第7讲 硫及其化合物的相互转化（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第7讲 硫及其化合物的相互转化 2025届高三化学第一轮复习 第7讲 硫及其化合物的相互转化 你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。 复习目标 1．知道硫单质的物理性质，从氧化还原反应角度认识硫的化学性质。 2．从酸碱性角度，理解同价态不同物质间的相互转化关系。 3．从氧化还原反应角度角度，理解不同价态不同物质的相互转化关系。 符合ABCD转化关系的物质及流程 硫元素 S（或H2S）SO2SO3H2SO4 氮元素 N2（或NH3）NONO2HNO3 钠元素 NaNa2ONa2O2NaOH 碳元素 CCOCO2H2CO3 硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 常见金属硫化物 常见金属硫化物有Na2S、FeS、ZnS、MnS、CuS、PbS等，其中，Na2S易溶于水，其他五种硫化物难溶于水，FeS、ZnS、MnS易溶于稀盐酸或稀硫酸，CuS、PbS难溶于稀盐酸或稀硫酸。 请完成硫及其化合物的相互转化关系： 【问题解决1】 （2023·济宁泗水三中月考）下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是 ①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S A．②⑤⑧ B．①④⑥ C．③④⑦ D．④⑥⑦ 单质硫 1．物理性质 难溶于水，易溶于______。 2．从化合价的角度认识硫单质的化学性质 或 性质 物质 方程式 氧化性 Fe Cu H2 还原性 O2 C C＋2SCS2 浓硫酸 浓硝酸 氧化性与还原性 热的NaOH溶液 （2023·绵阳南山实验学校月考）1891年Engel首次制得S6分子，1912年Beckmann获得S8分子。下列说法正确的是 A．S6和S8互为同位素 B．S与铜粉反应，所得产物为CuS C．S与过量的氧气反应可以得到SO3 D．可用热氢氧化钾溶液洗涤附着有S的试管 【问题解决2】 （2023·扬州中学期中）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示。下列说法错误的 A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋ B．过程②中，发生反应的离子方程式为S2－＋2Fe3＋＝S＋2Fe2＋ C．过程中，体现出氧化性：O2＞Fe3＋＞S D．反应前后n(Fe3＋)不变，当有1 mol硫生成时，消耗0.5 mol O2 硫化氢 1．结构与物理性质 结构 S原子杂化：______ 空间构型：______形 物理性质 无色有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，有毒 2．化学性质与制备 强还原性 2H2S＋O2(少量)2S＋2H2O 2H2S＋O2(过量)___________________ H2S＋Br2＝____________ H2S＋H2O2＝____________ H2S＋2Fe3＋＝______________________ 弱酸性 H2S＋OH－(少量)＝____________ H2S＋2OH－(少量)＝____________ 不稳定性 H2S___________ 与盐反应 H2S＋CuSO4＝___________________ 实验室制备 Fe＋H2SO4＝___________________ 特别提醒 FeS、Zn、MnS溶于稀盐酸或稀硫酸 CuS、PbS不溶于稀盐酸或稀硫酸 （2023·扬州期初）实验室制取少量H2S并探究其性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备少量H2S B．用装置乙探究H2S的漂白性 C．用装置丙探究H2S的酸性 D．用装置丁吸收H2S 【问题解决3】 （2024·湛江一中开学考试）硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是 A．硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y B．X通入BaCl2溶液中，不会有白色沉淀生成 C．H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2 D．N可由其相应单质在加热条件下化合生成 含硫物质之间的相互转化 1．相同价态硫的化合物之间的转化关系 －2价硫的化合物之间的转化 ＋4价硫的化合物之间的转化 ①的离子方程式： ②的离子方程式 ③的化学方程式 ④的化学方程式 2．不同价态含硫物质的转化 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的： ①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。 如：H2S＋H2SO4(浓)＝S↓＋SO2＋2H2O，即H2S→S，H2SO4→SO2。 ②相邻价态的微粒不发生氧化还原反应。 如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ③含硫物质的连续氧化 硫元素 （2023·南通三模）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 1．