3.1 硫及其重要化合物（12大题型专项训练） 化学沪科版2020必修第一册

3.1 硫及其重要化合物 题型01 黑火药中的硫黄 题型02 二氧化硫的还原性 题型03 二氧化硫的漂白性 题型04 二氧化硫的制备及性质探究 题型05 二氧化硫的危害 题型06 硫化氢的性质 题型07 硫酸的工业制法 题型08 硫酸的性质及用途 题型09 硫酸根的检验 题型10 含硫化合物之间的转化 题型11 价类二维图 题型12 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 题型01 黑火药中的硫黄 1. 黑火药： (1)黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 (2)黑火药的合理配比为：n(S) : n(KNO3) : n(C) = 1 : 2 : 3。 (3)火药爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： S + 2KNO3 + 3C K2S + 3CO2↑+ N2↑ 2. 硫的性质： (1) 物理性质：纯净的硫通常是一种黄色或淡黄色的固体，俗称硫磺；质脆；密度比水大；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。 (2) 化学性质：单质硫既有氧化性，又有还原性。 硫元素有 -2、0、+4、+6四种常见的化合价。 ①硫通常以弱氧化性为主。如：与金属、氢气的反应。 Fe + S FeS（黑褐色） 2Cu + S Cu2S（黑色） Hg + S HgS（黑色） H2 + S H2S ②硫也可以表现为还原性。如：与氧气的反应。 S + O2 SO2（硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，在纯氧气中点燃产生明亮的蓝紫色火焰） 3. 硫的用途 (1)硫是动物体生长不可缺少的元素。如组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子。 (2)硫磺是橡胶工业的重要添加剂，是制硫酸的重要原料。 (3)硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 (4)在染色、制革、国防工业、火柴、火药、烟火等行业，都广泛用到硫和含硫化合物。 【典例1】关于硫下列说法不正确的是 A．通常是淡黄色晶体 B．单质硫既有氧化性，又有还原性 C．硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里 D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 【变式1-1】人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中，陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素，通过各种循环建立起生态平衡。硫是重要的非金属元素，下列关于硫单质的说法中正确的是 A．自然界中不存在游离态的硫 B．硫的化学性质不活泼 C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 D．硫和铁加热时反应生成红色固体 【变式1-2】汞蒸气有毒，处理散落在桌面上的汞最好用下列物质中的 A．铁粉 B．硫粉 C．锌粉 D．氧气 【变式1-3】下列关于硫的叙述中，正确的是 A．能溶于水 B．是一种白色固体 C．在空气中燃烧生成二氧化硫 D．硫微溶于二硫化碳 题型02 二氧化硫的还原性 1. 物理性质：无色，刺激性气味气体，有毒，密度比空气大。易溶于水，在通常情况下，1体积水可溶解40体积的二氧化硫。溶于水的二氧化硫与水反应生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸是一种弱酸，不稳定，容易分解。 2. 化学性质： （1） 酸性氧化物 A:与水反应 SO2 + H2O = H2SO3 B:跟碱反应 SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O （2） 还原性 催化氧化：2SO2 + O2 2SO3 使卤水褪色： SO2 + X2 + 2H2O = 2HX + H2SO4 (X—Cl、Br、I) 使酸性KMnO4褪色：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O=K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 与Fe3+反应：SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = SO42- + 2Fe2+ +4H+ （3） 氧化性 SO2+ 2H2S = 3S↓+2H2O 现象：有淡黄色固体和水珠。 中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2+、S、Cl2 等，既能做氧化剂又能做还原剂。 【典例2】SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有 A．还原性 B．氧化性 C．漂白性 D．酸性 【变式2-1】将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，此过程中表现出 A．漂白性 B．还原性 C．氧化性和漂白性 D．还原性和漂白性 【变式2-2】在探究水溶液成分和性质的实验中，下列实验现象或实验结论不正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向水溶液中加入粉末 有气泡产生 水溶液呈酸性 B 向水溶液中滴加2滴石蕊溶液，振荡 溶液先变红后褪色 有漂白作用 C 向水溶液中加入溶液 有淡黄色沉淀产生 具有氧化性 D 向溶液中加入足量水溶液 溶液紫色褪去 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【变式2-3】为探究SO2的还原性，某小组同学分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液，进行如下实验： 1．实验A、C中，煮沸蒸馏水及使用植物油的目的是 。 2．实验A、B中均出现白色沉淀，该白色沉淀为 。 A．BaSO4 B．BaSO3 C．BaSO4与BaSO3 3．实验C中，没有出现白色沉淀，但pH传感器显示溶液虽酸性，原因是 (用化学方程式表示)。 4．对比实验A、C，可以得出的结论是 。 5．对比实验A、B，发现实验B中出现白色沉淀比实验A快很多。可得出的结论是 。 6．若实验A、B中通入足量的SO2后，最终溶液pH：A B(填“>”、“<”或“=”)。 题型03 二氧化硫的漂白性 1. 漂白性：使品红褪色。 2. SO2的漂白作用与其他漂白剂对比 漂白剂 原理 稳定性 氯水 强氧化性 稳定 二氧化硫 与某些有色的有机物结合成无色物质 不稳定 Na2O2 (或H2O2) 强氧化性 稳定 O3 强氧化性 稳定 活性碳 吸附性 稳定 注意： ①能使品红溶液褪色的物质有：SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。 ② SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。 ③ 干燥的SO2气体无漂白作用。 ④ 等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。 ⑤SO2只能使品红等某些有机色质褪色，而不能使石蕊溶液等有机色质褪色。 【典例3】具有一定的漂白能力，下列变化没有体现二氧化硫的漂白性的是 A．使溴水褪色 B．处理发黄的织物 C．使品红褪色 D．硫熏中药 【变式3-1】下列关于硫及其化合物的说法中，错误的是 A．葡萄酒中含微量SO2，利用了SO2的漂白性 B．含硫黄的温泉可治疗某些皮肤病，利用了硫具有杀菌的作用 C．用SO2除去工业废水中的余氯，利用了SO2的还原性 D．用SO2处理纸张和衣物，利用了SO2的漂白性 【变式3-2】下列关于的叙述，正确的是 A．既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物 B．是硫酸的酸酐 C．大气中的主要来源是汽车排出的尾气 D．具有漂白性，因而可以使石蕊试液褪色 【变式3-3】某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物，下列说法正确的是 A．若乙和丁处溶液褪色，均可说明SO2具有漂白性 B．若丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2具有还原性 C．若戊处品红溶液无明显现象，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成 D．若甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，则说明浓硫酸有吸水性 题型04 二氧化硫的制备及性质探究 实验室制备SO2 （1）原理：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 由于SO2为易溶于水的气体，因此采用Na2SO3固体和浓H2SO4有利于气体逸出；又因此反应为离子反应，最终选择70%的浓H2SO4以提供一定浓度的氢离子，有利于反应发生。 （2） 装置：固液不加热装置 （3） 除杂：可采用浓硫酸干燥吸水 （4） 收集：向上排空气法收集 （5） 尾气：用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气 制备SO2并验证其性质 ①石蕊变红：说明二氧化硫水溶液呈酸性 ②品红褪色：证明二氧化硫具有漂白性 ③硫化氢溶液出现黄色浑浊：证明二氧化硫的氧化性 ④酸性高锰酸钾紫色褪去：说明二氧化硫具有还原性 ⑤氢氧化钠尾气处理：防止污染空气，利用了二氧化硫是酸性氧化物的性质 【典例4】某同学设计了下图A装置制备SO2并研究其性质。 (1)向仪器a中滴加浓硫酸之前，需先通入一段时间N2，此操作的目的是 。反应结束后，仍需要通一段时间N2的目的是 。 (2)实验时，装置B中没有明显变化。实验结束后向B中滴加适量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀的化学式为 。 (3)装置C中的现象是 ，说明二氧化硫具有 性。 (4)该套装置中，需要加以改进的地方是 。(任写一处) 【变式4-1】某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。 (1)用浓硫酸和亚硫酸钠通过装置A制备SO2，写出装置A中发生的化学方程式： 。 (2)实验过程中，装置B、C中产生的现象分别是 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 。装置B中发生反应的离子方程式为 。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 。 (4)尾气可采用 溶液吸收。 (5)除去CO2中含有的少量SO2可选择通过 溶液。 【变式4-2】某化学兴趣小组践行绿色化学理念，通过改进后的微型实验装置(如图)，用胶头滴管通过吸管向玻璃瓶中注入浓硫酸，并快速在吸管口塞上一团蘸有浓NaOH溶液的棉花团，制备并验证SO2的相关性质。 (1)实验中可观察到滴有紫色石蕊试液的棉签颜色变化为 ，蘸有溴水的棉签逐渐褪色，说明SO2具有 性，蘸有品红溶液棉签逐渐褪色，说明SO2具有 性。 (2)吸管口放置蘸有浓NaOH溶液的棉花团所起的作用是 。 【变式4-3】亚硫酰氯()是无色液体，其熔点为、沸点，以上会分解，遇水剧烈反应。实验室合成的原理为：，实验小组据此设计实验装置(图1)制备并合成(部分夹持和加热装置已略)。 1．分子中原子半径最大的元素在周期表中的位置是 ，该元素形成的常见酸中，还原性最强的是 (写出化学式)，写出一个能体现其强还原性的化学反应方程式： 。 2．写出图1装置中制备的化学反应方程式： 。 3．若将气体通入淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色。此过程中表现出___________。 A．漂白性 B．氧化性和漂白性 C．还原性 D．还原性和漂白性 4．实验用的浓硫酸而不用稀硫酸来制备，是因为的___________性质。 A．易溶于水 B．