第二单元 第40讲 硫酸 含硫物质间的转化【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练(新高考通用)
2026-08-24
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普通
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦硫酸性质、硫酸根离子检验及含硫物质转化等核心考点,按“性质-制备-转化”逻辑构建知识框架,通过考向预测、核心梳理、考点通关等环节,帮助学生系统掌握浓硫酸特性、离子检验干扰排除及价类转化规律,体现复习的系统性和针对性。
讲义以价类二维图为主线,结合工业制硫酸、脱硫工艺等真实情境,培养学生科学思维和证据推理能力。如考点突破中设计硫酸根检验实验方案,强化科学探究与实践。分层练习和限时训练保障复习效果,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供有效指导。
内容正文:
大单元四元素及其化合物
第二单元非金属及其化合物
第40讲 硫酸 含硫物质间的转化
复习导航
01
考向预测●明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
02
真题演练●悟高考
溯源真题逻辑,感知高考考向
03
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
04
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
05
考点通关●破重难
拆解核心考点,归纳解题范式
06
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
综合近三年高考考频分析,硫酸、含硫物质间的转化为高频考点,选择题常考查浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性辨析、硫酸根离子检验的干扰分析,结合阿伏伽德罗常数、离子反应设置正误判断,非选择题多依托化工流程、化学实验大题,围绕硫元素价类转化关系考查物质推断、陌生氧化还原方程式书写,兼顾浓硫酸的反应条件、产物分析与稀硫酸的酸性差异,预测2027年高考将继续以价类二维图为命题主线,结合工业制硫酸、脱硫工艺、矿物处理等真实生产情境,强化浓硫酸三大性质的情境区分,重点突出硫酸根离子检验中亚硫酸根、银离子的干扰排除,侧重不同价态含硫物质之间的转化条件判断,会将含硫物质转化和气体制备、除杂检验、定量计算结合综合设问,命题弱化简单概念识记,侧重信息提取与逻辑推理,同时容易设置稀、浓硫酸性质差异,过量反应物对产物影响等易错陷阱,还会跨模块融合氧化还原、离子方程式、实验评价等考点,着重考查考生运用硫元素转化规律解决实际化学问题的能力。
【真题演练●悟高考】
1.下列叙述不正确的是( )
A.(2024·河北卷)待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,则待测液含有S
B.(2024·贵州卷)向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成,则稀HNO3有氧化性
C.(2023·浙江1月选考)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
D.(2023·广东卷)将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,是因为浓硫酸具有氧化性和脱水性
2.(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
3.(2024·北京卷)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
4.(2021·山东卷)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
5.(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:蒸馏烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。
请回答:
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是_______________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是_______________________________。
考点一 硫酸 硫酸根离子的检验
【核心梳理●明考点】
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,密度较大,98.3%浓硫酸密度为1.84 g·mL-1,浓硫酸稀释时放出大量的热。
【对点训练●夯基础】
(1)如何用最简单方法区别两瓶体积相同的无色液体(浓、稀)硫酸__________________________。
(2)简述浓硫酸稀释操作:_______________________________。
2.浓硫酸的三大特性
【对点训练●夯基础】
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)用浓硫酸与NaCl(s)反应制取HCl:________________。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸:________________。
(4)实验室用硫酸与亚硫酸钠制取SO2:________________。
(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:________________。
3.硫酸的工业制法
【对点训练●夯基础】
完成相关反应的化学方程式:
①SO2的获取:________________、 ________________。
②SO2转化为SO3:________________。
③SO3的吸收和硫酸的生成:________________。
(2)用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因:________________。
4.硫酸根离子的检验
(1)检验S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S)。
(2)先加稀盐酸的目的是排除C、S、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:C+2H+===CO2↑+H2O、S+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++S===BaSO4↓。
【对点训练●夯基础】
判断正误。
(1)先加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有S。( )
(2)先加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有S。( )
(3)先用盐酸酸化无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有S。( )
(4)先用硝酸酸化无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有S。( )
【考点突破●破重难】
(一)S检验实验方案设计
1.有一瓶Na2SO3溶液,试设计实验探究Na2SO3是否被氧化。取样品溶液于试管中,滴加足量稀盐酸酸化。
(1)________________,则Na2SO3未被氧化。
(2)________________,则Na2SO3被氧化。
(二)浓硫酸与金属反应的实验探究
根据下列实验装置及现象解答2~3题:
①
②
铜丝表面无明显现象;
铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
2.下列说法正确的是( )
A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B.②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C.依据②,可推断出铜和铁与浓硫酸在加热条件下反应可生成SO2
D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
3.若实验②选用铁丝,发现铁丝完全溶解,并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下:
(1)甲同学认为气体X为SO2。
(2)乙同学认为气体X为H2。
(3)丙同学认为气体X为________________。
猜测含有H2的理由是_______________________________。
考点二 含硫物质的转化及其应用
【知识梳理】
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
【对点训练●夯基础】
按要求书写上图中序号对应离子(或化学)方程式
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
