第五章第一节 硫及其化合物-2023-2024学年高一化学同步举一反三系列（人教版2019必修第二册）（原卷版）

第一节硫及其化合物【题型1硫的性质及用途】【题型2二氧化硫的性质与制备】【题型3浓硫酸的特性】【题型4硫酸根的检验硫酸盐】【题型5自然界中硫的存在与转化】【题型6硫酸盐的工业生产】【题型1硫的性质及用途】【例1】用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O（未配平），下列说法错误的是A．该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂B．也可以用CS2清洗试管壁上的硫C．生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为D．氧化产物是Na2SO3【变式1】下列物质不能和发生反应的是A．Cu B．S C．NaHSO3 D．CO2【变式2】下列关于硫元素和硫单质的说法不正确的是A．自然界中存在单质硫 B．硫在过量纯氧中燃烧其产物是三氧化硫C．单质硫既有氧化性，又有还原性 D．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去【变式3】部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图，下列说法错误的是

A．a溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象B．空气中燃烧b可以得到大量的dC．b附着在试管壁上可以用二硫化碳或热的浓NaOH溶液洗涤D．e的浓溶液可以用铁槽车运输是利用其强氧化性【变式4】将4g铁粉与2.5g硫粉在研钵中充分混合后装入试管中，在试管口塞上带长导管的橡皮塞，并在导管末端放入一小团蘸有NaOH溶液的棉花，加热试管。

