第02讲 硫及其重要化合物(复习讲义)(黑吉辽蒙专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-21
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2份
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37页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.35 MB |
| 发布时间 | 2025-11-21 |
| 更新时间 | 2025-11-21 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53247444.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第02讲 硫及其重要化合物
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 硫及其氧化物的性质
知识点1 硫单质的性质及应用
化物的性质
质
氧化硫的性质
【思维建模】三类漂白剂的比较思维建模
考向3 考查环境问题
考点二 硫酸的性质与硫酸根离子的检验
知识点1 硫酸的性质
知识点2 硫酸根和亚硫酸根的检验
考向1 浓硫酸的性质
考向2 硫酸根离子的检验
【思维建模】硫酸根离子检验的思维建模
考点三 含硫物质之间的转化
知识点1 含硫化合物的转化关系
知识点2 硫酸的工业制备
考向1 含硫物质的转化
考向2 硫酸的工业制备
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
硫及其氧化物
选择题
非选择题
黑吉辽蒙卷T8,3分
黑吉辽卷T3,3分
辽宁卷T2,3分
辽宁卷T4,3分
硫酸 SO32-、SO42-的检验
选择题
非选择题
辽宁卷T4,3分
考情分析:
1.考查内容主要有以下几个方面:
(1)考查硫及其化合物的性质及其应用。
(2)考查二氧化硫的制法及其检验。
(3)考查不同价态硫之间的转化。
(4)与环境相结合,考查SO2有关的污染和环境保护问题。
2.复习时注意以下几个方面:
(1)从物质类别和价态变化角度认识硫及其化合物的性质以及转化。
(2)对硫及其化合物综合实验进行设计,并能分析、解释有关实验现象。
(3)注重环境保护,认识二氧化硫对环境的影响。
复习目标:
1.了解硫的存在及其单质的性质和用途。
2.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。
3.了解硫单质及其氧化物对环境的影响。
4.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
5.了解硫酸的主要性质,认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。
6.掌握多硫酸盐的主要性质及应用。
7.能从物质类别、元素价态的角度分析转化路径。
考点一 硫及其氧化物的性质
知识点1 硫单质的性质及应用
1.硫元素的存在形态
(1)游离态:在 附近或地壳的岩层例存在;
(2)化合态:以 和 的形式存在。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称 ,是一种 固体; 溶于水, 溶于酒精, 溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.硫单质的化学性质
H2 O2
(1)S的氧化性
①S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为 、 、 (此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
②S与H2反应的化学方程式为
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为 ,在空气中燃烧火焰为 色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为 。
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为 ,该反应中硫既是氧化剂,又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的硫。
知识点2 硫的氧化物的性质
1.二氧化硫的物理性质
SO2是无色、有 气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
与H2O反应
SO2+H2OH2SO3
与NaOH反应
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
与碱性氧化物反应
如与CaO反应CaO+SO2CaSO3
氧化性
如与H2S溶液反应2H2S+SO2===3S+2H2O
还原性
O2
2SO2+O22SO3
Cl2
SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl
漂白性
可使品红溶液等有色物质褪色,生成不稳定的无色物质
3.二氧化硫的实验室制法
(1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应: 。
(2)铜与浓H2SO4混合加热: 。
4.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物来源、危害及治理
来源
石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等
危害
危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)
治理
燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成过程
考向1 考查硫的性质
例1 (2025·黑龙江大庆·一模)等质量的硫粉与足量下列物质反应时,转移电子数最多的是( )
A.氢气 B.铜 C.铁 D.氧气
【变式训练1】(24-25高三上·吉林省延边第二中学·期中)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
【变式训练2】(24-25·辽宁省盘锦市高级中学·期末)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3SAl2S3
B.S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑
C.H2SH2+S
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
考向2 二氧化硫的性质