（2022·无锡期中）硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．硫元素在自然界中均以化合物的形态相互转化 B．工业上通过SO2催化氧化等反应生产H2SO4 C．天然气中含有的H2S可通过石灰乳吸收的方法除去 D．在煤炭中掺入石灰可有效减少燃烧尾气中的SO2 2．下列实验装置或原理错误的是 A．制取SO2 B．验证漂白性 C．验证还原性 D．验证氧化性 3．（2023·连云港中学）H2S的燃烧热为586.16 kJ·mol－1。下列化学反应表示正确的是 A．在空气中煅烧FeS2的反应：FeS2＋2O2Fe＋2SO2 B．在弱碱性条件下，FeS与CrO反应：FeS＋CrO＋4H2O＝Fe(OH)3＋Cr(OH)3＋S＋2OH－ C．FeS与H2SO4反应的离子方程式：S2－＋2H＋＝H2S↑ D．H2S的燃烧：2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 172.32 kJ·mol－1 4．（2023·淮安高三检测）单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物，如Na2S(aq)＋(x－1)S＝Na2Sx(x一般为2～6)；多硫化物在酸性溶液中不稳定，易歧化；As2S3＋2Na2S2(aq)＝As2S5＋2Na2S。下列说法错误的是 A．As2S3(其中As显＋3价)是多硫化物 B．As2S5是氧化产物 C．Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2 D．久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊 5．（2022·江苏南通如皋期初）工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠粗品，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产硫化钠并进行纯化的流程如图所示。下列说法正确的是 ①高温下，Na2SO4·10H2O和煤粉反应所得CO和Na2S的物质的量之比为2∶1 ②“溶解”时需要适当升高温度 ③“操作Ⅰ”是趁热过滤 ④含少量Na2S的乙醇可通过分液的方法回收乙醇 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 6．（2023·江苏无锡一模）硫代硫酸钠（Na2S2O3）应用广泛，可用作定影液、含砷废水去除剂、定量分析还原剂等。 （1）Na2S2O3可用作定影液溶解未曝光的溴化银（AgBr），通过如图1所示转化可实现定影液再生，也可达到回收银的目的。 ①AgBr溶于Na2S2O3溶液反应的离子方程式为_______________________________________________。 ②Ag晶体的晶胞如图2所示为面心立方最密堆积，一个Ag原子距离最近的Ag原子个数为______。 （2）Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图3所示（图中“HS·”为自由基，“·”表示孤单电子）。 ①方框中X的化学式为___________________________。 ②在紫外线照射下，将Na2S2O3加入到不含H3AsO3的酸性废水中，发现不释放H2S，监测到反应过程中部分物质的浓度变化如图4所示，不释放H2S的原因可能是_______________________________________________________________。 （3）Na2S2O3可测定含Cr2O废水中Cr元素的含量。量取废水20．00 mL，硫酸酸化后加入过量KI溶液，发生反应：6I－＋Cr2O＋14H＋＝3I2＋2Cr3＋＋7H2O。加入少量淀粉作为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O＝2I－＋S4O。平行滴定3次，平均消耗标准Na2S2O3溶液24.00 mL。 ①滴定终点的现象为________________________________________。 ②废水中Cr元素的含量为___mg·L－1（写出计算过程）。 7．（2023·常州前黄高级中学二模）化学还原法是处理含Cr2O的工业废水常用的方法，主要分为“还原”和“沉淀”两步： Cr2OCr3＋Cr（OH）3 已知：①Na2S2O5＋H2O===2NaHSO3 ②“COD”是指化学需氧量，反映了水样中较强还原性物质含量的多少。水中还原性物质越少，则COD越低，表明水质污染程度越小。 （1）取含Cr2O的工业废水，分别在不同pH条件下，向每个水样中分别加一定量的FeSO4、NaHSO3，搅拌，充分反应，然后滴加Ca(OH)2悬浊液，静置沉淀，测定＋6价Cr的去除率，实验结果如图1所示。 ①在酸性条件下，请写出NaHSO3与Cr2O反应的离子方程式： _________________________________。 ②分析比较亚铁盐和亚硫酸盐去除＋6价Cr的效果。 Ⅰ．亚铁盐在中性和碱性条件下，对＋6价Cr的去除效果优于酸性条件下的去除效果，亚硫酸盐则相反； Ⅱ．_______________________________________________________________。 （2）用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）处理废水后，可能会使废水中的COD增大。