1、第5讲 硫及其化合物的转化关系1.2023河南豫北名校联考下列有关硫及其化合物之间转化反应的离子方程式正确的是（B）A.硫单质转化为S2：4OH2SS2SO32H2OB.SO32转化为HSO3：SO32H2OSO22HSO3C.向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸：S2O322HSSO2H2OD.FeS与盐酸反应制备H2S：S22HH2S解析硫单质与强碱在加热条件下反应的离子方程式为6OH3S2S2SO323H2O，A错误；向含SO32的溶液中通入二氧化硫，发生反应的离子方程式为SO32H2OSO22HSO3，B正确；向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸发生反应生成硫、NO、水和硫酸钠，反应的离子方程
2、式为3S2O322H2NO33S3SO422NOH2O，C错误；FeS与盐酸反应制备H2S，反应的离子方程式为FeS2HFe2H2S，D错误。2.价类二维图2023哈尔滨质检物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。部分含S物质的价类二维图如图，下列推断不正确的是（D）A.d的浓溶液可用于干燥c，但不可用于干燥aB.b难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2C.金属冶炼时产生的c，工业上可用于制备dD.a和c反应可生成b，氧化产物与还原产物质量之比为12解析由题图可知，d为硫酸，c为二氧化硫，b为S，a为硫化氢。浓硫酸和二氧化硫不反应，但和硫化氢反应，故浓硫酸可用于干燥SO2，但不可用于
3、干燥H2S，A项正确；硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B项正确；工业上可用金属冶炼时产生的二氧化硫制备硫酸，C项正确；H2S和SO2反应可生成S，硫化氢中S的化合价由2变为0，二氧化硫中S的化合价由4变为0，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物质量之比为21，D项错误。3.2024宁波检测H2S2O8（过二硫酸）可看作H2O2分子中两个氢原子被磺酸基取代的产物，其结构为HO3SOOSO3H。已知过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸。下列说法错误的是（D）A.过二硫酸具有强氧化性B.过二硫酸中硫元素的化合价为6C.Na2S2O8可作漂白剂，加热会使其漂白性失效D.可用硝酸钡溶液鉴别H
4、2SO4溶液和H2S2O8溶液解析由过二硫酸的结构可知，其含有过氧键，类比过氧化氢、过氧化钠可知，过二硫酸具有强氧化性，A正确。过二硫酸的过氧键中氧元素的化合价为1，由化合物中各元素的化合价代数和为零可知，过二硫酸中硫元素的化合价为6，B正确。过二硫酸具有强氧化性，可作漂白剂，由于过氧键不稳定，受热时易断裂，故加热会使其漂白性失效，C正确。由于过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸，故将硝酸钡溶液分别滴入H2SO4溶液和H2S2O8溶液中均可观察到有白色沉淀生成，D错误。4.现以FeS为原料在实验室制备H2S（FeSH2SO4FeSO4H2S）并获得FeSO47H2O晶体。下列实验设计不能达到实验
5、目的的是（D）A.用装置制取H2S气体B.用装置收集H2S气体C.用装置滤去未反应的FeSD.用装置将溶液蒸干制得FeSO47H2O晶体解析FeS和H2SO4反应制取H2S气体，可采用“固液不加热”装置，A项正确；H2S是酸性有毒气体，密度比空气大，用装置收集H2S气体，并用NaOH溶液吸收尾气，B项正确；FeS难溶于水，通过过滤除去未反应的FeS，C项正确；应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制得FeSO47H2O晶体，同时还应该防止被氧化，D项错误。5.2023江西南昌考试工业上除去电石渣浆含Ca（OH）2上层清液中的S2（S2质量浓度为320 mgL1），并制取生石膏（CaSO42H2O）的常
6、用流程如图所示，其中O2常用空气代替。下列说法错误的是（B）A.在普通硅酸盐水泥中，常添加生石膏来调节水泥的硬化速度B.过程中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为21C.将10 L上层清液中的S2转化为SO42，理论上共需标准状况下空气约22.4 LD.过程中反应的离子方程式为4MnO322S29H2OS2O324Mn（OH）210OH解析生石膏是硫酸钙的水合物，是水泥常用的一种添加剂，能调节水泥的硬化速度，A项正确。由题图可知，过程中，Mn（OH）2和O2反应生成MnO32和H2O，反应方程式为2Mn（OH）2O24OH2MnO324H2O，Mn由2价变为4价，化合价升高，Mn（OH）2为还原
