内容正文:
优化探究
大单元二 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
热点强化12 硫及其化合物的相互转化
【讲·热点归纳】
1.“价—类”二维图认识硫及其化合物的关系
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实现的。
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用如图表示:
【练·热点突破】
1.(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
D
解析:根据常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性可知J为SO2,则G为H2S,H为S,K为SO3,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。H2S为弱酸,SO3为酸性氧化物,二者均可与NaOH溶液反应,A正确;S单质中S元素的化合价为0价,Na2SO3中S元素的化合价为+4价,S元素的化合价均处于中间价态,则二者均既有氧化性又有还原性,B正确;NaHSO3溶液中HS
,Na2SO3溶液中S,溶液中的水可电离出H+、OH-,故二者溶液中均含有Na+、H+、OH-、HS,C正确;SO2与H2S发生反应:SO2+2H2S===3S+2H2O,该反应的H2S中S元素的化合价由-2价升高至0价,则1 mol H2S参与反应转移电子数为2NA,D错误。
2.(2026·广东汕头模拟)物质类别和核心元素的化合价是认识物质的两个重要维度。如图为硫及其化合物的“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
B
解析:根据题图可知,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,可用二硫化碳洗涤,A正确;B项,a为S、b为SO2、d为H2S,反应的化学方程式为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2+(6-2×2)
=3,VSEPR模型为平面三角形,c为SO3,价层电子对数为3+(6-3×2)
=3,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。
3.如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可以使品红溶液褪色,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
D
解析:由硫及其化合物的“价—类”二维图可知,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,
M为CuSO4。A项,SO2可以使品红溶液褪色,是因为SO2可以与品红生成无色化合物,体现了SO2的漂白性,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,浓硫酸与蔗糖反应可以生成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。
4.(2026·广东惠州质检)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示是硫元素的“价—类”二维图。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为 ,将X与SO2混合,可生成黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为 。
H2S
2∶1
解析: X为硫元素的气态氢化物,且硫元素的化合价为-2价,故X的化学式为H2S。将H2S与SO2混合,可生成黄色固体硫,反应的化学方程式是2H2S+SO2===3S+2H2O,通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知,S既是氧化产物又是还原产物,且二者的物质的量之比为2∶1,故二者的质量之比也为2∶1。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成 (填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为 。
SO2和H2
2H2SO4(浓)+S 3SO2↑+2H2O
解析: W是硫酸,则过量的Fe粉与一定量浓硫酸混合加热反应首先生成的气体是SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变小,所以后期有H2生成。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是 (填字母)。
A.Na2S+S
B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4
D.SO2+Na2SO3
B
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