第4章 第1节 硫及其化合物-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习讲义（人教版）

第一节　硫及其化合物 1．能从不同层次认识硫及其化合物的性质及其转化；能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2．结合物质的制备、化学实验等，培养科学探究的方法步骤，进行科学解释、发现、创造和应用。 一、硫和二氧化硫 1．硫单质 (1)硫元素的存在形态 (2)物理性质 俗名 颜色、状态 溶解性 硫黄 黄色晶体 难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 (3)化学性质 从硫元素的化合价角度认识硫单质的氧化性和还原性： ③与强氧化剂反应(如浓硫酸)：S＋2H2SO4(浓)，表现还原性。 2．二氧化硫 (1)物理性质 颜色、状态 气味 毒性 溶解性 无色气体 有刺激性气味 有毒 1体积水溶解约40体积SO2(通常情况) (2)实验室制法 ①固体Na2SO3与较浓硫酸反应 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O； ②铜与浓硫酸混合加热 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 (3)化学性质 (4)SO2对大气的污染与防治 来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼 危害 污染大气，危害人体健康，形成酸雨(pH<5.6)。形成酸雨的过程： 防治 开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气 SO2的漂白是可逆的，加热或久置后恢复原来颜色。 3．三氧化硫 (1)物理性质 熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液态，在标准状况下为固态。 (2)化学性质 SO3属于酸性氧化物，主要反应如下： 反应 化学方程式 与水的反应 SO3＋H2O===H2SO4 (放出大量的热) 与氧化钙的反应 SO3＋CaO===CaSO4 与NaOH溶液的反应 SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O 二、硫酸与硫酸根离子的检验 1．硫酸的物理性质 硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。浓硫酸与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓硫酸的特性 钝化是化学变化。 3．硫酸的工业制备 (1)工艺流程 (2)反应原理 ①燃烧黄铁矿(FeS2)制备SO2： 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 或燃烧硫制备SO2：S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 ③SO3被吸收生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 ．的检验 (1)检验的操作： 待测液取清液有无白色沉淀产生―→判断有无。 (2)先加稀盐酸的目的是排除、、Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。可能发生反应的离子方程式： ＋2H＋===CO2↑＋H2O、 ＋2H＋===SO2↑＋H2O、 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、 Ba2+＋===BaSO4↓。 三、不同价态含硫物质的转化 1．理顺硫元素的化合价与氧化性、还原性的关系 2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。例如： 分别写出反应②、③、④的离子方程式： ②H2SO3＋＋2H2O； ③＋2H＋===H2O＋SO2↑； ④SO2＋。 (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： 例如： 写出①③⑤⑥的化学方程式： ①2H2S＋O22S＋2H2O； ③2SO2＋O22SO3； ⑤SO2＋2H2S===3S＋2H2O； ⑥2H2S＋3O22SO2＋2H2O。 (1)使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2。(　×　) (2)SO2、CO2通入CaCl2溶液均有白色沉淀生成。(　×　) (3)SO2通入漂白粉溶液中可以生成CaSO3沉淀。(　×　) (4)浓盐酸、浓硫酸两溶液敞口放置一段时间，浓度都会下降的原因相同。 (　×　) (5)浓硫酸与Cu、C的反应中，都体现了H2SO4的酸性和强氧化性。 (　×　) (6)浓硫酸使蓝矾变白、使纸张变黑均体现了浓硫酸的脱水性。(　×　) (7)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有。(　×　) SO2的制备及性质探究的一般装置设计流程 　基于“价—类”二维图理解硫及其化合物的性质 考向1| 硫及其氧化物的性质及实验探究 1．硫元素在自然界中的循环示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．硫在自然界中只有游离态 B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫 C．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 A　解析：硫在自然界中有游离态和化合态两种存在形态。 2．某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液 B．点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性 C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性 D．