第五章 第19讲 硫酸 不同价态含硫物质的转化（教师用书Word）-【高考领航】2026年高考化学大一轮复习学案

第19讲　硫酸　不同价态含硫物质的转化 学习 目标 　 　 1.掌握硫酸的性质及应用，掌握的检验。　2.能从物质类别、硫的化合价变化理解硫及其化合物的转化关系。 考点一　硫酸　硫酸盐 1．硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：H2SO4与水以任意比互溶，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，并用玻璃棒不断搅拌。 2．硫酸的化学性质 (1)硫酸是二元强酸，稀硫酸具有酸的通性，能与酸碱指示剂、活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等发生反应。 (2)浓硫酸的特性 3．硫酸工业制备的原理 (1)煅烧硫铁矿(FeS2)或硫黄制备SO2： 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。 (2)SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 (3)SO3和水反应生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 ．的检验 检验的正确操作方法： 被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无) 先加稀盐酸的目的是排除、、Ag＋等离子的干扰，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：＋2H＋===CO2↑＋H2O、＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2+＋===BaSO4↓。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以提高吸收率(　　) (2)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(　　) (3)浓H2SO4与Cu、C的反应中，都体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性(　　) (4)H2SO4是难挥发性强酸，H2S是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体(　　) (5)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 　浓硫酸的特性及应用 1．下列有关硫酸的实验或用途中用了硫酸的哪些性质？ (1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体：_____________________。 (2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3：______________________________________________________________。 (3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸：__________________________。 (4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸：________________________。 (5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2：__________________________。 (6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOHCO＋H2O：____________________________________________________________。 (7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验：______________________。 答案：(1)浓硫酸的吸水性　(2)高沸点酸难挥发　(3)浓硫酸的强氧化性　(4)硫酸的强酸性　(5)浓硫酸的酸性、强氧化性　(6)浓硫酸的脱水性　(7)浓硫酸的脱水性、强氧化性 　浓硫酸的性质实验探究 2．某化学兴趣小组为检验木炭和浓硫酸反应生成的产物，设计如图装置，请回答： (1)盛装浓硫酸的仪器的名称是________；盛装木炭粉的仪器的名称是________。 (2)上述装置接口的连接顺序为a→________________。 (3)写出木炭和浓硫酸发生反应的化学方程式：______________________。 (4)U形管中现象是_______________________________________，证明产物中有____________(填化学式)。 (5)酸性KMnO4溶液的作用是__________________________________。 (6)澄清石灰水的作用是_______________________________________。 解析：(1)盛装浓硫酸的仪器是分液漏斗，盛装木炭粉的仪器为圆底烧瓶；(2)装置接口的连接顺序为a→d→e→b→c→f或a→e→d→b→c→f；(3)浓硫酸与木炭反应生成SO2、CO2、H2O，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；(4)U形管装无水硫酸铜，若白色固体变蓝则证明有水蒸气；(5)酸性KMnO4溶液的作用是除去反应产物中的SO2；(6)澄清石灰水的作用是检验反应产物是否有CO2。 答案：(1)分液漏斗　圆底烧瓶　(2)d→e→b→c→f(或e→d→b→c→f)　(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(4)固体由白色变为蓝色　H2O　(5)除去反应产物中的SO2　(6)检验反应产物是否有CO2 　检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO2、CO2混合气体中存在CO2的一般流程如下： 流程设计 检验SO2 ⇨ 除去SO2 ⇨ 检验SO2是否除尽 ⇨ 检验CO2 实验装置 所选试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 颜色变浅 不褪色 变浑浊 注意事项：有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪去 　的检验 3．甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有。 甲的实验为： (1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________(仅填一种离子)也会有此现象。 乙的实验为： (2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________(仅填一种离子)也会有此现象。 丙的实验为： (3)若丙实验合理，则其中试剂Ⅰ是_______________________，现象Ⅰ是__________；试剂Ⅱ是__________，现象Ⅱ是____________(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)。 解析：检验常会受到Ag＋、、的干扰，当向待测溶液中滴加氯化钡溶液时，如果待测溶液中存在Ag＋，同样会产生一种不溶于酸的白色沉淀氯化银。因此，在检验的过程中，为了排除Ag＋的干扰，常先往溶液中滴加适量稀盐酸后再滴加氯化钡溶液。同时亚硫酸根离子容易被硝酸氧化为硫酸根离子干扰检验，所以常选用稀盐酸不选用硝酸。 答案：(1)Ag＋　　(3)稀盐酸　无沉淀和气体生成　BaCl2溶液　产生白色沉淀 考点二　基于“价—类”二维图理解含硫物质的转化 1．硫及其重要化合物的“价—类”二维图 从物质类别和元素化合价两个维度，总结、归纳硫及其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。 完成图中序号对应的化学方程式(合理即可)。 ①2H2S＋O2(少量)===2S＋2H2O； ②S＋O2SO2； ③SO2＋2H2S===2H2O＋3S； ④2SO2＋O22SO3； ⑤SO3＋H2O===H2SO4； ⑥2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O； ⑦SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(或SO2＋H2O2===H2SO4)； ⑧2H2SO4（浓）＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O； ⑨2H2SO3＋O2===2H2SO4； ⑩2Na2SO3＋O2===2Na2SO4； ⑪SO2＋H2O⥫⥬H2SO3； ⑫H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O。 2．以化合价为线索厘清硫及其化合物的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。如： (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应来实现的。 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： 如：H2SSSO2SO3。 写出③④⑤反应的化学方程式： ③2SO2＋O22SO3； ④S＋H2H2S； ⑤SO2＋2H2S===3S＋2H2O。 [提醒]　(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。 　硫的“价—类”二维图 1．(2025·江西省重点中学联盟联考)某短周期元素的“价—类”二维图如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．a可以用g的浓溶液干燥 B．c可以使石蕊溶液先变红后褪色 C．b易溶于CS2 D．e、h一定均能促进水的电离 解析：C　由图可知，该短周期元素有－2、0、＋4、＋6价，则该元素为硫。故a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为亚硫酸盐、f为三氧化硫、g为硫酸、h为硫酸盐。硫化氢具有强还原性，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，A错误；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白酸碱指示剂，B错误；硫单质易溶于二硫化碳，C正确；硫酸钠是强酸强碱盐，在溶液中不水解，不影响水的电离，D错误。 2．(2025·广东省韶关市五校联考)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　) A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y B．X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．H2S与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1 D．N可由其相应单质直接化合生成 解析：C　根据图示可知，X为SO2，Y为SO3，Z为H2SO4，M为CuSO4，N为CuS。S在过量氧气中燃烧生成SO2，SO2催化氧化生成SO3，故A错误；盐酸的酸性强于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不发生反应，无现象，故B错误；根据方程式2H2S＋SO2===3S＋2H2O，2 mol H2S失去的电子与1 mol SO2得到的电子相等，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，故C正确；S具有弱氧化性，与Cu化合生成Cu2S，故D错误。 　含硫物质之间的转化 3．(2025·哈尔滨模拟)干法氧化铁脱硫除去大气污染物H2S的原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．Fe2O3·H2O为该反应的催化剂 B．脱硫反应为3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O C．再生过程中，硫元素被还原 D．总反应为2H2S＋O22S＋2H2O 解析：C　根据题图可知，Fe2O3·H2O先参与反应后又生成，为该反应的催化剂，A正确；根据题图可知，脱硫过程中H2S和Fe2O3·H2O反应生成Fe2S3·H2O和H2O，B正确；再生过程中，Fe2S3·H2O转化为S单质，硫元素的化合价升高，被氧化，C错误；根据转化关系可知，总反应为2H2S＋O22S＋2H2O，D正确。 