2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练21硫酸硫及其化合物的相互转化

课时跟踪练21硫酸硫及其化合物的相互转化[基础巩固]1．硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是()A．工业制硫酸：FeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(煅烧))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．火山喷发：H2Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(高温))SO2C．尾气吸取：SO2eq\o(→,\s\up7(Na2CO3))Na2SO4D．酸雨侵蚀：H2SO4eq\o(→,\s\up7(Fe))H2S解析：选B。A.FeS2煅烧生成SO2，SO2与O2在催化剂、加热条件下转化为SO3，A项转化不能实现；B.H2S经燃烧转化为SO2，B项转化能实现；C.Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2，C项转化不能实现；D.H2SO4与Fe反应产生FeSO4和H2，D项转化不能实现。2．下列各组分别是硫酸的性质和用途，其中不能建立对应关系的是()A．高沸点——制氯化氢B．酸性——制氢气C．脱水性——作为干燥剂D．强氧化性——钝化某些金属解析：选C。用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体，是高沸点酸制取低沸点酸，体现了浓硫酸的高沸点、难挥发性，故A不符合题意；稀硫酸可以与活泼金属反应生成氢气，说明稀硫酸具有酸性，故B不符合题意；浓硫酸可干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体，说明浓硫酸具有吸水性，故C符合题意；常温下可以用铁制或铝制容器贮存浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使它们发生钝化，故D不符合题意。3．下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是()A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸在常温下可快速与铜片反应放出二氧化硫气体C．把水加入浓硫酸中可稀释浓硫酸D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化解析：选D。A.浓硫酸使蔗糖炭化，主要表现脱水性，A不正确；B.浓硫酸在常温下与铜片不反应，在加热条件下与铜片反应放出二氧化硫气体，B不正确；C.稀释浓硫酸时，必需把浓硫酸加入水中，且边加边搅拌，C不正确；D.浓硫酸具有强氧化性，在常温下能够使铁、铝等金属钝化，在其表面形成一层氧化膜，D正确。4．(2024·广东高三调研)几百年前，SO2就被应用于葡萄酒的保鲜、灭菌和抗氧化。下列关于SO2的试验室制备、干燥、收集及尾气处理试验装置中，能达到试验目的的是()答案：C5．(2024·揭阳普宁试验中学模拟)下列关于S的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是()A．酸转化为酸式盐：2H＋＋S2－＋OH－=HS－＋H2OB．氧化物转化为酸：SO2＋Cl2＋H2O=2H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)C．氧化物转化为盐：SO3＋2OH－=SOeq\o\al(2－,4)＋H2OD．盐转化为另一种盐：SOeq\o\al(2－,3)＋3H2O2=SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋O2↑解析：选C。A.H2S为弱酸，不能拆成离子形式，正确的离子方程式为H2S＋OH－=HS－＋H2O，故A错误；B.氧元素不守恒，正确的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)，故B错误；C.SO3与强碱反应可生成硫酸盐和水，离子方程式正确，故C正确；D.亚硫酸盐可被过氧化氢氧化为硫酸盐，过氧化氢被还原为H2O，正确的离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋H2O2=SOeq\o\al(2－,4)＋H2O，故D错误。6．(2024·广州第65中学开学考试)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变更之美。下列有关说法正确的是()A．硫在氧气中燃烧干脆生成YB．X能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其漂白性C．硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1D．N可由其相应单质干脆化合生成解析：选C。A.硫在氧气中燃烧干脆生成SO2，A错误；B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现SO2的还原性，B错误；C.H2S与SO2反应的化学方程式为2H2S＋SO2=2H2O＋3S，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，C正确；D.N是CuS，S的氧化性很弱，与变价金属反应生成的是低价硫化物，故不能由硫和铜干脆反应生成CuS，D错误。7．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，海水利用的部分过程如下。下列有关说法正确的是()A．制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入CO2，再通入NH3B．过程①②均为氧化还原反应C．过程①中除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入试剂的依次为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加入盐酸D．在步骤④中，SO2水溶液吸取Br2后，溶液的pH减小解析：选D。A.二氧化碳在NaCl溶液中的溶解度不大，应先通入氨使溶液显碱性，使二氧化碳的溶解度增大，所以制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入NH3，再通入CO2，故A错误；B.