PAGEPAGE24第13講含硫化合物的性質及應用考綱要求1.了解硫及其重要化合物的主要性質和重要應用。2.了解硫的氧化物對生態環境的影響。考點一硫及其氧化物的性質一、硫單質的性質及應用1.硫元素的存在形態2.硫單質的物理性質硫單質俗稱硫黃，是一種淡黃色固體；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多種同素異形體，如單斜硫、斜方硫等。3.從化合價的角度相識硫單質的化學性質H2eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up7(氧化性))eq\x(\o(S,\s\up6(0)))eq\o(→,\s\up7(還原性))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2(1)S的氧化性S與Fe、Cu、Hg反應的化學方程式依次為Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS、2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S、S＋Hg=HgS(此反應適用于除去室內灑落的Hg)。(2)S的還原性①S與O2反應的化學方程式為S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2，在空氣中燃燒火焰為淡藍色。②與強氧化劑反應(如濃硫酸)的化學方程式為S＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。(3)S與NaOH溶液反應的化學方程式為3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，該反應中硫既是氧化劑，又是還原劑，此反應可用于除去試管內黏附的S。二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性質及應用1.二氧化硫(SO2)(1)物理性質二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，是大氣污染物之一；易溶于水，通常狀況下，1體積水溶解約40體積SO2。(2)化學性質按要求完成下列方程式：①酸性氧化物的通性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與H2O反應：SO2＋H2OH2SO3,與NaOH足量反應：2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O))②氧化性(如與H2S溶液反應)：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O③還原性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：2SO2＋O2\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3,氯水：Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4))④漂白性：可使品紅溶液等有機色質褪色，生成不穩定的化合物。2.三氧化硫(SO3)SO3在標準狀況下為無色、針狀晶體，能與水反應：SO3＋H2O=H2SO4，放出大量的熱，SO3是酸性氧化物，它跟堿性氧化物或堿都能反應生成硫酸鹽。3.硫的氧化物的污染與治理(1)來源：含硫化石燃料的燃燒及金屬礦物的冶煉等。(2)危害：危害人體健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脫硫，改進燃燒技術。(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個：途徑1：空氣中飄塵的催化作用，使2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4。途徑2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4。(1)硫在自然界中僅以化合態存在()(2)硫在空氣中燃燒的產物是二氧化硫，在純氧中燃燒的產物是三氧化硫()(3)硫黃易溶于CS2，所以可用CS2溶解試管內壁的硫()(4)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色()(5)SO2氣體通入BaCl2溶液產生白色沉淀BaSO3()(6)SO2和Cl2等物質的量混合后通入裝有潮濕的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好()(7)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，其原理相同()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×解析(4)漂白性是指使有機色質褪色，SO2使溴水褪色體現了二氧化硫的還原性。(5)由于亞硫酸的酸性比鹽酸弱，BaSO3可溶于鹽酸，故不會生成沉淀。(6)SO2和Cl2等物質的量混合后在溶液中發生反應：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，從而失去漂白實力。1.(SO2性質基礎填空)將SO2分別通入下列四種溶液中回答下列問題：(1)試管a中的試驗現象：KMnO4溶液________，證明SO2具有________性；(2)試管b中的試驗現象：品紅溶液________，證明SO2具有________性；(3)試管c中能產生白色沉淀，該沉淀是________；(4)試管d中能產生白色沉淀，該沉淀是________。答案(1)褪色還原(2)褪色漂白(3)BaSO4(4)BaSO32.在BaCl2溶液中通入SO2氣體，未見沉淀生成，若再通入下列四種氣體①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S，均會產生沉淀。回答下列問題：(1)通入四種氣體時產生的沉淀分別是①______________________；②____________________；③______________________；④____________________。