专题01 硫及其化合物（考题猜想）（6大题型）-2024-2025学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

专题01 硫及其化合物 题型一 硫和二氧化硫的化学性质 题型二 浓硫酸的三大特性 题型三 硫酸根离子的检验 题型四 硫及其化合物的转化关系 题型五 有关硫及其化合物的计算 题型六 有关硫及其化合物的制备与性质实验 题型一 硫和二氧化硫的化学性质 解题要点 【例1-1】下列说法正确的是 A．因为具有漂白性，所以它能使品红溶液、溶液、石蕊溶液褪色 B．等物质的量的和通入溶液中可增强漂白性 C．、漂白粉、活性炭、都能使红墨水褪色，其原理相同 D．能使品红溶液褪色的气体不一定是 【例1-2】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ①CuS  ②FeS  ③ HCl ④ SO2 ⑤H2O2 ⑥FeCl2  ⑦CuCl2 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑦ C．②④⑤⑦ D．②③④⑦ 【例1-3】Y形试管在化学实验中常被用到，某学习小组设计如图装置来探究与溶液反应生成沉淀的条件。下列说法错误的是 A．应增加尾气处理装置才符合化学环保理念 B．d导管没有插入溶液中，可能是防倒吸 C．若管乙中产生的是氧化性气体，则溶液中有不溶于稀盐酸的白色沉淀生成 D．若e、f中分别是浓氨水和固体NaOH，则溶液中有不溶于稀盐酸的白色沉淀生成 【变式1-1】阅读材料，硫及其化合物在生产、生活中应用广泛，硫化氢是一种无色、有毒气体，其水溶液的酸性比碳酸的酸性弱；是一种重要化工原料，不当的排放会造成污染，常用氨水或等脱除；可以作钡餐，用于胃肠道射线造影检查。 完成问题。 1．下列有关硫及其化合物说法错误的是 A．硫在过量氧气中燃烧的主要产物是 B．水溶液吸收溴蒸气生成和 C．少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用 D．作钡餐，因为不溶于酸且可以阻挡射线通过 2．某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质，实验现象正确且能达到目的的是 A．点燃硫黄产生有刺激性气味的气体，该气体可以漂白纸浆 B．向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑色，说明浓硫酸具有强的吸水性 C．将气体通入溶液生成沉淀，说明为强电解质 D．常温下，将片加入浓硫酸中，反应剧烈，说明浓硫酸具有强的氧化性 3．实验室利用制备。潮湿的受热易分解。用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙制取CuBr C．用装置丙分离出CuBr D．用装置丁干燥CuBr 【变式1-2】下列关于硫单质及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是 A．单质转化为盐： B．酸转化为氧化物： C．酸转化为盐： D．可溶性盐转化为另一种盐： 【变式1-3】实验：把硫粉与铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束，冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是 A．铁与硫的反应为放热反应 B．铁与硫反应生成硫化亚铁 C．黑色固体中可能含有铁的氧化物 D．实验过程发生的反应中，硫均作氧化剂 【变式1-4】某实验小组设计如图装置制取并验证其性质。 （1）形管中发生反应的化学方程式是 （2）观察到的变化是 。 （3）验证具有还原性，是有 (填写试剂名称)溶液的试纸。 （4）用化学方程式表示的变化是 。 （5）烧杯中的液体是 (填字母)。 e．溶液        f．氯水        g．饱和溶液 题型二 浓硫酸的三大特性 解题要点 浓硫酸具有以下特性： 1. 强氧化性：浓硫酸在加热条件下显示强氧化性（＋6价硫体现了强氧化性），能与大多数金属反应，也能与非金属反应，常温下，铁铝遇浓硫酸钝化，可用铝罐车或铁罐车运输浓硫酸。 2. 脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和O原子个数比2︰1脱水，炭化变黑。 3. 吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体，但不可以用来干燥NH3、H2S、HBr、HI四种气体。 【例2-1】下列关于浓硫酸特性的叙述不正确的是 A．浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性 B．浓硫酸能吸收气体中的水蒸气，常作氨气、二氧化硫等气体的干燥剂 C．浓硫酸可以吸收固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水 D．在反应C12H22O1112C＋11H2O，浓硫酸作脱水剂。 【例2-2】用下图所示装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法中，不正确的是    A．向外拉铜丝可终止反应 B．中品红溶液褪色，中石蕊溶液变红 C．中溶液可以吸收多余的 D．为确认生成，向试管中加水，观察颜色 【例2-3】蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。 （1）过程①中白色固体迅速变黑，体现了浓硫酸的 性。 （2）过程②中黑色固体迅速膨胀，形成多孔海绵状固体。黑色固体与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是 。 （3）为验证过程②中生成的产物，设计并完成如下实验。 ①C中品红溶液褪色说明产物中有 。 ②下列试剂中可以替代D中的溴水的是 （填序号）。 a．溶液      b．饱和溶液      c．酸性溶液 ③能说明产物中有的实验现象是 。 【变式2-1】下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法中正确的是 硫酸 化学纯(CP) (500 mL) 品名：硫酸 化学式：H2SO4 相对分子质量：98 密度：1.84g·cm-3 质量分数：98% A．该硫酸可用来干燥硫化氢气体 B．若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗 C．该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1 D．该硫酸能使纸张变黑，体现其吸水性 【变式2-2】在周末的化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。如图所示，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．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性 C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．注射器中发生反应的基本类型是复分解反应 【变式2-3】探究一定浓度H2SO4与卤素离子(Cl-、Br-、I-)的反应。实验如下： （1）a．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀； b．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化。白雾中含有 。 （2）用CuSO4溶液检验iii中气体，产生黑色沉淀CuS，该气体是 。 （3）检验ii中产物： Ⅰ．用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2。 Ⅱ．取ii中部分溶液，用CCl4萃取。CCl4层显棕红色，水层(溶液A)无色。证实溶液A中含SO2，过程如下： ①白色沉淀1的成分是 。 ②生成淡黄色沉淀3的离子方程式是 。 （4）已知：(X=Cl、Br、I)。探究ii中溶液存在Br2、SO2的原因：将ii中溶液用水稀释，溶液明显褪色，推测褪色原因： a．Br2与H2O发生了反应。 b．加水稀释导致溶液颜色变浅。 c．Br2与SO2在溶液中发生了反应。 ①资料：Br2+H2OHBr+HBrO  ，判断a (填“是”或“不是”)主要原因。 ②实验证实b不是主要原因，所用试剂和现象是 。 