資源簡介

(共57張PPT)
第21講
硫及其化合物的相互轉化
1.通過完成不同價態、類別含硫物質的轉化關系，進一步提升從價、類不同視角探究物質性質的學科素養。
2.進一步鞏固硫及其典型代表物的性質及應用。
復
習
目
標
1.在右面空白處，將S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物質的相互轉化建構成一張關系圖。
SO3
H2SO4
　SO2
NaHSO3
Na2SO3
S
FeS
2.完成圖中序號對應的化學方程式(合理即可)。
①___________________________________________________；
②_______________________________________；
③____________________________；
④______________________________________；
⑤________________________________________
____________________________；
⑥_____________________________；
⑦_______________________；
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(或SO2＋H2O2===H2SO4)
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O(或NaHSO3
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3)
⑧_____________________________；
⑨___________________________；
⑩_______________；
_____________________；
_______________________。
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
2SO2＋O2 2SO3
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
一、硫的轉化微觀過程分析
1.天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質中進行天然氣脫硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是
A.整個脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應
B.整個脫硫過程中參加反應的n(H2S)∶n(O2)
＝2∶1
C.脫硫過程需不斷補充FeSO4
D.CH4是天然氣脫硫過程的催化劑
√
脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發生反應：
Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋
S↓，然后發生反應：4FeSO4＋O2＋
2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，總反
應方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，
故參加反應的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，A錯誤、B正確；
脫硫過程反應產生中間產物FeSO4，后該物質又被消耗，FeSO4的物質的量不變，其在流程中循環利用，因此不需補充FeSO4，C錯誤；
CH4在反應過程中沒有參加反應，因此不是天然氣脫硫過程的催化劑，D錯誤。
2.含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是
A.該過程中可得到化工產品H2SO4
B.該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2
C.該過程中化合價發生改變的元素只有Fe和S
D.圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4
＋2H2SO4
√
根據工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收
SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為
Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工
藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，
A、B、D正確；
該過程中化合價發生變化的元素有氧、鐵、硫，C錯誤。
3.(2024·哈爾濱模擬)干法氧化鐵脫硫除去大氣污染物H2S的原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.Fe2O3·H2O為該反應的催化劑
B.脫硫反應為3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O
C.再生過程中，硫元素被還原
√
根據題圖可知，Fe2O3·H2O先參與反應后又生成，
為該反應的催化劑，A正確；
根據題圖可知，脫硫過程中H2S和Fe2O3·H2O反應
生成Fe2S3·H2O和H2O，B正確；
再生過程中，Fe2S3·H2O轉化為S單質，硫元素的化合價升高，被氧化，C錯誤；
二、實驗室中實現硫及其化合物的轉化
4.某小組同學設計實驗實現幾種價態硫元素的轉化。
可選用的實驗藥品如下：①Na2SO3溶液　②濃硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品紅溶液　⑦銅片
實驗序號 預期轉化 選擇試劑(填序號) 證明實現轉化的現象
ⅰ
ⅱ ①③④ 淡黃色沉淀
ⅲ ②⑥⑦
(1)實驗ⅰ選擇的試劑是①和___(填序號)，證明實現轉化的現象是_________________，
該轉化利用了Na2SO3的_____性。
(2)實驗ⅱ實現了__________價S向__價S的轉化。
(3)實驗ⅲ中發生反應的化學方程式是________________________________________，
證明實現轉化的現象是_______________________________________。
⑤
酸性KMnO4溶液褪色
還原
＋4(或－2)
0
將產生的氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色
實驗序號 預期轉化 選擇試劑(填序號) 證明實現轉化的現象
ⅰ
ⅱ ①③④ 淡黃色沉淀
ⅲ ②⑥⑦
三、工藝流程中硫的轉化
5.硫代硫酸鈉是一種常用的滴定劑，利用硫化亞銅制取硫代硫酸鈉晶體的步驟如圖所示。試回答下列問題。
(1)反應釜中發生反應的化學方程式為
_________________________________
________。
S＋SO2＋2NaHCO3===Na2S2O3＋H2O
＋2CO2
(2)當 ＝___時，固體A和氣體B的利用率最高。若 高于該比值，則產品中會混有_________雜質。
亞硫酸鈉
(3)Na2S2O3的應用——測定KBrO3的
純度(雜質不參與反應)
取m g KBrO3樣品溶于適量水中，加
入稀硫酸酸化，加入過量KI溶液，將反應后溶液稀釋為250 mL。取25 mL置于錐形瓶中，加入指示劑，用c mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，重復實驗3次，平均消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL(已知：I2＋ )。
①向KBrO3溶液中加入過量KI溶液，發生反應的離子方程式為____________________
_________________。
②滴定過程中所用的指示劑為__________，KBrO3樣品的純度為______%。
＋6I－＋6H＋===
3I2↓＋Br－＋3H2O
淀粉溶液
練真題 明考向
1.(2021·遼寧，8)含S元素的某鈉鹽a能發生如圖轉化。下列說法錯誤的是
A.a可能為正鹽，也可能為酸式鹽
B.c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C.d為含極性鍵的非極性分子
D.反應②中還可能生成淡黃色沉淀
√
1
2
3
1
2
3
由題干信息可知，鹽a溶液與足量
的稀鹽酸反應產生刺激性氣味氣體
d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為
SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a溶液與足量Cl2反應后生成 ，與BaCl2溶液反應得到沉淀c，故c為BaSO4，據此分析解題。由分析可知，a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；
c為BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；
d為SO2，是含有極性鍵的極性分子，C錯誤；
1
2
3
鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，Na2S2O3與稀鹽酸可發生反應：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，故反應②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。