在焦亚硫酸钠与废水中铬元素不同质量比的情况下，加H2SO4与未加H2SO4处理含铬废水后其COD对比变化如图2所示。 ①未加H2SO4时，随着Na2S2O5质量增大，废水COD增大的原因是_______________________________。 ②在焦亚硫酸钠与废水质量比相同的情况下，加H2SO4时，与未加H2SO4相比，废水COD均有所下降，原因可能是____________________________________________________________________。 （3）三价铬[Cr（Ⅲ）]在水溶液中的存在形态随pH的变化如图3所示，为尽可能除去铬元素实现达标排放，沉淀过程中pH要控制在__________________；若pH过高，溶液中残留铬量增大，其原因为____________________________________。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第7讲 硫及其化合物的相互转化 2025届高三化学第一轮复习 第7讲 硫及其化合物的相互转化 你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。 复习目标 1．知道硫单质的物理性质，从氧化还原反应角度认识硫的化学性质。 2．从酸碱性角度，理解同价态不同物质间的相互转化关系。 3．从氧化还原反应角度角度，理解不同价态不同物质的相互转化关系。 教学重点难点 1．同价态不同物质间的相互转化关系。 2．不同价态不同物质间的相互转化关系。 教学方法 讨论、归纳 教学过程 符合ABCD转化关系的物质及流程 硫元素 S（或H2S）SO2SO3H2SO4 氮元素 N2（或NH3）NONO2HNO3 钠元素 NaNa2ONa2O2NaOH 碳元素 CCOCO2H2CO3 硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 常见金属硫化物 常见金属硫化物有Na2S、FeS、ZnS、MnS、CuS、PbS等，其中，Na2S易溶于水，其他五种硫化物难溶于水，FeS、ZnS、MnS易溶于稀盐酸或稀硫酸，CuS、PbS难溶于稀盐酸或稀硫酸。 请完成硫及其化合物的相互转化关系： 【问题解决1】 （2023·济宁泗水三中月考）下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是 ①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S A．②⑤⑧ B．①④⑥ C．③④⑦ D．④⑥⑦ 【答案】B 【解析】硫的氧化性不是很强，与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时，只能生成FeS、Cu2S，而不是Fe2S3、CuS，硫和氢气可以在加热的条件下直接生成硫化氢，氯气具有强氧化性，可将Fe直接氧化为FeCl3，据此解题。 综上所述，不能用相应元素的单质直接化合而成的是①CuS；④Fe2S3；⑥FeCl2，选B项。 单质硫 1．物理性质 难溶于水，易溶于CS2。 2．从化合价的角度认识硫单质的化学性质 或 性质 物质 方程式 氧化性 Fe Cu H2 还原性 O2 C C＋2SCS2 浓硫酸 浓硝酸 氧化性与还原性 热的NaOH溶液 （2023·绵阳南山实验学校月考）1891年Engel首次制得S6分子，1912年Beckmann获得S8分子。下列说法正确的是 A．S6和S8互为同位素 B．S与铜粉反应，所得产物为CuS C．S与过量的氧气反应可以得到SO3 D．可用热氢氧化钾溶液洗涤附着有S的试管 【答案】D 【解析】A项，具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，S6和S8都是单质，不是核素，错误；B项，硫单质具有弱氧化性，与金属反应，生成低价金属硫化物，与铜粉反应，所得产物为Cu2S，错误；C项，氧气是过量还是少量，S与氧气反应只能得到SO2，错误；D项，S会与热氢氧化钾溶液反应生成亚硫酸钾，硫化钾等，正确。 【问题解决2】 （2023·扬州中学期中）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示。下列说法错误的 A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋ B．过程②中，发生反应的离子方程式为S2－＋2Fe3＋＝S＋2Fe2＋ C．过程中，体现出氧化性：O2＞Fe3＋＞S D．反应前后n(Fe3＋)不变，当有1 mol硫生成时，消耗0.5 mol O2 【答案】B 【解析】A项，过程①中，是硫化氢和铜离子反应生成硫化铜和氢离子，则生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋，正确；B项，过程②中是铁离子和硫化铜反应生成硫单质，铜离子和亚铁离子，其发生反应的离子方程式为CuS＋2Fe3＋＝S↓＋2Fe2＋＋Cu2＋，错误；C项，过程中，氧气氧化亚铁离子变为铁离子，再根据CuS＋2Fe3＋＝S↓＋2Fe2＋＋Cu2＋，则氧化性顺序为O2＞Fe3＋＞S，正确；D项，反应实质为2H2S＋O2＝2H2O＋2S，则当反应前后n(Fe3＋)不变，当有1 mol硫生成时，根据方程式得到消耗0.5 mol O2，正确。 硫化氢 1．结构与物理性质 结构 S原子杂化：sp3 空间构型：V形 物理性质 无色有臭鸡蛋气味的气体，能溶于水，有毒 2．