例2 (2025·辽宁省北票市高级中学·一模)化学兴趣小组将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,发现溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列有关小组成员得到的结论正确的是( )
A.该过程表明SO2有漂白性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明FeCl3具有还原性
D.反应后SO2转化为SO
思维建模 三类漂白剂的比较思维建模
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
无选择性
加合型
与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持久
有选择性
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
吸附色素
【变式训练1】(2025·吉林省吉林油田高中·二模)下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
【变式训练2·变考法】(24-25·内蒙古包头市第一中学·期末)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
考向3 考查环境问题
例3(24-25·东北师范大学附属实验学校·期中)酸雨的形成示意如图,下列关于酸雨的叙述中,不正确的是( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原
【变式训练1】(2025·吉林省四平市第一中学·一模)火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。
研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响;当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
―→―→―→―→
图1
图2
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
【变式训练2】(2025·黑龙江·二模)气相还原法将SO2还原为硫黄是目前烟气脱硫研究的热点,原理是在一定温度下 (200~300℃)将SO2烟气通过固体还原剂,使SO2中的氧原子转移到固体还原剂上,从而实现SO2的还原,其流程如图所示,下列说法正确的是
A.再生塔中,生成一种可循环的物质,该物质的化学式为CaSO3
B.脱硫塔中发生反应的化学方程式为
C.三个装置中均发生了氧化还原反应
D.脱硫过程中,当产生32g单质S8时,转移电子的物质的量为2mol
考点二 硫酸的性质与硫酸根离子的检验
知识点1 硫酸的性质
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高(沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸),难挥发;98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
(2)溶解性:浓硫酸与水以任意比混溶,溶解时可 大量热。
(3)稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为 ,具有酸的通性。
①指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。
②与金属(如Fe、Al)反应: ;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
③与碱[如Ba(OH)2]的反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;
④与碱性氧化物(如CuO)反应: ;
⑤与某些盐的反应:
a.与Na2SO3溶液反应: ;
b.与BaCl2溶液反应: 。
(2)浓H2SO4的特性
①填写下表:
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色晶体
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓硫酸的滤纸
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中,加热
铜片逐渐溶解,产生无色、有 气味的气体
强氧化性、酸性
②分别写出浓H2SO4与Cu、C反应的化学方程式: 、
。
③常温下,Fe、Al遇浓H2SO4 ,可用铝槽车装运浓H2SO4。
得分速记 浓硫酸与金属反应的规律
(1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
(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。
3.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。
知识点2 硫酸根和亚硫酸根的检验
1.SO的检验
①检验SO的正确操作方法:被检液取上层清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
②操作目的:先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag+干扰,再加BaCl2溶液,有 沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。
2.SO的检验
①向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入 溶液中,红色褪去。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀,然后加入盐酸,沉淀溶解并产生具有 气味的气体。
3.重要的硫酸盐
皓矾
生石膏
熟石膏
钡餐(重晶石)
胆矾(蓝矾)
绿矾(皂矾或青矾)
芒硝(朴硝或皮硝)
明矾
莫尔盐
【易错提醒】SO检验的易错点
1.误将Ag+、Pb2+判断成SO:如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
2.误将SO判断成SO:如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性条件下具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
考向1 浓硫酸的性质
例1 (2025·吉林省白山市第二中学·一模)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。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H2SO4被还原成SO2
【变式训练1】(24-25·黑龙江海伦市第一中学·期末)化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