2.(2021·山東，8)工業上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是
A.吸收過程中有氣體生成
B.結晶后母液中含有NaHCO3
C.氣流干燥濕料時溫度不宜過高
D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
√
1
2
3
1
2
3
根據流程圖分析可知，吸收過程中有
二氧化碳生成，A正確；
結晶后母液中含飽和NaHSO3和過量
的二氧化硫形成的亞硫酸，沒有NaHCO3，B錯誤；
NaHSO3高溫時易分解變質，所以氣流干燥過程中溫度不宜過高，C正確；
結合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正確。
3.(2018·浙江11月選考，28)某同學用下列裝置完成了濃硫酸和SO2性質實驗(夾持裝置已省略)。請回答：
(1)下列說法正確的是_____(填字母)。
A.反應后，將試管Ⅰ中的白色固體加入水中，溶液呈藍色
B.取下試管Ⅲ并不斷振蕩，試管中出現渾濁，是因為生成了BaSO4
C.試管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，說明SO2具有氧化性
D.試管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
1
2
3
ABD
1
2
3
根據裝置圖可以判斷，Ⅰ生成SO2，Ⅱ驗證SO2，Ⅲ
驗證SO2是否和BaCl2反應，Ⅳ驗證SO2的還原性，Ⅴ
吸收剩余的SO2，防止污染。
A項，白色固體應為CuSO4，加水，溶液呈藍色；
B項，由于在Ⅲ中生成了H2SO3，H2SO3很容易被O2氧化生成H2SO4，所以生成BaSO4沉淀；
D項，由于Na2CO3水解呈堿性，所以也可以吸收SO2氣體。
(2) 取下試管Ⅱ，在該試管口套上氣球，將無色溶液加熱恢
復至紅色，冷卻后，發現溶液顏色再次變淺。解釋“無色
→紅色→顏色變淺”變化的原因：____________________
__________________________________________________
________________________________________。
1
2
3
SO2遇品紅溶液生成不穩定無色物質，受熱釋放SO2，溶液恢復紅色；溫度降低，SO2在品紅溶液中溶解度增大，溶液顏色變淺
課時精練
1.用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應條件和產物已省略，下列有關說法不正確的是
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A.途徑①反應中體現了濃硝酸的強氧化性和酸性
B.途徑②的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2的濃度來降低成本
C.由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4，理論上各消耗1 mol S，各轉移6 mol電子
D.途徑②與途徑①相比更能體現“綠色化學”的理念
√
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途徑①反應的化學方程式為S＋6HNO3(濃)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，濃硝酸只體現了強氧化性，沒有體現酸性，故A錯誤；
氧氣來源于空氣，價格較低，增大氧氣的濃度可提高二氧化硫的轉化率，從而降低成本，故B正確；
途徑①和②中硫元素的價態都是從0價升高到＋6價，故C正確；
途徑①中會產生NO2有毒氣體，故D正確。
2.硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，向C中加Na2S產生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。下列各物質按A、B、C、D、E順序排列的是
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
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硫在空氣中燃燒生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，向H2SO4溶液中加Na2S產生氣體H2S，H2S與H2SO3反應產生淺黃色沉淀S，故B項正確。
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3.(2023·長春模擬)在“價—類”二維圖中融入“杠桿模型”，可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。圖中的字母分別代表硫及其常見化合物，下列相關推斷不合理的是
A.b、d、f既具有氧化性又具有還原性
B.硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉化
C.a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成
D.d在加熱條件下與強堿溶液反應生成e和f，且
n(e)∶n(f)＝1∶2
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根據圖中信息，b為H2SO3，d為S，f為亞硫酸鹽，其中S元素都處于中間價態，既有氧化性，又有還原性，A正確；
硫酸型酸雨的形成涉及H2SO3被氧氣氧化轉化為H2SO4，B正確；
a為H2S，b為H2SO3，a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成，C正確；
4.如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是
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脫硫
C.硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧
化成低價態
D.硫化氫溶于水得到氫硫酸，氫硫酸是弱酸，能與堿、
堿性氧化物反應
√
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5.如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是
A.向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能變為紅色
B.溶液B轉化為溶液C發生反應
的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋
＋O2===2Fe3＋＋2H2O
C.溶液酸性：A>B>C
D.加氧化亞鐵可以使溶液C轉化為溶液A
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SO2與Fe3＋發生氧化還原反
應生成Fe2＋，若二氧化硫足
量，則溶液中無Fe3＋，加入
KSCN溶液，溶液不變紅色；
若二氧化硫不足，則溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液變紅色，A正確；
離子方程式中電荷不守恒，B錯誤；
溶液A轉化為溶液B后溶液酸性增強，C錯誤；
FeO與H＋反應生成Fe2＋，故溶液C不能轉化為溶液A，D錯誤。
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6.“藍天保衛戰”需要持續進行大氣治理，有效處理SO2、NO2等大氣污染物。化學研究為生產、生活處理廢氣，防止大氣污染做出重要貢獻。將SO2轉化為K2SO4的工藝流程如圖，下列說法正確的是
A.通入空氣的目的是將CO2完全吹出
B.反應時應將CaCO3粉碎
C.固體產物A是CaSO3
D.“高溫”時只發生CaCO3的分解反應
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通入空氣的目的是將CaSO3氧化為
CaSO4，故A、C錯誤；
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7.(2023·石家莊高三聯考)硫及其化合物的“價—類”二維圖體現了化學變化之美。下列有關說法正確的是
A.硫在過量的氧氣中燃燒直接生成Y
B.將X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.M的無水固體粉末顯藍色
D.N與Z反應可生成X
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硫燃燒只能得到SO2，A項錯誤；
鹽酸的酸性大于亞硫酸的酸性，故SO2不與BaCl2溶液反應，B項錯誤；
無水CuSO4為白色，C項錯誤；
Na2S2O3與H2SO4反應生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D項正確。
8.硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法不正確的是
A.過程①中，生成CuS的反應為H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B.過程②中，Fe3＋作氧化劑
C.轉化圖中化合價不變的元素只有銅和氯
