第02讲 硫及其重要化合物(专项训练)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-23
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摘要:
**基本信息**
以10大考向为纲构建硫及其化合物全知识链,融合实验探究与学科交叉,强化价态转化与工业应用的逻辑关联,体现科学探究与实践素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础演练|10考向30题|选择+填空,含实验创新/化学史情境|从硫单质→氧化物→含氧酸→盐,构建价态转化主线|
|重难创新|13题|综合实验/工业流程/结构分析|结合氧族元素递变规律,深化硫的“价-类”二维认知|
|真题演练|5题|高考真题再现|聚焦SO₂性质/硫酸工业/硫代硫酸钠反应等高频考点|
内容正文:
第02讲 硫及其重要化合物
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查硫的存在与性质
考查二氧化硫的制取与性质
考查二氧化硫的污染与治理
考查硫酸的工业制法
考查浓硫酸的性质及应用
考查SO42-的检验
考查不同价态含硫物质的转化关系
考查硫的“价—类”二维图
考查不同价态含硫物质转化的实验探究
考查氧族元素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查硫的存在与性质
1.硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是( )
A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质
B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同
C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
2.【实验创新与科学探究】把研细的硫粉和铁粉按照一定比例混合均匀,放在石棉网上堆成如图所示的形状,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒。下列有关说法正确的是( )
A.与S反应为吸热反应
B.反应过程中闻到浓烈的刺激性气味,说明生成SO3
C.取少量反应后的固体溶于稀硫酸中,滴入几滴酸性KMnO4 溶液,紫色褪去,可知产物中含有
D.该实验过程中至少发生两个氧化还原反应
3.(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫单质的含量,其中硫单质转化为SO42-,主要实验步骤如下:
I.准确称取m g细粉状药用硫黄于圆底烧瓶中,并准确加入V1mLKOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流,待样品完全溶解,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2溶液,加热至,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将圆底烧瓶溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2mL。
Ⅳ。不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3mL。
已知:S+2OH-+H2O2=SO42-+4H2O
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,乙醇的作用是作溶剂,增大硫的溶解度,可用CS2代替
B.步骤Ⅱ中,不宜采用水浴加热
C.步骤Ⅲ中,指示剂可以选择甲基橙
D.单次样品测定中硫的质量分数为
考查二氧化硫的制取与性质
4.【结合化学史】1770年,舍勒通过实验证实二氧化硫的漂白性质。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.制取SO2
B.干燥SO2
C.验证SO2的漂白性
D.吸收SO2
5.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是( )
A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,能说明SO2具有漂白性
B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:
BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到B中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B气密性良好
6.实验小组设计下图所示装置,验证SO2性质,下列说法正确的是( )
A.实验室用98%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO2
B.一段时间后试管内有白色沉淀,说明SO2与BaCl2反应生成BaSO3
C.试管中的红色花瓣褪色,滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,均说明SO2具有漂白性
D.试管内Br2的CCl4溶液褪色,说明SO2具有还原性
考查二氧化硫的污染与治理
7.【环境保护与学科知识结合】工业烟气中含有的二氧化硫是大气污染物,需将烟气脱硫后排放。一种烟气脱硫的工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.从吸收塔顶部喷入过量的NaOH溶液,将转化为Na2SO4
B.沉淀室中得到的滤液为NaOH溶液,可循环至吸收塔
C.氧化室中CaSO3被还原为CaSO4,可用于生产石膏
D.实验室分离CaSO3和滤液时,需要用到分液漏斗
8.(2026·山东日照高三模拟预测)四种燃煤烟气脱硫方法的原理如图,下列说法错误的是( )
A.方法1中,吸收SO2前后的溶液中硫元素的化合价未发生改变
B.若烟气中还含有NO2,采用方法2可实现同时脱硫脱硝
C.方法3中能循环利用的物质是NaOH
D.方法4中SO2与CO反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
9.(2025·浙江杭州高一期末)锅炉、冶炼厂排放的烟气中多有SO2,直接排放会造成污染,在排放前需要进行脱硫。
Ⅰ.经典的氨法脱硫是一种高效的湿法脱硫方式,使用过量氨水吸收尾气中的SO2并氧化制得硫酸铵,产品硫酸铵可作为化肥,其主要工艺流程如下图所示,请回答下列问题。
(1)硫在元素周期表中的位置是第 周期第 族,吸收塔中发生的反应的离子方程式为 。
(2)氧化步骤中每产生1mol(NH4)2SO4理论上需要消耗 molO2。
Ⅱ.经过研究发现,克劳斯法是处理含硫废气和回收硫资源的重要方法之一,该流程主要包括催化除氧(催化除氧后气体的主要成分是SO2),加氢还原和克劳斯反应,主要工艺流程如下,请回答下列问题。
(3)以上三个步骤中发生氧化还原反应的是 (填步骤编号)。
(4)将催化除氧后的气体通入BaCl2溶液中无明显现象,后续再通入一种气体则溶液浑浊,气体可能是_______。
A.NH3 B.Cl2 C.H2S D.CO2
(5)将催化除氧后的尾气通入酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,体现了该气体的 性,写出此过程涉及的离子方程式 。
(6)完成克劳斯反应后,请设计实验验证尾气中SO2是否除尽: 。
考查硫酸的工业制法
10.(2025·浙江台州高一期中)工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。
下列说法正确的是( )
A.步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积,加快反应速率
B.步骤①增大氧气的用量可以直接将硫元素转化成SO3,可以免去步骤②
C.工业上M常用水吸收SO3制取H2SO4
D.常温下,铁与浓硫酸不反应,可以用铁罐存储运输浓硫酸
11.(2025·浙江学业模拟考试)工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸,科高化学小组按照工业原理设计了如下示意图:
请回答:
(1)若实验室用双氧水充当吸收剂B,则SO2体现 性。
(2)工业生产中为了盛装大量浓硫酸,可选择 为罐体材料(填一种金属)。
(3)工业上多余的SO2可以循环利用,或在空气中用CaO充分吸收,转化为可用于工业上调节水凝硬化速率的物质,其反应的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.若选用1.0mol黄铁矿(不考虑杂质)制备SO2,反应中转移电子数为11NA
B.工业上适当提高反应温度,可使SO2转化率达到100%
C.SO3溶于水生成H2SO4,则工业上常用水充当吸收剂A
D.工业上常用V2O5作转化时的催化剂,其有利于加快反应的速率
12. (2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)工业制硫酸的原理示意图如图所示:
(1)下列说法正确的是 。
A.X为空气,Y为H2O
B.进入接触室之前的气体需要净化处理
C.自然界中,黄铁矿主要存在于地表附近
D.浓硫酸呈油状,是由于硫酸分子间存在氢键
E.浓硫酸可以除去SO2中含有的少量SO3杂质
(2)在氧化铝载铜催化剂和813K条件下可用CO处理尾气,同时回收S单质,请写出反应方程式: ,该尾气处理方法的缺点是 。
(3)有机硫酸盐(C2H5)2SO4遇水易水解,请写出与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式 。
(4)若某区域存在硫酸型酸雨,有兴趣小组下雨时用洁净容器收集一些雨水作为样品,请设计实验确定该雨水存在的酸(不考虑碳酸): 。
考查浓硫酸的性质及应用
13.(2026·福建莆田二模)在试管中加入铜片和过量的浓硫酸,加热条件下发生反应,实验结束后试管底部有白色CuSO4固体。下列说法正确的是( )
A.此实验应在通风橱中进行
B.可通过过滤得到白色固体
C.往实验结束后的试管中加水洗涤,洗涤液倒入废液缸中
D.H2SO4和H2O之间的作用力比CuSO4和H2O之间的弱
14.利用如下实验研究浓硫酸的性质。
实验1:表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,观察到胆矾变成白色。
实验2:取2 g蔗糖放入大管中,加2~3滴水,再加入3 mL浓硫酸,搅拌。将产生的气体导入品红溶液中,观察到品红溶液褪色。
实验3:将一小片铜放入试管中,再加入3 mL浓硫酸,加热,观察到铜片上有黑色物质产生。
下列说法不正确的是( )
A.胆矾化学式可表示为Cu(H2O)4SO4·H2O,说明胆矾晶体中存在离子键、共价键、配位键和氢键等作用力
B.实验2可以说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C.实验3中黑色物质可能是氧化铜
D.在实验3中的残留物中直接加入适量水,观察溶液是否变蓝色
15.【实验创新与学科思维】按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验,下列说法正确的是( )
A.蘸有品红溶液的滤纸褪色,说明具有强氧化性
B.N形管溶液变为红色,说明有酸性气体进入N形管
C.反应后,从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀
D.实验结束后从b口注入足量NaOH溶液,会有2种物质与NaOH反应
考查SO42-的检验
16.下列说法正确的是( )
A.浓H2SO4滴在湿润的蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,然后褪色,最后变黑,说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和吸水性
B.样品无明显现象出现白色沉淀,说明样品中含SO42-
C.常温下浓H2SO4能用铁质容器盛装,说明浓H2SO4与Fe不反应
D.样品得到使澄清石灰水变浑浊的气体,说明样品中含SO32-或HSO3-
17.(2025·浙江省第一届NBchem三模)通过实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
18.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NH4+
B
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成
溶液含SO42-
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CO32--
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
考查不同价态含硫物质的转化关系
19.(2026·甘肃白银高三模拟预测)部分含硫化合物的转化关系如图所示。下列反应方程式错误的是( )
A.①浓硫酸和NaCl粉末共热:NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4 +HCl↑
B.②NaHSO4溶液和FeS反应制备H2S:S2- +2H+ H2S↑
C.③浓硫酸和H2S反应:
D.④双氧水吸收SO2:H2O2+SO2=H2SO4
20.(2026·湖北十堰一模)硫及其化合物相关的转化如图所示,除了Z为金属单质外,图中其他均是不同的含硫物质。下列说法正确的是( )