实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液中出现淡黄色沉淀 D　解析：依据实验的装置可知，b中产生SO2，c是尾气吸收装置，所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液，故A正确；点燃酒精灯加热，可证明使品红溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，符合SO2的性质，故B正确；依据装置可知，此设计可证明SO2水溶液的酸性(pH试纸变红)，SO2的氧化性(与Na2S反应生成S)、还原性(使高锰酸钾溶液褪色)、漂白性(使品红溶液褪色)，故C正确；实验时，湿润的pH试纸变红而不褪色，故D错误。 检验SO2和CO2同时存在的流程 流程 设计 检验 除去 检验SO2 检验 SO2　 ⇒　SO2　⇒ 是否除尽 ⇒ CO2 选用 试剂 品红 溶液 酸性 KMnO4 溶液 品红 溶液 澄清的 石灰水 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SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。 考向2| 浓硫酸的性质及应用 3．(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 C　解析：浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；浓硫酸脱水过程中释放大量的热，此时发生反应：C＋2H2SO4(浓)＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确。 4．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图所示。下列分析正确的是(　　) A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－ B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2 C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl D．③中浓硫酸被还原成SO2 A　解析：A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②中白雾是HCl，说明浓硫酸能将Br－氧化成Br2，而不能将Cl－氧化成Cl2；B项，反应③生成SO2气体，非氧化还原反应，而且Na2SO3与NaBr不是同一类型；C项，白雾说明HCl易挥发；D项，反应③生成的是SO2气体，该反应无元素化合价的变化，属于非氧化还原反应。 5．硫酸能在金星的上层大气中找到。硫酸在金星大气中较高较冷的地面为液体，厚厚的、离星球表面约45～70千米的硫酸云层覆盖整个星球表面，大气不断地释放出酸雨。下列说法正确的是(　　) A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性 C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化 D．把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为 22.4 L C　解析：氨为碱性气体，能够与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故A错误；浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸中＋6价硫元素的化合价都降低，所以浓硫酸只表现氧化性，故B错误；浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁、铝发生钝化生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，故C正确；在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时不再和铜反应，所以把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下小于22.4 L，故D错误。 浓硫酸性质的易错分析 (1)常温下浓硫酸使Fe、Al钝化并非不能反应。加热可继续反应。 (2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。 (3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如，1 mol Cu与含 2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 mol。 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。 考向3| 硫及其化合物的转化与应用 6．海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2+、Ca2+、Cl－、Br－、、、等离子，火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．海水pH约为8的原因主要是天然海水含、 B．吸收塔中发生的反应有SO2＋H2O⥫⥬H2SO3 C．氧化主要是氧气将、、H2SO3氧化为 D．经稀释“排放”出的废水中浓度与海水相同 D　解析：海水中、发生水解反应：＋OH－、＋H2O⥫⥬H2CO3＋OH－，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故A正确；由流程分析可知，吸收塔中发生的反应有SO2＋H2O⥫⥬H2SO3，故B正确；天然海水吸收了含硫烟气后，要用氧气进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，所以能将H2SO3、、等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3＋O2===2H2SO4，故C正确；海水中吸收了SO2，故经稀释排出的废水中浓度与海水不同，故D错误。 7．(2023·浙江6月选考)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知：。 请回答下列问题： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加 CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式：_____________________________________ ____________________________________________________________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是________(填标号)。