D.回收S的總反應為2H2S＋O2===2H2O＋2S↓
√
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過程②中，Fe3＋轉化為Fe2＋，Fe3＋作氧化劑，B正確；
根據圖中轉化可知，轉化過程中化合價不變的元素除
了有銅、氯之外還有氫，C錯誤；
根據圖中轉化可知，反應物為H2S和O2，生成物為S，
根據原子守恒，還有水生成，總反應是2H2S＋O2===
2H2O＋2S↓，D正確。
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9.S和O可組成一系列負二價陰離子，結構如圖。下列說法正確的是
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硫酸根離子 焦硫酸根離子 過二硫酸根離子 硫代硫酸根離子

A.電負性：O>S，該系列離子中不存在非極性共價鍵
B.焦硫酸鈉溶于水所得溶液呈酸性
C.硫酸根離子和硫代硫酸根離子空間結構均為正四面體
D.過二硫酸根離子具有極強氧化性，原因是其中S元素處于＋7價
√
焦硫酸鈉溶于水生成NaHSO4，為強酸的酸式鹽，溶液呈酸性，故B正確；
由圖可知，硫酸根離子空間結構為正四面體，其中1個O原子被S取代，導致硫代硫酸根離子中空間結構為四面體，但不是正四面體，故C錯誤；
過二硫酸根離子中含有過氧鍵，S為＋6價，其具有較強的氧化性是因為其中含有過氧鍵，故D錯誤。
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10.(2023·河北唐山二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業。某種Na2S2O4的生產工藝流程如圖所示，若在實驗室模擬該工藝流程，下列說法正確的是
A.可用銀氨溶液鑒別甲酸中是否含有甲醛
B.NaCl溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度
C.過濾操作中需要用的玻璃儀器只有漏斗、
燒杯
D.由溶液A制備Na2S2O4溶液過程中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶2
√
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甲酸和甲醛都含有醛基，A錯誤；
Na2S2O4溶液加入NaCl晶體冷卻，過濾
可以得到Na2S2O4·2H2O，B正確；
過濾操作中需要用的玻璃儀器有漏斗、
燒杯、玻璃棒，C錯誤。
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11.利用空氣催化氧化法除掉電石渣漿(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的過程如下：
下列說法錯誤的是
A.CaSO4·2H2O屬于鹽類和純凈物
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12.(2023·南京高三模擬)實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O3，反應原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有關說法錯誤的是
A.導管a的作用是有利于硫酸滴入
B.裝置A中的反應體現硫酸的酸性
C.裝置B、D作用完全相同
D.裝置C中先有淡黃色渾濁產生，
后又變澄清，說明過程中有硫單質生成
√
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導管a可以平衡分液漏斗和燒瓶內的氣壓，
有利于硫酸順利滴入，A正確；
裝置A中發生反應的化學方程式為H2SO4
＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，利
用復分解反應制備SO2，該反應體現了硫酸的酸性，B正確；
實驗過程中可以通過B中產生氣泡的速率調節滴加硫酸的速率，同時二氧化硫與C中物質反應易引起倒吸，B還可以起到平衡氣壓、防倒吸的作用，D的作用僅僅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C錯誤；
C中出現淡黃色渾濁，說明C中產生了硫單質，最終又變澄清，說明硫單質又反應了，D正確。
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13.物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要視角。硫及其化合物與價態變化為坐標的二維轉化關系如圖所示。
完成下列填空：
(1)圖中X的電子式為_________；其水溶液在空
氣中放置易變渾濁，寫出反應的化學方程式：
________________________；該變化說明S的非
金屬性比O____(填“強”或“弱”)。
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2H2S＋O2===2S↓＋2H2O
弱
H2S水溶液在空氣中放置易變渾濁是因為H2S被氧氣氧化為S，反應的化學方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S的非金屬性比O弱。
(2)下列物質用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應的角度，理論上有可能的是____(填字母)。
a.Na2S＋S
b.Z＋S
c.Na2SO3＋Y
d.NaHS＋NaHSO3
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bd
Na2S2O3中S為＋2價，從氧化還原的角度分析，反應物中S的化合價必須分別大于2和小于2，b、d符合題意。
(3)治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3作催化
劑，將CO、SO2在380 ℃時轉化為S和一種無
毒氣體，寫出該治理煙道氣反應的化學方程式：
_______________________。
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14.(2023·遼寧鞍山模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及還原劑，受熱、遇酸均易分解。某學習小組用如圖裝置利用綠礬受熱分解生成的SO2氣體制備硫代硫酸鈉。
已知：①綠礬受熱分解反應為2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；
②SO3的沸點為44.8 ℃。
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回答下列問題：
(1)完成實驗操作過程：連接裝置，______________，加入藥品(Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸過的蒸餾水配制)，使所有活塞處于關閉狀態。開始制備，打開某些活塞，通入一段時間N2；關閉活塞_________，打開活塞____，加熱綠礬；使用pH傳感器始終觀測C處溶液的pH，pH為7～8之間時停止加熱，同時關閉活塞K3；……將錐形瓶用熱水浴濃縮至水層表面出現結晶為止，經過__________、過濾、洗滌、干燥得到Na2S2O3晶體。
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檢查裝置氣密性
K1、K2　
冷卻結晶
K3
由題給信息可知，制備硫代硫酸鈉的
實驗操作過程：連接裝置，檢查裝置
的氣密性，向錐形瓶中加入用煮沸過
的蒸餾水配制的硫化鈉和碳酸鈉的混
合溶液，為防止裝置內空氣中的氧氣氧化硫化鈉，加熱前打開活塞K1、K2，關閉活塞K3，通入一段時間氮氣，排盡裝置中的空氣后，關閉活塞K1、K2，打開活塞K3，加熱綠礬，為防止酸性條件下硫代硫酸鈉分解，實驗時使用pH傳感器始終觀測C處溶液的pH，在溶液pH在7～8之間時停止加熱，同時關閉活塞K3，制得硫代硫酸鈉溶液；將錐形瓶用熱水浴濃縮至水層表面出現結晶為止，經過冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到硫代硫酸鈉晶體。
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(2)寫出錐形瓶中發生反應的離子方程式：
____________________________________
_______。
(3)裝置B的作用為_________________________。
(4)將錐形瓶中的反應停止在pH傳感器的讀數為7～8時的原因是__________________
________________________________________________________________________________________________________。
(5)該裝置存在一個明顯的缺點，請提出改進方法：______________________。
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除去SO3，使SO3與SO2分離
pH小于7時，會造成生成的硫代硫酸根離子在酸性條件下分解；pH大于8時，原料反應不充分，二者都會影響硫代硫酸鈉的產率和純度
m處接一個尾氣處理裝置1．用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應條件和產物已省略，下列有關說法不正確的是(　　)