化学性质与制备 强还原性 O2 SO2 X2 Fe3＋ ClO－ H2O2 MnO4－ HNO3 浓硫酸 2H2S＋O2(少量)2S＋2H2O 2H2S＋O2(过量)___________________ H2S＋Br2＝____________ H2S＋H2O2＝____________ H2S＋2Fe3＋＝______________________ 弱酸性 H2S＋OH－(少量)＝____________ H2S＋2OH－(少量)＝____________ 不稳定性 H2S___________ 与盐反应 H2S＋CuSO4＝___________________ 实验室制备 Fe＋H2SO4＝___________________ 特别提醒 FeS、Zn、MnS溶于稀盐酸或稀硫酸 CuS、PbS不溶于稀盐酸或稀硫酸 （2023·扬州期初）实验室制取少量H2S并探究其性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备少量H2S B．用装置乙探究H2S的漂白性 C．用装置丙探究H2S的酸性 D．用装置丁吸收H2S 【答案】B 【解析】A项，FeS与稀盐酸反应生成FeCl2和H2S，正确；B项，H2S与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色，体现H2S的还原性，不是漂白性，错误；C项，紫色石蕊试液变红，说明H2S溶液显酸性，正确；D项，H2S是酸性气体，能被碱性试剂NaOH溶液吸收，正确。 【问题解决3】 （2024·湛江一中开学考试）硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是 A．硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y B．X通入BaCl2溶液中，不会有白色沉淀生成 C．H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2 D．N可由其相应单质在加热条件下化合生成 【答案】D 【解析】A项，硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2，不可能生成SO3，正确；B项，X是SO2，SO2与溶液中的水反应产生H2SO3，由于盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀，正确；C项，在溶液中H2S与SO2发生的反应为2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O，SO2中的＋4价硫得到电子被还原为S，SO2作氧化剂；H2S中的－2价硫失去电子被氧化产生S，H2S作还原剂，则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2，正确；D项，由图中元素的化合价及物质类别可知，M为CuSO4，CuSO4溶液与H2S反应生成的盐N为CuS，S单质的氧化性较弱，S与Cu在加热条件下化合只能生成Cu2S，不能生成CuS，错误。 含硫物质之间的相互转化 1．相同价态硫的化合物之间的转化关系 －2价硫的化合物之间的转化 ＋4价硫的化合物之间的转化 ①的离子方程式： ②的离子方程式 ③的化学方程式 ④的化学方程式 HSO＋H＋＝SO2↑＋H2O HSO＋OH－＝SO＋H2O 2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 2．不同价态含硫物质的转化 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的： ①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。 如：H2S＋H2SO4(浓)＝S↓＋SO2＋2H2O，即H2S→S，H2SO4→SO2。 ②相邻价态的微粒不发生氧化还原反应。 如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ③含硫物质的连续氧化 硫元素 （2023·南通三模）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 【答案】B 【解析】A项，FeS2和O2反应不能一步生成SO3，错误；C项，Na2CO3无氧化性，不能将S元素由＋4价氧化到＋6价，错误；D项，H2SO4与Fe反应生成FeSO4和H2，不能生成H2S，错误。 1．（2022·无锡期中）硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．硫元素在自然界中均以化合物的形态相互转化 B．工业上通过SO2催化氧化等反应生产H2SO4 C．天然气中含有的H2S可通过石灰乳吸收的方法除去 D．在煤炭中掺入石灰可有效减少燃烧尾气中的SO2 【答案】A 【解析】硫元素在自然界中并不全部是以化合物的形态相互转化，如火山口附近的单质S可与O2发生反应生成SO2，A项错误。 2．下列实验装置或原理错误的是 A．制取SO2 B．验证漂白性 C．验证还原性 D．验证氧化性 【答案】B 【解析】A项，铜与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可产生SO2，正确；B项，SO2使酸性高锰酸钾褪色体现了SO2的还原性，错误；C项，SO2还原Fe3＋得到亚铁离子，使溶液中的红色消失，体现了SO2的还原性，正确；D项，SO2与Na2S发生氧化还原反应，产生淡黄色沉淀S，体现了SO2的氧化性，正确。 