(2)用方程式表示①和④產生沉淀的緣由①________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。答案(1)①BaSO4②BaSO3③BaSO4④S(2)①SO2＋Cl2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋4H＋、SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋=BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋)④2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3=3S↓＋3H2O)(1)SO2不能漂白酸堿指示劑，如只能使紫色的石蕊溶液變紅，但不能使之褪色。(2)SO2的漂白性和還原性的區分SO2使品紅溶液褪色表現的是SO2的漂白性，加熱后溶液顏色復原；SO2使酸性高錳酸鉀溶液、溴水、氯水、碘水褪色表現的是SO2的還原性，加熱后溶液顏色不復原。(3)SO2氧化性的表現SO2通入氫硫酸、硫化鈉溶液中都會出現淡黃色沉淀，表現了SO2的氧化性。(4)三類漂白劑的區分類型原理舉例特點備注氧化型將有機色質內部“生色團”破壞掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不行逆、長久無選擇性加合型與有機色質內部“生色團”“化合”成無色物質SO2可逆、不長久有選擇性吸附型將有色物質吸附而褪色活性炭物理變更吸附色素題組一硫及其氧化物的性質1.(2024·鎮江調研)下列說法錯誤的是()A.殘留在試管內壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用熱的NaOH溶液除去B.硫單質與變價金屬反應時一般生成高價態的金屬硫化物C.汞蒸氣有毒，試驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進行處理D.單質硫或含硫物質燃燒時，氧氣少量時生成SO2，氧氣足量時生成SO3答案BD解析硫能溶于CS2，且能與NaOH反應生成可溶性的Na2S和Na2SO3，A項正確；硫在氧氣中燃燒只生成SO2，D項錯誤。2.有學生為了證明SO2是一種酸性氧化物，做了以下試驗：向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過量的SO2氣體，溶液褪色，關于該試驗下列說法錯誤的是()A.該試驗肯定能證明SO2是一種酸性氧化物B.若SO2是一種酸性氧化物，溶液中可能發生的反應是：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2OC.若SO2是一種酸性氧化物，溶液中可能發生的反應是：SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3D.若要證明SO2是一種酸性氧化物，還需在試驗結束后再加酚酞或氫氧化鈉溶液答案A解析酸性氧化物的概念：能夠與水反應只生成對應的酸，能夠與堿反應只生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物。A項，向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過量的SO2氣體，溶液褪色，可能是因為二氧化硫的漂白性，所以該試驗不能說明二氧化硫為酸性氧化物，故A錯誤；C項，若SO2是一種酸性氧化物，二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液再與二氧化硫、水反應生成亞硫酸氫鈉，故C正確。3.將二氧化硫氣體通入KIO3淀粉溶液中，溶液先變藍后褪色。此過程中二氧化硫表現出()A.酸性 B.還原性C.氧化性 D.漂白性答案B解析將二氧化硫氣體通入KIO3淀粉溶液，溶液先變藍后褪色，說明先生成碘，碘接著與二氧化硫反應生成HI和硫酸，發生I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HI，反應中二氧化硫表現還原性。題組二SO2的檢驗4.(SO2氣體的檢驗)下列試驗中能證明某氣體為SO2的是()①使澄清石灰水變渾濁②使潮濕的藍色石蕊試紙變紅③使品紅溶液褪色④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產生A.都能證明 B.都不能證明C.③④⑤均能證明 D.只有⑤能證明答案D解析①CO2也能使澄清石灰水變渾濁；②酸性氣體均能使潮濕的藍色石蕊試紙變紅；③Cl2也能使品紅溶液褪色；④CO2、SO2均有此現象。5.(SO2與CO2混合氣體中成分的檢驗)下圖是檢驗某無色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖，按要求回答下列問題：(1)B中加入的試劑是________，作用是_______________________________________。(2)C中加入的試劑是__________，作用是_____________________________________。(3)D中加入的試劑是______________，作用是_________________________________。(4)試驗時，C中應視察到的現象是___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)品紅溶液檢驗SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并檢驗SO2是否除盡(3)澄清石灰水檢驗CO2(4)酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無色(或不褪色，或不褪成無色)解析肯定要理解題意是檢驗氣體成分，檢驗二氧化硫用品紅溶液，汲取二氧化硫用酸性KMnO4溶液，檢驗二氧化碳用澄清石灰水；在檢驗二氧化碳之前，必需除盡二氧化硫，因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁。C裝置的作用是除去SO2并檢驗SO2是否除盡，所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，但不能褪成無色，若褪成無色則不能證明二氧化硫已除盡。檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁，檢驗二者同時存在的一般流程為流程設計檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2選用試劑品紅溶液酸性KMnO4溶液品紅溶液澄清的石灰水預期現象褪色褪色不褪色變渾濁留意有時為簡扮裝置，可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置，用較濃的酸性KMnO4溶液，現象是酸性KMnO4溶液顏色變淺，但不褪成無色。題組三SO2的污染與防治6.下列說法不正確的是()A.改燃煤為燃氣，可以削減廢氣中SO2等有害物質的排放量，是治理“霧霾”等災難天氣的一種措施B.向煤中加入適量石灰石，使煤燃燒產生的SO2最終生成CaSO3，可削減對大氣的污染C.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含SO2，從而使雨水的pH＜5.6形成酸雨D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質答案B7.(SO2的汲取與檢測)食品、大氣、工業尾氣中SO2均需嚴格檢測或轉化汲取，下列有關SO2的檢測或汲取方法正確的是()A.滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒試樣以測定葡萄酒中SO2的濃度B.沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后將沉淀在空氣中洗滌、過濾、干燥、稱重以測定大氣中SO2的濃度C.氨酸法：用氨水汲取尾氣中的SO2后再將汲取液與硫酸反應，將富集后的SO2循環運用D.石灰—石膏法：常溫下用石灰石汲取尾氣中的SO2得到CaSO3，再經氧化可用于生產石膏答案C解析A項，葡萄酒中的乙醇能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，對SO2的檢測有干擾；B項，大氣中的CO2能與Ba(OH)2溶液形成沉淀，對SO2的檢測有干擾；C項，氨水汲取SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3與硫酸反應能產生SO2，SO2可以循環運用；D項，石灰石汲取SO2，須要在高溫下才能進行。四種常見的SO2尾氣處理方法方法一：鈣基固硫法為防治酸雨，工業上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時硫、生石灰、O2共同反應生成硫酸鈣，從而使硫轉移到煤渣中，反應原理為CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3,2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4，總反應方程式為2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4。方法二：氨水脫硫法該脫硫法采納噴霧汲取法，霧化的氨水與煙氣中的SO2干脆接觸汲取SO2，其反應的化學方程式為2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后進一步氧化)方法三：鈉、堿脫硫法鈉、堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3汲取煙氣中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，發生反應的化學方程式為2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。方法四：雙堿脫硫法先利用燒堿汲取SO2，再利用熟石灰漿液進行再生，再生后的NaOH堿液可循環運用，化學反應原理為①汲取反應：2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2=2Na2SO4。②再生反應：Na2SO3＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2=CaSO4↓＋2NaOH。考點二硫酸硫酸根離子的檢驗1.硫酸的物理性質H2SO4是無色液體，能與水以隨意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿燒杯內壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。2.硫酸是強電解質，寫出稀硫酸與下列物質反應的離子方程式(1)鐵：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；(2)MgO：MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O；(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O；(4)Na2SO3：SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑；(5)BaCl2：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。3.濃H2SO4的特性(1)填寫下表試驗試驗現象濃硫酸的特性少量膽礬加入濃硫酸中藍色固體變白吸水性用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上沾有濃H2SO4的濾紙變黑脫水性將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱銅片漸漸溶解，產生無色刺激性氣味的氣體強氧化性、酸性(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應的化學方程式：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化，可用鋁槽車運輸濃H2SO4。4.SOeq\o\al(2－,4)的檢驗檢驗SOeq\o\al(2－,4)的正確操作方法：被檢液eq\o(→,\s\up7(加足量鹽酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有無白色沉淀產生(推斷有無SOeq\o\al(2－,4))。