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2025年高考化学精品教案第四章非金属及其化合物第5讲硫及其化合物的转化关系
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这是一份2025年高考化学精品教案第四章非金属及其化合物第5讲硫及其化合物的转化关系，共14页。
考点 基于价类二维图理解硫及其化合物的转化关系
1.不同价态硫元素之间的相互转化
2.同种价态硫元素之间的转化
3.硫及其化合物之间的转化规律
（1）从价态类别角度认识不同价态的硫元素之间的相互转化，发生氧化还原反应，主要是氧化剂和还原剂之间的转化。硫元素化合价升高或降低时，一般升高或降低到其[1] 相邻 的价态。含硫元素高价态的物质与含硫元素低价态的物质反应时，一般生成[2] 中间 价态。同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应。写出反应方程式：2H2S＋SO2 [3] 3S↓＋2H2O 、2S2－＋SO32－＋6H＋ [4] 3S↓＋3H2O 。
（2）从物质类别的角度认识相同价态的硫元素之间的相互转化，发生非氧化还原反应。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化，H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
写出反应②③④的化学方程式：
②[5] H2SO3＋2NaOH Na2SO3＋2H2O ；
③[6] Na2SO3＋H2SO4 Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ；
④[7] SO2＋Na2SO3＋H2O 2NaHSO3 。
命题点1 硫元素的循环转化
1.[2023河南洛阳测试]如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法错误的是（ C ）
A.硫元素的循环过程中既有硫的还原也有硫的氧化
B.硫在自然界中既有游离态又有化合态
C.过程②宜在土壤的缺氧区实现
D.若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应
解析 由题图可知，循环过程中硫单质可以被氧化生成SO42－，也可以被还原生成硫化氢，A项正确；硫在自然界中既有单质，又有化合物，B项正确；过程②，S发生氧化反应，应该在富氧区实现，C项错误；若生物体有机硫的成键方式为，由于硫元素得电子能力较C、H强，共用电子对偏向硫，S显－2价，H2S中S也为－2价，故过程④中S未发生氧化还原反应，D项正确。
2.[2023山东淄博检测]天然气是应用广泛的燃料，但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用氧化亚铁硫杆菌可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ C ）
A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S 2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B.脱硫过程中O2间接氧化H2S
C.该脱硫过程需要不断添加Fe2（SO4）3溶液
D.过程乙中发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋ 4Fe3＋＋2H2O
解析 根据题图可知，过程甲中硫酸铁与硫化氢反应可生成硫酸亚铁和单质硫，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S 2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A项正确；过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子，过程甲中铁离子氧化硫化氢，则脱硫过程中O2间接氧化H2S，B项正确；该脱硫过程中Fe3＋、Fe2＋相互转化，不需要不断添加Fe2（SO4）3溶液，C项错误；过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋ 4Fe3＋＋2H2O，D项正确。
命题点2 硫的价类二维图的应用
3.[2024广东惠州一调]部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ B ）
A.a的浓溶液与b可生成SO2
B.SO2通入紫色石蕊试液先变红后褪色
C.c在空气中燃烧生成SO2
D.d既可被氧化，也可被还原
解析 由题图可推出a为H2SO4，b为H2S，c为S，d为亚硫酸盐。浓硫酸与H2S反应，可生成二氧化硫，A项正确；SO2只能使紫色石蕊试液变红，不能使其褪色，B项错误；S单质在空气中燃烧生成SO2，C项正确；d中硫元素为＋4价，处于中间价态，既可以被氧化，也可以被还原，D项正确。
4.[2024河南洛阳模拟]在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ C ）
A.FeS2（s）O2(g) 高温 SO3（g）
B.稀H2SO4（aq）蔗糖(s)SO2（g）
C.浓H2SO4（aq）Cu(s) △ SO2（g）
D.SO2（g）氨水（NH4）2SO4（aq）
解析 FeS2与O2在高温下反应生成SO2，A项错误；浓硫酸可使蔗糖脱水炭化，进而与C发生氧化还原反应生成SO2，但稀硫酸没有脱水性和强氧化性，B项错误；Cu与浓H2SO4在加热条件下反应生成SO2，C项正确；SO2与氨水发生非氧化还原反应，生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，D项错误。
命题点3 硫的转化在实验中的应用
5.[2021辽宁]含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是（ C ）
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
解析 钠盐a溶液能与Cl2发生反应，说明a具有还原性，再结合a和稀盐酸反应生成的气体d能使KMnO4溶液褪色，可推断钠盐a为Na2SO3、Na2S2O3或NaHSO3，A项正确；溶液b中含有SO42－，与BaCl2溶液反应生成不溶于盐酸的白色沉淀，B项正确；结合上述分析可知d为SO2，SO2是含有极性键的极性分子，C项错误；当a为Na2S2O3时，反应②中生成SO2和淡黄色沉淀S，D项正确。
6.[浙江高考]已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下：
气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1。请回答：
（1）气体Y分子的电子式 ，白色沉淀的化学式 BaSO4 。
（2）该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式 4Na2SO3 △ Na2S＋3Na2SO4 。
（3）另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式： 2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O （不考虑空气的影响）。
解析 （1）标准状况下密度为1.518 g·L－1的气体Y的摩尔质量M＝22.4 L·ml－1×1.518 g·L－1≈34 g·ml－1，结合流程图知气体Y为H2S，其电子式为，则固体X中含有Na2S，由此可知隔绝空气加热Na2SO3发生氧化还原反应，Na2S为还原产物，则氧化产物为Na2SO4，结合流程图知白色沉淀的化学式为BaSO4。（2）Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3 △ Na2S＋3Na2SO4。（3）淡黄色沉淀为S，酸性条件下Na2S与Na2SO3发生归中反应生成S：2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O。