7、剂，MnO32为氧化产物；O由0价变为2价，化合价降低，O2为氧化剂，则过程中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为12，B项错误。10 L上层清液中S2的物质的量为320mgL1103gmg110L32gmol10.1 mol，根据S2SO42可知，消耗O2的物质的量为0.1 mol20.2 mol，空气中O2的含量约为15，则理论上共需标准状况下空气的体积约为22.4 L，过程中，反应的离子方程式为4MnO322S29H2OS2O324Mn（OH）210OH，C、D项正确。6.2021山东工业上以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（B）A.吸收过程中有气体生
8、成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3解析解答本题的关键是正确分析母液的成分，由结晶析出NaHSO3晶体、母液能与纯碱进行中和知，母液呈酸性，一定含有NaHSO3，由此对流程进行如下梳理：由上述分析可知吸收过程中有气体CO2生成，A项正确；母液呈酸性，不可能含有NaHCO3，B项错误；气流干燥湿料时温度不宜过高，否则NaHSO3容易发生分解，C项正确；由上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D项正确。7.硫酸工业废料的再利用2023无锡模拟以硫酸工业的 SO2 尾气、氨水、石灰石、焦炭等为原料，可以得到有重
9、要应用价值的CaS、（NH4）2SO3等物质，流程如图。下列说法错误的是（D）A.空气的作用是作为氧化剂，O2起主要作用B.反应的化学方程式为SO22NH3H2O（NH4）2SO3H2OC.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为14D.将反应后的溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得（NH4）2SO3H2O解析二氧化硫和碳酸钙在高温条件下生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化为CaSO4，空气作氧化剂，O2起主要作用，A项正确；反应是二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵和水，反应的化学方程式为SO22NH3H2O（NH4）2SO3H2O，B项正确；反应的化学方程式为CaSO44C高温CaS4
10、CO，CaSO4中S元素化合价降低，CaSO4是氧化剂，C元素化合价升高，C是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为14，C项正确；亚硫酸铵晶体受热易分解，不能得到纯净的（NH4）2SO3H2O，D项错误。8.2023辽宁鞍山模拟改编Na4S2O3和CaOCl2均属于混盐（由一种金属阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐）。已知向Na4S2O3固体中加入足量稀硫酸时发生反应2Na4S2O34H2SO44Na2SO43SSO24H2O。下列说法错误的是（C）A.Na4S2O3与CaOCl2的水溶液均显碱性B.1 mol Na4S2O3固体中共含有6 mol离子C.上述反应中，每生成9.6 g S
11、时，转移 0.6 mol电子D.向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生，其被氧化与被还原的原子数相等解析由题意可知，Na4S2O3由Na、SO32、S2构成，SO32、S2水解使溶液显碱性；CaOCl2由Ca2、Cl、ClO构成，ClO水解使溶液显碱性，A项正确。1个Na4S2O3中含有4个Na、1个SO32和1个S2，则1 mol Na4S2O3固体中共含有6 mol离子，B项正确。反应2Na4S2O34H2SO44Na2SO43SSO24H2O中，2个Na4S2O3中有2个S的化合价由2升高为0，1个S的化合价由4降低为0，则生成3 mol S时转移4 mol电子，故每产生9.6 g