过程①为加沉淀剂除去杂质离子，无氧化还原反应发生，故B错误；C.除去Mg2＋用NaOH溶液，除去SOeq\o\al(2－,4)用BaCl2溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液，由于加入的BaCl2溶液过量，过量的BaCl2溶液须要用Na2CO3溶液除去，因此应先加入BaCl2溶液再加入Na2CO3溶液，故C错误；D.SO2水溶液吸取Br2后会发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，从而使溶液中氢离子浓度增大，pH减小，故D正确。8．(2024·惠州联考)亚硫酸钠(Na2SO3)是一种重要的化工产品，常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究Na2SO3的性质，进行了如下试验。(1)Na2SO3中硫元素的化合价是________，属于硫元素的中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。试验操作试验序号试验试剂X试验现象ⅰKMnO4溶液、稀硫酸紫色褪去，变为无色ⅱNa2S溶液、稀硫酸加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊(2)试验ⅰ中，能说明Na2SO3具有________(填“氧化性”或“还原性”)。(3)试验ⅱ中，能说明Na2S在酸性条件下被氧化的试验现象是_____________________________________________________。(4)甲同学认为试验ⅱ的现象不能干脆得出“Na2SO3具有氧化性”。①对淡黄色浑浊产生的缘由作出如下假设。假设a：酸性溶液中的SOeq\o\al(2－,4)具有氧化性，可产生S；假设b：空气中存在O2，在酸性条件下，由于___________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)，可产生S；假设c：酸性溶液中的SOeq\o\al(2－,3)具有氧化性，可产生S。②设计试验ⅲ证明白假设a和b不是产生S的主要缘由。试验ⅲ：向Na2S溶液中加入________(填试剂)，产生有臭鸡蛋气味的气体，溶液未变浑浊。答案：(1)＋4价(2)还原性(3)加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊(4)①4H＋＋2S2－＋O2=2S↓＋2H2O②稀硫酸9．(2024·韶关阶段测试)Na2S2O4(保险粉)是一种强还原剂，锌粉法制备Na2S2O4涉及部分原理如下：2SO2＋Zneq\o(=,\s\up7(28～35℃))ZnS2O4。制备Na2S2O4的装置(夹持及加热装置已省略)如下，回答下列问题：(1)仪器a中盛放的试剂是________(填名称)。(2)试验起从前，须要使三口烧瓶中充溢N2，目的是__________________________________________________________。(3)制备ZnS2O4时，三口烧瓶的加热方式是____________________________________________________。(4)Zn粉消耗完全后，在搅拌下向三口烧瓶中加入NaOH溶液，充分反应后，过滤，向滤液中加入NaCl固体，冷却结晶、过滤、蒸馏水洗涤、酒精洗涤及干燥得产品。该步生成目标产品的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________________。(5)加入NaCl固体的作用是__________________________________________________________，酒精洗涤的目的是_____________________________________________________________________________________。解析：(1)二氧化硫属于有毒气体，可用碱石灰吸取。(2)Na2S2O4是一种强还原剂，故应当排尽装置内的空气，防止其被氧化。(3)该反应的温度为28～35℃，故应选择水浴加热。(4)ZnS2O4和NaOH反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，化学方程式为ZnS2O4＋2NaOH=Na2S2O4＋Zn(OH)2↓。(5)加入氯化钠固体，增大钠离子浓度，利用同离子效应，降低Na2S2O4的溶解度，经过酒精洗涤，可以削减目标产品的损失，并可以快速干燥。答案：(1)碱石灰(2)排尽装置内空气，防止产物被氧化(3)水浴加热(4)ZnS2O4＋2NaOH=Na2S2O4＋Zn(OH)2↓(5)利用同离子效应，降低Na2S2O4的溶解度削减目标产品的损失，快速干燥[素养提升]10．(2024·深圳福田区统考)试验室用如图所示装置探讨不同价态硫元素之间的转化。下列说法正确的是()A.将①中生成的气体通入BaCl2溶液中会出现白色沉淀B.②中棉花紫色褪去，体现SO2的漂白性C.③中有黄色固体生成，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D.试验后向④小烧杯中加入足量稀盐酸，可能产生有刺激性气味的气体解析：选D。A.SO2不与BaCl2反应，不会出现白色沉淀，选项A错误；B.SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液紫色褪去，体现SO2的还原性，选项B错误；C.③中SO2与S2－反应有黄色固体硫生成，SO2为氧化剂，S2－为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，选项C错误；D.④中含亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子，加入足量稀盐酸，可能会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，选项D正确。11．