[2023浙江]工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知：＋H2O
请回答：
（1）富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2，可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 2SO2＋2CaCO3＋O2 高温 2CO2＋2CaSO4 。
（2）煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 BCD 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价
B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯
D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是 化合物A分子间氢键数目少于H2SO4，分子间作用力越弱，沸点越低 。
（3）设计实验验证化合物A中含有S元素 取A，加足量NaOH溶液（或水）共热，充分反应后用盐酸酸化，然后加入氯化钡溶液，产生白色沉淀 ；写出实验过程中涉
及的反应方程式 ＋2NaOH △ Na2SO4＋CH3OH＋H2O、HCl＋NaOH NaCl＋H2O、Na2SO4＋BaCl2 BaSO4↓＋2NaCl 。
解析 （1）途径Ⅰ中SO2和CaCO3反应转化为CaSO4，S元素化合价升高，说明有O2参与反应，则反应的化学方程式为2SO2＋2CaCO3＋O2 2CO2＋2CaSO4。（2）①S的电负性大于C，则燃煤中的有机硫主要呈负价，A项错误；结合已知信息可推出化合物A为，羟基能电离出H＋，故化合物A具有酸性，B项正确；属于无机酸酯，C项正确；由工业制H2SO4的机理知，SO3可与浓H2SO4反应生成发烟硫酸，D项正确。（3）由上述分析知，化合物A具有酸性，属于酯类，则化合物A在NaOH溶液中会水解生成CH3OH和Na2SO4，Na2SO4和氯化钡溶液反应产生白色沉淀，从而可证明化合物A中含有硫元素，涉及的反应方程式为＋2NaOH △ Na2SO4＋CH3OH＋H2O、HCl＋NaOH NaCl＋H2O、Na2SO4＋BaCl2 BaSO4↓＋2NaCl。
1.[2023河南豫北名校联考]下列有关硫及其化合物之间转化反应的离子方程式正确的是（ B ）
A.硫单质转化为S2－：4OH－＋2S △ S2－＋SO32－＋H2O
B.SO32－转化为HSO3－：SO32－＋H2O＋SO2 2HSO3－
C.向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸：S2O32－＋2H＋ S↓＋SO2↑＋H2O
D.FeS与盐酸反应制备H2S：S2－＋2H＋ H2S↑
解析 硫单质与强碱在加热条件下反应的离子方程式为6OH－＋3S △ 2S2－＋SO32－＋3H2O，A错误；向含SO32－的溶液中通入二氧化硫，发生反应的离子方程式为SO32－＋H2O＋SO2 2HSO3－，B正确；向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸发生反应生成硫、NO、水和硫酸钠，反应的离子方程式为3S2O32－＋2H＋＋2NO3－ 3S↓＋3SO42－＋2NO↑＋H2O，C错误；FeS与盐酸反应制备H2S，反应的离子方程式为FeS＋2H＋ Fe2＋＋H2S↑，D错误。
2.[价类二维图][2023哈尔滨质检]物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。部分含S物质的价类二维图如图，下列推断不正确的是（ D ）
A.d的浓溶液可用于干燥c，但不可用于干燥a
B.b难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
C.金属冶炼时产生的c，工业上可用于制备d
D.a和c反应可生成b，氧化产物与还原产物质量之比为1∶2
解析 由题图可知，d为硫酸，c为二氧化硫，b为S，a为硫化氢。浓硫酸和二氧化硫不反应，但和硫化氢反应，故浓硫酸可用于干燥SO2，但不可用于干燥H2S，A项正确；硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B项正确；工业上可用金属冶炼时产生的二氧化硫制备硫酸，C项正确；H2S和SO2反应可生成S，硫化氢中S的化合价由－2变为0，二氧化硫中S的化合价由＋4变为0，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物质量之比为2∶1，D项错误。
3.[2024宁波检测]H2S2O8（过二硫酸）可看作H2O2分子中两个氢原子被磺酸基取代的产物，其结构为HO3S—O—O—SO3H。已知过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸。下列说法错误的是（ D ）
A.过二硫酸具有强氧化性
B.过二硫酸中硫元素的化合价为＋6
C.Na2S2O8可作漂白剂，加热会使其漂白性失效
D.可用硝酸钡溶液鉴别H2SO4溶液和H2S2O8溶液
解析 由过二硫酸的结构可知，其含有过氧键，类比过氧化氢、过氧化钠可知，过二硫酸具有强氧化性，A正确。过二硫酸的过氧键中氧元素的化合价为－1，由化合物中各元素的化合价代数和为零可知，过二硫酸中硫元素的化合价为＋6，B正确。过二硫酸具有强氧化性，可作漂白剂，由于过氧键不稳定，受热时易断裂，故加热会使其漂白性失效，C正确。由于过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸，故将硝酸钡溶液分别滴入H2SO4溶液和H2S2O8溶液中均可观察到有白色沉淀生成，D错误。
4.现以FeS为原料在实验室制备H2S（FeS＋H2SO4 FeSO4＋H2S↑）并获得FeSO4·7H2O晶体。下列实验设计不能达到实验目的的是（ D ）
A.用装置①制取H2S气体
B.用装置②收集H2S气体
C.用装置③滤去未反应的FeS
D.用装置④将溶液蒸干制得FeSO4·7H2O晶体
解析 FeS和H2SO4反应制取H2S气体，可采用“固液不加热”装置，A项正确；H2S是酸性有毒气体，密度比空气大，用装置②收集H2S气体，并用NaOH溶液吸收尾气，B项正确；FeS难溶于水，通过过滤除去未反应的FeS，C项正确；应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制得FeSO4·7H2O晶体，同时还应该防止被氧化，D项错误。
5.[2023江西南昌考试]工业上除去电石渣浆[含Ca（OH）2]上层清液中的S2－（S2－质量浓度为320 mg·L－1），并制取生石膏（CaSO4·2H2O）的常用流程如图所示，其中O2常用空气代替。下列说法错误的是（ B ）
A.在普通硅酸盐水泥中，常添加生石膏来调节水泥的硬化速度
B.过程Ⅰ中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2∶1
C.将10 L上层清液中的S2－转化为SO42－，理论上共需标准状况下空气约22.4 L
D.过程Ⅱ中反应的离子方程式为4MnO32－＋2S2－＋9H2O S2O32－＋4Mn（OH）2↓＋10OH－