【变式训练2】(2025·黑龙江佳木斯市第一中学·一模)探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A.反应中浓硫酸只体现了氧化性
B.溶液a和溶液b可依次选用品红溶液和酸性高锰酸钾溶液
C.溶液c可选用浓NaOH溶液或浓溶液
D.随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能生成氢气
考向2 硫酸根离子的检验
例2(2025·吉林省舒兰市第一中学·二模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶液中加入少量稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸未变蓝色
溶液不含
B
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象,再滴加溶液有白色沉淀生成
溶液含SO
C
某钠盐溶于盐酸,产生了无色无味的气体
该钠盐一定含有CO
D
常温下,将光亮的片放入浓硫酸中,表面迅速变暗之后无明显变化
Al与浓硫酸不反应
思维建模 硫酸根离子检验的思维建模
误区1:只加可溶性钡盐,而不酸化
将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀
误区2:误将Ag+判断成SO
如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)
误区3:误将SO判断成SO
如先用稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,将SO氧化成SO而产生干扰
【变式训练1】(24-25·吉林省德惠市实验中学·期末)在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A.一定会有SO B.含有SO和Ag+
C.可能含有SO、Ag+、SO D.可能含有SO或CO
【变式训练2】(2025·黑龙江大庆·一模)下列说法正确的是( )
A. 向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,白色沉淀为BaSO4
B. 取少量的Na2SO3粉末于试管中,先向其中滴加稍过量的盐酸,再向其中滴加BaCl2溶液,观察现象,探究Na2SO3粉末是否变质
C. 向溶液X中滴加少量稀盐酸,再滴加几滴Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,说明溶液X中含有SO
D. 向某溶液中加入Ba(OH)2溶液,振荡,观察有无沉淀生成,探究该溶液中含有SO
考点三 含硫物质之间的转化
知识点1 含硫化合物的转化关系
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.相同价态硫的化合物之间的转化关系
(1)+4价硫的化合物之间的转化
写出①的离子方程式: ;
写出②的离子方程式: ;
写出③的化学方程式: ;
写出④的化学方程式: 。
(2)-2价硫的化合物之间的转化
氢硫酸(H2S)是二元酸,与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系,跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。
①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应的离子方程式: 。
②写出NaHS与HCl反应的离子方程式: 。
3.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。
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
知识点2 硫酸的工业制备
1.工业制硫酸的流程
2.工业制硫酸的步骤及反应原理
三步骤
三反应
黄铁矿煅烧
SO2的催化氧化
SO3吸收
得分速记
①工业上用98.3%的硫酸吸收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发烟硫酸的化学式为H2SO4·xSO3。
考向1 含硫物质的转化
例1(2025·吉林省长春市十一中·二模)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
【变式训练1】(2025·吉林省桦甸市第四中学·一模)硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【变式训练2】(24-25·辽宁师范大学附属中学·期末)某同学归纳硫及其化合物的“价态—类别—应用”如图,下列说法错误的是( )
A.a能与f反应生成e,氧化剂与还原剂之比为1∶2
B.将c的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊说明有f生成
C.从f出发制备硫酸的路线为fhc
D.利用f酸性氧化物的性质,用生石灰或氨水与f反应可防治酸雨
考向2 硫酸的工业制备
例2(24-25·吉林省公主岭市第一中学·期中)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【变式训练1】(2025·黑龙江双鸭山市田家炳中学·一模)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
1.(2025·黑吉辽蒙卷)巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.除去中的HCl
B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取中的S
D.制作简易氢氧燃料电池
2.(2024·黑吉辽卷)下列实验操作或处理方法错误的是
A. 点燃前,先检验其纯度 B. 金属K着火,用湿抹布盖灭
C. 温度计中水银洒落地面,用硫粉处理 D. 苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
3.(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的是( )
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
4.(2022·辽宁卷)下列符号表征或说法正确的是
A. 电离: B. 位于元素周期表p区
C. 空间结构:平面三角形 D. 电子式:
5.(2021·辽宁卷)下列说法正确的是
A.(标准状况)与水充分反应转移电子
B.和均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.与溶液反应:
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第02讲 硫及其重要化合物
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 硫及其氧化物的性质