可选试剂：AgNO3溶液、CCl4、KMnO4溶液 ③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色，稀释后明显褪色，试从氧化还原反应规律的角更解释原因 。 （5）实验表明，一定浓度H2SO4氧化Br-、I-，不能氧化Cl-，从原子结构角度说明原因 。 题型三 硫酸根离子的检验 解题要点 排除干扰： （1）Ag+干扰：用盐酸酸化可排除Ag+的干扰。 （2）CO32-、SO32-、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 SO42-时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SO32-、HSO3- 等会被溶液中的 NO3-氧化为SO42-，从而干扰检验结果。 【例3-1】下列实验选用的试剂或进行的操作正确的是 A．检验：将气体通入溶液中 B．检验：先加稀硝酸，再加溶液 C．检验NO：在空气中移开集气瓶上的玻璃片 D．检验：加入苛性钠溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验 【变式3-1】某溶液可能含有Cl-、、、、Al3+、Cu2+、Fe3+和K+中的若干种。为检验其中含有的离子，进行如下实验：取该溶液10mL，加入过量的氢氧化钡溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，同时产生白色沉淀，过滤；向上述滤液中通入足量CO2气体，产生白色沉淀。下列关于原溶液的说法正确的是（    ） A．Al3+、一定存在，Cl- 可能不存在 B．至少存在4种离子 C．、至少含有一种 D．Al3+、Cu2+、Fe3+一定不存在，K+可能存在 题型四 硫及其化合物的转化关系 解题要点 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的： ①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。 如：H2S＋H2SO4(浓)＝S↓＋SO2＋2H2O，即H2S→S，H2SO4→SO2。 ②相邻价态的微粒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。 ③含硫物质的连续氧化 硫元素 【例4-1】硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法不正确的是 A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X的水溶液与Y混合，生成淡黄色沉淀 D．分别向BaCl2溶液中加入Y和Z，均立即产生白色沉淀 【例4-2】硫是人体必需的常量元素之一，SO2、H2S也是常见的大气污染物。回答下列问题： （1）写出工业制硫酸过程中SO2转化为 SO3的化学方程式： 。 （2）可用酸性 溶液来测定空气中 SO2的含量，补充完整下列离子方程式 (已知：缺项微粒中各元素化合价均不变)。 __ + （3）写出浓硫酸与炽热的木炭反应的化学方程式： 。 （4）H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将混有 的空气通入 的酸性混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①在图示过程 ii中，被氧化的元素是 (填元素符号)。 ②写出反应i、i、ii的总反应的化学方程式： (忽略反应条件)。 【变式4-1】干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．单质硫为黄色固体 B．脱硫反应为 C．该方法中可循环利用的物质是 D．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫速率 【变式4-2】矿山、冶炼厂和其他工业装置排放的烟气中也时常含有和，使得脱除工艺和技术复杂化。近年来开发了许多从含氧气体中脱除的新技术。以下介绍的净化工艺都是非苛性碱工艺，该工艺生产高纯度可市售的单质硫。一种工艺流程的构成如图1所示。该流程主要包括催化除氧、加氢和克劳斯反应。 含和的原料气体进入图1所示的工艺流程。采用催化除氧工艺，从加氢工序来的含气体循环进入除氧反应器与氧气发生催化反应。从除氧工序来的无氧工艺气体在硫冷凝器冷却产生蒸汽，并部分回收单质硫。一部分从硫冷凝器出来的气体被送入后续克劳斯反应器。余下的气体进入加氢反应器。加氢反应需要的氢气从外部提供。 从加氢工序来的剩余的冷却后气体最终进入克劳斯反应器。该气流与来自除氧反应器下游硫冷凝器的无氧含气流混合，预热到204.4-226.7℃，然后进入克劳斯反应器。与按克劳斯反应生成单质硫。单质硫由另一硫冷凝装置除去。根据所需要的总硫回收率，冷却后的气流进入另一克劳斯工序或通过焚烧炉、烟囱排放。 将以上工艺流程继续改进后如图2所示。改进工艺的新颖之处在于利用直接硫还原工序以回收硫，因此可显著节省投资和操作成本。从除氧反应工序出来的无氧气体经硫冷凝器冷却回收单质硫。从硫冷凝器出来的气流一部分送入后续加氢反应器，余下的送入直接还原反应器。直接还原反应和加氢工序都需要。因而，这两个工序的进口气流都要接入外部氢源。在直接还原反应器中，和催化还原生成单质硫。从反应器出来的单质硫在硫冷凝器中除去。从硫冷凝器出来的冷却气体通过焚烧炉排放。根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制。 回答下列问题： （1）如果用足量苛性钠溶液脱除，反应的离子方程式为 ，该反应新生成的阴离子，其检验方法是取反应后的少量溶液， ，观察到 即可检出。 （2）1883年，英国化学家克劳斯开发了用硫化氢氧化制硫的方法。图1工艺中克劳斯反应器内发生反应的化学方程式是 。 （3）本题所述的两个工艺都需要接入外部氢源，一种改进的方法是在除氧反应器中通入天然气，用天然气与氧气反应制备氢气。你认为此法会带来的环境问题是 。 （4）根据题中的文字描述，图2中还缺少一条箭头指向的流程步骤，请用笔在图2中添加 。 题型五 有关硫及其化合物的计算 【例5-1】浓硫酸和锌共热一段时间后，锌完全溶解，收集到（已换算成标准状况下）混合气体，待反应混合物冷却后加水稀释定容到，测得溶液中为为，下列说法错误的是 A． B． C．混合气体的总质量为 D．混合气体中， 【变式5-1】将足量的铜片与100mL18mol·L-1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体VL，下列对此反应的有关说法中，错误的是 A．该反应体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性 B．反应结束后两种反应物均有剩余 C．被还原的硫酸为mol D．产生的气体有二氧化硫和氢气 【变式5-2】某元素的单质与足量的浓硫酸反应只有一种还原产物SO2。若反应中消耗单质与酸的物质的量之比为1:2，则反应中该元素表现的化合价可能为 ①；②；③；④ A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 题型六 有关硫及其化合物的制备与性质实验 【例6-1】某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质设计了如图所示的实验装置，已知反应过程中装置 A 中反应液处于沸腾状态并有白雾生成。下列说法正确的是 A．“反应液处于沸腾状态”的主要原因是铜与浓硫酸发生的是放热反应 B．装置B中盛放饱和NaHSO3溶液可除去挥发出的 H2SO4 C．若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧，pH 传感器会显示 pH 值升高 D．实验过程排放的“尾气”中有害气体只有SO2 【例6-2】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品，易溶于水，遇酸易分解，稀溶液与溶液混合无沉淀生成。工业制备的化学方程式为，产品中常含有少量的和。实验室拟用如下实验装置在C中制备。 （1）装置A中反应的化学方程式是 。装置C中可观察到溶液先变浑浊，后又澄清，生成的浑浊物质的化学式为 。 （2）装置B的作用为 ；为保证的产量，实验中通入的不能过量，原因是 。 （3）若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中是否含有，需先加水配成稀溶液，再依次加入的试剂为 和品红溶液。 【变式6-1】按下图(a～c均为浸有相应试液的棉花)装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A．I中试管内反应的离子方程式为 B．