第5章 第21讲 硫酸、硫酸盐 不同价态含硫物质的转化(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦硫及其化合物性质与转化，通过性质辨析、实验探究及工业流程题型，构建从基础概念到综合应用的知识逻辑体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |性质辨析|3题（1、3、4）|结合实验现象辨析浓硫酸特性及离子检验|从物质性质（吸水性/脱水性）到离子检验原理的推理| |价态转化|3题（2、5、7）|“价—类”二维图及金属与浓硫酸反应产物分析|基于硫元素价态变化规律，构建物质转化关系模型| |实验探究|3题（6、10、11）|SO2性质验证及硫代硫酸钠制备实验|通过实验现象证据推理反应本质，培养科学探究能力| |工业流程|2题（8、9）|NaHSO3制备及硫黄提取工艺分析|衔接实验室制备与工业生产，体现化学应用价值|

限时规范训练21 (建议用时：45分钟　满分：60分) 一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是(　　) A．浓硫酸可作氯气的干燥剂 B．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 C．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑 D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应 解析：C　浓硫酸作Cl2的干燥剂，体现的是其吸水性，A错误；浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了浓硫酸的吸水性，B错误；浓硫酸使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，C正确；在加热条件下，浓硫酸和铜等不活泼金属反应，体现了其强氧化性和酸性，D错误。 2．下列选项所示的物质间转化不能实现的是(　　) A．SH2SO4 B．SBaSO3 C．SH2SO4 D．SO2(NH4)2SO3 解析：A　S与O2反应只能生成SO2，A错误；S与O2反应生成SO2，SO2与Ba(OH)2反应生成BaSO3，B正确；S与O2反应生成SO2，SO2与O2催化氧化反应生成SO3，SO3与水反应生成硫酸，C正确；过量SO2与NH3·H2O反应生成NH4HSO3，NH4HSO3与NH3·H2O反应再转化成(NH4)2SO3，D正确。 3．下列依据实验方案和实验现象做出的判断合理的是(　　) 实验 方案 实验Ⅰ： 实验Ⅱ： 实验 现象 试纸中心区变黑，边缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以Mn2+存在)，产生能使带火星的木条复燃的无色气体 A．由Ⅰ可知，浓硫酸具有脱水性 B．由Ⅰ可知，浓硫酸具有弱酸性 C．由Ⅱ可知，浓硫酸具有强氧化性 D．由Ⅱ可知，浓硫酸具有吸水性 解析：A　浓硫酸滴到湿润的蓝色石蕊试纸上，试纸中心区变黑，边缘变红，说明浓硫酸具有脱水性，A正确；实验Ⅰ中试纸边缘变红，说明浓硫酸具有酸性，无法证明具有弱酸性，B错误；由实验Ⅱ可知，MnO2被还原为Mn2+，根据氧化还原反应规律推知，－2价O元素被氧化生成O2，该反应中MnO2既是氧化剂又是还原剂，浓硫酸表现了酸性，C、D错误。 4．某溶液中可能含有K＋、 、，检验该溶液中存在的合理方法是(　　) A．取适量该溶液，先加入过量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液 B．取适量该溶液，先加入过量的稀硝酸，再加入氯化钡溶液 C．取适量该溶液，先加入过量的硝酸钡溶液，再加入稀硝酸 D．取适量该溶液，先加入过量的硝酸钡溶液，再加入稀盐酸 解析：A　先加入稀盐酸，排除 的干扰，再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明有 存在，A符合题意；先加入过量的稀硝酸会将氧化为，再加氯化钡溶液，产生BaSO4沉淀，无法确定原溶液中是否含有，B不符合题意；先加入过量的硝酸钡溶液，会产生硫酸钡或亚硫酸钡，再加入稀硝酸，亚硫酸钡会被氧化生成硫酸钡，会干扰硫酸根离子的检验，C不符合题意；先加入过量的硝酸钡溶液，会产生硫酸钡或亚硫酸钡，再加入盐酸，亚硫酸钡会被氧化生成硫酸钡，会干扰硫酸根离子的检验，D不符合题意。 5. (2026·山西部分高中高三联考)物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。以下是硫元素形成物质的“价—类”二维图及含硫物质相互转化的部分信息。下列说法不正确的是(　　) A．实验室制备A可以用启普发生器 B．硫元素在自然界以游离态和化合态的形式存在 C．H中阴离子的检验试剂为稀硝酸和氯化钡溶液 D．食品中加入适量的C可起到漂白、防腐、抗氧化等作用 解析：C　根据硫元素形成物质的“价—类”二维图可知，A为H2S，B为S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4，F为H2SO3，G为亚硫酸盐，H为硫酸盐。H2S可以用启普发生器制备，A正确；S在自然界以游离态和化合态的形式存在，B正确；检验硫酸盐中阴离子的实验操作及现象是取少量硫酸盐溶于水，先滴加稀盐酸，没有明显现象，再滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则可推断其中含有，C错误；食品中加入适量SO2可起到漂白、防腐、抗氧化的作用，D正确。 6．(2025·广东深圳一模)按下图装置，将浓H2SO4加入Na2S2O3溶液中，Na2S2O3溶液产生气泡和黄色沉淀。