知识点1 硫单质的性质及应用
化物的性质
质
氧化硫的性质
【思维建模】三类漂白剂的比较思维建模
考向3 考查环境问题
考点二 硫酸的性质与硫酸根离子的检验
知识点1 硫酸的性质
知识点2 硫酸根和亚硫酸根的检验
考向1 浓硫酸的性质
考向2 硫酸根离子的检验
【思维建模】硫酸根离子检验的思维建模
考点三 含硫物质之间的转化
知识点1 含硫化合物的转化关系
知识点2 硫酸的工业制备
考向1 含硫物质的转化
考向2 硫酸的工业制备
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
硫及其氧化物
选择题
非选择题
黑吉辽蒙卷T8,3分
黑吉辽卷T3,3分
辽宁卷T2,3分
辽宁卷T4,3分
硫酸 SO32-、SO42-的检验
选择题
非选择题
辽宁卷T4,3分
考情分析:
1.考查内容主要有以下几个方面:
(1)考查硫及其化合物的性质及其应用。
(2)考查二氧化硫的制法及其检验。
(3)考查不同价态硫之间的转化。
(4)与环境相结合,考查SO2有关的污染和环境保护问题。
2.复习时注意以下几个方面:
(1)从物质类别和价态变化角度认识硫及其化合物的性质以及转化。
(2)对硫及其化合物综合实验进行设计,并能分析、解释有关实验现象。
(3)注重环境保护,认识二氧化硫对环境的影响。
复习目标:
1.了解硫的存在及其单质的性质和用途。
2.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。
3.了解硫单质及其氧化物对环境的影响。
4.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
5.了解硫酸的主要性质,认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。
6.掌握多硫酸盐的主要性质及应用。
7.能从物质类别、元素价态的角度分析转化路径。
考点一 硫及其氧化物的性质
知识点1 硫单质的性质及应用
1.硫元素的存在形态
(1)游离态:在火山口附近或地壳的岩层例存在;
(2)化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.硫单质的化学性质
H2 O2
(1)S的氧化性
①S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe+SFeS、2Cu+SCu2S、S+Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
②S与H2反应的化学方程式为S+H2H2S
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为S+O2SO2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中硫既是氧化剂,又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的硫。
知识点2 硫的氧化物的性质
1.二氧化硫的物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
与H2O反应
SO2+H2OH2SO3
与NaOH反应
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
与碱性氧化物反应
如与CaO反应CaO+SO2CaSO3
氧化性
如与H2S溶液反应2H2S+SO2===3S+2H2O
还原性
O2
2SO2+O22SO3
Cl2
SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl
漂白性
可使品红溶液等有色物质褪色,生成不稳定的无色物质
3.二氧化硫的实验室制法
(1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应:Na2SO3+H2SO4(较浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)铜与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O。
4.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物来源、危害及治理
来源
石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等
危害
危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)
治理
燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成过程
考向1 考查硫的性质
例1 (2025·黑龙江大庆·一模)等质量的硫粉与足量下列物质反应时,转移电子数最多的是( )
A.氢气 B.铜 C.铁 D.氧气
【答案】D
【解析】1 mol(32 g)硫粉与足量氢气、铁、铜反应时,S的化合价都是由0价降低到-2价,1 mol S参加反应得到2 mol电子,1 mol(32 g)硫粉与足量氧气反应时,S的化合价由0价升高到+4价,1 mol S参加反应失去4 mol电子,故等质量的硫粉与足量氧气反应时转移电子数最多,D符合题意。
【变式训练1】(24-25高三上·吉林省延边第二中学·期中)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①CuS④Fe2S3⑥FeCl2。
【变式训练2】(24-25·辽宁省盘锦市高级中学·期末)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3SAl2S3
B.S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑
C.H2SH2+S
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
【答案】A
【解析】A项,该反应中S的化合价由0价变为-2价,S只体现氧化性,正确;B项,该反应中S的化合价由0价、+6价变为+4价,S体现还原性和氧化性,错误;C项,该反应中S的化合价由-2价变为0价,S只体现还原性,错误;D项,该反应中S的化合价由0价变为-2价、+4价,S体现氧化性和还原性,错误。
考向2 二氧化硫的性质
例2 (2025·辽宁省北票市高级中学·一模)化学兴趣小组将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,发现溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列有关小组成员得到的结论正确的是( )
A.该过程表明SO2有漂白性
B.白色沉淀为BaSO3
C.该实验表明FeCl3具有还原性
D.反应后SO2转化为SO
【答案】D