易液化 C．还原性 D．弱氧化性 5．本实验可用浓磷酸代替浓硫酸与固体反应制备，是因为磷酸的___________性质。 A．较强的酸性 B．较弱的氧化性 C．较强的吸水性 D．较强的脱水性 6．实验室没有图1甲中盛放的玻璃仪器，实验小组改用常备仪器设计了图2中的A、B两套备用方案来代替装置甲(实验试剂不变)，经讨论，认为A方案无法达到随关随停的要求，理由是： ；而B方案，若有一处改进，则可达到与甲相同的实验效果，这处改进是： 。 7．装置乙所盛试剂为___________。 A．饱和溶液 B．饱和溶液 C．饱和液 D．浓 8．装置丁的作用为 。 9．合成时，丙处宜采用的加热方式是： 。 10．将产物从丙中的液态混合物中蒸馏出来，下列装置正确的是___________。 A． B． C． D． 题型05 二氧化硫的危害 硫的氧化物来源、危害及治理： 燃煤脱硫(脱硫剂：CaO、CaCO3)，改进燃烧技术，脱硫反应：CaO＋SO2 CaSO3 酸雨：pH<5.6 正常雨水因溶解二氧化碳的缘故，呈弱酸性。 硫酸型酸雨的形成途径： 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 在工业上SO2尾气的处理方法： （1） 钙基固硫法 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，用化学方程式表示其原理为： S的燃烧：S＋O2SO2； SO2转化为CaSO3：SO2＋CaOCaSO3； CaSO3转化为CaSO4：2CaSO3＋O22CaSO4。 （2） 氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，用化学方程式表示其原理为： SO2转化为(NH4)2SO3：2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3； (NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4：2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 （3） 钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3 SO2和NaOH反应生成Na2SO3：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O； SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2； Na2SO3转化为NaHSO3：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 （4） 双碱脱硫法 双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环利用，用化学方程式表示其原理为： NaOH吸收SO2：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O； Na2SO3被O2氧化：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4； Na2SO4和Ca(OH)2反应：Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。 【典例5】的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少排放量，且经济可行的是 A．用烧碱中和土壤的酸性 B．将工厂的烟囱造高 C．使用萃取煤炭中的硫 D．煤中添加生石灰固硫 【变式5-1】空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法正确的是 A．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 B．空气中含量最高且常用作保护气的是 C．PM2.5的含量越高空气质量越好 D．排放是导致酸雨的原因之一，酸雨的 【变式5-2】某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成，查阅资料可知有以下途径： 途径一：SO2SO3H2SO4 途径二：SO2H2SO3H2SO4 请回答下列问题： (1)该地区雨水的pH小于 。 (2)途径一中SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3，在此过程中飘尘作 (选填“催化剂”或“氧化剂”)。 (3)研究小组收集一定量该地区刚下的雨水，欲证明酸雨的形成存在途径二，请写出实验方案： 。 【变式5-3】下图显示了酸雨形成的两种主要途径。 (1)X 是空气的主要成分之一，请推断A的化学式 。 (2)写出反应④的化学方程式 。 题型06 硫化氢的性质 物理性质： 无色，有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，有毒。能溶于水，1升水中大约能溶解2.6升的硫化氢，其水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 在制取和使用硫化氢时，必须在密闭系统或通风橱中进行。 化学性质： （1） 可燃性 A：纯的H2S气体在空气中点燃，并在火焰上方罩一冷而干燥的洁净小烧杯 现象：发出淡蓝色火焰，小烧杯内壁有水珠，且出现黄色固体。 反应方程式： B：H2S在充足的O2中燃烧， 现象：会发出淡蓝色火焰，并产生有刺激性气味的气体。 反应方程式： （2） 还原性 2H2S + SO2 = 3S↓+ 2H2O H2S + H2SO4 （浓）= S↓ + SO2 ↑+ 2H2O (H2S气体不能用浓硫酸进行干燥) （3） 不稳定性 较高温度时，硫化氢不稳定，发生分解 实验室制法： FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑ 检验：醋酸铅试纸或者硝酸铅试纸：生成黑色沉淀。 【典例6】下列关于硫化氢的说法正确的是 A．硫化氢是一种无色、无气味的气体 B．硫化氢能溶于水，水溶液呈强酸性 C．硫化氢气体可以燃烧 D．硫化氢气体具有强氧化性 【变式6-1】H2S能使KMnO4酸性溶液褪色，体现了H2S的______性。 A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性 【变式6-2】分解者可将含硫有机物分解为H2S，硫磺细菌和硫化细菌可将H2S进一步变为硫单质或硫酸盐，下列关于硫化氢说法正确的是（双选） A．H2S分子很稳定，受热难分解 B．将H2S通入FeSO4溶液，产生沉淀 C．H2S是一种无色臭鸡蛋气味的有毒气体 D．H2S和SO2气体在集气瓶内反应的现象为：瓶壁有淡黄色粉末和无色小液滴 【变式6-3】在氢硫酸溶液中加入少量下列物质：①O2 ②Cl2 ③SO2 ④CuSO4，能使溶液 pH 减小的是 A．①③ B．②④ C．②③④ D．① 题型07 硫酸的工业制法 硫酸工业流程 【典例7】在硫酸工业生产中，为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了下图的转化器。下列说法中，正确的是 A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度相同 B．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度相同 D．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同 【变式7-1】在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔（如图）中进行，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是 A．从①处通入的气体中含大量，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 【变式7-2】硫酸是重要的化工原料，查阅资料，工业制硫酸的过程如图： 1．上述过程中，没有发生氧化还原反应的是 (填“I”、“II”或“III”)。 2．过程II的化学反应方程式为 。 【变式7-3】工业上利用的转化制备硫酸，其模拟实验的部分装置如下图所示。 (1)装置Ⅰ不能起到的作用是___________(不定项) A．充分混合气体 B．控制气体流速 C．干燥气体 D．防止催化剂中毒 (2)装置Ⅱ反应开始后，硬质玻璃管内存在的气体有 。 (3)装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热，原因是 。 A．反应本身无需加热    B．该反应是放热反应 (4)若用O2、水在催化剂存在时吸收尾气中的SO2，吸收完成后，随着氧化的进行，溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应机理如图所示。写出“脱硫”时发生反应的化学方程式 ，过程中Fe2O3的作用是 。 题型08 硫酸的性质及用途 纯硫酸的物理性质：无色、黏稠、油状的液体，是一种难挥发的酸。市售硫酸的质量分数有92.5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就成了发烟硫酸。 （1）浓硫酸能以任意比与水混溶，浓硫酸溶解时放出大量的热。 （2）高沸点、难挥发酸可用来制盐酸、硝酸。 NaCl+H2SO4(浓 )= NaHSO4+HCl↑ NaNO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+HNO3↑ 浓硫酸的特性 （1）吸水性（干燥剂） 浓硫酸具有吸水性，常作为干燥剂。注意不能用浓硫酸干燥的气体有：NH3、H2S、HI、HBr。 干燥装置：洗气瓶，长进短出 （2）脱水性（脱水炭化）：把有机物里的氢原子和氧原子按2：1脱去。 ①在潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸，这三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。 ②腐蚀皮肤，皮肤也是有机物，含C、H、O等元素。 （3）强氧化性 ① 跟金属反应 A.常温下，浓硫酸能使铁、铝金属钝化。 B.加热时，浓硫酸可与除Au、Pt之外的所有金属反应。 浓硫酸与铜反应：Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2↑ + 2H2O [小结] 金属+H2SO4（浓） 高价硫酸盐 + SO2↑ +H2O ② 跟非金属反应： 热的浓硫酸可将C、P、S等非金属单质氧化到其最高价态的氧化物或含氧酸。 C+ 2H2SO4（浓）CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O “黑面包”实验：化学方程式： 蔗糖加入浓硫酸炭化，在蔗糖内加了几滴水，浓硫酸吸水放出大量的热，使浓硫酸与生成的碳发生氧化还原反应，浓硫酸被还原所生成的二氧化硫，碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳，所以有大量气体产生，因此会出现体积膨胀，疏松多孔海绵状炭及刺激性气味产生的现象。这里既体现了浓硫酸的脱水性，也体现了其氧化性。 ③ 与其它还原性物质反应 H2S+ H2SO4（浓）= S + SO2↑+2H2O 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 比较项目 浓硫酸 稀硫酸 氧化性强弱 氧化性（S） 氧化性（H+） 氧化性的原因 还原产物 一般是，可以是硫单质 H2 与金属单质的反应 在常温下，使铁、铝钝化，但加热条件下可以反应。规律：金属＋H2SO4= 能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。 与非金属单质的反应 加热条件下可以和某些非金属单质反应 不能反应 与H2S等还原性物质反应 能够反应 不能反应 【特别提醒】：①硫酸的性质取决于硫酸的浓度。②98.3%的浓H2SO4密度为1.84 g·cm3，比水的密度大；硫酸的浓度越大，密度越大，如将50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等体积混合，则所得溶液的质量分数大于30%；浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时，都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不断搅拌，使其散热。 