第4章 第3讲 硫及其化合物-【金版教程】2025年高考化学一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

金版教程　高考科学复习创新方案　化学 第3讲　硫及其化合物 【复习目标】　1.通过实验探究或结合应用实例，掌握硫及其重要化合物的主要性质、相互转化及应用。2.认识硫及其重要化合物对环境的影响。3.结合真实情境知道硫酸的工业制法。4.掌握SO的检验方法。 一、硫及其氧化物 1．单质硫 (1)硫元素的存在 存在形态 游离态 化合态 形式 单质硫 硫化物、硫酸盐等 实例 火山喷口附近或地壳的岩层里 黄铁矿 FeS2 黄铜矿 CuFeS2 石膏 CaSO4·2H2O 芒硝 Na2SO4·10H2O (2)物理性质 俗名 色、态 密度 溶解性 硫黄 黄色晶体，质脆 2.06 g·cm－3 难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 (3)化学性质 从硫元素的化合价分析，硫单质中硫元素显0价，处于硫元素的中间价态，既具有氧化性又具有还原性。 [提醒]　(1)无论O2是否过量，硫在O2中燃烧的产物都是SO2而不是SO3。 (2)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理(Hg＋S===HgS)。 (3)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去。 2．二氧化硫 (1)物理性质：SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大；易溶于水，常温下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。 (2)化学性质(反应用化学或离子方程式表示) ①酸性氧化物的通性 a．SO2能使紫色石蕊溶液变红色。 b．与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3。 c．与碱反应 NaOH足量：SO2＋2OH－===SO＋H2O。 NaOH少量：SO2＋OH－===HSO。 d．与碱性氧化物反应：CaO＋SO2CaSO3。 ②氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S＋2H2O(生成淡黄色沉淀)。 ③还原性 a．与O2反应：2SO2＋O22SO3。 b．使溴水褪色：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。 c．使酸性KMnO4溶液褪色：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。 d．与FeCl3溶液反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。 e．与H2O2溶液反应：SO2＋H2O2===H2SO4。 ④漂白性：SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色，常用于检验SO2。 (3)用途 ①漂白纸浆、毛、丝等。 ②杀菌消毒。 ③作食品添加剂：食品中添加适量的SO2可起到防腐和抗氧化等作用。 [提醒]　(1)SO2具有漂白性，其漂白原理和HClO的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，加热或日久复原，而HClO是利用其强氧化性把有色物质氧化为无色物质。 (2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。 (3)SO2通入BaCl2溶液中不会产生沉淀。 3．三氧化硫 (1)物理性质：标准状况下，SO3是易升华的无色晶体，常温下为液体。 (2)化学性质(酸性氧化物的通性) ①与水剧烈化合生成硫酸并放出大量的热：SO3＋H2O===H2SO4。 ②与碱性氧化物(如CaO)反应生成盐：SO3＋CaO===CaSO4。 ③与碱[如Ca(OH)2]反应生成盐和水：SO3＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋H2O。 4．硫的氧化物的污染与治理 (1)硫的氧化物的来源、危害及治理 (2)硫酸型酸雨的形成 ①途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 ②途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 5．硫化氢(H2S) (1)物理性质：硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，能溶于水(常温下约1∶2.6)，是一种大气污染物。天然气中常混有少量硫化氢。 (2)存在：某些工业废气中；腐败的鱼、肉、蛋；阴沟、粪池中。 (3)化学性质：硫化氢的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸，具有酸的通性。 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)硫在自然界中仅以化合态存在。(×) 错因：在火山喷口附近或地壳的岩层里存在游离态的硫。 (2)除去附着在试管内壁上的硫，可用酒精洗涤。(×) 错因：硫微溶于酒精，不能用酒精洗涤。 (3)将SO2通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色。(×) 错因：SO2不能漂白酸碱指示剂。 (4)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆。(×) 错因：SO2的漂白性是因为其与有色物质结合生成不稳定的无色物质，不是因其具有氧化性。 (5)二氧化硫可广泛用于食品的增白。(×) 错因：二氧化硫不可广泛用于食品的增白，否则会导致人体肝肾的损伤。 (6)酸雨是指pH<7的雨水。(×) 错因：酸雨的pH<5.6。 二、硫酸　硫酸根离子的检验 1．硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．稀硫酸具有酸的通性 3．浓硫酸的特性 [强调]　(1)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。 (2)浓硫酸使结晶水合物失去结晶水体现吸水性。 4．SO的检验 被检液取清液有白色沉淀，证明含有SO。 先加稀盐酸的目的是排除常见Ag＋、CO、SO等的干扰。 [拓展] SO的检验 （1）向溶液中加入盐酸，将产生的无色气体通入品红溶液中，红色褪去。 （2）加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。 5．硫酸的工业制备 (1)燃烧黄铁矿(FeS2)或硫黄制备SO2： 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。 (2)SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 (3)吸收SO3生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。(×) 错因：浓硫酸有吸水性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。 (2)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。(×) 错因：室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故能将浓硫酸盛放在铁桶中。 (3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO。(×) 错因：不能排除SO的干扰。 (4)用BaCl2溶液鉴别SO与SO。(×) 错因：BaSO4、BaSO3均为白色沉淀。 (5)100 mL 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2的物质的量为0.92 mol。(×) 错因：浓硫酸变稀后不与Cu反应，SO2的物质的量小于0.92__mol。 (6)碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查。(×) 错因：碳酸钡可溶于盐酸，不能用于胃肠X射线造影检查，应该用硫酸钡。 三、不同价态含硫物质的转化 1．含硫物质的氧化性或还原性 2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化 如SO2H2SO3Na2S③H2SO4O3NaHSO3 写出②③④反应的化学方程式： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 (2)不同价态硫的转化(通过氧化还原反应实现) 如H2SSSO2SO3 写出③④反应的化学方程式： ③S＋H2H2S； ④SO2＋2H2S===2H2O＋3S。 [强调]　(1)同种元素相邻价态的微粒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)含硫物质的连续转化 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： 考点1　硫及其氧化物 题组一　探究与归纳SO2等漂白剂的漂白原理 1．如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的70%硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是(　　) A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性 C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性 D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性 答案　C 2．已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生化合反应生成无色物质。 (1)为了探究并比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验： a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现品红试纸均不褪色。 b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色。 c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象。 d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。 请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同之处与不同之处。 ①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物________和________。 ②不同之处：SO2与水作用后的产物只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。Cl2与水作用后的产物能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。 (2)乙同学为了比较O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积、等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。 ①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质______________相等。 ②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是__________________________。Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是____________________________________________。 答案　(1)①H2SO3　HClO　②化合　氧化还原 (2)①得电子数　②氧化性：O3>H2O2　Cl2和水反应生成的HClO浓度较小 常见的能用于漂白的物质的比较 用于漂白的物质　　 漂白原理 变化类别 漂白特点 能漂白的物质 活性炭 吸附漂白 物理变化 物理漂白 一般用于溶液漂白 次氯酸盐 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学变化 氧化还原漂白，不可逆 可以漂白所有有机色质 次氯酸 过氧化氢 过氧化氢的强氧化性 化学变化 氧化还原漂白，不可逆 可以漂白所有有机色质 二氧化硫 与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 非氧化还原漂白，可逆 具有选择性，如品红、棉、麻、草等 题组二　辨识与探析SO2和CO2 3．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是(　　) ①澄清石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品红溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部 答案　C 4．图中虚线框里的装置可用于检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下发生反应产生的所有气体产物。 