解析 生石膏是硫酸钙的水合物，是水泥常用的一种添加剂，能调节水泥的硬化速度，A项正确。由题图可知，过程Ⅰ中，Mn（OH）2和O2反应生成MnO32－和H2O，反应方程式为2Mn（OH）2＋O2＋4OH－ 2MnO32－＋4H2O，Mn由＋2价变为＋4价，化合价升高，Mn（OH）2为还原剂，MnO32－为氧化产物；O由0价变为－2价，化合价降低，O2为氧化剂，则过程Ⅰ中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2，B项错误。10 L上层清液中S2－的物质的量为320 mg·L－1×10－3g·mg－1×10 L32 g·ml－1＝0.1 ml，根据S2－～SO42－可知，消耗O2的物质的量为0.1 ml×2＝0.2 ml，空气中O2的含量约为15，则理论上共需标准状况下空气的体积约为22.4 L，过程Ⅱ中，反应的离子方程式为4MnO32－＋2S2－＋9H2O S2O32－＋4Mn（OH）2↓＋10OH－，C、D项正确。
6.[2021山东]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（ B ）
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
解析 解答本题的关键是正确分析母液的成分，由结晶析出NaHSO3晶体、母液能与纯碱进行中和知，母液呈酸性，一定含有NaHSO3，由此对流程进行如下梳理：
由上述分析可知吸收过程中有气体CO2生成，A项正确；母液呈酸性，不可能含有NaHCO3，B项错误；气流干燥湿料时温度不宜过高，否则NaHSO3容易发生分解，C项正确；由上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D项正确。
7.[硫酸工业废料的再利用][2023无锡模拟]以硫酸工业的 SO2 尾气、氨水、石灰石、焦炭等为原料，可以得到有重要应用价值的 CaS、（NH4）2SO3等物质，流程如图。下列说法错误的是（ D ）
A.空气的作用是作为氧化剂，O2起主要作用
B.反应Ⅱ的化学方程式为SO2＋2NH3·H2O （NH4）2SO3＋H2O
C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.将反应Ⅱ后的溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得（NH4）2SO3·H2O
解析 二氧化硫和碳酸钙在高温条件下生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化为CaSO4，空气作氧化剂，O2起主要作用，A项正确；反应Ⅱ是二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵和水，反应的化学方程式为SO2＋2NH3·H2O （NH4）2SO3＋H2O，B项正确；反应Ⅲ的化学方程式为CaSO4＋4C 高温 CaS＋4CO↑，CaSO4中S元素化合价降低，CaSO4是氧化剂，C元素化合价升高，C是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，C项正确；亚硫酸铵晶体受热易分解，不能得到纯净的（NH4）2SO3·H2O，D项错误。
8.[2023辽宁鞍山模拟改编]Na4S2O3和CaOCl2均属于混盐（由一种金属阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐）。已知向Na4S2O3固体中加入足量稀硫酸时发生反应2Na4S2O3＋4H2SO4 4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O。下列说法错误的是（ C ）
A.Na4S2O3与CaOCl2的水溶液均显碱性
B.1 ml Na4S2O3固体中共含有6 ml离子
C.上述反应中，每生成9.6 g S时，转移 0.6 ml电子
D.向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生，其被氧化与被还原的原子数相等
解析 由题意可知，Na4S2O3由Na＋、SO32－、S2－构成，SO32－、S2－水解使溶液显碱性；CaOCl2由Ca2＋、Cl－、ClO－构成，ClO－水解使溶液显碱性，A项正确。1个Na4S2O3中含有4个Na＋、1个SO32－和1个S2－，则1 ml Na4S2O3固体中共含有6 ml离子，B项正确。反应2Na4S2O3＋4H2SO4 4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O中，2个Na4S2O3中有2个S的化合价由－2升高为0，1个S的化合价由＋4降低为0，则生成3 ml S时转移4 ml电子，故每产生9.6 g S时转移电子的物质的量为9.6 g32 g·ml－1×43＝0.4 ml，C项错误。向CaOCl2中加入足量稀硫酸，Cl－、ClO－在酸性条件下发生归中反应生成氯气，其离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋ Cl2↑＋H2O，则其中被氧化与被还原的原子数相等，D项正确。
9.为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：
下列对实验现象的“解释或结论”错误的是（ D ）
解析 a中反应为I2＋SO32－＋H2O SO42－＋2H＋＋2I－，还原性：SO32－＞I－，A项正确；b中反应为2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O，B项正确；硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO32－＋2H＋ SO2↑＋H2O，生成有刺激性气味的气体SO2，C项正确；即使Na2SO3溶液不变质，在酸性条件下，NO3－也能把SO32－氧化成SO42－，生成BaSO4白色沉淀，D项错误。
10.[2024四川宜宾模拟改编]连二硫酸锰（MnS2O6，其中Mn为＋2价）是一种常用的果蔬保鲜剂，易溶于水，室温下MnS2O6溶液pH为2.8～3.5时最稳定，温度超过30 ℃时，MnS2O6会快速分解。某化学小组利用MnO2悬浊液与SO2气体反应制取连二硫酸锰的装置（部分夹持、加热仪器已省略）如图所示。
回答下列问题：
（1）装置A中盛装70％ H2SO4溶液的仪器名称为 分液漏斗 ，装置B的作用是 作安全瓶，防止倒吸 。
（2）装置C中控制温度的方法是 冰水浴 ，实验时需要向装置C中通入稍过量的SO2，目的是 调节溶液pH为2.8～3.5，使连二硫酸锰稳定存在 。
（3）装置C中反应生成等物质的量的MnS2O6和MnSO4，则反应的化学方程式为 3SO2＋2MnO2冰水浴 MnS2O6＋MnSO4 ，判断装置C中反应完成的现象是 MnO2悬浊液变澄清 ，待反应结束后经除杂、减压蒸发浓缩、结晶可得到产品MnS2O6·nH2O。
（4）称取a g产品充分加热使其分解为MnSO4，然后加水溶解，用c ml·L－1的KMnO4溶液进行滴定（Mn元素均转化为MnO2）。若多次滴定平均消耗KMnO4溶液的体积为V mL，则产品中Mn的质量分数为 0.165cV2a×100％ （列出关于a、c、V的表达式）。
解析 （1）由实验装置图可知，装置A（固液不加热装置）中Na2SO3固体与70％ H2SO4溶液反应制备二氧化硫，盛装70％ H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗，装置B作安全瓶，防止装置C中液体倒吸进入装置A。（2）根据题给信息“温度超过30 ℃时，MnS2O6会快速分解”可知，SO2与MnO2悬浊液的反应应在低温下进行，故装置C应选择冰水浴控制温度。由题给信息可知，室温下MnS2O6溶液pH为2.8～3.5时最稳定，则实验时向装置C中通入稍过量的SO2的目的是调节溶液pH为2.8～3.5，使连二硫酸锰稳定存在。（3）装置C中反应的化学方程式为3SO2＋2MnO2冰水浴 MnS2O6＋MnSO4，当MnO2悬浊液变澄清时，装置C中反应完成。（4）由题意知，发生反应3MnSO4＋2KMnO4＋2H2O 5MnO2↓＋2H2SO4＋K2SO4，得到关系式3Mn～3MnSO4～2KMnO4，n（Mn）＝32n（KMnO4）＝32×c ml·L－1×V×10－3 L，则产品中Mn的质量分数为cml·L－1×10－3VL×32×55 g·ml－1ag×100％＝0.165cV2a×100％。
