5.1.3 硫酸盐 硫酸根的检验和含硫化合物的转化（第3课时）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 第3课时 硫酸盐 硫酸根的检验和含硫化合物的转化 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解生产生活中常见的硫酸盐的性质及其应用。 2．通过实验事实，硫酸根离子的检验方法。 3．了解含硫物质在自然界中的存在与转化，熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。 4．根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。 重点:硫酸根离子的检验、粗盐的提纯。 难点:含硫化合物之间的转化。 一、生产生活中的几种硫酸盐 硫酸盐 主要成分及性质 主要应用 硫酸钙 ①石膏( )加热到150℃变成熟石膏( )； ②熟石膏与 混合后凝固，重新变成石膏。 ①制作模型和医疗用的 绷带； ②调节水泥的 速率。 ‌皓矾 ZnSO4·7H2O 用于制造 颜料和钡餐 ‌绿矾 FeSO4·7H2O ①在医疗上用于生产 的药剂； ②工业上用于生产净水剂和颜料 硫酸铜 CuSO4· (胆矾) ①检验酒精中是否含有少量 ； ②与石灰乳混合制备 。 ③在农业中用作 肥料 ‌芒硝 Na2SO4·10H2O ①在工业上用于制造玻璃和造纸； ②在农业中用作肥料 ‌明矾 KAl(SO4)2·12H2O易溶于水，溶液呈酸性，水解生成 ①在工业上用于水处理净化剂； ②可用于制造颜料和防火材料 硫酸钡 自然界中的硫酸钡以 的形式存在，不溶于水和酸，且不易被X射线透过 ①生产其他钡盐； ②用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“ ”。 二、硫酸根离子的检验 1．实验探究：SO的检验 实验操作 实验现象 先生成 沉淀，加入稀盐酸后沉淀 先生成 沉淀，加入稀盐酸后沉淀 先生成 沉淀，加入稀盐酸后沉淀 ，且有 产生 离子方程式 实验结论 SO与Ba2＋反应生成 溶于稀盐酸的 BaSO4沉淀 CO与Ba2＋反应生成的 沉淀BaCO3 溶于稀盐酸 2．检验SO的正确操作及解释 (1)原理：利用Ba2＋＋SO===BaSO4↓（白色），BaS04不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。 (2)试剂：可溶性钡盐(BaCl2)、稀盐酸。 (3)操作方法：待检验溶液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO) (4)排除干扰 ①Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除 的干扰。 ②CO、SO、PO43-干扰：BaCO3,、BaSO3、Ba3(PO4)2都是 沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SO时，必须先用 酸化。 【特别提醒】不能用稀硝酸酸化，因在酸性条件下，SO32-、HSO3-等会被溶液中的NO3-氧化为SO,从而干扰检验结果。 ③整个过程中可能发生反应的离子方程式： 、 、 、 。 3．SO检验的应用——粗盐提纯 (1)物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则” ① 三个必须 a．除杂试剂必须稍 。 b． 试剂必须除尽。 c．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 ② 四个原则 (2)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 CaCl2 MgCl2 (3)试剂加入的顺序 原则：Na2CO3溶液加入顺序在 溶液之后；加入盐酸在 之后。通常顺序可以为 ①BaCl2溶液―→NaOH溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸； ②NaOH溶液―→BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸； ③BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→盐酸。 【思考与讨论P6】参考答案 （1） 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 稍过量的BaCl2溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ MgCl2 稍过量的NaOH溶液 Mg2＋＋2OH-===Mg(OH)2↓ CaCl2 稍过量的Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ （2）加入稍过量的BaCl2溶液后引入了Ba2＋，又被稍过量的Na2CO3溶液除去，加入稍过量的NaOH、Na2CO3溶液又分别引入了OH-、CO，可在过滤后加盐酸调节pH给予除去。 （3）还要考虑加入试剂的顺序和量的多少，使溶液中最终不引入新杂质。 三、硫及其化合物的相互转化及应用 1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.构建硫及其化合物转化网络 3.掌握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 反应实现的 如： 写出②、③、④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 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 的价态，即台阶式升降，可用下图表示 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。 【探究p8】答案：（1）①：硫磺，这种物质中硫元素的化合价既有升高趋势又有降低趋势，硫元 素既有还原性又有氧化性。②：H2S、Na2S、FeS、Cu2S，这类物质中硫元素的化合价只有升高趋势，硫元素只有还原性。③：SO2、H2SO3、NaHSO3、Na2SO3，这类物质中硫元素的化合价既有升高趋势又有降低趋势，硫元素既有还原性又有氧化性。④：SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4，这类物质中硫元素的化合价只有降低趋势，硫元素只有氧化性。 （2） 转化目标 转化前含硫物质 选择试剂（氧化剂或还原剂） 转化后含硫物质 预期现象 -2→0 H2S 氯水 S 向H2S溶液中滴加少量氯水，生成淡黄色沉淀 0→+4 S 空气 SO2 在空气中点燃硫磺，产生淡蓝色火焰并有刺激性气味的气体产生 +4→+6 SO2 酸性KMnO4溶液 H2SO4 向酸性KMnO4溶液中通入SO2气体，溶液褪色 （3） 实验操作 实验现象 实验结论 取约2mL酸性KMnO4溶液于试管中，然后慢慢向试管中通入SO2气体 酸性KMnO4溶液变为无色 SO2具有还原性 4、自然界中硫的存在和转化 1）自然界中硫的存在 (1)游离态的硫主要存在于 附近或 中。 (2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中： ①动植物体内：含硫 等； ②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿( )、黄铜矿( )等； ③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏( )、芒硝( )等； ④大气中：少量的H2S、 、SO3等。 2）自然界中不同价态含硫物质的转化 5．实验设计：不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 (2)实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ O2→ O2→H2O4 H2O4→O2 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）在岩层深处和海底无氧环境下，硫元素通常以硫酸盐的形式存在。( ) （2）取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SO。( ) （3）取少量试样溶液，先加入稀硫酸，无现象，再加入BaCl2，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有SO。( ) （4）用BaCl2溶液鉴别SO和SO。