请回答下列问题： (1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 (2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 (3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 答案　(1)SO2、CO2　H2O　 (2)H2O、SO2　CO2 (3)SO2、CO2　H2O 检验SO2和CO2同时存在的一般流程 流程 设计 检验SO2⇨除去SO2⇨检验SO2是否除尽⇨检验CO2 实验 装置 所选 试剂 A B C D 品红溶液 酸性KMnO4 溶液 品红 溶液 澄清 石灰水 预期 现象 褪色 褪色或颜色 变浅 不褪色 变浑浊 考点2　硫酸　硫酸根离子的检验 题组一　认知与归纳硫酸的性质及制备 1．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性 B．浓硫酸与金属活动性顺序表中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2 C．浓硫酸具有吸水性，可以干燥SO2、H2等气体，但不可以干燥NH3、HI等气体 D．H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体 答案　C 解析　在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水，因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性，A错误；浓硫酸具有强氧化性，与金属反应得不到氢气，故B错误；NH3属于碱性气体，能被浓硫酸吸收，HI属于还原性气体，能被浓硫酸氧化，所以不能用浓硫酸干燥，故C正确；浓硫酸具有强氧化性，能够氧化硫化氢，不能用浓硫酸制取硫化氢气体，故D错误。 2．根据工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程回答下列问题： (1)黄铁矿燃烧的化学方程式为________________________________________。 (2)接触室中发生反应的化学方程式是______________________________。 (3)下列说法正确的是________(填字母)。 a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 b．过量空气能提高SO2的转化率 c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是________________________________________________。 答案　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)2SO2＋O22SO3　 (3)abd (4)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO (1)浓硫酸能干燥三类气体：中性气体，如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等；某些酸性气体，如SO2、CO2、HCl、HF等；某些氧化性气体，如F2、Cl2等。 (2)浓硫酸不能干燥两类气体：碱性气体，如氨气(NH3)；还原性气体，如HBr、HI、H2S等。 (3)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。 (4)与活泼金属(如Zn)反应：开始时产生SO2，变为稀硫酸后，产生H2。 (5)与不活泼金属(如Cu)反应：开始时产生SO2(加热)，变为稀硫酸后，不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2小于1 mol。 题组二　探究与归纳硫酸根离子的检验 3．要检验某无色溶液是否含有SO，下列操作最合理的是(　　) A．加入Ba(NO3)2溶液后再加稀硝酸酸化 B．加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化 C．加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液 D．加入稀硝酸酸化后再加Ba(NO3)2溶液 答案　C 4．甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SO。 甲的实验为： (1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________(仅填一种离子)，也会有此现象。乙的实验为： (2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样中若含有________(仅填一种离子)，也会有此现象。丙的实验为： 若丙的方案合理，则回答： (3)其中，试剂Ⅰ是________(填名称)，现象Ⅰ是____________，试剂Ⅱ是____________(填名称)，现象Ⅱ是______________。 答案　(1)Ag＋　(2)SO (3)盐酸　无明显变化　氯化钡溶液　产生白色沉淀 SO检验的易错点 (1)只加入可溶性钡盐，不酸化，误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。 (2)误将Ag＋判断成SO 如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀不溶解，便断定含SO。其错误之处是若溶液中含Ag＋也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。 (3)误将SO判断成SO 如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。未注意在酸性环境中，NO具有强氧化性，可将SO氧化成SO，从而生成BaSO4白色沉淀。 考点3　分析与归纳不同价态含硫物质的转化 1．(2023·广东六校高三联考)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是(　　) A．a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B．在空气中燃烧b可以得到大量的d C．f在工业上常用作还原剂 D．b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤 答案　B 解析　根据题图可知：a是H2S，b是S单质，c是SO2，d是SO3，e是H2SO4，f是亚硫酸盐，g是金属硫化物。 2．某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。 任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)―→S(＋4)的转化。 试剂：①浓硫酸　②稀硫酸　③酸性KMnO4溶液 ④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品红溶液 (1)写出实现转化的化学方程式：______________________________________________。 (2)设计实验，证明实现了该转化(写出操作和现象)：__________________________ __________________。 任务Ⅱ.实现硫元素化合价在0、＋2、＋4价之间的转化。 查阅资料：＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应。 SO2Na2SO3溶液Na2S2O3X (3)①中加入的物质是________，该转化利用的是SO2________________的性质。 (4)写出③的离子方程式：__________________________________________________。 答案　(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色 (3)NaOH溶液　酸性氧化物 (4)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O 解析　(4)根据题干信息，＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应，即发生歧化反应，＋2价的硫元素化合价既升高又降低，结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析，可得X中硫元素的化合价应低于＋2价，则X为硫单质，③的离子方程式为2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。 硫及其化合物之间的转化关系 　常考的多硫含氧酸盐——硫代硫酸钠(Na2S2O3) 1．物理性质 Na2S2O3俗名大苏打、海波，它是无色透明的晶体，易溶于水。 2．化学性质 (1)与酸反应生成单质硫、放出SO2气体： S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。 (2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化。 ①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。 ②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。 ③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。 3．制备方法 (1)将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量比配成溶液，然后通入SO2，反应大致可分三步进行： ①Na2CO3和SO2反应生成Na2SO3： Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。 ②Na2S与SO2反应生成Na2SO3和H2S： Na2S＋SO2＋H2O===Na2SO3＋H2S。 H2S是强还原剂，遇到SO2时析出硫： 2H2S＋SO2===3S＋2H2O。 ③Na2SO3和S作用生成Na2S2O3： Na2SO3＋S===Na2S2O3。 将上面三步反应合并得到总反应： 2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。 (2)溶液蒸发浓缩后，冷却至293～303 K时即析出Na2S2O3·5H2O，用上述方法制得的Na2S2O3中常含有Na2SO4和Na2SO3等杂质。 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 回答下列问题： (1)b中反应的离子方程式为____________________________________________________，c中试剂为____________________________。 (2)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)。 (3)d中的试剂为________________。 (4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有______________________________ ______________________(写出两条)。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是__________________________________________________。 答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　硫化钠和碳酸钠的混合溶液 (2)S　(3)NaOH溶液(合理即可) (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量，溶液显酸性，产物易分解 2．Na2S2O3可用于照相业作定影剂等，它又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇强酸发生剧烈反应。某化学研究性小组对它的制备和性质进行了探究。实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制备，装置如图所示。 (1)A装置中，NaOH溶液的作用是__________________________________________。 (2)装置C的作用有__________________________________________。 (3)装置D中生成Na2S2O3的化学方程式为______________________________________。 (4)装置D中加入无水乙醇的目的是______________________________________________。 (5)本实验所需的Na2S可由硫化钠碱坯(主要含Na2S，还含少量Na2SO4、炭粉等杂质)制备。已知Na2S的溶解度、固相成分与温度的关系如表： 温度/℃ 溶解度/g 固相 －10 10.3 Na2S·9H2O＋冰 10 13.6 Na2S·9H2O 20 18.7 Na2S·9H2O 40 28.5 Na2S·9H2O 48 35.7 Na2S·9H2O＋Na2S·6H2O 60 39.1 Na2S·6H2O＋Na2S·5.5H2O 请补充完整由硫化钠碱坯制备Na2S·9H2O晶体的实验方案：边搅拌边将适量蒸馏水加入硫化钠碱坯中，过滤，_________________________________________________________ _______________________________________，得到Na2S·9H2O晶体(须用的试剂：BaS、无水乙醇)。 (6)产品(Na2S2O3·5H2O)分析检测。该小组同学称取m g该产品，配制成250 mL溶液。