11.[2023上海虹口区考试]SO2和焦亚硫酸钠（Na2S2O5）可用作食品添加剂。回答下列问题：
（1）实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为 H2SO4＋2NaHSO3 Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑ 。欲净化并收集SO2，从如图1所示装置中选择必要装置，装置接口按气流方向的连接顺序为 baefgh （填标号）。
图 1
（2）焦亚硫酸钠易被氧化而变质，某小组选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度，请补充完整下列实验操作及现象。已知：2NaHSO3⇌Na2S2O5＋H2O。试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。
（3）某小组利用如图2所示装置测定空气中SO2的含量。
图 2
已知该反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI。若空气流速为a m3·min－1，当观察到 溶液蓝色消失 时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是 640at mg·m－3。
解析 （1）实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为H2SO4＋2NaHSO3 Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑；实验室用上述方法制取的SO2中含有水蒸气，可用浓硫酸吸收，导气管长进短出；SO2的密度比空气的大，用向上排空气法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置接口按气流方向的连接顺序为baefgh。（2）实验Ⅱ用于检验焦亚硫酸钠样品是否氧化变质，若样品已氧化变质，则溶液中含有SO42－，SO42－与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则实验Ⅱ中实验操作及现象为取少量实验Ⅰ的溶液，加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则样品已氧化变质；实验Ⅲ用于检验焦亚硫酸钠样品是否完全氧化变质，若样品未完全氧化变质，由已知信息可知，其溶液中含有HSO3－，HSO3－具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，则实验Ⅲ中实验操作及现象为另取少量实验Ⅰ的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质。（3）含有SO2的空气不断通入碘溶液中，发生反应SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI，当碘溶液中I2恰好完全消耗时，溶液蓝色消失，此时停止通入空气，反应达到终点，根据物质转化关系可知，n（SO2）＝n（I2）＝0.100 0 ml·L－1×100×10－3 L＝0.01 ml，m（SO2）＝0.01 ml×64 g·ml－1＝0.64 g＝640 mg，通入空气的体积V＝a m3·min－1×t min＝at m3，故该空气样品中SO2的含量是640 mgatm3＝640at mg·m－3。
12.[空气中硫酸盐的成因探究][2023山东潍坊模拟]“社会性科学议题”中有许多议题与化学密切相关，例如：应对重污染天气。硫酸盐气溶胶是雾霾的主要成分之一，我国科学家用下列实验研究空气中硫酸盐的形成原因：反应室底部盛有不同的吸收液，将NO2和SO2按一定比例混合，以空气或N2为载气通入反应室，相同时间后，检测吸收液中SO42－的质量分数，数据记录如下：
下列说法不正确的是（ B ）
A.反应室①中可能发生反应：SO2＋2NO2＋2H2O H2SO4＋2HNO2
B.农业生产中大量使用铵态氮肥不会加重雾霾的形成
C.控制SO2和氮氧化物的排放可以有效减少雾霾的产生
D.本研究表明：硫酸盐的形成与空气中的O2含量关系不大
解析 由氧化还原反应的规律可知，反应室①中二氧化硫和二氧化氮在水中可能发生反应生成硫酸和亚硝酸，反应的化学方程式为SO2＋2NO2＋2H2O H2SO4＋2HNO2，A正确；由实验数据可知，若空气中含有氨气会有利于硫酸盐的生成，加剧雾霾形成，所以农业生产中大量使用铵态氮肥会增加空气中的氨气含量，加重雾霾的形成，B错误；由实验数据可知，控制二氧化硫和氮氧化物的排放可以减少硫酸盐的生成，从而有效减少雾霾的产生，C正确；由实验数据可知，以空气或氮气为载气通入反应室时，溶液中硫酸根离子的浓度基本相等，说明硫酸根离子的形成与空气中的氧气含量关系不大，D正确。
13.[结合反应机理图考查硫及其化合物的转化][2023西北工业大学附属中学考试]研究表明，采用零价铁（ZVI）活化过硫酸钠（Na2S2O8，其中S为＋6价）可去除废水中的正五价砷[As（V）]，其反应机理如图所示（SO4－·、·OH表示自由基）。已知：比表面积为单位质量的物质所具有的表面积。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是（ D ）
A.过硫酸钠中－2价O与－1价O的个数比为3∶1
B.若56 g Fe参加反应，被还原的S2O82－的数目小于1.5NA
C.碱性条件下SO4－·发生反应的方程式为SO4－·＋OH－ SO42－＋·OH
D.pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷
解析
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
认识硫及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
基于价类二维图理解硫及其化合物的转化关系
2023年6月浙江，T18；2023全国乙，T11；2021海南，T3；2021辽宁，T8；2020海南，T14
科学态度与社会责任：主动关心与硫酸及其盐有关的环境保护、资源开发等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念
命题分析预测
1.硫及其化合物之间的相互转化是基本的命题素材，可以结合实验、元素化合物、氧化还原反应等进行命题，也可以结合定性分析和定量计算进行命题，形式多样
2.2025年高考可能会在选择题中考查硫及其化合物之间的转化相关实验现象分析和性质探究，另外，也可能会结合环境保护来命题，以凸显对科学态度与社会责任化学学科核心素养的考查，需要引起重视
选项
实验现象
解释或结论
A
a中溶液褪色
还原性：SO32－＞I－
B
b中加硫酸后产生淡黄色沉淀
SO32－和S2－在酸性条件下发生反应
C
c中产生有刺激性气味的气体
硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO32－＋2H＋ SO2↑＋H2O
D
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质
实验编号
实验操作
现象
结论
Ⅰ
取少量样品，
加入除氧蒸馏水
固体完全溶解
得到无色溶液
/
Ⅱ
取少量实验Ⅰ的溶液， 加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液
出现白色沉淀
样品已氧化变质
Ⅲ