途徑① SH2SO4；
途徑② SSO2SO3H2SO4
A．途徑①反應中體現了濃硝酸的強氧化性和酸性
B．途徑②的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2的濃度來降低成本
C．由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4，理論上各消耗1 mol S，各轉移6 mol電子
D．途徑②與途徑①相比更能體現“綠色化學”的理念
2．硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，向C中加Na2S產生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。下列各物質按A、B、C、D、E順序排列的是(　　)
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
3．(2023·長春模擬)在“價—類”二維圖中融入“杠桿模型”，可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。圖中的字母分別代表硫及其常見化合物，下列相關推斷不合理的是(　　)
A．b、d、f既具有氧化性又具有還原性
B．硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉化
C．a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成
D．d在加熱條件下與強堿溶液反應生成e和f，且n(e)∶n(f)＝1∶2
4.如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是(　　)
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脫硫
C．硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧化成低價態
D．硫化氫溶于水得到氫硫酸，氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應
5．如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是(　　)
A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能變為紅色
B．溶液B轉化為溶液C發生反應的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2O
C．溶液酸性：A>B>C
D．加氧化亞鐵可以使溶液C轉化為溶液A
6．“藍天保衛戰”需要持續進行大氣治理，有效處理SO2、NO2等大氣污染物。化學研究為生產、生活處理廢氣，防止大氣污染做出重要貢獻。將SO2轉化為K2SO4的工藝流程如圖，下列說法正確的是(　　)
A．通入空氣的目的是將CO2完全吹出
B．反應時應將CaCO3粉碎
C．固體產物A是CaSO3
D．“高溫”時只發生CaCO3的分解反應
7．(2023·石家莊高三聯考)硫及其化合物的“價—類”二維圖體現了化學變化之美。下列有關說法正確的是(　　)
A．硫在過量的氧氣中燃燒直接生成Y
B．將X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．M的無水固體粉末顯藍色
D．N與Z反應可生成X
8．硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法不正確的是(　　)
A．過程①中，生成CuS的反應為H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B．過程②中，Fe3＋作氧化劑
C．轉化圖中化合價不變的元素只有銅和氯
D．回收S的總反應為2H2S＋O2===2H2O＋2S↓
9．S和O可組成一系列負二價陰離子，結構如圖。下列說法正確的是(　　)
硫酸根離子 焦硫酸根離子 過二硫酸根離子 硫代硫酸根離子
A.電負性：O>S，該系列離子中不存在非極性共價鍵
B．焦硫酸鈉溶于水所得溶液呈酸性
C．硫酸根離子和硫代硫酸根離子空間結構均為正四面體
D．過二硫酸根離子具有極強氧化性，原因是其中S元素處于＋7價
10．(2023·河北唐山二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業。某種Na2S2O4的生產工藝流程如圖所示，若在實驗室模擬該工藝流程，下列說法正確的是(　　)
A．可用銀氨溶液鑒別甲酸中是否含有甲醛
B．NaCl溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度
C．過濾操作中需要用的玻璃儀器只有漏斗、燒杯
D．由溶液A制備Na2S2O4溶液過程中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶2
11．利用空氣催化氧化法除掉電石渣漿(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的過程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A．CaSO4·2H2O屬于鹽類和純凈物
B．過程Ⅱ中，反應的離子方程式為4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－
C．過程Ⅰ后溶液堿性增強
D．將10 L上清液中的S2－(S2－濃度為480 mg·L－1)轉化為SO，理論上共需要0.3 mol O2
12．(2023·南京高三模擬)實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O3，反應原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．導管a的作用是有利于硫酸滴入
B．裝置A中的反應體現硫酸的酸性
C．裝置B、D作用完全相同
D．裝置C中先有淡黃色渾濁產生，后又變澄清，說明過程中有硫單質生成
13．物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要視角。硫及其化合物與價態變化為坐標的二維轉化關系如圖所示。
完成下列填空：
(1)圖中X的電子式為__________；其水溶液在空氣中放置易變渾濁，寫出反應的化學方程式：
________________________________________________________________________；
該變化說明S的非金屬性比O__________(填“強”或“弱”)。
(2)下列物質用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應的角度，理論上有可能的是______(填字母)。
a．Na2S＋S b．Z＋S
c．Na2SO3＋Y d．NaHS＋NaHSO3
(3)治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3作催化劑，將CO、SO2在380 ℃時轉化為S和一種無毒氣體，寫出該治理煙道氣反應的化學方程式：___________________________________。
14．(2023·遼寧鞍山模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及還原劑，受熱、遇酸均易分解。某學習小組用如圖裝置利用綠礬受熱分解生成的SO2氣體制備硫代硫酸鈉。
已知：①綠礬受熱分解反應為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；
②SO3的沸點為44.8 ℃。
回答下列問題：
(1)完成實驗操作過程：連接裝置，__________________，加入藥品(Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸過的蒸餾水配制)，使所有活塞處于關閉狀態。開始制備，打開某些活塞，通入一段時間N2；關閉活塞__________，打開活塞__________，加熱綠礬；使用pH傳感器始終觀測C處溶液的pH，pH為7～8之間時停止加熱，同時關閉活塞K3；……將錐形瓶用熱水浴濃縮至水層表面出現結晶為止，經過__________、過濾、洗滌、干燥得到Na2S2O3晶體。
(2)寫出錐形瓶中發生反應的離子方程式：___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)裝置B的作用為______________________________________________________________。
(4)將錐形瓶中的反應停止在pH傳感器的讀數為7～8時的原因是______________________
_______________________________________________________________________________。
(5)該裝置存在一個明顯的缺點，請提出改進方法：___________________________________。
1．A　2.B　
3．D　[根據圖中信息，b為H2SO3，d為S，f為亞硫酸鹽，其中S元素都處于中間價態，既有氧化性，又有還原性，A正確；硫酸型酸雨的形成涉及H2SO3被氧氣氧化轉化為H2SO4，B正確；a為H2S，b為H2SO3，a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成，C正確；d為S，e為S2－形成的鹽，f為SO形成的鹽，由3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O可得，n(e)∶n(f)＝2∶1，D錯誤。]