Ⅱ中a处变红，说明是酸性氧化物 C．Ⅱ中b或c处褪色，均体现的漂白性 D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，体现的氧化性 【变式6-2】化学小组实验探究含+4价硫元素的物质与溶液的反应。 实验I：向溶液中通入，溶液很快由黄色变为红色。静置几小时后，溶液最终变为浅绿色。 （1）若和溶液能发生氧化还原反应，则作 （填“氧化剂”或“还原剂”）。 （2）探究和溶液是否发生了氧化还原反应。 甲同学设计实验方案：取少量反应店的溶液，滴加酸化的溶液，观察是否产生白色沉淀。 乙同学认为上述方案不合理，理由是 。小组同学取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。 （3）探究实验I中溶液颜色变为红色的原因。 已知：、 分析的水溶液中粒子的组成，推测与溶液中某种含价硫元素的粒子形成了红色物质，进行如下实验。 序号 实验 试剂a 现象 II 的水溶液 溶液变红 III 溶液 溶液变红，且红色比Ⅱ的深 IV 溶液 溶液变红，且红色比Ⅲ的深 与 直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是 。 （4）进一步探究与的反应。 实验V：向溶液中滴加溶液，溶液由黄色变为红色，并析出少量沉淀。至加入溶液后，析出大量橙黄色沉淀，继续加入溶液，沉淀溶解，溶液呈红色。通过下列实验证实橙黄色沉淀中含有和。 白色沉淀是，试剂1是 ，试剂2是 。 （5）综上所述，含价硫元素的物质与溶液的反应与 有关（答一点）。 【变式6-3】在多个领域应用广泛。某学习小组设计如图所示实验制取并对实验中产生的现象进行探究。回答下列问题： （1）仪器a的名称为 。 （2）实验室制备的方法有：①亚硫酸钠和浓硫酸反应；②铜片和浓硫酸反应。采取方法②制取应选择的发生装置为 （填“A”或“B”），采取方法①制取的化学方程式为 。 （3）装置C中，品红溶液褪色加热后又恢复颜色的原因为 ；装置F的作用为 。 （4）实验过程中发现装置D中无明显现象，装置E中产生白色沉淀，该小组同学将分别通入无氧、有氧且浓度均为的溶液和溶液中，探究装置D、装置E中现象的原因，溶液pH随时间变化图像及是否产生沉淀表格如下： 溶液 溶液（无氧） 溶液（有氧） 溶液（无氧） 溶液（有氧） 是否产生沉淀 否 是 是 是 ①白色沉淀为，对比曲线a、c，说明配制溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸的目的： 。 ②曲线a所示溶液pH降低的原因是 （用化学方程式表示）。 ③曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 硫及其化合物 题型一 硫和二氧化硫的化学性质 题型二 浓硫酸的三大特性 题型三 硫酸根离子的检验 题型四 硫及其化合物的转化关系 题型五 有关硫及其化合物的计算 题型六 有关硫及其化合物的制备与性质实验 题型一 硫和二氧化硫的化学性质 解题要点 【例1-1】下列说法正确的是 A．因为具有漂白性，所以它能使品红溶液、溶液、石蕊溶液褪色 B．等物质的量的和通入溶液中可增强漂白性 C．、漂白粉、活性炭、都能使红墨水褪色，其原理相同 D．能使品红溶液褪色的气体不一定是 【答案】D 【解析】A．SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2使KMnO4(H+)溶液褪色是因为二氧化硫具有还原性，SO2不能使石蕊褪色，A项错误；B．等物质的量的SO2和Cl2通入溶液中，两者恰好完全反应生成硫酸和盐酸，没有漂白能力，B项错误；C．SO2使红墨水褪色是SO2与红墨水化合生成不稳定的无色物质，漂白粉、Na2O2使红墨水褪色是因为产生强氧化性物质将红墨水氧化，活性炭使红墨水褪色体现其吸附性，C项错误；D．SO2、氯气都能使品红溶液褪色，能使品红溶液褪色的不一定是SO2，D项正确；答案选D。 【例1-2】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ①CuS  ②FeS  ③ HCl ④ SO2 ⑤H2O2 ⑥FeCl2  ⑦CuCl2 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑦ C．②④⑤⑦ D．②③④⑦ 【答案】D 【解析】①不能通过Cu和S直接化合而来；②可以通过Fe和S在加热条件下反应得到；③HCl可以由氢气和氯气燃烧反应得到；④S燃烧生成二氧化硫；⑤氢气和氧气反应生成水；⑥氯气和铁单质反应生成氯化铁；⑦氯气和铜燃烧生成氯化铜，综上②③④⑦符合题意，故选D。 【例1-3】Y形试管在化学实验中常被用到，某学习小组设计如图装置来探究与溶液反应生成沉淀的条件。下列说法错误的是 A．应增加尾气处理装置才符合化学环保理念 B．d导管没有插入溶液中，可能是防倒吸 C．若管乙中产生的是氧化性气体，则溶液中有不溶于稀盐酸的白色沉淀生成 D．若e、f中分别是浓氨水和固体NaOH，则溶液中有不溶于稀盐酸的白色沉淀生成 【答案】D 【解析】A．甲装置产生二氧化硫气体，会造成环境污染不符合化学环保，应增加尾气处理装置，故A正确； B．如果Y形管乙产生极易溶于水的气体，如氨气，将导管d插入溶液中，会引起倒吸，d导管没有插入溶液中，可能是防倒吸，故B正确； C．与不反应，不能生成，若Y形管乙中产生的是氧化性气体，氧化性气体能将氧化成，能与溶液中结合成沉淀，故C正确； D．e、f两管中的试剂是浓氨水和NaOH固体，乙中产生的气体是氨气，产生与反应生成，能与结合成沉淀会溶于稀盐酸，故D错误； 故选：D。 【变式1-1】阅读材料，硫及其化合物在生产、生活中应用广泛，硫化氢是一种无色、有毒气体，其水溶液的酸性比碳酸的酸性弱；是一种重要化工原料，不当的排放会造成污染，常用氨水或等脱除；可以作钡餐，用于胃肠道射线造影检查。 完成问题。 1．下列有关硫及其化合物说法错误的是 A．硫在过量氧气中燃烧的主要产物是 B．水溶液吸收溴蒸气生成和 C．少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用 D．作钡餐，因为不溶于酸且可以阻挡射线通过 2．某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质，实验现象正确且能达到目的的是 A．点燃硫黄产生有刺激性气味的气体，该气体可以漂白纸浆 B．向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑色，说明浓硫酸具有强的吸水性 C．将气体通入溶液生成沉淀，说明为强电解质 D．常温下，将片加入浓硫酸中，反应剧烈，说明浓硫酸具有强的氧化性 3．实验室利用制备。潮湿的受热易分解。用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙制取CuBr C．用装置丙分离出CuBr D．用装置丁干燥CuBr 【答案】1．A 2．A 3．D 【解析】1．A．硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，A错误； B．水溶液吸收溴蒸气发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸，B正确； C．具有还原性和杀毒作用，少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用，C正确； D．因为不溶于酸且可以阻挡X射线通过，可以用作钡餐，D正确； 故选A。 2．A．硫黄燃烧生成有刺激性气味的SO2气体，该气体具有漂白性，可以漂白纸浆，A正确； B． 蔗糖中加入浓硫酸后变黑色，此时浓硫酸表现出脱水性，B错误； C． H2S是弱电解质，只所以能够与CuSO4溶液反应，是因为两者反应生成了难溶于水和酸的CuS沉淀，C错误； D． 常温下，Al遇浓硫酸钝化，产生致密的氧化物薄膜，阻止金属与酸的进一步反应，D错误； 答案选A。 3．A．用浓硫酸与亚硫酸钠反应可以制取二氧化硫气体，图示装置合理，故A不选； B．根据反应SO2+2CuSO4+2NaBr+2H2O═2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4可知，用装置乙可制取CuBr，故B不选； C．CuBr难溶于水，可用装置丙将CuBr与母液过滤分离，故C不选； D．潮湿的CuBr受热易分解，通过装置丁干燥CuBr，CuBr会分解，无法达到实验目的，故D选； 故选D。 【变式1-2】下列关于硫单质及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是 A．