12、 S时转移电子的物质的量为9.6g32gmol1430.4 mol，C项错误。向CaOCl2中加入足量稀硫酸，Cl、ClO在酸性条件下发生归中反应生成氯气，其离子方程式为ClClO2HCl2H2O，则其中被氧化与被还原的原子数相等，D项正确。9.为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：下列对实验现象的“解释或结论”错误的是（D）选项实验现象解释或结论Aa中溶液褪色还原性：SO32IBb中加硫酸后产生淡黄色沉淀SO32和S2在酸性条件下发生反应Cc中产生有刺激性气味的气体硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO322HSO2H
13、2ODd中产生白色沉淀Na2SO3溶液已变质解析a中反应为I2SO32H2OSO422H2I，还原性：SO32I，A项正确；b中反应为2S2SO326H3S3H2O，B项正确；硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO322HSO2H2O，生成有刺激性气味的气体SO2，C项正确；即使Na2SO3溶液不变质，在酸性条件下，NO3也能把SO32氧化成SO42，生成BaSO4白色沉淀，D项错误。10.2024四川宜宾模拟改编连二硫酸锰（MnS2O6，其中Mn为2价）是一种常用的果蔬保鲜剂，易溶于水，室温下MnS2O6溶液pH为2.83.5时最稳定，温度超过30 时，MnS2O6会快速分解。某化学小组利用Mn
14、O2悬浊液与SO2气体反应制取连二硫酸锰的装置（部分夹持、加热仪器已省略）如图所示。回答下列问题：（1）装置A中盛装70 H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗，装置B的作用是作安全瓶，防止倒吸。（2）装置C中控制温度的方法是冰水浴，实验时需要向装置C中通入稍过量的SO2，目的是调节溶液pH为2.83.5，使连二硫酸锰稳定存在。（3）装置C中反应生成等物质的量的MnS2O6和MnSO4，则反应的化学方程式为3SO22MnO2冰水浴MnS2O6MnSO4，判断装置C中反应完成的现象是MnO2悬浊液变澄清，待反应结束后经除杂、减压蒸发浓缩、结晶可得到产品MnS2O6nH2O。（4）称取a g产品充分加
15、热使其分解为MnSO4，然后加水溶解，用cmolL1的KMnO4溶液进行滴定（Mn元素均转化为MnO2）。若多次滴定平均消耗KMnO4溶液的体积为V mL，则产品中Mn的质量分数为0.165cV2a100（列出关于a、c、V的表达式）。解析（1）由实验装置图可知，装置A（固液不加热装置）中Na2SO3固体与70 H2SO4溶液反应制备二氧化硫，盛装70 H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗，装置B作安全瓶，防止装置C中液体倒吸进入装置A。（2）根据题给信息“温度超过30 时，MnS2O6会快速分解”可知，SO2与MnO2悬浊液的反应应在低温下进行，故装置C应选择冰水浴控制温度。由题给信息可知，室
16、温下MnS2O6溶液pH为2.83.5时最稳定，则实验时向装置C中通入稍过量的SO2的目的是调节溶液pH为2.83.5，使连二硫酸锰稳定存在。（3）装置C中反应的化学方程式为3SO22MnO2冰水浴MnS2O6MnSO4，当MnO2悬浊液变澄清时，装置C中反应完成。（4）由题意知，发生反应3MnSO42KMnO42H2O5MnO22H2SO4K2SO4，得到关系式3Mn3MnSO42KMnO4，n（Mn）32n（KMnO4）32cmolL1V103 L，则产品中Mn的质量分数为cmolL1103VL3255gmol1ag1000.165cV2a100。11.2023上海虹口区考试SO2和焦亚硫
17、酸钠（Na2S2O5）可用作食品添加剂。回答下列问题：（1）实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为H2SO42NaHSO3Na2SO42H2O2SO2。欲净化并收集SO2，从如图1所示装置中选择必要装置，装置接口按气流方向的连接顺序为baefgh（填标号）。图 1（2）焦亚硫酸钠易被氧化而变质，某小组选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度，请补充完整下列实验操作及现象。已知：2NaHSO3Na2S2O5H2O。试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。实验编号实验操作现象结论取少量样品，加入除氧蒸馏水固体完全