4．A　5.A　
6．B　[通入空氣的目的是將CaSO3氧化為CaSO4，故A、C錯誤；“高溫”時發生反應：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，故D錯誤。]
7．D　[硫燃燒只能得到SO2，A項錯誤；鹽酸的酸性大于亞硫酸的酸性，故SO2不與BaCl2溶液反應，B項錯誤；無水CuSO4為白色，C項錯誤；Na2S2O3與H2SO4反應生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D項正確。]
8．C　9.B　10.B
11．C　[根據轉化關系圖，過程Ⅱ中S2－與MnO生成S2O和Mn(OH)2，根據氧化還原反應得失電子守恒和元素守恒，反應的離子方程式為4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，故B正確；分析可知過程Ⅰ中發生反應：2Mn(OH)2＋O2＋4OH－===2MnO＋4H2O，溶液的pH減小，溶液堿性減弱，故C錯誤；10 L上清液中的S2－的物質的量為＝0.15 mol，根據物質轉化過程可知，S2－轉化為S2O過程中需要消耗氧氣，S2O轉化為SO也需要消耗氧氣，在轉化過程中，硫元素的化合價由－2價變成＋6價，S2－共失去0.15 mol×8＝1.2 mol電子，1 mol O2在反應中得到4 mol電子，所以將10 L上清液中的S2－轉化為SO，理論上共需要O2的物質的量為＝0.3 mol，故D正確。]
12．C　[導管a可以平衡分液漏斗和燒瓶內的氣壓，有利于硫酸順利滴入，A正確；裝置A中發生反應的化學方程式為H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，利用復分解反應制備SO2，該反應體現了硫酸的酸性，B正確；實驗過程中可以通過B中產生氣泡的速率調節滴加硫酸的速率，同時二氧化硫與C中物質反應易引起倒吸，B還可以起到平衡氣壓、防倒吸的作用，D的作用僅僅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C錯誤；C中出現淡黃色渾濁，說明C中產生了硫單質，最終又變澄清，說明硫單質又反應了，D正確。]
13．(1)　2H2S＋O2===2S↓＋2H2O　弱　(2)bd
(3)2CO＋SO2S＋2CO2
解析　(1)H2S水溶液在空氣中放置易變渾濁是因為H2S被氧氣氧化為S，反應的化學方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S的非金屬性比O弱。(2)Na2S2O3中S為＋2價，從氧化還原的角度分析，反應物中S的化合價必須分別大于2和小于2，b、d符合題意。
14．(1)檢查裝置氣密性　K1、K2　K3　冷卻結晶
(2)2CO＋4SO2＋2S2－＋H2O===3S2O＋2HCO
(3)除去SO3，使SO3與SO2分離
(4)pH小于7時，會造成生成的硫代硫酸根離子在酸性條件下分解；pH大于8時，原料反應不充分，二者都會影響硫代硫酸鈉的產率和純度　(5)m處接一個尾氣處理裝置第21講　硫及其化合物的相互轉化
[復習目標]　1.通過完成不同價態、類別含硫物質的轉化關系，進一步提升從價、類不同視角探究物質性質的學科素養。2.進一步鞏固硫及其典型代表物的性質及應用。
1．在下面空白處，將S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物質的相互轉化建構成一張關系圖。
2．完成圖中序號對應的化學方程式(合理即可)。
①SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(或SO2＋H2O2===H2SO4)；
②2H2SO4(濃)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O；
③SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；
④Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
⑤NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O(或NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3)；
⑥Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3；
⑦2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；
⑧4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；
⑨CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O；
⑩Fe＋SFeS；
2SO2＋O22SO3；
SO2＋2H2S===3S＋2H2O。
一、硫的轉化微觀過程分析
1．天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質中進行天然氣脫硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．整個脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應
B．整個脫硫過程中參加反應的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1
C．脫硫過程需不斷補充FeSO4
D．CH4是天然氣脫硫過程的催化劑
答案　B
解析　脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發生反應：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，然后發生反應：4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，總反應方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，故參加反應的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，A錯誤、B正確；脫硫過程反應產生中間產物FeSO4，后該物質又被消耗，FeSO4的物質的量不變，其在流程中循環利用，因此不需補充FeSO4，C錯誤；CH4在反應過程中沒有參加反應，因此不是天然氣脫硫過程的催化劑，D錯誤。
2．含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　)
A．該過程中可得到化工產品H2SO4
B．該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2
C．該過程中化合價發生改變的元素只有Fe和S
D．圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
答案　C
解析　根據工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，A、B、D正確；該過程中化合價發生變化的元素有氧、鐵、硫，C錯誤。
3．(2024·哈爾濱模擬)干法氧化鐵脫硫除去大氣污染物H2S的原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．Fe2O3·H2O為該反應的催化劑
B．脫硫反應為3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O
C．再生過程中，硫元素被還原
D．總反應為2H2S＋O22S↓＋2H2O
答案　C
解析　根據題圖可知，Fe2O3·H2O先參與反應后又生成，為該反應的催化劑，A正確；根據題圖可知，脫硫過程中H2S和Fe2O3·H2O反應生成Fe2S3·H2O和H2O，B正確；再生過程中，Fe2S3·H2O轉化為S單質，硫元素的化合價升高，被氧化，C錯誤；根據轉化關系可知，總反應為2H2S＋O22S↓＋2H2O，D正確。
二、實驗室中實現硫及其化合物的轉化
4．某小組同學設計實驗實現幾種價態硫元素的轉化。
可選用的實驗藥品如下：①Na2SO3溶液　②濃硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品紅溶液　⑦銅片
實驗序號 預期轉化 選擇試劑(填序號) 證明實現轉化的現象
ⅰ ―→
ⅱ ①③④ 淡黃色沉淀
ⅲ ―→ ②⑥⑦
(1)實驗ⅰ選擇的試劑是①和________(填序號)，證明實現轉化的現象是_________________，
該轉化利用了Na2SO3的________性。
(2)實驗ⅱ實現了________價S向________價S的轉化。
(3)實驗ⅲ中發生反應的化學方程式是____________________________________________，證明實現轉化的現象是_____________________________________________________________。
答案　(1)⑤　酸性KMnO4溶液褪色　還原
(2)＋4(或－2)　0　(3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　將產生的氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色