4．(2025·湖北部分州市高三联考)硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药等，工业上一般以硫黄或黄铁矿等为原料制备硫酸。下列说法正确的是(　　) A．黄铁矿的主要成分FeS2中只含离子键 B．选择400～500 ℃，是为了提高SO2的转化率 C．键角：<SO2<SO3 D．工业上选择用98.3%的浓硫酸吸收SO3，因为SO3难溶于水 解析：C　FeS2中阳离子和阴离子间含离子键，S与S原子间含共价键，A错误；二氧化硫反应生成三氧化硫2SO2＋O22SO3是放热反应，温度升高会使平衡逆向移动，不利于提高SO2的转化率，选择400～500 ℃是因为V2O5作催化剂时在该温度下催化活性较好，B错误；中心原子的价层电子对数为4＋＝4，为正四面体结构，键角是109°28′，SO2中心原子的价层电子对数为2＋＝3，含1个孤电子对，为V型结构，SO3中心原子的价层电子对数为3＋＝3，为正三角形结构，键角120°，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，所以SO2的键角比SO3的小，则键角：<SO2<SO3，C正确；吸收SO3不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍SO3的吸收，故工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全，事实上SO3易溶于水，D错误。 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3) (1)制备 ①硫化碱法：即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2∶1配成溶液，然后通入SO2，发生的反应为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。 ②亚硫酸钠法：即使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应，其反应的方程式为Na2SO3＋SNa2S2O3。 (2)性质 ①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6)，该反应常用来定量测定碘的含量，反应的离子方程式为I2＋(用于直接碘量法和间接碘量法测定物质的浓度或含量)。 ②可与酸反应，离子方程式为2H＋＋===S↓＋SO2↑＋H2O(用于探究反应速率与浓度、温度的关系)。 2．焦亚硫酸钠(Na2S2O5) (1)制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。 (2)性质(Na2S2O5硫元素的化合价为＋4) ①与酸反应放出二氧化硫，如Na2S2O5＋2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O。 ②强还原性，如Na2S2O5＋2I2＋3H2O===2NaHSO4＋4HI。 3．过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4) (1)过二硫酸钠中S为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧元素由－1价变为－2价，硫元素化合价不变。如＋2I－＋I2，＋2Mn2+＋8H2O＋＋16H＋。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。 (2)连二亚硫酸钠中S为＋3价，是强还原剂，能将I2、Cu2+、Ag＋还原，能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。 [例]　Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下： 下列说法正确的是(　　) A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物 B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性 C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换 D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗 解析：C　制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；Na2S2O5是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，则流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，还缺少夹持及加热仪器，故D错误。 1．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是(　　) A．连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使转化为Cr3+ B．连二亚硫酸钠溶液敞口放置，可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3 C．连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同 D．在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性 解析：C　连二亚硫酸钠的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，因此连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使转化为Cr3+，故A正确；连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气氧化，所以敞口放置可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3，故B正确；连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理不相同，因为前者具有还原性，后者具有强氧化性，故C错误；保险粉在碱性介质中相对稳定，在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性，故D正确。 2．