【典例8】用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列说法不合理的是 A．上下移动①中铜丝可控制产物SO2的量 B．②中选用品红溶液或溴水均可验证SO2的生成 C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．为确认反应中有Cu2+生成，可向①中加水，观察溶液颜色 【变式8-1】现代氟工业的基础反应为：，主要体现出浓硫酸的 A．难挥发性 B．强氧化性 C．吸水性 D．酸性 【变式8-2】下列气体中①②③④⑤⑥不能用浓硫酸作干燥剂的是 A．②⑤ B．①②⑤ C．②④⑤⑥ D．①②④⑤ 【变式8-3】某同学根据铜与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，该反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入50.0g锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为 该反应中浓硫酸体现的性质为 (3)a处导管的作用是 。实验开始时，应先点燃 (选填“A”或“F”)装置的酒精灯，目的是 。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，装置F中黑色固体变成红色，假设不考虑装置C中气体的损失，且通过装置F的气体完全反应，称量装置D和G的增重分别是19.2g和5.4g，则剩余锌的质量为 g。 (5)装置H中碱石灰的作用是 。 (6)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，补全该反应的离子方程式： 。 ______________ +_______=_____________+______ 题型09 硫酸根的检验 原理：利用Ba2++SO42=BaSO4↓（白色），BaSO4盐酸、硝酸的特性。 试剂：盐酸、氯化钡 检验的误区： 干扰检验的离子：Ag+能与SO42离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4；Ag+还能与Cl反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO32、CO32、SiO32、PO43等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。 检验步骤： ①在待测溶液中加入稀盐酸酸化，排除Ag+、SO32、CO32等离子的干扰。 ②在排除干扰后的溶液中加入氯化钡，若产生白色沉淀，则此溶液中一定含有SO42。 注意：不能用稀HNO3，因为稀HNO3能将SO32氧化成SO42。 【典例9】下列操作能证明溶液中有存在的是 A．滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀 B．滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 C．先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 D．滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 【变式9-1】在某种无色溶液中，加入BaCl2溶液后产生白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀不消失。下列判断中，正确的是 A．一定有SO B．一定有CO C．一定有Ag+ D．可能有SO或Ag+ 【变式9-2】某兴趣小组为检验一瓶试剂中是否含有，选用稀盐酸和BaCl2溶液进行探究，其中稀盐酸的作用是排除某杂质离子的干扰，该杂质离子可能是 A．Mg2＋ B．Ca2＋ C．CO D．NO 【变式9-3】下列对实验过程的评价不正确的是 A．将某气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，该气体一定是 B．向某溶液中加入足量稀盐酸，无明显现象，再加溶液，产生白色沉淀，则该溶液中一定含有 C．向某溶液中滴加淀粉溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变蓝，该溶液中一定有 D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中一定有 题型10 含硫化合物之间的转化 常见的硫酸盐 1、硫酸钙（CaSO4）：生石膏： 熟石膏： 2、硫酸钡（BaSO4） 天然的硫酸钡叫重晶石，俗称“钡餐”。 性质：不溶于水，不溶于酸，不易被X射线透过。 3、常见的硫酸盐及俗名 胆矾（蓝矾）：CuSO4•5H2O 明矾：KAl(SO4)2•12H2O 绿矾：FeSO4•7H2O 【典例10】硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是 A．反应①中生成的具有漂白性，可漂白溴水 B．反应③中S既是氧化剂，又是还原剂 C．反应②中若足量，就会生成 D．反应④是非氧化还原反应 【变式10-1】下列关于硫及其化合物的转化，说法正确的是（双选） A．硫酸型酸雨产生途径之一：SO2→H2SO3→H2SO4 B．用少量O2处理H2S：H2S→SO2 C．用过量氨水处理工业尾气中的SO2：SO2→NH4HSO3 D．用H2O2、BaCl2证明SO2的还原性：SO2→BaSO4 【变式10-2】化石燃料燃烧会产生大气污染物、等，科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收，［和在水溶液中完全电离］，其转化原理如图所示，反应①的离子方程式为 。 【变式10-3】下图为硫及其化合物在自然界中的部分转化关系。 (1)根据上图信息，下列说法正确的是___________。 A．硫元素只有被氧化的过程 B．硫元素只有被还原的过程 C．自然界中硫既有游离态也有化合态 D．自然界中硫只有化合态 (2)下列关于SO2的说法正确的是___________。 A．SO2可用向上排气法收集 B．SO2有毒，不能用作食品加工 C．SO2与H2O反应生成不稳定的H2SO3 D．SO2气体通入BaCl2溶液中产生白色沉淀 (3)工业上常用SO2漂白纸浆，时间久了，纸会发黄。简述原因： 。 (4)请写出过程①发生反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。 题型11 价类二维图 【典例11】硫单质及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示： 1．图中所示物质中，属于非电解质的有 (填写化学式)。 2．将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量X的浓溶液，迅速搅拌。可以观察到的现象为 。 3．上述实验不能表明X的浓溶液具有的性质为 A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性 4．以上①~④的转化过程，其中需要加入还原剂才能发生的是 (填写编号)。 5．当H2S和SO2气体混合时，发生的化学反应方程式为 6．H2S和SO2的混合气体共1 mol，充分反应后所得的氧化产物比还原产物多0.25 mol，则通入的H2S和SO2的体积比可能为 。 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4 7．Na2SO3溶液容易发生变质生成Na2SO4，请用合适的方法来检验Na2SO3是否变质： 。 8．①向试管中加入5 mL二氧化硫水溶液，滴加BaCl2溶液；②继续滴加0.5 mL3%的H2O2溶液，振荡；①、②的现象分别为_____(选填编号)。 A．产生白色沉淀；沉淀不溶解 B．无明显现象；产生白色沉淀 C．产生白色沉淀；沉淀溶解 D．无明显现象；无明显现象 【变式11-1】火山口周围存在单质硫，煤燃烧时需要脱硫，含硫元素的物质种类繁多，化合价和性质也各不相同；氮是植物生长的必需元素之一，游离态的氮很难被植物吸收，植物通常是从含氮化合物中获得氮元素。化肥对于提高农作物产量有重要作用，合理使用会提高农业生产效率和产量。 请根据元素的价类二维图，回答下列问题： (1)将通入 （试液名称），其颜色褪色，加热回复原色即可检验存在。 (2)请写出生成硫酸的化学方程式 。 (3)在图中，S元素只能体现氧化性的物质是__________。 A． B． C． D． (4)工业制备硫酸的过程中的物质变化过程一般是：。其中最重要的一步是用催化剂、在加热条件下生成，请写出该反应的化学反应方程式 。 (5)将与混合可生成淡黄色固体和水。请写出该反应的化学反应方程式 。 【变式11-2】硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。 (1)对应物质的类别是 ；图中点物质含硫燃料燃烧产生的，污染环境，导致雨水 ，形成酸雨，可通过在燃料中添加 (填化学式)，反应生成来降低其对环境的危害。 (2)图中a、、这三种物质中属于弱电解质的是 (填化学式)，写出该物质的电离方程式： 。 【变式11-3】图1是自然界中硫元素的存在示意图，图2表示硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。请回答下列问题： (1)图1中能与水反应生成强酸的物质的化学式为 。 (2)煤的燃烧会产生大量造成环境污染，下列关于治理措施不可行的是 A．在燃煤中添加生石灰固硫 B．用活性炭吸附烟气中的 C．将煤燃烧产生的尾气排放到高空 D．用氨水吸收烟气中的 (3)Cu和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为 。 (4)写出碳和M的浓溶液反应生成Z和的化学方程式 。现欲设计一个实验以验证此反应所生成的各种产物。实验中可供使用的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、澄清石灰水、溶液、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、无水硫酸铜固体和碱石灰。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验过程，其所使用的试剂次序可表示为：气体产物试剂I试剂II试剂III试剂II试剂IV ①试剂I、II、III、IV分别为 ， ， ， ； ②说出试剂使用两次的作用分别是 ； ③写出气体产物通过试剂IV时的离子方程式 。 (5)溶液易变质，实验室验证溶液已变质的操作和现象是 。 题型12 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 一、实验原理 硫酸铜晶体（设化学式为）是一种比较稳定的结晶水合物，是一种蓝色的硫酸盐，当加热到150℃左右时将全部失去结晶水，根据加热前后的质量差，可推算出其晶体的结晶水含量。 1 mol x mol 称取一定质量的硫酸铜晶体，将其加热失去全部结晶水后再称量，就可以知道硫酸铜晶体中硫酸铜的质量和结晶水的质量，然后根据硫酸铜和水的摩尔质量，计算出1 mol硫酸铜晶体中含结晶水的物质的量： 【典例12】许多厂家会在质控报告中提供热分析数据，最常见即热重分析法(TGA)。只要物质受热时会有组分逸出而引发质量的变化，都可以用热重分析来研究。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并利用热重分析测定其结晶水的含量。已知：胆矾(CuSO4•5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。 1．将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是 。 2．待CuO完全反应后停止加热，经过一系列的处理得到滤液。滤液经如下实验操作：加热蒸发、 、过滤、 、干燥，得到胆矾。 3．采用热重分析法测定晶体样品CuSO4•xH2O所含结晶水数，下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是 (填标号)。 ①胆矾未充分干燥   ②坩埚未置于干燥器中冷却   ③加热时有少胆矾迸溅出来 【变式12-1】将25.0g胆矾晶体放在坩埚中加热测定晶体中结晶水的含量，固体质量随温度的升高而变化的曲线如图，请认真分析，填写下列空白： (1)30℃～110℃间所得固体的化学式是 ，650℃—1000℃之间所得固体的化学式是 。 (2)温度高于1000℃后所得固体的化学式是 ，发生反应的化学方程式为 。 (3)根据上图分析，常温下无水酸铜 (选填“可以”或“不可以”)用作干燥剂，进行硫酸铜晶体结晶水含量测定实验时，温度应控制在 范围内。 【变式12-2】五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾，具有催吐、去腐、解毒等功效，但有一定的副作用，易溶于水，难溶于乙醇。回答下列问题： (1)铜与过量溶液反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为 。 (2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体，有两种途径可供选择： 途径A： 途径B： ①写出途径A的化学方程式： 。 ②与途径A相比，途径B的优点是 。 (3)硫酸铜溶液经加热蒸发、 、过滤、 、干燥实验操作，得到胆矾。 (4)将制得的晶体进行热重分析，其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线，T℃时，已完全失去结晶水)如图所示。 。 (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏低的是 (填标号)。 ①制得的结晶水合物未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量固体迸溅出来 【变式12-3】回答下列问题。 I. (1)化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有 (填序号)。 II. 胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。用废铜屑生产CuSO4·5H2O的流程如图所示： (2)“溶解”时需要加热，但温度不宜过高，原因是 。 (3)“系列操作”包括：除杂、 、 、过滤、洗涤等。“洗涤”时为减少晶体损失，最好选用 (填序号)。 a.热水　　　b.冰水　　　c.95%的酒精溶液 (4)测定胆矾中含结晶水数目的实验方案：称取一定质量的固体样品，通过加热至恒重后冷却，再称量剩余固体质量，计算。 ①下列仪器中，在灼烧固体样品时必须用到的是 (填名称)。 ②实验中需加热至恒重的目的是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 硫及其重要化合物 题型01 黑火药中的硫黄 题型02 二氧化硫的还原性 题型03 二氧化硫的漂白性 题型04 二氧化硫的制备及性质探究 题型05 二氧化硫的危害 题型06 硫化氢的性质 题型07 硫酸的工业制法 题型08 硫酸的性质及用途 题型09 硫酸根的检验 题型10 含硫化合物之间的转化 题型11 价类二维图 题型12 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 题型01 黑火药中的硫黄 1. 黑火药： (1)黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 (2)黑火药的合理配比为：n(S) : n(KNO3) : n(C) = 1 : 2 : 3。 (3)火药爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： S + 2KNO3 + 3C K2S + 3CO2↑+ N2↑ 2. 硫的性质： (1) 物理性质：纯净的硫通常是一种黄色或淡黄色的固体，俗称硫磺；质脆；密度比水大；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。 (2) 化学性质：单质硫既有氧化性，又有还原性。 硫元素有 -2、0、+4、+6四种常见的化合价。 ①硫通常以弱氧化性为主。如：与金属、氢气的反应。 Fe + S FeS（黑褐色） 2Cu + S Cu2S（黑色） Hg + S HgS（黑色） H2 + S H2S ②硫也可以表现为还原性。如：与氧气的反应。 S + O2 SO2（硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，在纯氧气中点燃产生明亮的蓝紫色火焰） 3. 硫的用途 (1)硫是动物体生长不可缺少的元素。如组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子。 (2)硫磺是橡胶工业的重要添加剂，是制硫酸的重要原料。 (3)硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 (4)在染色、制革、国防工业、火柴、火药、烟火等行业，都广泛用到硫和含硫化合物。 【典例1】关于硫下列说法不正确的是 A．通常是淡黄色晶体 B．单质硫既有氧化性，又有还原性 C．硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里 D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 【答案】D 【详解】A．硫单质俗称硫磺，为淡黄色晶体，故A正确； B．S单质的化合价处于-2到+6之间，为中间价态，既有氧化性，又有还原性，故B正确； C．火山口喷出的气体中含二氧化硫，矿泉水中含硫酸盐，故C正确； D．S在空气中或纯氧中燃烧生成物都是二氧化硫，故D错误； 故选：D。 【变式1-1】人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中，陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素，通过各种循环建立起生态平衡。硫是重要的非金属元素，下列关于硫单质的说法中正确的是 A．自然界中不存在游离态的硫 B．硫的化学性质不活泼 C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 D．硫和铁加热时反应生成红色固体 【答案】C 【详解】A．火山口附近存在游离态的硫，故A错误； B．硫在自然界中主要以化合态存在，能与氧气等物质发生反应，化学性质较活泼，故B错误； C．硫为非极性分子，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，故C正确； D．硫和铁加热时生成黑色的FeS，故D错误； 故答案为C。 【变式1-2】汞蒸气有毒，处理散落在桌面上的汞最好用下列物质中的 A．铁粉 B．硫粉 C．锌粉 D．氧气 【答案】B 【详解】汞蒸气有毒，万一不慎使汞洒落在地，可以在溅落有细微汞珠的地方撒一层硫磺粉，Hg与S在常温下发生反应产生HgS，有毒的Hg蒸气就转化为无毒且无挥发性的HgS，这样可以防止Hg的危害及危害，故含量选项是B。 【变式1-3】下列关于硫的叙述中，正确的是 A．能溶于水 B．是一种白色固体 C．在空气中燃烧生成二氧化硫 D．硫微溶于二硫化碳 【答案】C 【详解】A．硫难溶于水，故A错误；     B．硫是一种淡黄色固体，故B错误； C．硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故C正确；     D．硫易溶于二硫化碳，故D错误； 选C。 题型02 二氧化硫的还原性 1. 物理性质：无色，刺激性气味气体，有毒，密度比空气大。易溶于水，在通常情况下，1体积水可溶解40体积的二氧化硫。溶于水的二氧化硫与水反应生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸是一种弱酸，不稳定，容易分解。 2. 化学性质： （1） 酸性氧化物 A:与水反应 SO2 + H2O = H2SO3 B:跟碱反应 SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O （2） 还原性 催化氧化：2SO2 + O2 2SO3 使卤水褪色： SO2 + X2 + 2H2O = 2HX + H2SO4 (X—Cl、Br、I) 使酸性KMnO4褪色：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O=K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 与Fe3+反应：SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = SO42- + 2Fe2+ +4H+ （3） 氧化性 SO2+ 2H2S = 3S↓+2H2O 现象：有淡黄色固体和水珠。 中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2+、S、Cl2 等，既能做氧化剂又能做还原剂。 【典例2】SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有 A．还原性 B．氧化性 C．漂白性 D．酸性 【答案】A 【详解】SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，这是由于在酸性条件下KMnO4溶液将SO2氧化为H2SO4，KMnO4被还原为MnSO4，因此该实验现象体现了SO2的还原性，故合理选项是A。 【变式2-1】将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，此过程中表现出 A．漂白性 B．还原性 C．氧化性和漂白性 D．还原性和漂白性 【答案】B 【详解】将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，发生反应+I2+2H2O=2HI+H2SO4，S元素化合价升高，表现还原性，故选B。 【变式2-2】在探究水溶液成分和性质的实验中，下列实验现象或实验结论不正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向水溶液中加入粉末 有气泡产生 水溶液呈酸性 B 向水溶液中滴加2滴石蕊溶液，振荡 溶液先变红后褪色 有漂白作用 C 向水溶液中加入溶液 有淡黄色沉淀产生 具有氧化性 D 向溶液中加入足量水溶液 溶液紫色褪去 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3与NaHCO3反应生成CO2，酸性：H2SO3>H2CO3，即SO2水溶液呈酸性，A正确； B．水溶液中滴加2滴石蕊溶液，溶液只变红不褪色，说明二氧化硫具有酸性氧化物的性质，B错误； C．向SO2水溶液中通入H2S气体，发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，SO2是氧化剂，具有氧化性，C正确； D．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以被SO2还原，溶液紫色褪去，说明SO2具有还原性，D正确； 故选B。 【变式2-3】为探究SO2的还原性，某小组同学分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO3)2和BaCl2溶液，进行如下实验： 1．实验A、C中，煮沸蒸馏水及使用植物油的目的是 。 2．实验A、B中均出现白色沉淀，该白色沉淀为 。 A．BaSO4 B．BaSO3 C．BaSO4与BaSO3 3．实验C中，没有出现白色沉淀，但pH传感器显示溶液虽酸性，原因是 (用化学方程式表示)。 4．对比实验A、C，可以得出的结论是 。 5．对比实验A、B，发现实验B中出现白色沉淀比实验A快很多。可得出的结论是 。 6．若实验A、B中通入足量的SO2后，最终溶液pH：A B(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】1．避免氧气干扰实验 2．A 3．， 4. 具有氧化性，可以将氧化，不具有氧化性 5．在水溶液中氧化的速率比快 6．> 【分析】SO2通入0.1mol/L Ba(NO3)2溶液中，SO2先和水反应生成亚硫酸，溶液呈酸性，酸性溶液中存在硝酸根离子，亚硫酸会被氧化成硫酸，最终生成的白色沉淀是BaSO4，据此解答问题。 1．二氧化硫容易被空气中氧气氧化，实验A、C中，煮沸蒸馏水及使用植物油的目的是避免氧气干扰实验； 2．