三、工藝流程中硫的轉化
5．硫代硫酸鈉是一種常用的滴定劑，利用硫化亞銅制取硫代硫酸鈉晶體的步驟如圖所示。試回答下列問題。
(1)反應釜中發生反應的化學方程式為_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)當＝________時，固體A和氣體B的利用率最高。若高于該比值，則產品中會混有________雜質。
(3)Na2S2O3的應用——測定KBrO3的純度(雜質不參與反應)
取m g KBrO3樣品溶于適量水中，加入稀硫酸酸化，加入過量KI溶液，將反應后溶液稀釋為250 mL。取25 mL置于錐形瓶中，加入指示劑，用c mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，重復實驗3次，平均消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)。
①向KBrO3溶液中加入過量KI溶液，發生反應的離子方程式為_______________________。
②滴定過程中所用的指示劑為__________，KBrO3樣品的純度為__________%。
答案　(1)S＋SO2＋2NaHCO3===Na2S2O3＋H2O＋2CO2
(2)　亞硫酸鈉
(3)①BrO＋6I－ ＋6H＋===3I2↓＋Br－＋3H2O　②淀粉溶液　
解析　(1)Cu2S在空氣中煅燒可以發生兩種反應，①Cu2S＋O22CuO＋S，②Cu2S＋2O2SO2＋2CuO；則可推斷產生的黃色固體為S，反應釜中S和SO2與過量NaHCO3反應，化學方程式為S＋SO2＋2NaHCO3===Na2S2O3＋H2O＋2CO2。(2)由S＋SO2＋2NaHCO3===Na2S2O3＋H2O＋2CO2可知，n(S)∶n(SO2)為1∶1時，固體A與氣體B的利用率最高，①＋②可得：2Cu2S＋3O24CuO＋S＋SO2，當＝時，利用率最高，若高于此值，二氧化硫會與碳酸氫鈉反應生成亞硫酸鈉。(3)②滴定過程中所用指示劑為淀粉溶液，因為淀粉遇碘變藍，消耗Na2S2O3的物質的量為c mol·L－1×V×10－3 L＝cV×10－3 mol，根據關系式：KBrO3～3I2～6S2O，25 mL溶液中KBrO3的物質的量為×cV×10－3 mol，則250 mL溶液中KBrO3的物質的量為×cV×10－2 mol，純度為×100%＝%。
1．(2021·遼寧，8)含S元素的某鈉鹽a能發生如圖轉化。下列說法錯誤的是(　　)
A．a可能為正鹽，也可能為酸式鹽
B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C．d為含極性鍵的非極性分子
D．反應②中還可能生成淡黃色沉淀
答案　C
解析　由題干信息可知，鹽a溶液與足量的稀鹽酸反應產生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a溶液與足量Cl2反應后生成SO，與BaCl2溶液反應得到沉淀c，故c為BaSO4，據此分析解題。由分析可知，a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；c為BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；d為SO2，是含有極性鍵的極性分子，C錯誤；鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，Na2S2O3與稀鹽酸可發生反應：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，故反應②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。
2．(2021·山東，8)工業上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．吸收過程中有氣體生成
B．結晶后母液中含有NaHCO3
C．氣流干燥濕料時溫度不宜過高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案　B
解析　根據流程圖分析可知，吸收過程中有二氧化碳生成，A正確；結晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸，沒有NaHCO3，B錯誤；NaHSO3高溫時易分解變質，所以氣流干燥過程中溫度不宜過高，C正確；結合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正確。
3．(2018·浙江11月選考，28)某同學用下列裝置完成了濃硫酸和SO2性質實驗(夾持裝置已省略)。請回答：
(1)下列說法正確的是________(填字母)。
A．反應后，將試管Ⅰ中的白色固體加入水中，溶液呈藍色
B．取下試管Ⅲ并不斷振蕩，試管中出現渾濁，是因為生成了BaSO4
C．試管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，說明SO2具有氧化性
D．試管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
(2) 取下試管Ⅱ，在該試管口套上氣球，將無色溶液加熱恢復至紅色，冷卻后，發現溶液顏色再次變淺。解釋“無色→紅色→顏色變淺”變化的原因：____________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)ABD
(2)SO2遇品紅溶液生成不穩定無色物質，受熱釋放SO2，溶液恢復紅色；溫度降低，SO2在品紅溶液中溶解度增大，溶液顏色變淺
解析　根據裝置圖可以判斷，Ⅰ生成SO2，Ⅱ驗證SO2，Ⅲ驗證SO2是否和BaCl2反應，Ⅳ驗證SO2的還原性，Ⅴ吸收剩余的SO2，防止污染。(1)A項，白色固體應為CuSO4，加水，溶液呈藍色；B項，由于在Ⅲ中生成了H2SO3，H2SO3很容易被O2氧化生成H2SO4，所以生成BaSO4沉淀；D項，由于Na2CO3水解呈堿性，所以也可以吸收SO2氣體。
課時精練
1．用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應條件和產物已省略，下列有關說法不正確的是(　　)
途徑① SH2SO4；
途徑② SSO2SO3H2SO4
A．途徑①反應中體現了濃硝酸的強氧化性和酸性
B．途徑②的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2的濃度來降低成本
C．由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4，理論上各消耗1 mol S，各轉移6 mol電子
D．途徑②與途徑①相比更能體現“綠色化學”的理念
答案　A
解析　途徑①反應的化學方程式為S＋6HNO3(濃)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，濃硝酸只體現了強氧化性，沒有體現酸性，故A錯誤；氧氣來源于空氣，價格較低，增大氧氣的濃度可提高二氧化硫的轉化率，從而降低成本，故B正確；途徑①和②中硫元素的價態都是從0價升高到＋6價，故C正確；途徑①中會產生NO2有毒氣體，故D正確。
2．硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，向C中加Na2S產生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。下列各物質按A、B、C、D、E順序排列的是(　　)
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案　B
解析　硫在空氣中燃燒生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，向H2SO4溶液中加Na2S產生氣體H2S，H2S與H2SO3反應產生淺黃色沉淀S，故B項正確。
3．(2023·長春模擬)在“價—類”二維圖中融入“杠桿模型”，可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。圖中的字母分別代表硫及其常見化合物，下列相關推斷不合理的是(　　)
A．b、d、f既具有氧化性又具有還原性
B．硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉化
C．a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成
D．d在加熱條件下與強堿溶液反應生成e和f，且n(e)∶n(f)＝1∶2
答案　D
解析　根據圖中信息，b為H2SO3，d為S，f為亞硫酸鹽，其中S元素都處于中間價態，既有氧化性，又有還原性，A正確；硫酸型酸雨的形成涉及H2SO3被氧氣氧化轉化為H2SO4，B正確；a為H2S，b為H2SO3，a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成，C正確；d為S，e為S2－形成的鹽，f為SO形成的鹽，由3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O可得，n(e)∶n(f)＝2∶1，D錯誤。
4.如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是(　　)
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脫硫
C．硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧化成低價態
