第5講硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.[2024河南豫北名校聯(lián)考]下列有關(guān)硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式正確的是（B）A.硫單質(zhì)轉(zhuǎn)化為S2－：4OH－＋2S△S2－＋SO32－＋B.SO32－轉(zhuǎn)化為HSO3－：SO32－＋HC.向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸：S2O32－＋2H＋S↓＋SO2↑＋HD.FeS與鹽酸反應(yīng)制備H2S：S2－＋2H＋H2S↑解析硫單質(zhì)與強(qiáng)堿在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式為6OH－＋3S△2S2－＋SO32－＋3H2O，A錯(cuò)誤；向含SO32－的溶液中通入二氧化硫，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO32－＋H2O＋SO22HSO3－，B正確；向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成硫、NO、水和硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為3S2O32－＋2H＋＋2NO3－3S↓＋3SO42－＋2NO↑＋H2O，C錯(cuò)誤；FeS與鹽酸反應(yīng)制備H2.[價(jià)類二維圖][2024哈爾濱質(zhì)檢]物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是探討物質(zhì)性質(zhì)的重要視角。部分含S物質(zhì)的價(jià)類二維圖如圖，下列推斷不正確的是（D）A.d的濃溶液可用于干燥c，但不行用于干燥aB.b難溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2C.金屬冶煉時(shí)產(chǎn)生的c，工業(yè)上可用于制備dD.a和c反應(yīng)可生成b，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為1∶2解析由題圖可知，d為硫酸，c為二氧化硫，b為S，a為硫化氫。濃硫酸和二氧化硫不反應(yīng)，但和硫化氫反應(yīng)，故濃硫酸可用于干燥SO2，但不行用于干燥H2S，A項(xiàng)正確；硫單質(zhì)難溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B項(xiàng)正確；工業(yè)上可用金屬冶煉時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫制備硫酸，C項(xiàng)正確；H2S和SO2反應(yīng)可生成S，硫化氫中S的化合價(jià)由－2變?yōu)?，二氧化硫中S的化合價(jià)由＋4變?yōu)?，依據(jù)得失電子守恒可知，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為2∶1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.[2024寧波檢測(cè)]H2S2O8（過(guò)二硫酸）可看作H2O2分子中兩個(gè)氫原子被磺酸基取代的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)為HO3S—O—O—SO3H。已知過(guò)二硫酸與水反應(yīng)生成過(guò)氧化氫和硫酸。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）A.過(guò)二硫酸具有強(qiáng)氧化性B.過(guò)二硫酸中硫元素的化合價(jià)為＋6C.Na2S2O8可作漂白劑，加熱會(huì)使其漂白性失效D.可用硝酸鋇溶液鑒別H2SO4溶液和H2S2O8溶液解析由過(guò)二硫酸的結(jié)構(gòu)可知，其含有過(guò)氧鍵，類比過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈉可知，過(guò)二硫酸具有強(qiáng)氧化性，A正確。過(guò)二硫酸的過(guò)氧鍵中氧元素的化合價(jià)為－1，由化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為零可知，過(guò)二硫酸中硫元素的化合價(jià)為＋6，B正確。過(guò)二硫酸具有強(qiáng)氧化性，可作漂白劑，由于過(guò)氧鍵不穩(wěn)定，受熱時(shí)易斷裂，故加熱會(huì)使其漂白性失效，C正確。由于過(guò)二硫酸與水反應(yīng)生成過(guò)氧化氫和硫酸，故將硝酸鋇溶液分別滴入H2SO4溶液和H2S2O8溶液中均可視察到有白色沉淀生成，D錯(cuò)誤。4.現(xiàn)以FeS為原料在試驗(yàn)室制備H2S（FeS＋H2SO4FeSO4＋H2S↑）并獲得FeSO4·7H2O晶體。下列試驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖牵―）A.用裝置①制取H2S氣體B.用裝置②收集H2S氣體C.用裝置③濾去未反應(yīng)的FeSD.用裝置④將溶液蒸干制得FeSO4·7H2O晶體解析FeS和H2SO4反應(yīng)制取H2S氣體，可接受“固液不加熱”裝置，A項(xiàng)正確；H2S是酸性有毒氣體，密度比空氣大，用裝置②收集H2S氣體，并用NaOH溶液吸取尾氣，B項(xiàng)正確；FeS難溶于水，通過(guò)過(guò)濾除去未反應(yīng)的FeS，C項(xiàng)正確；應(yīng)接受蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法制得FeSO4·7H2O晶體，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)防止被氧化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.