下列预期现象及相应推理均不正确的是(　　) A．溴水润湿的滤纸褪色，说明SO2有还原性 B．湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明SO2水溶液显酸性 C．烧瓶壁发热，说明反应(aq)＋2H＋(aq)⥫⥬S(s)＋H2O(l)＋SO2(g)是放热反应 D．H2S溶液产生黄色沉淀，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 解析：C　二氧化硫具有还原性，能够使溴水褪色：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，A正确；二氧化硫为酸性氧化物，能够与水反应生成亚硫酸：SO2＋H2O⥫⥬H2SO3，湿润的蓝色石蕊试纸变红说明SO2水溶液显酸性，B正确；浓硫酸稀释也会产生大量的热，所以烧瓶壁发热，不能说明反应(aq)＋2H＋(aq)===S(s)＋H2O(l)＋SO2(g)是放热反应，C错误；H2S溶液产生黄色沉淀是因为SO2与H2S生成S单质：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，H2S是还原剂，SO2是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，D正确。 7．同学们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 金属为铜 金属为锌 金属为铝 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溶液褪色、使品红溶液褪色、不可燃，则气体具有还原性、漂白性，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溶液产生黑色沉淀，则气体是H2S，Al与稀硫酸反应生成氢气，氢气和硫化氢均具有可燃性，燃烧现象不能证明生成气体中一定含硫化氢，B不正确；加入锌片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色、使品红溶液褪色，则气体含SO2，但SO2不可燃，而锌片与浓硫酸反应的气体具有可燃性，则还含有另一种气体，C正确。 8．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 解析：B　根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液中有NaHSO3和过量的二氧化硫与水反应生成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3＋2Na2CO3===Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3，所以调节pH为8后，溶液中含有Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，吸收过程中发生反应为：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3↓，SO2＋NaHCO3===CO2＋NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品。 9．(2026·湖南邵阳高三质检)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下： 查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。下列说法错误的是(　　) A．单质硫是分子晶体 B．过程①中CS2可用乙醇代替 C．过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出 D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol 解析：B　将硫矿石粉碎，在120 ℃条件下将S变为液体，过滤，得到液态硫，再加入二硫化碳进行萃取，过滤，用70～75 ℃的热水喷淋，将CS2变为气态，而液态硫变为固态，经过一系列过程得到纯硫。硫是非金属单质，单质硫是分子晶体，A正确；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中CS2不可用乙醇代替，B错误； S的熔点为115.2 ℃，CS2的沸点为46.2 ℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，根据化学方程式分析，生成8 mol SO2，转移44 mol电子，因此反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol，D正确。 二、非选择题：本题共2小题。 10．(17分)(2026·北京昌平区高三统考)某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。 (1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是________________。 (2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了的转化，设计实验证明实现了该转化，实验操作及现象是_____________。 (3)实验Ⅲ试管A中反应的化学方程式为____________________。 ①若B中为紫色石蕊溶液，则现象为________________。 ②若B为H2S溶液，观察到出现淡黄色的固体，写出反应的化学方程式：_________________。 ③若B为新制氯水，观察到氯水褪色，推测该反应中硫元素的化合价变化为由______价转化为________价；为证实产物中氯元素的存在形式，某同学设计实验：向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察到产生白色沉淀，由此得出结论：氯水转化为Cl－。该方案是否合理？________(填“合理”或者“不合理”)，请说明理由：____________________、______________________(写出2条)。 解析：(3)实验Ⅲ试管A中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。①SO2通入紫色石蕊溶液中，会与水反应生成H2SO3，呈酸性，则紫色石蕊溶液会变红。②若B为H2S溶液，观察到出现淡黄色的固体，该固体为S，化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。③若B为新制氯水，观察到氯水褪色，SO2具有还原性，氯水具有氧化性，二者发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，该反应中硫元素的化合价由＋4价转化为＋6价；因为氯水中本身含与Ag＋反应生成的硫酸银也是白色沉淀，故不能说明氯水转化为Cl－。 答案：(1)常温下，铁遇浓硫酸发生钝化 (2)将反应生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色，加热后，溶液又变成红色　(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑　①溶液变红　②SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ③＋4　＋6　不合理　氯水中本身含Cl－　与Ag＋反应生成的硫酸银也是白色沉淀 11．(16分)(2026·辽宁名校联盟高三联考)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打，可用作定影剂和还原剂。某兴趣小组用如下原理来制备：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，装置如下： 已知：ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水，难溶于乙醇。其水溶液显弱碱性，酸性条件下不稳定。 ⅱ.Na2S2O3、Na2CO3、Na2SO3在水中的溶解度随温度变化如图所示。 回答下列问题： Na2S2O3·5H2O的制备 如图连接好装置，检查气密性后，将试剂加入相应容器中。 (1)下列可用作装置A的是________(填标号)，对应的化学方程式为_________________________。 (2)装置B的作用是__________________________。 (3)随SO2的通入，D中逐渐有大量浅黄色固体析出，发生的反应为2Na2S＋3SO2===2Na2SO3＋3S↓；继续通入SO2，发生反应：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，且固体逐渐消失，当溶液pH约为7时，停止通气体，制得Na2S2O3溶液。固体逐渐消失发生反应的化学方程式为__________________。 为保证硫代硫酸钠的产量，通入D中的SO2不能过量，原因是_____________________。 (4)实验结束后，关闭K2、打开K1，玻璃液封管中所盛液体最好为________(填标号)。 A．NaOH溶液　　　　　　 B．浓硫酸 C．饱和NaHSO3溶液 (5)三颈烧瓶中的溶液经一系列操作得到Na2S2O3·5H2O晶体，其中可能含有Na2SO3、Na2CO3等杂质，所得产品可通过________方法提纯。 解析：(1)装置A是制备SO2的装置，实验室一般用亚硫酸盐与浓硫酸反应制取SO2，反应不需要加热；铜与浓硫酸反应，反应需加热。a.该装置是固液不加热型发生装置，适合亚硫酸盐与浓硫酸反应制取SO2；b.该装置是固液加热型，适合铜与浓硫酸反应制取SO2；c.该装置用于块状固体与液体不需要加热反应(亚硫酸钠一般为粉末状)，不符合；d.该装置是固体加热型，不符合。(2)B装置中长颈漏斗颈伸入液面以下，装置中压强过大时液体进入长颈漏斗，可以平衡气压。D中反应需控制pH，所以还可根据B中气泡速度控制SO2的流速。(3)淡黄色固体为S，溶液中存在Na2SO3，产物为Na2S2O3，因此化学方程式为Na2SO3＋S===Na2S2O3。已知信息给出Na2S2O3酸性条件下不稳定，所以SO2过量时产率降低。(4)实验结束后，关闭K2、打开K1，玻璃液封管中液体作用是吸收多余SO2，防止污染空气。NaOH溶液可以与SO2反应吸收SO2；浓硫酸与SO2不反应；饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2，所以选A。(5)Na2S2O3的溶解度随温度变化较大，而Na2SO3、Na2CO3溶解度变化相对较小，所以可以利用重结晶的方法提纯Na2S2O3·5H2O，通过加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作除去杂质。 答案：(1)a或b　 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(2)平衡气压，控制气体流速　(3) Na2SO3＋S===Na2S2O3　若SO2过量，溶液显酸性，产物Na2S2O3在酸性条件下不稳定，会导致产率降低　(4)A　(5)重结晶 学科网（北京）股份有限公司 $