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．的空间结构为四面体形 B．若用98%的浓硫酸，反应速率将降低 C．制备Na2S2O3的总方程式为Na2CO3＋4SO2＋2Na2S===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　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。 1．下列说法错误的是(　　) A．(2024·安徽卷，4B)SO2、H2SO4、CaSO4可按如图关系转化： B．(2023·全国乙卷，11B)硫化钠溶液出现浑浊颜色变深是硫元素被氧化的结果 C．(2023·浙江1月选考，5B)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 D．(2021·全国乙卷，9D)氯化铜溶液中通入H2S的离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋ 解析：A　SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，A错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为硫单质，使颜色加深，B正确；黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，C正确；H2S是弱酸，离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋，D正确。 2．(2023·北京卷，7)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 解析：C　蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，H原子和O原子按2∶1的比例脱除，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热，此时发生反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；结合B项可知，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。 3．(2022·广东卷，5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 解析：B　铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。 4．(2024·北京卷，7)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：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2 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 解析：B　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：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2，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，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，C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，D正确。 限时规范训练19 (建议用时：45分钟　满分：60分) 一、选择题(每小题3分，共30分) 1．下列叙述或操作正确的是(　　) A．浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性 B．浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗 C．稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中，并不断搅拌 D．浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸不仅表现强氧化性，还表现酸性 解析：D　浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸也有氧化性，如活泼金属和稀硫酸反应产生氢气，故A错误；浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用大量水冲洗，最后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，NaOH溶液有腐蚀性，不能用NaOH溶液冲洗，故B错误；稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中，并不断搅拌，故C错误；浓硫酸与铜反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，浓硫酸表现强氧化性和酸性，故D正确。 2．下列气体能用浓硫酸干燥的是(　　) A．CO2、NH3、NO B．H2、SO2、CH4 C．O2、SO2、H2S D．HI、NO2、CO 解析：B　NH3与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，A错误；H2S、HI具有强还原性，能被浓硫酸氧化，因此不能用浓硫酸干燥，C、D错误。 3．下列实验，能证明溶液中一定含有的是(　　) A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生 解析：D　A项，能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag＋、、、等；B项，能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸的白色沉淀的离子有Ag＋、等；C项，硝酸具有强氧化性，能将氧化生成，所以不能确定原溶液中是否含有硫酸根离子。 4．实验室用如图装置制备HCl气体。推压注射器活塞将浓盐酸慢慢注入浓硫酸中，可制备少量干燥HCl气体，其原理分析不正确的是(　　) A．混合时放热使HCl溶解度减小 B．浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中水分 C．