[2024江西南昌考試]工業(yè)上除去電石渣漿[含Ca（OH）2]上層清液中的S2－（S2－質(zhì)量濃度為320mg·L－1），并制取生石膏（CaSO4·2H2O）的常用流程如圖所示，其中O2常用空氣代替。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）A.在一般硅酸鹽水泥中，常添加生石膏來(lái)調(diào)整水泥的硬化速度B.過(guò)程Ⅰ中，氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1C.將10L上層清液中的S2－轉(zhuǎn)化為SO42D.過(guò)程Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為4MnO32－＋2S2－＋9H2OS2O32－＋4Mn（OH）解析生石膏是硫酸鈣的水合物，是水泥常用的一種添加劑，能調(diào)整水泥的硬化速度，A項(xiàng)正確。由題圖可知，過(guò)程Ⅰ中，Mn（OH）2和O2反應(yīng)生成MnO32－和H2O，反應(yīng)方程式為2Mn（OH）2＋O2＋4OH－2MnO32－＋4H2O，Mn由＋2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，化合價(jià)上升，Mn（OH）2為還原劑，MnO32－為氧化產(chǎn)物；O由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，化合價(jià)降低，O2為氧化劑，則過(guò)程Ⅰ中，氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，B項(xiàng)錯(cuò)誤。10L上層清液中S2－的物質(zhì)的量為320mg·L－1×10－3g·mg－1×10L32g·mol－1＝0.1mol，依據(jù)S2－～SO42－可知，消耗O2的物質(zhì)的量為0.1mol×2＝0.2mol，空氣中O2的含量約為15，則理論上共需標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積約為6.[2024山東]工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）A.吸取過(guò)程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3解析解答本題的關(guān)鍵是正確分析母液的成分，由結(jié)晶析出NaHSO3晶體、母液能與純堿進(jìn)行中和知，母液呈酸性，確定含有NaHSO3，由此對(duì)流程進(jìn)行如下梳理：由上述分析可知吸取過(guò)程中有氣體CO2生成，A項(xiàng)正確；母液呈酸性，不行能含有NaHCO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高，否則NaHSO3簡(jiǎn)潔發(fā)生分解，C項(xiàng)正確；由上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D項(xiàng)正確。7.[硫酸工業(yè)廢料的再利用][2024無(wú)錫模擬]以硫酸工業(yè)的SO2尾氣、氨水、石灰石、焦炭等為原料，可以得到有重要應(yīng)用價(jià)值的CaS、（NH4）2SO3等物質(zhì)，流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）A.空氣的作用是作為氧化劑，O2起主要作用B.反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為SO2＋2NH3·H2O（NH4）2SO3＋H2OC.反應(yīng)Ⅲ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4D.將反應(yīng)Ⅱ后的溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，可得（NH4）2SO3·H2O解析二氧化硫和碳酸鈣在高溫條件下生成CaSO3，CaSO3被氧氣氧化為CaSO4，空氣作氧化劑，O2起主要作用，A項(xiàng)正確；反應(yīng)Ⅱ是二氧化硫和氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋2NH3·H2O（NH4）2SO3＋H2O，B項(xiàng)正確；反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為CaSO4＋4C高溫CaS＋4CO↑，CaSO4中S元素化合價(jià)降低，CaSO4是氧化劑，C元素化合價(jià)上升，C是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，C項(xiàng)正確；亞硫酸銨晶體受熱易分解，不能得到純凈的（NH4）2SO3·H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.[2024遼寧鞍山模擬改編]Na4S2O3和CaOCl2均屬于混鹽（由一種金屬陽(yáng)離子與兩種酸根陰離子組成的鹽稱為混鹽）。已知向Na4S2O3固體中加入足量稀硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Na4S2O3＋4H2SO44Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）A.Na4S2O3與CaOCl2的水溶液均顯堿性B.1molNa4S2O3固體中共含有6mol離子C.上述反應(yīng)中，每生成9.6gS時(shí)，轉(zhuǎn)移0.6mol電子D.