先加稀鹽酸的目的是防止COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋干擾，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產生。整個過程中可能發生反應的離子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O、SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。(1)濃硫酸具有強氧化性，所以濃硫酸不行用于干燥H2和CO()(2)銅片溶于熱的濃硫酸，體現了濃硫酸的酸性和強氧化性()(3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現白色沉淀，說明該溶液中肯定有SOeq\o\al(2－,4)()(4)將少量銅加入濃硫酸中加熱，很快能視察到溶液變為藍色()(5)50mL18.4mol·L－1的濃硫酸與足量的銅反應，可產生SO2物質的量為0.46mol()(6)肯定量濃硫酸中加入足量鋅粒加熱，產生的氣體為SO2和H2的混合氣體()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√解析(1)濃硫酸雖然具有強氧化性，但不能氧化H2、CO，因而可以干燥H2、CO。(3)酸化的NOeq\o\al(－,3)可將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，也會產生白色沉淀BaSO4。(4)由于濃硫酸具有吸水性，不能得到藍色溶液。(5)隨反應進行，濃硫酸變為稀硫酸，反應停止，故0.92molH2SO4不行能完全反應。(6)Zn與濃硫酸反應產生SO2，變為稀硫酸時產生H2。硫酸是中學化學試驗室的常見藥品，其性質有：①酸性②吸水性③脫水性④強氧化性⑤催化作用。請將序號填在相應的橫線上：(1)鋅和稀H2SO4制H2________________。(2)濃硫酸作干燥劑________________。(3)試驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________________________________________。(4)乙酸乙酯的水解________________。(5)纖維素的水解________________。(6)濃硫酸使潮濕的石蕊試紙先變紅，后又變黑___________________________________。答案(1)①(2)②(3)②⑤(4)⑤(5)⑤(6)①③題組一硫酸的性質及應用1.下列關于鑒別1mol·L－1的稀硫酸和98%的濃硫酸的敘述正確的是()A.常溫下測定兩溶液的導電實力，導電實力強的是濃硫酸B.加熱條件下可以用銅片鑒別兩種溶液C.常溫下鋁片不能用于鑒別兩種溶液D.兩溶液敞口在空氣中放置一段時間后質量明顯增大的是濃硫酸答案BD2.濃硫酸分別與三種鈉鹽反應，現象如圖。下列分析正確的是()A.對比①和②可以說明還原性：Br－>Cl－B.①和③相比可說明氧化性：Br2>SO2C.②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4>HClD.③中濃H2SO4被還原成SO2答案A解析A項，反應①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣，反應②白霧是氯化氫，說明濃硫酸能將溴離子氧化成溴單質，而不能將氯離子氧化成氯氣；B項，反應③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應，而且亞硫酸鈉與溴化鈉不是同一類型；C項，白霧說明氯化氫易揮發；D項，反應③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應。3.探究銅和濃硫酸的反應，下列裝置或操作錯誤的是()A.上下移動裝置甲中的銅絲可限制生成SO2的量B.裝置乙可用于收集SO2氣體C.為確認甲中有CuSO4生成，將試管中的液體倒入裝置丙中稀釋，視察顏色D.利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶，可析出CuSO4·5H2O答案B解析可限制銅絲與溶液接觸面積來限制反應速率，故A不符合題意；二氧化硫的密度比空氣的大，因此用裝置乙收集二氧化硫時，應進步短出，故B符合題意；將試管中的液體倒入裝置丙中，若變藍，則有硫酸銅生成，故C不符合題意；利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶，可析出硫酸銅晶體，故D不符合題意。題組二SOeq\o\al(2－,4)的檢驗4.(SOeq\o\al(2－,4)的檢驗及干擾因素解除)下列過程中，最終的白色沉淀物不肯定是BaSO4的是()A.Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸，＋過量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀B.Ba(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀C.無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀D.無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸))無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀答案C解析A項，二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇肯定生成硫酸鋇沉淀；B項，亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根，沉淀也是硫酸鋇；C項，所得沉淀可能是氯化銀；D項，先加過量鹽酸無沉淀，再加氯化鋇產生的白色沉淀肯定是硫酸鋇。5.