(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。
【对点训练●夯基础】
按要求书写下列反应的离子方程式。
(1)硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应:_______________________________。
(2)NaHS与HCl反应:________________。
3.不同价态含硫物质的转化
含硫物质的连续氧化
【对点训练●夯基础】
用化学方程式实现上图标有序号的转化。
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
【考点突破●破重难】
(一)硫及其化合物的“价—类”二维图
1.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系。
(1)写出指定物质的化学式:
A________,B________,D________。
(2)写出“H2SO4→C”的化学方程式:_______________________________(写一个即可)。
(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式:_______________________________。
(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的化学方程式:_______________________________。
(二)重要含硫物质的相互转化
2.已知X、Y都为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:
X________、Y________、A________、B________、C________。
(2)反应①的化学方程式为________________。
反应②的离子方程式为________________。
(三)含硫物质之间转化的微观探析
3.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
(四)实验探究重要含硫物质之间的相互转化
4.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂(填序号)
证明实现转化的现象
ⅰ
—→
ⅱ
①③④
淡黄色沉淀
ⅲ
—→
②⑥⑦
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号),证明实现转化的现象是________________,
该转化利用了Na2SO3的________性。
(2)实验ⅱ实现了________价S向________价S的转化。
(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是_______________________________,
证明实现转化的现象是________________。
【过关限时●练实战】
(30分钟)
基础落实
1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是( )
A.海水中的硫元素主要以S2-形式存在
B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫
C.单质硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将金属氧化成低价态
D.硫化氢溶于水得到氢硫酸,氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
2.(2025·武汉高三模拟)硫酸钙用途广泛,下列说法不正确的是( )
A.CaSO4·2H2O俗名:熟石膏
B.CaSO4属于强电解质
C.CaSO4中既含离子键又含共价键
D.石膏可用来调节水泥硬化速度
3.(2025·泰安肥城高三月考)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.将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.M的无水固体粉末显蓝色
D.N与Z反应可生成X
4.(2023·北京卷)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
5.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
6.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
7.如图所示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:_______________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:_______________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:_______________________________。
(4)将5 mL 0.10 mol·L-1 E溶液与10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式:_______________________________;
②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_________________
________________;
③加热反应后的溶液,其pH________(填“增大”“不变”或“减小”),理由是_________________________________。
能力提升
8.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
9.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
10.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称“保险粉”,可以用作染色工艺的还原剂,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。回答下列问题:
(1)Na2S2O4在潮湿空气中被氧化,生成的两种常见酸式盐是________(填化学式)。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉-水悬浊液,其目的是_______________
________________。
②步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③在步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是________________,
“后续处理”最终要加入少量的Na2CO3固体,其原因是________________。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的离子方程式是________________。
11.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_______________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是________________________。
(3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_______________________________,该样品中Na2S2O5 的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
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大单元四元素及其化合物
第二单元非金属及其化合物
第40讲 硫酸 含硫物质间的转化
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01
考向预测●明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
02
真题演练●悟高考
溯源真题逻辑,感知高考考向
03
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
04
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
05
考点通关●破重难
拆解核心考点,归纳解题范式
06
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