另取c mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液V mL，用硫酸酸化后加入过量的KI，再加几滴淀粉溶液，然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至蓝色褪去，且30 s不恢复原色(滴定反应的离子方程式为I2＋2S2O===2I－＋S4O)，平行滴定3次所得测定数据如下表： 实验序号 1 2 3 消耗样品溶液的体积 22.35 mL 24.78 mL 24.82 mL 则样品的纯度为____________(写出化简后表达式)。 答案　(1)吸收装置B中产生的SO2尾气，防止污染环境 (2)平衡装置内压强，观察二氧化硫的生成速率(或其他合理答案) (3)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 (4)减少硫代硫酸钠晶体的溶解损失，便于其晶体析出 (5)向所得滤液中加入BaS，直至白色沉淀不再增加时，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却至10 ℃时结晶，过滤，晶体用无水乙醇洗涤、烘干 (6)×100% 解析　(6)根据Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，I2＋2S2O===2I－＋S4O可得对应关系Cr2O～3I2～6S2O，则n(S2O)＝6n(Cr2O)＝6cV×10－3 mol，三组数据中第一组误差较大，舍去，则平均值为24.80 mL。则样品的纯度为×100%＝×100%。 1．(2023·广东卷)按图装置进行实验。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 答案　C 解析　Ⅰ中试管内发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，D错误。 2．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 答案　C 解析　浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C错误。 3．(2022·广东高考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 答案　B 解析　铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。 4．下列说法正确的是(　　) A．(2021·河北高考)浓硫酸具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B．(2020·全国卷Ⅰ)除去SO2中的H2S可通过酸性高锰酸钾溶液 C．(2021·浙江6月选考)制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液浓缩至干 D．(2021·浙江6月选考)探究Na2SO3固体样品是否变质的方法是取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则样品已经变质 答案　D 解析　浓硫酸使糖类炭化的原因是浓硫酸具有脱水性，A错误；SO2与H2S均具有还原性，都可以与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，B错误；将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液浓缩至干时会造成铵盐的分解，C错误。 5．(2021·北京高考)室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验。对实验现象的分析正确的是(　　) A．试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应 B．试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和 C．取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊溶液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSO、HSOH＋＋SO D．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发 答案　C 6．(2023·浙江6月选考)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： 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__________________________________。 (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________。 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也可用浓硫酸吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是__________________________________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素_____________________________________________ _________________________________________________；写出实验过程中涉及的反应方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 (2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素　 ＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥SO2 B．SO2具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 C．石墨能导电，可用作电极材料 D．Na2S溶液呈碱性，可用于除去废水中的Hg2＋ 答案　C 解析　A项，浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥SO2，不符合题意；B项，SO2具有还原性，可以作为抗氧化剂，不符合题意；D项，S2－与Hg2＋反应生成HgS沉淀，与Na2S溶液显碱性无关，不符合题意。 课时作业 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2023·石景山区高三期末考试)下列关于SO2的叙述正确的是(　　) A．SO2是无色、无臭、有毒的气体 B．SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色 C．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4 D．