( ) （5）因为Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物，而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物，所以氧化性：Cl2>S。( ) （6）含硫化合物间的转化，既可以通过氧化还原反应实现，也可以通过非氧化还原反应实现 （7）向某溶液加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42－。( ) （8）硫在空气中燃烧产物只是SO2。( ) (9)所示的物质间转化均能实现。( ) (10)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化。( ) 2．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： （1）从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。 （2）酸性高锰酸钾溶液可吸收Y，反应的离子方程式为 。 （3）将X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）某同学向BaCl2溶液中通入Y，未观察到白色沉淀生成，由此可知酸性强弱：H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作，能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。 A．通入Cl2　　　　　　B．滴加H2O2溶液　　　　C．滴加稀盐酸　　　　D．滴加NaOH溶液 （5）Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为 。 （6）Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。 a. Na2S+S　　　b. Na2SO3+S　　　c. SO2+Na2SO4　　　d. Na2S2O3+Na2SO4 （7）已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时，转移电子的物质的量为： ，Cr元素在还原产物中的化合价为 。 ►问题一 硫酸根离子的检验及应用 【典例1】在检验SO42-的过程中，下列操作中正确的是 A．先加稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 B．先加硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 C．先加稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 D．先加氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 【解题必备】SO检验的常见误区 （1）只加可溶性钡盐，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＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(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。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。 【变式1-1】为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序(　　) ①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液 A．④②⑤　　　　　　　 B．④②⑤①③ C．②⑤④①③ D．⑤②①③ 【变式1-2】向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是(　　) A．X可能是BaSO3 B．X是BaCO3 C．Y与X的成分不可能相同 D．该盐溶液中一定含有SO ►问题二 自然界中硫的存在和转化 【典例2】硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中，不正确的是(　　) A．火山喷发、森林火灾会产生SO2 B．氢、氧两种元素没有参与硫的循环 C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D．硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应 【解题必备】‌硫在自然界中的循环主要包括以下几个步骤‌： （1）‌硫的释放‌：硫的释放主要通过火山喷发、化石燃料燃烧和微生物分解作用。火山喷发会释放大量的硫化氢气体，化石燃料燃烧会产生二氧化硫，微生物分解作用也会释放硫元素。 （2）‌硫在大气中的转化‌：大气中的二氧化硫一部分被绿色植物吸收，另一部分与大气中的水结合形成硫酸，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用。 （3）‌硫在土壤和水体中的转化‌：土壤和水体中的硫酸盐被生物吸收利用，构成生物细胞和组织（如蛋白质等）。动植物的遗体被微生物分解后，又将硫元素释放到土壤或大气中，形成一个完整的循环回路。 （4）‌硫在生物体内的循环‌：植物吸收硫后被动物摄食，硫元素进入动物体，人摄食含硫的植物和动物，硫又进入人体。人和动物的排泄物中含有硫，它们进入土壤，含硫的动、植物体既可能进入土壤，也有形成煤和石油的可能。 （5）‌硫的最终归宿‌：地壳、土壤或煤、石油中的硫又会进入大气，形成硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在尘埃作用下被氧化为三氧化硫，溶解在雨水中形成酸雨。 （6）‌人类活动对硫循环的影响‌：人类对煤、石油、矿石的开发和利用，释放出更多的二氧化硫，破坏了自然界中硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一，对环境和生态系统造成严重影响。 【变式2-1】硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．硫是组成某些蛋白质的生命元素 B．地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 C．化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源 D．海水中的硫元素主要以形式存在 【变式2-2】如图所示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 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 ►问题三 不同价态含硫物质的转化 【典例3】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．工业尾气中的处理： B．工业制硫酸过程中的物质转化： C．硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸： D．少量氧气处理H2S的主要反应：2H2S+O22S↓+2H2O 【解题必备】中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有 1、硫元素：H2SSO2SO3H2SO4 SSO2SO3H2SO4 2、碳元素：CCOCO2H2CO3 3、钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH 【变式3-1】学习硫及其化合物，可运用物质类别和元素价态二维视角摸型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中不正确的是 A．因b有强还原性，所以不能用d的浓溶液干燥 B．常温下，Fe在d的浓溶液中钝化 C．a和b可发生反应生成单质硫 D．工业生产中，b转化为c的反应在接触室中进行 【变式3-2】探究不同价态含硫物质的转化，下列方案结论不正确的是 实验方案 现象 结论 A 往酸性溶液边振荡边逐滴滴加溶液 产生棕褐色沉淀，臭鸡蛋味气体 生成，部分转化成 B 往溶液边振荡边逐滴滴加酸性溶液 溶液无色，聚光电筒照射有丁达尔现象 部分被氧化成S胶体 C 往溶液加入溶液 产生肉红色浊液 反应生成(肉红色)沉淀 D 往酸性溶液振荡滴加溶液 溶液无色澄清，且不随时间变化 被氧化成 1．某溶液中可能含有的阴离子有、、等，为了检验其中是否含有，除了溶液外，还需要的试剂是 A．氢氧化钠溶液 B．盐酸 C．稀硫酸 D．硝酸银溶液 2．下列关于的检验方法正确的是 A．先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 B．先加BaCl2溶液，再加稀盐酸 C．