A.Z可能为单质Cu,Y为H2S
B.若Z为Fe,则X为FeSO4
C.工业生产中,④过程一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3后再稀释
D.1molSO2与0.5molO2发生反应③,充分反应后转移电子数为2 mol
21.(2026·云南高三模拟预测)如图所示的物质转化关系中,常温下,R、T为气体,X为淡黄色固体。下列叙述错误的是( )
A.X可与热的浓硫酸反应生成T
B.Y的水溶液能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.R分子中的中心原子为 sp3杂化
D.常温下,Z的浓溶液不可用于干燥R
考查硫的“价—类”二维图
22.下图是硫及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法正确的是( )
A.X可以让品红褪色,利用了其氧化性
B.S生成H2S和X的反应是归中反应
C.Z的浓溶液和蔗糖反应可以生成X,体现了Z的强氧化性和酸性
D.Y是导致酸雨的原因之一
23.硫的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、c均有还原性,均不能用f的浓溶液干燥
B.b附着在试管壁上可用酒精洗涤
C.c和溶液可以反应生成
D.g溶液在空气中久置后,溶液增大
24.物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。下图列为硫及其化合物的价类二维图,下列说法错误的是( )
A.附着有a的试管,可用CS2清洗 B.b和d反应生成a时,d发生还原反应
C.b、c两种氧化物的VSEPR模型相同 D.g的钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
考查不同价态含硫物质转化的实验探究
25.连四硫酸钠(Na2S4O6)是生物酶的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为:2S4O62-+4H+=5SO2↑+3S↓ +2H2O,按如下装置制备足量并探究其性质,下列表述不正确的是( )
A.Ⅱ中溶液由紫色变成红色一定能证明是酸性氧化物
B.Ⅲ中溶液褪色说明有还原性
C.Ⅳ中溶液有白色沉淀生成
D.Ⅳ装置后连接浓溶液可进行尾气处理
26.(2026·山东济宁二模)某化学兴趣小组进行了如下物质转化实验(部分产物未标出),下列说法错误的是( )
A.常温下可用铁制器皿来盛装浓硫酸
B.若N的阴离子空间结构与SO42-相似,则反应①中硫酸表现了氧化性
C.P、X分别与Cu通过燃烧反应生成的化合物中Cu元素的化合价不同
D.向G溶液中加入乙醇可以看到深蓝色晶体析出
27.(2026·江西九江二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠,下列说法中不正确的是( )
A.A装置中发生的化学反应方程式为:4FeSO4·7H2O2Fe2O3 +4SO2↑+O2↑+28H2O
B.B装置的作用是收集,用于生产硫酸
C.Na2S和 Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去溶解的氧气,防止产物被氧化
D.向Na2S2O3滴加饱和的氯水,溶液立即出现浑浊,可能的原因是:S2O3 2-+ Cl2+H2O=2H++S↓+SO42-+2Cl-
考查氧族元素
28.(2026·湖北随州高三模拟预测)Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强,不能稳定存在
C.步骤Ⅳ除砷的方程式为3H2S+2H3AsO3=As2S3↓+6H2O
D.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1
29.【日常生活与学科知识结合】油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:下列说法正确的是
A.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,分别氧化1mol As2S3转移的电子数之比为3:8
30.(2026·安徽阜阳高三期中)铜阳极泥是铜电解精炼的副产物,富含Au、Ag、Se等元素。一种从铜阳极泥中回收硒的工艺流程如图所示:
已知:①Se与S同主族,化学性质相似。②SeO2易溶于水,生成H2SeO3。
下列分析错误的是( )
A.SO2尾气可用NaOH溶液吸收处理
B.Se与S同主族,故H2SeO4的酸性比H2SO3强
C.“吸收与还原”过程中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4
D.类比SO2的性质,可推测SeO2与强碱溶液反应生成SeO32-
重难·创新演练
1.(2026·浙江杭州学军等校高三联考)下列有关SO2的说法中,不正确的是( )
A.SO2是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.食品中可添加极微量用于防腐和抗氧化 D.Na2SO3和浓H2SO4反应制SO2
2.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)下列有关H2SO3的说法中,正确的是( )
A.H2SO3属于强电解质 B.亚硫酸的水溶液中存在SO2
C.亚硫酸溶液中滴加石蕊溶液,溶液仍为无色 D.敞口空气中长期放置pH一定变大
3.(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)下列有关Na2SO3的说法中,不正确的是( )
A.Na2SO3是强电解质 B.水溶液呈碱性
C.实验室可用于制SO2 D.SO2和Na2O2反应制Na2SO3
4.(2026·浙江第二届NBchem高考模拟考试第二次联考)下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.已知S8是一种硫的单质具有环状结构,推测所有原子处于同一平面上
B.SO3的聚合(SO3)3其中一种具有环状结构,其中采取sp3杂化
C.S2O52-只有一种结构,为[(O)2S-S(O)3]2-
D.含结晶水的硫酸盐都易溶于水
5.(2026·浙江杭州二中高三三模)下列有关含硫化合物的说法中正确的是( )
A.SCl2是非极性分子
B.[(O)2S-S(O)3]2⁻中硫元素的化合价分别为+3、+5
C.S3O9(SO3三聚成环)分子中所有O原子的化学环境相同
D.(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2是氧化还原反应
6.(2026·浙江宁波二模)下列有关含硫化合物的说法中,正确的是( )
A.Na2S2O3中所有S原子所处的化学环境相同
B.硫代碳酸钠(Na2CS3)中阴离子的空间结构为V形
C.已知+H2O,与足量甲醇反应可生成
D.S=CBr2遇水完全水解,可得三种弱酸
7.(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)过二硫酸钠Na2S2O8()是工业上常用的强氧化剂,下列说法正确的是( )
A.过二硫酸钠中硫的化合价为+7价
B.过二硫酸钠氧化性比双氧水更强
C.S2O82-+Mn2++H2O→MnO4-+SO42-+H+,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5
D.电解硫酸氢钠溶液制备1mol过二硫酸钠,则电路中转移2个电子
8.(2026·浙江杭州期末)过二硫酸钠(Na2S2O8)是工业上常用的强氧化剂,阴离子S2O82-结构()与过氧化氢(H-O-O-H)相似,下列关于过二硫酸钠的说法正确的是( )
A.硫的化合价为价
B.固体中存在较强的离子键,因此受热不易分解
C.Mn2++S2O82-+H2O→SO42-+MnO4-+H+(未配平),氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5
D.充分加热过二硫酸钠溶液,可放出气体,且得到酸性溶液
9.【结合氧化还原反应配平与规律】(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)过二硫酸钠(Na2S2O8)是工业上常用的强氧化剂,Mn2+与过二硫酸钠反应的离子方程式为:Mn2++S2O82- +H2O→ MnO4-+SO42-+H+ (未配平)。下列说法不正确的是( )
A.过二硫酸钠中O(-2价)和O(-1价)含量之比为3:1
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2
C.氧化性:S2O82-> MnO4-
D.若生成8 molH+,则反应转移的电子数为10NA (NA表示阿伏加德罗常数的值)
10.(2026·浙江宁波期末)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B.Y可以是葡萄糖
C.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
D.混合气体X含有SO3、SO2、O2,且SO2与O2的物质的量之比为2∶1
11.(2026·浙江强基联盟高三联考)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂以及纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.将锌块预处理成锌粉—水悬浊液,目的是提高锌的纯度,避免杂质影响产物纯度
B.步骤I中发生反应的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4,该反应为氧化还原反应
C.步骤III中Na2S2O4固体用乙醇洗涤,其优点是减少Na2S2O4的溶解损失,易于干燥
D.“后续处理”加入少量的Na2CO3固体,其原因是保险粉在碱性介质中较稳定
12.(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)含硫化合物具有广泛应用。请回答:
(1)一种含硫超导材料的晶胞示意图如下:
①离K离子距离最近的S离子有___________个。
②该材料中不同价态的___________。
③将该材料中的S替换为Se时,晶胞的刚性减弱,从结构角度解释___________。
(2)蛋氨酸结构为(C5H11O2NS),可以与Cu2+形成只含有五元环的配合物M(C10H20S2N2O4Cu)
①Cu2+的价电子排布式___________。
②画出M的结构简式___________。
(3)大蒜素(二烯丙基硫代亚磺酸酯)的结构为
①该结构中2号S的杂化轨道类型为:___________。
②大蒜素与NaOH溶液按物质的量之比,发生水解反应的化学方程式为:___________。
③大蒜素可以由(二烯丙基二硫醚)合成,工业上选用氧化剂(如H2O2)需适量,理由是___________。
13.(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)为探究工业品硫的性质并测定其纯度设计了如下实验(忽略杂质的反应)。
Ⅰ.性质探究:
实验一向试管加入工业品硫、KOH水溶液,持续振荡,淡黄色固体完全溶解;继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀完全溶解。
实验二
向试管加入工业品硫、KOH水溶液、双氧水,持续振荡,淡黄色固体完全溶解;继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀不溶解。
Ⅱ.纯度测定:
①取少量工业品硫研成粉末,准确称取置于圆底烧瓶中,准确加入V1mlKOH的乙醇溶液(过量),加入蒸馏水,搅拌,85℃回流至样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
②冷却后,向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2,加热至100℃,保持20min,冷却至室温。
③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙,用标准溶液滴定至终点,平行实验多次,记录实验数据。
④不加工业品硫,重复步骤①②③做空白实验,平行实验多次,记录实验数据。
已知:25℃时,H2S的Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-13;H2SO3的Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.2×10-8。回答下列问题:
(1)“实验一”中0.3molS与0.8molKOH充分反应,若向反应后溶液中加入含0.3molHCl的盐酸,得到100mL溶液,在25℃时,则该溶液的pH最接近___________。
A.14 B.13 C.12 D.11
(2)若“实验一”中S过量,则反应时会生成K2S2O3。K2S2O3的阴离子能与mol·L-1形成配合物离子[Ag(S2O3)2]3-,画出S2O32-的结构并圈出与Ag+形成配位键的S原子 。
(3)“实验二”中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为 。乙醇的作用是 ,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是 。
(4)实验数据如下:
加入工业品硫实验数据
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/mL
0.00
