第四章 第16讲 硫酸 含硫物质之间的转化（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第16讲　硫酸　含硫物质之间的转化 课标引领 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫酸的主要性质。 2．结合实例认识硫及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 考点一　硫酸　硫酸根离子的检验 [对应学生用书P78] 1．硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：浓硫酸与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 (3)稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌、散热。 2．稀硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的化学通性，分别写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。 (1)铝：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑； (2)氧化铜：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O； (3)Ba(OH)2溶液：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O； (4)Na2CO3溶液：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑； (5)BaCl2溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 3．浓硫酸的特性 [微点拨]金属与浓硫酸的反应——“量变”引起“质变” (1)金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时，要注意硫酸浓度对反应产物的影响。 (2)开始阶段产生SO2，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。 4．硫酸的工业制备 (1)工艺流程 [微点拨]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SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 (2)反应原理 ①燃烧黄铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 ③吸收SO3生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 5．硫酸根离子的检验 (1)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)。 (2)先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。 6．粗盐的提纯 (1)除杂原理 粗盐中含Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质，除去SO、Mg2＋、Ca2＋等杂质离子，加入试剂及发生反应如下表所示： 杂质 加入试剂 反应的离子方程式 Na2SO4 BaCl2溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ MgCl2 NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ CaCl2 Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ (2)粗盐提纯的实验流程 [微点拨](1)粗盐提纯中加入试剂的顺序：加入的Na2CO3溶液既要除去CaCl2杂质，又要除去过量的BaCl2，所以Na2CO3溶液要放在BaCl2溶液后面。加入试剂的顺序①BaCl2、NaOH、Na2CO3；②BaCl2、Na2CO3、NaOH；③NaOH、BaCl2、Na2CO3。 (2)操作过程中要先过滤沉淀，再加稀盐酸，防止沉淀与盐酸反应，再次进入溶液。 考向一　浓硫酸的特性及应用 [例1] (2024·浙江A9协作体联考)某同学按如图所示实验装置探究铜与浓硫酸的反应，记录如下表。 试管 ① ② ③ ④ 实验现象 溶液仍为无色，有白雾、白色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 品红溶液褪色 下列说法不正确的是(　　) A．①中可能有部分浓硫酸挥发了 B．实验时若先往装置内通入足量N2，再加热试管①，实验现象会有所不同 C．②中白色沉淀是BaSO4 D．为了确定①中白色固体是否为硫酸铜，可向冷却后的试管中注入水，振荡 D　解析：实验探究铜与浓硫酸的反应，装置①为发生装置，溶液仍为无色，原因可能是混合体系中还剩浓硫酸，水被浓硫酸吸收了，有白雾说明有气体液化的过程，同时产生白色固体，该固体可能是无水硫酸铜；试管②、③中有白色沉淀产生，该沉淀应为硫酸钡，说明反应过程有SO3生成或者硫酸挥发，③中沉淀较少，说明三氧化硫或挥发出的硫酸消耗完全；试管④中品红褪色说明反应中生成二氧化硫，浸有碱的棉花可以处理尾气。 　　浓硫酸的强氧化性及反应规律 [练1] 某实验小组的同学利用下图装置探究浓硫酸与蔗糖反应生成的气体成分。下列说法不正确的是(　　) A．使浓硫酸与蔗糖反应发生的操作是将a中的Y形管向左倾斜 B．装置b中若出现白色沉淀，不可能是BaCO3或BaSO3 C．装置d中出现浑浊，证明产生的气体中含有CO2 D．装置e中可以盛放KMnO4溶液，f的作用为防倒吸 答案：C 考点二　含硫物质之间的转化 [对应学生用书P80] 1．同种价态含硫物质之间的转化(通过酸、碱反应实现) (1)＋4价含硫物质之间的转化 写出②③④反应的化学方程式： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。 (2)－2价含硫物质之间的转化 ①H2S与少量NaOH溶液反应的离子方程式为H2S＋OH－===HS－＋H2O。 ②Na2S溶液与H2S反应的离子方程式为H2S＋S2－===2HS－。 2．不同价态含硫物质之间的转化(通过氧化还原反应实现) 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： [微点拨](1)同种元素相邻价态的粒子间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。 (2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 3．硫及其重要化合物的“价态­类别”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。 根据上图中物质的转化关系，写出相应反应的化学(或离子)方程式。 (1)H2SO3＋H2S―→S：H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O。 (2)SO2―→Na2SO3：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。 (3)Na2S＋Na2SO3―→S：2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O(反应的离子方程式)。 (4)Na2SO3―→Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。 [微点拨](1)＋6价S一定有氧化性，但是不一定具有强氧化性。浓硫酸中SO具有强氧化性，稀硫酸和Na2SO4中SO不具有强氧化性。 (2)S2－和SO只有在酸性溶液中才能发生反应，2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 考向二　基于“价态­类别”二维图认识硫及其化合物的转化 [例2] 硫及其化合物的“价态类别”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 D　解析：根据S元素的“价态类别”二维图，可知X是SO2，Y是SO3，Z是H2SO4，M是CuSO4，CuSO4在溶液中与H2S反应产生的盐N是CuS。硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2，不可能生成SO3，A正确；X是SO2，SO2与溶液中的水反应产生H2SO3，由于盐酸的酸性强于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀，B正确；在溶液中H2S与SO2发生的反应为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，SO2中的＋4价S得到电子被还原为S，SO2作氧化剂；H2S中的－2价S失去电子被氧化为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，C正确；N为CuS，S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，D错误。 不同含硫物质的转化及规律 (1)硫元素的化合价相同的物质相互转化，发生非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等； (2)硫元素的化合价不同的物质相互转化，发生氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。 [练2] 硫及其化合物的“价态­类别”二维图体现了化学变化之美。下列说法正确的是(　　) A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B．b能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其漂白性 C．可存在a→d的转化关系 D．Al与d的浓溶液不反应，可用铝制容器盛装d的浓溶液 答案：C 考向三　含硫化合物的制备工艺流程及分析 [例3] “以废治废”是基于绿色化学观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下： 下列说法正确的是(　　) A．操作①④均为过滤 B．步骤②中发生了置换反应 C．步骤③发生的反应为NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O D．亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4 C　解析：操作①是过滤，操作④从NaHSO3溶液与NaOH溶液反应后的溶液中获得Na2SO3粗品，涉及蒸发浓缩、冷却结晶和过滤等操作，A错误；步骤②中Na2CO3溶液吸收SO2，没有单质参加和生成，故不是置换反应，B错误；步骤③中NaHSO3溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，C正确；步骤④操作中Na2SO3可能被空气中的O2氧化为Na2SO4，故亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4，D错误。 [练3] 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 答案：B [对应学生用书P81] 1．下列有关浓硫酸的认识正确的是(　　) A．浓硫酸易挥发，打开瓶塞瓶口有白雾 B．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨 C．加热条件下，浓硫酸能与木炭反应产生气体 D．常温下，浓硫酸与铝不反应，可用铝槽车贮运浓硫酸 答案：C 2．向蔗糖中滴加浓硫酸，会有以下一系列变化：首先蔗糖发黑，之后固体体积膨胀，并产生刺激性气味的气体。下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．蔗糖发黑体现了浓硫酸的脱水性 B．产生刺激性气味的气体的过程中体现了浓硫酸的强氧化性 C．蔗糖在稀硫酸水浴加热条件下发生水解只能生成葡萄糖 D．刺激性气味的气体能使品红溶液褪色 答案：C 3．下列化学反应表示不正确的是(　　) A．黄铁矿的燃烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 B．十水碳酸钠与硝酸铵反应：Na2CO3·10H2O＋2NH4NO3===2NaNO3＋CO2↑＋2NH3↑＋11H2O C．酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋ D．氟磺酸(HSO3F)与足量NaOH溶液反应：HSO3F＋3OH－===SO＋F－＋2H2O D　解析：黄铁矿的燃烧是FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，化学方程式正确，A正确；十水碳酸钠与硝酸铵反应生成硝酸钠、二氧化碳、水、氨气，化学方程式正确，B正确；酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量，MnO与SO2发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可，离子方程式正确，C正确；氟磺酸(HSO3F)可以看作是一元强酸，它在水中能够完全电离出H＋和SO3F－， 氢离子与氢氧化钠提供的氢氧根离子结合生成水，而SO3F－与Na＋结合生成NaSO3F，氟磺酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O，D错误。 4．(2024·浙江Z20名校联盟联考)下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A.浓硫酸具有难挥发性，可用于制备HCl气体 B．SO2具有氧化性，工业上可用氨水吸收除去 C．Na2S具有还原性，可用于除去工业废水中的Hg2＋ D．BaSO4难溶于水且不被X射线透过，可用作钡餐 A　解析：由高沸点酸制取挥发性酸的原理可知，具有难挥发性的浓硫酸可用于制备氯化氢气体，A正确；SO2是酸性氧化物，工业上可用氨水吸收除去，与氧化性无关，B错误；Na2S可用于除去工业废水中的Hg2＋，生成难溶性的硫化汞，与还原性无关，C错误；硫酸钡可用作钡餐是因为硫酸钡难溶于水，不能与胃液中的盐酸反应，且不被X射线透过，D错误。 5．(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，能将有机化合物中的氢和氧按水的组成比脱去，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A正确；浓硫酸脱水过程中释放大量热，发生反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B正确；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错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D正确。 6．(经典高考题，节选)某兴趣小组的同学为验证浓硫酸的性质进行实验，如图所示。实验中观察到的现象有圆底烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答： (1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl的原因是________________________________。 (2)烧杯中出现白色沉淀的原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)吸水或放热导致HCl挥发 (2)HCl会将H2SO4带出，与Ba(NO3)2反应生成BaSO4 解析：(1)浓盐酸具有挥发性，与浓硫酸混合之后，浓硫酸吸水并放出大量的热，促进HCl的逸出。 (2)HCl挥发过程带出的H2SO4与Ba(NO3)2反应生成BaSO4。 学科网（北京）股份有限公司 $$