主题8 第2讲 第2课时 硫酸 硫及其化合物的转化(Word教参)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习

该高中化学高考复习讲义围绕硫酸性质及硫及其化合物转化核心考点，按“逐点清”系统梳理硫酸物理化学性质、工业制备、离子检验，结合“价—类”二维图构建硫元素价态转化规律，通过考点梳理、方法指导、真题训练及实验探究环节，帮助学生突破浓硫酸特性、离子检验等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维为引领，通过“价—类”二维图模型化整合硫化合物转化关系，设计Na₂SO₃氧化程度探究等实验活动培养科学探究与实践能力。设置基础落实小练与高考真题讲评分层训练，确保学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第2课时　硫酸　硫及其化合物的转化 逐点清(一)　硫酸　硫酸根离子的检验 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 注意:①工业上用98.3%的硫酸吸收SO3,可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。 ②发烟硫酸的化学式为H2SO4·xSO3。 (1)煅烧黄铁矿(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。 4.S、S的检验 (1)S的检验 ①检验操作:待测液取清液产生白色沉淀,证明该溶液含有S,否则不含。 ②加足量稀盐酸的目的是防止C、S、Ag+等的干扰,影响S的检验。 (2)S的检验 ①向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,红色褪去且加热后复原。 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀,然后加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。 思考:有一瓶Na2SO3溶液,试设计实验探究Na2SO3的氧化程度。 提示:取样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,过滤,然后向沉淀中滴入过量稀盐酸,若沉淀全部溶解,则Na2SO3未被氧化;若沉淀部分溶解,则Na2SO3部分被氧化;若沉淀一点也不溶解,则Na2SO3全部被氧化。 基础落实小练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 (√) (2)常温下,Fe、Al遇浓H2SO4钝化,但加热可以继续反应 (√) (3)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 (√) (4)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 (√) (5)(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 (×) 2.硫酸是一种重要的工业原料,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)沸点高、难挥发性 (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 题点、考法讲评 一、浓H2SO4的性质及其实验探究 1.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是 (　　) 选项 A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性 实验装置 解析:选D　A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量;B项中滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。 2.将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体,某化学兴趣小组用如图装置(夹持仪器省略)对反应产生的气体成分进行探究。 (1)A中可能发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　。  (2)装置中E的作用是 　。 (3)甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2,将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母): c→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　) (4)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是 　。  解析:(1)生铁中的Fe、C在加热时均与浓硫酸发生反应,反应产物气体中可能含有SO2、CO2、H2等。(3)由题给装置及试剂可知,检验CO2的试剂为氢氧化钡溶液,但SO2会对CO2的检验产生干扰,所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2,最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有H2,其中干燥后的H2在J装置中与CuO反应生成Cu和水,用F装置可以检验生成的水,G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产生干扰,因此装置接口的连接顺序为c→f→g→d→e→m→n→o→p(或p→o)→h→i→j→k(或k→j)。(4)氢气还原装置J中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色,同时装置J中有红色的铜单质生成。 答案:(1)2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、Fe2(SO4)3+Fe==3FeSO4、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O、Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ (2)检验SO2是否除尽　(3)f　g　d　e　m　n　o　p(或p　o)　h　i　j　k(或k　j)　 (4)装置J中固体由黑变红,且装置F中固体由白变蓝 二、S、S的检验 3.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 解析:选C　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,亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。 4.有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是 (　　) A.实验证实Na2SO3已部分氧化 B.实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4 C.实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物 D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化 解析:选D　向可能部分被氧化变质的Na2SO3溶液中滴入Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡,可能有硫酸钡,加入足量稀硝酸后,亚硫酸钡被氧化成硫酸钡,此时的白色沉淀是硫酸钡,则此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。 逐点清(二)　不同价态含硫物质的转化 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; ⑪ SO2+H2O⇌H2SO3; ⑫ H2SO3+2NaOH==Na2SO3+2H2O。 思考:向Na2S溶液中通入二氧化硫气体会反应生成黄色的硫沉淀,你能利用氧化还原反应的知识分析Na2S和SO2分别表现的性质吗? 提示:硫元素有-2、0、+4、+6几种价态,Na2S中-2价硫只具有还原性,失电子,化合价升高,生成硫单质;SO2中的S为+4价,得电子,化合价降低,生成硫单质,表现氧化性。 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 Ⅰ.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低至其相邻的价态,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。 Ⅱ.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。 注意: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。 (1)S在足量O2中完全燃烧生成SO3 (×) (2)H2S通入足量NaOH溶液生成NaHS (×) (3)浓H2SO4具有氧化性,SO2具有还原性,故二者可以反应 (×) (4)Na2SO3在空气中易转化为Na2SO4 (√) (5)浓H2SO4与H2S的反应中生成的S为还原产物,生成的SO2为氧化产物 (×) 题点、考法讲评 1.“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具,部分含硫物质类别与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A.向a的溶液中通入c,出现黄色浑浊 B.d是一种二元强酸 C.能用e的浓溶液干燥c气体 D.盐g与盐f之间也可能发生反应 解析:选B　由题图可知,a为硫化氢、b为硫单质、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、g为硫酸盐或硫酸氢盐。硫化氢溶液与二氧化硫反应生成硫和水,则向硫化氢溶液中通入二氧化硫,溶液中会出现黄色浑浊,故A正确;亚硫酸在溶液中分步电离,是一种二元弱酸,故B错误;浓硫酸不与二氧化硫反应,能用于干燥二氧化硫气体,故C正确;硫酸氢盐是二元强酸的酸式盐,在溶液中电离出的氢离子能与亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子反应生成二氧化硫和水,故D正确。 2.(2025·广西卷)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是 (　　) A.反应①:S2-+H+==HS- B.反应②:4HS-+Al3++4H2O==+4H2S↑ C.反应③:S2+2H+==S↓+SO2↑+H2O D.反应④:SO2+2Mn+4H+==S+2Mn2++2H2O 解析:选C　反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2-+CH3COOH==HS-+CH3COO-,A错误;反应②中Al3+与HS-发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS-+3H2O==Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;反应③中S2在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式为S2+2H+==S↓+SO2↑+H2O符合守恒原则,C正确;反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,根据得失电子守恒,SO2与Mn系数比应为5∶2,正确离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O==5S+2Mn2++4H+,D错误。 3.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 可选用的实验试剂如下: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(或-2)　0　 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O　品红溶液褪色 35 / 41 $