SO2通入0.1mol/L Ba(NO3)2溶液中，SO2先和水反应生成亚硫酸，溶液呈酸性，酸性溶液中存在硝酸根离子，亚硫酸会被氧化成硫酸，最终生成的白色沉淀是BaSO4；故选A； 3．二氧化硫和水生成酸亚硫酸，亚硫酸电离使得溶液显酸性：，； 4．A中生成硫酸钡沉淀、而C中没有生成硫酸钡沉淀，说明具有氧化性，可以将氧化，不具有氧化性； 5．实验A、B变量为是否存在氧气，B中出现白色沉淀比实验A快很多，说明在水溶液中氧化的速率比快； 6．实验B中SO2更多被氧化，最终生成更多的硫酸，硫酸酸性比亚硫酸强，故B中酸性更强，故溶液pH：A >B。 题型03 二氧化硫的漂白性 1. 漂白性：使品红褪色。 2. SO2的漂白作用与其他漂白剂对比 漂白剂 原理 稳定性 氯水 强氧化性 稳定 二氧化硫 与某些有色的有机物结合成无色物质 不稳定 Na2O2 (或H2O2) 强氧化性 稳定 O3 强氧化性 稳定 活性碳 吸附性 稳定 注意： ①能使品红溶液褪色的物质有：SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。 ② SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。 ③ 干燥的SO2气体无漂白作用。 ④ 等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。 ⑤SO2只能使品红等某些有机色质褪色，而不能使石蕊溶液等有机色质褪色。 【典例3】具有一定的漂白能力，下列变化没有体现二氧化硫的漂白性的是 A．使溴水褪色 B．处理发黄的织物 C．使品红褪色 D．硫熏中药 【答案】A 【详解】A．与溴水发生氧化还原反应：，溴单质被二氧化硫还原为HBr而导致溶液褪色，体现的是SO2的还原性而非漂白性，A符合题意； B．处理发黄的织物是通过SO2与有色物质化合生成无色物质，体现了的漂白性，B不符合题意； C．品红褪色是因为与品红结合生成不稳定的无色物质，体现了的漂白性，C不符合题意； D．用硫熏中药就是利用的漂白性使中药颜色变浅，D不符合题意； 故选A。 【变式3-1】下列关于硫及其化合物的说法中，错误的是 A．葡萄酒中含微量SO2，利用了SO2的漂白性 B．含硫黄的温泉可治疗某些皮肤病，利用了硫具有杀菌的作用 C．用SO2除去工业废水中的余氯，利用了SO2的还原性 D．用SO2处理纸张和衣物，利用了SO2的漂白性 【答案】A 【详解】A．葡萄酒中含微量SO2，主要是利用了SO2的还原性，可以反应消耗葡萄酒中的氧气，防止葡萄酒氧化变质，而不是利用其漂白性，A错误； B．含硫黄的温泉可治疗某些皮肤病，利用了硫能够使细菌的蛋白质发生变性而失去生理活性，因而是利用S具有杀菌的作用，B正确； C．用SO2可以除去工业废水中的余氯，是由于Cl2、H2O、SO2发生氧化还原反应产生H2SO4、HCl，在该反应中SO2表现还原性，Cl2表现强氧化性，因此是利用了SO2的还原性，C正确； D．用SO2处理纸张和衣物，是由于SO2能够与某些有色物质结合产生无色物质，因此是利用了SO2的漂白性，D正确； 故合理选项是A。 【变式3-2】下列关于的叙述，正确的是 A．既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物 B．是硫酸的酸酐 C．大气中的主要来源是汽车排出的尾气 D．具有漂白性，因而可以使石蕊试液褪色 【答案】A 【详解】A．二氧化硫中硫元素的化合价为+4，所以可以是含硫物质从低价升高后生成的氧化产物，也可以含硫物质从高价降低后生成的还原产物，A正确； B．二氧化硫是亚硫酸的酸酐，三氧化硫才是硫酸的酸酐，B错误； C．大气中的二氧化硫的主要来源是化石燃料的燃烧，C错误； D．二氧化硫具有漂白性，其漂白性具有选择性，不能使石蕊试液褪色，D错误； 故选A。 【变式3-3】某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物，下列说法正确的是 A．若乙和丁处溶液褪色，均可说明SO2具有漂白性 B．若丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2具有还原性 C．若戊处品红溶液无明显现象，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成 D．若甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，则说明浓硫酸有吸水性 【答案】C 【分析】浓硫酸和蔗糖反应产生SO2、CO2，即甲装置产生的气体为SO2、CO2，SO2具有漂白性，可以用乙装置中的品红溶液进行检验，SO2具有氧化性，可以与H2S溶液反应产生黄色沉淀，SO2具有还原性，可以使酸性刚锰酸钾溶液褪色，戊装置中的品红溶液可以检验SO2是否除尽，己中澄清石灰水用于检验CO2。 【详解】A．丁处酸性刚锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，A错误； B．丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2与H2S反应产生S单质，说明SO2具有氧化性，B错误； C．戊处品红溶液无明显现象，说明SO2已经除尽，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成，C正确； D．甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，说明浓硫酸使蔗糖碳化，则说明浓硫酸有脱水性，D错误； 故答案选C。 题型04 二氧化硫的制备及性质探究 实验室制备SO2 （1）原理：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 由于SO2为易溶于水的气体，因此采用Na2SO3固体和浓H2SO4有利于气体逸出；又因此反应为离子反应，最终选择70%的浓H2SO4以提供一定浓度的氢离子，有利于反应发生。 （2） 装置：固液不加热装置 （3） 除杂：可采用浓硫酸干燥吸水 （4） 收集：向上排空气法收集 （5） 尾气：用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气 制备SO2并验证其性质 ①石蕊变红：说明二氧化硫水溶液呈酸性 ②品红褪色：证明二氧化硫具有漂白性 ③硫化氢溶液出现黄色浑浊：证明二氧化硫的氧化性 ④酸性高锰酸钾紫色褪去：说明二氧化硫具有还原性 ⑤氢氧化钠尾气处理：防止污染空气，利用了二氧化硫是酸性氧化物的性质 【典例4】某同学设计了下图A装置制备SO2并研究其性质。 (1)向仪器a中滴加浓硫酸之前，需先通入一段时间N2，此操作的目的是 。反应结束后，仍需要通一段时间N2的目的是 。 (2)实验时，装置B中没有明显变化。实验结束后向B中滴加适量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀的化学式为 。 (3)装置C中的现象是 ，说明二氧化硫具有 性。 (4)该套装置中，需要加以改进的地方是 。(任写一处) 【答案】(1) 除尽装置中的氧气，防止氧化SO2/H2SO3/亚硫酸盐 排尽并用NaOH充分吸收装置中的SO2，防止在拆解装置的过程中SO2逸出污染空气 (2)BaSO3 (3) 淡黄色沉淀/浑浊 氧化 (4)将分液漏斗改为恒压滴液漏斗等 【分析】亚硫酸钠与浓硫酸反应生成的二氧化硫进入B中无反应现象，二氧化硫在C中与硫化氢发生氧化还原生成硫单质，因二氧化硫有害，故最终需要使用碱液吸收进行尾气处理； 【详解】（1）二氧化硫容易被空气中氧气氧化为六价硫，滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间 N2 的目的是除去装置中的氧气；反应结束后，仍需要通一段时间N2的目的是排尽并用NaOH充分吸收装置中的SO2，防止在拆解装置的过程中SO2逸出污染空气； （2）向溶液中加入氨水，增加溶液的碱性，吸收二氧化硫生成BaSO3白色沉淀； （3）硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成黄色硫单质沉淀，二氧化硫中硫化合价降低，体现氧化性； （4）反应中为防止三颈烧瓶中压强过大使液体不能顺利流下，应将分液漏斗改为恒压滴液漏斗等。 【变式4-1】某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。 (1)用浓硫酸和亚硫酸钠通过装置A制备SO2，写出装置A中发生的化学方程式： 。 (2)实验过程中，装置B、C中产生的现象分别是 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 。装置B中发生反应的离子方程式为 。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 。 (4)尾气可采用 溶液吸收。 (5)除去CO2中含有的少量SO2可选择通过 溶液。 【答案】(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2) 溶液由紫红色变为无色 出现黄色浑浊 还原性 氧化性 2MnO＋5SO2＋2H2O=2Mn2＋＋5SO＋4H＋ (3)待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，无色溶液恢复红色 (4)NaOH (5)饱和的碳酸氢钠(或酸性高锰酸钾) 【分析】利用A装置制备二氧化硫，B装置可以检验二氧化硫的还原性，C装置验证二氧化硫的氧化性，D装置验证二氧化硫的漂白性，最后进行尾气处理。 【详解】（1）亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O； （2）高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到溶液紫红色逐渐变浅直至完全褪去，二氧化硫进入硫化钠溶液中发生氧化还原反应生成单质硫，则观察到出现黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性；高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为； （3）因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液恢复红色； （4）二氧化硫是酸性氧化物，可以利用氢氧化钠溶液等吸收尾气； （5）除去CO2中含有的少量SO2可选择通过酸性高锰酸钾溶液，亚硫酸的酸性比碳酸强，也可通过饱和的碳酸氢钠溶液除去。 【变式4-2】某化学兴趣小组践行绿色化学理念，通过改进后的微型实验装置(如图)，用胶头滴管通过吸管向玻璃瓶中注入浓硫酸，并快速在吸管口塞上一团蘸有浓NaOH溶液的棉花团，制备并验证SO2的相关性质。 (1)实验中可观察到滴有紫色石蕊试液的棉签颜色变化为 ，蘸有溴水的棉签逐渐褪色，说明SO2具有 性，蘸有品红溶液棉签逐渐褪色，说明SO2具有 性。 (2)吸管口放置蘸有浓NaOH溶液的棉花团所起的作用是 。 【答案】(1) 紫色溶液变为红色 还原 漂白 (2)吸收二氧化硫，防止污染 【分析】浓硫酸与Na2SO3发生复分解 产生SO2气体，SO2气体具有强的还原性，会被酸性KMnO4溶液氧化为H2SO4，KMnO4被还原为无色Mn2+，SO2气体也能够与溴水反应，产生H2SO4、HBr，因此蘸有溴水的棉花褪色；SO2气体具有漂白性，能够使品红溶液褪色；SO2与水反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+，使溶液显酸性，因此紫色石蕊试液褪色；SO2是大气污染物，可根据其是酸性氧化物，能够与碱反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，防止污染空气。 【详解】（1）SO2易溶于水，SO2与水反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+，使溶液显酸性，因此在实验中可观察到滴有紫色石蕊试液的棉签颜色变化为：由紫色溶液变为红色； 蘸有溴水的棉签逐渐褪色，是由于发生反应：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，在该反应中S元素化合价升高，失去电子被氧化，说明SO2具有还原性； SO2能够与品红结合产生无色物质，因此具有漂白性，在实验过程中，看到蘸有品红溶液棉签逐渐褪色，说明SO2具有漂白性； （2）SO2是大气污染物，可根据SO2是酸性氧化物，能够与碱反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，防止污染空气，反应方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。