单质转化为盐： B．酸转化为氧化物： C．酸转化为盐： D．可溶性盐转化为另一种盐： 【答案】D 【解析】A．铜与硫共热反应生成硫化亚铜，反应的化学方程式为，故A错误； B．碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为，故B错误； C．亚硫酸与可溶性氯化钡溶液不反应，与氢氧化钡溶液生成生成亚硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C错误； D．具有还原性的亚硫酸根与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子和水，离子方程式为，故D正确； 故选D。 【变式1-3】实验：把硫粉与铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束，冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是 A．铁与硫的反应为放热反应 B．铁与硫反应生成硫化亚铁 C．黑色固体中可能含有铁的氧化物 D．实验过程发生的反应中，硫均作氧化剂 【答案】D 【解析】A．玻璃棒拿开后，从铁和硫反应剧烈进行，变成红热状态可以看出该反映是放热反应，A正确； B．S的氧化性较弱，发生反应，B正确； C．实验最终得到了黑色固体，可能是铁的氧化物，C正确； D．实验过程产生了刺激性气味，推测是SO2，此时硫在反应中作为还原剂，D错误；故选D。 【变式1-4】某实验小组设计如图装置制取并验证其性质。 （1）形管中发生反应的化学方程式是 （2）观察到的变化是 。 （3）验证具有还原性，是有 (填写试剂名称)溶液的试纸。 （4）用化学方程式表示的变化是 。 （5）烧杯中的液体是 (填字母)。 e．溶液        f．氯水        g．饱和溶液 【答案】（1） （2）溶液红色褪去 （3）酸性高锰酸钾溶液 （4） （5）ef 【分析】图中Y形管装置铜与浓硫酸制备二氧化硫，试管a用来除去用于去除混合气体中的杂质，‌试管b中品红溶液褪色，验证二氧化硫漂白性；c是有酸性高锰酸钾溶液的试纸，褪色验证二氧化硫还原性，d蘸有H2S溶液的试纸，变黄证明二氧化硫氧化性，‌最后尾氧吸收用氢氧化钠溶液，据此分析； 【解析】（1）Y形管中发生反应的化学方程式是； （2）二氧化硫具有漂白性，观察到的变化是溶液红色褪去； （3）验证具有还原性，是有酸性高锰酸钾溶液的试纸，两者发生氧化还原反应，高锰酸钾褪色； （4）d蘸有H2S溶液的试纸，变黄证明二氧化硫氧化性； （5）烧杯中的液体是能与二氧化硫反应的，，，与二氧化硫不反应，故选ef； 题型二 浓硫酸的三大特性 解题要点 浓硫酸具有以下特性： 1. 强氧化性：浓硫酸在加热条件下显示强氧化性（＋6价硫体现了强氧化性），能与大多数金属反应，也能与非金属反应，常温下，铁铝遇浓硫酸钝化，可用铝罐车或铁罐车运输浓硫酸。 2. 脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和O原子个数比2︰1脱水，炭化变黑。 3. 吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体，但不可以用来干燥NH3、H2S、HBr、HI四种气体。 【例2-1】下列关于浓硫酸特性的叙述不正确的是 A．浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性 B．浓硫酸能吸收气体中的水蒸气，常作氨气、二氧化硫等气体的干燥剂 C．浓硫酸可以吸收固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水 D．在反应C12H22O1112C＋11H2O，浓硫酸作脱水剂。 【答案】B 【解析】浓硫酸具有吸收现成的水（如气体中、液体中的水分子，以及固体中的结晶水等）的性能，表现浓硫酸的吸水性，浓硫酸可将许多有机物中的氢和氧原子按水分子的组成比例脱去，表现浓硫酸的脱水性，常温下，浓硫酸可使铁、铝等金属钝化.加热时，大多数金属都能被浓硫酸氧化为最高价态.此类反应生成相应的金属硫酸盐、二氧化硫和水，表现浓硫酸的强氧化性，通常情况下，浓硫酸可做干燥剂，但由于浓硫酸具有酸性和强氧化性，所以不能干燥碱性气体和还原性气体，所以不能干燥NH3、H2S等，可以干燥SO2、O2、N2等，故B错误；本题答案为B。 【例2-2】用下图所示装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法中，不正确的是    A．向外拉铜丝可终止反应 B．中品红溶液褪色，中石蕊溶液变红 C．中溶液可以吸收多余的 D．为确认生成，向试管中加水，观察颜色 【答案】D 【解析】A．在加热的条件下，当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与硫酸不接触，反应停止，故可通过向外拉铜丝可终止反应，故A正确； B．二氧化硫具有漂白性，品红能被二氧化硫漂白，可用品红溶液验证二氧化硫的生成，中品红溶液褪色，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，可以使中石蕊溶液变红，故B正确； C．二氧化硫为酸性气体，具有污染性，可与碱发生反应，生成亚硫酸钠和水，可用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫，故C正确； D．铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，因浓硫酸过量，若检验硫酸铜的存在，应将试管A中的液体倒入水中稀释，故D错误； 答案为D。 【例2-3】蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。 （1）过程①中白色固体迅速变黑，体现了浓硫酸的 性。 （2）过程②中黑色固体迅速膨胀，形成多孔海绵状固体。黑色固体与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是 。 （3）为验证过程②中生成的产物，设计并完成如下实验。 ①C中品红溶液褪色说明产物中有 。 ②下列试剂中可以替代D中的溴水的是 （填序号）。 a．溶液      b．饱和溶液      c．酸性溶液 ③能说明产物中有的实验现象是 。 【答案】（1）脱水 （2） （3） c E中品红溶液不褪色，同时F中溶液变浑浊 【分析】A装置是发生装置，B装置检验水蒸气，C装置检验二氧化硫，D装置除去二氧化硫，E装置验证二氧化硫是否除尽，F装置检验二氧化碳，据此解答。 【解析】（1）过程①中白色固体迅速变黑，体现了浓硫酸的脱水性。 （2）过程②中黑色固体迅速膨胀，形成多孔海绵状固体，其中黑色固体是碳，与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是。 （3）①二氧化硫能使品红溶液褪色，则C中品红溶液褪色说明产物中有。 ②a．溶液能吸收二氧化硫，也能吸收二氧化碳，不能代替溴水，a不选； b．饱和溶液吸收二氧化硫的同时又产生二氧化碳，不能代替溴水，b不选； c．酸性溶液能氧化二氧化硫，与二氧化碳不反应，可以代替溴水，c选； 答案选c。 ③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，能说明产物中有的实验现象是E中品红溶液不褪色，同时F中溶液变浑浊。 【变式2-1】下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法中正确的是 硫酸 化学纯(CP) (500 mL) 品名：硫酸 化学式：H2SO4 相对分子质量：98 密度：1.84g·cm-3 质量分数：98% A．该硫酸可用来干燥硫化氢气体 B．若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗 C．该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1 D．该硫酸能使纸张变黑，体现其吸水性 【答案】C 【解析】A．由图可知，试剂瓶中所盛放试剂为浓硫酸，浓硫酸有强氧化性，不能干燥具有还原性的硫化氢气体，故A错误；B．若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应立即用干抹布擦拭，然后用大量水冲洗，最后涂抹稀碳酸氢钠溶液，故B错误；C．由c=可知，浓硫酸的浓度为mol·L-1=18.4 mol·L-1，故C正确；D．浓硫酸能使纸张变黑，体现了浓硫酸的脱水性，故D错误；故选C。 