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第五章　非金属及其化合物
第20讲　含硫化合物及相互转化
化学
内容索引
考点一　含硫物质的相互转化及应用
考点二　多硫含氧酸盐的性质及应用
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1．能从物质类别、硫的化合价变化理解硫及其化合物的转化关系。2.了解常见多硫化合物的性质及制备方法。
考点一　含硫物质的相互转化及应用
第
分
部
一
1．硫及其重要化合物的“价—类”二维图
(1)从物质类别和元素化合价两个维
度，总结、归纳硫及其化合物的性
质与转化关系是掌握该部分内容的
重要方法之一。
必备知识整合
(2)写出图中序号对应的化学方程式（合理即可）。
①____________________________________；
②____________________；
③______________________________；
④__________________；
⑤______________________；
⑥________________________________________；
⑦_____________________________________________________________；
2H2S＋O2（少量）===2S＋2H2O
SO2＋2H2S===2H2O＋3S
SO3＋H2O===H2SO4
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl（或SO2＋H2O2===H2SO4）
⑧____________________________________________；
⑨__________________________；
⑩______________________________；
_______________________；
________________________________________。
2H2SO3＋O2===2H2SO4
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
SO2＋H2O H2SO3
H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O
2．以化合价为线索厘清硫及其化合物的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示：
1．（2025·广东湛江一中开学考试）硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是(　　)
对点题组突破
D
题组一　硫的“价—类”二维图分析
A．硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y
B．X通入BaCl2溶液中，不会有白色沉淀生成
C．H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2
D．N可由其相应单质在加热条件下化合生成
解析：硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2，不可能生成SO3，A正确；X是SO2，SO2与溶液中的水反应生成H2SO3，由于盐酸的酸性强于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀，B正确；H2S与SO2发生的反应为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，SO2中的＋4价硫得到电子被还原为S，H2S中的－2价硫失去电子被氧化生成S，则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2，C正确；由图中元素的化合价及物质类别可知，M为CuSO4，CuSO4与H2S反应生成的盐N为CuS，硫单质的氧化性较弱，S与Cu在加热条件下化合只能生成Cu2S，不能生成CuS，D错误。
2．（2024·辽宁沈阳五校协作体高三期中）“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要方法，某同学绘制某常见元素的“价—类”二维图如图所示。下列推断合理的是(　　)
A．f中阴、阳离子个数比一定为1∶2
B．可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否
变质
C．标准状况下，1 mol b和c的混合物体
积为22.4 L
D．图中按箭头所示的转化均可一步实现
B
题组二　含硫物质之间的转化
3．（2024·黑龙江哈尔滨模拟）干法氧化铁脱硫除去大气污染物H2S的原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．Fe2O3·H2O为该反应的催化剂
B．脱硫反应为3H2S＋Fe2O3·H2O===
Fe2S3·H2O＋3H2O
C
4．某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验试剂如下：①Na2SO3溶液　②浓硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品红溶液　⑦铜片
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和__（填序号），证明实现转化的现象是____________________，该转化利用了Na2SO3的____性。
(2)实验ⅱ实现了______________价S向__价S的转化。
(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是________________________________
__________________，证明实现转化的现象是_________________________
________________。
⑤
酸性KMnO4溶液褪色
还原
＋4（或－2）
0
SO2↑＋2H2O
将产生的气体通入品红溶液，
品红溶液褪色
考点二　多硫含氧酸盐的性质及应用
第
分
部
二
必备知识整合
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)制备
①硫化碱法：将Na2S和Na2CO3以物质的量之比2∶1配成溶液，然后通入SO2，发生反应的化学方程式为____________________________________
________________。
②亚硫酸钠法：使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应，其反应的化学方程式为______________________。
2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋
CO2
2．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(1)制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
(2)性质（Na2S2O5中硫元素的化合价为＋4）
①与酸反应放出二氧化硫，如与盐酸反应的化学方程式：_____________
___________________________________。
②强还原性，如Na2S2O5＋2I2＋3H2O===2NaHSO4＋4HI。
Na2S2O5＋
2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O
3．过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
(1)过二硫酸钠中S为____价，含有__个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧元素由－1价变为－2价，硫元素化合价不变，过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
(2)连二亚硫酸钠中S为____价，是强还原剂，能将I2、Cu2+、Ag＋还原，能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
＋6
1
＋3
1．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是(　　)
B．连二亚硫酸钠溶液敞口放置，可能发生的反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3
C．连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同
D．在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性
对点题组突破
题组一　多硫化合物的性质
C
A．Na2S2O8水溶液呈弱碱性
B．Na2S2O8可水解生成H2O2，同时生成的NaHSO4可循环利用
C．H2S2O8可完全电离，故稳定性与硫酸相当
D．Na2S2O8具有强氧化性，故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
题组二　多硫化合物的制备
3．（2024·山东济宁三模）硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品，将SO2通入Na2CO3和Na2S混合溶液中可制得Na2S2O3。其制备装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
D
A．S2O 的空间结构为四面体形
B．若用98%的浓硫酸，反应速率将减小
C．制备Na2S2O3的总反应为Na2CO3＋4SO2＋2Na2S===3Na2S2O3＋CO2
D．为增大三颈烧瓶中加入原料的利用率，可通入过量SO2
解析：98%的浓硫酸的主要成分是硫酸分子，溶液中氢离子浓度小，与亚硫酸钠固体反应的速率小，故B正确；二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出的氢离子能与硫代硫酸钠溶液反应，导致产率降低，所以制备硫代硫酸钠时，不能通入过量的二氧化硫，故D错误。
4．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：
下列说法正确的是(　　)
C
A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性
C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
解析：制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；Na2S2O5是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，且SO2与Na2CO3固体不反应，则流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热使固体分解，应该在坩埚中进行，故D错误。
高考真题演练
第
分
部
三
1．下列说法错误的是(　　)
A．（2024·安徽卷改编）SO2、H2SO4、CaSO4可按如图关系转化：
B．（2023·全国乙卷改编）硫化钠溶液出现浑浊颜色变深是硫元素被氧化的结果
C．（2023·浙江1月选考）工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
D．（2021·全国乙卷改编）氯化铜溶液中通入H2S的离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋
A
解析：SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，A错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为硫单质，使颜色加深，B正确；黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，C正确；H2S是弱酸，离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋，D正确。
2．（2023·广东卷）按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
C
3．（2021·辽宁卷）含硫元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(　　)
A．a可能为正盐，也可能为酸式盐
B．c为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d为含极性键的非极性分子
D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
C
4．（2021·山东卷）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(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
B
解析：根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合分析和题图可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
课时作业20
第
分
部
四
1．如图是硫元素在自然界中的循环示意图。下列说法不正确的是(　　)
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
可脱硫
C．硫具有弱氧化性，和变价金属反应，
通常将金属氧化成低价态