23.98
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
23.98
48
24
24.22
24.02
进行空白实验,平均消耗cmol·L-1HCl标准溶液40.00mL。应舍弃的数据为 (填序号),测得工业品硫的纯度为 (写出计算式)。
真题·实战演练
1.(2026·四川卷,10,3分)准确测定煤中硫含量,对控制煤燃烧排放SO2具有重要意义。煤中硫含量可通过“高温燃烧—酸碱滴定法”测定(忽略CO2的影响),部分装置示意图如下。
已知:煤;。
下列说法错误的是( )
A.为保证煤燃烧完全,需要快速通入O2
B.溶液中的H2O2既作氧化剂又作还原剂
C.用标准NaOH溶液滴定时,需使用碱式滴定管
D.Cl2对硫含量测定结果产生的影响,可通过测定Cl-的量消除
2.(2026·云南卷,9,3分)某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是( )
A.a中黑色固体成分有FeS
B.Fe与S在空气中燃烧的产物可能有Fe2O3
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用CuSO4 溶液替代NaOH溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
3.(2023•浙江省1月选考,4)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂 B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.溶液呈碱性,可用作消毒剂 D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
4.(2022·浙江省1月卷,9,2分)下列说法正确的是( )
A.铁与碘反应易生成碘化铁
B.电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C.用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+,生成碳酸镁
D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
5.(2022·浙江省6月卷,10,2分)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
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第02讲 硫及其重要化合物
参考答案
模拟·基础演练
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B
D
9.(1) 三 ⅥA SO2+2NH3·H2O=SO32-+2NH4++H2O
(2)0.5
(3)步骤1、步骤2、步骤3
(4)ABC
(5)还原 5SO2+2H2O+2MnO4 -=5SO42-+2Mn2++4H+
(6)将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明SO2被除尽
10.A
11.(1)还原
(2)铁(或铝)
(3)2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
(4)AD
12.(1)BDE
(2)SO2+2COS+2CO2 由于该工艺的尾气中含有一定量的氧气,CO、S被氧化损耗
(3)(C2H5)2SO4+2CO32-+2H2O=2C2H5OH+SO42-+2HCO3-
(4)取该酸雨样品少量,滴加足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则该雨水含有H2SO4;另取该酸雨样品少量,边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,若红色褪去,则该雨水含有H2SO3(或边振荡边滴加少量Na2S溶液,若产生浑浊,则该雨水含有H2SO3)
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B
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重难·创新演练
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A
12.(1) 8 1:1 硒离子半径比硫离子半径大,离子键(或共价键)强度减弱,晶胞的刚性变差
(2)3d9 (顺反均可)
(3) sp3 少量氧化不完全,过量会将另一个S也被氧化或者将S氧化为更高价态()
13.(1)B
(2)或
(3)S+3H2O2+2KOH=K2SO4+4H2O 增大硫在水中的溶解度 乙醇可能会被H2O2氧化成乙酸,与KOH反应,干扰后续测定
(4)2、4
真题·实战演练
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第02讲 硫及其重要化合物
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考查硫的存在与性质
考查二氧化硫的制取与性质
考查二氧化硫的污染与治理
考查硫酸的工业制法
考查浓硫酸的性质及应用
考查SO42-的检验
考查不同价态含硫物质的转化关系
考查硫的“价—类”二维图
考查不同价态含硫物质转化的实验探究
考查氧族元素
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查硫的存在与性质
1.硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0℃下作用首次制得了一种菱形的-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是( )
A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质
B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同
C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
【答案】D
【解析】A项,S6和S8分子都是由S原子组成,它们是不同的物质,互为同素异形体,故A错误;B项,S6和S8是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铁粉反应,所得产物相同,故B错误;C项,不管氧气过量还是少量,S6和S8分子分别与氧气反应可以得到SO2,故C错误;D项,等质量的S6和S8分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同,故D正确。故选D。
2.【实验创新与科学探究】把研细的硫粉和铁粉按照一定比例混合均匀,放在石棉网上堆成如图所示的形状,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒。下列有关说法正确的是( )
A.与S反应为吸热反应
B.反应过程中闻到浓烈的刺激性气味,说明生成SO3
C.取少量反应后的固体溶于稀硫酸中,滴入几滴酸性KMnO4 溶液,紫色褪去,可知产物中含有
D.该实验过程中至少发生两个氧化还原反应
【答案】D
【解析】A项,根据题意,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒,反应能够继续进行,说明Fe+ S FeS为放热反应,故A错误;B项,反应过程中闻到浓烈的刺激性气味,说明发生了S+O2SO2,生成SO2,故B错误;C项,取少量反应后的固体(FeS) 溶于稀硫酸中,FeS + H2SO4= FeSO4+ H2S↑,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,由于Fe2+和H2S均具有还原性,均能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,则不能确定产物中含有Fe2+,故C错误;D项,该实验过程中至少发生两个氧化还原反应,即: Fe+ S FeS和了S+O2SO2,故D正确;故选D。
3.(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫单质的含量,其中硫单质转化为SO42-,主要实验步骤如下:
I.准确称取m g细粉状药用硫黄于圆底烧瓶中,并准确加入V1mLKOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流,待样品完全溶解,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2溶液,加热至,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将圆底烧瓶溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2mL。
Ⅳ。不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3mL。
已知:S+2OH-+H2O2=SO42-+4H2O
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,乙醇的作用是作溶剂,增大硫的溶解度,可用CS2代替
B.步骤Ⅱ中,不宜采用水浴加热
C.步骤Ⅲ中,指示剂可以选择甲基橙
D.单次样品测定中硫的质量分数为
【答案】A
【解析】A项,CS2与水不互溶,则KOH不溶于CS2,而溶在水中,S易溶于CS2,若用CS2代替乙醇,则S和OH-不能充分接触,不利于反应的进行,A错误;B项,由于实验需要加热至100℃,应选用油浴或其他更合适的加热方法;而水的沸点就是100 ℃,加热温度达到了水的沸点,水分蒸发过快,不易控温,所以不宜采用水浴加热,B正确;C项,步骤Ⅲ是用HCl标准溶液滴定剩余的OH-,属于强酸滴定强碱,甲基橙可以作为该滴定的指示剂,C正确;D项,根据反应关系,1mol S消耗2molOH-,空白实验中总KOH的物质的量为,样品滴定中剩余OH⁻为,因此和S反应的OH-物质的量为,,S的质量为,则硫的质量分数为,D正确;故选A。
考查二氧化硫的制取与性质
4.【结合化学史】1770年,舍勒通过实验证实二氧化硫的漂白性质。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.制取SO2
B.干燥SO2
C.验证SO2的漂白性
D.吸收SO2
【答案】C
【解析】A项,Cu与浓硫酸共热可以制得SO2,反应原理为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A不合题意;B项,SO2是酸性气体,不与浓硫酸反应,能够用浓硫酸来干燥,B不合题意;C项,SO2使溴水褪色,反应原理为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4体现SO2的还原性,而不是漂白性,C符合题意;D项,SO2是酸性氧化物,能与NaOH反应,可以用NaOH溶液来吸收多余的SO2,且有防倒吸装置,D不合题意;故选C。
5.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是( )
A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,能说明SO2具有漂白性
B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:
BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到B中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B气密性良好
【答案】D
【解析】氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,故品红褪色不能说明二氧化硫具有漂白性,故A错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,故B错误;C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,故C错误。
6.实验小组设计下图所示装置,验证SO2性质,下列说法正确的是( )
A.实验室用98%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO2
B.一段时间后试管内有白色沉淀,说明SO2与BaCl2反应生成BaSO3
C.试管中的红色花瓣褪色,滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,均说明SO2具有漂白性
D.试管内Br2的CCl4溶液褪色,说明SO2具有还原性
【答案】D
【解析】硫酸和Na2SO3发生复分解反应产生SO2,SO2与溴、水在BaCl2溶液和溴的四氯化碳分界处发生氧化还原反应生成硫酸、HBr,一段时间后溴的四氯化碳溶液褪色,证明SO2有还原性,H2SO4与BaCl2产生BaSO4沉淀,湿润的SO2使红色花瓣褪色,说明SO2有漂白性,SO2与NaOH溶液反应消耗NaOH,滴有酚酞的NaOH溶液褪色。A项,实验室一般用70%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO2,硫酸浓度过大,H+浓度小,反应速率慢,A错误;B项,由分析可知沉淀为BaSO4,B错误;C项,由分析可知,SO2使红色花瓣褪色,说明SO2有漂白性,SO2与NaOH溶液反应消耗NaOH,滴有酚酞的NaOH溶液褪色,C错误;D项,SO2与Br2反应,2H2O+SO2+Br2=H2SO4+2HBr,证明SO2有还原性,D正确;故选D。