故吸管口放置蘸有浓NaOH溶液的棉花团所起的作用是吸收二氧化硫，防止大气污染。 【变式4-3】亚硫酰氯()是无色液体，其熔点为、沸点，以上会分解，遇水剧烈反应。实验室合成的原理为：，实验小组据此设计实验装置(图1)制备并合成(部分夹持和加热装置已略)。 1．分子中原子半径最大的元素在周期表中的位置是 ，该元素形成的常见酸中，还原性最强的是 (写出化学式)，写出一个能体现其强还原性的化学反应方程式： 。 2．写出图1装置中制备的化学反应方程式： 。 3．若将气体通入淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色。此过程中表现出___________。 A．漂白性 B．氧化性和漂白性 C．还原性 D．还原性和漂白性 4．实验用的浓硫酸而不用稀硫酸来制备，是因为的___________性质。 A．易溶于水 B．易液化 C．还原性 D．弱氧化性 5．本实验可用浓磷酸代替浓硫酸与固体反应制备，是因为磷酸的___________性质。 A．较强的酸性 B．较弱的氧化性 C．较强的吸水性 D．较强的脱水性 6．实验室没有图1甲中盛放的玻璃仪器，实验小组改用常备仪器设计了图2中的A、B两套备用方案来代替装置甲(实验试剂不变)，经讨论，认为A方案无法达到随关随停的要求，理由是： ；而B方案，若有一处改进，则可达到与甲相同的实验效果，这处改进是： 。 7．装置乙所盛试剂为___________。 A．饱和溶液 B．饱和溶液 C．饱和液 D．浓 8．装置丁的作用为 。 9．合成时，丙处宜采用的加热方式是： 。 10．将产物从丙中的液态混合物中蒸馏出来，下列装置正确的是___________。 A． B． C． D． 【答案】 1． 第三周期第ⅥA族 H2S 2． 3．C 4．A 5．A 6． 亚硫酸钠固体为粉末，会从多孔隔板漏下去 磨口塞上的凹槽与漏斗口径上的小孔对准 7．D 8．吸收二氧化硫等气体，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置丙中 9．水浴加热 10．B 【分析】根据图示，装置甲用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫气体；由于亚硫酰氯遇水剧烈反应，因此二氧化硫必须通过装置乙干燥后再通入装置丙；装置丙中二氧化硫与五氯化磷反应生成亚硫酰氯；最后装置丁吸收SO2等气体，防止污染空气，同时防止空气中水蒸气进入装置丙中，据此分析作答。 1．①硫位于第三周期第ⅥA族； ②硫元素形成的常见酸中，还原性最强的是H2S； ③ 2．室验室制SO2，利用较浓H2SO4的强酸性，强酸制弱酸，化学方程式为； 3．二氧化硫能将IO3-还原为碘单质，淀粉溶液变蓝，过量的二氧化硫继续和碘单质反应使溶液褪色，均体现二氧化硫的还原性； 4．二氧化硫易溶于水，因此实验用70%的浓硫酸而不用稀硫酸来制备二氧化硫； 5．室验室制SO2，利用较浓H2SO4的强酸性，强酸制弱酸，因此用浓磷酸代替浓硫酸是因为磷酸较强的酸性； 6．①亚硫酸钠固体为粉末，会从多孔隔板漏下去； ②磨口塞上的凹槽与漏斗口径上的小孔对准； 7．装置乙用于干燥气体，所盛试剂为浓硫酸； 8．吸收二氧化硫等气体，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置丙中； 9．根据题意温度在40到80摄氏度，故采用水浴加热； 10．蒸馏采用直形冷凝管，温度计水银球位于支管口处，选B。 题型05 二氧化硫的危害 硫的氧化物来源、危害及治理： 燃煤脱硫(脱硫剂：CaO、CaCO3)，改进燃烧技术，脱硫反应：CaO＋SO2 CaSO3 酸雨：pH<5.6 正常雨水因溶解二氧化碳的缘故，呈弱酸性。 硫酸型酸雨的形成途径： 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 在工业上SO2尾气的处理方法： （1） 钙基固硫法 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，用化学方程式表示其原理为： S的燃烧：S＋O2SO2； SO2转化为CaSO3：SO2＋CaOCaSO3； CaSO3转化为CaSO4：2CaSO3＋O22CaSO4。 （2） 氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，用化学方程式表示其原理为： SO2转化为(NH4)2SO3：2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3； (NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4：2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 （3） 钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3 SO2和NaOH反应生成Na2SO3：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O； SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2； Na2SO3转化为NaHSO3：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 （4） 双碱脱硫法 双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环利用，用化学方程式表示其原理为： NaOH吸收SO2：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O； Na2SO3被O2氧化：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4； Na2SO4和Ca(OH)2反应：Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。 【典例5】的过度排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少排放量，且经济可行的是 A．用烧碱中和土壤的酸性 B．将工厂的烟囱造高 C．使用萃取煤炭中的硫 D．煤中添加生石灰固硫 【答案】D 【详解】A．用烧碱中和土壤的酸性是治理酸雨危害后的补救措施，无法从源头减少SO2排放，且烧碱成本较高，经济性差，A错误； B．将工厂烟囱造高，只是将SO2排放到更高的空中，并没有减少SO2的实际排放量，B错误； C．使用CS2萃取煤炭中的硫，操作复杂，成本较高，且CS2有毒，本身也可能带来环境问题，C错误； D．燃煤中添加石灰固硫，CaO能与SO2反应，最终生成硫酸钙等物质，能有效减少SO2排放，D正确； 故选D。 【变式5-1】空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法正确的是 A．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 B．空气中含量最高且常用作保护气的是 C．PM2.5的含量越高空气质量越好 D．排放是导致酸雨的原因之一，酸雨的 【答案】B 【详解】A．、、、可吸入颗粒物等计入空气污染指数，CO2未被计入空气污染指数，A错误； B．氮气约占空气体积的78%，含量最高且常用作保护气，B正确； C．PM2.5含量越高空气质量越差，C错误； D．排放到空气中会与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，导致酸雨，酸雨的pH＜5.6，D错误； 故答案为：B。 【变式5-2】某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成，查阅资料可知有以下途径： 途径一：SO2SO3H2SO4 途径二：SO2H2SO3H2SO4 请回答下列问题： (1)该地区雨水的pH小于 。 (2)途径一中SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3，在此过程中飘尘作 (选填“催化剂”或“氧化剂”)。 (3)研究小组收集一定量该地区刚下的雨水，欲证明酸雨的形成存在途径二，请写出实验方案： 。 【答案】(1)5.6 (2)催化剂 (3)取该地区刚下的少量雨水并测定其pH值，过一段时间后，再测定其pH值，若pH值减小，证明存在途径二 【详解】（1）该地区形成酸雨，雨水的pH小于5.6； （2）二氧化硫与氧气反应，氧气为氧化剂，飘尘作催化剂； （3）若存在途径二的过程，空气中的氧气将亚硫酸氧化为硫酸，溶液的pH值减小，故答案为：取该地区刚下的少量雨水并测定其pH值，过一段时间后，再测定其pH值，若pH值减小，证明存在途径二。 【变式5-3】下图显示了酸雨形成的两种主要途径。 (1)X 是空气的主要成分之一，请推断A的化学式 。 (2)写出反应④的化学方程式 。 【答案】(1)SO3 (2)2H2SO3+O2=2H2SO4 【分析】途径一可采用逆推法，A与H2O反应生成H2SO4，则A为SO3，X为O2；途径二中，SO2与H2O反应，生成B为H2SO3。 【详解】（1）结合题给信息和转化关系图可知：X为氧气，A为三氧化硫，故A的化学式为SO3。 （2）图中涉及的化学反应方程式为：①2SO2+O22SO3、②SO3+H2O=H2SO4、③SO2+H2O=H2SO3、④2H2SO3+O2=2H2SO4，故反应④的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4。 题型06 硫化氢的性质 物理性质： 无色，有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，有毒。能溶于水，1升水中大约能溶解2.6升的硫化氢，其水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 在制取和使用硫化氢时，必须在密闭系统或通风橱中进行。 化学性质： （1） 可燃性 A：纯的H2S气体在空气中点燃，并在火焰上方罩一冷而干燥的洁净小烧杯 现象：发出淡蓝色火焰，小烧杯内壁有水珠，且出现黄色固体。 反应方程式： B：H2S在充足的O2中燃烧， 现象：会发出淡蓝色火焰，并产生有刺激性气味的气体。 反应方程式： （2） 还原性 2H2S + SO2 = 3S↓+ 2H2O H2S + H2SO4 （浓）= S↓ + SO2 ↑+ 2H2O (H2S气体不能用浓硫酸进行干燥) （3） 不稳定性 较高温度时，硫化氢不稳定，发生分解 实验室制法： FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑ 检验：醋酸铅试纸或者硝酸铅试纸：生成黑色沉淀。 【典例6】下列关于硫化氢的说法正确的是 A．硫化氢是一种无色、无气味的气体 B．硫化氢能溶于水，水溶液呈强酸性 C．硫化氢气体可以燃烧 D．硫化氢气体具有强氧化性 【答案】C 【详解】A．硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的气体，A错误； B．硫化氢能溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种弱酸，B错误； C．硫化氢气体可以燃烧，当氧气少量时，生成硫单质和水，当氧气过量时生成二氧化硫和水，C正确； D．硫化氢中硫的化合价是最低价，在与其它物质反应时主要表现出还原性，其不具有强氧化性，D错误； 故选C。 【变式6-1】H2S能使KMnO4酸性溶液褪色，体现了H2S的______性。 A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性 【答案】D 【分析】H2S能使KMnO4酸性溶液褪色，可能发生反应5H2S+2+6H+=5S↓+2Mn2++8H2O，S也可能进一步被KMnO4氧化。 【详解】A．H₂S的酸性是指其在水溶液中释放H+的能力，但此反应中H2S并未体现酸性，A错误； B．物质的碱性与其接受质子的能力有关，本题中未涉及碱性反应，B错误； C．氧化性指物质被还原的能力，而H₂S在此反应中被氧化，C错误； D．H2S中硫为-2价，处于低价态，与强氧化性KMnO4反应时硫元素价态升高，被氧化，体现还原性，D正确； 故选D。 