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径 Ⅱ 产生的SO3也可用浓硫酸吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是 ____________________________________________________________。 (3)设计实验验证化合物A中含有硫元素：_________________________；写出实验过程中涉及的反应方程式：____________________________ ___________________________________________________________。 解析：含硫矿物燃烧生成SO2，SO2和O2、碳酸钙反应生成硫酸钙和二氧化碳，SO2被氧气氧化为SO3，SO3和等物质的量的CH3OH发生已知反应生成A：。(1)SO2、空气中的氧气和碳酸钙在高温条件下反应生成硫酸钙和二氧化碳，反应的化学方程式为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2。(2)①硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；化合物A含有基团，类似酯基—COO—结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓硫酸吸收用于生产发烟硫酸，D正确。②一定压强下，化合物A分子只有1个—OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个—OH形成氢键，故A的沸点低于硫酸。(3)由分析可知，A为，A在碱性条件下水解可以生成硫酸盐、CH3OH，硫酸根离子能和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计：取化合物A加入足量氢氧化钠溶液，加热，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有硫元素；涉及的反应为＋2NaOHCH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl。 答案：(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 (2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取化合物A加入足量氢氧化钠溶液，加热，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有硫元素　＋2NaOHCH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 硫及其化合物的相互转化关系 (1)连续氧化 H2SSO2SO3H2SO4 SSO2SO3H2SO4 (2)同价态硫元素之间的转化 课时质量评价(十二) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．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：SO3 B．火山喷发：SO2 C．尾气吸收：Na2SO4 D．酸雨侵蚀：H2SO4H2S B　解析：FeS2只能转化为SO2，SO2与O2在催化剂、高温条件下转化为SO3，A项不能直接转化；H2S经燃烧转化为SO2，B项可实现转化；Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，C项不能直接转化；H2SO4与Fe反应生成FeSO4和H2，D项不能直接转化。 2．硫及其化合物在工业生产中多有涉及。下列有关说法正确的是(　　) A．S在过量的O2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 D　解析：S燃烧只能得到SO2，A项错误；HCl的酸性大于H2SO3的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水 CuSO4为白色，C项错误；H2S与SO2反应生成S和H2O，D项正确。 3．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－＋ C．氧化物转化为盐：SO3＋＋H2O D．盐转化为另一种盐：＋3H2O＋O2↑ C　解析：A项，H2S为弱酸，离子方程式应为H2S＋OH－===HS－＋H2O，故错误；B项，元素不守恒，正确的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋，故错误；C项，SO3与强碱反应可生成硫酸盐和水，离子方程式正确；D项，亚硫酸盐可被过氧化氢氧化为硫酸盐，离子方程式为＋H2O，故错误。 4．(2024·泰安模拟)制备并检验SO2性质的装置如图所示。下列分析正确的是(　　) A．此实验中浓硫酸只表现出强氧化性 B．湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪色 C．若将蘸有品红溶液的滤纸换成蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸，现象、原理都相同 D．棉花可用NaOH溶液浸泡，吸收尾气，减少环境污染 D　解析：此实验中浓硫酸参与反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，该反应中H2SO4只表现出强酸性，未表现氧化性，A错误；SO2溶于水生成H2SO3，故能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能漂白指示剂，故石蕊试纸不褪色，B错误；若将蘸有品红溶液的滤纸换成蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸，现象均为滤纸褪色，但原理不相同，前者是SO2与品红化合为无色不稳定的物质，后者为氧化还原反应，C错误；SO2为有毒、有害的酸性氧化物，能与NaOH反应，故棉花可用NaOH溶液浸泡，吸收尾气，减少环境污染，D正确。 5．CaF2与浓硫酸反应可制得HF。SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2，该气体常用作自来水消毒剂。下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．铜单质化学性质不活泼，可用于制作储存F2的容器 B．ClO2呈黄绿色，可用于自来水消毒 C．SO2具有还原性，可用于与KClO3反应制ClO2 D．浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF2反应制HF C　解析：铜单质化学性质不活泼，但由于F2氧化性强，可以与铜反应产生CuF2，因此铜不可用于制作储存F2的容器，A错误；ClO2呈黄绿色，具有强的氧化性，能够使水中细菌、病毒蛋白质发生变性，因而可用于自来水消毒，与其是否是黄绿色无关，因此不具有对应关系，B错误；SO2具有还原性，KClO3具有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应，SO2可以将KClO3还原为ClO2，因此可用于与KClO3反应制ClO2，C正确；浓硫酸具有强酸性，可以与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF，因此可以用于制HF，属于高沸点酸制备低沸点酸，这与浓硫酸是否具有强氧化性无关，D错误。 6．探究硫及其化合物的性质。下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　) 选项 实验方案 现象 结论 A 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2 无明显现象 弱酸不能制强酸 B 向Na2SO3固体中加入较浓硫酸 产生无色有刺激性气味的气体 体现浓硫酸的强氧化性 C 将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 该固体中一定含有或 D 盛有等体积、等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积、等浓度的稀硫酸 热水浴中产生乳白色浑浊更快 其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越大 D　解析：Ba(NO3)2是硝酸盐，硝酸盐溶液在酸性溶液中具有氧化性，SO2气体具有还原性，根据氧化还原反应中“强制弱”原理，向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2，生成BaSO4沉淀、NO气体等，即Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4，故A错误；用浓硫酸与Na2SO3反应制取SO2，为复分解反应，反应过程中浓硫酸中硫元素的化合价不变，体现浓硫酸的酸性，故B错误；将某固体溶于水后，向溶液中滴加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能是BaSO4或AgCl，所以溶液中可能存在、或Ag＋，故C错误；盛有等体积、等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积、等浓度的稀硫酸，热水浴中产生乳白色浑浊更快，说明其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越大，故D正确。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．某工厂的一个生产工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该工艺流程用来制备H2SO4 B．气体M是O2 C．气体M与FeSO4溶液发生的反应属于化合反应 D．SO2与Fe2(SO4)3溶液反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1 C　解析：该工艺流程中发生的反应有Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2=== 2FeSO4＋2H2SO4、4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，则总反应为2H2O＋O2＋2SO2===2H2SO4，所以该工艺流程用来制备H2SO4，故A正确；结合图示分析，FeSO4、H2SO4、M为反应物为生成物，氧化还原反应中元素的化合价有升必有降，可知气体M是O2，故B正确；O2与FeSO4溶液发生的反应为4FeSO4＋O2＋2H2SO4=== 2Fe2(SO4)3＋2H2O，该反应不属于化合反应，故C错误；由化学方程式Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2===2FeSO4＋2H2SO4可知，铁元素化合价由＋3价降低到＋2价，氧化剂是Fe2(SO4)3，硫元素化合价由＋4价升高到＋6价，还原剂是SO2，结合元素化合价的变化分析可知，反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，故D正确。 8．实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理，装置如图所示，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是(　　) A．滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2 B．Y中产生的白色沉淀是BaSO4和BaSO3 C．在X装置中浓硫酸体现氧化性 D．若将Fe(NO3)3换成氨水，Y中也能产生白色沉淀 BC　解析：通入一段时间N2，目的是赶走装置中的空气，防止Na2SO3和生成的SO2气体被氧化，故A正确；SO2气体溶于水，溶液显酸性，在酸性溶液中其能被、Fe3+氧化成，则Y中产生的白色沉淀只能是BaSO4，故B错误；在X装置中发生的反应是H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，此反应不是氧化还原反应，不能体现浓硫酸的氧化性，故C错误；若将Fe(NO3)3换成氨水，通入SO2后，SO2和H2O反应生成的H2SO3会和氨水继续反应生成(NH4)2SO3，生成的(NH4)2SO3和BaCl2反应生成BaSO3沉淀，故D正确。 9．