另取少量实验Ⅰ的溶液 ，加入酸性KMnO4溶液，充分振荡
酸性KMnO4溶液褪色
样品未完全氧化变质
反应室
载气
吸收液
SO42－的质量分数
数据分析
①
N2
蒸馏水
a
i： b≈d＞a≈c
ii：若起始不通入NO2，则最终检测不到SO42－
②
质量分数为3％的氨水
b
③
空气
蒸馏水
c
④
质量分数为3％的氨水
d
考点 基于价类二维图理解硫及其化合物的转化关系
1.不同价态硫元素之间的相互转化
2.同种价态硫元素之间的转化
3.硫及其化合物之间的转化规律
（1）从价态类别角度认识不同价态的硫元素之间的相互转化，发生氧化还原反应，主要是氧化剂和还原剂之间的转化。硫元素化合价升高或降低时，一般升高或降低到其[1] 相邻 的价态。含硫元素高价态的物质与含硫元素低价态的物质反应时，一般生成[2] 中间 价态。同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应。写出反应方程式：2H2S＋SO2 [3] 3S↓＋2H2O 、2S2－＋SO32－＋6H＋ [4] 3S↓＋3H2O 。
（2）从物质类别的角度认识相同价态的硫元素之间的相互转化，发生非氧化还原反应。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化，H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
写出反应②③④的化学方程式：
②[5] H2SO3＋2NaOH Na2SO3＋2H2O ；
③[6] Na2SO3＋H2SO4 Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ；
④[7] SO2＋Na2SO3＋H2O 2NaHSO3 。
命题点1 硫元素的循环转化
1.[2023河南洛阳测试]如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法错误的是（ C ）
A.硫元素的循环过程中既有硫的还原也有硫的氧化
B.硫在自然界中既有游离态又有化合态
C.过程②宜在土壤的缺氧区实现
D.若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应
解析 由题图可知，循环过程中硫单质可以被氧化生成SO42－，也可以被还原生成硫化氢，A项正确；硫在自然界中既有单质，又有化合物，B项正确；过程②，S发生氧化反应，应该在富氧区实现，C项错误；若生物体有机硫的成键方式为，由于硫元素得电子能力较C、H强，共用电子对偏向硫，S显－2价，H2S中S也为－2价，故过程④中S未发生氧化还原反应，D项正确。
2.[2023山东淄博检测]天然气是应用广泛的燃料，但含有少量H2S等气体。在酸性溶液中利用氧化亚铁硫杆菌可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ C ）
A.过程甲中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S 2Fe2＋＋S↓＋2H＋
B.脱硫过程中O2间接氧化H2S
C.该脱硫过程需要不断添加Fe2（SO4）3溶液
D.过程乙中发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋ 4Fe3＋＋2H2O
解析 根据题图可知，过程甲中硫酸铁与硫化氢反应可生成硫酸亚铁和单质硫，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S 2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A项正确；过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子，过程甲中铁离子氧化硫化氢，则脱硫过程中O2间接氧化H2S，B项正确；该脱硫过程中Fe3＋、Fe2＋相互转化，不需要不断添加Fe2（SO4）3溶液，C项错误；过程乙中氧气将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋ 4Fe3＋＋2H2O，D项正确。
命题点2 硫的价类二维图的应用
3.[2024广东惠州一调]部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ B ）
A.a的浓溶液与b可生成SO2
B.SO2通入紫色石蕊试液先变红后褪色
C.c在空气中燃烧生成SO2
D.d既可被氧化，也可被还原
解析 由题图可推出a为H2SO4，b为H2S，c为S，d为亚硫酸盐。浓硫酸与H2S反应，可生成二氧化硫，A项正确；SO2只能使紫色石蕊试液变红，不能使其褪色，B项错误；S单质在空气中燃烧生成SO2，C项正确；d中硫元素为＋4价，处于中间价态，既可以被氧化，也可以被还原，D项正确。
4.[2024河南洛阳模拟]在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ C ）
A.FeS2（s）O2(g) 高温 SO3（g）
B.稀H2SO4（aq）蔗糖(s)SO2（g）
C.浓H2SO4（aq）Cu(s) △ SO2（g）
D.SO2（g）氨水（NH4）2SO4（aq）
解析 FeS2与O2在高温下反应生成SO2，A项错误；浓硫酸可使蔗糖脱水炭化，进而与C发生氧化还原反应生成SO2，但稀硫酸没有脱水性和强氧化性，B项错误；Cu与浓H2SO4在加热条件下反应生成SO2，C项正确；SO2与氨水发生非氧化还原反应，生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，D项错误。
命题点3 硫的转化在实验中的应用
5.[2021辽宁]含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是（ C ）
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
解析 钠盐a溶液能与Cl2发生反应，说明a具有还原性，再结合a和稀盐酸反应生成的气体d能使KMnO4溶液褪色，可推断钠盐a为Na2SO3、Na2S2O3或NaHSO3，A项正确；溶液b中含有SO42－，与BaCl2溶液反应生成不溶于盐酸的白色沉淀，B项正确；结合上述分析可知d为SO2，SO2是含有极性键的极性分子，C项错误；当a为Na2S2O3时，反应②中生成SO2和淡黄色沉淀S，D项正确。
6.[浙江高考]已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下：
气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1。请回答：
（1）气体Y分子的电子式 ，白色沉淀的化学式 BaSO4 。
（2）该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式 4Na2SO3 △ Na2S＋3Na2SO4 。
（3）另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式： 2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O （不考虑空气的影响）。
解析 （1）标准状况下密度为1.518 g·L－1的气体Y的摩尔质量M＝22.4 L·ml－1×1.518 g·L－1≈34 g·ml－1，结合流程图知气体Y为H2S，其电子式为，则固体X中含有Na2S，由此可知隔绝空气加热Na2SO3发生氧化还原反应，Na2S为还原产物，则氧化产物为Na2SO4，结合流程图知白色沉淀的化学式为BaSO4。（2）Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3 △ Na2S＋3Na2SO4。（3）淡黄色沉淀为S，酸性条件下Na2S与Na2SO3发生归中反应生成S：2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O。