综合近三年高考考频分析,硫酸、含硫物质间的转化为高频考点,选择题常考查浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性辨析、硫酸根离子检验的干扰分析,结合阿伏伽德罗常数、离子反应设置正误判断,非选择题多依托化工流程、化学实验大题,围绕硫元素价类转化关系考查物质推断、陌生氧化还原方程式书写,兼顾浓硫酸的反应条件、产物分析与稀硫酸的酸性差异,预测2027年高考将继续以价类二维图为命题主线,结合工业制硫酸、脱硫工艺、矿物处理等真实生产情境,强化浓硫酸三大性质的情境区分,重点突出硫酸根离子检验中亚硫酸根、银离子的干扰排除,侧重不同价态含硫物质之间的转化条件判断,会将含硫物质转化和气体制备、除杂检验、定量计算结合综合设问,命题弱化简单概念识记,侧重信息提取与逻辑推理,同时容易设置稀、浓硫酸性质差异,过量反应物对产物影响等易错陷阱,还会跨模块融合氧化还原、离子方程式、实验评价等考点,着重考查考生运用硫元素转化规律解决实际化学问题的能力。
【真题演练●悟高考】
1.下列叙述不正确的是( )
A.(2024·河北卷)待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,则待测液含有S
B.(2024·贵州卷)向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成,则稀HNO3有氧化性
C.(2023·浙江1月选考)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
D.(2023·广东卷)将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,是因为浓硫酸具有氧化性和脱水性
【答案】A
2.(2025·陕晋青宁卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
【答案】D
【解析】根据G、J常温常压下为无色气体且J具有漂白性可知,J为SO2,则G为H2S,H为S,K为SO3,L含S,N为Na2SO3,M为NaHSO3,H2S、SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;S、Na2SO3中S均处于中间价态,二者既具有氧化性也具有还原性,B正确;NaHSO3、Na2SO3溶液中所含离子种类相同,均为Na+、H+、OH-、S、HS,C正确;H2S与SO2发生反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O,因此1 mol G与足量的J反应,转移电子数为2NA,D错误。
3.(2024·北京卷)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
【答案】B
【解析】由题图知,Ⅰ中黄铁矿和空气中的O2在加热条件下反应生成SO2和Fe3O4,反应的化学方程式为3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,A正确;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是熵减的放热反应,高压、低温有利于平衡正向移动,Ⅱ中采用400~500 ℃、催化剂,均是为了提高反应速率,常压则是为了兼顾生产成本,故Ⅱ中的反应条件并不是为了提高SO2平衡转化率,B错误;若将黄铁矿换成硫黄,则无Fe3O4产生,即可以减少废渣的产生,C正确;生产过程中产生的SO2、SO3尾气均为酸性气体,可用碱液吸收,D正确。
4.(2021·山东卷)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
【答案】B
【解析】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,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,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进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时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,据此分析解答。A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;B.结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B错误;C.NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;D.结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。
5.(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:蒸馏烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。
请回答:
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是_______________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是_______________________________。
【答案】(1)浓硫酸吸水放热导致HCl挥发
(2)HCl气体会将H2SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO4
1.高考热点:
2.新考法新角度:
考点一 硫酸 硫酸根离子的检验
【核心梳理●明考点】
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,密度较大,98.3%浓硫酸密度为1.84 g·mL-1,浓硫酸稀释时放出大量的热。
【对点训练●夯基础】
(1)如何用最简单方法区别两瓶体积相同的无色液体(浓、稀)硫酸__________________________。
(2)简述浓硫酸稀释操作:_______________________________。
【答案】(1)方法一:用手掂量一下,质量较大者为浓硫酸;方法二:用滴管分别吸取两种液体少许,沿试管内壁滴入盛少量水的试管中,放出热量较多的是浓硫酸
(2)将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌
2.浓硫酸的三大特性
【对点训练●夯基础】
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)用浓硫酸与NaCl(s)反应制取HCl:________________。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸:________________。
(4)实验室用硫酸与亚硫酸钠制取SO2:________________。
(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)沸点高 (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
3.硫酸的工业制法
【对点训练●夯基础】
完成相关反应的化学方程式:
①SO2的获取:________________、 ________________。
②SO2转化为SO3:________________。
③SO3的吸收和硫酸的生成:________________。
(2)用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因:________________。
【答案】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 S+O2SO2
②2SO2+O22SO3
③SO3+H2O===H2SO4
(2)用水吸收SO3反应会放出大量的热,易产生大量酸雾,吸收效率低
4.硫酸根离子的检验
(1)检验S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S)。
(2)先加稀盐酸的目的是排除C、S、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:C+2H+===CO2↑+H2O、S+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++S===BaSO4↓。
【对点训练●夯基础】
判断正误。
(1)先加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有S。( )
(2)先加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有S。( )
(3)先用盐酸酸化无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有S。( )
(4)先用硝酸酸化无明显现象,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有S。( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)×
【考点突破●破重难】
(一)S检验实验方案设计
1.有一瓶Na2SO3溶液,试设计实验探究Na2SO3是否被氧化。取样品溶液于试管中,滴加足量稀盐酸酸化。