【变式2-2】在周末的化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。如图所示，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．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性 C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．注射器中发生反应的基本类型是复分解反应 【答案】D 【分析】亚硫酸钠晶体与浓硫酸反应生成SO2气体，SO2具有漂白性，与水反应生成亚硫酸具有酸性，SO2具有还原性，可以与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。 【解析】A．二氧化硫与湿润的蓝色石蕊试纸只变红不褪色，A错误；B．SO2使品红试纸褪色的原因是具有漂白性，使沾有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色，显示的是二氧化硫的还原性，B错误；C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2，C错误；D．针筒中发生反应的是硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，是强酸制取弱酸的反应，基本类型是复分解反应，D正确；答案选D。 【变式2-3】探究一定浓度H2SO4与卤素离子(Cl-、Br-、I-)的反应。实验如下： （1）a．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀； b．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化。白雾中含有 。 （2）用CuSO4溶液检验iii中气体，产生黑色沉淀CuS，该气体是 。 （3）检验ii中产物： Ⅰ．用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2。 Ⅱ．取ii中部分溶液，用CCl4萃取。CCl4层显棕红色，水层(溶液A)无色。证实溶液A中含SO2，过程如下： ①白色沉淀1的成分是 。 ②生成淡黄色沉淀3的离子方程式是 。 （4）已知：(X=Cl、Br、I)。探究ii中溶液存在Br2、SO2的原因：将ii中溶液用水稀释，溶液明显褪色，推测褪色原因： a．Br2与H2O发生了反应。 b．加水稀释导致溶液颜色变浅。 c．Br2与SO2在溶液中发生了反应。 ①资料：Br2+H2OHBr+HBrO  ，判断a (填“是”或“不是”)主要原因。 ②实验证实b不是主要原因，所用试剂和现象是 。 可选试剂：AgNO3溶液、CCl4、KMnO4溶液 ③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色，稀释后明显褪色，试从氧化还原反应规律的角更解释原因 。 （5）实验表明，一定浓度H2SO4氧化Br-、I-，不能氧化Cl-，从原子结构角度说明原因 。 【答案】（1）HCl （2）H2S （3）BaSO3和BaSO4 SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O(或4H++H2SO3+2S2-=3S↓+3H2S 或2S2-+5H2SO3=3S+4+3H2O) （4）不是 取b中稀释后的溶液，加入CCl4充分振荡、静置，下层溶液无色 稀释前硫酸浓度较大，氧化性H2SO4＞Br2；稀释后硫酸浓度较小，氧化性H2SO4＜Br2 （5）Cl、Br、I同主族，核电荷数Cl＜Br(I)，原子半径Cl＜Br(I) (或离子半径比较)，得电子能力Cl＞Br(I)，还原性Cl-＜Br-(I-) 【分析】一定浓度硫酸与NaCl溶液反应产生白雾，可能为HCl或Cl2，实验过程中用硝酸银溶液来检验确定白雾的成分；与NaBr溶液反应产生红棕色气体，可能有Br2产生，可用湿润的淀粉KI试纸检验；与NaI反应产生气体和紫色固体；有I2生成，结合题中信息，猜测有H2S气体产生，用硫酸铜溶液来进行检验；据此解答（1）~（2）； （3）溶液A中含有，用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体，试纸变蓝，说明含Br2，Br-被氧化，H2SO4被还原，溶液A中可能含有可溶性SO2，向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，再加入H2SO4生成白色沉淀和溶液2，溶液2加入Na2S溶液，生成S沉淀，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为BaSO3和BaSO4； （4）①反应Br2+H2OHBr+HBrO，K=4.0×10-9常数比较小，则反应不易发生； ②溴和水的反应是可逆反应，若b是主要原因，则溶液中存在溴单质； ③稀释前硫酸浓度较大，通过本实验可以知道，这个浓度的硫酸可以氧化溴离子变成溴单质； （5）元素的非金属性越强，其阴离子的还原性越弱。 【解析】（1）用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀，说明白雾中可能含有HCl或Cl2；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中含有HCl不含有Cl2； （2）将ⅲ中的气体通入CuSO4溶液产生黑色沉淀CuS，说明该气体是H2S，发生反应：CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该气体为H2S； （3）①H2SO4与NaBr溶液反应，产生红棕色气体，用溶液A中含有，可能含有易溶性气体SO2。向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，溶液A中含有，可能含有SO2；向其中加入Ba(OH)2产生白色沉淀，则沉淀可能是硫酸钡和亚硫酸钡，再加入H2SO4生成白色沉淀和溶液2，溶液2加入Na2S溶液，生成S淡黄色沉淀，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为BaSO3和BaSO4，从而证实溶液A中含有SO2，则白色沉淀为硫酸钡和亚硫酸钡； ②生成黄色沉淀3的离子方程式是：SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O(或4H++H2SO3+2S2-=3S↓+3H2S或2S2-+5H2SO3=3S↓+4+3H2O)； （4）①已知反应：X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)，根据资料可知：反应Br2+H2OHBr+HBrO该反应的化学平衡常数K=4.0×10-9＜1.0×10-5，化学平衡常数较小，则反应不易发生，故a不是主要原因； ②溴和水的反应是可逆反应，若b是主要原因，则溶液中存在溴单质，这时加入CCl4萃取，下层CCl4层应该显示棕红色；而取b中稀释后的溶液，加入CCl4充分振荡、静置，下层溶液无色，说明b不是主要原因； ③稀释前硫酸浓度较大，通过本实验可以知道，这个浓度的H2SO4可以氧化Br-变成Br2，物质的氧化性：H2SO4＞Br2；稀释后稀H2SO4主要以H+形式存在，其氧化性较弱，此时物质的氧化性：H2SO4＜Br2由此证明c是主要原因； （5）实验表明，一定浓度H2SO4氧化Br-、I-，不能氧化Cl-。这是由于元素的非金属性越强，其相应的阴离子的还原性越弱。氯原子半径小，氯元素非金属性质强，其阴离子还原性弱，Br(或I) 原子半径大，元素的非金属性弱，其相应的阴离子Br-(I-)的还原性就较强。 题型三 硫酸根离子的检验 解题要点 排除干扰： （1）Ag+干扰：用盐酸酸化可排除Ag+的干扰。 （2）CO32-、SO32-、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 SO42-时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SO32-、HSO3- 等会被溶液中的 NO3-氧化为SO42-，从而干扰检验结果。 【例3-1】下列实验选用的试剂或进行的操作正确的是 A．检验：将气体通入溶液中 B．检验：先加稀硝酸，再加溶液 C．检验NO：在空气中移开集气瓶上的玻璃片 D．检验：加入苛性钠溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验 【答案】C 【解析】A．