考查二氧化硫的污染与治理
7.【环境保护与学科知识结合】工业烟气中含有的二氧化硫是大气污染物,需将烟气脱硫后排放。一种烟气脱硫的工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.从吸收塔顶部喷入过量的NaOH溶液,将转化为Na2SO4
B.沉淀室中得到的滤液为NaOH溶液,可循环至吸收塔
C.氧化室中CaSO3被还原为CaSO4,可用于生产石膏
D.实验室分离CaSO3和滤液时,需要用到分液漏斗
【答案】B
【解析】吸收塔中用NaOH溶液喷雾吸收烟气中的SO2,生成Na2SO3和H2O,沉淀室中Na2SO3和Ca(OH)2反应生成CaSO3沉淀和NaOH,氧化室中CaSO3和O2反应生成CaSO4。A项,从吸收塔顶部喷入过量的NaOH溶液,与烟气中的SO2发生反应生成Na2SO3和H2O,A错误;B项,沉淀室中,Na2SO3与Ca(OH)2反应生成CaSO3和NaOH,过滤得到的滤液为NaOH溶液,可循环至吸收塔用于吸收SO2,B正确;C项,氧化室中CaSO3被O2氧化生成CaSO4,可用于生产石膏,C错误;D项,实验室分离CaSO3和滤液时需要过滤,则需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒等仪器,不需要用到分液漏斗,D错误;故选B。
8.(2026·山东日照高三模拟预测)四种燃煤烟气脱硫方法的原理如图,下列说法错误的是( )
A.方法1中,吸收SO2前后的溶液中硫元素的化合价未发生改变
B.若烟气中还含有NO2,采用方法2可实现同时脱硫脱硝
C.方法3中能循环利用的物质是NaOH
D.方法4中SO2与CO反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】D
【解析】A项,方法1中,SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,反应的化学方程式为SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3,在SO2中硫元素化合价为+4价,在Na2SO3中硫元素化合价为+4价,在NaHSO3中硫元素化合价也为+4价,吸收SO2前后溶液中硫元素化合价未发生改变,A正确;B项,方法2中,氨水呈碱性,SO2是酸性氧化物,能与氨水反应被吸收,NO2具有氧化性,能与SO2、氨水发生氧化还原反应,所以采用方法2可实现同时脱硫脱硝,B正确;C项,方法3中,SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3,Na2SO3与Ca(OH)2反应生成CaSO3和NaOH,CaSO3被O2氧化成CaSO4,生成的NaOH可以继续用于吸收SO2,能循环利用的物质是NaOH,C正确;D项,方法4中,SO2与CO反应的化学方程式为SO2+2COS+2CO2,在该反应中,SO2中硫元素化合价从+4价降低到0价,SO2作氧化剂,CO中碳元素化合价从+2价升高到+4价,CO作还原剂,根据化学方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D错误;故选D。
9.(2025·浙江杭州高一期末)锅炉、冶炼厂排放的烟气中多有SO2,直接排放会造成污染,在排放前需要进行脱硫。
Ⅰ.经典的氨法脱硫是一种高效的湿法脱硫方式,使用过量氨水吸收尾气中的SO2并氧化制得硫酸铵,产品硫酸铵可作为化肥,其主要工艺流程如下图所示,请回答下列问题。
(1)硫在元素周期表中的位置是第 周期第 族,吸收塔中发生的反应的离子方程式为 。
(2)氧化步骤中每产生1mol(NH4)2SO4理论上需要消耗 molO2。
Ⅱ.经过研究发现,克劳斯法是处理含硫废气和回收硫资源的重要方法之一,该流程主要包括催化除氧(催化除氧后气体的主要成分是SO2),加氢还原和克劳斯反应,主要工艺流程如下,请回答下列问题。
(3)以上三个步骤中发生氧化还原反应的是 (填步骤编号)。
(4)将催化除氧后的气体通入BaCl2溶液中无明显现象,后续再通入一种气体则溶液浑浊,气体可能是_______。
A.NH3 B.Cl2 C.H2S D.CO2
(5)将催化除氧后的尾气通入酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,体现了该气体的 性,写出此过程涉及的离子方程式 。
(6)完成克劳斯反应后,请设计实验验证尾气中SO2是否除尽: 。
【答案】(1) 三 ⅥA SO2+2NH3·H2O=SO32-+2NH4++H2O
(2)0.5
(3)步骤1、步骤2、步骤3
(4)ABC
(5)还原 5SO2+2H2O+2MnO4 -=5SO42-+2Mn2++4H+
(6)将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明SO2被除尽
【解析】(1)硫在元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族;吸收塔中SO2与氨水反应生成亚硫酸铵和水,离子方程式为SO2+2NH3·H2O=SO32-+2NH4++H2O;
(2)每产生1mol(NH4)2SO4,硫元素由+4价升高到+6价,转移2mol电子,氧气做氧化剂化合价由0降低到-2价,1mol氧气会转移4mol电子,故需要消耗0.5molO2;
(3)以上三个步骤中,步骤1催化除氧过程中涉及硫化氢被氧化为二氧化硫,步骤2和步骤3存在硫元素化合价的变化,都是氧化还原反应;
(4)催化除氧后气体的主要成分是SO2,通入BaCl2溶液中无明显现象,因为亚硫酸是弱酸,无法制取强酸,后续再通入一种气体X,可将亚硫酸氧化为硫酸,则硫酸可以和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀;或者通入NH3与亚硫酸反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与BaCl2溶液发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,或者通入硫化氢气体,发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O也能产生浑浊,气体X可以是NH3或Cl2或H2S,故选ABC;
(5)SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,硫元素由+4价被氧化为+6价,体现了SO2的还原性;根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为5SO2+2H2O+2MnO4 -=5SO42-+2Mn2++4H+;
(6)实验验证尾气中SO2是否除尽,尾气中可能含有H2S等还原性气体,故不能利用二氧化硫的还原性进行检验,可以将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明SO2被除尽。
考查硫酸的工业制法
10.(2025·浙江台州高一期中)工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。
下列说法正确的是( )
A.步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积,加快反应速率
B.步骤①增大氧气的用量可以直接将硫元素转化成SO3,可以免去步骤②
C.工业上M常用水吸收SO3制取H2SO4
D.常温下,铁与浓硫酸不反应,可以用铁罐存储运输浓硫酸
【答案】A
【解析】黄铁矿粉碎后与空气混合加热,发生氧化还原反应产生Fe2O3、SO2,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化下反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4。A项,步骤①将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,从而加快反应速率,提高原料的转化率,故A正确;B项,步骤①增大氧气的用量不能使S元素转化为SO3,不能免去步骤②,故B错误;C项,工业上M常用98.3%的浓硫酸吸收SO3制取H2SO4,故C错误;D项,常温下,浓硫酸与铁发生钝化生成致密的氧化膜,故可以用铁罐存储运输浓硫酸,故D错误;答案选A。
11.(2025·浙江学业模拟考试)工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸,科高化学小组按照工业原理设计了如下示意图:
请回答:
(1)若实验室用双氧水充当吸收剂B,则SO2体现 性。
(2)工业生产中为了盛装大量浓硫酸,可选择 为罐体材料(填一种金属)。
(3)工业上多余的SO2可以循环利用,或在空气中用CaO充分吸收,转化为可用于工业上调节水凝硬化速率的物质,其反应的化学方程式为 。
(4)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.若选用1.0mol黄铁矿(不考虑杂质)制备SO2,反应中转移电子数为11NA
B.工业上适当提高反应温度,可使SO2转化率达到100%
C.SO3溶于水生成H2SO4,则工业上常用水充当吸收剂A
D.工业上常用V2O5作转化时的催化剂,其有利于加快反应的速率
【答案】(1)还原
(2)铁(或铝)
(3)2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
(4)AD
【解析】硫黄或黄铁矿在空气中煅烧生成二氧化硫,二氧化硫与空气中氧气在催化剂下400~500℃发生2SO2+O22SO3反应生成三氧化硫,用浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸;实验室用双氧水充当吸收剂B,发生SO2+H2O2= H2SO4反应,制得硫酸。
(1)实验室用双氧水充当吸收剂B,发生SO2+H2O2= H2SO4反应,在该反应中,SO2中S的化合价由+4价升高到+6价,体现了SO2的还原性;
(2)浓硫酸常温下使铁、铝钝化,可选用铁(或铝)作罐体材料;
(3)SO2在空气中与CaO、O2反应生成CaSO4(CaSO4可调节水泥硬化速率 ),反应方程式为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4;
(4)A项,黄铁矿(FeS2)制备SO2的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,4mol FeS2反应转移44mol电子,则1.0mol黄铁矿转移11NA电子,A正确;B项,SO2催化氧化为可逆反应,转化率不能达100%,B错误;C项,工业上用98.3%浓硫酸吸收SO3(防止形成酸雾),不用水,C错误;D项,V2O5作催化剂,能加快反应速率,D正确;故选AD。
12. (2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)工业制硫酸的原理示意图如图所示:
(1)下列说法正确的是 。
A.X为空气,Y为H2O
B.进入接触室之前的气体需要净化处理
C.自然界中,黄铁矿主要存在于地表附近
D.浓硫酸呈油状,是由于硫酸分子间存在氢键
E.浓硫酸可以除去SO2中含有的少量SO3杂质
(2)在氧化铝载铜催化剂和813K条件下可用CO处理尾气,同时回收S单质,请写出反应方程式: ,该尾气处理方法的缺点是 。
(3)有机硫酸盐(C2H5)2SO4遇水易水解,请写出与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式 。
(4)若某区域存在硫酸型酸雨,有兴趣小组下雨时用洁净容器收集一些雨水作为样品,请设计实验确定该雨水存在的酸(不考虑碳酸): 。
【答案】(1)BDE
(2)SO2+2COS+2CO2 由于该工艺的尾气中含有一定量的氧气,CO、S被氧化损耗
(3)(C2H5)2SO4+2CO32-+2H2O=2C2H5OH+SO42-+2HCO3-
(4)取该酸雨样品少量,滴加足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则该雨水含有H2SO4;另取该酸雨样品少量,边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,若红色褪去,则该雨水含有H2SO3(或边振荡边滴加少量Na2S溶液,若产生浑浊,则该雨水含有H2SO3)
【解析】原料在沸腾炉中反应制得二氧化硫,二氧化硫与空气混合净化干燥后进入接触室,在400-500℃,常压、催化剂作用下反应生成三氧化硫,在吸收塔中利用98%硫酸吸收,没有被吸收的二氧化硫废气需进行处理,吸收后的发烟硫酸稀释后处理。(1)A项,为了防止形成酸雾,Y为98%的浓硫酸,故A错误;B项,为防止催化剂中毒,进入接触室之前的气体必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理,故B正确;C项,地表为富氧区,黄铁矿会被空气中的氧气逐渐氧化,故C错误;D项,浓硫酸呈油状,是由于硫酸分子间存在氢键,故D正确;E项,浓硫酸可以和三氧化硫反应,因为价态归中规律,浓硫酸和二氧化硫不反应,故浓硫酸可以除去SO2中含有的少量SO3杂质,故E正确;故选BDE。(2)在氧化铝载铜催化剂和813K条件下可用CO处理尾气,同时回收S单质,发生氧化还原反应,反应方程式为SO2+2COS+2CO2,由于该工艺的尾气中含有一定量的氧气,CO、S被氧化损耗。(3)因Na2CO3溶液为足量,故反应方程式为(C2H5)2SO4+2CO32-+2H2O=2C2H5OH+SO42-+2HCO3-;(4)取该酸雨样品少量,滴加足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则该雨水含有H2SO4;另取该酸雨样品少量,边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,若红色褪去,则该雨水含有H2SO3 (或边振荡边滴加少量Na2S溶液,若产生浑浊,则该雨水含有H2SO3)。