(SOeq\o\al(2－,4)檢驗的應用)有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同學進行如下試驗：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，白色沉淀不溶解。對此試驗的下列敘述正確的是()A.試驗證明Na2SO3已部分氧化B.試驗中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀肯定是BaSO4C.試驗中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D.此次試驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化答案D解析Na2SO3溶液可能部分被氧化變質，則滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀肯定有亞硫酸鋇，可能有硫酸鋇，加入足量稀硝酸后，亞硫酸鋇被氧化成硫酸鋇，即此時的白色沉淀是硫酸鋇。SOeq\o\al(2－,4)檢驗的易錯點(1)誤將Ag＋、Pb2＋推斷成SOeq\o\al(2－,4)。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸有白色沉淀便斷＋＋Cl－=AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－=PbCl2↓(白色)。(2)誤將SOeq\o\al(2－,3)推斷成SOeq\o\al(2－,4)。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SOeq\o\al(2－,4)。該錯誤是未留意NOeq\o\al(－,3)在酸性環境中具有強氧化性，發生反應：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。考點三硫及其化合物的相互轉化及應用1.理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系2.駕馭硫及其化合物之間的轉化規律(1)相同價態硫的轉化是通過酸、堿反應實現的如：寫出②、③、④反應的化學方程式：②H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O；③Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3。(2)不同價態硫的轉化是通過氧化還原反應實現的當硫元素的化合價上升或降低時，一般上升或降低到其相鄰的價態，即臺階式升降，可用下圖表示如：H2Seq\o(,\s\up7(①O2不足),\s\do5(④H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2),\s\do5(⑤H2S))SO2eq\o(→,\s\up7(③O2))SO3寫出③、④、⑤反應的化學方程式：③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；④S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S；⑤SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。留意(1)同種元素相鄰價態的粒子間不發生氧化還原反應，如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發生氧化還原反應。(2)當硫元素的高價態粒子與低價態粒子反應時，一般生成中間價態，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。題組一硫及其化合物的轉化關系應用1.海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、Cl－、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等離子，火力發電時排放的煙氣可用海水脫硫，其工藝流程如下圖所示，下列說法錯誤的是()A.海水pH約為8的緣由主要是自然海水含COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)B.汲取塔中發生的反應有SO2＋H2OH2SO3C.氧化主要是氧氣將HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、H2SO3氧化為SOeq\o\al(2－,4)D.經稀釋“排放”出的廢水中，SOeq\o\al(2－,4)濃度與海水相同答案D解析A項，海水中COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)發生水解，COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，所以自然海水的pH≈8，呈弱堿性，故A正確；B項，由流程分析可知汲取塔中發生的反應有SO2＋H2OH2SO3，故B正確；C項，自然海水汲取了含硫煙氣后，要用O2進行氧化處理，因為氧氣具有氧化性，所以能將H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等氧化為硫酸，如亞硫酸被氧化的反應為2H2SO3＋O2=2H2SO4，故C正確。2.含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是()A.該過程中可得到化工產品H2SO4B.該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2C.該過程中化合價發生變更的元素只有Fe和SD.圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4答案C解析依據工藝流程圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液汲取SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅汲取了二氧化硫，還得到了化工產品硫酸，A、D兩項正確；依據A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產生的SO2，B項正確；該過程中化合價發生變更的元素有氧、鐵、硫，C項錯誤。