加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液 D．先加稀硝酸，再加Ba(NO3)2溶液 3．用化学沉淀法可以除去粗盐中常含有的等杂质离子。关于下列操作(部分步骤已略去，所加试剂均略微过量)的说法错误的是 ①称取5g粗盐(不含泥沙)，放入100mL烧杯中，加入20mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其全部溶解，得到粗盐水 ②滴加溶液    ③滴加20%NaOH溶液 ④滴加饱和溶液        ⑤将烧杯静置，过滤 ⑥向所得滤液中滴加稀盐酸，直至没有气泡冒出，使滤液呈中性或微酸性 A．第②步和第④步的操作顺序可以颠倒 B．“过滤”时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．将步骤⑥后的滤液蒸发结晶干燥得到精盐mg，m可能大于5 D．第⑥步加入盐酸的目的是除去多余的和 4．“价类图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．可以用CS₂来洗涤试管内壁附着的b物质 B．盐g与盐f之间也可能发生反应 C．D溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH值变大 D．可用e的浓溶液干燥c气体 5．自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是 A．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 B．大气中的会形成酸雨，最终以进入地面或海洋 C．工业排放的尾气可与和反应生成 D．火山口温度过高，附近的单质硫会被直接氧化为 6．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．实验室探究铜与硫反应的产物：  Cu CuS H2S B．工业制硫酸过程中的物质转化： FeSSO3H2SO4 C．钙基固硫主要反应：2CaO+O2+2SO22CaSO4 D．实验室制备少量SO2的原理：NaHSO3 + CO2 = NaHCO3 +SO2 7．硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是 A．标准状况下，气体中所含有的原子数目为 B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为 8．下图为硫循环示意图，请回答以下问题 I．活火山的火山口往往有硫磺矿物富集，是人类获得硫磺的主要来源之一，人们利用硫磺可以制备例如浓硫酸等许多有用的含硫化合物。 （1）下列不能由单质直接化合生成的物质是___________。 A．CuS B．SO3 C．FeS D．Na2S （2）硫磺和过氧化钠都是淡黄色固体，如何鉴别某固体物质为硫磺或过氧化钠： 。硫单质有多种结构，例如S2、S4、S6和S8等，它们互称 ，已知S8中S原子最外层满足8电子稳定结构，且S8结构中仅有硫硫单键，计算16gS8固体中共价键的数目为 。 Ⅱ．火山喷发产生的气体中含有H2S，经过一系列化学反应最终能转变为硫磺。 （3）写出H2S的结构式 ，写出H2S在水溶液中的电离方程式 。 （4）H2S从火山口喷出后在空气中转变化SO2，写出有关化学反应方程式 ，之后生成的SO2与剩余H2S继续反应形成硫磺，SO2与H2S反应产物中氧化产物与还原产物的比例为 。 1．下列关于硫及其化合物的说法不正确的是 A．Cu和S在加热条件下可以直接化合得到Cu2S B．空气中的SO2溶于水最终形成酸雨，而酸雨的pH小于5.6 C．燃煤时加入生石灰，可除去废气中的SO2，从而缓解温室效应 D．波尔多液是用胆矾和石灰乳混合制成的一种常见的农药 2．硫及其化合物的转化具有重要的应用。下列说法正确的是 A． B． C．硫化亚铁与稀硫酸混合： D．通入溶液中： 3．硫(S)元素约占地球总质量的1.9%，广泛分布并循环于大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及地球内部各圈层，硫的单质有等多种分子形态。下列说法不正确的是 A．硫元素是地壳中含量最多的非金属元素 B．互为同素异形体 C．过量煅烧含硫矿石会引起酸雨等环境问题 D．硫元素是人体中必不可少的元素，在蛋白质的合成中有着重要的作用 4．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是 A．a和f的浓溶液不能反应 B．附着有b的试管，常用酒精清洗 C．c具有漂白性，可漂白纸浆 D．b在足量的氧气中生成d 5．下列实验，能证明溶液中一定有SO的是 A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 C．某溶液加入硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入盐酸酸化，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生 6．下列性质叙述正确的是 A．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO3 B．浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性 C．浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl，体现浓硫酸的难挥发性 D．向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定含有SO 7．下列检验未知溶液中是否含有的方法可行的是 A．取未知溶液于试管中，加入溶液，观察有无白色沉淀产生 B．取未知溶液于试管中，加入盐酸酸化的溶液，观察有无白色沉淀产生 C．取未知溶液于试管中，加入盐酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生 D．取未知溶液于试管中，加入硝酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生 8．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题： （1）从S元素的化合价变化角度分析，X （填“只有氧化性”“只有还原性”或“既有氧化性又有还原性”）。 （2）实验室通常用与Z反应制取气体Y，反应的化学方程式为 。将Y通入紫色石蕊试液中，可观察到的现象是 。 （3）将Y与按体积比通入水中，充分振荡，再将所得溶液滴入品红试液，品红溶液褪色，理由是 （用化学方程式表示）。 （4）工业上由S制取Z时，一般分三步：①由S生成Y；②由Y生成；③由生成Z，写出步骤②反应的化学方程式： ，步骤③应用 （填试剂）吸收。 （5）从氧化还原反应的角度分析，下列制备的方案理论上可行的是__________（填字母）。 A． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 第3课时 硫酸盐 硫酸根的检验和含硫化合物的转化 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．了解生产生活中常见的硫酸盐的性质及其应用。 2．通过实验事实，硫酸根离子的检验方法。 3．了解含硫物质在自然界中的存在与转化，熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。 4．根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。 重点:硫酸根离子的检验、粗盐的提纯。 难点:含硫化合物之间的转化。 一、生产生活中的几种硫酸盐 硫酸盐 主要成分及性质 主要应用 硫酸钙 ①石膏(CaSO4·2H2O)加热到150℃变成熟石膏(2CaSO4·H2O)； ②熟石膏与水混合后凝固，重新变成石膏。 ①制作模型和医疗用的石膏绷带； ②调节水泥的硬化速率。 ‌皓矾 ZnSO4·7H2O 用于制造白色颜料和钡餐 ‌绿矾 FeSO4·7H2O ①在医疗上用于生产治贫血的药剂； ②工业上用于生产净水剂和颜料 硫酸铜 CuSO4· (胆矾) ①检验酒精中是否含有少量水； ②与石灰乳混合制备波尔多液。 ③在农业中用作微量元素肥料 ‌芒硝 Na2SO4·10H2O ①在工业上用于制造玻璃和造纸； ②在农业中用作肥料 ‌明矾 KAl(SO4)2·12H2O易溶于水，溶液呈酸性，水解生成胶体 ①在工业上用于水处理净化剂； ②可用于制造颜料和防火材料 硫酸钡 自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在，不溶于水和酸，且不易被X射线透过 ①生产其他钡盐； ②用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”。 