考查浓硫酸的性质及应用
13.(2026·福建莆田二模)在试管中加入铜片和过量的浓硫酸,加热条件下发生反应,实验结束后试管底部有白色CuSO4固体。下列说法正确的是( )
A.此实验应在通风橱中进行
B.可通过过滤得到白色固体
C.往实验结束后的试管中加水洗涤,洗涤液倒入废液缸中
D.H2SO4和H2O之间的作用力比CuSO4和H2O之间的弱
【答案】A
【解析】A项,铜与浓硫酸加热反应生成有毒的二氧化硫气体,会污染环境,因此该实验需要在通风橱中进行,A正确;B项,过滤分离需要使用滤纸,过量浓硫酸具有脱水性,会使滤纸碳化,且浓硫酸是粘稠状液体,无法通过过滤得到硫酸铜固体,B错误;C项,实验结束后试管中存在大量过量浓硫酸,若直接往试管中加水,水密度小于浓硫酸,浮在液面,浓硫酸稀释放热会引发液体暴沸溅出,存在安全危险,操作错误,C错误;D项,反应后析出无水硫酸铜固体,说明反应生成的水优先被浓硫酸结合,证明H2SO4和H2O之间的作用力比CuSO4和H2O之间的作用力更强,D错误;故选A。
14.利用如下实验研究浓硫酸的性质。
实验1:表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,观察到胆矾变成白色。
实验2:取2 g蔗糖放入大管中,加2~3滴水,再加入3 mL浓硫酸,搅拌。将产生的气体导入品红溶液中,观察到品红溶液褪色。
实验3:将一小片铜放入试管中,再加入3 mL浓硫酸,加热,观察到铜片上有黑色物质产生。
下列说法不正确的是( )
A.胆矾化学式可表示为Cu(H2O)4SO4·H2O,说明胆矾晶体中存在离子键、共价键、配位键和氢键等作用力
B.实验2可以说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C.实验3中黑色物质可能是氧化铜
D.在实验3中的残留物中直接加入适量水,观察溶液是否变蓝色
【答案】D
【解析】胆矾化学式可表示为Cu(H2O)4SO4·H2O,[Cu(H2O)4]2+和SO间存在离子键,H2O和SO中含有共价键,[Cu(H2O)4]2+中H2O与Cu2+间存在配位键,结晶水与SO间存在氢键,A正确;蔗糖中加入浓硫酸,会炭化膨胀,说明浓硫酸具有脱水性,同时放热,产生的C和浓硫酸反应生成CO2和SO2,SO2通入品红溶液中,使品红溶液褪色,说明浓硫酸具有强氧化性,B正确;浓硫酸具有强氧化性,从元素守恒角度推测,黑色固体中可能含有Cu、S、O、H,故黑色固体可能是CuO、CuS、Cu2S,C正确;实验3的残留物中含有浓硫酸,直接加水会导致浓硫酸溶于水放热,酸液飞溅,造成危险,故不能直接加水,需要将残留物过滤之后,将残留滤液慢慢注入水中,观察溶液是否变蓝色,D错误。
15.【实验创新与学科思维】按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验,下列说法正确的是( )
A.蘸有品红溶液的滤纸褪色,说明具有强氧化性
B.N形管溶液变为红色,说明有酸性气体进入N形管
C.反应后,从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀
D.实验结束后从b口注入足量NaOH溶液,会有2种物质与NaOH反应
【答案】B
【解析】A项,蘸有品红溶液的滤纸褪色,说明二氧化硫具有漂白性,A错误;B项,滴有石蕊的氢氧化钠溶液呈蓝色,则N形管溶液变为红色,说明溶液中氢氧化钠与通入的二氧化硫完全反应,过量的二氧化硫使溶液呈酸性,B正确;C项,反应后,从c口抽取反应液加到足量的氨水中发生的反应为硫酸铜溶液与足量氨水反应得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液,不可能得到氢氧化铜蓝色沉淀,C错误;D项,浓硫酸与铜共热反应时硫酸浓度会减小变为稀硫酸,稀硫酸与铜共热不反应,则反应中浓硫酸不可能完全反应,所以实验结束后从b口注入足量氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液能与反应生成的硫酸铜、二氧化硫反应,也能与未反应的稀硫酸反应,所以会有3种物质与氢氧化钠反应,D错误;故选B。
考查SO42-的检验
16.下列说法正确的是( )
A.浓H2SO4滴在湿润的蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,然后褪色,最后变黑,说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和吸水性
B.样品无明显现象出现白色沉淀,说明样品中含SO42-
C.常温下浓H2SO4能用铁质容器盛装,说明浓H2SO4与Fe不反应
D.样品得到使澄清石灰水变浑浊的气体,说明样品中含SO32-或HSO3-
【答案】B
【解析】最后变黑为炭化过程,说明浓H2SO4具有脱水性,而不是吸水性,A项错误;样品中加入盐酸,无明显现象,排除Ag+、C、S的干扰,再加入氯化钡溶液,出现的白色沉淀为不溶于盐酸的BaSO4,说明样品中含SO42-,B项正确;常温下浓H2SO4能用铁质容器盛装,是因为常温下铁遇浓硫酸会钝化,C项错误;样品中加入盐酸得到使澄清石灰水变浑浊的气体,样品中也可能含C或HC,D项错误。
17.(2025·浙江省第一届NBchem三模)通过实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
【答案】C
【解析】A项,某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡,说明溶液中有硫酸根,但固体中不一定有存在硫酸根,如固体NaHSO4中不含硫酸根,A错误;B项,若固体为FeCl3和Fe的混合物时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+项B错误;C项,检验NH4+为加NaOH溶液,加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,选项中没有加热,故不能确定有没有铵根离子,C正确;D项,盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解可能原固体中有[Al(OH)4]-,不一定为SiO32-,选项D错误;故选C。
18.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NH4+
B
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成
溶液含SO42-
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CO32--
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NH4+,A错误;B.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SO42-,B正确;C.某钠盐溶于盐酸,产生了无色无味的气体,至少含有HCO3-或CO32--一种,C错误;D.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。
考查不同价态含硫物质的转化关系
19.(2026·甘肃白银高三模拟预测)部分含硫化合物的转化关系如图所示。下列反应方程式错误的是( )
A.①浓硫酸和NaCl粉末共热:NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4 +HCl↑
B.②NaHSO4溶液和FeS反应制备H2S:S2- +2H+ H2S↑
C.③浓硫酸和H2S反应:
D.④双氧水吸收SO2:H2O2+SO2=H2SO4
【答案】B
【解析】A项,①硫酸难挥发,浓硫酸和NaCl粉末共热生成硫酸氢钠和氯化氢气体,反应方程式为NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4 +HCl↑,A正确;B项,②NaHSO4溶液和FeS反应生成和硫酸钠、硫酸亚铁,反应的离子方程式为FeS +2H+ =FeS +H2S↑,B错误;C项,③浓硫酸具有强氧化性,浓硫酸和反应生成二氧化硫和水,反应方程式为,C正确;D项,④双氧水具有氧化性,双氧水吸收SO2生成硫酸,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4,D正确;故选B。
20.(2026·湖北十堰一模)硫及其化合物相关的转化如图所示,除了Z为金属单质外,图中其他均是不同的含硫物质。下列说法正确的是( )
A.Z可能为单质Cu,Y为H2S
B.若Z为Fe,则X为FeSO4
C.工业生产中,④过程一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3后再稀释
D.1molSO2与0.5molO2发生反应③,充分反应后转移电子数为2 mol
【答案】C
【解析】A项,由图可知,若Z为铜,铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,由题意可知,X为硫酸铜;硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,不可能生成硫单质,A错误;B项,若Z为铁,常温下铁在浓硫酸中钝化,不可能生成硫酸亚铁;加热条件下浓硫酸与过量铁反应生成硫酸亚铁、二氧化硫和水,但硫酸亚铁不可能转化为硫,B错误;C项,三氧化硫与水反应生成硫酸,并放出大量的热易形成酸雾影响三氧化硫的吸收,所以工业生产中,一般用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,C正确;D项,催化剂作用下二氧化硫和氧气共热反应生成三氧化硫的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1molSO2与0.5molO2充分反应时,转移电子数小于2 mol ,错误;故选C。
21.(2026·云南高三模拟预测)如图所示的物质转化关系中,常温下,R、T为气体,X为淡黄色固体。下列叙述错误的是( )
A.X可与热的浓硫酸反应生成T
B.Y的水溶液能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.R分子中的中心原子为 sp3杂化
D.常温下,Z的浓溶液不可用于干燥R
【答案】B
【解析】根据题图中转化关系可知,X为淡黄色固体,应为硫单质 S;S 与 O2反应生成气体 T,因此 T 为 SO2;SO2在 Cu 作催化剂条件下继续与 O2反应生成 Y,可判断 Y 为 SO3;SO3与 H2O 反应生成 Z,因此 Z 为 H2SO4;而 R 在 O2作用下也可生成 SO2,说明 R 为 H2S。A项,由分析得,S 能与热的浓硫酸反应生成 SO2,即生成 T(SO2),A正确;B项,由分析得,Y 是 SO3,溶于水生成 H2SO4,硫酸只能使紫色石蕊试液变红,不能使其先变红后褪色,B错误;C项,由分析得,R 是 H2S,S 原子形成 2 个 σ 键,还有 2 对孤电子对,价层电子对数为 4,采用 sp3杂化,C正确;D项,由分析得,Z 是 H2SO4,浓硫酸具有强氧化性,不能用于干燥 H2S,否则会发生氧化还原反应,D正确;故选B。
考查硫的“价—类”二维图
22.下图是硫及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法正确的是( )
A.X可以让品红褪色,利用了其氧化性
B.S生成H2S和X的反应是归中反应
C.Z的浓溶液和蔗糖反应可以生成X,体现了Z的强氧化性和酸性
D.Y是导致酸雨的原因之一
【答案】D
【解析】由“价—类”二维图可知,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,M为CuSO4。A项,SO2可以让品红褪色,是因为SO2可以与品红生成无色化合物,体现了漂白性,而非氧化性,A错误;B项,S生成H2S和SO2的反应是歧化反应,B错误;C项,浓硫酸蔗糖反应可以生成SO2,体现了浓硫酸的强氧化性和脱水性,C错误;D项,SO3是导致酸雨的原因之一,D正确; 故选D。
23.硫的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、c均有还原性,均不能用f的浓溶液干燥
B.b附着在试管壁上可用酒精洗涤
C.c和溶液可以反应生成
D.g溶液在空气中久置后,溶液增大
【答案】C
【解析】由图可知,a为﹣2价的氢化物,即H2S,b为S单质,c为+4价的氧化物,即SO2,d为+6价的氧化物,即SO3,e为+4价的含氧酸,即H2SO3,f为+6价的含氧酸,即H2SO4,g为+4价钠盐,即亚硫酸钠,h为+6价的钠盐,即硫酸钠,i为Na2S。H2S、SO2均具有还原性,H2S不能用浓硫酸干燥,+4价和+6价之间不能形成硫的化合物,故SO2可以用浓硫酸干燥,A错误;B.b是硫单质,微溶于乙醇,所以不能用乙醇洗涤沾有硫的试管,应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液洗涤,B错误;C.SO2可以和Na2S发生归中反应生成S单质,C正确;D.Na2SO3是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,g溶液在空气中久置后,被氧气氧化为Na2SO4溶液,该溶液呈中性,则pH降低,D错误;故选C。