（1）写出铁与硫反应的化学方程式。（2）已知硫的熔点为106.8℃、沸点为444.7℃，解释试管口为什么向上倾斜。（3）棉花中的NaOH用于吸收反应过程中产生的二氧化硫，写出该反应的离子方程式。（4）工业上通常用接触法制硫酸。在制硫酸的生产中，若有32吨硫黄最终全部转化为硫酸，则可以制得质量分数为98%的浓硫酸为吨。已知98%的硫酸密度为1.84g/cm3，计算此溶液的物质的量浓度为mol/L。【题型2二氧化硫的性质与制备】【例2】实验小组按如图装置进行实验，制备并探究的性质。下列说法错误的是A．试管内制备SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2OB．②处观察到淡黄色固体生成，说明SO2具有还原性C．①、③处均可观察到颜色褪去，但褪色原理不相同D．④处NaOH溶液可吸收多余的SO2【变式1】检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是A．通过品红溶液B．通过澄清石灰水C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水【变式2】大约4000年前，埃及人会用硫燃烧产生的SO2来漂白布匹。利用下列装置验证SO2性质，有关说法不正确的是A．装置a中的反应体现了浓硫酸的强氧化性B．装置b中白色粉末变蓝C．品红和酸性KMnO4溶液褪色原理相同D．澄清石灰水变浑浊，气体产物中可能含SO2【变式3】将SO2气体与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下两个化学反应：SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H⁺；Cr2O+6Fe2++14H⁺=2Cr3++6Fe3++7H2O，有关说法正确的是A．还原性Cr3+>Fe2+>SO2 B．氧化性Cr2O>SO>Fe3+C．两个反应中Fe2（SO4）3均作还原剂 D．Cr2O能将SO2氧化成SO【变式4】利用下列实验装置制取SO2并验证其性质。下列说法错误的是A．装置丙中反应的离子方程式：B．装置丁中溶液变浑浊，且酸性逐渐增强C．装置戊可吸收多余的SO2，并防止倒吸D．检查装置气密性时，需关闭分液漏斗活塞，将干燥管末端浸入水中并微热烧瓶【题型3浓硫酸的特性】【例3】铜与浓硫酸反应的实验装置如下图，部分实验现象是甲试管底部出现带有灰黑色物质的白色沉淀，有关该实验的操作、现象和分析，下列说法正确的是A．灰黑色物质的主要成分是Cu2OB．实验后，向甲试管加入少量水，可观察到溶液呈蓝色C．乙试管中出现白色沉淀，该沉淀是BaSO3D．丙试管中出现黄色沉淀，反应中氧化产物与还原产物的质量比为2：1【变式1】下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是A．浓硫酸可使蔗糖脱水，具有脱水性 B．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化C．敞口放置一段时间后质量减轻 D．浓硫酸沸点高，难挥发，常温下比较稳定【变式2】下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述正确的是A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中可选用品红溶液验证SO2的生成C．③中若为Na2S溶液，可验证SO2的还原性D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察溶液颜色【变式3】某化学兴趣小组拟探究碳与浓H2SO4反应，并检验气体产物。下列说法正确的是A．用装置甲进行碳与浓H2SO4反应B．将检验过CO2后的气体再通入装置丁中检验产物H2OC．将反应产生的气体通入装置丙，可直接检验产物SO2D．将反应产生的气体通入装置乙，可直接检验产物CO2【题型4硫酸根的检验硫酸盐】【例4】下列实验方案能达到目的的是A．用丁达尔效应鉴别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体 B．用澄清石灰水鉴别CO2和SO2C．用焰色试验鉴别KCl和KOH D．用Ba2+检验和【变式1】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液后，再进行如下操作，结论正确的是选项操作现象结论A滴加硝酸无现象，再滴加溶液产生白色沉淀原溶液中有B滴加稀硫酸有无色无味的气体产生原溶液中有C滴加盐酸酸化的溶液产生白色沉淀原溶液中有D滴加硝酸酸化的溶液产生白色沉淀原溶液中有A．A B．B C．C D．D【变式2】以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。Na2S2O5：焦亚硫酸钠，白色粉末，水溶液显酸性，受潮易分解，遇强酸则放出一种刺激性气味的气体，是一种化工原料，常用作抗氧化剂。（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是。（2）煅烧黄铁矿的化学方程式是。（3）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为。（4）因为Na2S2O5具有性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4，检验其中含有的方法是。【题型5自然界中硫的存在与转化】【例5】归纳总结是化学学习的重要方法。稀溶液的部分化学性质总结如下。下列说法错误的是A．性质①说明溶液显酸性B．性质②中发生反应的离子方程式为C．性质③中反应生成的气体是，该反应属于置换反应D．以上性质说明溶液具有酸的通性，在某些反应中可以代替稀【变式1】已知含硫元素的几种物质间具有如图的转化关系。表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是SSO2SO3A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24LSO2B．反应②中若转移2NA个电子，生成1.5molSC．NA个SO2分子与足量氧气经反应③可以制得NA个SO3分子D．上述三个反应中，硫元素均只发生氧化反应【变式2】含硫煤的燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如下图所示．下列叙述错误的是A．该过程中可得到化工产品H2SO4B．该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的SO2C．图中涉及的反应之一为D．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S【变式3】Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应B．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中接近洗气瓶底部的位置，保证气体与Ba2＋充分接触C．Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体【题型6硫酸盐的工业生产】【例6】工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾（FeSO4·7H2O）和胆矾（CuSO4·5H2O）。相关流程如图。（1）对低品位黄铜矿“研磨”的目的是。（2）生物堆浸过程的反应在Tf细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：CuFeS2+4H++O2Cu2++Fe2++2S+2H2O，第二阶段将Fe2+变为Fe3+的离子方程式为。（3）过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。请设计一个简单实验方案判断该溶液中的Fe3+是否全部被还原。（4）过程Ⅱ用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解生成了CuSO4溶液，写出过程Ⅱ的离子方程式；其中H2O2的作用为（填“氧化剂”或“还原剂”）（5）制备胆矾的“一系列操作”包含、、过滤、洗涤、干燥。（6）绿矾的纯度可通过其与KMnO4溶液反应来测定。取mg绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为cmol/L的KMnO4溶液与之反应。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为（已知：FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol）【变式1】“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为）吸收烟气中的，得到亚硫酸钠（）粗品。其流程如下：（1）过程①进行的操作是。（2）上述流程中的SO2是酸性氧化物，原因是：。（用化学方程式表示）（3）加入NaOH后，发生反应的离子方程式为。（4）亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是。（5）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。【变式2】二氧化硫对环境有一定的负面影响，对SO2的处理和利用是科学研究的重要课题之一。I.用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质，制备流程如下：（1）①反应I是脱去SO2的一种常用方法，其总反应的化学方程式为。②研究发现，pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示（pH=-lgc（H+））。下列有关说法正确的是。a．烟气通入石灰石浆液时的温度越高，吸收越快，吸收率越高b．反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4c．将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率d．石灰石浆液pH>5.7烟气脱硫效果降低，是因为石灰石的溶解程度增大（2）生产中，需要向反应Ⅱ的溶液中加入适量强还原剂，其目的是。（3）反应Ⅲ所得的滤液中所含阳离子为，检验该滤液中所含阴离子的方法是。（4）（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮。将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氨肥。写出用（NH4）2SO3溶液吸收NO的离子方程式。Ⅱ.H2还原法也是处理硫酸厂废气的方法之一。400℃时，将H2和含SO2的尾气按一定比例混合，以一定流速通过装有Fe2O3/Al2O3的负载型催化剂（Fe2O3为催化剂，Al2O3为载体），发生反应。（5）该反应生成S单质和水，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。（6）研究表明，该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的FeS2，催化硫化过程中还检测到H2S气体。整个FeS2催化硫化的过程可分为三步，写出第三步的化学方程式：①H2+FeS2=FeS+H2S；②2H2S+SO2=3S↓+2H2O；③。【变式3】以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。已知：S2O与Ba2+反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2。（1）Na2S2O5中硫元素的化合价为。（2）煅烧时主要发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，则反应①化学方程式为。（3）试剂X是。（4）尾气中某种气体可用品红溶液检验，则该气体是，利用了该气体（