探究硫及其化合物的性质，依据下列方案设计和现象、结论不正确的是()选项方案设计现象结论A在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体发生歧化反应：Na2S2＋2HCl=2NaCl＋H2S↑＋S↓B将某固体溶于水后，加入足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀该固体中确定含有SOeq\o\al(2－,4)或HSOeq\o\al(－,4)C将燃着的镁条插入盛有SO2的集气瓶中，冷却后，向集气瓶中加入适量稀盐酸，静置，取少量上层清液于试管中，滴加少量CuSO4溶液猛烈燃烧，集气瓶瓶口有淡黄色固体附着，集气瓶底部有白色固体生成，试管中没有产生黑色沉淀镁能在SO2中燃烧：2Mg＋SO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋SD已知Fe(SO2)eq\o\al(3＋,6)呈红棕色，将SO2气体通入FeCl3溶液中溶液先变为红棕色，过一段时间又变成浅绿色Fe3＋与SO2络合反应速率比氧化还原反应速率大，但氧化还原反应的平衡常数更大答案：B12．造纸、印刷等工业废水中含有大量的硫化物(主要成分为Na2S)，可用下图转化方式除去。下列说法错误的是()A．Na2S溶液中存在n(OH－)＝n(H＋)＋n(HS－)＋2n(H2S)B．反应Ⅰ和反应Ⅱ转移电子数相等时，还原剂的物质的量之比为2∶1C．在废水处理过程中，CoPc为催化剂，O2为氧化剂D．反应Ⅲ中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S＋Na2SO3＋(CoPc)O＋H2O=2NaOH＋Na2S2O3＋CoPc解析：选B。A.Na2S溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)，A正确；B.反应Ⅰ中还原剂Na2S被氧化成Na2SO3，S元素化合价从－2价升至＋4价，而反应Ⅱ中还原剂Na2SO3被氧化成Na2SO4，S元素化合价从＋4价升至＋6价，当反应Ⅰ和反应Ⅱ转移电子数相等时，还原剂的物质的量之比为1∶3，B错误；C.在废水处理过程中，CoPc参加反应且反应前后不变，为催化剂，O2参加反应且反应后化合价降低，为氧化剂，C正确；D.反应Ⅲ中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S＋Na2SO3＋(CoPc)O＋H2O=2NaOH＋Na2S2O3＋CoPc，D正确。13．试验室中利用干净的铜片和浓硫酸进行如下试验，其中所得固体中含有Cu2S和白色物质X。下列说法错误的是()A．白色物质X为CuSO4B．Y为氧化产物，NO为还原产物C．参加反应的浓硫酸中，表现氧化性的占25%D．NO与Y的物质的量之和可能为2mol解析：选D。A.由题图可知，铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X，无气体生成，生成Cu2S时铜元素从0价上升到＋1价、硫元素从＋6价降低到－2价，依据得失电子守恒，必定存在其他产物(所含元素化合价上升)，依据元素守恒，另一种产物只能为CuSO4，故白色物质X为CuSO4，配平该反应的化学方程式为5Cu＋4H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O，A正确；B.Cu2S和CuSO4中加入稀硫酸、稀硝酸溶解时，存在反应：3Cu2S＋16H＋＋4NOeq\o\al(－,3)=6Cu2＋＋3S＋4NO↑＋8H2O，故Y为S单质，该反应中NO为还原产物、S为氧化产物，B正确；C.由5Cu＋4H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O可知，硫元素从＋6价降低到－2价时表现氧化性，故参加反应的浓硫酸中，表现氧化性的占25%，C正确；D.由5Cu＋4H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O可知，3molCu参加反应生成0.6molCu2S，由3Cu2S＋16H＋＋4NOeq\o\al(－,3)=6Cu2＋＋3S＋4NO↑＋8H2O可知，0.6molCu2S参加反应得到0.8molNO与0.6molS，NO与S的物质的量之和为1.4mol，D错误。14．探究Na2SO3固体的热分解产物。隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。资料：①4Na2SO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4；②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S;③BaS易溶于水。(1)检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证明有S2－。反应的离子方程式是________________________________________________。(2)检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰；另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分别)后，____________________________________________________________(填操作和现象)，可证明分解产物中含有SOeq\o\al(2－,4)。(3)探究(2)中S的来源。来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。针对来源1进行如图试验：①试验可证明来源1不成立。试验证据是___________________________________________________________________________________________________________________。②不能用盐酸代替硫酸的缘由是____________________________________________________________________________________________________________________________。③写出来源2产生S的反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。(4)试验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性：____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2－＋Cu2＋=CuS↓。(2)依据资料可知，Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增