【变式6-2】分解者可将含硫有机物分解为H2S，硫磺细菌和硫化细菌可将H2S进一步变为硫单质或硫酸盐，下列关于硫化氢说法正确的是（双选） A．H2S分子很稳定，受热难分解 B．将H2S通入FeSO4溶液，产生沉淀 C．H2S是一种无色臭鸡蛋气味的有毒气体 D．H2S和SO2气体在集气瓶内反应的现象为：瓶壁有淡黄色粉末和无色小液滴 【答案】CD 【详解】A．硫化氢分子不稳定，受热能分解生成S和氢气，A错误； B．FeS沉淀溶于酸，将H2S通入FeSO4溶液，没有沉淀生成，B错误； C．通常情况下，硫化氢气体是一种无色有臭鸡蛋气味的有毒气体，C正确； D．H2S和SO2气体混合反应方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O，现象为：瓶壁有淡黄色粉末和无色小液滴，D正确； 故选CD。 【变式6-3】在氢硫酸溶液中加入少量下列物质：①O2 ②Cl2 ③SO2 ④CuSO4，能使溶液 pH 减小的是 A．①③ B．②④ C．②③④ D．① 【答案】B 【详解】H2S具有还原性，能被强氧化剂氧化，①2H2S+O2=S↓+2H2O，该反应由酸性变为中性，所以pH增大，故错误；②H2S+4Cl2+4H2O=H2SO4+8HCl，氢硫酸属于弱酸、硫酸和HCl属于强酸，所以溶液酸性增强，则溶液的pH减小，故正确；③2 H2S+SO2=3S↓+2H2O，溶液由酸性变为中性，则溶液的pH增大，故错误；④H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4，氢硫酸是弱酸、硫酸是强酸，则溶液酸性最强，溶液的pH减小，故正确；故选B。 题型07 硫酸的工业制法 硫酸工业流程 【典例7】在硫酸工业生产中，为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了下图的转化器。下列说法中，正确的是 A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度相同 B．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度相同 D．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同 【答案】B 【详解】a处进入的气体是净化后的原料气，主要成分是SO2、空气等，气体的温度为常温；b出来的气体是被预热的气体，其成分与a气体相同，但温度升高了；c处气体是反应物第一次催化反应后的气体，成分中增加了SO3，温度比b处的高。d处是第二次催化后的气体，SO3的含量比c处的高，温度与c处也不相同；答案为B。 【变式7-1】在硫酸工业生产中，的吸收过程是在吸收塔（如图）中进行，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是 A．从①处通入的气体中含大量，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 【答案】C 【详解】A．从①处通入的气体中含大量，采取逆流的形式，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好，A正确； B．在吸收塔中装有瓷环，其目的是增大浓硫酸与SO3的接触面积，使SO3尽可能被98.3%的硫酸吸收，B正确； C．从③处导出的尾气中含有SO2，O2，二氧化硫有毒，所以不可直接排入大气中，C错误； D．SO3被98.3%的硫酸吸收后得到浓度更高的浓硫酸，可用水或稀硫酸稀释使用，D正确； 故选C。 【变式7-2】硫酸是重要的化工原料，查阅资料，工业制硫酸的过程如图： 1．上述过程中，没有发生氧化还原反应的是 (填“I”、“II”或“III”)。 2．过程II的化学反应方程式为 。 【答案】1．Ⅲ 2． 【解析】1．过程Ⅰ中FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，存在元素化合变化，属于氧化还原反应；过程Ⅱ中二氧化硫与氧气在催化，高温条件下反应生成三氧化硫，存在元素化合变化，属于氧化还原反应；过程Ⅲ中三氧化硫与水生成硫酸，不存在元素化合变化，不属于氧化还原反应； 2．过程Ⅱ中二氧化硫与氧气在催化，高温条件下反应生成三氧化硫，反应方程式为：。 【变式7-3】工业上利用的转化制备硫酸，其模拟实验的部分装置如下图所示。 (1)装置Ⅰ不能起到的作用是___________(不定项) A．充分混合气体 B．控制气体流速 C．干燥气体 D．防止催化剂中毒 (2)装置Ⅱ反应开始后，硬质玻璃管内存在的气体有 。 (3)装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热，原因是 。 A．反应本身无需加热    B．该反应是放热反应 (4)若用O2、水在催化剂存在时吸收尾气中的SO2，吸收完成后，随着氧化的进行，溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应机理如图所示。写出“脱硫”时发生反应的化学方程式 ，过程中Fe2O3的作用是 。 【答案】(1)D (2)SO3、SO2、O2 (3)B (4)减小 (5) 催化作用 【分析】装置Ⅰ中SO2、O2经干燥、充分混合，SO2、O2在装置Ⅱ中发生反应生成SO3，装置Ⅲ中SO3和水反应生成H2SO4。 【详解】（1）A. SO2、O2在浓硫酸中能充分混合，故不选A； B. 根据装置Ⅰ中导管口气泡的速度，控制气体流速，故不选B；     C. 浓硫酸具有吸水性，浓硫酸能干燥SO2、O2，故不选C；     D. 浓硫酸不能吸收杂质气体，不能防止催化剂中毒，故选D； 选D。 （2）为可逆反应，装置Ⅱ反应开始后，硬质玻璃管内存在的气体有SO3、SO2、O2； （3）装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯，无需持续加热，说明该反应是放热反应，反应放出的热维持反应进行，选B。 （4）若用O2、水在催化剂存在时吸收尾气中的SO2，发生反应SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4，吸收完成后，随着氧化的进行，弱酸变为强酸，溶液的pH将减小。 （5）Fe2O3可用作脱除H2S气体的脱硫剂。Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应机理如图所示；根据图示“脱硫”时，Fe2O3和H2S反应生成FeS和S、水，发生反应的化学方程式 ；“脱硫”时消耗Fe2O3，“再生”时又生成Fe2O3，所以Fe2O3的作用是催化作用。 题型08 硫酸的性质及用途 纯硫酸的物理性质：无色、黏稠、油状的液体，是一种难挥发的酸。市售硫酸的质量分数有92.5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就成了发烟硫酸。 （1）浓硫酸能以任意比与水混溶，浓硫酸溶解时放出大量的热。 （2）高沸点、难挥发酸可用来制盐酸、硝酸。 NaCl+H2SO4(浓 )= NaHSO4+HCl↑ NaNO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+HNO3↑ 浓硫酸的特性 （1）吸水性（干燥剂） 浓硫酸具有吸水性，常作为干燥剂。注意不能用浓硫酸干燥的气体有：NH3、H2S、HI、HBr。 干燥装置：洗气瓶，长进短出 （2）脱水性（脱水炭化）：把有机物里的氢原子和氧原子按2：1脱去。 ①在潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸，这三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。 ②腐蚀皮肤，皮肤也是有机物，含C、H、O等元素。 （3）强氧化性 ① 跟金属反应 A.常温下，浓硫酸能使铁、铝金属钝化。 B.加热时，浓硫酸可与除Au、Pt之外的所有金属反应。 浓硫酸与铜反应：Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2↑ + 2H2O [小结] 金属+H2SO4（浓） 高价硫酸盐 + SO2↑ +H2O ② 跟非金属反应： 热的浓硫酸可将C、P、S等非金属单质氧化到其最高价态的氧化物或含氧酸。 C+ 2H2SO4（浓）CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O “黑面包”实验：化学方程式： 蔗糖加入浓硫酸炭化，在蔗糖内加了几滴水，浓硫酸吸水放出大量的热，使浓硫酸与生成的碳发生氧化还原反应，浓硫酸被还原所生成的二氧化硫，碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳，所以有大量气体产生，因此会出现体积膨胀，疏松多孔海绵状炭及刺激性气味产生的现象。这里既体现了浓硫酸的脱水性，也体现了其氧化性。 ③ 与其它还原性物质反应 H2S+ H2SO4（浓）= S + SO2↑+2H2O 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 比较项目 浓硫酸 稀硫酸 氧化性强弱 氧化性（S） 氧化性（H+） 氧化性的原因 还原产物 一般是，可以是硫单质 H2 与金属单质的反应 在常温下，使铁、铝钝化，但加热条件下可以反应。规律：金属＋H2SO4= 能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。 与非金属单质的反应 加热条件下可以和某些非金属单质反应 不能反应 与H2S等还原性物质反应 能够反应 不能反应 【特别提醒】：①硫酸的性质取决于硫酸的浓度。②98.3%的浓H2SO4密度为1.84 g·cm3，比水的密度大；硫酸的浓度越大，密度越大，如将50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等体积混合，则所得溶液的质量分数大于30%；浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时，都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不断搅拌，使其散热。 【典例8】用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列说法不合理的是 A．上下移动①中铜丝可控制产物SO2的量 B．②中选用品红溶液或溴水均可验证SO2的生成 C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．为确认反应中有Cu2+生成，可向①中加水，观察溶液颜色 【答案】D 【详解】A．向下移动①中铜丝，铜丝与浓硫酸接触，可发生反应生成SO2，向上移动铜丝，铜丝与浓硫酸不接触，反应停止，所以上下移动①中铜丝可控制产物SO2的量，A正确； B．SO2既能漂白品红，也能还原溴水中的溴，并且都能使溶液的颜色褪去，所以②中选用品红溶液或溴水均可验证SO2的生成，B正确； C．SO2为酸性氧化物，能与NaOH反应，所以③中可选用NaOH溶液吸收多余的SO2，C正确； D．①中反应完成后，仍剩余大量的浓硫酸，向①中加水，相当于水加入浓硫酸中，会发生暴沸，从而产生液滴飞溅现象，D错误； 故选D。 【变式8-1】现代氟工业的基础反应为：，主要体现出浓硫酸的 A．难挥发性 B．强氧化性 C．吸水性 D．酸性 【答案】D 【详解】反应中元素的化合价没有变化，因为硫酸是强酸，HF是弱酸，故是强酸制弱酸的原理，主要体现浓硫酸的酸性； 答案选D。 【变式8-2】下列气体中①②③④⑤⑥不能用浓硫酸作干燥剂的是 A．②⑤ B．①②⑤ C．②④⑤⑥ D．①②④⑤ 【答案】A 【详解】①HCl不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥； ②HI具有强还原性，能被浓硫酸氧化，HI不能用浓硫酸干燥； ③Cl2不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥； ④H2不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥； ⑤H2S具有强还原性，能被浓硫酸氧化，H2S不能用浓硫酸干燥； ⑥SO2不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥； 不能用浓硫酸干燥的是②⑤，A正确； 故选：A。 