将铁棒插入95%的浓硫酸中(如图所示)，探究铁与浓硫酸的反应。观察到立即产生大量的细腻气泡聚集在液体表面，犹如白色泡沫，由快变慢直至停止，酸液中出现白色不溶物，静置后分层。下列说法错误的是(　　) A．产生的气体只有SO2 B．取上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液，有白色固体X析出，推测固体X可能是FeSO4 C．反应过程中FeSO4的生成也可能使反应由快变慢 D．取反应后铁棒直接放入盛有KSCN溶液的烧杯中，可检验反应时是否有Fe3+生成 AD　解析：铁和浓硫酸发生氧化还原反应：2Fe＋6H2SO4(浓)=== Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O，铁与稀硫酸会发生置换反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所用浓硫酸的质量分数为95%，两个反应都可能发生，所以产生的气体可能为SO2和少量的H2，故A错误；上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液，有白色固体X析出，说明此时溶液中原有溶质已经过饱和，则固体X可能是FeSO4，故B正确；铁和浓硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁和单质铁反应生成FeSO4：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，反应生成的FeSO4浓度过大，已经过饱和，会阻碍反应继续进行，使反应由快变慢，故C正确；反应后的铁棒上沾有浓硫酸，直接放入KSCN溶液的烧杯中，会发生铁和稀硫酸的置换反应，同时铁和硫酸铁会发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，所以用此方法不能检验反应时是否有Fe3+生成，故D错误。 三、非选择题 10．酸雨是全球三大环境危害之一，根据其所带的酸性物质不同，酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 (1)酸雨的标准是降水的pH小于________。 (2)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示)：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含SO2废气的方法，具体流程如下所示： ①写出装置C中反应的离子方程式：____________________________ ___________________________________________________________。 ②该流程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。 (4)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下所示方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成的转化率。 ①该小组采用下图所示装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是________(填标号)。(忽略CO2溶于水的体积) a．碘的淀粉溶液 b．酸性高锰酸钾溶液 c．氢氧化钠溶液 d．氯化钡溶液 ②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成的转化率。已知气体流速，还需测定的数据有____________、__________________。 解析：(1)酸雨的标准是降水的pH小于5.6。(2)硫酸型酸雨的形成过程为SO2与雨水反应生成亚硫酸，使雨水的pH小于5.6，亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸，使雨水pH减小，相关的化学方程式为SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。(3)由图可知，电解饱和食盐水所得的氢氧化钠溶液在装置A中与SO2反应生成亚硫酸氢钠，反应生成的氯气与氢气在装置B中反应生成氯化氢，氯化氢与亚硫酸氢钠溶液在装置C中反应生成可回收利用的SO2。①由分析可知，装置C中发生的反应为亚硫酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、SO2和水，反应的离子方程式为＋H＋===SO2↑＋H2O；②由分析可知，该流程中可以循环利用的物质是装置C中反应生成的氯化钠。(4)①求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用气体流速管可以测出混合气总体积，利用量气装置可以测出SO2被吸收后剩余气体的体积，即可求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能吸收SO2且不与其他气体反应，a、b符合题意。②求解SO2的转化率，应求出SO2的总量和生成的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量，即可求出SO2的总量。混合气的流速已知，只需知道通入时间即可求混合气体的总量，要求出生成的量，只需求出生成沉淀的量即可。 答案：(1)5.6 (2)SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4 ＋H＋===SO2↑＋H2O　②NaCl (4)①ab　②实验时间　加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 11．某化学小组在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，并对产物进行了系列实验，流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物 B．硫元素参加了2个氧化还原反应 C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应 D.若向固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素 C　解析：铁粉与硫粉反应生成FeS，硫粉与O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S与浓硫酸反应生成S、SO2和H2O。