【解析】该过程没有体现SO2的漂白性,A错误;将SO2通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,Fe3+与SO2在溶液中反应生成SO和Fe2+,则白色沉淀为BaSO4,B错误;该过程体现了FeCl3的氧化性,C错误;由上述分析可知,D正确。
思维建模 三类漂白剂的比较思维建模
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
无选择性
加合型
与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持久
有选择性
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
吸附色素
【变式训练1】(2025·吉林省吉林油田高中·二模)下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
【答案】B
【解析】SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。具有还原性,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫能使石蕊变红,故A错误;二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色,所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2,故B正确;漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质,所以其漂白原理不一定相同,故C错误;SO2与NaOH发生反应,溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色,不能说明SO2具有漂白性,故D错误。
【变式训练2·变考法】(24-25·内蒙古包头市第一中学·期末)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2气体
B.用装置乙制取SO2水溶液
C.用装置丙吸收尾气中的SO2
D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【答案】C
【解析】60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以制取SO2气体,A正确;气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取SO2水溶液,B正确;SO2 不会与饱和NaHSO3 溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的SO2,C错误;SO2水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确。
考向3 考查环境问题
例3(24-25·东北师范大学附属实验学校·期中)酸雨的形成示意如图,下列关于酸雨的叙述中,不正确的是( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原
【答案】B
【解析】酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,A正确;酸雨形成的过程中涉及氧化还原反应,B不正确;酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨,C正确;酸雨有较强酸性,能直接损伤农作物,破坏森林和草原,D正确。
【变式训练1】(2025·吉林省四平市第一中学·一模)火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。
研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响;当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
―→―→―→―→
图1
图2
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
【答案】C
【解析】烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就会逸出溶液使吸收率降低,故A错误;石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小,石灰石的浓度减小,脱硫效率随之下降,故B错误;脱硫后的气体是否残存二氧化硫,含多少,可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率,故C正确;分析得到总反应为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O+2CO2,1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳,即每吸收64 g二氧化硫理论上生成44 g二氧化碳,故D错误。
【变式训练2】(2025·黑龙江·二模)气相还原法将SO2还原为硫黄是目前烟气脱硫研究的热点,原理是在一定温度下 (200~300℃)将SO2烟气通过固体还原剂,使SO2中的氧原子转移到固体还原剂上,从而实现SO2的还原,其流程如图所示,下列说法正确的是
A.再生塔中,生成一种可循环的物质,该物质的化学式为CaSO3
B.脱硫塔中发生反应的化学方程式为
C.三个装置中均发生了氧化还原反应
D.脱硫过程中,当产生32g单质S8时,转移电子的物质的量为2mol
【答案】D
【分析】将CaS加入脱硫塔,再通入SO2烟气,发生氧化还原反应,生成CaSO4和S2蒸气,将S2蒸气在硫冷凝器中冷凝,得到单质S2和脱硫气体;将CaSO4与精煤混合放入再生塔中,得到CaS和CO2,CaS循环使用。
【解析】再生塔中,CaSO4和精煤发生反应生成CO2,C被氧化为CO2,CaSO4被还原为CaS,A错误;脱硫塔中,CaS与SO2反应生成CaSO4和S2,CaS中S元素化合价升高2,SO2有部分被氧化为CaSO4,化合价升高2,部分被还原为S2,化合价降低4,根据得失电子守恒,反应方程式为,B错误;硫冷凝器中通过冷凝将S2分离,没有发生氧化还原反应,C错误;根据反应,当产生1mol单质S2时,转移电子的物质的量为4mol,当产生32g单质S2时,转移电子的物质的量为2mol,D正确;故选D。
考点二 硫酸的性质与硫酸根离子的检验
知识点1 硫酸的性质
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高(沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸),难挥发;98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
(2)溶解性:浓硫酸与水以任意比混溶,溶解时可放出大量热。