SO2不能用作食品添加剂 答案　B 解析　SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A错误；SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C错误；食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，能用作食品添加剂，D错误。 2．下列使用稀硫酸或浓硫酸的方法正确的是(　　) A．浓硫酸和乙醇加热到170 ℃制乙烯 B．常温下浓硫酸和铁制硫酸铁 C．稀硫酸和铜加热制备二氧化硫 D．稀硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢 答案　A 解析　常温下浓硫酸与铁发生钝化，不能制备硫酸铁，故B错误；稀硫酸和铜不反应，故C错误；用浓硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢，故D错误。 3．Cl2和SO2都能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是(　　) ①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出现沉淀 ④不出现沉淀 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 答案　C 4．将SO2分别通入下列四种溶液中，有关说法正确的是(　　) A．试管a中实验可以证明SO2具有漂白性 B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性 C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性 D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸 答案　C 5．(2023·南京市高三年级学情调研)自然界与人类活动均对硫的循环产生影响。下列说法不正确的是(　　) A．火山口附近的硫单质会被O2直接氧化为SO3 B．大气中的SO3遇雨水形成H2SO4进入地面或海洋 C．工业排放的尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4 D．水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3 答案　A 解析　硫单质与氧气反应只能生成SO2，不能生成SO3，A错误。 6．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　) A．FeS2(s)SO3(g) B．稀H2SO4(aq)SO2(g) C．浓H2SO4(aq)SO2(g) D．SO2(g)(NH4)2SO4(aq) 答案　C 解析　A项，FeS2与O2在高温下反应生成SO2；B项，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；C项，Cu与浓H2SO4在加热条件下反应生成SO2；D项，SO2与氨水发生非氧化还原反应，生成(NH4)2SO3。 7．(2023·广东省佛山市顺德区高三模拟)某同学利用下图装置制备SO2并进行相关性质探究。下列说法错误的是(　　) A．装置a中反应为非氧化还原反应 B．装置b的作用是防止倒吸 C．装置c中最终有沉淀生成 D．装置d中反应：5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋4H＋＋2Mn2＋ 答案　C 8．在接触法制硫酸的工业中，二氧化硫制取三氧化硫的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　) A．SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质 B．1 mol SO2与足量O2反应，放出的热量为98 kJ C．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有漂白性 D．将少量的SO2添加到葡萄酒中能起到抑菌和抗氧化作用 答案　D 解析　SO2是非电解质，A错误；该反应是可逆反应，故1 mol SO2与足量O2反应，放出的热量小于98 kJ，B错误；SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，表现了SO2的还原性，C错误。 9．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　) 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小 B．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子 C．途径①的反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性 D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率 答案　C 解析　途径①的反应属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现强氧化性而不表现酸性，C错误。 10．(2023·哈尔滨市高三质量监测)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—类二维图如图所示，下列推断不正确的是(　　) 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 答案　D 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。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错误。 11．硫元素可形成多种含氧酸根离子，如SO、SO、S2O、S2O、S2O、S2O、S4O等，部分转化关系如下。 ①S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O ②2S2O＋I2===S4O＋2I－ ③2S2O＋H2O===S2O＋2HSO ④3K2S2O7＋Fe2O3===Fe2(SO4)3＋3K2SO4 ⑤AgBr＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－ ⑥5S2O＋2Mn2＋＋8H2O===10SO＋2MnO＋16H＋ 下列说法正确的是(　　) A．上述反应中S2O都表现了还原性 B．反应②中每消耗0.1 mol S2O转移电子数为0.1NA C．反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1 D．反应⑥表现了＋7价硫元素的强氧化性 答案　B 解析　反应①中S2O既是氧化剂又是还原剂，反应⑤为非氧化还原反应，S2O既不是氧化剂又不是还原剂，A错误；反应②中转移2e－，故每消耗0.1 mol S2O转移电子数为0.1NA，B正确；反应④中各元素化合价没有发生变化，为非氧化还原反应，C错误；反应⑥中S2O的结构为，其中S为＋6价，6个O为－2价，2个O为－1价，体现强氧化性的是－1价的O，D错误。 