3．（2023·连云港中学）H2S的燃烧热为586.16 kJ·mol－1。下列化学反应表示正确的是 A．在空气中煅烧FeS2的反应：FeS2＋2O2Fe＋2SO2 B．在弱碱性条件下，FeS与CrO反应：FeS＋CrO＋4H2O＝Fe(OH)3＋Cr(OH)3＋S＋2OH－ C．FeS与H2SO4反应的离子方程式：S2－＋2H＋＝H2S↑ D．H2S的燃烧：2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 172.32 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】A项，配平错误，正确的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，错误；C项，FeS难溶于水，不能拆分为离子形式，错误；D项，燃烧热的热化学方程式中，水应该呈液态，错误。 4．（2023·淮安高三检测）单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物，如Na2S(aq)＋(x－1)S＝Na2Sx(x一般为2～6)；多硫化物在酸性溶液中不稳定，易歧化；As2S3＋2Na2S2(aq)＝As2S5＋2Na2S。下列说法错误的是 A．As2S3(其中As显＋3价)是多硫化物 B．As2S5是氧化产物 C．Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2 D．久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊 【答案】A 【解析】A项，由题干信息知，多硫离子S中S元素化合价为－价＞－2价，而As2S3中S元素为－2价，是正常硫化物，错误；B项，As2S3发生氧化反应生成氧化产物As2S5，正确；C项，Na2S2中阴、阳离子分别为S、Na＋，个数比为1∶2，正确；D项，久置Na2S溶液被空气中氧气氧化后生成单质硫，S与Na2S溶液进一步反应生成多硫化物，多硫化物在酸性条件下易歧化，可能生成单质硫，溶液变浑浊，正确。 5．（2022·江苏南通如皋期初）工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠粗品，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产硫化钠并进行纯化的流程如图所示。下列说法正确的是 ①高温下，Na2SO4·10H2O和煤粉反应所得CO和Na2S的物质的量之比为2∶1 ②“溶解”时需要适当升高温度 ③“操作Ⅰ”是趁热过滤 ④含少量Na2S的乙醇可通过分液的方法回收乙醇 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【解析】高温下，Na2SO4·10H2O和C发生氧化还原反应，还原产物是Na2S，氧化产物是CO，由得失电子守恒知，反应所得CO和Na2S的物质的量之比为4∶1，①错误；回收含少量Na2S的乙醇，应该使用蒸馏操作，④错误；②③正确，故选B项。 6．（2023·江苏无锡一模）硫代硫酸钠（Na2S2O3）应用广泛，可用作定影液、含砷废水去除剂、定量分析还原剂等。 （1）Na2S2O3可用作定影液溶解未曝光的溴化银（AgBr），通过如图1所示转化可实现定影液再生，也可达到回收银的目的。 ①AgBr溶于Na2S2O3溶液反应的离子方程式为_______________________________________________。 ②Ag晶体的晶胞如图2所示为面心立方最密堆积，一个Ag原子距离最近的Ag原子个数为______。 （2）Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图3所示（图中“HS·”为自由基，“·”表示孤单电子）。 ①方框中X的化学式为___________________________。 ②在紫外线照射下，将Na2S2O3加入到不含H3AsO3的酸性废水中，发现不释放H2S，监测到反应过程中部分物质的浓度变化如图4所示，不释放H2S的原因可能是________________________________。 （3）Na2S2O3可测定含Cr2O废水中Cr元素的含量。量取废水20．00 mL，硫酸酸化后加入过量KI溶液，发生反应：6I－＋Cr2O＋14H＋＝3I2＋2Cr3＋＋7H2O。加入少量淀粉作为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O＝2I－＋S4O。平行滴定3次，平均消耗标准Na2S2O3溶液24.00 mL。 ①滴定终点的现象为________________________________________。 ②废水中Cr元素的含量为___mg·L－1（写出计算过程）。 