3.(2024·福州聯考)如圖所示是一系列含硫化合物的轉化關系(反應中生成的水已略去)，其中說法正確的是()A.反應①說明SO2具有氧化性，反應②說明SO2具有酸性B.反應②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1時，則反應物n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3C.反應③④⑤均屬于氧化還原反應D.工業上可利用反應②和反應④回收SO2答案BD解析A項，反應①中先變藍后褪色，說明KIO3先轉化為I2后轉化為I－，SO2體現還原性，錯誤；B項，依據元素守恒，當n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1時，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，正確；C項，反應④不是氧化還原反應，錯誤；D項，利用反應②④，可以汲取SO2并回收利用，正確。題組二硫的轉化與綜合試驗探究4.某學習小組設計制取SO2并驗證其部分性質的試驗裝置圖如圖(夾持裝置省略)，下列敘述正確的是()A.取反應后D中溶液少許，滴加品紅溶液，紅色褪去，就能說明SO2具有漂白性B.A裝置中比較志向的反應物質是Na2SO3固體和質量分數為10%的硫酸C.B裝置溶液變紅色，說明SO2是酸性氧化物；C裝置產生白色沉淀的緣由為：BaCl2＋SO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋2HClD.關閉彈簧夾a，打開彈簧夾b，用酒精燈在三頸燒瓶下微熱，若能視察到C中長導管口有明顯氣泡現象，冷卻后液體倒吸，就能推斷裝置A、B部分氣密性良好答案D解析A項，氯水中存在次氯酸具有漂白作用，也可以使品紅溶液褪色，不能確定肯定為二氧化硫的漂白性，故A錯誤；B項，二氧化硫易溶于水，比較志向的反應物質是亞硫酸鈉固體和濃硫酸，故B錯誤；C項，C裝置中產生的白色沉淀為BaSO4，錯誤；D項，檢驗裝置中A、B兩部分的氣密性，進行的操作是：關閉彈簧夾a，打開彈簧夾b，用酒精燈在三頸燒瓶下微熱，視察到B中長導管口有明顯氣泡現象，冷卻后長導管中出現一段水柱，說明該裝置氣密性良好，故D正確。5.某學習小組在通過反應Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O探討反應速率的影響因素后，對Na2S2O3產生了愛好，查資料知Na2S2O3的名稱為硫代硫酸鈉，俗稱海波，可以看成是用一個S原子取代了Na2SO4中的一個O原子而形成。該試驗小組運用類比學習的思想預料了Na2S2O3的某些性質，并通過試驗探究驗證自己的預料。提出假設(1)部分學生認為Na2S2O3與Na2SO4結構相像，化學性質也相像，因此室溫時Na2S2O3溶液的pH______(填“＞”“＝”或“＜”)7。(2)部分學生從S元素化合價推想Na2S2O3與SO2性質相像，均有較強的__________。試驗探究取適量Na2S2O3晶體，溶于水中制成Na2S2O3溶液，進行如下探究(填寫下表中空格)。試驗操作試驗現象試驗結論(或離子方程式)探究①(3)________溶液pH＝8(4)________探究②向新制氯水(pH＜2)中滴加少量Na2S2O3溶液氯水顏色變淺(5)________(6)請你重新設計一個試驗方案，證明Na2S2O3被氯水氧化，你的方案是_______________________________________________________________________________________。答案(1)＝(2)還原性(3)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部，將試紙顏色與標準比色卡比照(4)硫代硫酸根離子水解顯堿性(或S2Oeq\o\al(2－,3)＋H2OHS2Oeq\o\al(－,3)＋OH－)(5)硫代硫酸根離子具有還原性(或S2Oeq\o\al(2－,3)＋4Cl2＋5H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋8Cl－＋10H＋)(6)取少量反應后的溶液，向其中滴入氯化鋇溶液，再加入稀鹽酸，若產生的沉淀不溶解，則硫代硫酸鈉被氧化了，否則沒被氧化二氧化硫的制備與性質總結(1)常用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制取二氧化硫，進而驗證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。①制取原理Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O②綜合試驗裝置(2)試驗室也可用銅片與濃硫酸反應制取二氧化硫，進而驗證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。①制取原理：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②綜合試驗裝置1.正誤推斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)在給定條件下，能實現Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(點燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4(×)(2024·江蘇，7B)(2)SO2具有氧化性，所以可用于漂白紙漿(×)(2024·江蘇，3A)(3)在給定條件下，能實現FeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(煅燒))SO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4(×)(2024·江蘇，9B)(4)甲(SO2)、乙[Ca(OH)2]、丙(NaHCO3)不滿意隨意兩種物質在肯定條件下能發生反應(×)(2014·江蘇，8D)(5)向溶液X中先滴加稀硝酸；再滴加Ba(NO3)2溶液，出現白色沉淀，則溶液X中肯定含有SOeq\o\al(2－,4)(×)(2012·江蘇，13B)2.