第31练　硫及其化合物的转化 课时作业（含解析）2026届高三化学一轮总复习

第31练　硫及其化合物的转化
一、 单项选择题
1. (2024·连云港一模)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　)
A. 工业制H2SO4：FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 回收烟气中SO2获得CaSO4：SO2CaSO3CaSO4
C. 工业废液中通入H2S除Hg2＋：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋
D. 热的NaOH溶液除S：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
2. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(　　)
A. 斜方硫、单斜硫互为同素异形体
B. 常温下可以用铁制容器储存浓硫酸
C. 工业制硫酸的转化过程：FeS2SO3H2SO4
D. 多种形态的硫及其化合物间的转化形成了自然界的“硫循环”
3. (2024·南通三模)Na2S2O3可用作定影剂。S2O的结构式为。通过下列实验探究0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液的性质。
实验1：向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸，溶液中有淡黄色沉淀和无色气体产生
实验2：向AgBr悬浊液中滴加Na2S2O3溶液，振荡后得到澄清透明的溶液
下列说法正确的是(　　)
A. S2O的空间构型为平面形
B. 实验1中产生的气体为H2S
C. 实验1中稀硫酸体现氧化性
D. 实验2中c(Ag＋)减小
4. (2025·马坝中学高三月考)硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥，利用某高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程如下：
已知：高钾明矾石的主要成分为K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·H2O和少量Fe2O3。下列说法正确的是(　　)
A. 焙烧时Al2(SO4)3反应的化学方程式为2Al2(SO4)3＋3S===2Al2O3＋9SO3
B. 调节pH的目的是使Fe3＋和Al3＋完全沉淀
C. 化合物Y可制成铝热剂用于焊接铁轨
D. SO3可回收利用后应用于本流程
二、 非选择题
5. Ⅰ. Na2S又称臭碱、硫化碱，实验室拟用以下方案研究Na2S的性质。
(1)用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因__________________________________________。
(2)向5 mL 0.1 mol·L－1的酸性KMnO4溶液(pH＝0)中滴加10滴同浓度的Na2S溶液，观察到溶液紫色变浅(pH＞1)，生成棕褐色沉淀(MnO2)，说明S2－具有还原性。有同学预测该反应中S2－转化为SO，该预测__________(填“正确”或“不正确”)，原因是______________________________________。
Ⅱ. 探究向Na2S溶液中滴加FeCl3溶液的反应本质。
反应原理预测：发生氧化还原反应或发生完全双水解反应
已知：单质硫在酒精中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大
Ksp(FeS)＝6.3×10－25　Ksp(Fe2S3)＝1.0×10－88　Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－36
(3)根据试管a中的“局部产生红褐色沉淀”现象，推测Fe3＋与S2－局部发生强烈双水解反应，生成Fe(OH)3和__________(填化学式)。
(4)推测c中的沉淀为Fe2S3，根据b到c的实验现象，推测红褐色消失发生的离子方程式为________________________________________________________________________。
(5)取c中黑色固体，洗净后分别置于两支试管ⅰ、ⅱ中进行如下实验：
序号 实验步骤 现象
ⅰ 加入过量稀盐酸，充分振荡 黑色沉淀完全溶解，溶液出现淡黄色浑浊，放出少量臭鸡蛋味道气体
ⅱ 向试管中加入__________，振荡、静置，取上层清液少许加入蒸馏水中 未见淡黄色浑浊出现