(3)稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4==2H++SO,具有酸的通性。
①指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。
②与金属(如Fe、Al)反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
③与碱[如Ba(OH)2]的反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;
④与碱性氧化物(如CuO)反应:CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O;
⑤与某些盐的反应:
a.与Na2SO3溶液反应:SO+2H+===SO2↑+H2O;
b.与BaCl2溶液反应:SO+Ba2+===BaSO4↓。
(2)浓H2SO4的特性
①填写下表:
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色晶体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓硫酸的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中,加热
铜片逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体
强氧化性、酸性
②分别写出浓H2SO4与Cu、C反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
③常温下,Fe、Al遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车装运浓H2SO4。
得分速记 浓硫酸与金属反应的规律
(1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
(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。
3.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。
知识点2 硫酸根和亚硫酸根的检验
1.SO的检验
①检验SO的正确操作方法:被检液取上层清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
②操作目的:先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag+干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。
2.SO的检验
①向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,红色褪去。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀,然后加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
3.重要的硫酸盐
皓矾
ZnSO4·7H2O
生石膏
CaSO4·2H2O
熟石膏
2CaSO4·H2O
钡餐(重晶石)
BaSO4
胆矾(蓝矾)
CuSO4·5H2O
绿矾(皂矾或青矾)
FeSO4·7H2O
芒硝(朴硝或皮硝)
Na2SO4·10H2O
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
莫尔盐
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
【易错提醒】SO检验的易错点
1.误将Ag+、Pb2+判断成SO:如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
2.误将SO判断成SO:如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性条件下具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
考向1 浓硫酸的性质
例1 (2025·吉林省白山市第二中学·一模)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。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H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A项,反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是氯化氢遇水形成的盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气;B项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质;C项,有HCl生成利用浓硫酸的难挥发性;D项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应。
【变式训练1】(24-25·黑龙江海伦市第一中学·期末)化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
【答案】C
【解析】反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色,A正确;浓硫酸具有吸水性,所以白色固体是无水CuSO4,B正确;CuO能溶于稀硫酸,而黑色固体不溶于稀硫酸,所以黑色物体不是CuO,C错误;淡黄色固体是S,浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2,D正确。
【变式训练2】(2025·黑龙江佳木斯市第一中学·一模)探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A.反应中浓硫酸只体现了氧化性
B.溶液a和溶液b可依次选用品红溶液和酸性高锰酸钾溶液
C.溶液c可选用浓NaOH溶液或浓溶液
D.随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能生成氢气
【答案】B
【解析】铜与浓硫酸反应的化学方程式为,反应中浓硫酸一部分硫元素化合价降低体现氧化性,一部分生成硫酸铜体现酸性,并非只体现氧化性,A错误;溶液a可选用品红溶液可检验二氧化硫的漂白性,溶液b可选用酸性高锰酸钾溶液检验二氧化硫的还原性,B正确;溶液c用于吸收尾气二氧化硫,浓溶液不与二氧化硫反应,不能用于吸收尾气,浓NaOH溶液可与二氧化硫反应吸收尾气,C错误;随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,不会生成氢气,D错误;故选B。
考向2 硫酸根离子的检验