D．硫化氢溶于水得到氢硫酸，氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应
A
2．硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系（反应条件省略）：
下列判断不正确的是(　　)
A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C．反应③的原子利用率是100%
D．反应④中稀硫酸做氧化剂
D
解析：反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸做氧化剂被还原成SO2，化合价降低2，Cu做还原剂被氧化成Cu2+，化合价升高2，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，A正确；二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表明二氧化硫为酸性氧化物，B正确；反应③为Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，C正确；反应④的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，D错误。
3．（2024·河北石家庄高三联考）硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B．将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．M的无水固体粉末显蓝色
D．N与Z反应可生成X
D
解析：硫在氧气中燃烧只能得到SO2，A项错误；盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水CuSO4为白色，C项错误；Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D项正确。
4．生物还原法是指微生物在缺氧或厌氧条件下，在电子供体的作用下将Sb(＋5)还原为更易被去除的Sb(＋3)，根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(＋5)酸盐，某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器，其反应机理如图。下列说法正确的是(　　)
B
解析：自养还原过程中硫单质和Sb(＋5)反应生成硫酸根离子和Sb(＋3)，S失去电子，做还原剂，A错误；硫单质歧化生成硫酸根离子和硫化氢，离子方程式书写正确，B正确；硫化氢与Sb(＋3)反应生成Sb2S3沉淀而除去，整个过程中硫酸根离子为副产物，来源于歧化反应和自养还原过程，没有实现硫单质的循环利用，C、D错误。
5．如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是(　　)
A．向溶液B中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色
B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋2Fe2+＋O2===2Fe3+＋2H2O
C．溶液酸性：A>B>C
D．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
A
解析：SO2与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+，若二氧化硫足量，则溶液中无Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不变红色；若二氧化硫不足，则溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红色，A正确。离子方程式中电荷不守恒，B错误。溶液A转化为溶液B后溶液酸性增强，C错误。FeO与H＋反应生成Fe2+，故溶液C不能转化为溶液A，D错误。
6．（2024·湖南衡阳模拟）红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层中有机物通过微生物有氧呼吸来分解，在无氧层中有机物通过微生物驱动硫酸盐还原来分解。下列说法错误的是(　　)
B
B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C．反应②中Fe3+与HS－反应的离子方程式为2Fe3+＋2HS－===FeS2＋Fe2+＋2H＋
D．红树林沉积物中铁元素主要以FeS2形式存在
7．已知Na2S2O4（连二亚硫酸钠）是一种重要的化学用品，不溶于乙醇，溶于氢氧化钠溶液，遇少量水发生强烈反应，甚至会引发燃烧。下列与其相关性质的说法不正确的是(　　)
A．Na2S2O4具有还原性，可用作抗氧化剂
B．Na2S2O4应干燥密封保存在低温处
C．能在空气中反应生成两种新盐：Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4，生成1 mol NaHSO4转移2 mol电子
D．锌粉法是制备Na2S2O4的常用方法，原料为锌粉悬浊液、二氧化硫和氢氧化钠溶液，反应中二氧化硫被还原
C
解析：A项，Na2S2O4中硫元素的化合价为＋3，处于中间价态，具有还原性，可用作抗氧化剂，正确；B项，根据题意，Na2S2O4遇少量水发生强烈反应，甚至会引发燃烧，所以应干燥密封保存在低温处，正确；D项，二氧化硫中硫元素的化合价为＋4，而Na2S2O4中硫元素的化合价为＋3，故反应过程中二氧化硫被还原，正确。
8．（2024·江苏百师联盟联考）工业可利用“单质碘”循环来吸收SO2，同时制得氢气，流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
B
B．反应器中控制温度的目的是增大SO2的溶解度以加快吸收
C．分离器中的物质分离的操作为蒸馏
D．碘循环工艺的总反应为SO2＋2H2O===H2＋H2SO4
9．（2024·江苏南京模拟）某小组同学用下图装置（略去加热仪器等）制备Na2S2O3·5H2O。
已知烧瓶C中发生反应如下：
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq)　(a)
2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　(b)
S(s)＋Na2SO3(aq)===Na2S2O3(aq)　(c)
下列说法不正确的是(　　)
A．装置A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率大
C．装置B、D的作用为防止倒吸
D．理论上应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则两者物质的量之比为2∶1
B