24.物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。下图列为硫及其化合物的价类二维图,下列说法错误的是( )
A.附着有a的试管,可用CS2清洗 B.b和d反应生成a时,d发生还原反应
C.b、c两种氧化物的VSEPR模型相同 D.g的钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
【答案】B
【解析】根据价态及物质类别可知d为H2S、a为S、b为SO2、c为SO3、e为亚硫酸、f为硫酸、g为含有硫代硫酸根的盐。A项,a为S,硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故附着有a的试管,常用二硫化碳洗涤,A正确;B项,a为S、b为SO2、d为H2S,反应的方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,H2S中硫元素的化合价升高,发生氧化反应,B错误;C项,b为SO2,价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,c为SO3,价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,C正确;D项,g为含有硫代硫酸根的盐,g的钠盐为Na2S2O3,f为硫酸,Na2S2O3与稀硫酸发生歧化反应,生成S和SO2,D正确;故选B。
考查不同价态含硫物质转化的实验探究
25.连四硫酸钠(Na2S4O6)是生物酶的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为:2S4O62-+4H+=5SO2↑+3S↓ +2H2O,按如下装置制备足量并探究其性质,下列表述不正确的是( )
A.Ⅱ中溶液由紫色变成红色一定能证明是酸性氧化物
B.Ⅲ中溶液褪色说明有还原性
C.Ⅳ中溶液有白色沉淀生成
D.Ⅳ装置后连接浓溶液可进行尾气处理
【答案】A
【解析】装置Ⅰ中连四硫酸钠和盐酸反应制备二氧化硫,盐酸具有挥发性,制得的二氧化硫中混有氯化氢;装置Ⅱ中二氧化硫和水生成亚硫酸和氯化氢溶于水得到的盐酸使溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红色;装置Ⅲ中二氧化硫和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色说明二氧化硫具有还原性;装置Ⅳ中二氧化硫和水生成亚硫酸,亚硫酸与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和水;装置Ⅳ后应连接盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化硫,防止污染空气。A项,装置Ⅱ中二氧化硫和水生成亚硫酸和氯化氢溶于水得到的盐酸使溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红色,则溶液由紫色变成红色不能证明二氧化硫是酸性氧化物,A错误;B项,装置Ⅲ中二氧化硫和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色说明二氧化硫具有还原性,B正确;C项,装置Ⅳ中二氧化硫和水生成亚硫酸,亚硫酸与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和水,C正确;D项,装置Ⅳ后应连接盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化硫,防止污染空气,D正确;故选A。
26.(2026·山东济宁二模)某化学兴趣小组进行了如下物质转化实验(部分产物未标出),下列说法错误的是( )
A.常温下可用铁制器皿来盛装浓硫酸
B.若N的阴离子空间结构与SO42-相似,则反应①中硫酸表现了氧化性
C.P、X分别与Cu通过燃烧反应生成的化合物中Cu元素的化合价不同
D.向G溶液中加入乙醇可以看到深蓝色晶体析出
【答案】B
【解析】首先推导各物质: 根据流程可推知:为,P为(黄色晶体),Q为,为 Na2S2O3,为铜盐,G为硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4。A项,常温下铁遇浓硫酸会发生钝化,形成致密氧化膜阻止反应,因此可用铁制器皿盛装浓硫酸,A正确;B项,N的阴离子空间结构与相似,则N为 Na2S2O3( S2O32-可以看作是中一个非羟基氧原子被硫原子取代的产物,所以结构类似)。则 Na2S2O3与稀硫酸的反应方程式为:Na2S2O3+H2SO4= Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,该反应是 S2O32-自身歧化(为+2),硫酸中化合价不变,仅体现酸性,未表现氧化性,B错误;C项,P(S)与燃烧生成,其中为价;X(O2)与燃烧生成,其中为+2价,化合价不同,C正确;D项,G为硫酸四氨合铜溶液,硫酸四氨合铜在乙醇中溶解度远小于在水中的溶解度,加入乙醇会析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,D正确;故选B。
27.(2026·江西九江二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。某学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠,下列说法中不正确的是( )
A.A装置中发生的化学反应方程式为:4FeSO4·7H2O2Fe2O3 +4SO2↑+O2↑+28H2O
B.B装置的作用是收集,用于生产硫酸
C.Na2S和 Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去溶解的氧气,防止产物被氧化
D.向Na2S2O3滴加饱和的氯水,溶液立即出现浑浊,可能的原因是:S2O3 2-+ Cl2+H2O=2H++S↓+SO42-+2Cl-
【答案】A
【解析】本实验以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,在A装置中高温煅烧分解产生SO2等气体,经B装置冰水浴收集用于制硫酸,剩余SO2通入C装置,与 Na2S和 Na2CO3的混合溶液反应制备硫代硫酸钠( Na2S2O3),D装置的倒扣漏斗用于吸收尾气,防止污染环境,全程通入排尽装置内空气,避免产物被氧化。A项,装置中绿矾高温分解的主反应为2FeSO4·7H2OFe2O3 +SO2↑+SO3↑+14H2O,A错误;B项,的沸点为,B装置采用冰水浴,可使冷凝为液态(或固态),从而收集,后续可用于生产硫酸,B正确;C项,具有强还原性,易被氧气氧化,因此 Na2S和 Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,煮沸的目的是除去水中溶解的氧气,防止被氧化,C正确;D项,向 Na2S2O3中滴加饱和氯水,Cl2作为强氧化剂,可将S2O3 2-氧化,发生反应S2O3 2-+ Cl2+H2O=2H++S↓+SO42-+2Cl-,生成单质使溶液立即出现浑浊,D正确;故选A。
考查氧族元素
28.(2026·湖北随州高三模拟预测)Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强,不能稳定存在
C.步骤Ⅳ除砷的方程式为3H2S+2H3AsO3=As2S3↓+6H2O
D.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1
【答案】D
【解析】S2O3 2-除砷过程可描述为:S2O3 2-与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS,两个HS可以结合生成H2S2,H2S2分解得到和,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3。A项,步骤Ⅱ中,个HS自由基结合得到,化学式为H2S2,A不符合题意;B项,HS是自由基,未达到稳定结构,反应活性强,不能稳定存在,B不符合题意;C项,步骤Ⅳ中H2S和H3AsO3反应生成As2S3沉淀和水,配平后方程式为3H2S+2H3AsO3=As2S3↓+6H2O,原子、电荷均守恒,产物正确,C不符合题意;D项,步骤Ⅲ中(H2S2)发生歧化反应生成S8和H2S,配平反应为:8H2S2=S8+8H2S。 H2S2中为价:生成S8(价)的被氧化,作还原剂,共个原子,对应4molH2S2;生成H2S(价)的被还原,作氧化剂,共个原子,对应4molH2S2。因此氧化剂与还原剂物质的量比为,D符合题意;故选D。
29.【日常生活与学科知识结合】油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:下列说法正确的是
A.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,分别氧化1mol As2S3转移的电子数之比为3:8
【答案】C
【解析】A项,S2O32-可以理解为SO42-中的一个O原子被S原子替代,其中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;B项,As2S3中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;C项,根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C正确;D项,As2S3中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol As2S3失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol As2S3失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1molAs2S3转移的电子数之比为3∶7,D错误;故选C。
30.(2026·安徽阜阳高三期中)铜阳极泥是铜电解精炼的副产物,富含Au、Ag、Se等元素。一种从铜阳极泥中回收硒的工艺流程如图所示:
已知:①Se与S同主族,化学性质相似。②SeO2易溶于水,生成H2SeO3。
下列分析错误的是( )
A.SO2尾气可用NaOH溶液吸收处理
B.Se与S同主族,故H2SeO4的酸性比H2SO3强
C.“吸收与还原”过程中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4
D.类比SO2的性质,可推测SeO2与强碱溶液反应生成SeO32-
【答案】B
【解析】铜阳极泥是铜电解精炼的副产物,富含Au、Ag、Se等元素,加入浓硫酸酸化焙烧得到SeO2、SO2,加水,“吸收与还原”得到硒单质,化学方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4;进一步提纯得到纯硒。A项,SO2能与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,则SO2尾气可用NaOH溶液吸收处理,A正确;B项,由于S的非金属性比Se强,则最高价氧化物对应水化物的酸性较强,则H2SeO4的酸性比H2SO4弱,B错误;C项,由分析可知,SeO2、SO2、H2O经“吸收与还原”得到硒单质,化学方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4,C正确;D项,SeO2与SO2为同主族元素的氧化物,化学性质相似,属于酸性氧化物,与强碱反应生成亚硒酸盐(SeO32-),D正确;故选B。
重难·创新演练
1.(2026·浙江杭州学军等校高三联考)下列有关SO2的说法中,不正确的是( )
A.SO2是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.食品中可添加极微量用于防腐和抗氧化 D.Na2SO3和浓H2SO4反应制SO2
【答案】A
【解析】A项,电解质是在水溶液或熔融状态下能自身电离出自由移动离子的化合物,SO2自身不能发生电离,属于非电解质,不是弱电解质,A错误,符合题意;B项,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3可电离出H+使水溶液呈酸性,B正确,不符合题意;C项,SO2具有还原性且可抑制微生物繁殖,食品中添加极微量、符合国家标准时,可用于防腐和抗氧化,C正确,不符合题意;D项,实验室可利用强酸制弱酸的原理,用Na2SO3和浓H2SO4反应制备SO2,反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,D正确,不符合题意;故选A。
2.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)下列有关H2SO3的说法中,正确的是( )
A.H2SO3属于强电解质 B.亚硫酸的水溶液中存在SO2
C.亚硫酸溶液中滴加石蕊溶液,溶液仍为无色 D.敞口空气中长期放置pH一定变大
【答案】B
【解析】A项,H2SO3是二元弱酸,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,A错误;B项,SO2溶于水生成亚硫酸的反应是可逆反应:SO2+H2OH2SO3,因此亚硫酸水溶液中一定存在未反应的SO2,B正确;C项,亚硫酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,但亚硫酸不能漂白酸碱指示剂,溶液不会为无色,C错误;D项,敞口放置时,亚硫酸会被空气中的O2氧化为强酸H2SO4,溶液酸性增强,pH减小,D错误;故选B。