D．硫化氫溶于水得到氫硫酸，氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應
答案　A
5．如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是(　　)
A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能變為紅色
B．溶液B轉化為溶液C發生反應的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2O
C．溶液酸性：A>B>C
D．加氧化亞鐵可以使溶液C轉化為溶液A
答案　A
解析　SO2與Fe3＋發生氧化還原反應生成Fe2＋，若二氧化硫足量，則溶液中無Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不變紅色；若二氧化硫不足，則溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液變紅色，A正確；離子方程式中電荷不守恒，B錯誤；溶液A轉化為溶液B后溶液酸性增強，C錯誤；FeO與H＋反應生成Fe2＋，故溶液C不能轉化為溶液A，D錯誤。
6．“藍天保衛戰”需要持續進行大氣治理，有效處理SO2、NO2等大氣污染物。化學研究為生產、生活處理廢氣，防止大氣污染做出重要貢獻。將SO2轉化為K2SO4的工藝流程如圖，下列說法正確的是(　　)
A．通入空氣的目的是將CO2完全吹出
B．反應時應將CaCO3粉碎
C．固體產物A是CaSO3
D．“高溫”時只發生CaCO3的分解反應
答案　B
解析　通入空氣的目的是將CaSO3氧化為CaSO4，故A、C錯誤；“高溫”時發生反應：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，故D錯誤。
7．(2023·石家莊高三聯考)硫及其化合物的“價—類”二維圖體現了化學變化之美。下列有關說法正確的是(　　)
A．硫在過量的氧氣中燃燒直接生成Y
B．將X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．M的無水固體粉末顯藍色
D．N與Z反應可生成X
答案　D
解析　硫燃燒只能得到SO2，A項錯誤；鹽酸的酸性大于亞硫酸的酸性，故SO2不與BaCl2溶液反應，B項錯誤；無水CuSO4為白色，C項錯誤；Na2S2O3與H2SO4反應生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D項正確。
8．硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法不正確的是(　　)
A．過程①中，生成CuS的反應為H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B．過程②中，Fe3＋作氧化劑
C．轉化圖中化合價不變的元素只有銅和氯
D．回收S的總反應為2H2S＋O2===2H2O＋2S↓
答案　C
解析　過程②中，Fe3＋轉化為Fe2＋，Fe3＋作氧化劑，B正確；根據圖中轉化可知，轉化過程中化合價不變的元素除了有銅、氯之外還有氫，C錯誤；根據圖中轉化可知，反應物為H2S和O2，生成物為S，根據原子守恒，還有水生成，總反應是2H2S＋O2===2H2O＋2S↓，D正確。
9．S和O可組成一系列負二價陰離子，結構如圖。下列說法正確的是(　　)
硫酸根離子 焦硫酸根離子 過二硫酸根離子 硫代硫酸根離子
A.電負性：O>S，該系列離子中不存在非極性共價鍵
B．焦硫酸鈉溶于水所得溶液呈酸性
C．硫酸根離子和硫代硫酸根離子空間結構均為正四面體
D．過二硫酸根離子具有極強氧化性，原因是其中S元素處于＋7價
答案　B
解析　焦硫酸鈉溶于水生成NaHSO4，為強酸的酸式鹽，溶液呈酸性，故B正確；由圖可知，硫酸根離子空間結構為正四面體，其中1個O原子被S取代，導致硫代硫酸根離子中空間結構為四面體，但不是正四面體，故C錯誤；過二硫酸根離子中含有過氧鍵，S為＋6價，其具有較強的氧化性是因為其中含有過氧鍵，故D錯誤。
10．(2023·河北唐山二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業。某種Na2S2O4的生產工藝流程如圖所示，若在實驗室模擬該工藝流程，下列說法正確的是(　　)
A．可用銀氨溶液鑒別甲酸中是否含有甲醛
B．NaCl溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度
C．過濾操作中需要用的玻璃儀器只有漏斗、燒杯
D．由溶液A制備Na2S2O4溶液過程中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶2
答案　B
解析　甲酸和甲醛都含有醛基，A錯誤；Na2S2O4溶液加入NaCl晶體冷卻，過濾可以得到Na2S2O4·2H2O，B正確；過濾操作中需要用的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，C錯誤。
11．利用空氣催化氧化法除掉電石渣漿(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的過程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A．CaSO4·2H2O屬于鹽類和純凈物
B．過程Ⅱ中，反應的離子方程式為4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－
C．過程Ⅰ后溶液堿性增強
D．將10 L上清液中的S2－(S2－濃度為480 mg·L－1)轉化為SO，理論上共需要0.3 mol O2
答案　C
解析　根據轉化關系圖，過程Ⅱ中S2－與MnO生成S2O和Mn(OH)2，根據氧化還原反應得失電子守恒和元素守恒，反應的離子方程式為4MnO＋2S2－＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，故B正確；分析可知過程Ⅰ中發生反應：2Mn(OH)2＋O2＋4OH－===2MnO＋4H2O，溶液的pH減小，溶液堿性減弱，故C錯誤；10 L上清液中的S2－的物質的量為＝0.15 mol，根據物質轉化過程可知，S2－轉化為S2O過程中需要消耗氧氣，S2O轉化為SO也需要消耗氧氣，在轉化過程中，硫元素的化合價由－2價變成＋6價，S2－共失去0.15 mol×8＝1.2 mol電子，1 mol O2在反應中得到4 mol電子，所以將10 L上清液中的S2－轉化為SO，理論上共需要O2的物質的量為＝0.3 mol，故D正確。
12．(2023·南京高三模擬)實驗室通過如圖所示裝置制備Na2S2O3，反應原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．導管a的作用是有利于硫酸滴入
B．裝置A中的反應體現硫酸的酸性
C．裝置B、D作用完全相同
D．裝置C中先有淡黃色渾濁產生，后又變澄清，說明過程中有硫單質生成
答案　C
解析　導管a可以平衡分液漏斗和燒瓶內的氣壓，有利于硫酸順利滴入，A正確；裝置A中發生反應的化學方程式為H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，利用復分解反應制備SO2，該反應體現了硫酸的酸性，B正確；實驗過程中可以通過B中產生氣泡的速率調節滴加硫酸的速率，同時二氧化硫與C中物質反應易引起倒吸，B還可以起到平衡氣壓、防倒吸的作用，D的作用僅僅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C錯誤；C中出現淡黃色渾濁，說明C中產生了硫單質，最終又變澄清，說明硫單質又反應了，D正確。
13．物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要視角。硫及其化合物與價態變化為坐標的二維轉化關系如圖所示。
完成下列填空：
(1)圖中X的電子式為__________；其水溶液在空氣中放置易變渾濁，寫出反應的化學方程式：________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________；
該變化說明S的非金屬性比O__________(填“強”或“弱”)。
(2)下列物質用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應的角度，理論上有可能的是________(填字母)。
a．Na2S＋S b．Z＋S
c．Na2SO3＋Y d．NaHS＋NaHSO3
(3)治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3作催化劑，將CO、SO2在380 ℃時轉化為S和一種無毒氣體，寫出該治理煙道氣反應的化學方程式：____________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)　2H2S＋O2===2S↓＋2H2O　弱　(2)bd　(3)2CO＋SO2S＋2CO2
解析　(1)H2S水溶液在空氣中放置易變渾濁是因為H2S被氧氣氧化為S，反應的化學方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S的非金屬性比O弱。(2)Na2S2O3中S為＋2價，從氧化還原的角度分析，反應物中S的化合價必須分別大于2和小于2，b、d符合題意。
14．(2023·遼寧鞍山模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及還原劑，受熱、遇酸均易分解。某學習小組用如圖裝置利用綠礬受熱分解生成的SO2氣體制備硫代硫酸鈉。