二、硫酸根离子的检验 1．实验探究：SO的检验 实验操作 实验现象 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生 离子方程式 Ba2＋＋SO=BaSO4↓ Ba2＋＋SO=BaSO4↓ Ba2＋＋CO===BaCO3↓； BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑ 实验结论 SO与Ba2＋反应生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀 CO与Ba2＋反应生成的白色沉淀BaCO3可溶于稀盐酸 2．检验SO的正确操作及解释 （1）原理：利用Ba2＋＋SO===BaSO4↓（白色），BaS04不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。 （2）试剂：可溶性钡盐(BaCl2)、稀盐酸。 （3）操作方法：待检验溶液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO) （4）排除干扰 ①Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除Ag+的干扰。 ②CO、SO、PO43-干扰：BaCO3,、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SO时，必须先用稀盐酸酸化。 【特别提醒】不能用稀硝酸酸化，因在酸性条件下，SO32-、HSO3-等会被溶液中的NO3-氧化为SO,从而干扰检验结果。 ③整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 3．SO检验的应用——粗盐提纯 （1）物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则” ① 三个必须 a．除杂试剂必须稍过量。 b．过量试剂必须除尽。 c．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 ② 四个原则 （2）若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 氯化钡溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ CaCl2 碳酸钠溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ MgCl2 烧碱溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ （3）试剂加入的顺序 原则：Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后；加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为 ①BaCl2溶液―→NaOH溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸； ②NaOH溶液―→BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸； ③BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→盐酸。 【思考与讨论P6】参考答案 （1） 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 稍过量的BaCl2溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ MgCl2 稍过量的NaOH溶液 Mg2＋＋2OH-===Mg(OH)2↓ CaCl2 稍过量的Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ （2）加入稍过量的BaCl2溶液后引入了Ba2＋，又被稍过量的Na2CO3溶液除去，加入稍过量的NaOH、Na2CO3溶液又分别引入了OH-、CO，可在过滤后加盐酸调节pH给予除去。 （3）还要考虑加入试剂的顺序和量的多少，使溶液中最终不引入新杂质。 三、硫及其化合物的相互转化及应用 1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.构建硫及其化合物转化网络 3.掌握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②、③、④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 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。 【探究p8】答案：（1）①：硫磺，这种物质中硫元素的化合价既有升高趋势又有降低趋势，硫元 素既有还原性又有氧化性。②：H2S、Na2S、FeS、Cu2S，这类物质中硫元素的化合价只有升高趋势，硫元素只有还原性。③：SO2、H2SO3、NaHSO3、Na2SO3，这类物质中硫元素的化合价既有升高趋势又有降低趋势，硫元素既有还原性又有氧化性。④：SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4，这类物质中硫元素的化合价只有降低趋势，硫元素只有氧化性。 （2） 转化目标 转化前含硫物质 选择试剂（氧化剂或还原剂） 转化后含硫物质 预期现象 -2→0 H2S 氯水 S 向H2S溶液中滴加少量氯水，生成淡黄色沉淀 0→+4 S 空气 SO2 在空气中点燃硫磺，产生淡蓝色火焰并有刺激性气味的气体产生 +4→+6 SO2 酸性KMnO4溶液 H2SO4 向酸性KMnO4溶液中通入SO2气体，溶液褪色 （3） 实验操作 实验现象 实验结论 取约2mL酸性KMnO4溶液于试管中，然后慢慢向试管中通入SO2气体 酸性KMnO4溶液变为无色 SO2具有还原性 4、自然界中硫的存在和转化 1）自然界中硫的存在 （1）游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。 （2）化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中： ①动植物体内：含硫蛋白质等； ②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等； ③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等； ④大气中：少量的H2S、SO2、SO3等。 2）自然界中不同价态含硫物质的转化 5．实验设计：不同价态含硫物质的转化 （1）设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 （2）实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫 O2→ O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液浅黄绿色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有刺激性气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为SO2 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）在岩层深处和海底无氧环境下，硫元素通常以硫酸盐的形式存在。( ) （2）取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SO。( ) （3）取少量试样溶液，先加入稀硫酸，无现象，再加入BaCl2，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有SO。( ) （4）用BaCl2溶液鉴别SO和SO。( ) （5）因为Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物，而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物，所以氧化性：Cl2>S。( ) （6）含硫化合物间的转化，既可以通过氧化还原反应实现，也可以通过非氧化还原反应实现 （7）向某溶液加入Ba(NO3)2溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定存在SO42－。( ) （8）硫在空气中燃烧产物只是SO2。( ) (9)所示的物质间转化均能实现。