2.课时跟踪检测练 4.第五章 不同价态含硫物质的转化-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦不同价态含硫物质的转化这一核心知识点，从自然界硫的存在形态（单质、硫化物、硫酸盐）切入，梳理硫循环及硫及其化合物的相互转化规律，结合价类二维图构建硫元素价态与物质类别的关系，形成从存在到转化再到应用的学习支架。 资料以题组分层设计夯实基础，通过综合应用（如双碱法脱硫流程）和迁移创新（价类二维图综合题）提升能力，借助价类二维图培养科学思维中的模型建构，结合工业“以废治废”案例渗透科学态度与责任，课中辅助教师落实转化规律教学，课后帮助学生通过题组训练查漏补缺，深化对硫元素转化的理解。

三　不同价态含硫物质的转化 (30分钟　45分) 题组过关·夯基础 题组一:自然界中硫的存在及转化 1.(2分)下列物质类别不是硫在自然界存在形态的是(　　) A.单质 B.硫化物 C.亚硫酸盐 D.硫酸盐 【解析】选C。硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,不存在亚硫酸盐。 2.(2分)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 【解析】选B。FeS2在O2中煅烧生成SO2,不能直接生成SO3,A项不能转化;H2S经燃烧转化为SO2,B项可实现转化;Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,C项不能转化;H2SO4与Fe反应产生FeSO4和H2,D项不能转化。 3.(2分)下列说法不正确的是(　　) A.硫是一种黄色的难溶于水的晶体 B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一 D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 【解析】选D。硫在空气和纯氧中燃烧都只生成SO2,D项错误。 题组二:硫及其化合物的相互转化 4.(4分)(双选)硫及其化合物相关的转化如图所示,下列有关图中循环的说法一定正确的是(　　) A.常温时,浓H2SO4与Fe生成X B.X可能是Fe2(SO4)3 C.S既是氧化产物,也是还原产物 D.工业生产中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3 【解析】选B、D。A.常温下,浓H2SO4会使Fe钝化产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上,故不再继续反应,不符合后续反应,A错误;B.若X为Fe2(SO4)3,Fe3+能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质,B正确;C.X与硫化氢反应生成S单质,若Fe2(SO4)3中Fe3+与硫化氢反应生成S单质,则S为氧化产物,C错误;D.直接用水吸收SO3易形成酸雾,所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO3,D正确。 5.(4分)“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 【解析】选C。操作①是溶解、过滤,操作④是从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中用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。 6.(2分)硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断错误的是(　　) 浓H2SO4 SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S A.反应①中生成的SO2具有漂白性,可与品红发生化合反应使其褪色 B.反应④中当消耗1 mol稀硫酸时,电子转移为4 mol C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫 D.反应④生成S的原子利用率不是100% 【解析】选B。反应①中生成的SO2可结合有机色素化合成不稳定的无色物质,从而具有漂白性,故A正确;反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,消耗1 mol H2SO4时反应中电子转移2 mol,故B错误;硫单质易溶于二硫化碳,可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫,故C正确;反应④生成S的反应为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,原子利用率不是100%,故D正确。 【补偿训练】关于上述转化关系,某同学提出的另外四个判断错误的是(　　) 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中稀硫酸作氧化剂 【解析】选D。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,故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,故B正确;反应③为Na2SO3+S===Na2S2O3,生成物只有一种,原子利用率是100%,故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,故D错误。 题组三:价类二维图与含硫化合物性质 7.(2分)如图所示为S元素的价类二维图,图中列出了部分转化箭头,下列说法正确的是(　　) A.Y的化学式为H2SO4 B.实现③所示的转化可以用NaOH溶液 C.实现⑥所示的转化可以用H2 D.实现④所示的转化可以用H2O 【解析】选D。由硫元素的价类二维图可知Y为H2SO3、X为H2SO4。根据分析可得,Y的化学式为H2SO3,A错误;用NaOH溶液可以和亚硫酸生成亚硫酸钠,不能实现亚硫酸钠生成亚硫酸,B错误;⑥所示的转化为二氧化硫生成硫酸,需要将二氧化硫氧化,可以用过氧化氢,用H2无法实现,C错误;④所示的转化可以用二氧化硫与水反应实现,产物为亚硫酸,D正确。 [方法规律]含硫物质转化思维建模 8.(2分)核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.适量的c可作为葡萄酒的添加剂 B.常温下,a与f的浓溶液反应可生成b和c C.将c通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色 D.在自然界中,部分的c会转化成d,最后转化为f或h 【解析】选C。氧化物c含+4价S,则c为SO2,可作为葡萄酒的添加剂,故A正确;a为-2价S的氢化物,则a为硫化氢;f为含+6价S的含氧酸,即f为硫酸,两者反应生成硫单质和二氧化硫气体,化学方程式为H2S+H2SO4===S↓+SO2↑+2H2O,可生成b硫单质、c二氧化硫,故B正确;c为二氧化硫,将二氧化硫通入紫色石蕊试液的现象为溶液变为红色,二氧化硫不能漂白指示剂,故C错误;在自然界中,部分的c二氧化硫与氧气在一定条件下会转化成d三氧化硫,最后转化为f硫酸或h硫酸盐,故D正确。 【补偿训练】部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.自然界中不存在b单质 B.a与c混合可得到b C.常温下c与足量O2混合可得到d D.加热时e的浓溶液与Cu反应可产生H2 【解析】选B。部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4。自然界中存在S单质, A错误;a与c混合可得到S:2H2S+SO2===3S+2H2O,B正确;常温下SO2与足量O2混合反应,不能得到SO3,C错误;加热时H2SO4的浓溶液与Cu反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,D错误。 综合应用·拓思维 9.(4分)某小组同学利用反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,进行如图所示的含硫物质的转化实验(夹持装置略)。下列说法正确的是(　　) A.试管①中,浓硫酸体现了强氧化性和脱水性 B.试管②中,溶液褪色,体现+4价硫元素的氧化性 C.试管③中,有黄色沉淀出现,体现-2价硫元素的还原性 D.烧杯中的反应为SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O 【解析】选C。在试管①中发生反应S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,H2SO4得到电子被还原产生SO2,故浓硫酸仅体现了强氧化性,A错误;在试管②中看到酸性KMnO4溶液褪色,是由于SO2具有还原性,被酸性KMnO4溶液氧化,故体现+4价硫元素的还原性,B错误;在试管③中,SO2与Na2S在溶液中发生氧化还原反应产生S,S是不溶于水的黄色固体,因此看到有黄色沉淀出现,S元素化合价由Na2S的-2价变为S单质的0价,这体现-2价硫元素的还原性,C正确;在烧杯中SO2与NaOH溶液反应产生+4价的Na2SO3,反应的化学方程式应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,D错误。 10.(4分)双碱法脱硫过程如图所示,下列说法错误的是(　　) A.双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用 B.过程Ⅰ中,S元素表现氧化性,被还原 C.过程中Ⅱ中,1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3 D.总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O 【解析】选B。由图可知,过程Ⅰ发生的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,过程Ⅱ发生的反应为2Ca(OH)2+2Na2SO3+O2===2CaSO4+4NaOH,总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O。由分析可知,过程Ⅰ消耗氢氧化钠,过程Ⅱ生成氢氧化钠,则双碱法脱硫过程中,氢氧化钠可以循环利用,A正确;过程Ⅰ发生的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,反应中二氧化硫表现出酸性氧化物的性质,B错误;由分析可知,过程Ⅱ中,1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3,C正确;由分析可知,双碱法脱硫的总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O,D正确。 11.(4分)硫酰氯(SO2Cl2)可用于制造锂电池正极活性物质,其制备原理为SO2+Cl2SO2Cl2,工艺流程如图所示。 已知:硫酰氯为无色液体,沸点为69.1 ℃,高于100 ℃或长期放置会分解生成SO2和Cl2。 下列说法不正确的是(　　) A.反应过程中,消耗1 mol SO2则转移2 mol电子 B.反应装置采用冷水浴,主要目的是防止产物分解 C.用饱和氯化钠溶液吸收尾气,防止污染大气 D.久置硫酰氯发黄,可能原因是分解产生的氯气溶解在其中 【解析】选C。首先由樟脑吸收二氧化硫,随后再吸收氯气,两者发生反应生成产物,通过蒸馏得到产品,以此解题。反应过程中二氧化硫中的硫由+4价升高到+6价,则消耗1 mol SO2转移2 mol电子,A正确;根据题给信息可知,高于100 ℃或长期放置会分解,则应该采用冷水浴,主要目的是防止产物分解,B正确;尾气中可能含有氯气,饱和氯化钠溶液不能吸收氯气,C错误;硫酰氯为无色液体,长期放置会分解,生成SO2和Cl2,氯气为黄绿色气体,溶解在产品中,则久置硫酰氯发黄,D正确。 迁移创新·提素能 12.(13分)“价-类”二维图是研究、推测元素的单质、化合物化学性质的重要学习手段。