由以上分析可知，气体D中SO2是还原产物，A错误；由以上分析可知，铁粉与硫粉反应生成FeS，硫粉与O2反应生成SO2，H2S与浓硫酸反应生成S、SO2和H2O，反应中硫元素的化合价都发生改变，故硫元素至少参加了3个氧化还原反应，B错误；沉淀F是S，S与NaOH在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C正确；固体B为FeS，FeS与浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素，D错误。 12．硫酸盐(含、气溶胶是PM2.5的成分之一，近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意图如下所示。下列说法错误的是(　　) A．第Ⅰ阶段的离子方程式为 B．该过程中NO2为催化剂 在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去的电子数目为NA D．氧化性：NO2＞HNO2 B　解析：根据图中给出的原子信息，可以推出第Ⅰ阶段发生的反应为，选项A正确；第Ⅱ、Ⅲ阶段发生的反应为，该过程中，NO2为反应物，选项B错误；第Ⅱ、Ⅲ阶段中失去1 mol(NA个)电子变为，选项C正确；该过程中，NO2作氧化剂，HNO2为还原产物，则氧化性：NO2＞HNO2，选项D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时质量评价(十二) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．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：SO3 B．火山喷发：SO2 C．尾气吸收：Na2SO4 D．酸雨侵蚀：H2SO4H2S B　解析：FeS2只能转化为SO2，SO2与O2在催化剂、高温条件下转化为SO3，A项不能直接转化；H2S经燃烧转化为SO2，B项可实现转化；Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，C项不能直接转化；H2SO4与Fe反应生成FeSO4和H2，D项不能直接转化。 2．硫及其化合物在工业生产中多有涉及。下列有关说法正确的是(　　) A．S在过量的O2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 D　解析：S燃烧只能得到SO2，A项错误；HCl的酸性大于H2SO3的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水 CuSO4为白色，C项错误；H2S与SO2反应生成S和H2O，D项正确。 3．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－＋ C．氧化物转化为盐：SO3＋＋H2O D．盐转化为另一种盐：＋3H2O＋O2↑ C　解析：A项，H2S为弱酸，离子方程式应为H2S＋OH－===HS－＋H2O，故错误；B项，元素不守恒，正确的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋，故错误；C项，SO3与强碱反应可生成硫酸盐和水，离子方程式正确；D项，亚硫酸盐可被过氧化氢氧化为硫酸盐，离子方程式为＋H2O，故错误。 4．(2024·泰安模拟)制备并检验SO2性质的装置如图所示。下列分析正确的是(　　) A．此实验中浓硫酸只表现出强氧化性 B．湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后褪色 C．若将蘸有品红溶液的滤纸换成蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸，现象、原理都相同 D．棉花可用NaOH溶液浸泡，吸收尾气，减少环境污染 D　解析：此实验中浓硫酸参与反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，该反应中H2SO4只表现出强酸性，未表现氧化性，A错误；SO2溶于水生成H2SO3，故能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能漂白指示剂，故石蕊试纸不褪色，B错误；若将蘸有品红溶液的滤纸换成蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸，现象均为滤纸褪色，但原理不相同，前者是SO2与品红化合为无色不稳定的物质，后者为氧化还原反应，C错误；SO2为有毒、有害的酸性氧化物，能与NaOH反应，故棉花可用NaOH溶液浸泡，吸收尾气，减少环境污染，D正确。 5．CaF2与浓硫酸反应可制得HF。SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2，该气体常用作自来水消毒剂。下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．铜单质化学性质不活泼，可用于制作储存F2的容器 B．ClO2呈黄绿色，可用于自来水消毒 C．SO2具有还原性，可用于与KClO3反应制ClO2 D．浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF2反应制HF C　解析：铜单质化学性质不活泼，但由于F2氧化性强，可以与铜反应产生CuF2，因此铜不可用于制作储存F2的容器，A错误；ClO2呈黄绿色，具有强的氧化性，能够使水中细菌、病毒蛋白质发生变性，因而可用于自来水消毒，与其是否是黄绿色无关，因此不具有对应关系，B错误；SO2具有还原性，KClO3具有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应，SO2可以将KClO3还原为ClO2，因此可用于与KClO3反应制ClO2，C正确；浓硫酸具有强酸性，可以与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF，因此可以用于制HF，属于高沸点酸制备低沸点酸，这与浓硫酸是否具有强氧化性无关，D错误。 6．探究硫及其化合物的性质。