向CaOCl2中加入足量稀硫酸會(huì)有Cl2產(chǎn)生，其被氧化與被還原的原子數(shù)相等解析由題意可知，Na4S2O3由Na＋、SO32－、S2－構(gòu)成，SO32－、S2－水解使溶液顯堿性；CaOCl2由Ca2＋、Cl－、ClO－構(gòu)成，ClO－水解使溶液顯堿性，A項(xiàng)正確。1個(gè)Na4S2O3中含有4個(gè)Na＋、1個(gè)SO32－和1個(gè)S2－，則1molNa4S2O3固體中共含有6mol離子，B項(xiàng)正確。反應(yīng)2Na4S2O3＋4H2SO44Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O中，2個(gè)Na4S2O3中有2個(gè)S的化合價(jià)由－2上升為0，1個(gè)S的化合價(jià)由＋4降低為0，則生成3molS時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子，故每產(chǎn)生9.6gS時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為9.6g32g·mol－1×43＝0.4mol，C項(xiàng)錯(cuò)誤。向CaOCl2中加入足量稀硫酸，Cl－、ClO－在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)生成氯氣，其離子方程式為Cl－9.為探究Na2SO3溶液的性質(zhì)，在白色點(diǎn)滴板的a、b、c、d四個(gè)凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分別滴加如圖所示的試劑：下列對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的“說(shuō)明或結(jié)論”錯(cuò)誤的是（D）選項(xiàng)試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明或結(jié)論Aa中溶液褪色還原性：SO32－Bb中加硫酸后產(chǎn)生淡黃色沉淀SO32－和SCc中產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體硫酸的酸性大于亞硫酸，發(fā)生反應(yīng)SO32－＋2H＋SO2↑＋HDd中產(chǎn)生白色沉淀Na2SO3溶液已變質(zhì)解析a中反應(yīng)為I2＋SO32－＋H2OSO42－＋2H＋＋2I－，還原性：SO32－＞I－，A項(xiàng)正確；b中反應(yīng)為2S2－＋SO32－＋6H＋3S↓＋3H2O，B項(xiàng)正確；硫酸的酸性大于亞硫酸，發(fā)生反應(yīng)SO32－＋2H＋SO2↑＋H2O，生成有刺激性氣味的氣體SO2，C項(xiàng)正確；即使Na2SO3溶液不變質(zhì)，在酸性條件下，NO10.[2024四川宜賓模擬改編]連二硫酸錳（MnS2O6，其中Mn為＋2價(jià)）是一種常用的果蔬保鮮劑，易溶于水，室溫下MnS2O6溶液pH為2.8～3.5時(shí)最穩(wěn)定，溫度超過(guò)30℃時(shí)，MnS2O6會(huì)快速分解。某化學(xué)小組利用MnO2懸濁液與SO2氣體反應(yīng)制取連二硫酸錳的裝置（部分夾持、加熱儀器已省略）如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）裝置A中盛裝70％H2SO4溶液的儀器名稱為分液漏斗，裝置B的作用是作平安瓶，防止倒吸。（2）裝置C中限制溫度的方法是冰水浴，試驗(yàn)時(shí)須要向裝置C中通入稍過(guò)量的SO2，目的是調(diào)整溶液pH為2.8～3.5，使連二硫酸錳穩(wěn)定存在。（3）裝置C中反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的MnS2O6和MnSO4，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2＋2MnO2冰水浴MnS2O6＋MnSO4，推斷裝置C中反應(yīng)完成的現(xiàn)象是MnO2懸濁液變澄清，待反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)除雜、減壓蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶可得到產(chǎn)品MnS2O6·nH2O。（4）稱取ag產(chǎn)品充分加熱使其分解為MnSO4，然后加水溶解，用cmol·L－1的KMnO4溶液進(jìn)行滴定（Mn元素均轉(zhuǎn)化為MnO2）。若多次滴定平均消耗KMnO4溶液的體積為VmL，則產(chǎn)品中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.165cV2a×100％解析（1）由試驗(yàn)裝置圖可知，裝置A（固液不加熱裝置）中Na2SO3固體與70％H2SO4溶液反應(yīng)制備二氧化硫，盛裝70％H2SO4溶液的儀器名稱為分液漏斗，裝置B作平安瓶，防止裝置C中液體倒吸進(jìn)入裝置A。（2）依據(jù)題給信息“溫度超過(guò)30℃時(shí)，MnS2O6會(huì)快速分解”可知，SO2與MnO2懸濁液的反應(yīng)應(yīng)在低溫下進(jìn)行，故裝置C應(yīng)選擇冰水浴限制溫度。由題給信息可知，室溫下MnS2O6溶液pH為2.8～3.5時(shí)最穩(wěn)定，則試驗(yàn)時(shí)向裝置C中通入稍過(guò)量的SO2的目的是調(diào)整溶液pH為2.8～3.5，使連二硫酸錳穩(wěn)定存在。（3）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SO2＋2MnO2冰水浴MnS2O6＋MnSO4，當(dāng)MnO2懸濁液變澄清時(shí)，裝置C中反應(yīng)完成。