如图所示是硫元素的“价-类”二维图,请回答下列问题: (1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3 (填化学式)。(2分)  (2)将X的溶液与Y混合反应,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(2分)  (3)Z的浓溶液与S单质在加热条件下可以发生化学反应生成Y,该反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑。(3分)  (4)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是B (填字母)。(2分)  A.Na2S+S 　　 B.Na2SO3+S C.SO2+Na2SO4 　　 D.Na2SO3+Na2SO4 (5)Z的浓溶液具有强的氧化性、吸水性和脱水性,常可作干燥剂,则下列气体可用Z干燥的是B、C (填字母)。(2分)  A.X　　　B.Y　　　C.O2　　　D.HI (6)已知Na2SO3能被K2Q2O7氧化为Na2SO4,则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Q2O7溶液恰好反应时,Q元素在还原产物中的化合价为+3。(2分)  【解析】由硫元素的“价-类”二维图可知,X为H2S,Y为SO2,Z为H2SO4。(1)当含硫化合物中硫元素处于中间价态,该化合物既有氧化性又有还原性,图中SO2、H2SO3、Na2SO3中硫元素处于+4价,硫元素处于中间价态,这些化合物既有氧化性又有还原性。(2)由图可知,X为H2S,Y为SO2,两者混合,可生成淡黄色固体,反应的化学方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,则氧化剂为SO2,还原剂为H2S,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)Z的浓溶液为浓硫酸,S与浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫和水,则该反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑。(4)Na2S2O3中硫元素化合价为+2价,根据氧化还原反应原理,在反应过程中既要有元素化合价的升高,也要有元素化合价的降低,据此分析解题;若Na2S和S反应生成Na2S2O3,Na2S中硫元素由-2价升高到+2价,硫单质中硫元素由0价上升到+2价,只有化合价的升高,A不符合题意;Na2SO3和S反应生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价,硫单质中硫元素由0价上升到+2价,符合氧化还原反应原理,B符合题意;若SO2和Na2SO4反应生成Na2S2O3,SO2中硫元素由+4价下降到+2价,Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价,只有化合价的降低,C不符合题意;若Na2SO3和Na2SO4反应生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价,Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价,只有化合价的降低,D不符合题意。(5)X为H2S,H2S具有还原性,浓硫酸可以氧化H2S,不能干燥,A不选;浓硫酸不能氧化SO2、O2,可以干燥,B、C选;HI具有还原性,浓硫酸可以氧化HI,不能干燥,D不选。(6)已知Na2SO3能被K2Q2O7氧化为Na2SO4,则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Q2O7溶液恰好反应时,设Q元素在还原产物中的化合价为a价,根据氧化还原反应中得失电子总数相等可知,24×10-3 L×0.05 mol·L-1×[+6-(+4)]=20×10-3 L×0.02 mol·L-1×2×[+6-(a)],解得a=+3。 【补偿训练】Na2S2O3·5H2O(五水硫代硫酸钠)可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如图所示。 已知:①pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。 ②通常情况下,亚硫酸氢钠溶液显酸性。 回答下列问题: (1)验证气体A中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中,品红溶液红色褪去,加热后又变红。吸收塔中的原料B可以选用b (填字母)。   a.溴水 b.Na2CO3溶液 c.Na2SO4溶液 d.Na2SO3溶液 【解析】(1)利用二氧化硫的漂白性,将气体通入品红溶液中,品红溶液红色褪去,加热后又变红,可验证有SO2。由题意可知,溶液C应为亚硫酸钠溶液,气体A中含有SO2,所以用碳酸钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,注意不能用d项,因为d项吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。 (2)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(夹持和加热装置已略去)。 ①开始实验前,装置A首先要进行的操作是检查装置气密性。 装置B的作用是防止倒吸。   ②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有Na2S+H2O+SO2===Na2SO3+H2S、2H2S+SO2===3S↓+2H2O(或2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O)和Na2SO3+SNa2S2O3。  【解析】(2)制备Na2S2O3的反应为Na2SO3+SNa2S2O3,故生成的SO2先与Na2S溶液反应生成H2S,之后SO2和H2S反应生成S,最后S在加热条件下与Na2SO3反应制备Na2S2O3。 - 12 - 学科网（北京）股份有限公司 $