3.(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)下列有关Na2SO3的说法中,不正确的是( )
A.Na2SO3是强电解质 B.水溶液呈碱性
C.实验室可用于制SO2 D.SO2和Na2O2反应制Na2SO3
【答案】D
【解析】A项,Na2SO3是盐类,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A正确;B项,Na2SO3是强碱弱酸盐,SO32-会发生水解,SO32-+H2OHSO3-+OH- ,使溶液呈碱性,B正确;C项,实验室中可利用Na2SO3与较浓的H2SO4反应制取SO2,C正确;D项,Na2O2具有强氧化性,SO2具有还原性,二者反应会生成Na2SO4,D错误;故选D。
4.(2026·浙江第二届NBchem高考模拟考试第二次联考)下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.已知S8是一种硫的单质具有环状结构,推测所有原子处于同一平面上
B.SO3的聚合(SO3)3其中一种具有环状结构,其中采取sp3杂化
C.S2O52-只有一种结构,为[(O)2S-S(O)3]2-
D.含结晶水的硫酸盐都易溶于水
【答案】B
【解析】A项,S8中每个S原子的成键电子对数为2,孤电子对数为2,即价电子对数为O52-的环状结构为,其中每个S原子形成4个σ键,无孤电子对,价层电子对数为4,故S采取sp3杂化,B正确;C项,S2O52-中S的平均价态为+4,所给结构中两个S价态分别为+3、+5,其平均氧化态(+4)与化学式相符,其结构可有:和两种形式,C错误;D项,含结晶水的硫酸盐不一定易溶,如CaSO4·2H2O(石膏)微溶于水,D错误;故选B。
5.(2026·浙江杭州二中高三三模)下列有关含硫化合物的说法中正确的是( )
A.SCl2是非极性分子
B.[(O)2S-S(O)3]2⁻中硫元素的化合价分别为+3、+5
C.S3O9(SO3三聚成环)分子中所有O原子的化学环境相同
D.(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2是氧化还原反应
【答案】B
【解析】A项,SCl2的中心S原子价层电子对数为,含2对孤对电子,分子为V形不对称结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;B项,该离子中两个S直接以S-S键相连,O为-2价,离子整体带2个负电荷,设两个S化合价为x、y,可得:,即,两个S分别连接2个O、3个O,因此化合价分别为+3、+5,B正确;C项,SO3三聚成环得到的S3O9中,O分为两种:连接两个S的桥氧原子,以及连在S上的端基氧原子,二者化学环境不同,C错误;D项,过二硫酸根本身含过氧键,过氧键的O为-1价,反应后过氧键转移到H2O2中,S元素始终为+6价,没有电子转移,不属于氧化还原反应,D错误;故选B。
6.(2026·浙江宁波二模)下列有关含硫化合物的说法中,正确的是( )
A.Na2S2O3中所有S原子所处的化学环境相同
B.硫代碳酸钠(Na2CS3)中阴离子的空间结构为V形
C.已知+H2O,与足量甲醇反应可生成
D.S=CBr2遇水完全水解,可得三种弱酸
【答案】C
【解析】A项,Na2S2O3 中阴离子()的结构为一个S原子取代硫酸根中一个O原子,两个S原子的成键、化合价都不同,化学环境不相同,A错误;B项,硫代碳酸钠的阴离子CS32-,可类比CO32-,中心C原子的价层电子对数为,无孤电子对,阴离子空间结构为平面正三角形,B错误;C项,由题给反应可知,SO3与H2O反应时,H-OH中-OH连接S,H连接SO3的O,生成(硫酸);同理SO3与足量CH3OH(CO3O-H)反应时,先生成(类似酸),足量甲醇中的-OCH3取代中的-OH(参考酯化反应),生成题给结构的硫酸二甲酯,C正确;D项,S=CBr2水解时,最终生成HBr、H2S和CO2,HBr是强酸,不可能得到三种弱酸,D错误;故选C。
7.(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)过二硫酸钠Na2S2O8()是工业上常用的强氧化剂,下列说法正确的是( )
A.过二硫酸钠中硫的化合价为+7价
B.过二硫酸钠氧化性比双氧水更强
C.S2O82-+Mn2++H2O→MnO4-+SO42-+H+,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5
D.电解硫酸氢钠溶液制备1mol过二硫酸钠,则电路中转移2个电子
【答案】B
【解析】A项,过二硫酸钠的结构里有过氧键(O-O),每个过氧键的O是-1价,其他O是-2价。Na 是+1价,所以设S的化合价为x,所以 2×(+1)+2x+6×(-2)+2×(-1) = 0(因为有2个O是过氧键的-1价,剩下6个O是-2价),解得x=+6,所以S是+6价,A错误;B项,过二硫酸钠中的过氧键两端均与+6价硫原子相连,硫的高电负性显著稳定了过氧键,使其在氧化反应中更倾向于整体断裂释放活性氧,而非逐步分解,从而提升氧化效率, 双氧水的过氧键则连接两个电负性低的氢原子,键能较低,易发生均裂或异裂,导致其氧化过程更温和、可控,但强度受限;同时 硫在S2O82-中处于最高稳定氧化态(+6),具有强烈得电子倾向,故过二硫酸钠氧化性比双氧水更强,B正确;C项,配平离子方程式5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+,氧化剂与还原剂物质的量比为5:2,而非2:5,C错误;D项,电解 NaHSO4溶液制备 Na2S2O8的电极反应为:2SO42--2e-=S2O82-,每生成1 mol S2O82-,需要转移2mol电子,则电路中转移2NA个电子,而不是2个电子,D错误;故选D。
8.(2026·浙江杭州期末)过二硫酸钠(Na2S2O8)是工业上常用的强氧化剂,阴离子S2O82-结构()与过氧化氢(H-O-O-H)相似,下列关于过二硫酸钠的说法正确的是( )
A.硫的化合价为价
B.固体中存在较强的离子键,因此受热不易分解
C.Mn2++S2O82-+H2O→SO42-+MnO4-+H+(未配平),氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5
D.充分加热过二硫酸钠溶液,可放出气体,且得到酸性溶液
【答案】D
【解析】A项,在过二硫酸钠中,Na元素显+1价,O元素中,有6个O原子显-2价,2个O原子显-1价,依据化合物中元素化合价的代数和为0,可求出硫的化合价为+6价,A不正确;B项,过氧化氢受热易分解,虽然固体中存在较强的离子键,但过氧键热稳定性差,因此受热易分解,B不正确;C项,反应Mn2++S2O82-+H2O→SO42-+MnO4-+H+(未配平)中,是氧化剂,Mn2+是还原剂,依据得失电子守恒,可建立关系式:5S2O82-——2Mn2+,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,C不正确;D项,充分加热过二硫酸钠溶液,过二硫酸钠与水反应生成O2、Na2SO4、H2SO4,则反应放出气体,且得到酸性溶液,D正确;故选D。
9.【结合氧化还原反应配平与规律】(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)过二硫酸钠(Na2S2O8)是工业上常用的强氧化剂,Mn2+与过二硫酸钠反应的离子方程式为:Mn2++S2O82- +H2O→ MnO4-+SO42-+H+ (未配平)。下列说法不正确的是( )
A.过二硫酸钠中O(-2价)和O(-1价)含量之比为3:1
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2
C.氧化性:S2O82-> MnO4-
D.若生成8 molH+,则反应转移的电子数为10NA (NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】D
【解析】离子方程式为:2Mn2++5S2O82- +8H2O=2 MnO4-+10SO42-+16H+。A项,过二硫酸钠中过氧链上的2个氧为-1,两端的6个氧为-2,所以O(-2价)和O(-1价)含量之比为3:1,故A正确;B项,反应中过二硫酸根为氧化剂,二价锰离子为还原剂,根据分析可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2,故B正确;C项,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性:S2O82-> MnO4-,故C正确;D项,若生成8 molH+,则反应转移的电子数为5NA (NA表示阿伏加德罗常数的值),故D错误;故选D。
10.(2026·浙江宁波期末)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B.Y可以是葡萄糖
C.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
D.混合气体X含有SO3、SO2、O2,且SO2与O2的物质的量之比为2∶1
【答案】D
【解析】A项,途径①反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,2molHNO3提供2molH+和2molNO3-,剩余6molH+需要3molH2SO4提供,故二者物质的量之比最好为3∶2,A不符合题意;B项,CuSO4与过量NaOH反应生成新制氢氧化铜悬浊液,葡萄糖含醛基,加热条件下可与氢氧化铜反应生成Cu2O,故Y可以是葡萄糖,B不符合题意;C项,途径①生成有毒NO,途径③生成有毒SO2,途径②反应为2Cu+O2+2H2SO4(浓)2CuSO4+2H2O,无污染物生成,原子利用率高,更好体现绿色化学思想,C不符合题意;D项,CuSO4在1100℃ 下分解生成Cu2O和混合气体X,Cu元素从+2价降至+1价、S元素从+6价降至+4价得电子,O元素从-2价升至0价失电子,若SO2与O2物质的量之比为2∶1,得电子总数大于失电子总数,不满足电子守恒关系,D符合题意;故选D。
11.(2026·浙江强基联盟高三联考)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂以及纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.将锌块预处理成锌粉—水悬浊液,目的是提高锌的纯度,避免杂质影响产物纯度
B.步骤I中发生反应的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4,该反应为氧化还原反应
C.步骤III中Na2S2O4固体用乙醇洗涤,其优点是减少Na2S2O4的溶解损失,易于干燥
D.“后续处理”加入少量的Na2CO3固体,其原因是保险粉在碱性介质中较稳定
【答案】A
【解析】A项,锌块预处理为锌粉—水悬浊液的核心目的是增大锌与SO2的接触面积,加快反应速率,而非提高锌的纯度,故A错误;B项,步骤I的产物为ZnS2O4,化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4,反应中Zn元素化合价从0升为+2,S元素化合价也发生变化,属于氧化还原反应,故B正确;C项,Na2S2O4固体易溶于水,难溶于乙醇,步骤III中用乙醇洗涤,既可减少溶解损失,又易于干燥,故C正确;D项,Na2S2O4在碱性介质中较稳定,Na2CO3固体可提供碱性环境,增强保险粉的稳定性,故D正确;故选A。
12.(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)含硫化合物具有广泛应用。请回答:
(1)一种含硫超导材料的晶胞示意图如下:
①离K离子距离最近的S离子有___________个。
②该材料中不同价态的___________。
③将该材料中的S替换为Se时,晶胞的刚性减弱,从结构角度解释___________。
(2)蛋氨酸结构为(C5H11O2NS),可以与Cu2+形成只含有五元环的配合物M(C10H20S2N2O4Cu)
①Cu2+的价电子排布式___________。
②画出M的结构简式___________。
(3)大蒜素(二烯丙基硫代亚磺酸酯)的结构为
①该结构中2号S的杂化轨道类型为:___________。
②大蒜素与NaOH溶液按物质的量之比,发生水解反应的化学方程式为:___________。
③大蒜素可以由(二烯丙基二硫醚)合成,工业上选用氧化剂(如H2O2)需适量,理由是___________。
【答案】(1) 8 1:1 硒离子半径比硫离子半径大,离子键(或共价键)强度减弱,晶胞的刚性变差
(2)3d9 (顺反均可)
(3) sp3 少量氧化不完全,过量会将另一个S也被氧化或者将S氧化为更高价态()
【解析】(1)①体心处的K+周围,距离最近的S共8个。②用均摊法计算晶胞中原子数::;:;;已知K为+1价,S为-2价,设数目为x,数目为y: 列方程组,最终得x=2,y=2,故。③Se原子半径大于S,Ni-Se键长比Ni-S键更长,键能更小,因此晶胞刚性减弱。
(2)①Cu为29号元素,价电子排布为3d104s1,失去2个电子形成Cu2+后,价电子排布为3d9。②蛋氨酸脱去羧基中的氢后,通过氨基N和羧基的单键O与Cu2+配位,形成两个五元环,结构简式为:。
(3)①2号S形成3个σ键(1个S=O含一个σ键、1个S-Sσ键、1个S-Cσ键)且有1对孤对电子,价层电子对数为3+1=4,故杂化类型为sp3杂化。②碱性条件下,大蒜素的S-S键易断裂,1 mol大蒜素与2 mol NaOH反应生成钠盐和1 mol水,方程式为:。③氧化剂用量不足,无法将二烯丙基二硫醚充分氧化得到大蒜素,产率低;氧化剂过量会将大蒜素进一步氧化,生成更高氧化态()的含硫副产物,降低大蒜素产率,所以需要适量。