（4）由題意知，發(fā)生反應(yīng)3MnSO4＋2KMnO4＋2H2O5MnO2↓＋2H2SO4＋K2SO4，得到關(guān)系式3Mn～3MnSO4～2KMnO4，n（Mn）＝32n（KMnO4）＝32×cmol·L－1×V×10－3L，則產(chǎn)品中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為cmol·L－1×10－11.[2024上海虹口區(qū)考試]SO2和焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）可用作食品添加劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）試驗(yàn)室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化學(xué)方程式為H2SO4＋2NaHSO3Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑。欲凈化并收集SO2，從如圖1所示裝置中選擇必要裝置，裝置接口按氣流方向的連接依次為baefgh（填標(biāo)號(hào)）。圖1（2）焦亞硫酸鈉易被氧化而變質(zhì)，某小組選用下列試劑設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，檢驗(yàn)焦亞硫酸鈉樣品氧化變質(zhì)的程度，請(qǐng)補(bǔ)充完整下列試驗(yàn)操作及現(xiàn)象。已知：2NaHSO3?Na2S2O5＋H2O。試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。試驗(yàn)編號(hào)試驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論Ⅰ取少量樣品，加入除氧蒸餾水固體完全溶解得到無(wú)色溶液/Ⅱ取少量試驗(yàn)Ⅰ的溶液，加入足量稀鹽酸，振蕩、靜置，然后滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀樣品已氧化變質(zhì)Ⅲ另取少量試驗(yàn)Ⅰ的溶液，加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩酸性KMnO4溶液褪色樣品未完全氧化變質(zhì)（3）某小組利用如圖2所示裝置測(cè)定空氣中SO2的含量。圖2已知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2OH2SO4＋2HI。若空氣流速為am3·min－1，當(dāng)視察到溶液藍(lán)色消逝時(shí)，結(jié)束計(jì)時(shí)，測(cè)定耗時(shí)tmin。假定樣品中的SO2可被溶液充分吸取，該空氣樣品中SO2的含量是640atmg·m－3解析（1）試驗(yàn)室用H2SO4和NaHSO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4＋2NaHSO3Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑；試驗(yàn)室用上述方法制取的SO2中含有水蒸氣，可用濃硫酸吸取，導(dǎo)氣管進(jìn)步短出；SO2的密度比空氣的大，用向上排空氣法收集，多余氣體用堿石灰吸取，故裝置接口按氣流方向的連接依次為baefgh。（2）試驗(yàn)Ⅱ用于檢驗(yàn)焦亞硫酸鈉樣品是否氧化變質(zhì)，若樣品已氧化變質(zhì)，則溶液中含有SO42－，SO42－與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，BaSO4既不溶于水也不溶于酸，則試驗(yàn)Ⅱ中試驗(yàn)操作及現(xiàn)象為取少量試驗(yàn)Ⅰ的溶液，加入足量稀鹽酸，振蕩、靜置，然后滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則樣品已氧化變質(zhì)；試驗(yàn)Ⅲ用于檢驗(yàn)焦亞硫酸鈉樣品是否完全氧化變質(zhì)，若樣品未完全氧化變質(zhì)，由已知信息可知，其溶液中含有HSO3－，HSO3－具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，則試驗(yàn)Ⅲ中試驗(yàn)操作及現(xiàn)象為另取少量試驗(yàn)Ⅰ的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩，若視察到酸性KMnO4溶液褪色，說(shuō)明溶液中含有焦亞硫酸鈉，即樣品未完全氧化變質(zhì)。（3）含有SO2的空氣不斷通入碘溶液中，發(fā)生反應(yīng)SO2＋I(xiàn)2＋2H2OH2SO4＋2HI，當(dāng)?shù)馊芤褐蠭2恰好完全消耗時(shí)，溶液藍(lán)色消逝，此時(shí)停止通入空氣，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，依據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，n（SO2）＝n（I2）＝0.1000mol·L－1×100×10－3L＝0.01mol，m（SO2）＝0.01mol×64g·mol－1＝0.64g＝640mg，通入空氣的體積V＝am3·min－1×tmin＝atm3，故該空氣樣品中SO212.[空氣中硫酸鹽的成因探究][2024山東濰坊模擬]“社會(huì)性科學(xué)議題”中有很多議題與化學(xué)親密相關(guān)，例如：應(yīng)對(duì)重污染天氣。硫酸鹽氣溶膠是霧霾的主要成分之一，我國(guó)科學(xué)家用下列試驗(yàn)探討空氣中硫酸鹽的形成緣由：反應(yīng)室底部盛有不同的吸取液，將NO2和SO2按確定比例混合，以空氣或N2為載氣通入反應(yīng)室，相同時(shí)間后，檢測(cè)吸取液中SO4反應(yīng)室載氣吸取液SO4數(shù)據(jù)分析①N2蒸餾水a(chǎn)i：b≈d＞a≈cii：若起始不通入NO2，則最終檢測(cè)不到SO②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的氨