[2023浙江]工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知：＋H2O
请回答：
（1）富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2，可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 2SO2＋2CaCO3＋O2 高温 2CO2＋2CaSO4 。
（2）煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 BCD 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价
B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯
D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是 化合物A分子间氢键数目少于H2SO4，分子间作用力越弱，沸点越低 。
（3）设计实验验证化合物A中含有S元素 取A，加足量NaOH溶液（或水）共热，充分反应后用盐酸酸化，然后加入氯化钡溶液，产生白色沉淀 ；写出实验过程中涉
及的反应方程式 ＋2NaOH △ Na2SO4＋CH3OH＋H2O、HCl＋NaOH NaCl＋H2O、Na2SO4＋BaCl2 BaSO4↓＋2NaCl 。
解析 （1）途径Ⅰ中SO2和CaCO3反应转化为CaSO4，S元素化合价升高，说明有O2参与反应，则反应的化学方程式为2SO2＋2CaCO3＋O2 2CO2＋2CaSO4。（2）①S的电负性大于C，则燃煤中的有机硫主要呈负价，A项错误；结合已知信息可推出化合物A为，羟基能电离出H＋，故化合物A具有酸性，B项正确；属于无机酸酯，C项正确；由工业制H2SO4的机理知，SO3可与浓H2SO4反应生成发烟硫酸，D项正确。（3）由上述分析知，化合物A具有酸性，属于酯类，则化合物A在NaOH溶液中会水解生成CH3OH和Na2SO4，Na2SO4和氯化钡溶液反应产生白色沉淀，从而可证明化合物A中含有硫元素，涉及的反应方程式为＋2NaOH △ Na2SO4＋CH3OH＋H2O、HCl＋NaOH NaCl＋H2O、Na2SO4＋BaCl2 BaSO4↓＋2NaCl。
1.[2023河南豫北名校联考]下列有关硫及其化合物之间转化反应的离子方程式正确的是（ B ）
A.硫单质转化为S2－：4OH－＋2S △ S2－＋SO32－＋H2O
B.SO32－转化为HSO3－：SO32－＋H2O＋SO2 2HSO3－
C.向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸：S2O32－＋2H＋ S↓＋SO2↑＋H2O
D.FeS与盐酸反应制备H2S：S2－＋2H＋ H2S↑
解析 硫单质与强碱在加热条件下反应的离子方程式为6OH－＋3S △ 2S2－＋SO32－＋3H2O，A错误；向含SO32－的溶液中通入二氧化硫，发生反应的离子方程式为SO32－＋H2O＋SO2 2HSO3－，B正确；向Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸发生反应生成硫、NO、水和硫酸钠，反应的离子方程式为3S2O32－＋2H＋＋2NO3－ 3S↓＋3SO42－＋2NO↑＋H2O，C错误；FeS与盐酸反应制备H2S，反应的离子方程式为FeS＋2H＋ Fe2＋＋H2S↑，D错误。
2.[价类二维图][2023哈尔滨质检]物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。部分含S物质的价类二维图如图，下列推断不正确的是（ D ）
A.d的浓溶液可用于干燥c，但不可用于干燥a
B.b难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
C.金属冶炼时产生的c，工业上可用于制备d
D.a和c反应可生成b，氧化产物与还原产物质量之比为1∶2
解析 由题图可知，d为硫酸，c为二氧化硫，b为S，a为硫化氢。浓硫酸和二氧化硫不反应，但和硫化氢反应，故浓硫酸可用于干燥SO2，但不可用于干燥H2S，A项正确；硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B项正确；工业上可用金属冶炼时产生的二氧化硫制备硫酸，C项正确；H2S和SO2反应可生成S，硫化氢中S的化合价由－2变为0，二氧化硫中S的化合价由＋4变为0，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物质量之比为2∶1，D项错误。
3.[2024宁波检测]H2S2O8（过二硫酸）可看作H2O2分子中两个氢原子被磺酸基取代的产物，其结构为HO3S—O—O—SO3H。已知过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸。下列说法错误的是（ D ）
A.过二硫酸具有强氧化性
B.过二硫酸中硫元素的化合价为＋6
C.Na2S2O8可作漂白剂，加热会使其漂白性失效
D.可用硝酸钡溶液鉴别H2SO4溶液和H2S2O8溶液
解析 由过二硫酸的结构可知，其含有过氧键，类比过氧化氢、过氧化钠可知，过二硫酸具有强氧化性，A正确。过二硫酸的过氧键中氧元素的化合价为－1，由化合物中各元素的化合价代数和为零可知，过二硫酸中硫元素的化合价为＋6，B正确。过二硫酸具有强氧化性，可作漂白剂，由于过氧键不稳定，受热时易断裂，故加热会使其漂白性失效，C正确。由于过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸，故将硝酸钡溶液分别滴入H2SO4溶液和H2S2O8溶液中均可观察到有白色沉淀生成，D错误。
4.现以FeS为原料在实验室制备H2S（FeS＋H2SO4 FeSO4＋H2S↑）并获得FeSO4·7H2O晶体。下列实验设计不能达到实验目的的是（ D ）
A.用装置①制取H2S气体
B.用装置②收集H2S气体
C.用装置③滤去未反应的FeS
D.用装置④将溶液蒸干制得FeSO4·7H2O晶体
解析 FeS和H2SO4反应制取H2S气体，可采用“固液不加热”装置，A项正确；H2S是酸性有毒气体，密度比空气大，用装置②收集H2S气体，并用NaOH溶液吸收尾气，B项正确；FeS难溶于水，通过过滤除去未反应的FeS，C项正确；应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制得FeSO4·7H2O晶体，同时还应该防止被氧化，D项错误。
5.[2023江西南昌考试]工业上除去电石渣浆[含Ca（OH）2]上层清液中的S2－（S2－质量浓度为320 mg·L－1），并制取生石膏（CaSO4·2H2O）的常用流程如图所示，其中O2常用空气代替。下列说法错误的是（ B ）
A.在普通硅酸盐水泥中，常添加生石膏来调节水泥的硬化速度
B.过程Ⅰ中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2∶1
C.将10 L上层清液中的S2－转化为SO42－，理论上共需标准状况下空气约22.4 L
D.过程Ⅱ中反应的离子方程式为4MnO32－＋2S2－＋9H2O S2O32－＋4Mn（OH）2↓＋10OH－