试管ⅰ中涉及的化学反应方程式为__________________________________________，试管ⅱ中加入的试剂为____________，结合试管ⅰ、ⅱ现象，推测黑色固体中__________(填“含有”或“不含有”)FeS，原因是__________________________________________________________。
6. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)在生产生活中具有广泛应用。硫化碱法是工业上制取硫代硫酸钠的方法之一。实验室模拟工业生产装置如图所示：
(1)利用如图装置进行实验，为保证硫酸顺利滴下的操作是______________________________。
(2)装置B中生成的Na2S2O3同时还生成CO2，反应的离子方程式为____________________________________；在该装置中使用多孔球泡的目的是____________________________________。
(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效果，C中可选择的试剂是__________(填字母)。
a. H2O2溶液 b. 溴水 c. KMnO4溶液 d. BaCl2溶液
(4)Na2S2O3溶液常用于测定废水中Ba2＋浓度。
①取废水20.00 mL，控制适当的酸度，加入足量K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀，过滤洗涤后用适量稀酸溶解，此时CrO全部转化为Cr2O；再加过量KI溶液，将Cr2O充分反应；然后加入淀粉溶液作指示剂，用0.100 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行滴定：(I2＋2S2O===S4O＋2I－)，滴定终点的现象为__________________________________。平行滴定3次，消耗Na2S2O3溶液的平均用量为18.00 mL。则该废水中Ba2＋的物质的量浓度为__________ mol·L－1，
②在滴定过程中，下列实验操作会造成实验结果偏高的是__________(填字母)。
a. 滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
b. 滴定终点时俯视读数
c. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理
d. 滴定管尖嘴处滴定前无气泡，滴定终点发现有气泡
7. FeS是一种黑色固体，常用作固体润滑剂、废水处理剂等，可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。
Ⅰ. 高温合成法
称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉，充分混合后置于真空密闭石英管中，用酒精喷灯加热，加热过程中硫粉升华成硫蒸气，持续加热至反应完全，冷却，得纳米FeS，已知：S8蒸气为橙色，S6蒸气为红棕色。
(1)若用等质量的S8和S6分别与足量铁粉反应制取FeS，消耗Fe的质量比为__________。
(2)能说明反应已进行完全的标志是__________________________。
Ⅱ. 均相沉淀法
实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料合成纳米硫化亚铁的装置和流程如图所示：
已知：硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解，水解方程式如下所示：
CH3CSNH2＋2H2O＋H＋===CH3COOH＋H2S＋NH
CH3CSNH2＋3OH－===CH3COO－＋S2－＋NH3·H2O
(3)实验前通N2排尽装置中空气的目的是________________________________________________________；装混合液的仪器名称是______________。
(4)“反应”时，控制混合液pH约为9，温度为70 ℃.硫酸亚铁铵溶液和硫代乙酰胺溶液恰好反应时总反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(5)实验所用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]可用铁粉为原料制备。请补充完整实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程：取5.6 g充分洗净的铁粉，__________________________________________________，低温烘干，得硫酸亚铁铵晶体。[必须使用的试剂：2 mol·L－1 H2SO4溶液、无水乙醇、(NH4)2SO4固体]
第31练　硫及其化合物的转化
