余液体 解析：用A中MnO2和浓盐酸制取氯气，用D中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，用B中的浓硫酸除去氯气中的水蒸气，干燥纯净的氯气通入C的三颈烧瓶中，E中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，经B中浓硫酸干燥后也通入C的三颈烧瓶，氯气、二氧化硫和SCl2共同作用生成亚硫酰氯，多余的气体需要进行尾气处理，C中碱石灰，除去未反应的SO2和Cl2，防止空气中的水蒸气进入，据此分析回答问题。 (1)根据分析，装置接口连接顺序为a→f→g→b→c→d、e→c→b→h。碱石灰的作用为一是防止空气中水蒸气进入，二是吸收多余的氯气或二氧化硫。 (2)实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2，不用稀硫酸的原因为：SO2易溶于水，使用70%硫酸能减少SO2的溶解损耗；而且稀硫酸浓度较小，反应速率小。 (3)SOCl2在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解，分解产物为S2Cl2和一种无色刺激性气味气体A和单质气体B，无色刺激性气味气体A为SO2，根据元素守恒，单质气体B是Cl2，化学反应方程式为4SOCl2S2Cl2＋2SO2＋3Cl2。 (4)将产品加入到足量蒸馏水中，发生反应SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑，待反应完全后，加入足量的Ba(NO3)2固体，振荡后静置，过滤，除去SO2，将滤液配制成250 mL溶液，取25.00 mL配制的溶液于锥形瓶，滴几滴Na2CrO4溶液作指示剂，用c mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，发生反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓，可得关系式为SOCl2～2HCl～2AgNO3，V mL产品中含c mol/L×V×10－3 L××＝ mol SOCl2； ①产品含少量SCl2，导致氯含量偏高，测量结果偏高，故正确；②滴定管没有用cmol·L－1AgNO3溶液润洗，导致标准液被稀释，标准液消耗偏多，测量结果偏高，故正确；③滴加Na2CrO4溶液指示剂过多，导致标准液消耗偏少，测量结果偏低，故错误；④合并溶液时，烧瓶中有少量残余液体，导致待测液偏少，测量结果偏低，故错误，故选①②。 答案：(1)f→g→b→c　c→b　一是防止空气中水蒸气进入，二是吸收多余的氯气或二氧化硫 (2)SO2易溶于水，使用70%硫酸能减少SO2的溶解损耗；而且稀硫酸浓度较小，反应速率小 (3)4SOCl2S2Cl2＋2SO2＋3Cl2 (4)　①② 学科网（北京）股份有限公司 $$