18、溶解得到无色溶液/取少量实验的溶液，加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液出现白色沉淀样品已氧化变质另取少量实验的溶液，加入酸性KMnO4溶液，充分振荡酸性KMnO4溶液褪色样品未完全氧化变质（3）某小组利用如图2所示装置测定空气中SO2的含量。图 2已知该反应的化学方程式为SO2I22H2OH2SO42HI。若空气流速为a m3min1，当观察到溶液蓝色消失时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是640atmgm3。解析（1）实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为H2SO42NaHSO
19、3Na2SO42H2O2SO2；实验室用上述方法制取的SO2中含有水蒸气，可用浓硫酸吸收，导气管长进短出；SO2的密度比空气的大，用向上排空气法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置接口按气流方向的连接顺序为baefgh。（2）实验用于检验焦亚硫酸钠样品是否氧化变质，若样品已氧化变质，则溶液中含有SO42，SO42与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则实验中实验操作及现象为取少量实验的溶液，加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则样品已氧化变质；实验用于检验焦亚硫酸钠样品是否完全氧化变质，若样品未完全氧化变质，由已知信息可知，其
20、溶液中含有HSO3，HSO3具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，则实验中实验操作及现象为另取少量实验的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质。（3）含有SO2的空气不断通入碘溶液中，发生反应SO2I22H2OH2SO42HI，当碘溶液中I2恰好完全消耗时，溶液蓝色消失，此时停止通入空气，反应达到终点，根据物质转化关系可知，n（SO2）n（I2）0.100 0 molL1100103 L0.01 mol，m（SO2）0.01 mol64 gmol10.64 g640 mg，通入空气的体积Va m3min1t
21、 minat m3，故该空气样品中SO2的含量是640mgatm3640at mgm3。12.空气中硫酸盐的成因探究2023山东潍坊模拟“社会性科学议题”中有许多议题与化学密切相关，例如：应对重污染天气。硫酸盐气溶胶是雾霾的主要成分之一，我国科学家用下列实验研究空气中硫酸盐的形成原因：反应室底部盛有不同的吸收液，将NO2和SO2按一定比例混合，以空气或N2为载气通入反应室，相同时间后，检测吸收液中SO42的质量分数，数据记录如下：反应室载气吸收液SO42的质量分数数据分析N2蒸馏水ai：bdacii：若起始不通入NO2，则最终检测不到SO42质量分数为3的氨水b空气蒸馏水c质量分数为3的氨水d
22、下列说法不正确的是（B）A.反应室中可能发生反应：SO22NO22H2OH2SO42HNO2B.农业生产中大量使用铵态氮肥不会加重雾霾的形成C.控制SO2和氮氧化物的排放可以有效减少雾霾的产生D.本研究表明：硫酸盐的形成与空气中的O2含量关系不大解析由氧化还原反应的规律可知，反应室中二氧化硫和二氧化氮在水中可能发生反应生成硫酸和亚硝酸，反应的化学方程式为SO22NO22H2OH2SO42HNO2，A正确；由实验数据可知，若空气中含有氨气会有利于硫酸盐的生成，加剧雾霾形成，所以农业生产中大量使用铵态氮肥会增加空气中的氨气含量，加重雾霾的形成，B错误；由实验数据可知，控制二氧化硫和氮氧化物的排放可
23、以减少硫酸盐的生成，从而有效减少雾霾的产生，C正确；由实验数据可知，以空气或氮气为载气通入反应室时，溶液中硫酸根离子的浓度基本相等，说明硫酸根离子的形成与空气中的氧气含量关系不大，D正确。13.结合反应机理图考查硫及其化合物的转化2023西北工业大学附属中学考试研究表明，采用零价铁（ZVI）活化过硫酸钠（Na2S2O8，其中S为6价）可去除废水中的正五价砷As（V），其反应机理如图所示（SO4、OH表示自由基）。已知：比表面积为单位质量的物质所具有的表面积。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是（D）A.过硫酸钠中2价O与1价O的个数比为31B.若56 g Fe参加反应，被还原的S2O82的数目小于1.5NAC.碱性条件下SO4发生反应的方程式为SO4OHSO42OHD.pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷解析