1. A　解析：工业制硫酸过程中的物质转化是将二氧化硫氧化为三氧化硫：FeS2SO2SO3H2SO4，A符合题意；回收烟气中SO2获得CaSO4：SO2CaSO3CaSO4，该反应节约成本，简化反应步骤，该反应正确，B不符合题意；HgS是难溶于水与酸的物质，工业废液中通入H2S除Hg2＋：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋，该反应正确，C不符合题意；在加热条件下，硫能与强碱溶液发生反应，热的NaOH溶液除S：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应正确，D不符合题意。故选A。
2. C　解析：斜方硫、单斜硫都是硫单质，互为同素异形体，A项正确；常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，可以用铁制容器储存浓硫酸，B项正确；黄铁矿(FeS2)高温煅烧，生成SO2，C项错误；硫及其化合物间的转化形成了自然界的“硫循环”，D项正确。故选C。
3. D　解析：S2O中其中1个S原子相当于O原子，中心硫原子的孤电子对数＝＝0，价层电子对数＝0＋4＝4，微粒空间构型为四面体形，A错误；实验1向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸，发生的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，故产生的气体为SO2，B错误；实验1发生的离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸体现酸性，C错误；实验2向AgBr悬浊液中滴加Na2S2O3溶液，振荡后得到澄清透明的溶液，发生反应AgBr＋2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr，c(Ag＋)减小，D正确。故选D。
4. D　解析：高钾明矾石粉碎增大接触面积，加入硫粉进行焙烧得到SO2、SO3，加入KOH发生反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，则加入KOH溶液产生的浸渣为Fe2O3，浸液中的离子为AlO、K＋、SO，加入溶液X调节溶液pH使AlO变为Al(OH)3白色沉淀，则溶液X为H2SO4，过滤得到Al(OH)3白色固体，灼烧得到Al2O3，滤液经过蒸发结晶可得到硫酸钾固体，据此答题。焙烧时Al2(SO4)3反应的化学方程式为2Al2(SO4)3＋4S＋6O22Al2O3＋10SO3，A项错误；浸液中存在的离子为AlO、K＋、SO，加入溶液X调节溶液pH使AlO变为Al(OH)3白色沉淀，B项错误；Al(OH)3白色固体灼烧得到Al2O3，则化合物Y为Al2O3，Fe2O3为铝热剂用于焊接铁轨，C项错误；SO3可溶于水制得硫酸溶液，溶液X为H2SO4，则SO3可回收利用后应用于本流程，D项正确。故选D。
5. (1)S2－＋H2OHS－＋OH－
(2)不正确　溶液紫色变浅，并未完全褪色，说明KMnO4过量，SO会被氧化成SO
(3)H2S
(4)2Fe(OH)3(s)＋3S2－(aq)Fe2S3(s)＋6OH－(aq)
(5)Fe2S3＋4HCl===2FeCl2＋S↓＋2H2S↑　无水乙醇　不含有　ⅱ中未产生S，说明生成黑色固体时未有化合价变化，无法产生Fe2＋，故无法产生FeS
解析：(1)Na2S是强碱弱酸盐，S2－在溶液中发生水解使溶液呈碱性，水解离子方程式是：S2－＋H2O??HS－＋OH－；(2)由题可知溶液只是紫色变浅，并未完全褪色，说明KMnO4过量，SO会被氧化成SO；因此这个预测不正确；(3)Fe3＋与S2－发生双水解：2Fe3＋＋3S2－＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋3H2S↑，因此生成物是Fe(OH)3和H2S；
(4)b中的红褐色沉淀是Fe(OH)3，c中的黑色沉淀是Fe2S3，由溶度积常数可知，Fe2S3的溶解度小于Fe(OH)3的溶解度，会发生反应：2Fe(OH)3(s)＋3S2－(aq)??Fe2S3(s)＋6OH－(aq)，使Fe(OH)3沉淀转换成Fe2S3，因此红褐色消失；(5)淡黄色浑浊是S，臭鸡蛋味气体是H2S，即化学方程式为：Fe2S3＋4HCl===2FeCl2＋S↓＋2H2S↑；由于单质硫在酒精中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大，向试管中加入无水乙醇振荡、静置，取上层清液少许加入蒸馏水中，未见淡黄色浑浊出现，即黑色固体中没有硫，ⅱ中未产生S，说明生成黑色固体时未有化合价变化，无法产生Fe2＋，故无法产生FeS。
6. (1)打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔
(2)4SO2＋2S2－＋CO===3S2O＋CO2　增大SO2与溶液的接触面积，使反应充分
(3)bc　(4)①滴入最后半滴Na2S2O3溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复　0.03　②A
解析：装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，进入B装置，多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，装置B中利用二氧化硫、硫化钠和碳酸钠反应制取硫代硫酸钠；装置C检验二氧化硫的吸收效果，需要有明显的实验现象；装置D进行尾气吸收。(1)若没有打开分液漏斗上口的玻璃塞，或没有将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔，分液漏斗内的液体将不能顺利滴下，为保证硫酸顺利滴下需打开分液漏斗上口的玻璃塞或者将活塞上凹槽对准漏斗颈上的小孔；
(2)根据已知信息SO2、Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3和CO2，该过程中二氧化硫中硫元素化合价降低，做氧化剂，硫化钠中硫元素化合价升高做还原剂，结合电子守恒和元素守恒可得离子方程式为：4SO2＋2S2－＋CO===3S2O＋CO2；在该装置中使用多孔球泡可以增大接触面积，使反应充分；
(3)二氧化硫可以被双氧水氧化，但没有明显现象，故a不选；溴水可以氧化二氧化硫，且溶液颜色会发生变化，故b选；高锰酸钾可以氧化二氧化硫，且溶液颜色会发生变化，故c选；二氧化硫与氯化钡溶液不反应，故d不选。综上所述选bc；
(4)①滴定终点碘单质被完全反应，溶液蓝色褪去，所以滴定终点的现象为：滴入最后半滴Na2S2O3溶液蓝色褪去且在半分钟内不恢复；Cr2O将碘离子氧化成碘单质，自身被还原成Cr3＋，所以有转化关系Cr2O～3I2，滴定过程中发生反应I2＋2S2O===S4O＋2I－，所以I2～2S2O，钡离子与Cr2O存在转化关系2Ba2＋～2BaCrO4～Cr2O，所以Ba2＋和S2O存在数量关系2Ba2＋～6S2O，所以废液中Ba2＋的浓度为＝0.03 mol·L－1；②a. 滴定管未用标准液润洗，会稀释标准液，导致消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高；b. 滴定终点时俯视读数导致读数偏小，读取的标准液体积偏小，测定结果偏低；c. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理，对待测液的溶质的物质的量没有影响，故对实验结果不影响；d. 滴定管尖嘴处滴定前无气泡，滴定终点发现有气泡将使读取的标准液体积偏小，测定结果偏低；综上所述选a。
7. (1)1∶1　(2)硫蒸气的颜色不变
(3)防止Fe2＋和CH3CSNH2水解生成的S2－被氧化　三颈烧瓶
(4)Fe2＋＋CH3CSNH2＋2NH＋5OH－FeS↓＋CH3COO－＋3NH3↑＋3H2O
(5)加入2 mol·L－1 H2SO4溶液，在热水浴中加热，并不断搅拌，使其反应到不再产生气体，趁热过滤，向滤液中加入(NH4)2SO4固体，加热溶液至出现晶膜、冷却结晶、过滤，并用无水乙醇洗涤
解析：Ⅱ. 由题给流程可知，硫酸亚铁铵溶液和硫代乙酰胺溶液在三颈烧瓶内水浴加热条件下反应生成硫化亚铁沉淀，经离心分离、洗涤、干燥得到纳米硫化亚铁。
(1)S8和S6与最简式相同，都为S，则等质量的S8和S6分别与铁粉反应制取硫化亚铁时，消耗Fe的质量相等，故答案为：1∶1；
(2)容器中硫蒸气的颜色不变时，说明铁粉完全反应转化为硫化亚铁；
(3)亚铁离子和硫离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以实验前通入氮气的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋和CH3CSNH2水解生成的S2－被氧化影响硫化亚铁的生成；由实验装置图可知，装混合液的仪器为三颈烧瓶；
(4)由分析可知，碱性溶液中亚铁离子、铵根离子和硫代乙酰胺溶液在三颈烧瓶内水浴加热条件下反应生成硫化亚铁沉淀、醋酸根离子、氨气和水，反应的离子方程式为Fe2＋＋CH3CSNH2＋2NH＋5OH－FeS↓＋CH3COO－＋3NH3↑＋3H2O；
(5)由溶解度可知，实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程为取5.6 g充分洗净的铁粉，加入2 mol·L－1 H2SO4溶液，在热水浴中加热，并不断搅拌，使其反应到不再产生气体，趁热过滤，向滤液中加入(NH4)2SO4固体，加热溶液至出现晶膜、冷却结晶、过滤，并用无水乙醇洗涤，低温烘干，得到硫酸亚铁铵晶体。