已知：①綠礬受熱分解反應為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；
②SO3的沸點為44.8 ℃。
回答下列問題：
(1)完成實驗操作過程：連接裝置，______________，加入藥品(Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸過的蒸餾水配制)，使所有活塞處于關閉狀態。開始制備，打開某些活塞，通入一段時間N2；關閉活塞__________，打開活塞__________，加熱綠礬；使用pH傳感器始終觀測C處溶液的pH，pH為7～8之間時停止加熱，同時關閉活塞K3；……將錐形瓶用熱水浴濃縮至水層表面出現結晶為止，經過__________、過濾、洗滌、干燥得到Na2S2O3晶體。
(2)寫出錐形瓶中發生反應的離子方程式：____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)裝置B的作用為______________________________________________________________。
(4)將錐形瓶中的反應停止在pH傳感器的讀數為7～8時的原因是_______________________。
(5)該裝置存在一個明顯的缺點，請提出改進方法：
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)檢查裝置氣密性　K1、K2　K3　冷卻結晶
(2)2CO＋4SO2＋2S2－＋H2O===3S2O＋2HCO
(3)除去SO3，使SO3與SO2分離
(4)pH小于7時，會造成生成的硫代硫酸根離子在酸性條件下分解；pH大于8時，原料反應不充分，二者都會影響硫代硫酸鈉的產率和純度
(5)m處接一個尾氣處理裝置
解析　(1)由題給信息可知，制備硫代硫酸鈉的實驗操作過程：連接裝置，檢查裝置的氣密性，向錐形瓶中加入用煮沸過的蒸餾水配制的硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，為防止裝置內空氣中的氧氣氧化硫化鈉，加熱前打開活塞K1、K2，關閉活塞K3，通入一段時間氮氣，排盡裝置中的空氣后，關閉活塞K1、K2，打開活塞K3，加熱綠礬，為防止酸性條件下硫代硫酸鈉分解，實驗時使用pH傳感器始終觀測C處溶液的pH，在溶液pH在7～8之間時停止加熱，同時關閉活塞K3，制得硫代硫酸鈉溶液；將錐形瓶用熱水浴濃縮至水層表面出現結晶為止，經過冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到硫代硫酸鈉晶體。第21講　硫及其化合物的相互轉化
[復習目標]　1.通過完成不同價態、類別含硫物質的轉化關系，進一步提升從價、類不同視角探究物質性質的學科素養。2.進一步鞏固硫及其典型代表物的性質及應用。
1．在下面空白處，將S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物質的相互轉化建構成一張關系圖。
2．完成圖中序號對應的化學方程式(合理即可)。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________；
⑧________________________________________________________________________；
⑨________________________________________________________________________；
⑩________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
一、硫的轉化微觀過程分析
1．天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質中進行天然氣脫硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．整個脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應
B．整個脫硫過程中參加反應的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1
C．脫硫過程需不斷補充FeSO4
D．CH4是天然氣脫硫過程的催化劑
2．含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　)
A．該過程中可得到化工產品H2SO4
B．該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2
C．該過程中化合價發生改變的元素只有Fe和S
D．圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
3．(2024·哈爾濱模擬)干法氧化鐵脫硫除去大氣污染物H2S的原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．Fe2O3·H2O為該反應的催化劑
B．脫硫反應為3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O
C．再生過程中，硫元素被還原
D．總反應為2H2S＋O22S↓＋2H2O
二、實驗室中實現硫及其化合物的轉化
4．某小組同學設計實驗實現幾種價態硫元素的轉化。
可選用的實驗藥品如下：①Na2SO3溶液　②濃硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品紅溶液　⑦銅片
實驗序號 預期轉化 選擇試劑(填序號) 證明實現轉化的現象
ⅰ ―→
ⅱ ①③④ 淡黃色沉淀
ⅲ ―→ ②⑥⑦
(1)實驗ⅰ選擇的試劑是①和________(填序號)，證明實現轉化的現象是___________________
_______________________________________________________________________________，
該轉化利用了Na2SO3的________性。
(2)實驗ⅱ實現了________價S向________價S的轉化。
(3)實驗ⅲ中發生反應的化學方程式是____________________________________________，證明實現轉化的現象是_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
三、工藝流程中硫的轉化
5．硫代硫酸鈉是一種常用的滴定劑，利用硫化亞銅制取硫代硫酸鈉晶體的步驟如圖所示。試回答下列問題。
(1)反應釜中發生反應的化學方程式為______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)當＝________時，固體A和氣體B的利用率最高。若高于該比值，則產品中會混有________雜質。
(3)Na2S2O3的應用——測定KBrO3的純度(雜質不參與反應)
取m g KBrO3樣品溶于適量水中，加入稀硫酸酸化，加入過量KI溶液，將反應后溶液稀釋為250 mL。取25 mL置于錐形瓶中，加入指示劑，用c mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，重復實驗3次，平均消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)。
①向KBrO3溶液中加入過量KI溶液，發生反應的離子方程式為_________________________
_______________________________________________________________________________。
②滴定過程中所用的指示劑為__________，KBrO3樣品的純度為__________%。
1．(2021·遼寧，8)含S元素的某鈉鹽a能發生如圖轉化。下列說法錯誤的是(　　)
A．a可能為正鹽，也可能為酸式鹽
B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C．d為含極性鍵的非極性分子
D．反應②中還可能生成淡黃色沉淀
2．(2021·山東，8)工業上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．吸收過程中有氣體生成
B．結晶后母液中含有NaHCO3
C．氣流干燥濕料時溫度不宜過高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
3．(2018·浙江11月選考，28)某同學用下列裝置完成了濃硫酸和SO2性質實驗(夾持裝置已省略)。請回答：
(1)下列說法正確的是________(填字母)。
A．反應后，將試管Ⅰ中的白色固體加入水中，溶液呈藍色
B．取下試管Ⅲ并不斷振蕩，試管中出現渾濁，是因為生成了BaSO4
C．試管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，說明SO2具有氧化性
D．試管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
(2) 取下試管Ⅱ，在該試管口套上氣球，將無色溶液加熱恢復至紅色，冷卻后，發現溶液顏色再次變淺。解釋“無色→紅色→顏色變淺”變化的原因：___________________________
_______________________________________________________________________________。

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