解析 生石膏是硫酸钙的水合物，是水泥常用的一种添加剂，能调节水泥的硬化速度，A项正确。由题图可知，过程Ⅰ中，Mn（OH）2和O2反应生成MnO32－和H2O，反应方程式为2Mn（OH）2＋O2＋4OH－ 2MnO32－＋4H2O，Mn由＋2价变为＋4价，化合价升高，Mn（OH）2为还原剂，MnO32－为氧化产物；O由0价变为－2价，化合价降低，O2为氧化剂，则过程Ⅰ中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2，B项错误。10 L上层清液中S2－的物质的量为320 mg·L－1×10－3g·mg－1×10 L32 g·ml－1＝0.1 ml，根据S2－～SO42－可知，消耗O2的物质的量为0.1 ml×2＝0.2 ml，空气中O2的含量约为15，则理论上共需标准状况下空气的体积约为22.4 L，过程Ⅱ中，反应的离子方程式为4MnO32－＋2S2－＋9H2O S2O32－＋4Mn（OH）2↓＋10OH－，C、D项正确。
6.[2021山东]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（ B ）
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
解析 解答本题的关键是正确分析母液的成分，由结晶析出NaHSO3晶体、母液能与纯碱进行中和知，母液呈酸性，一定含有NaHSO3，由此对流程进行如下梳理：
由上述分析可知吸收过程中有气体CO2生成，A项正确；母液呈酸性，不可能含有NaHCO3，B项错误；气流干燥湿料时温度不宜过高，否则NaHSO3容易发生分解，C项正确；由上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D项正确。
7.[硫酸工业废料的再利用][2023无锡模拟]以硫酸工业的 SO2 尾气、氨水、石灰石、焦炭等为原料，可以得到有重要应用价值的 CaS、（NH4）2SO3等物质，流程如图。下列说法错误的是（ D ）
A.空气的作用是作为氧化剂，O2起主要作用
B.反应Ⅱ的化学方程式为SO2＋2NH3·H2O （NH4）2SO3＋H2O
C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.将反应Ⅱ后的溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得（NH4）2SO3·H2O
解析 二氧化硫和碳酸钙在高温条件下生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化为CaSO4，空气作氧化剂，O2起主要作用，A项正确；反应Ⅱ是二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵和水，反应的化学方程式为SO2＋2NH3·H2O （NH4）2SO3＋H2O，B项正确；反应Ⅲ的化学方程式为CaSO4＋4C 高温 CaS＋4CO↑，CaSO4中S元素化合价降低，CaSO4是氧化剂，C元素化合价升高，C是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，C项正确；亚硫酸铵晶体受热易分解，不能得到纯净的（NH4）2SO3·H2O，D项错误。
8.[2023辽宁鞍山模拟改编]Na4S2O3和CaOCl2均属于混盐（由一种金属阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐）。已知向Na4S2O3固体中加入足量稀硫酸时发生反应2Na4S2O3＋4H2SO4 4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O。下列说法错误的是（ C ）
A.Na4S2O3与CaOCl2的水溶液均显碱性
B.1 ml Na4S2O3固体中共含有6 ml离子
C.上述反应中，每生成9.6 g S时，转移 0.6 ml电子
D.向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生，其被氧化与被还原的原子数相等
解析 由题意可知，Na4S2O3由Na＋、SO32－、S2－构成，SO32－、S2－水解使溶液显碱性；CaOCl2由Ca2＋、Cl－、ClO－构成，ClO－水解使溶液显碱性，A项正确。1个Na4S2O3中含有4个Na＋、1个SO32－和1个S2－，则1 ml Na4S2O3固体中共含有6 ml离子，B项正确。反应2Na4S2O3＋4H2SO4 4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O中，2个Na4S2O3中有2个S的化合价由－2升高为0，1个S的化合价由＋4降低为0，则生成3 ml S时转移4 ml电子，故每产生9.6 g S时转移电子的物质的量为9.6 g32 g·ml－1×43＝0.4 ml，C项错误。向CaOCl2中加入足量稀硫酸，Cl－、ClO－在酸性条件下发生归中反应生成氯气，其离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋ Cl2↑＋H2O，则其中被氧化与被还原的原子数相等，D项正确。
9.为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：
下列对实验现象的“解释或结论”错误的是（ D ）
解析 a中反应为I2＋SO32－＋H2O SO42－＋2H＋＋2I－，还原性：SO32－＞I－，A项正确；b中反应为2S2－＋SO32－＋6H＋ 3S↓＋3H2O，B项正确；硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO32－＋2H＋ SO2↑＋H2O，生成有刺激性气味的气体SO2，C项正确；即使Na2SO3溶液不变质，在酸性条件下，NO3－也能把SO32－氧化成SO42－，生成BaSO4白色沉淀，D项错误。
10.[2024四川宜宾模拟改编]连二硫酸锰（MnS2O6，其中Mn为＋2价）是一种常用的果蔬保鲜剂，易溶于水，室温下MnS2O6溶液pH为2.8～3.5时最稳定，温度超过30 ℃时，MnS2O6会快速分解。某化学小组利用MnO2悬浊液与SO2气体反应制取连二硫酸锰的装置（部分夹持、加热仪器已省略）如图所示。
回答下列问题：
（1）装置A中盛装70％ H2SO4溶液的仪器名称为 分液漏斗 ，装置B的作用是 作安全瓶，防止倒吸 。
（2）装置C中控制温度的方法是 冰水浴 ，实验时需要向装置C中通入稍过量的SO2，目的是 调节溶液pH为2.8～3.5，使连二硫酸锰稳定存在 。
（3）装置C中反应生成等物质的量的MnS2O6和MnSO4，则反应的化学方程式为 3SO2＋2MnO2冰水浴 MnS2O6＋MnSO4 ，判断装置C中反应完成的现象是 MnO2悬浊液变澄清 ，待反应结束后经除杂、减压蒸发浓缩、结晶可得到产品MnS2O6·nH2O。
（4）称取a g产品充分加热使其分解为MnSO4，然后加水溶解，用c ml·L－1的KMnO4溶液进行滴定（Mn元素均转化为MnO2）。若多次滴定平均消耗KMnO4溶液的体积为V mL，则产品中Mn的质量分数为 0.165cV2a×100％ （列出关于a、c、V的表达式）。
解析 （1）由实验装置图可知，装置A（固液不加热装置）中Na2SO3固体与70％ H2SO4溶液反应制备二氧化硫，盛装70％ H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗，装置B作安全瓶，防止装置C中液体倒吸进入装置A。（2）根据题给信息“温度超过30 ℃时，MnS2O6会快速分解”可知，SO2与MnO2悬浊液的反应应在低温下进行，故装置C应选择冰水浴控制温度。由题给信息可知，室温下MnS2O6溶液pH为2.8～3.5时最稳定，则实验时向装置C中通入稍过量的SO2的目的是调节溶液pH为2.8～3.5，使连二硫酸锰稳定存在。（3）装置C中反应的化学方程式为3SO2＋2MnO2冰水浴 MnS2O6＋MnSO4，当MnO2悬浊液变澄清时，装置C中反应完成。（4）由题意知，发生反应3MnSO4＋2KMnO4＋2H2O 5MnO2↓＋2H2SO4＋K2SO4，得到关系式3Mn～3MnSO4～2KMnO4，n（Mn）＝32n（KMnO4）＝32×c ml·L－1×V×10－3 L，则产品中Mn的质量分数为cml·L－1×10－3VL×32×55 g·ml－1ag×100％＝0.165cV2a×100％。