下列实验方案、现象和结论都正确的是(　　) 选项 实验方案 现象 结论 A 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2 无明显现象 弱酸不能制强酸 B 向Na2SO3固体中加入较浓硫酸 产生无色有刺激性气味的气体 体现浓硫酸的强氧化性 C 将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 该固体中一定含有或 D 盛有等体积、等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积、等浓度的稀硫酸 热水浴中产生乳白色浑浊更快 其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越大 D　解析：Ba(NO3)2是硝酸盐，硝酸盐溶液在酸性溶液中具有氧化性，SO2气体具有还原性，根据氧化还原反应中“强制弱”原理，向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2，生成BaSO4沉淀、NO气体等，即Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4，故A错误；用浓硫酸与Na2SO3反应制取SO2，为复分解反应，反应过程中浓硫酸中硫元素的化合价不变，体现浓硫酸的酸性，故B错误；将某固体溶于水后，向溶液中滴加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能是BaSO4或AgCl，所以溶液中可能存在、或Ag＋，故C错误；盛有等体积、等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积、等浓度的稀硫酸，热水浴中产生乳白色浑浊更快，说明其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越大，故D正确。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．某工厂的一个生产工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该工艺流程用来制备H2SO4 B．气体M是O2 C．气体M与FeSO4溶液发生的反应属于化合反应 D．SO2与Fe2(SO4)3溶液反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1 C　解析：该工艺流程中发生的反应有Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2=== 2FeSO4＋2H2SO4、4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，则总反应为2H2O＋O2＋2SO2===2H2SO4，所以该工艺流程用来制备H2SO4，故A正确；结合图示分析，FeSO4、H2SO4、M为反应物为生成物，氧化还原反应中元素的化合价有升必有降，可知气体M是O2，故B正确；O2与FeSO4溶液发生的反应为4FeSO4＋O2＋2H2SO4=== 2Fe2(SO4)3＋2H2O，该反应不属于化合反应，故C错误；由化学方程式Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2===2FeSO4＋2H2SO4可知，铁元素化合价由＋3价降低到＋2价，氧化剂是Fe2(SO4)3，硫元素化合价由＋4价升高到＋6价，还原剂是SO2，结合元素化合价的变化分析可知，反应时，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，故D正确。 8．实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理，装置如图所示，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是(　　) A．滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2 B．Y中产生的白色沉淀是BaSO4和BaSO3 C．在X装置中浓硫酸体现氧化性 D．若将Fe(NO3)3换成氨水，Y中也能产生白色沉淀 BC　解析：通入一段时间N2，目的是赶走装置中的空气，防止Na2SO3和生成的SO2气体被氧化，故A正确；SO2气体溶于水，溶液显酸性，在酸性溶液中其能被、Fe3+氧化成，则Y中产生的白色沉淀只能是BaSO4，故B错误；在X装置中发生的反应是H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，此反应不是氧化还原反应，不能体现浓硫酸的氧化性，故C错误；若将Fe(NO3)3换成氨水，通入SO2后，SO2和H2O反应生成的H2SO3会和氨水继续反应生成(NH4)2SO3，生成的(NH4)2SO3和BaCl2反应生成BaSO3沉淀，故D正确。 9．将铁棒插入95%的浓硫酸中(如图所示)，探究铁与浓硫酸的反应。观察到立即产生大量的细腻气泡聚集在液体表面，犹如白色泡沫，由快变慢直至停止，酸液中出现白色不溶物，静置后分层。下列说法错误的是(　　) A．产生的气体只有SO2 B．取上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液，有白色固体X析出，推测固体X可能是FeSO4 C．反应过程中FeSO4的生成也可能使反应由快变慢 D．取反应后铁棒直接放入盛有KSCN溶液的烧杯中，可检验反应时是否有Fe3+生成 AD　解析：铁和浓硫酸发生氧化还原反应：2Fe＋6H2SO4(浓)=== Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O，铁与稀硫酸会发生置换反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所用浓硫酸的质量分数为95%，两个反应都可能发生，所以产生的气体可能为SO2和少量的H2，故A错误；上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液，有白色固体X析出，说明此时溶液中原有溶质已经过饱和，则固体X可能是FeSO4，故B正确；铁和浓硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁和单质铁反应生成FeSO4：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，反应生成的FeSO4浓度过大，已经过饱和，会阻碍反应继续进行，使反应由快变慢，故C正确；反应后的铁棒上沾有浓硫酸，直接放入KSCN溶液的烧杯中，会发生铁和稀硫酸的置换反应，同时铁和硫酸铁会发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，所以用此方法不能检验反应时是否有Fe3+生成，故D错误。 