例2(2025·吉林省舒兰市第一中学·二模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶液中加入少量稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸未变蓝色
溶液不含
B
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象,再滴加溶液有白色沉淀生成
溶液含SO
C
某钠盐溶于盐酸,产生了无色无味的气体
该钠盐一定含有CO
D
常温下,将光亮的片放入浓硫酸中,表面迅速变暗之后无明显变化
Al与浓硫酸不反应
【答案】B
【解析】加入少量稀NaOH溶液,可能生成NH3▪H2O,但因为浓度低等原因,没有产生氨气,也没有检测到氨气,由实验操作和现象可知,溶液中可能会含,A错误;加入稀盐酸除去干扰离子,硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀,根据实验现象知,溶液中含有SO,B正确;某钠盐溶于盐酸,产生了无色无味的气体,至少含有或CO一种,C错误;常温下Al和浓硫酸发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,该现象为钝化现象,不是不反应,D错误;故选B。
思维建模 硫酸根离子检验的思维建模
误区1:只加可溶性钡盐,而不酸化
将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀
误区2:误将Ag+判断成SO
如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)
误区3:误将SO判断成SO
如先用稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,将SO氧化成SO而产生干扰
【变式训练1】(24-25·吉林省德惠市实验中学·期末)在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A.一定会有SO B.含有SO和Ag+
C.可能含有SO、Ag+、SO D.可能含有SO或CO
【答案】C
【解析】不能排除Ag+、SO的干扰,A项错误;因为溶液中SO与Ag+反应不能大量共存,B项错误;因为不能排除Ag+、SO的干扰,C项正确;由“加入稀硝酸,沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO,D项错误。
【变式训练2】(2025·黑龙江大庆·一模)下列说法正确的是( )
A. 向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,白色沉淀为BaSO4
B. 取少量的Na2SO3粉末于试管中,先向其中滴加稍过量的盐酸,再向其中滴加BaCl2溶液,观察现象,探究Na2SO3粉末是否变质
C. 向溶液X中滴加少量稀盐酸,再滴加几滴Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,说明溶液X中含有SO
D. 向某溶液中加入Ba(OH)2溶液,振荡,观察有无沉淀生成,探究该溶液中含有SO
【答案】B
【解析】 Na2SO3溶液也能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀(BaSO3),故向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液产生的白色沉淀不一定是BaSO4,A错误;酸性条件下,NO具有强氧化性,能将SO氧化为SO,即使出现白色沉淀,也不能说明溶液X中含有SO,C错误;SO、SO、CO、Mg2+等均能与Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀,D错误。
考点三 含硫物质之间的转化
知识点1 含硫化合物的转化关系
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.相同价态硫的化合物之间的转化关系
(1)+4价硫的化合物之间的转化
写出①的离子方程式:HSO+H+===SO2↑+H2O;
写出②的离子方程式:HSO+OH-===SO+H2O;
写出③的化学方程式:2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O;
写出④的化学方程式:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
(2)-2价硫的化合物之间的转化
氢硫酸(H2S)是二元酸,与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系,跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。
①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应的离子方程式:HS-+OH-===H2O+S2-。
②写出NaHS与HCl反应的离子方程式:HS-+H+===H2S↑。
3.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。
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
知识点2 硫酸的工业制备
1.工业制硫酸的流程
2.工业制硫酸的步骤及反应原理
三步骤
三反应
黄铁矿煅烧
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
SO2的催化氧化
2SO2+O22SO3
SO3吸收
SO3+H2O===H2SO4
得分速记
①工业上用98.3%的硫酸吸收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发烟硫酸的化学式为H2SO4·xSO3。
考向1 含硫物质的转化
例1(2025·吉林省长春市十一中·二模)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】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,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,C正确;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,D错误。
【变式训练1】(2025·吉林省桦甸市第四中学·一模)硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【答案】D
【解析】反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应,浓硫酸作氧化剂被还原成SO2,化合价降低2价,Cu作还原剂被氧化成Cu2+,化合价升高2价,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,A正确;二氧化硫与NaOH反应生成盐和水,表明二氧化硫为酸性氧化物,B正确;反应③为Na2SO3+S===Na2S2O3,生成物只有一种,原子利用率是100%,C正确;反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,D错误。