11.[2023上海虹口区考试]SO2和焦亚硫酸钠（Na2S2O5）可用作食品添加剂。回答下列问题：
（1）实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为 H2SO4＋2NaHSO3 Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑ 。欲净化并收集SO2，从如图1所示装置中选择必要装置，装置接口按气流方向的连接顺序为 baefgh （填标号）。
图 1
（2）焦亚硫酸钠易被氧化而变质，某小组选用下列试剂设计实验方案，检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度，请补充完整下列实验操作及现象。已知：2NaHSO3⇌Na2S2O5＋H2O。试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。
（3）某小组利用如图2所示装置测定空气中SO2的含量。
图 2
已知该反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI。若空气流速为a m3·min－1，当观察到 溶液蓝色消失 时，结束计时，测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是 640at mg·m－3。
解析 （1）实验室用H2SO4和NaHSO3发生复分解反应制取SO2，该反应的化学方程式为H2SO4＋2NaHSO3 Na2SO4＋2H2O＋2SO2↑；实验室用上述方法制取的SO2中含有水蒸气，可用浓硫酸吸收，导气管长进短出；SO2的密度比空气的大，用向上排空气法收集，多余气体用碱石灰吸收，故装置接口按气流方向的连接顺序为baefgh。（2）实验Ⅱ用于检验焦亚硫酸钠样品是否氧化变质，若样品已氧化变质，则溶液中含有SO42－，SO42－与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则实验Ⅱ中实验操作及现象为取少量实验Ⅰ的溶液，加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则样品已氧化变质；实验Ⅲ用于检验焦亚硫酸钠样品是否完全氧化变质，若样品未完全氧化变质，由已知信息可知，其溶液中含有HSO3－，HSO3－具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，则实验Ⅲ中实验操作及现象为另取少量实验Ⅰ的溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，若观察到酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有焦亚硫酸钠，即样品未完全氧化变质。（3）含有SO2的空气不断通入碘溶液中，发生反应SO2＋I2＋2H2O H2SO4＋2HI，当碘溶液中I2恰好完全消耗时，溶液蓝色消失，此时停止通入空气，反应达到终点，根据物质转化关系可知，n（SO2）＝n（I2）＝0.100 0 ml·L－1×100×10－3 L＝0.01 ml，m（SO2）＝0.01 ml×64 g·ml－1＝0.64 g＝640 mg，通入空气的体积V＝a m3·min－1×t min＝at m3，故该空气样品中SO2的含量是640 mgatm3＝640at mg·m－3。
12.[空气中硫酸盐的成因探究][2023山东潍坊模拟]“社会性科学议题”中有许多议题与化学密切相关，例如：应对重污染天气。硫酸盐气溶胶是雾霾的主要成分之一，我国科学家用下列实验研究空气中硫酸盐的形成原因：反应室底部盛有不同的吸收液，将NO2和SO2按一定比例混合，以空气或N2为载气通入反应室，相同时间后，检测吸收液中SO42－的质量分数，数据记录如下：
下列说法不正确的是（ B ）
A.反应室①中可能发生反应：SO2＋2NO2＋2H2O H2SO4＋2HNO2
B.农业生产中大量使用铵态氮肥不会加重雾霾的形成
C.控制SO2和氮氧化物的排放可以有效减少雾霾的产生
D.本研究表明：硫酸盐的形成与空气中的O2含量关系不大
解析 由氧化还原反应的规律可知，反应室①中二氧化硫和二氧化氮在水中可能发生反应生成硫酸和亚硝酸，反应的化学方程式为SO2＋2NO2＋2H2O H2SO4＋2HNO2，A正确；由实验数据可知，若空气中含有氨气会有利于硫酸盐的生成，加剧雾霾形成，所以农业生产中大量使用铵态氮肥会增加空气中的氨气含量，加重雾霾的形成，B错误；由实验数据可知，控制二氧化硫和氮氧化物的排放可以减少硫酸盐的生成，从而有效减少雾霾的产生，C正确；由实验数据可知，以空气或氮气为载气通入反应室时，溶液中硫酸根离子的浓度基本相等，说明硫酸根离子的形成与空气中的氧气含量关系不大，D正确。
13.[结合反应机理图考查硫及其化合物的转化][2023西北工业大学附属中学考试]研究表明，采用零价铁（ZVI）活化过硫酸钠（Na2S2O8，其中S为＋6价）可去除废水中的正五价砷[As（V）]，其反应机理如图所示（SO4－·、·OH表示自由基）。已知：比表面积为单位质量的物质所具有的表面积。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是（ D ）
A.过硫酸钠中－2价O与－1价O的个数比为3∶1
B.若56 g Fe参加反应，被还原的S2O82－的数目小于1.5NA
C.碱性条件下SO4－·发生反应的方程式为SO4－·＋OH－ SO42－＋·OH
D.pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷
解析
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
认识硫及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
基于价类二维图理解硫及其化合物的转化关系
2023年6月浙江，T18；2023全国乙，T11；2021海南，T3；2021辽宁，T8；2020海南，T14
科学态度与社会责任：主动关心与硫酸及其盐有关的环境保护、资源开发等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念
命题分析预测
1.硫及其化合物之间的相互转化是基本的命题素材，可以结合实验、元素化合物、氧化还原反应等进行命题，也可以结合定性分析和定量计算进行命题，形式多样
2.2025年高考可能会在选择题中考查硫及其化合物之间的转化相关实验现象分析和性质探究，另外，也可能会结合环境保护来命题，以凸显对科学态度与社会责任化学学科核心素养的考查，需要引起重视
选项
实验现象
解释或结论
A
a中溶液褪色
还原性：SO32－＞I－
B
b中加硫酸后产生淡黄色沉淀
SO32－和S2－在酸性条件下发生反应
C
c中产生有刺激性气味的气体
硫酸的酸性大于亚硫酸，发生反应SO32－＋2H＋ SO2↑＋H2O
D
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质
实验编号
实验操作
现象
结论
Ⅰ
取少量样品，
加入除氧蒸馏水
固体完全溶解
得到无色溶液
/
Ⅱ
取少量实验Ⅰ的溶液， 加入足量稀盐酸，振荡、静置，然后滴加BaCl2溶液
出现白色沉淀
样品已氧化变质
Ⅲ
另取少量实验Ⅰ的溶液 ，加入酸性KMnO4溶液，充分振荡
酸性KMnO4溶液褪色
样品未完全氧化变质
反应室
载气
吸收液
SO42－的质量分数
数据分析
①
N2
蒸馏水
a
i： b≈d＞a≈c
ii：若起始不通入NO2，则最终检测不到SO42－
②
质量分数为3％的氨水
b
③
空气
蒸馏水
c
④
质量分数为3％的氨水
d
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