三、非选择题 10．酸雨是全球三大环境危害之一，根据其所带的酸性物质不同，酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。 (1)酸雨的标准是降水的pH小于________。 (2)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示)：____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (3)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含SO2废气的方法，具体流程如下所示： ①写出装置C中反应的离子方程式：____________________________ ___________________________________________________________。 ②该流程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。 (4)还有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下所示方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成的转化率。 ①该小组采用下图所示装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是________(填标号)。(忽略CO2溶于水的体积) a．碘的淀粉溶液 b．酸性高锰酸钾溶液 c．氢氧化钠溶液 d．氯化钡溶液 ②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成的转化率。已知气体流速，还需测定的数据有____________、___________________________________________________________。 解析：(1)酸雨的标准是降水的pH小于5.6。(2)硫酸型酸雨的形成过程为SO2与雨水反应生成亚硫酸，使雨水的pH小于5.6，亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸，使雨水pH减小，相关的化学方程式为SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。(3)由图可知，电解饱和食盐水所得的氢氧化钠溶液在装置A中与SO2反应生成亚硫酸氢钠，反应生成的氯气与氢气在装置B中反应生成氯化氢，氯化氢与亚硫酸氢钠溶液在装置C中反应生成可回收利用的SO2。①由分析可知，装置C中发生的反应为亚硫酸氢钠与氯化氢反应生成氯化钠、SO2和水，反应的离子方程式为＋H＋===SO2↑＋H2O；②由分析可知，该流程中可以循环利用的物质是装置C中反应生成的氯化钠。(4)①求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用气体流速管可以测出混合气总体积，利用量气装置可以测出SO2被吸收后剩余气体的体积，即可求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能吸收SO2且不与其他气体反应，a、b符合题意。②求解SO2的转化率，应求出SO2的总量和生成的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量，即可求出SO2的总量。混合气的流速已知，只需知道通入时间即可求混合气体的总量，要求出生成的量，只需求出生成沉淀的量即可。 答案：(1)5.6 (2)SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4 ＋H＋===SO2↑＋H2O　②NaCl (4)①ab　②实验时间　加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 11．某化学小组在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，并对产物进行了系列实验，流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物 B．硫元素参加了2个氧化还原反应 C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应 D.若向固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素 C　解析：铁粉与硫粉反应生成FeS，硫粉与O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S与浓硫酸反应生成S、SO2和H2O。由以上分析可知，气体D中SO2是还原产物，A错误；由以上分析可知，铁粉与硫粉反应生成FeS，硫粉与O2反应生成SO2，H2S与浓硫酸反应生成S、SO2和H2O，反应中硫元素的化合价都发生改变，故硫元素至少参加了3个氧化还原反应，B错误；沉淀F是S，S与NaOH在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C正确；固体B为FeS，FeS与浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素，D错误。 12．硫酸盐(含、气溶胶是PM2.5的成分之一，近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意图如下所示。下列说法错误的是(　　) A．第Ⅰ阶段的离子方程式为 B．该过程中NO2为催化剂 在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去的电子数目为NA D．氧化性：NO2＞HNO2 B　解析：根据图中给出的原子信息，可以推出第Ⅰ阶段发生的反应为，选项A正确；第Ⅱ、Ⅲ阶段发生的反应为，该过程中，NO2为反应物，选项B错误；第Ⅱ、Ⅲ阶段中失去1 mol(NA个)电子变为，选项C正确；该过程中，NO2作氧化剂，HNO2为还原产物，则氧化性：NO2＞HNO2，选项D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$