( ) (10)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化。( ) 【答案】（1）×（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√（7）×（8）√(9)×(10)√ 2．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： （1）从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。 （2）酸性高锰酸钾溶液可吸收Y，反应的离子方程式为 。 （3）将X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）某同学向BaCl2溶液中通入Y，未观察到白色沉淀生成，由此可知酸性强弱：H2SO3 HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作，能观察到白色沉淀生成的 (填字母)。 A．通入Cl2　　　　　　B．滴加H2O2溶液　　　　C．滴加稀盐酸　　　　D．滴加NaOH溶液 （5）Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为 。 （6）Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。 a. Na2S+S　　　b. Na2SO3+S　　　c. SO2+Na2SO4　　　d. Na2S2O3+Na2SO4 （7）已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时，转移电子的物质的量为： ，Cr元素在还原产物中的化合价为 。 【答案】（1）SO2、H2SO3、Na2SO3 （2） （3）1︰2 （4）< ABD （5）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O （6）b （7）2.4×10－3mol +3 【分析】S元素的化合价有－2价、0价、＋4价、＋6价，根据价类二维图可知，X为H2S，Y为SO2，Z为H2SO4； 【解析】（1）具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性，即化合物SO2、H2SO3、Na2SO3既有还原性又有氧化性；答案为SO2、H2SO3、Na2SO3； （2）Y为SO2，酸性高锰酸钾溶液可吸收Y，反应的离子方程式为； （3）将X(H2S)与Y(SO2)混合，可生成淡黄色固体，是SO2氧化H2S生成淡黄色沉淀S和水，反应的化学方程式为2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，反应中H2S中硫元素化合价由－2价变为0价，H2S做还原剂，SO2中硫元素化合价由＋4价变为0价，SO2做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2； （4）氯化钡中通入二氧化硫会生成亚硫酸钡和盐酸，盐酸可以和亚硫酸钡反应生成氯化钡和二氧化硫，没有沉淀生成，强酸可和弱酸盐反应，因此亚硫酸的酸性弱于盐酸；所得溶液通入氯气或者过氧化氢，氯气和二氧化氢具有氧.化性将二氧化硫氧化为硫酸根离子，与钡离子结合生成硫酸钡沉淀，故A、B正确；加入稀盐酸，溶液没有变化，故C错误；加入氢氧化钠，生成亚硫酸钠，亚硫酸钠和氯化钡发生复分解反应，生成亚硫酸钡，亚硫酸钡为白色沉淀，故D正确；故答案为: <；ABD； （5）浓硫酸与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O； （6）Na2S2O3中S元素化合价为＋2，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素的化合价必须是一种物质中的大于2，另一种物质中的小于2，选项a中S元素的化合价都小于2，选项c、d中S元素的化合价都大于2，只有选项b符合题意；答案选b； （7）假设Cr元素在生成物中的化合价为a，则根据电子转移守恒，转移电子数为24×10－3L×0.05mol/L×(6－4)=2.4×10－3mol，且有24×10－3L×0.05mol/L×(6－4)＝20×10－3L×0.02mol/L×2×(6－a)，解得a＝＋3。 ►问题一 硫酸根离子的检验及应用 【典例1】在检验SO42-的过程中，下列操作中正确的是 A．先加稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 B．先加硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 C．先加稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 D．先加氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 【答案】C 【解析】A.先加入稀硝酸，由于硝酸具有强氧化性，溶液中若含有亚硫酸根离子，则会被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀，因此不能排除亚硫酸根离子的干扰，A错误；B.先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，不能排除亚硫酸根离子的干扰，亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀，B错误；C.先加入稀盐酸，没有产生沉淀，排除银离子的干扰，然后再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明有SO42-存在，C正确；D.先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，不能排除银离子的干扰，D错误；故合理选项是C。 【解题必备】SO检验的常见误区 （1）只加可溶性钡盐，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＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(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。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。 【变式1-1】为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序(　　) ①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液 A．④②⑤　　　　　　　 B．④②⑤①③ C．②⑤④①③ D．⑤②①③ 【答案】C 【解析】除去Mg2＋选OH－，加过量的BaCl2溶液来除去SO以后，过量的Ba2＋将和Ca2＋一起用Na2CO3溶液除去，过量的OH－和CO必须通过加适量的盐酸来除去。因此，操作⑤必须在操作④之前，过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行，答案选C。 【变式1-2】向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是(　　) A．X可能是BaSO3 B．X是BaCO3 C．Y与X的成分不可能相同 D．该盐溶液中一定含有SO 【答案】A 【解析】若X是BaSO3，加入足量盐酸，NO在酸性条件下具有强氧化性，会将BaSO3氧化成BaSO4，溶液中仍有沉淀，故选A；若X是BaCO3，加入足量盐酸，发生反应：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，溶液中没有沉淀，故不选B；若X是BaSO4，加入足量盐酸，沉淀不溶解，所以沉淀Y还是BaSO4，故不选C；该盐溶液中若含有SO，沉淀X是BaSO3、沉淀Y是BaSO4，该盐溶液中不一定含有SO，故不选D，答案选A。 ►问题二 自然界中硫的存在和转化 【典例2】硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中，不正确的是(　　) A．火山喷发、森林火灾会产生SO2 B．氢、氧两种元素没有参与硫的循环 C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D．硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应 【答案】B 【解析】由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2，故A正确；动植物和微生物残体的腐败会产生H2S，H2S燃烧产生SO2，所以氢、氧两种元素参与硫的循环，故B错误；工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放，可以减少二氧化硫生成，降低酸雨的形成，故C正确；由图可知：H2S→SO2，有化合价变化，属于氧化还原反应，所以硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应，故D正确，答案选B。 【解题必备】‌硫在自然界中的循环主要包括以下几个步骤‌： （1）‌硫的释放‌：硫的释放主要通过火山喷发、化石燃料燃烧和微生物分解作用。火山喷发会释放大量的硫化氢气体，化石燃料燃烧会产生二氧化硫，微生物分解作用也会释放硫元素。 （2）‌硫在大气中的转化‌：大气中的二氧化硫一部分被绿色植物吸收，另一部分与大气中的水结合形成硫酸，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用。 （3）‌硫在土壤和水体中的转化‌：土壤和水体中的硫酸盐被生物吸收利用，构成生物细胞和组织（如蛋白质等）。动植物的遗体被微生物分解后，又将硫元素释放到土壤或大气中，形成一个完整的循环回路。 （4）‌硫在生物体内的循环‌：植物吸收硫后被动物摄食，硫元素进入动物体，人摄食含硫的植物和动物，硫又进入人体。人和动物的排泄物中含有硫，它们进入土壤，含硫的动、植物体既可能进入土壤，也有形成煤和石油的可能。 （5）‌硫的最终归宿‌：地壳、土壤或煤、石油中的硫又会进入大气，形成硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在尘埃作用下被氧化为三氧化硫，溶解在雨水中形成酸雨。 （6）‌人类活动对硫循环的影响‌：人类对煤、石油、矿石的开发和利用，释放出更多的二氧化硫，破坏了自然界中硫的循环。含硫化石燃料燃烧生成的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一，对环境和生态系统造成严重影响。 【变式2-1】硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．硫是组成某些蛋白质的生命元素 B．地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 C．化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源 D．海水中的硫元素主要以形式存在 【答案】D 【解析】A．有些蛋白质中含有S元素，如胰岛素，A正确；B．地壳中常见含有硫元素的物质有：①硫酸盐：重晶石BaSO4、芒硝Na2SO4·10H2O；②硫化物：硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、闪锌矿ZnS等，B正确；C．化石燃料中硫元素燃烧后生成SO2，含硫矿物冶炼会产生大量SO2，C正确；D．由粗盐中含有杂质，知海水中硫酸素主要以硫酸根形式存在，D错误；故答案选D。 【变式2-2】如图所示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 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 【答案】D 【解析】A．由图知硫在自然界中有硫单质、硫酸盐、硫化氢等多种存在形式，A正确；B．在土壤缺氧的条件下可实现⑤的转化，若在富氧区，转化呈的硫化氢会与氧气反应，转化不成立，B正确；C．过程⑥中硫元素化合价降低，由0价降为-2价，发生还原反应，C正确；D．题图循环过程中①、②均为硫的氧化，D错误；答案选D。 ►问题三 不同价态含硫物质的转化 【典例3】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．工业尾气中的处理： B．工业制硫酸过程中的物质转化： C．硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸： D．少量氧气处理H2S的主要反应：2H2S+O22S↓+2H2O 【答案】D 【解析】A．与CaCl2溶液不能反应生成亚硫酸钙，故A错误；B．工业制硫酸过程中的物质转化：，故B错误；C．向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸，产生单质S和SO2气体，反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4，故C错误；D．少量氧气处理H2S生成单质硫，化学方程式为：2H2S+O22S↓+2H2O，故D正确；答案选D。 【解题必备】中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有 1、硫元素：H2SSO2SO3H2SO4 SSO2SO3H2SO4 2、碳元素：CCOCO2H2CO3 3、钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH 【变式3-1】学习硫及其化合物，可运用物质类别和元素价态二维视角摸型对硫及其化合物的性质进行推测验证。以下说法中不正确的是 A．因b有强还原性，所以不能用d的浓溶液干燥 B．常温下，Fe在d的浓溶液中钝化 C．a和b可发生反应生成单质硫 D．工业生产中，b转化为c的反应在接触室中进行 【答案】A 【解析】由图可知，a为H2S，氧化物b为SO2，c为SO3，e为H2SO3，d为H2SO4。A．b为SO2，浓H2SO4具有吸水性，二者之间不发生反应，故浓硫酸可以干燥二氧化硫，故A错误；B．d为H2SO4，常温下，Fe在d的浓溶液中钝化，故B正确；C．a和b可发生反应，即H2S能与SO2反应生成硫，故C正确；D．b为SO2，c为SO3，工业生产中，b转化为c的反应在接触室中进行，故D正确；故答案为A。 【变式3-2】探究不同价态含硫物质的转化，下列方案结论不正确的是 实验方案 现象 结论 A 往酸性溶液边振荡边逐滴滴加溶液 产生棕褐色沉淀，臭鸡蛋味气体 生成，部分转化成 B 往溶液边振荡边逐滴滴加酸性溶液 溶液无色，聚光电筒照射有丁达尔现象 部分被氧化成S胶体 C 往溶液加入溶液 产生肉红色浊液 反应生成(肉红色)沉淀 D 往酸性溶液振荡滴加溶液 溶液无色澄清，且不随时间变化 被氧化成 【答案】D 【解析】A．根据实验现象分析，棕褐色沉淀应是的还原产物，臭鸡蛋气味的气体应是，故A正确；B．的量较少，根据实验现象分析，溶液呈无色，说明被还原，那么Na2S被氧化，又因为出现丁达尔现象，说明里面的粒子直径在1~100nm之间，则部分被氧化成S胶体符合题意，故B正确；C．根据实验现象分析，肉红色沉淀应为，故C正确；D．也具有较强还原性，能被继续氧化为SO42-，故D错误；所以答案选D。 1．某溶液中可能含有的阴离子有、、等，为了检验其中是否含有，除了溶液外，还需要的试剂是 A．氢氧化钠溶液 B．盐酸 C．稀硫酸 D．硝酸银溶液 【答案】B 【解析】硫酸根离子的检验原理：，先加入稀盐酸酸化，没有沉淀产生，然后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明有硫酸根离子，加稀盐酸酸化可以排除碳酸根离子的干扰，因为BaCO3也是一种不溶于水但能够与稀盐酸反应的白色沉淀；氢氧化钠溶液与三种阴离子都不会反应，加稀硫酸会引入硫酸根，硝酸银与三种阴离子均产生白色沉淀，故ACD都不合题意；故选B。 2．下列关于的检验方法正确的是 A．先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 B．先加BaCl2溶液，再加稀盐酸 C．加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液 D．先加稀硝酸，再加Ba(NO3)2溶液 【答案】A 【解析】A．先加稀盐酸，无明显现象，可排除碳酸根离子、银离子的影响，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，故A正确；B．氯离子和银离子结合成氯化银沉淀，先加BaCl2溶液，再加稀盐酸，产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，该沉淀也可能是氯化银，故B错误；C．氯离子和银离子结合成氯化银沉淀，加入BaCl2和盐酸的混合溶液，有白色沉淀产生，该沉淀也可能是氯化银，故C错误；D．亚硫酸根离子与稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸根离子，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，该沉淀是硫酸钡，原溶液可能含，故D错误；故选：A。 3．用化学沉淀法可以除去粗盐中常含有的等杂质离子。