将气体通入BaCl2溶液中不反应，无明显现象，不能检验SO2，可将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪色，再加热褪色的溶液，溶液颜色又恢复，则证明为SO2，A错误；B．检验：先加盐酸，无现象后，再加BaCl2溶液，生成白色沉淀，则含有硫酸根，B错误；C．检验NO：在空气中移开集气瓶上的玻璃片，和氧气相遇气体由无色变为红棕色，C正确；D．检验：加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，红色石蕊试纸变蓝，则含有铵根离子，D错误；故选D。 【变式3-1】某溶液可能含有Cl-、、、、Al3+、Cu2+、Fe3+和K+中的若干种。为检验其中含有的离子，进行如下实验：取该溶液10mL，加入过量的氢氧化钡溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，同时产生白色沉淀，过滤；向上述滤液中通入足量CO2气体，产生白色沉淀。下列关于原溶液的说法正确的是（    ） A．Al3+、一定存在，Cl- 可能不存在 B．至少存在4种离子 C．、至少含有一种 D．Al3+、Cu2+、Fe3+一定不存在，K+可能存在 【答案】A 【分析】取10mL溶液，加入过量的氢氧化钡溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即氨气，同时产生白色沉淀，一定不存在Cu2+、Fe3+，过滤；向上述滤液中通入足量CO2气体，产生白色沉淀即氢氧化铝，则含有Al3+，不含有；所以原溶液中一定存在、Al3+、，一定不存在、Cu2+、Fe3+，可能存在Cl-和K+，据此进行解答。 【解析】A. 根据分析可知，原溶液中一定存在、Al3+、，一定不存在、Cu2+、Fe3+，可能存在Cl-和K+，故A正确；B. 根据分析可知，原溶液中一定存在、Al3+、三种离子，故B错误；C. 根据分析可知，原溶液中一定存在、Al3+、，一定不存在、Cu2+、Fe3+，故C错误；D. 根据分析可知，原溶液中一定存在、Al3+、，一定不存在、Cu2+、Fe3+，可能存在Cl-和K+，故D错误；故选A。 题型四 硫及其化合物的转化关系 解题要点 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的： ①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。 如：H2S＋H2SO4(浓)＝S↓＋SO2＋2H2O，即H2S→S，H2SO4→SO2。 ②相邻价态的微粒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。 ③含硫物质的连续氧化 硫元素 【例4-1】硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法不正确的是 A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X的水溶液与Y混合，生成淡黄色沉淀 D．分别向BaCl2溶液中加入Y和Z，均立即产生白色沉淀 【答案】D 【分析】由硫元素常见化合价及其物质类别关系图可知，X为H2S、Y为SO2、Z为H2SO4。 【解析】A．由图示可知，X对应氢化物，化合价为-2价，故X为H2S，A正确； B．Y为氧化物，化合价为+4价，Y为SO2，硫元素化合价为+4，反应中既可以升高又可以降低，故既有氧化性又有还原性，B正确； C．X为H2S，Y为SO2，将H2S的水溶液与SO2混合，发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O，生成淡黄色沉淀，C正确； D．由于亚硫酸的酸性弱于盐酸，向BaCl2溶液中加入SO2，不发生反应，不会产生白色沉淀，D错误； 故选D。 【例4-2】硫是人体必需的常量元素之一，SO2、H2S也是常见的大气污染物。回答下列问题： （1）写出工业制硫酸过程中SO2转化为 SO3的化学方程式： 。 （2）可用酸性 溶液来测定空气中 SO2的含量，补充完整下列离子方程式 (已知：缺项微粒中各元素化合价均不变)。 __ + （3）写出浓硫酸与炽热的木炭反应的化学方程式： 。 （4）H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将混有 的空气通入 的酸性混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①在图示过程 ii中，被氧化的元素是 (填元素符号)。 ②写出反应i、i、ii的总反应的化学方程式： (忽略反应条件)。 【答案】（1）2SO2+O22SO3 （2）5SO2+2MnO+2H2O═2Mn2++5SO+4H+ （3）C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O （4）S 2H2S+O2=2S↓+2H2O 【解析】（1）SO2发生催化氧化反应转化为SO3的化学方程式为2SO2+O22SO3； （2）SO2具有强氧化性，酸性KMnO4具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO、Mn2+和H2O，离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O═2Mn2++5SO+4H+； （3）浓硫酸与木炭加热发生氧化还原反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O； （4）①在图示过程 ii中，CuS与Fe3+反应生成S和Cu2+、Fe2+，S元素的化合价升高，被氧化； ②由图可知：一共发生的有三个反应H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S、4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，由此可以推出总反应：2H2S+O2=2S↓+2H2O； 【变式4-1】干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．单质硫为黄色固体 B．脱硫反应为 C．该方法中可循环利用的物质是 D．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫速率 【答案】C 【解析】A．单质硫为黄色的固体，A正确； B．根据反应原理图可知，脱硫反应时H2S与生成和H2O，化学反应为，B正确； C．该方法中为催化剂，参与脱硫反应，并可循环再生，因此可循环利用的物质是，C错误； D．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可以加快反应速率，提高脱硫效率，D正确； 答案选C。 【变式4-2】矿山、冶炼厂和其他工业装置排放的烟气中也时常含有和，使得脱除工艺和技术复杂化。近年来开发了许多从含氧气体中脱除的新技术。以下介绍的净化工艺都是非苛性碱工艺，该工艺生产高纯度可市售的单质硫。一种工艺流程的构成如图1所示。该流程主要包括催化除氧、加氢和克劳斯反应。 含和的原料气体进入图1所示的工艺流程。采用催化除氧工艺，从加氢工序来的含气体循环进入除氧反应器与氧气发生催化反应。从除氧工序来的无氧工艺气体在硫冷凝器冷却产生蒸汽，并部分回收单质硫。一部分从硫冷凝器出来的气体被送入后续克劳斯反应器。余下的气体进入加氢反应器。加氢反应需要的氢气从外部提供。 从加氢工序来的剩余的冷却后气体最终进入克劳斯反应器。该气流与来自除氧反应器下游硫冷凝器的无氧含气流混合，预热到204.4-226.7℃，然后进入克劳斯反应器。与按克劳斯反应生成单质硫。单质硫由另一硫冷凝装置除去。根据所需要的总硫回收率，冷却后的气流进入另一克劳斯工序或通过焚烧炉、烟囱排放。 将以上工艺流程继续改进后如图2所示。改进工艺的新颖之处在于利用直接硫还原工序以回收硫，因此可显著节省投资和操作成本。从除氧反应工序出来的无氧气体经硫冷凝器冷却回收单质硫。从硫冷凝器出来的气流一部分送入后续加氢反应器，余下的送入直接还原反应器。直接还原反应和加氢工序都需要。因而，这两个工序的进口气流都要接入外部氢源。在直接还原反应器中，和催化还原生成单质硫。从反应器出来的单质硫在硫冷凝器中除去。从硫冷凝器出来的冷却气体通过焚烧炉排放。根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制。 回答下列问题： （1）如果用足量苛性钠溶液脱除，反应的离子方程式为 ，该反应新生成的阴离子，其检验方法是取反应后的少量溶液， ，观察到 即可检出。 （2）1883年，英国化学家克劳斯开发了用硫化氢氧化制硫的方法。