【答案】（1）①AgBr＋2S2O＝[Ag（S2O3）2]3－＋Br－ ②12 （2）①H2S2 ②S2O与H＋在紫外线照射条件下生成的H2S和SO，2H2S＋SO＋2H＋＝3S↓＋3H2O （3）①溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不复原 ②2.08×103 【解析】（1）①根据题中信息可推出AgBr与Na2S2O3溶液反应生成Na3[Ag（S2O3）2]，同时生成NaBr，反应的离子方程式为AgBr＋2S2O＝[Ag（S2O3）2]3－＋Br－；②银晶胞中距离最近的银原子有同一层上4个角，下方4个面中心，和上方4个面中心，总共有12个；（2）①S2O经过“途径Ⅰ”的除砷过程可描述为S2O与H＋在紫外线照射条件下可以生成HS·，两个HS·可以结合生成H2S2，H2S2分解得到S8和 H2S，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3；②S2O与H＋在紫外线照射条件下生成的H2S可与SO，在紫外线照射条件下生成的 SO与H2S发生反应，转化为S；（3）量取废水20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI溶液，发生反应：6I－＋Cr2O＋14H＋＝3I2＋2Cr3＋＋7H2O。加入少量淀粉作为指示剂，用0．100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O＝2I－＋S4O，碘遇淀粉试液变蓝色，所以滴定终点时碘完全被还原，则滴定终点为溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不复原；根据反应可得关系式：Cr2O～3I2～6Na2S2O3，n(Cr2O)∶n(Na2S2O3)＝1∶6，所以n(Cr2O)＝n(Na2S2O3)＝×0.100 0 mol/L×24.00×10－3 L＝4.0×10－4 mol，故废水中Cr元素的含量为 ＝2.08×103 mg·L－1。 7．（2023·常州前黄高级中学二模）化学还原法是处理含Cr2O的工业废水常用的方法，主要分为“还原”和“沉淀”两步： Cr2OCr3＋Cr（OH）3 已知：①Na2S2O5＋H2O===2NaHSO3 ②“COD”是指化学需氧量，反映了水样中较强还原性物质含量的多少。水中还原性物质越少，则COD越低，表明水质污染程度越小。 （1）取含Cr2O的工业废水，分别在不同pH条件下，向每个水样中分别加一定量的FeSO4、NaHSO3，搅拌，充分反应，然后滴加Ca(OH)2悬浊液，静置沉淀，测定＋6价Cr的去除率，实验结果如图1所示。 ①在酸性条件下，请写出NaHSO3与Cr2O反应的离子方程式： _________________________________。 ②分析比较亚铁盐和亚硫酸盐去除＋6价Cr的效果。 Ⅰ．亚铁盐在中性和碱性条件下，对＋6价Cr的去除效果优于酸性条件下的去除效果，亚硫酸盐则相反； Ⅱ．_______________________________________________________________。 （2）用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）处理废水后，可能会使废水中的COD增大。在焦亚硫酸钠与废水中铬元素不同质量比的情况下，加H2SO4与未加H2SO4处理含铬废水后其COD对比变化如图2所示。 ①未加H2SO4时，随着Na2S2O5质量增大，废水COD增大的原因是_______________________________。 ②在焦亚硫酸钠与废水质量比相同的情况下，加H2SO4时，与未加H2SO4相比，废水COD均有所下降，原因可能是____________________________________________________________________。 （3）三价铬[Cr（Ⅲ）]在水溶液中的存在形态随pH的变化如图3所示，为尽可能除去铬元素实现达标排放，沉淀过程中pH要控制在__________________；若pH过高，溶液中残留铬量增大，其原因为____________________________________。 【答案】（1）①3HSO＋Cr2O＋5H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O ②中性和碱性条件下，亚铁盐对＋6价Cr的去除效果明显优于亚硫酸盐的去除效果，在酸性条件下则相反 （2）①Na2S2O5质量增大，反应后废水中剩余的HSO（或S2O）的量就越多，HSO（或S2O）具有较强的还原性，所以废水的COD增大 ②废水酸性增强，促进HSO（或S2O）与Cr2O充分反应，还原性的HSO（或S2O）转化更完全，含量减少（或废水酸性增强，HSO转化为SO2气体逸出） （3）7～11 Cr(OH)3转化为可溶性的Cr（OH） 【解析】（1）①Cr2O具有较强氧化性，酸性环境下可将HSO氧化成SO，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为3HSO＋Cr2O＋5H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O；②Ⅱ．据图可知中性和碱性条件下，亚铁盐对＋6价Cr的去除效果明显优于亚硫酸盐的去除效果，在酸性条件下则相反；（2）①未加H2SO4时，Na2S2O5质量增大，反应后废水中剩余的HSO（或S2O）的量就越多，HSO（或S2O）具有较强的还原性，消耗的氧气增多，所以废水的COD增大；②加H2SO4后，废水酸性增强，促进HSO（或S2O）与Cr2O充分反应，还原性的HSO（或S2O）转化更完全，含量减少，（或废水酸性增强，HSO转化为SO2气体逸出），所以废水COD均有所下降；（3）据图可知pH为7～11时，以Cr(OH)3沉淀形式存在的Cr元素含量最高；pH过高Cr（OH）3转化为可溶性的Cr(OH)，溶液中残留铬量增大。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$