关于下列操作(部分步骤已略去，所加试剂均略微过量)的说法错误的是 ①称取5g粗盐(不含泥沙)，放入100mL烧杯中，加入20mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其全部溶解，得到粗盐水 ②滴加溶液    ③滴加20%NaOH溶液 ④滴加饱和溶液        ⑤将烧杯静置，过滤 ⑥向所得滤液中滴加稀盐酸，直至没有气泡冒出，使滤液呈中性或微酸性 A．第②步和第④步的操作顺序可以颠倒 B．“过滤”时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．将步骤⑥后的滤液蒸发结晶干燥得到精盐mg，m可能大于5 D．第⑥步加入盐酸的目的是除去多余的和 【答案】A 【分析】称取5g粗盐(不含泥沙)，放入100mL烧杯中，加入20mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其全部溶解，得到粗盐水，滴加溶液除去，滴加20%NaOH溶液除去Mg2+，滴加饱和溶液除去Ba2+和Ca2+，将烧杯静置，过滤除去硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡和碳酸钙，向所得滤液中滴加稀盐酸，直至没有气泡冒出，除去碳酸根离子和氢氧根离子，使滤液呈中性或微酸性，据此回答。 【解析】A．若步骤②和④顺序颠倒，过量的Ba2+将不能除去，故A错误；B．⑤步操作为过滤，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故B正确；C．将步骤⑥后的滤液蒸发结晶干燥得到精盐mg，m可能大于5，除杂过程中会再生成氯化钠，故C正确；D．根据分析可知，第⑥步加入盐酸的目的是除去多余的OH-和，故D正确；故选A。 4．“价类图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．可以用CS₂来洗涤试管内壁附着的b物质 B．盐g与盐f之间也可能发生反应 C．D溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH值变大 D．可用e的浓溶液干燥c气体 【答案】C 【分析】根据“价类图”，可知a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为亚硫酸盐、g为硫酸盐，以此来解析； 【解析】A．b为S，硫单质易溶于CS2，可以用CS2来洗涤试管内壁附着硫，A正确；B．硫酸氢钠与亚硫酸氢钠可以反应生成二氧化硫，B正确；C．亚硫酸盐久置空气中，与空气中氧气发生反应生成硫酸盐，，pH不变，C错误；D．c为二氧化硫，e为H2SO4，二氧化硫与浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥二氧化硫，D正确；故选C。 5．自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是 A．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 B．大气中的会形成酸雨，最终以进入地面或海洋 C．工业排放的尾气可与和反应生成 D．火山口温度过高，附近的单质硫会被直接氧化为 【答案】D 【解析】A．硫在地球的地壳、地幔、大气和海洋中都有分布，其中以地壳中的硫化物和硫酸盐矿物最为丰富，故A项正确；B．大气中的SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，因此最终以H2SO4进入地面或海洋，故B项正确；C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4，因此常用氧化钙处理工业排放的SO2尾气，故C项正确；D．单质硫与O2反应只能变为SO2，SO2和O2在催化剂、加热条件下反应生成SO3，故D项错误；故答案选D。 6．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．实验室探究铜与硫反应的产物：  Cu CuS H2S B．工业制硫酸过程中的物质转化： FeSSO3H2SO4 C．钙基固硫主要反应：2CaO+O2+2SO22CaSO4 D．实验室制备少量SO2的原理：NaHSO3 + CO2 = NaHCO3 +SO2 【答案】C 【解析】A．铜和硫反应生成硫化亚铜，另外硫化铜和硫酸不反应，A错误；B．硫化亚铁和氧气反应生成的是二氧化硫，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，B错误；C．钙基固硫主要反应为2CaO+O2+2SO22CaSO4，C正确；D．碳酸的酸性弱于亚硫酸，碳酸不能制备二氧化硫，D错误；答案选C。 7．硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是 A．标准状况下，气体中所含有的原子数目为 B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为 【答案】D 【解析】A．标准状况下，11.2L H2S气体物质的量为0.5mol，所含有的原子数目为1.5NA，A错误；B．反应①发生反应，氧化剂为SO2，还原剂为H2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B错误；C．反应②发生反应，硫发生歧化反应，Na2SO3是氧化产物，Na2S是还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，C错误；D．反应②转移4NA电子时，生成2mol Na2S，故每生成1mol还原产物，转移电子数目为2NA，D正确；故选D。 8．下图为硫循环示意图，请回答以下问题 I．活火山的火山口往往有硫磺矿物富集，是人类获得硫磺的主要来源之一，人们利用硫磺可以制备例如浓硫酸等许多有用的含硫化合物。 （1）下列不能由单质直接化合生成的物质是___________。 A．CuS B．SO3 C．FeS D．Na2S （2）硫磺和过氧化钠都是淡黄色固体，如何鉴别某固体物质为硫磺或过氧化钠： 。硫单质有多种结构，例如S2、S4、S6和S8等，它们互称 ，已知S8中S原子最外层满足8电子稳定结构，且S8结构中仅有硫硫单键，计算16gS8固体中共价键的数目为 。 Ⅱ．火山喷发产生的气体中含有H2S，经过一系列化学反应最终能转变为硫磺。 （3）写出H2S的结构式 ，写出H2S在水溶液中的电离方程式 。 （4）H2S从火山口喷出后在空气中转变化SO2，写出有关化学反应方程式 ，之后生成的SO2与剩余H2S继续反应形成硫磺，SO2与H2S反应产物中氧化产物与还原产物的比例为 。 【答案】（1）AB （2）取少量固体加水溶解，能溶解的为过氧化钠，不溶水的为硫单质(言之有理即可) 同素异形体 （3）H-S-H 、 （4） 2：1 【解析】（1）硫和铜生成硫化亚铜、和铁生成硫化亚铁、和氧气生成二氧化硫、和钠生成硫化钠；故选AB； （2）过氧化钠和水生成氧气和能溶解于水的氢氧化钠，硫和水不反应，故方案为：取少量固体加水溶解，能溶解的为过氧化钠，不溶水的为硫单质(言之有理即可)；硫单质有多种结构，例如S2、S4、S6和S8等，它们均为硫单质，互称同素异形体，硫原子最外层有6个电子，已知S8中S原子最外层满足8电子稳定结构，且S8结构中仅有硫硫单键，则结构为，，平均1个硫形成1个共价键，则16gS8固体中含有0.25molS原子，共价键的数目为； （3）H2S为共价化合物，结构式H-S-H， H2S为二元弱酸，在水溶液中的电离方程式：、； （4）硫化氢和氧气反应生成二氧化硫和水：；SO2与剩余H2S继续反应形成硫磺，反应为：，3个硫中2个为氧化产物、1个为还原产物，则氧化产物与还原产物的比例为2:1。 1．下列关于硫及其化合物的说法不正确的是 A．Cu和S在加热条件下可以直接化合得到Cu2S B．空气中的SO2溶于水最终形成酸雨，而酸雨的pH小于5.6 C．燃煤时加入生石灰，可除去废气中的SO2，从而缓解温室效应 D．波尔多液是用胆矾和石灰乳混合制成的一种常见的农药 【答案】C 【解析】A．硫单质的氧化性较弱，Cu和S在加热条件下可以直接化合得到Cu2S，A正确； B．正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，而空气中的SO2溶于水最终形成酸雨，当酸雨的pH小于5.6，B正确；C．燃煤时加入生石灰，可将废气中的SO2转化为硫酸钙，从而缓解酸雨，二氧化硫不会引起温室效应，二氧化碳会引起温室效应，C错误； D．波尔多液由胆矾和石灰乳混合制成，是一种常见的农药，D正确；故选C。 2．硫及其化合物的转化具有重要的应用。下列说法正确的是 A． B． C．硫化亚铁与稀硫酸混合： D．通入溶液中： 【答案】B 【解析】A．硫化亚铁在空气中煅烧，生成二氧化硫和三氧化二铁，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，故A错误；B．