(2024·江蘇，4)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到試驗目的的是()答案B解析A項，稀H2SO4與銅片不反應，錯誤；B項，SO2能使品紅溶液褪色，體現其漂白性，正確；C項，SO2密度比空氣大，導氣管應“進步短出”，錯誤；D項，SO2不與NaHSO3反應，無法汲取SO2，錯誤。一、單項選擇題1.如圖有關硫元素循環的說法不合理的是()A.煤、石油中的硫元素燃燒時能生成SO2B.動物尸體腐敗過程產生的H2S氣體會進入大氣C.循環過程中硫元素既發生氧化反應又發生還原反應D.大氣中的硫元素會全部轉化成H2SO4隨雨水降到土壤里答案D解析D項，大氣中的硫元素部分轉化成H2SO4隨雨水降到土壤里，錯誤。2.下列現象或事實不能用同一原理說明的是()A.濃硝酸和氯水用棕色試劑瓶保存B.硫化鈉和亞硫酸鈉固體長期暴露在空氣中變質C.常溫下，鐵和鉑都不溶于濃硝酸D.SO2和Na2SO3溶液都能使溴水褪色答案C解析濃硝酸、氯水見光均會分解，應盛放在棕色瓶中，能用同一原理說明；硫化鈉、亞硫酸鈉均具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化而變質，能用同一原理說明；常溫下鐵遇濃硝酸發生鈍化，鉑的活潑性較弱，與濃硝酸不反應，不能用同一原理說明；SO2、Na2SO3均具有還原性，能與溴水發生氧化還原反應使溴水褪色，能用同一原理說明。3.下列說法正確的是()A.SO2和SO3都是酸性氧化物，二者的水溶液都是強酸B.將銅片放入濃硫酸中，無明顯現象是因為銅片發生了鈍化C.銅與硫化合的產物是CuSD.富含硫黃的礦物在工業上可用于制造硫酸答案D解析SO2溶于水形成亞硫酸，亞硫酸是弱酸，A項錯誤；常溫下銅片和濃硫酸不反應，加熱條件下才反應，B項錯誤；銅與硫化合的產物是Cu2S，C項錯誤。4.下列說法不正確的是()A.O3、H2O2、HClO能殺菌消毒的緣由是均具有強氧化性B.為了加快H2O2水溶液放出O2可加入MnO2C.H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色體現了H2O2的強氧化性D.在酸性溶液中H2O2氧化KI的離子方程式為H2O2＋2I－＋2H＋=2H2O＋I2答案C解析H2O2使酸性KMnO4溶液褪色體現了H2O2的還原性。5.下列四種溶液中肯定存在SOeq\o\al(2－,4)的是()A.向甲溶液中加入BaCl2溶液，產生白色沉淀B.向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入鹽酸，沉淀不溶解C.向丙溶液中加入鹽酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產生D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸鋇溶液，有白色沉淀產生答案C解析甲溶液中可能存在SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ag＋；乙溶液中可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)和HSOeq\o\al(－,3)，會被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，無法推斷原溶液中是否存在SOeq\o\al(2－,4)。6.用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應條件和產物已省略，下列有關說法不正確的是()途徑①：Seq\o(→,\s\up7(濃HNO3))H2SO4途徑②：Seq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4A.途徑②與途徑①相比較更能體現“綠色化學”的理念，因為途徑②比途徑①的污染相對較小且原子利用率較高B.由途徑①和②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉移6mol電子C.途徑①反應中體現了濃HNO3的強氧化性和酸性D.途徑②的其次步反應在實際生產中可以通過增大O2的濃度來提高SO2的轉化率答案C解析途徑①S與濃硝酸反應生成硫酸、二氧化氮和水，有副產物二氧化氮，而且二氧化氮會污染大氣，所以途徑②與途徑①相比更能體現“綠色化學”的理念，A項正確；途徑①和②都是由S來制備H2SO4，S的化合價從0價上升到＋6價，制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉移6mole－，B項正確；途徑①反應屬于濃硝酸和非金屬單質的反應，產物中無鹽生成，因此濃硝酸只表現強氧化性而不表現酸性，C項錯誤；增大一種反應物的濃度，可以提高另一種反應物的轉化率，所以途徑②的其次步反應在實際生產中可以通過增大O2濃度來提高二氧化硫的轉化率，從而降低成本，D項正確。二、不定項選擇題7.常溫下，將SO2氣體漸漸通入某溶液，溶液pH隨通入SO2氣體體積變更如圖所示，該溶液是()A.氨水 B.亞硫酸鈉溶液C.氫硫酸 D.氯水答案D解析A項，氨水溶液呈堿性，所以V(SO2)＝0時，pH大于7，故A錯誤；B項，亞硫酸鈉溶液呈堿性，所以V(SO2)＝0時，pH大于7，故B錯誤；C項，氫硫酸與二氧化硫反應生成單質硫和水，酸性減弱，所以起始時pH應增大，而不是削減，故C錯誤；D項，氯水與二氧化硫反應生成鹽酸和硫酸，酸性增加，所以pH隨二氧化硫的量的增大而減小，符合圖示，故D正確。8.如圖所示是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程，若每步都完全反應，下列說法正確的是()A.溶液B中發生的反應為2SO2＋O2=2SO3B.可用KSCN溶液檢驗溶液C中是否含有Fe3＋C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SOeq\o\al(2－,4)D.此工藝的優點之一是物質能循環利用答案BD解析酸性Fe2(SO4)3溶液能汲取SO2，反應的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋>SOeq\o\al(2－,4)，A、C兩項錯誤；溶液C中含有Fe2(SO4)3，可用KSCN溶液檢驗Fe3＋，B項正確；Fe2(SO4)3可循環利用，D項正確。