2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第4章非金属及其化合物第4章 第21讲　硫及其化合物的相互转化

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第21 讲　硫及其化合物的相互转化
[复习目标]　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.掌握硫及
其重要化合物的性质及制备方案。
1．硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2．硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：
写出②③④反应的化学方程式：
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。
(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：
如：H2SSSO2――→SO3
写出③④⑤反应的化学方程式：
③2SO2＋O22SO3；
④S＋H2=====H2S；
⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
注意　(1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如 S和H2S、S和SO2、SO2和
浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如 2Na2S＋Na2SO3＋
3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
一、硫的循环转化
1．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环 (如图所示)的说法正确的是(
)
A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B．硫循环中含硫化合物均为无机物
C．上述硫循环中硫元素均被氧化
D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放
答案　A
解析　硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物 R1—S—R2，含
硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故 A正确；硫循环中含硫化合物有有机物，如 R1—
S—R2，也有无机物，如 SO2，故 B错误；硫循环中硫元素有的被氧化，有的被还原，故 C
错误；烧煤时加石灰石，可减少 SO2的排放，但不会减少温室气体的排放，故 D错误。
2．天然气是一种重要的化工原料和燃料。常含有少量 H2S。一种在酸性介质中进行天然气
脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．整个脱硫过程中 Fe2(SO4)3溶液并未参与反应
B．整个脱硫过程中参加反应的 n(H2S)∶n(O2)＝2∶1
C．脱硫过程需不断补充 FeSO4
D．CH4是天然气脱硫过程的催化剂
答案　B
解析　在脱硫过程中 Fe2(SO4)3与H2S发生反应：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋
S↓，A错误；脱硫过程中 Fe2(SO4)3与H2S发生反应：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋
S↓，然后发生反应：4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O，总反应方程式为 2H2S＋
O2===2S↓＋2H2O，故参加反应的 n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，B正确；脱硫过程反应产生中间产
物FeSO4，后该物质又反应被消耗，FeSO4的物质的量不变，其在流程中循环利用，因此不
需补充 FeSO4，C错误；CH4在反应过程中没有参加反应，因此不是天然气脱硫过程的催化
剂，D错误。
3．如图所示某固态单质 A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合
物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为 4∶5，化合物 D是重要的工业原
料。
(1)写出 A在加热条件下与 H2反应的化学方程式：__________________________________。
(2)写出 E与A的氢化物反应生成 A的化学方程式：_________________________________。
(3)写出一个由 D生成 B的化学方程式：___________________________________________
________________。
(4)将5 mL 0.10 mol·L－1 E 溶液与 10 mL 0.10 mol·L－1 NaOH 溶液混合。
① 写出反应的离子方程式：______________________________________________________；
② 反应后溶液的 pH____________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是____________
__________________________________________________________________；
③ 加热反应后的溶液，其 pH____________(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是_____
_________________________________________________________________________。
答案　(1)H2＋S=====H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C ＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O[ 或Cu ＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋
SO2↑＋2H2O]
(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋ 2H2O　②大于　Na2SO3溶液中 SO 发生水解使溶液显碱性　③
增大　升高温度促进 Na2SO3溶液的水解
解析　常见的固态单质除了金属之外还有 B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气
体化合物的只有 C、S，由 A在加热条件下可与氢气反应推测 A是单质硫，从 B、C的相对
分子质量之比为 4∶5，确定 A是单质硫；硫酸是重要的工业原料，化合物 E应为 H2SO3。
(4)①将5 mL 0.10 mol·L－1 E(H2SO3)溶液与 10 mL 0.10 mol·L－1 NaOH 溶液混合，二者恰好完
全反应，所得溶液为 Na2SO3溶液。②由于 SO＋H2OHSO＋OH－，所以反应后溶液显碱
性。③根据水解的热效应可知加热溶液可以促进水解。
二、实验室中硫及其化合物的转化
4．某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下：① Na2SO3溶液　②浓硫酸　③ Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性
KMnO4溶液　⑥品红溶液　⑦铜片
实验序号 预期转化 选择试剂(填序号)
证明实现转
化的现象
ⅰS ―→S
ⅱ ①③④ 淡黄色沉淀
ⅲS ―→S②⑥⑦
(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____________________________________________________________。
答案　(1)⑤　酸性 KMnO4溶液褪色　还原
(2)＋4(或－2)　0
(3)Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O　将产生的气体通入品红溶液，品红溶液
褪色
5．(2022·徐州市高三模拟)实验室通过如图所示装置制备 Na2S2O3，反应原理：2Na2S＋
Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有关说法错误的是(　　)
A．导管 a的作用是有利于硫酸滴入
B．装置 A中的反应体现硫酸的酸性
C．装置 B、D作用完全相同
D．装置 C中先有淡黄色浑浊产生，后又变澄清，说明过程中有硫单质生成
答案　C
解析　导管 a可以平衡分液漏斗和烧瓶内的气压，有利于硫酸顺利滴入，A正确；装置 A中
发生反应的化学方程式为 H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，利用复分解反应强制弱
原理制备 SO2，该反应体现了硫酸的酸性，B正确；实验过程中可以通过 B中产生气泡的速
率调节滴加硫酸的速率，同时二氧化硫与 C中物质反应易引起倒吸，B还可以起到平衡气压、
防倒吸的作用，D的作用仅仅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C错误；C中出现黄色浑浊，
说明 C中产生了硫单质，最终又变澄清，说明硫单质又反应了，D正确。
三、化工生产中陌生含硫化合物的制备
6．[2018·全国卷Ⅰ,27(1)(2)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广
泛。回答下列问题：
(1)生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1 时，Ⅰ中为____________(写化学式)溶液。
② 工艺中加入 Na2CO3固体，并再次充入 SO2的目的是________________________________。
答案　(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3　②得到NaHSO3过饱和溶液
解析　(1)根据题给信息，将 NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到 Na2S2O5，则化学方程式为
2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成 NaHSO3。
7．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，可以用作染色工艺的还原剂，纸浆、肥皂等的漂白
剂。Na2S2O4易溶于水，难溶于乙醇，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。回答下列
问题：
(1)Na2S2O4在潮湿空气中被氧化，生成的两种常见酸式盐是________(填化学式)。
(2)锌粉法制备 Na2S2O4的工艺流程如图所示：
① 工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液，其目的是_________________________
_
_______________________________________________________________________________
。
②步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
摘要：

第21讲　硫及其化合物的相互转化[复习目标]　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.掌握硫及其重要化合物的性质及制备方案。1．硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2．硫及...

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