(1)________________,则Na2SO3未被氧化。
(2)________________,则Na2SO3被氧化。
【答案】(1)加入BaCl2溶液,未产生白色沉淀
(2)加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(二)浓硫酸与金属反应的实验探究
根据下列实验装置及现象解答2~3题:
①
②
铜丝表面无明显现象;
铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
2.下列说法正确的是( )
A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B.②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C.依据②,可推断出铜和铁与浓硫酸在加热条件下反应可生成SO2
D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
【答案】C
【解析】常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化,可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,则②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不可能相等,故B错误;②中在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故C正确。
3.若实验②选用铁丝,发现铁丝完全溶解,并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下:
(1)甲同学认为气体X为SO2。
(2)乙同学认为气体X为H2。
(3)丙同学认为气体X为________________。
猜测含有H2的理由是_______________________________。
【答案】H2和SO2的混合气体 随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气
考点二 含硫物质的转化及其应用
【知识梳理】
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
【对点训练●夯基础】
按要求书写上图中序号对应离子(或化学)方程式
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
【答案】①HS+H+===SO2↑+H2O
②HS+OH-===S+H2O
③2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O
④S+SO2+H2O===2HS
(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。
【对点训练●夯基础】
按要求书写下列反应的离子方程式。
(1)硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应:_______________________________。
(2)NaHS与HCl反应:________________。
【答案】(1)HS-+OH-===H2O+S2-
(2)HS-+H+===H2S↑
3.不同价态含硫物质的转化
含硫物质的连续氧化
【对点训练●夯基础】
用化学方程式实现上图标有序号的转化。
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
【答案】①2H2S+O2(不足)2S+2H2O
②2H2S+3O2(足量)2SO2+2H2O
③2H2S+SO2===3S+2H2O
④Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O
【考点突破●破重难】
(一)硫及其化合物的“价—类”二维图
1.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系。
(1)写出指定物质的化学式:
A________,B________,D________。
(2)写出“H2SO4→C”的化学方程式:_______________________________(写一个即可)。
(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式:_______________________________。
(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的化学方程式:_______________________________。
【答案】(1)SO3 H2S H2SO3
(2)H2SO4+Na2CO3===Na2SO4 +CO2↑+H2O(合理即可)
(3)2SO2+O22SO3
(4)SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr(合理即可)
【解析】(1)A中S元素为+6价且可以转化为H2SO4,又可以和二氧化硫相互转化,因此A为SO3;B中硫元素为-2价且为气态氢化物,因此B为H2S;D中S元素为+4价,且是酸,故D为H2SO3。(2)C中S元素为+6价,且由H2SO4制得,则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2+O22SO3。
(二)重要含硫物质的相互转化
2.已知X、Y都为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。
回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:
X________、Y________、A________、B________、C________。
(2)反应①的化学方程式为________________。
反应②的离子方程式为________________。
【答案】(1)Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3
(2)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++S+4H+
【解析】A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含S;又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与Fe反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B 为H2SO4,C为FeCl3。
(三)含硫物质之间转化的微观探析
3.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、B、D正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C错误。
(四)实验探究重要含硫物质之间的相互转化
4.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂(填序号)
证明实现转化的现象
ⅰ
—→
ⅱ
①③④
淡黄色沉淀
ⅲ
—→
②⑥⑦
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号),证明实现转化的现象是________________,
该转化利用了Na2SO3的________性。
(2)实验ⅱ实现了________价S向________价S的转化。
(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是_______________________________,
证明实现转化的现象是________________。
【答案】(1)⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 还原
(2)+4和-2 0 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色
▶我的收获
知识建构
感悟笔记
1.方法规律:
2.盲点误区:
【过关限时●练实战】
(30分钟)
基础落实
1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是( )
A.海水中的硫元素主要以S2-形式存在
B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫
C.单质硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将金属氧化成低价态
D.硫化氢溶于水得到氢硫酸,氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
【答案】A
2.(2025·武汉高三模拟)硫酸钙用途广泛,下列说法不正确的是( )
A.CaSO4·2H2O俗名:熟石膏
B.CaSO4属于强电解质
C.CaSO4中既含离子键又含共价键
D.石膏可用来调节水泥硬化速度
【答案】A