浓盐酸具有挥发性，利于HCl气体逸出 D．浓盐酸中HCl以分子形式存在，利于HCl气体逸出 解析：D　浓硫酸与浓盐酸混合过程中放出大量的热，温度升高使HCl溶解度减小，有利于HCl的逸出，故A正确；浓硫酸有吸水性，可以干燥氯化氢气体，故B正确；浓盐酸具有挥发性，HCl易以分子形式逸出，故C正确；氯化氢是强电解质，浓盐酸中以H＋、Cl－形式存在，故D错误。 5．(2025·辽宁省六校协作体高三联考)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法错误的是(　　) A．过程②宜在土壤的缺氧区实现 B．硫在自然界中既有游离态又有化合态 C．硫元素的循环过程中既有硫的还原也有硫的氧化 D．若生物体有机硫的成键为则过程④中S未发生氧化还原反应 解析：A　过程②是S单质被氧化为，宜在土壤的富氧区实现，A项错误；从硫元素在自然界中的循环示意图可以看出，硫在自然界中既有游离态又有化合态，B项正确；硫元素的循环过程中，既有硫的价态降低，被还原，又有硫的价态升高，被氧化，C项正确；若生物体有机硫的成键方式为，此时S元素显－2价，与H2S中S元素的价态相同，所以过程④中S未发生氧化还原反应，D项正确。 6．(2025·辽宁沈阳模拟)“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要方法，某同学绘制某常见元素的“价—类”二维图如图所示。下列推断合理的是(　　) A．f中阴阳离子个数比一定为1∶2 B．可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否变质 C．标准状况下，1 mol b和c的混合物体积为22.4 L D．图中按箭头所示的转化均可一步实现 解析：B　从“价—类”二维图中分析该元素常见化合价有－2、0、＋4、＋6，该元素为硫，a为硫单质，b为SO2，c为SO3，d为Na2SO4或NaHSO4，e为Na2SO3或NaHSO3，f为Na2S或NaHS。f为Na2S或NaHS，阴阳离子个数比可能为1∶1，A错误；e为Na2SO3或NaHSO3，若变质则转化为Na2SO4或NaHSO4，检验e是否变质实质是检验，B正确；SO3标准状况下是非气体物质，1 mol b和c的混合物体积不是22.4 L，C错误；S转化为SO3不能一步实现，D错误。 7．某实验小组同学探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。 实验操作 实验现象 铜 锌 铝 点燃 不燃烧 燃烧 燃烧 通入酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 褪色 通入CuSO4溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑 色沉淀 通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色 已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。 下列说法不正确的是(　　) A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2 B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2S C．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体 D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关 解析：B　加入铜片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色，则气体具有还原性、漂白性，气体不可燃、通入CuSO4溶液无明显变化，则气体是SO2，A正确；加入铝片的实验中，气体能使酸性KMnO4 溶液褪色、能与CuSO4溶液反应产生黑色沉淀，则气体中含有H2S，硫化氢具有可燃性，但具有可燃性的气体不一定是硫化氢，也可能是氢气，B不正确；加入锌片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色，则气体含SO2，但SO2不可燃，而锌片与浓硫酸反应产生的气体具有可燃性，则还含有另一种气体，C正确；由实验现象可知，金属活动性不同，与浓硫酸反应的还原产物有差别，D正确。 8．(2025·广东省肇庆市模拟)某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形试管使反应发生，下列说法正确的是(　　) A．装置Ⅱ中品红溶液褪色，证明SO2具有氧化性 B．装置Ⅲ中产生白色沉淀，其主要成分为CaCO3 和CaSO3 C．装置Ⅳ中无明显现象 D．装置不变，仅将装置Ⅰ中的蔗糖换成木炭，也能出现相同的现象 解析：C　SO2具有漂白性，使品红溶液褪色，A错误；Ca(ClO)2具有氧化性，通入CO2和SO2后反应生成CaCO3和CaSO4沉淀，B错误；CO2和SO2均不能与BaCl2溶液反应，故装置Ⅳ无明显现象，C正确；木炭与浓硫酸反应需要加热，仅将装置Ⅰ中的蔗糖换成木炭，不能出现相同的现象，D错误。 9．(2025·湖南岳阳模拟)工业上用接触法制备浓硫酸的原理如图，已知：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1。 下列说法错误的是(　　) A．粉碎矿石可以提高煅烧速率 B．步骤④中产生的尾气经净化后循环利用可以提高原料利用率 C．温度越高，越有利于SO2的催化氧化反应 D．步骤③中充入适当过量的空气能提高SO2的转化率 解析：C　粉碎矿石能增大反应物接触面积，可以提高煅烧速率，故A正确；步骤④中产生的尾气经净化后循环利用，可以提高原料利用率，防止污染环境，故B正确；已知：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1，温度升高，平衡逆向移动，不利于SO2的催化氧化反应，故C错误；步骤③为2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，充入适当过量的空气能提高SO2的转化率，故D正确。 10．将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 mol·L-1，下列判断错误的是(　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．