二、非选择题 12．(2023·海南省高三期末诊断)硫酸锰可为动植物提供微量元素，还可用作工业催化剂等。用SO2还原MnO2可制备硫酸锰，装置如图所示(夹持装置已省略)。 回答下列问题： (1)实验室中常用70%的硫酸和Na2SO3制备SO2，若该制备实验中需70%的硫酸49 g，则需98%的浓硫酸(浓度为18.0 mol·L－1)________mL(保留一位小数)来配制。这种方法制备SO2的化学方程式为________________________________________。 (2)实验中通入N2的作用是________________________________________。 (3)装置甲为制备MnSO4的装置，采用水浴加热，而不是采用酒精灯明火加热。相比酒精灯加热，水浴加热的主要优点是________________________________________。 (4)装置甲中SO2还原MnO2的离子方程式是__________________________________。 (5)装置乙的作用是防止SO2逸出对实验者造成毒害，则该装置中的试剂是________。 (6)若检测到制备后的溶液中>1，原因可能是____________________________ ____________。 答案　(1)19.4　H2SO4＋Na2SO3===SO2↑＋Na2SO4＋H2O (2)稀释SO2、防止倒吸 (3)受热均匀、平缓，便于控制温度 (4)SO2＋MnO2Mn2＋＋SO (5)NaOH溶液　 (6)溶液中的SO2被空气中的O2氧化成硫酸 解析　(1)49 g 70%的硫酸中硫酸的物质的量为＝0.35 mol，则需要18.0 mol/L的硫酸的体积为≈0.0194 L＝19.4 mL。 13．(2023·宁波市高三选考模拟)化合物X由四种元素组成。某实验小组按如图流程进行相关实验(部分产物已略去)： 已知：无色气体A能使品红溶液褪色。沉淀B和C混合物中含两种元素，且B为黑色沉淀。溶液D中含有两种溶质，取溶液D进行焰色试验，火焰为黄色。气体体积已折算至标准状况。 请回答： (1)组成X的四种元素为______________；X的化学式为________。 (2)沉淀B和C混合物为________(用化学式表示)，写出B高温煅烧生成A和E的化学方程式：______________________________________________。 (3)气体A能与溶液F中的阳离子发生非氧化还原反应而生成白色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________________________。 答案　(1)Na、Ag、S、O　Na3AgS4O6 (2)Ag2S、S　Ag2S＋O22Ag＋SO2 (3)SO2＋H2O＋2Ag＋===Ag2SO3↓＋2H＋ 解析　(1)X能与0.04 mol盐酸恰好反应，生成的无色气体A能使品红溶液褪色，则A为二氧化硫，沉淀B和C混合物中含两种元素，且B为黑色沉淀，煅烧又得到二氧化硫和固体单质E，E能溶于足量硝酸得到溶液F，则F含稀硝酸和硝酸盐、F能与1份溶液D恰好反应生成不溶于硝酸的白色沉淀H，则H应为氯化银，故X含银元素，另1份溶液D与足量氯化钡反应生成的不溶于硝酸的白色沉淀G为硫酸钡，已知溶液D中含有两种溶质，取溶液D进行焰色试验，火焰为黄色，则D为硫酸钠和氯化钠的混合溶液，则组成X的四种元素为Na、Ag、S、O。10 mL 4 mol/L盐酸中含HCl 0.04 mol，按银和氯元素守恒可知，H为0.02 mol AgCl，则X中含0.02 mol Ag，G(硫酸钡)为＝0.005 mol，则D中含有2×0.005 mol＝0.01 mol硫酸钠和2×0.02 mol＝0.04 mol氯化钠，则钠离子为0.06 mol，即X中含0.06 mol Na；X与盐酸反应生成的二氧化硫为 mol＝0.03 mol，煅烧又得到二氧化硫 mol＝0.04 mol，则X中硫原子物质的量为(0.01＋0.03＋0.04) mol＝0.08 mol，则X中氧元素的质量为8.02 g－108 g/mol×0.02 mol－23 g/mol×0.06 mol－32 g/mol×0.08 mol＝1.92 g，则O的物质的量为0.12 mol。则X中各粒子的物质的量之比n(Na)∶n(Ag)∶n(S)∶n(O)＝3∶1∶4∶6，X的化学式为Na3AgS4O6。 14．CaS用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。 (1)甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。 ①B装置的作用是______________。 ②D和E装置能检验A装置的反应产物中的________(填化学式)。 ③E装置中可能出现的现象是______________________________。 (2)乙同学提出，根据氧化还原反应原理，A装置中的气体产物可能还有CO2、SO2，为了验证他的猜想，结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(同一种仪器可重复使用)。 ①气流从左至右，仪器连接顺序为A、____________。 ②能证明有CO2的现象是____________________________________________。 ③除去SO2的离子方程式为____________________________________________。 (3)经实验检验出气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2，写出A中反应的化学方程式：__________________________________________________________。 (4)利用重量法测定固体产物的质量之比，即将样品溶于足量的饱和碳酸钠溶液中，过滤、洗涤、干燥等。需要测定的物理量有________________________________________________[已知CaS与H2O反应生成Ca(OH)2和H2S]。 答案　(1)①吸收酸性气体　②CO　③溶液变浑浊 (2)①F、J、F、I、M　②第2个F装置中溶液不褪色，I装置中溶液变浑浊 ③5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ (3)2CaSO4＋3CCaS＋CaO＋SO2↑＋2CO2↑＋CO↑ (4)样品的质量、碳酸钙的质量 解析　(2)①SO2与CO2共存时，应先检验SO2(F装置)，然后除尽SO2并检验是否除尽(J和F装置)，再检验CO2(I装置)，因尾气中还有有毒气体CO，用M装置进行收集。 (4)因为CaS→Ca(OH)2→CaCO3，CaO→Ca(OH)2→CaCO3，则通过测量CaCO3的质量和样品的质量，可以确定样品中CaS和CaO的质量。 26 学科网（北京）股份有限公司 $$