9.某硫酸廠廢氣中SO2的回收利用方案如圖所示，下列說法不正確的是()A.X中可能含有2種鹽B.a是SO3C.Y中含有(NH4)2SO4D.(NH4)2S2O8中S元素的化合價不行能為＋7答案B解析X中含有亞硫酸銨或亞硫酸氫銨中的一種或兩種鹽，故A項正確；氣體a為二氧化硫，故B項錯誤；X中加過量硫酸生成硫酸銨或硫酸氫銨，故C項正確；S元素的最高化合價是＋6，不行能為＋7，故D項正確。10.某化學課題小組將二氧化硫的制備與多特性質試驗進行了一體化設計，試驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A.a、b、c中依次盛裝NaOH溶液、Na2SO3固體、70%硫酸B.試驗時，潮濕的pH試紙、鮮花、品紅溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出現淡黃色沉淀C.此設計可證明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、還原性、漂白性D.點燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性答案AB解析A項，70%硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，多余的二氧化硫氣體最終用NaOH溶液汲取，所以a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液，故A錯誤；B項，二氧化硫不能漂白pH試紙，二氧化硫與水反應生成亞硫酸，使潮濕的pH試紙顯紅色，所以潮濕的pH試紙不褪色，故B錯誤；C項，SO2水溶液使pH試紙變紅說明其水溶液具有酸性，二氧化硫能使鮮花、品紅溶液褪色說明有漂白性，使高錳酸鉀溶液褪色說明有還原性，與Na2S反應生成S說明有氧化性，故C正確；D項，點燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，故D正確。三、非選擇題11.在化學課上圍繞濃硫酸的化學性質進行了如下試驗探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌勻稱，然后加入濃硫酸，生成黑色物質。請回答下列問題：(1)生成的黑色物質(單質)是________(填化學式)。(2)這種黑色物質接著與濃硫酸作用會產生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是________(填化學式)，反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)依據蔗糖與濃硫酸反應的試驗現象，說明濃硫酸具有________(填字母)。A.酸性 B.吸水性C.脫水性 D.強氧化性(4)將(2)中產生的刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液________，說明這種氣體具有______性；將(2)中產生的刺激性氣味的氣體通入水中可生成一種不穩定、易分解的酸，請寫出該反應的化學方程式：_________________________________________。(5)能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體？____________(填“能”或“不能”)，若不能，請填寫兩種能鑒別的試劑：____________________________。答案(1)C(2)SO2C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)BCD(4)褪色漂白SO2＋H2OH2SO3(5)不能品紅溶液、溴水(其他合理答案均可)解析(1)因為濃硫酸具有脫水性，故蔗糖在濃硫酸中生成的黑色物質是蔗糖脫水后形成的碳單質。(2)因為濃硫酸具有強氧化性，故蔗糖脫水形成的碳單質可以接著和濃硫酸反應生成CO2、SO2和H2O，其反應的化學方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)依據試驗現象及(1)、(2)的分析可知，在蔗糖與濃硫酸的反應中，濃硫酸表現出脫水性、強氧化性和吸水性。(4)將(2)中產生的刺激性氣味的SO2氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色；將SO2通入水中，SO2可以和水發生化合反應：SO2＋H2OH2SO3。(5)因為CO2和SO2都可以與澄清石灰水發生反應生成白色沉淀，故不能用澄清石灰水鑒別這兩種氣體；可以依據二氧化硫的特性來檢驗二氧化硫，例如二氧化硫可以使品紅溶液、溴水等褪色。12.CaS用于制備除蟲劑、發光材料等。某課題組擬用硫酸鈣和焦炭在高溫下反應制備硫化鈣并檢驗產物。(1)甲同學設計如圖所示試驗裝置檢驗氣體產物。①B裝置的作用是__________________________________________________________；②D和E裝置能檢驗裝置A的反應產物中的________(填化學式)；③E裝置中可能出現的現象是________________________________________________。(2)乙同學提出，依據氧化還原反應原理，裝置A中的氣體產物可能還有CO2、SO2，為了驗證他的猜想，結合上述裝置并選擇下列儀器設計試驗方案(同一種儀器可重復運用)。①氣流從左至右，儀器連接依次為A、F、__________。②能證明有CO2的現象是________________________________________________________________________________________________________________________________。③除去SO2的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)經試驗檢驗氣體產物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1∶1∶2，寫出A中反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)利用重量法測定固體產物的質量之比，即將樣品溶于足量的飽和碳酸鈉溶液中，過濾、洗滌、干燥等。須要測