10．（2024·湖南岳阳模拟）工业上用接触法制备浓硫酸的原理如图，已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1。
下列说法错误的是 (　　)
A．粉碎矿石可以增大煅烧速率
B．步骤④中产生的尾气经净化后循环利用可以提高原料利用率
C．温度越高，越有利于SO2的催化氧化反应
D．步骤③中充入适当过量的空气能提高SO2的转化率
C
解析：粉碎矿石能增大反应物接触面积，可以增大煅烧速率，故A正确；步骤④中产生的尾气经净化后循环利用，可以提高原料利用率，防止污染环境，故B正确；已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1，温度升高，平衡逆向进行，不利于SO2的催化氧化反应，故C错误；步骤③为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，充入适当过量的空气能提高SO2的转化率，故D正确。
二、非选择题（共30分）
11．（12分）（2025·河北保定高三月考）元素及其化合物性质和相互转化具有一定的规律：同种元素的不同价态物质之间通过氧化还原反应可以相互转化，同种元素相同价态的不同物质具有相似的性质，不同元素的同类物质性质也具有相似性。如图所示是硫及其化合物之间的关系图，据此回答下列问题：
(1)物质e的化学式为_______，e的化学性质特征有____（填序号）。
①强氧化性　②弱氧化性　③弱还原性　④酸性氧化物通性　⑤碱性氧化物通性
表示e可以转化为g的离子方程式为_________________________________
________________________________。
SO2
②④
＋Cl－（合理即可）
(2)a、b、c三种酸酸性不同，设计可行实验验证a的酸性强于b：________
____________________________________________________________________________________________。
解析：a的化合价为＋6，a是硫酸，b的化合价为＋4，b是亚硫酸，可以利用复分解反应中强酸制弱酸的性质来检验酸性强弱，若硫酸可以制备亚硫酸，则可说明硫酸的酸性较强。
向Na2SO3
溶液中滴加稀硫酸，用湿润的红色品红试纸检验产生的气体，如果试纸褪
色，证明硫酸酸性强于亚硫酸
(3)实验室检验g的存在时，通常先用盐酸酸化，再加BaCl2溶液，而不用硝酸酸化，或者加Ba(NO3)2，其原因是________________________________
_____________（用离子方程式表示）。
2NO↑＋H2O
(4)工业上用黄铁矿（FeS2含量80%）制硫酸有造气、接触氧化、吸收三个主要环节，如果造气反应的转化率为90%，接触氧化的转化率为65%，吸收的效率为86%，试计算100 t这样的黄铁矿能制得98%的硫酸_______ t。
67.08
12．（18分）（2025·山东东营期末）硫代硫酸钠(Na2S2O3)在纺织业、造纸业等领域有广泛应用。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
[查阅资料]
ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水，遇酸易分解生成S和SO2。
ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
ⅲ.Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸。
[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）：
实验步骤：
Ⅰ.检查装置气密性，按图示加入试剂。
Ⅱ.先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓硫酸，装置A产生的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液，结束反应。
Ⅲ.过滤C中混合溶液，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3·5H2O产品。
请回答下列问题：
(1)反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是__（写化学式）。
解析：反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清。表明SO2先与Na2S反应，生成的S再与Na2SO3发生反应，则此浑浊物是S。
S
(2)步骤Ⅱ单向阀的作用是________；装置C中的反应混合溶液pH过高将导致产率降低，原因是__________________________________________。
解析：SO2易溶于水，会产生倒吸，则步骤Ⅱ单向阀的作用是防止倒吸；装置C中的反应混合溶液pH过高，SO2与Na2CO3、Na2S反应不充分，从而导致产率降低。
防止倒吸
pH过高，SO2与Na2CO3、Na2S反应不充分
实验步骤 现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液
②__________________ _________________，有刺激性气味气体产生
③静置，_______________________ _______________________ _______________
(3)制备完成后，兴趣小组选用下列试剂设计实验方案检验硫代硫酸钠中含有的硫酸根离子杂质。
试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。
加入过量稀盐酸
出现淡黄色浑浊
（吸）取上层清液，滴入
BaCl2溶液（合理即可）
产生白色沉淀
实验步骤 现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液
②加入过量稀盐酸 出现淡黄色浑浊，有刺激性气味气体产生
③静置，（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液（答案合理即可） 产生白色沉淀
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤Ⅱ进行了改进，改进后的操作是_________________________________
____________________________________________________________。
解析：为减少装置C中生成Na2SO4的量，需防止Na2SO3被氧化，也就是实验前先排尽装置内的空气。改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气
体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液

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