【变式训练2】(24-25·辽宁师范大学附属中学·期末)某同学归纳硫及其化合物的“价态—类别—应用”如图,下列说法错误的是( )
A.a能与f反应生成e,氧化剂与还原剂之比为1∶2
B.将c的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊说明有f生成
C.从f出发制备硫酸的路线为fhc
D.利用f酸性氧化物的性质,用生石灰或氨水与f反应可防治酸雨
【答案】B
【解析】A.H2S和SO2反应生成S,化学方程式为2H2S+SO2===3S+2H2O,H2S中S元素化合价上升,为还原剂,SO2中S元素化合价下降,为氧化剂,氧化剂与还原剂之比为1∶2,故A正确;B.H2SO4的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物为SO2和CO2,二者都能使澄清石灰水变浑浊,则不能证明有SO2生成,故B错误;C.从SO2出发制备硫酸的路线为SO2SO3H2SO4,故C正确;D.SO2是酸性氧化物,能够和生石灰或氨水等碱性物质反应,可以用生石灰或氨水与SO2反应防治酸雨,故D正确。
考向2 硫酸的工业制备
例2(24-25·吉林省公主岭市第一中学·期中)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【解析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:,故A正确;反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率,故B错误;将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4,即可以减少废渣产生,故C正确;硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3,可以用碱液吸收,故D正确。
【变式训练1】(2025·黑龙江双鸭山市田家炳中学·一模)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
【答案】B
【解析】将黄铁矿粉碎,可增大接触面积,加快其在沸腾炉中的化学反应速率,A正确;反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2中,转移的电子为44,则沸腾炉中每生成1 mol SO2,转移的电子物质的量为×1 mol=5.5 mol,B错误;SO2、O2可在接触室反应生成三氧化硫,为可逆反应,不能完全反应,则接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率,C正确;尾气含有二氧化硫、氧气,用氨气吸收,可转化成氮肥,D正确。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.除去中的HCl
B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取中的S
D.制作简易氢氧燃料电池
【答案】B
【解析】碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl2,不能用碱石灰除去Cl2中的HCl,故A错误;铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,NO难溶于水,U形管左侧与大气隔绝,即NO存在于无氧环境中,故B正确;S微溶于酒精、易溶于CS2,不能用乙醇萃取CS2中的S,故C错误;关闭K1、打开K2时,该装置为电解池,锌为活性阳极,无氧气生成,阴极生成氢气,则打开K1、关闭K2时,不能形成氢氧燃料电池,故D错误;故选B。
2.(2024·黑吉辽卷)下列实验操作或处理方法错误的是
A. 点燃前,先检验其纯度 B. 金属K着火,用湿抹布盖灭
C. 温度计中水银洒落地面,用硫粉处理 D. 苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
【答案】B
【解析】H2为易燃气体,在点燃前需验纯,A正确;金属K为活泼金属,可以与水发生反应,不能用湿抹布盖灭,B错误;Hg有毒,温度计打碎后应用硫粉覆盖,使Hg转化为无毒的HgS,C正确;苯酚易溶于乙醇等有机物质中,苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇冲洗,稀释后再用水冲洗,D正确;故选B。
3.(2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的是( )
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【答案】A
【解析】石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A错误;Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液鉴别,现象为溶液变成血红色,可以达到检验的目的,B正确;Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C正确;含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混油的乙醛,D正确;故选A。
4.(2022·辽宁卷)下列符号表征或说法正确的是
A. 电离: B. 位于元素周期表p区
C. 空间结构:平面三角形 D. 电子式:
【答案】C
【解析】是二元弱酸,电离分步进行,其一级电离方程式为,A错误;基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B错误;中心碳原子的价层电子对数为,故其空间结构为平面三角形,C正确;是离子化合物,电子式为,D错误;故选C。
5.(2021·辽宁卷)下列说法正确的是
A.(标准状况)与水充分反应转移电子
B.和均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.与溶液反应:
【答案】B
【解析】由于溶于水中的Cl2只有部分与H2O反应,故(标准状况)与水充分反应转移电子数目小于,A错误;根据反应:SO3+H2O=H2SO4,Cu+Cl2CuCl2,故和均可通过化合反应得到,B正确;将蘸有浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生,由于浓硫酸难挥发,故不能形成白烟,C错误;由于ClO-具有强氧化性,SO2具有强还原性,故与溶液反应:,D错误;故选B。
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