图1工艺中克劳斯反应器内发生反应的化学方程式是 。 （3）本题所述的两个工艺都需要接入外部氢源，一种改进的方法是在除氧反应器中通入天然气，用天然气与氧气反应制备氢气。你认为此法会带来的环境问题是 。 （4）根据题中的文字描述，图2中还缺少一条箭头指向的流程步骤，请用笔在图2中添加 。 【答案】（1）SO3+2OH-=+H2O 先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液 生成白色沉淀且不溶于稀盐酸 （2）2H2S+SO2=3S+2H2O （3）增加向大气中的碳排放（答案合理即可） （4） 【分析】图1中含SOx和O2的原料气体与加氢反应器中来的含H2S气体在催化除氧反应器中发生催化反应；从除氧工序来的无氧工艺气体在硫冷凝器冷却产生蒸汽，并部分回收单质硫；一部分从硫冷凝器出来的气体被送入后续克劳斯反应器，余下的气体进入加氢反应器；从加氢工序来的剩余的冷却后气体最终进入克劳斯反应器，该气流与来自除氧反应器下游硫冷凝器的无氧含SO2气流混合，预热到204.4-226.7℃，然后进入克劳斯反应器，H2S与SO2按克劳斯反应生成单质硫，单质硫由另一硫冷凝装置除去，冷却后的气流进入另一克劳斯工序或通过焚烧炉、烟囱排放。 改进后的图2与图1相比，从除氧反应工序出来的无氧气体经硫冷凝器冷却回收单质硫；从硫冷凝器出来的气流一部分送入后续加氢反应器，余下的送入直接还原反应器；直接还原反应和加氢工序都需要H2，因而这两个工序的进口气流都要接入外部氢源，在直接还原反应器中，SO2和H2催化还原生成单质硫；从反应器出来的单质硫在硫冷凝器中除去；从硫冷凝器出来的冷却气体通过焚烧炉排放；根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制。 【解析】（1）用足量苛性钠溶液脱除SO3，SO3与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和H2O，反应的离子方程式为SO3+2OH-=+H2O；该反应新生成的阴离子为，检验的方法是：取反应后的少量溶液，先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，观察到生成白色沉淀且不溶于稀盐酸即可检出； （2）图1工艺中克劳斯反应器内SO2和H2S反应生成S和H2O，反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O； （3）天然气的主要成分为CH4，CH4与O2反应制备氢气时会生成CO等气体，带来的环境问题是增加向大气中的碳排放； （4）图2题中的文字描述“根据原料情况，克劳斯反应器中部分气体返回到加氢反应器以利于加氢反应的温度控制”，故图2中缺少的一条箭头指向的流程步骤如图 题型五 有关硫及其化合物的计算 【例5-1】浓硫酸和锌共热一段时间后，锌完全溶解，收集到（已换算成标准状况下）混合气体，待反应混合物冷却后加水稀释定容到，测得溶液中为为，下列说法错误的是 A． B． C．混合气体的总质量为 D．混合气体中， 【答案】D 【分析】锌与浓硫酸发生：Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成气体为SO2和H2的混合物，物质的量为，剩余硫酸的物质的量为：n(H2SO4)剩=×0.1L×5.2mol/L=0.26mol，消耗硫酸的物质的量为：然后根据反应的化学方程式计算。 【解析】A．溶液中硫酸根的物质的量n()=0.1L×3.3mol/L=0.33mol，结合分析可知，其中硫酸锌的物质的量为0.33mol-0.26mol=0.07mol，则m=0.07mol×65g/mol=4.55g，A正确；B．根据分析可知，硫酸锌的物质的量等于气体的物质的量，即气体的物质的量为0.07mol，体积为0.07mol×22.4L/mol=1.568L，B正确；C．根据题意可知，硫酸总物质的量为：0.02L×18 mol/L=0.36mol，则二氧化硫的物质的量为0.36mol-0.33mol=0.03mol，氢气的物质的量为0.07mol-0.03mol=0.04mol，则混合气体的总质量为0.03mol×64g/mol+0.04mol×2g/mol=2g，C正确；D．根据C的分析可知，混合气体中，，D错误；故选D。 【变式5-1】将足量的铜片与100mL18mol·L-1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体VL，下列对此反应的有关说法中，错误的是 A．该反应体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性 B．反应结束后两种反应物均有剩余 C．被还原的硫酸为mol D．产生的气体有二氧化硫和氢气 【答案】D 【解析】A．该反应产生SO2气体，并生成硫酸铜，该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性，A正确；B．硫酸浓度变小之后无法与铜反应，反应结束后两种反应物均有剩余，B正确；C．根据硫守恒，该反应产生的二氧化硫的物质的量，也就是被还原的硫酸为mol，C正确；D．硫酸不会和铜生成氢气，D错误；故选D。 【变式5-2】某元素的单质与足量的浓硫酸反应只有一种还原产物SO2。若反应中消耗单质与酸的物质的量之比为1:2，则反应中该元素表现的化合价可能为 ①；②；③；④ A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】D 【解析】若X为金属，X与H2SO4反应生成硫酸盐、SO2、H2O，令X元素在生成物中的化合价为n，1molXn+离子与mol硫酸根结合，则：1mol×n=(2mol-mol)×(6-4)解得：n=+2，若X为非金属，X与H2SO4反应生成X的氧化物、SO2、H2O，令X元素在生成物中的化合价为m，则：1mol×m=2mol×(6-4)解得：m=+4，综上分析可知，答案为：D。 题型六 有关硫及其化合物的制备与性质实验 【例6-1】某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质设计了如图所示的实验装置，已知反应过程中装置 A 中反应液处于沸腾状态并有白雾生成。下列说法正确的是 A．“反应液处于沸腾状态”的主要原因是铜与浓硫酸发生的是放热反应 B．装置B中盛放饱和NaHSO3溶液可除去挥发出的 H2SO4 C．若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧，pH 传感器会显示 pH 值升高 D．实验过程排放的“尾气”中有害气体只有SO2 【答案】B 【分析】由题干实验装置图可知，装置A中为用Cu和浓硫酸共热来制备SO2，反应原理为：，装置A中有白雾生成，装置B中试剂X为饱和NaHSO3溶液，用于除去硫酸酸雾，SO2通入BaCl2溶液中，若溶液中含有O2，则O2能氧化SO2转化为H2SO4，硫酸和BaCl2溶液产生BaSO4白色沉淀，再将SO2通入Ba(NO3)2溶液中，由于硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，能够将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为NO，则尾气中含有NO，据此分析解题。 【解析】A．铜与浓硫酸不加热不反应 ，“反应液处于沸腾状态”的主要原因是加热所致，A 项错误 ； B．白雾是挥发出来的硫酸蒸汽与水蒸气结合形成的，故可通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶除去挥发出的硫酸蒸 汽 ， B 项 正 确 ； C．若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧，pH传感器会显示pH值降低，其反应为：，C项错误； D．二氧化硫进入硝酸钡溶液中，会溶于水呈酸性，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，会被还原成 NO气体 ，D项错误； 故选B。 【例6-2】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品，易溶于水，遇酸易分解，稀溶液与溶液混合无沉淀生成。工业制备的化学方程式为，产品中常含有少量的和。实验室拟用如下实验装置在C中制备。 （1）装置A中反应的化学方程式是 。装置C中可观察到溶液先变浑浊，后又澄清，生成的浑浊物质的化学式为 。 （2）装置B的作用为 ；为保证的产量，实验中通入的不能过量，原因是 。 （3）若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中是否含有，需先加水配成稀溶液，再依次加入的试剂为 和品红溶液。 【答案】（1）(浓) S （2）防止溶液倒吸 若过量，溶液显酸性，产物会分解 （3）氯化钡溶液、盐酸 【分析】根据题意，可知该实验为利用硫单质和亚硫酸钠制备硫代硫酸钠的反应，装置A为浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫的反应，生成的二氧化硫进入装置C，先和硫化钠反应生成硫单质，生成的硫单质和亚硫酸钠在加热条件下反应生成硫代硫酸钠，装置E进行尾气吸收。 【解析】（1）根据分析可知，装置A中发生的反应为浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，反应的化学方程式为+(浓)=++；装置C中先变浑浊是因为二氧化硫和硫化钠反应生成了硫单质，则化学式为S。故答案为：+(浓)=++；S。 （2）二氧化硫在装置C中溶解度较大，装置B作为安全瓶，防止溶液倒吸。二氧化硫溶于水使溶液显酸性，由题意可知，硫代硫酸钠遇酸易分解，故二氧化硫不能过量的原因是若二氧化硫过量，溶液显酸性，产物会分解。故答案为：防止溶液倒吸；若二氧化硫过量，溶液显酸性，产物会分解。 （3）根据题意可知，硫代硫酸钠稀溶液与氯化钡溶液混合无沉淀生成，所以，若想检验产品中是否存在亚硫酸钠应先将产品配制成稀溶液，用氯化钡溶液将碳酸根离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子分别转化为碳酸钡、硫酸钡、亚硫酸钡沉淀，过滤后向沉淀中滴加稀盐酸，碳酸钡和亚硫酸钡会溶解，并放出气体，将生成的气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，则说明生成的气体中含有二氧化硫，即产品中含有亚硫酸钠，反之则没有。故答案为：氯化钡溶液、盐酸。 【变式6-1】按下图(a～c均为浸有相应试液的棉花)装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A．I中试管内反应的离子方程式为 B．Ⅱ中a处变红，说明是酸性氧化物 C．Ⅱ中b或c处褪色，均体现的漂白性 D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，体现的氧化性 【答案】C 【分析】硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、S、H2O和SO2，化学方程式：； 【解析】A．由分析可知，I中试管内反应的离子方程式为，A正确； B．Ⅱ中a处变红，与反应生成亚硫酸，使紫色石蕊变红，说明是酸性氧化物，B正确； C．Ⅱ中b处品红试液褪色，体现漂白性，c处酸性高锰酸钾溶液褪色，体现还原性，C错误； D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，与硫离子反应生成硫单质，体现的氧化性，D正确； 故选C。 【变式6-2】化学小组实验探究含+4价硫元素的物质与溶液的反应。 实验I：向溶液中通入，溶液很快由黄色变为红色。静置几小时后，溶液最终变为浅绿色。 （1）若和溶液能发生氧化还原反应，则作 （填“氧化剂”或“还原剂”）。 （2）探究和溶液是否发生了氧化还原反应。 甲同学设计实验方案：取少量反应店的溶液，滴加酸化的溶液，观察是否产生白色沉淀。 乙同学认为上述方案不合理，理由是 。小组同学取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。 （3）探究实验I中溶液颜色变为红色的原因。 已知：、 分析的水溶液中粒子的组成，推测与溶液中某种含价硫元素的粒子形成了红色物质，进行如下实验。 序号 实验 试剂a 现象 II 的水溶液 溶液变红 III 溶液 溶液变红，且红色比Ⅱ的深 IV 溶液 溶液变红，且红色比Ⅲ的深 与 直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是 。 （4）进一步探究与的反应。 实验V：向溶液中滴加溶液，溶液由黄色变为红色，并析出少量沉淀。至加入溶液后，析出大量橙黄色沉淀，继续加入溶液，沉淀溶解，溶液呈红色。通过下列实验证实橙黄色沉淀中含有和。 白色沉淀是，试剂1是 ，试剂2是 。 （5）综上所述，含价硫元素的物质与溶液的反应与 有关（答一点）。 【答案】（1）还原剂 （2）可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰 （3） 实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深 （4）溶液 溶液（或氯水等） （5）反应物的存在形式、反应物的相对用量等 【分析】具有还原性，含有铁离子，具有氧化性，若和溶液能发生氧化还原反应，则作还原剂； 【解析】（1）根据分析，作还原剂； （2）硝酸具有强氧化性，乙同学认为上述方案不合理，理由是可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰； （3）对比II、III、IV的现象可知：与直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深； （4）白色沉淀是，先滴加氯化钡无明显现象说明不含硫酸根，再加氧化剂生成沉淀说明亚硫酸根被氧化成硫酸根，故试剂1是溶液，试剂2是溶液（或氯水等）； （5）综上所述，根据5组实验，含价硫元素的物质与溶液的反应与反应物的存在形式、反应物的相对用量等有关。 【变式6-3】在多个领域应用广泛。某学习小组设计如图所示实验制取并对实验中产生的现象进行探究。回答下列问题： （1）仪器a的名称为 。 （2）实验室制备的方法有：①亚硫酸钠和浓硫酸反应；②铜片和浓硫酸反应。采取方法②制取应选择的发生装置为 （填“A”或“B”），采取方法①制取的化学方程式为 。 （3）装置C中，品红溶液褪色加热后又恢复颜色的原因为 ；装置F的作用为 。 （4）实验过程中发现装置D中无明显现象，装置E中产生白色沉淀，该小组同学将分别通入无氧、有氧且浓度均为的溶液和溶液中，探究装置D、装置E中现象的原因，溶液pH随时间变化图像及是否产生沉淀表格如下： 溶液 溶液（无氧） 溶液（有氧） 溶液（无氧） 溶液（有氧） 是否产生沉淀 否 是 是 是 ①白色沉淀为，对比曲线a、c，说明配制溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸的目的： 。 ②曲线a所示溶液pH降低的原因是 （用化学方程式表示）。 ③曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为 。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2）A （3）与有色物质生成不稳定的无色物质，在加热条件下，不稳定的无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色 除去多余的二氧化硫，避免污染环境 （4）除去水中的溶解氧 ［或； 【分析】实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫，或铜片和浓硫酸反应制二氧化硫（需要加热），用品红溶液验证二氧化硫，通入氯化钡溶液不反应，通入硝酸钡溶液发生氧化还原反应产生白色沉淀，用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫，据此分析。 【解析】（1）仪器a的名称为圆底烧瓶； （2）采取方法②制取需要加热，故选择的发生装置为A；采取方法①制取的化学方程式为； （3）装置C中，品红溶液褪色加热后又恢复颜色的原因为：与有色物质生成不稳定的无色物质，在加热条件下，不稳定的无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色；二氧化硫为酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收，装置F的作用为除去多余的二氧化硫，避免污染环境； （4）①白色沉淀为，对比曲线a、c，说明有氧时，会产生白色沉淀，气体在水中溶解度随温度升高减小，故配制溶液时所用蒸馏水必须加热煮沸的目的是：除去水中的溶解氧； ②BaCl2溶液与二氧化硫不能发生反应，所以曲线a所示溶液pH降低的原因是：； ③曲线c所示溶液中，SO2溶于水后先被溶解的O2氧化为硫酸，再与Ba2+反应生成BaSO4，发生反应的离子方程式为：［或；。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$