13.(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)为探究工业品硫的性质并测定其纯度设计了如下实验(忽略杂质的反应)。
Ⅰ.性质探究:
实验一向试管加入工业品硫、KOH水溶液,持续振荡,淡黄色固体完全溶解;继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀完全溶解。
实验二
向试管加入工业品硫、KOH水溶液、双氧水,持续振荡,淡黄色固体完全溶解;继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀不溶解。
Ⅱ.纯度测定:
①取少量工业品硫研成粉末,准确称取置于圆底烧瓶中,准确加入V1mlKOH的乙醇溶液(过量),加入蒸馏水,搅拌,85℃回流至样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
②冷却后,向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2,加热至100℃,保持20min,冷却至室温。
③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙,用标准溶液滴定至终点,平行实验多次,记录实验数据。
④不加工业品硫,重复步骤①②③做空白实验,平行实验多次,记录实验数据。
已知:25℃时,H2S的Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-13;H2SO3的Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.2×10-8。回答下列问题:
(1)“实验一”中0.3molS与0.8molKOH充分反应,若向反应后溶液中加入含0.3molHCl的盐酸,得到100mL溶液,在25℃时,则该溶液的pH最接近___________。
A.14 B.13 C.12 D.11
(2)若“实验一”中S过量,则反应时会生成K2S2O3。K2S2O3的阴离子能与mol·L-1形成配合物离子[Ag(S2O3)2]3-,画出S2O32-的结构并圈出与Ag+形成配位键的S原子 。
(3)“实验二”中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为 。乙醇的作用是 ,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是 。
(4)实验数据如下:
加入工业品硫实验数据
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/mL
0.00
23.98
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
23.98
48
24
24.22
24.02
进行空白实验,平均消耗cmol·L-1HCl标准溶液40.00mL。应舍弃的数据为 (填序号),测得工业品硫的纯度为 (写出计算式)。
【答案】(1)B
(2)或
(3)S+3H2O2+2KOH=K2SO4+4H2O 增大硫在水中的溶解度 乙醇可能会被H2O2氧化成乙酸,与KOH反应,干扰后续测定
(4)2、4
【解析】实验一中,向试管中加入工业品硫和KOH水溶液,持续振荡,淡黄色固体(硫)完全溶解,发生的反应为:3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O,继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,是因为K2SO3与BaCl2反应生成了BaSO3白色沉淀,反应方程式为:K2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2KCl,加足量盐酸后沉淀完全溶解,是因为BaSO3能与盐酸反应,生成氯化钡、二氧化硫和水,反应方程式为:BaSO3+2HCl= BaCl2+SO2↑+H2O。
实验二中,向试管中加入工业品硫、KOH水溶液和双氧水,持续振荡,淡黄色固体(硫)完全溶解,首先,硫与KOH发生反应,同时双氧水作为强氧化剂,会将硫与KOH反应的产物进一步氧化,反应生成了含硫酸根(SO42-)的化合物,反应方程式为:S+3H2O2+2KOH=K2SO4+4H2O,继续滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,是因为溶液中的O42-与Ba2+结合生成了BaSO4白色沉淀,反应方程式为:K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl,加足量盐酸后沉淀不溶解,是因为BaSO4不溶于盐酸,这也证明了沉淀是BaSO4,进一步说明反应过程中生成了硫酸根离子。
纯度测定时,取少量工业品硫研成粉末,准确称取m g置于圆底烧瓶中,准确加入V1 mL KOH的乙醇溶液(过量),加入蒸馏水,搅拌,发生的反应为:3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O,85℃回流至样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇,冷却后,向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2,加热至100℃,发生的反应为:K2S+4H2O2K2SO4+4H2O、K2SO3+H2O2K2SO4+H2O,将溶液转移至锥形瓶,加入甲基橙作指示剂,用cmol·L-1HCl标准溶液滴定,此时是用盐酸滴定溶液中剩余的KOH,最后做空白实验,是为了消除实验中KOH乙醇溶液、H2O2等试剂以及实验操作本身带来的误差,通过空白实验数据与样品实验数据对比,能更准确计算出与工业硫反应的KOH的量,进而确定工业硫的相关含量等。
(1)“实验一”中硫和KOH发生反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O,则0.3molS与0.6molKOH反应生成0.2mol K2S,还剩余0.2molKOH,若向反应后溶液中加入含0.3molHCl的盐酸,发生中和反应KOH+HCl=KCl+H2O,剩余0.1molHCl,0.1mol HCl与0.2mol K2S发生反应K2S+HCl=KHS+KCl,则得到的100mL溶液中,此时以K2S的第一步水解为主,,,,则c(OH-)=0.1mol·L-1,因此在25℃时,pH最接近13,故选B。
(2)S2O32-可看作是SO42-中的一个O原子被S原子取代,取代O原子的那个S原子与Ag+形成配位键,结构如图或。
(3)“实验二”中淡黄色固体溶解生成了含硫酸根(SO42-)的化合物,化学反应方程式为S+3H2O2+2KOH=K2SO4+4H2O;硫难溶于水,因此加入乙醇,可增大硫在水中的溶解度;样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇,原因是:乙醇可能会被H2O2氧化成乙酸,与KOH反应,干扰后续测定。
(4)加入工业品硫实验数据中,第2组滴定后读数为48 mL,与第1组23.98 mL、第3组24.00 mL、第5组24.02 mL偏差较大,应舍弃,差值计算中,第4组数据差值为24.22 mL,与其他组数据(第1组23.98 mL、第3组24.00 mL、第5组24.02 mL)偏差较大,应舍弃,所以应舍弃的是2、4;加入工业品硫实验的有效数据为第1、3、5组,,根据反应KOH+HCl=KCl+H2O,与硫反应的KOH的物质的量等于空白实验中HCl的物质的量减去样品实验中HCl的物质的量,即,由3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O可知,,则工业品硫的纯度为:(32为硫的摩尔质量)。
真题·实战演练
1.(2026·四川卷,10,3分)准确测定煤中硫含量,对控制煤燃烧排放SO2具有重要意义。煤中硫含量可通过“高温燃烧—酸碱滴定法”测定(忽略CO2的影响),部分装置示意图如下。
已知:煤;。
下列说法错误的是( )
A.为保证煤燃烧完全,需要快速通入O2
B.溶液中的H2O2既作氧化剂又作还原剂
C.用标准NaOH溶液滴定时,需使用碱式滴定管
D.Cl2对硫含量测定结果产生的影响,可通过测定Cl-的量消除
【答案】A
【解析】A项,若快速通入O2,气体流速过快,会导致反应生成的SO2来不及被H2O2溶液充分吸收,使测定结果偏低,应控制适宜的通O2速率保证煤充分燃烧且气体被充分吸收,A错误;B项,H2O2氧化SO2生成H2SO4时作氧化剂,与Cl2反应生成O2时作还原剂,故既作氧化剂又作还原剂,B正确;C项,NaOH溶液为碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,需使用碱式滴定管盛装,C正确;D项,Cl2与H2O2反应生成HC,滴定过程中HC也会消耗NaOH,测定出Cl-的量即可计算出HC消耗的NaOH的量,扣除这部分即可得到H2SO4消耗的NaOH的量,消除Cl2的影响,D正确;故选A。
2.(2026·云南卷,9,3分)某兴趣小组将1.0 g铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS是一种黑色固体。
下列说法错误的是( )
A.a中黑色固体成分有FeS
B.Fe与S在空气中燃烧的产物可能有Fe2O3
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b中使用CuSO4 溶液替代NaOH溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验
【答案】C
【解析】Fe与足量S加热反应生成FeS黑色固体,FeS与稀硫酸反应生成FeSO4、H2S,H2S与醋酸铅反应生成黑色固体PbS,③实验过程中上层清液与KSCN溶液混合开始无明显现象,说明①中反应无Fe3+生成,5min后出现浅红色,说明Fe2+被氧化,④实验过程中上层清液与K3[Fe(CN)6]溶液混合产生蓝色沉淀,说明①中反应有Fe2+生成。A项,由上述分析可知,a中黑色固体成分有FeS,A项正确;B项,Fe与S在空气中燃烧,二者均被氧气氧化,可能生成Fe2O3,B项正确;C项,步骤Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行,其目的是防止FeSO4、H2S被氧化,步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,其目的是除去溶解氧,C项错误;D项,醋酸铅试纸用于检验生成的H2S气体,b中使用CuSO4 溶液替代NaOH溶液,H2S与CuSO4 发生反应:H2S+ CuSO4 =H2SO4+ CuS↓,CuS为黑色固体,难溶于稀硫酸,可达到检验H2S的目的,D项正确;故选C。
3.(2023•浙江省1月选考,4)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂 B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.溶液呈碱性,可用作消毒剂 D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
【答案】C
【解析】A项,SO2具有漂白性,能使某些色素褪色,A正确;B项,钠导热性好,液态钠可用作核反应堆的传热介质,B正确;C项,NaClO溶液可用于杀菌消毒,并不是由于其具有碱性,而是因为其具有强氧化性,C不正确;D项,Fe2O3的颜色是红色,可用作红色颜料,D正确;故选C。
4.(2022·浙江省1月卷,9,2分)下列说法正确的是( )
A.铁与碘反应易生成碘化铁
B.电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C.用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+,生成碳酸镁
D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
【答案】B
【解析】A项,I2属于弱氧化剂,与Fe反应生成FeI2,A错误;B项,电解一定浓度的硫酸锌溶液,Zn2+在阴极得电子析出Zn,B正确;C项,石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2,C错误;D项,SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀,因为H2SO3酸性比HCl弱,该复分解反应不能发生,D错误;故选B。
5.(2022·浙江省6月卷,10,2分)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
【答案】B
【解析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。A项,H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A不正确;B项,Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B正确;C项,该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C不正确;D项,根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D不正确。故选B。
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