反应中共转移4 mol电子 C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4 D．反应中共消耗Zn 130 g 解析：C　稀释至0.8 L时，c(H＋)＝0.2 mol·L-1，说明硫酸过量，反应的硫酸的物质的量为(0.2×18.4－0.8×0.1) mol＝3.6 mol，假设只生成SO2，发生的反应是Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2的体积为(×22.4) L＝40.32 L<44.8 L，说明除生成SO2外，还有氢气生成，A正确；设生成SO2的物质的量为x mol，则氢气的物质的量为(2－x) mol，生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x mol，生成氢气消耗的硫酸的物质的量为(2－x) mol，则根据A选项的分析，有2x＋2－x＝3.6，解得x＝1.6，氢气的物质的量为0.4 mol，转移电子的物质的量为(1.6×2＋0.4×2)mol＝4 mol，B正确；气体X中SO2与H2的体积比为4∶1，C错误；根据得失电子守恒，消耗的锌的质量为2 mol×65 g·mol-1＝130 g，D正确。 二、非选择题 11．(15分)(2025·河北保定市高三月考)元素及其化合物性质和相互转化具有一定的规律：同种元素的不同价态物质之间通过氧化还原反应可以相互转化，同种元素相同价态的不同物质具有相似的性质，不同元素的同类物质性质也具有相似性。如图所示是硫及其化合物之间关系图，据此回答下列问题： (1)物质e的化学式为________，e的化学性质特征有________(填编号)。 ①强氧化性　②强还原性　③弱氧化性　④弱还原性　⑤酸性氧化物通性　⑥碱性氧化物通性 表示e转化为g的离子方程式可以为______________________________。 (2)a、b、c三种酸酸性不同，设计可行实验验证a的酸性强于b：____________________________________________________________。 (3)实验室检验g的存在时，通常先用盐酸酸化，再加BaCl2溶液，而不用硝酸酸化，或者加Ba(NO3)2，其原因是(用离子方程式表示)：___________________________________________________________。 (4)工业上用黄铁矿(FeS2含量80%)制硫酸有造气、接触氧化、吸收三个主要环节，如果造气反应的转化率为90%，接触氧化的转化率为65%，吸收的效率为86%，试计算100 t这样的黄铁矿能制得98%的硫酸__________ t。 解析：(1)e是化合价为＋4的氧化物，为SO2，二氧化硫有弱氧化性和强还原性，同时也是酸性氧化物，故选②③⑤；g化合价为＋6价，盐类，故为硫酸盐，二氧化硫变为硫酸根离子化合价升高，发生氧化反应，需要氧化剂，且g为盐，故氧化剂可为NaClO，离子方程式为：SO2＋ClO－＋H2O===2H＋＋＋Cl－；(2)a化合价为＋6，是硫酸，b化合价为＋4，是亚硫酸，可以利用复分解反应中强酸制弱酸的性质来检验酸性强弱，若硫酸可以制备亚硫酸，则可说明硫酸的酸性较强，故可向Na2SO3溶液中滴加70%硫酸，用湿润的红色品红试纸检验产生气体，如果试纸褪色，证明硫酸酸性强于亚硫酸；(3)硝酸酸化会把可能的杂质离子亚硫酸根离子也氧化为硫酸根离子，无法说明溶液中原有的是硫酸根离子还是亚硫酸根离子，离子方程式为＋2NO↑＋H2O；(4)根据题意，黄铁矿转化为硫酸，根据硫元素守恒，硫化亚铁与硫酸的物质的量比为1∶2，质量比为120∶196，可制得硫酸的质量为100 t×0.8×0.9×0.65× 0.86×＝65.7384 t，98%硫酸的质量为65.7384 t÷0.98＝67.08 t。 答案：(1)SO2　②③⑤　SO2＋ClO－＋H2O===2H＋＋＋Cl－(合理即可)　(2)向Na2SO3溶液中滴加稀硫酸，用湿润的红色品红试纸检验产生气体，如果试纸褪色，证明硫酸酸性强于亚硫酸　＋2NO↑＋H2O　(4)67.08 12．(15分)现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。 Ⅰ.测定铁的质量分数 (1)检查上述装置气密性的一种方法：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后____________________________，则证明装置的气密性良好。 (2)称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为___________________________(写表达式)。 (3)装置C的作用：____________________________________________。 (4)甲同学认为，依据此实验测得的数据计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO2、水蒸气进入E使b增大。你认为改进的方法是_______________。 (5)乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是________________________。 Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质 (6)往A中滴加足量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是_______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (7)A中铁与足量浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。 解析：(2)铁、碳在加热条件下与浓硫酸反应产生SO2和CO2，用品红溶液检验SO2，用足量酸性KMnO4溶液除去SO2，酸性KMnO4 溶液颜色变浅但未完全褪色说明SO2已除尽；浓硫酸作干燥剂，碱石灰吸收产生的CO2，根据碳元素守恒，n(C)＝n(CO2)＝ mol，则铁的质量为g＝ g，铁的质量分数为×100%。 答案：(1)把导管放入盛有水的水槽中，微热烧瓶，如果导管口有气泡产生，停止加热后导管中产生一段水柱　(2)×100% (3)除去CO2中的SO2并检验SO2是否除尽　(4)在E的后边再连接一个与E相同的装置　(5)反应产生的CO2气体未能完全排到E中，导致b偏低　(6)常温下，Fe遇浓硫酸钝化，碳与浓硫酸不反应　 (7)2Fe＋6H2SO4(浓)＋6H2O 学科网（北京）股份有限公司 $