【解析】CaSO4·2H2O俗名:生石膏,A错误;CaSO4是盐,属于强电解质,B正确;水泥具有水硬性,石膏可用来调节水泥硬化速度,D正确。
3.(2025·泰安肥城高三月考)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.将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.M的无水固体粉末显蓝色
D.N与Z反应可生成X
【答案】D
【解析】硫燃烧只能得到SO2,A项错误;盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,故SO2不与BaCl2溶液反应,B项错误;无水CuSO4为白色,C项错误;Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4,D项正确。
4.(2023·北京卷)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
【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项正确;B.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;C.结合选项B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;D.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。
5.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
【答案】C
【解析】A项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B项,亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无明显现象,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
6.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。
7.如图所示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:_______________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:_______________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:_______________________________。
(4)将5 mL 0.10 mol·L-1 E溶液与10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式:_______________________________;
②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_________________
________________;
③加热反应后的溶液,其pH________(填“增大”“不变”或“减小”),理由是_________________________________。
【答案】(1)H2+SH2S
(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O[或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O]
(4)①H2SO3+2OH-===S+2H2O ②大于 Na2SO3溶液中S发生水解使溶液显碱性
③增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解
【解析】常见的固态单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2,而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S,由A在加热条件下可与氢气反应推测A是单质硫,从B、C的相对分子质量之比为4∶5,确定B是SO2,C是SO3,硫酸是重要的工业原料,则D是H2SO4,化合物E应为H2SO3。(4)①将5 mL 0.10 mol·L-1 E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液混合,二者恰好完全反应,所得溶液为Na2SO3溶液。②由于S+H2OHS+OH-,所以反应后溶液显碱性。③根据水解的热效应可知加热溶液可以促进水解。
能力提升
8.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。
9.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
【答案】C
【解析】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。
10.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称“保险粉”,可以用作染色工艺的还原剂,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。回答下列问题:
(1)Na2S2O4在潮湿空气中被氧化,生成的两种常见酸式盐是________(填化学式)。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉-水悬浊液,其目的是_______________
________________。
②步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③在步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是________________,
“后续处理”最终要加入少量的Na2CO3固体,其原因是________________。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的离子方程式是________________。
【答案】(1)NaHSO3和NaHSO4 (2)①增大锌粉与SO2接触的表面积,加快化学反应速率 ②Zn+2SO2===ZnS2O4 ③减少Na2S2O4的溶解损失,易于干燥 Na2CO3固体为碱性物质,“保险粉”在碱性介质中较稳定 (3)HCOO-+OH-+2SO2===S2+CO2+H2O
【解析】(1)Na2S2O4中S显+3价,在潮湿空气中被氧化,S转化为+6价和+4价,则生成的两种常见酸式盐为NaHSO3和NaHSO4。(2)①锌粉-水悬浊液与SO2的接触面积比锌粉与SO2的接触面积大,反应速率大。②步骤Ⅰ中,锌粉与SO2在水溶液中发生反应,生成ZnS2O4,反应的化学方程式为Zn+2SO2===ZnS2O4。③Na2S2O4固体用乙醇洗涤,即可减少溶解损失,又易于干燥;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。(3)HCOONa、烧碱、SO2发生反应生成Na2S2O4、CO2和H2O,反应的离子方程式为HCOO-+OH-+2SO2===S2+CO2+H2O。
11.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_______________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是________________________。
(3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_______________________________,该样品中Na2S2O5 的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
【答案】(1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
(3)S2+2I2+3H2O===2S+4I-+6H+ 0.128
【解析】(1)NaHSO3结晶脱水生成Na2S2O5。(2)①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2,可能生成Na2SO3、NaHSO3,因Na2SO3溶液呈碱性,Ⅰ中溶液呈弱酸性,所以生成的是NaHSO3。②审题时抓住“生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”,则工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。(3)I2作氧化剂,将S2氧化成S。计算样品中Na2S2O5的残留量时以SO2计,则n(I2)=n(SO2)=0.010 00 mol·L-1×0.01 L=0.000 1 mol,m(SO2)=0.006 4 g,则该样品中Na2S2O5的残留量为=0.128 g·L-1。
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