铜和浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与足量氨水反应生成亚硫酸氨和水，故B正确；C．硫化亚铁与稀硫酸反应生成硫化氢和硫酸亚铁，离子方程式为：，故C错误；D．中通入，两者反应生成硫酸钙、次氯酸和氯离子，正确的离子方程式为：(SO2少量)，故D错误；故选B。 3．硫(S)元素约占地球总质量的1.9%，广泛分布并循环于大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及地球内部各圈层，硫的单质有等多种分子形态。下列说法不正确的是 A．硫元素是地壳中含量最多的非金属元素 B．互为同素异形体 C．过量煅烧含硫矿石会引起酸雨等环境问题 D．硫元素是人体中必不可少的元素，在蛋白质的合成中有着重要的作用 【答案】A 【解析】A．O元素是地壳中含量最多的非金属元素，A错误；B．是由硫元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确；C．过量煅烧含硫矿石产生大量SO2，二氧化硫排放到空气中与水反应生成亚硫酸，继续氧化生成硫酸，会引起酸雨等环境问题，C正确；D．蛋白质主要由C、H、N、O元素组成，有些蛋白质还有P、S元素，硫元素在蛋白质的合成中有着重要的作用，D正确；故选A。 4．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是 A．a和f的浓溶液不能反应 B．附着有b的试管，常用酒精清洗 C．c具有漂白性，可漂白纸浆 D．b在足量的氧气中生成d 【答案】C 【分析】由硫及其部分化合物的价态-类别图可知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO3，f为H2SO4，g为亚硫酸盐，h为硫酸盐，据此作答。 【解析】A．a为H2S，f为H2SO4，浓H2SO4溶液具有强氧化性，能够和H2S反应生成S和SO2，A错误；B．S单质微溶于酒精，易溶于二硫化碳，但难溶于水，故附着有S单质的试管，用酒精不能洗涤，B错误；C．c为SO2，具有漂白性，能够和有色物质结合形成无色物质，可漂白纸浆，C正确；D．b为S，S和氧气反应只能生成SO2，不能生成SO3，D错误；故选C。 5．下列实验，能证明溶液中一定有SO的是 A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 C．某溶液加入硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入盐酸酸化，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生 【答案】D 【解析】A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，生成的沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、亚硫酸钡、氯化银等，原溶液中不一定含有硫酸根离子，故不选A；B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解，生成的沉淀可能是氯化银、硫酸钡，原溶液中不一定含有硫酸根离子，故不选B；C．某溶液加入硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生，生成的沉淀为硫酸钡，原溶液中可能含有亚硫酸根离子，故不选C；D．某溶液加入盐酸酸化，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，生成的沉淀一定是硫酸钡，原溶液中一定含有硫酸根离子，故选D；选D。 6．下列性质叙述正确的是 A．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO3 B．浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性 C．浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl，体现浓硫酸的难挥发性 D．向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定含有SO 【答案】C 【解析】A．“钡餐”的主要成分是BaSO4，故A项错误；B．浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性，故B项错误；C．由于浓硫酸的难挥发性，可以通过浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl，故C项正确；D．由于AgCl也是不溶于硝酸的白色沉淀，且BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，故向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中不一定含有，也可能含有Ag+或者，故D项错误；故答案选C。 7．下列检验未知溶液中是否含有的方法可行的是 A．取未知溶液于试管中，加入溶液，观察有无白色沉淀产生 B．取未知溶液于试管中，加入盐酸酸化的溶液，观察有无白色沉淀产生 C．取未知溶液于试管中，加入盐酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生 D．取未知溶液于试管中，加入硝酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生 【答案】C 【解析】A．取未知溶液于试管中，加入溶液，可能是与Cl-生成的AgCl沉淀，无法确定一定含，A错误；B．取未知溶液于试管中，加入盐酸酸化的溶液，若有白色沉淀产生，可能是AgCl，无法确定是否含，B错误；C．取未知溶液于试管中，加入盐酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生，盐酸排除、等的干扰，可以确定不含，C正确；D．取未知溶液于试管中，加入硝酸无明显现象，再加入溶液，观察有无白色沉淀产生，能被硝酸氧化为，无法确定原溶液中是否含，D错误；故选C。 8．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题： （1）从S元素的化合价变化角度分析，X （填“只有氧化性”“只有还原性”或“既有氧化性又有还原性”）。 （2）实验室通常用与Z反应制取气体Y，反应的化学方程式为 。将Y通入紫色石蕊试液中，可观察到的现象是 。 （3）将Y与按体积比通入水中，充分振荡，再将所得溶液滴入品红试液，品红溶液褪色，理由是 （用化学方程式表示）。 （4）工业上由S制取Z时，一般分三步：①由S生成Y；②由Y生成；③由生成Z，写出步骤②反应的化学方程式： ，步骤③应用 （填试剂）吸收。 （5）从氧化还原反应的角度分析，下列制备的方案理论上可行的是__________（填字母）。 A． B． C． D． 【答案】（1）只有还原性 （2） 溶液变红色 （3） （4） 98.3%的浓硫酸 （5）B 【分析】根据价类图可得，X 为H2S ，Y为SO2， Z为H2SO4。 【解析】（1）根据S元素的化合价，X 为H2S，其中硫元素化合价﹣2价，只能升高，说明只有还原性，故答案为：只有还原性； （2）根据价类图可得，Z为H2SO4，Y为SO2，实验室通常用Na2SO3与浓H2SO4反应制取气体SO2，反应的化学方程式为：；将SO2通入紫色石蕊试液中，由于SO2与水反应生成亚硫酸显酸性，则可观察到的现象是溶液变红色，故答案为：；溶液变红色； （3）将SO2与Cl2按体积比1：1通入到品红溶液中，生成H2SO4和HCl两种强酸，化学反应为：，由于SO2与Cl2恰好反应，则品红溶液不褪色，故答案为：； （4）业上由S制取H2SO4时，一般分三步：①由S氧化生成SO2；②由SO2进一步氧化生成SO3；③由SO3与水化合生成H2SO4；因此步骤②反应的化学方程式： ，步骤③可以用98.3%的浓硫酸吸收SO3，防止形成酸雾影响吸收速率，故答案为：；98.3%的浓硫酸； （5）Na2S2O3中S元素平均化合价为+2价，要想制取Na2S2O3，理论上可选择化合价高于+2价和低于+2价的含硫物质发生归中反应得到，则：A．Na2S、S中S元素化合价分别是﹣2价、0价，均低于+2价，不符合归中反应条件，故A错误；B．Na2SO3与S中S元素化合价分别是+4价、0价，符合归中反应条件，故B正确；C．SO2与Na2SO4中S元素化合价分别是+4价、+6价，均高于+2价，不符合归中反应条件，故C错误；D．Na2SO3与Na2SO4中S元素化合价分别是+4价、+6价，均高于+2价，不符合归中反应条件，故D错误；故答案为:B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$