【变式8-3】某同学根据铜与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，该反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入50.0g锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为 该反应中浓硫酸体现的性质为 (3)a处导管的作用是 。实验开始时，应先点燃 (选填“A”或“F”)装置的酒精灯，目的是 。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，装置F中黑色固体变成红色，假设不考虑装置C中气体的损失，且通过装置F的气体完全反应，称量装置D和G的增重分别是19.2g和5.4g，则剩余锌的质量为 g。 (5)装置H中碱石灰的作用是 。 (6)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，补全该反应的离子方程式： 。 ______________ +_______=_____________+______ 【答案】(1) (2) Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性和酸性 (3) 平衡气压，使液体顺利流下 A 排出装置中空气，防止发生爆炸 (4)11.0 (5)碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G，干扰实验 (6) 【分析】由装置A制备N2，氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下反应生成氮气、氯化钠和水；锌粉和浓硫酸反应生成的气体能使品红溶液褪色，为SO2，即锌粉和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，硫酸浓度变稀后与锌反应产生氢气；装置D中装有足量氢氧化钠溶液除去二氧化硫，装置E浓硫酸干燥氢气，装置F中氢气和氧化铜反应生成铜和水；装置G中浓硫酸用于吸收装置F中反应生成的水，装置H中碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G。 【详解】（1）装置A用于制备N2，氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下反应生成氮气、氯化钠和水，化学方程式为； （2）锌粉和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O；浓硫酸体现了强氧化性和酸性； （3）a处导管能平衡气压，使液体顺利流下；实验开始时，装置F用于验证生成物中是否含有氢气，但加热或点燃混有空气的氢气有爆炸危险，所以装置F在用酒精灯加热前应先点燃A装置酒精灯通一段时间的N2，目的是排出装置中空气，防止发生爆炸； （4）装置F中黑色固体变成红色，则装置F中发生反应的化学方程式为，装置F生成5.4gH2O时消耗氢气的量n(H2)=n(H2O)= =0.3mol，装置B反应为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成19.2gSO2时消耗n(Zn)=n(SO2)= =0.3mol，生成0.3molH2时消耗n(Zn)=n(H2)=0.3mol，所以装置B中消耗n(Zn)=0.6mol，m(Zn)=65g/mol×0.6mol=39.0g，剩余锌的质量为50.0g-39.0g=11.0g； （5）装置G中浓硫酸用于吸收装置F中反应生成的水，装置H中碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G，干扰实验； （6）SO2具有还原性，还原酸性高锰酸钾生成锰离子、硫酸根离子，反应的离子方程式为。 题型09 硫酸根的检验 原理：利用Ba2++SO42=BaSO4↓（白色），BaSO4盐酸、硝酸的特性。 试剂：盐酸、氯化钡 检验的误区： 干扰检验的离子：Ag+能与SO42离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4；Ag+还能与Cl反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO32、CO32、SiO32、PO43等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。 检验步骤： ①在待测溶液中加入稀盐酸酸化，排除Ag+、SO32、CO32等离子的干扰。 ②在排除干扰后的溶液中加入氯化钡，若产生白色沉淀，则此溶液中一定含有SO42。 注意：不能用稀HNO3，因为稀HNO3能将SO32氧化成SO42。 【典例9】下列操作能证明溶液中有存在的是 A．滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀 B．滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 C．先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 D．滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 【答案】C 【详解】A．加入硝酸酸化的硝酸银溶液，不能排除的影响，可能生成沉淀，A错误； B．加入溶液，不能排除的影响，可能生成沉淀，B错误； C．先滴加稀盐酸，无明显现象，说明不含有，并且排除、等离子的影响，再加入 ，如果产生白色沉淀则有，C正确； D．液中加盐酸酸化的，不能排除的影响，可能生成沉淀，D错误； 故选C。 【变式9-1】在某种无色溶液中，加入BaCl2溶液后产生白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀不消失。下列判断中，正确的是 A．一定有SO B．一定有CO C．一定有Ag+ D．可能有SO或Ag+ 【答案】D 【详解】不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银，也可能是硫酸钡，另外亚硫酸钡也能被硝酸氧化为硫酸钡，因此原溶液中可能存在SO或Ag+，故D正确； 故选：D。 【变式9-2】某兴趣小组为检验一瓶试剂中是否含有，选用稀盐酸和BaCl2溶液进行探究，其中稀盐酸的作用是排除某杂质离子的干扰，该杂质离子可能是 A．Mg2＋ B．Ca2＋ C．CO D．NO 【答案】C 【详解】在检验时，先加盐酸以排除离子的干扰，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明有 ，故选C。 【变式9-3】下列对实验过程的评价不正确的是 A．将某气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，该气体一定是 B．向某溶液中加入足量稀盐酸，无明显现象，再加溶液，产生白色沉淀，则该溶液中一定含有 C．向某溶液中滴加淀粉溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变蓝，该溶液中一定有 D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中一定有 【答案】A 【详解】A．将某气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，该气体是或SO2，故A错误； B．向某溶液中加入足量稀盐酸，无明显现象，再加溶液，产生白色沉淀，沉淀一定是硫酸钡，则该溶液中一定含有，故B正确； C．向某溶液中滴加淀粉溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变蓝，说明有碘单质生成，该溶液中一定有，故C正确； D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明放出氨气，则该溶液中一定有，故D正确； 选A。 题型10 含硫化合物之间的转化 常见的硫酸盐 1、硫酸钙（CaSO4）：生石膏： 熟石膏： 2、硫酸钡（BaSO4） 天然的硫酸钡叫重晶石，俗称“钡餐”。 性质：不溶于水，不溶于酸，不易被X射线透过。 3、常见的硫酸盐及俗名 胆矾（蓝矾）：CuSO4•5H2O 明矾：KAl(SO4)2•12H2O 绿矾：FeSO4•7H2O 【典例10】硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是 A．反应①中生成的具有漂白性，可漂白溴水 B．反应③中S既是氧化剂，又是还原剂 C．反应②中若足量，就会生成 D．反应④是非氧化还原反应 【答案】C 【详解】A．反应①中生成的具有漂白性，但使溴水褪色体现的是的还原性，故A错误； B．反应③是亚硫酸钠与S发生的归中反应，S做还原剂，故B错误； C．反应②中若足量，与反应得到酸式盐，故C正确； D．反应④生成S，存在价态改变，是氧化还原反应，故D错误； 故选C。 【变式10-1】下列关于硫及其化合物的转化，说法正确的是（双选） A．硫酸型酸雨产生途径之一：SO2→H2SO3→H2SO4 B．用少量O2处理H2S：H2S→SO2 C．用过量氨水处理工业尾气中的SO2：SO2→NH4HSO3 D．用H2O2、BaCl2证明SO2的还原性：SO2→BaSO4 【答案】AD 【详解】A．硫酸型酸雨产生途径之一是溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸使雨水呈酸性，反应生成的弱酸亚硫酸与空气中氧气反应生成强酸硫酸，使雨水酸性增强、pH减小，故A正确； B．硫化氢在少量氧气中燃烧生成硫和水，故B错误； C．二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水，故C错误； D．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫不能与氯化钡溶液反应，则二氧化硫能与氯化钡和过氧化氢的混合溶液反应生成白色沉淀，说明二氧化硫具有还原性，故D正确； 故选AD。 【变式10-2】化石燃料燃烧会产生大气污染物、等，科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收，［和在水溶液中完全电离］，其转化原理如图所示，反应①的离子方程式为 。 【答案】 【详解】从图中看，反应①中氧化剂是Ce4+，还原剂是SO2，两者发生氧化还原反应生成Ce3+、，方程式为。 【变式10-3】下图为硫及其化合物在自然界中的部分转化关系。 (1)根据上图信息，下列说法正确的是___________。 A．硫元素只有被氧化的过程 B．硫元素只有被还原的过程 C．自然界中硫既有游离态也有化合态 D．自然界中硫只有化合态 (2)下列关于SO2的说法正确的是___________。 A．SO2可用向上排气法收集 B．SO2有毒，不能用作食品加工 C．SO2与H2O反应生成不稳定的H2SO3 D．SO2气体通入BaCl2溶液中产生白色沉淀 (3)工业上常用SO2漂白纸浆，时间久了，纸会发黄。简述原因： 。 (4)请写出过程①发生反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。 【答案】(1)C (2)AC (3)SO2漂白后生成的物质不稳定，加热或经过一段时间后，又分解生成原物质和SO2，即恢复原色 (4) 【详解】（1）根据图中信息，转化过程中，硫元素化合价有升高有降低，有被氧化的过程也有被还原的过程，硫既有游离态也有化合态，故选C； （2）A．SO2密度比空气大，可用向上排气法收集，A正确； B．SO2可以用作食品加工，如可以用于葡萄酒的防腐剂，但由于SO2有毒，需要控制用量，B错误； C．SO2是酸性氧化物，与水反应得到相应的酸H2SO3，H2SO3不稳定易分解，C正确； D．SO2与BaCl2不反应，SO2气体通入BaCl2溶液中不能产生白色沉淀，D错误； 故选AC； （3）工业上常用SO2漂白纸浆，时间久了，纸会发黄，是因为SO2漂白后生成的物质不稳定，加热或经过一段时间后，又分解生成原物质和SO2，即恢复原色； （4）过程①是SO2和H2S反应生成S和H2O，反应方程式配平并用单线桥标出电子转移的方向和数目为。 题型11 价类二维图 【典例11】硫单质及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示： 1．图中所示物质中，属于非电解质的有 (填写化学式)。 2．将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量X的浓溶液，迅速搅拌。可以观察到的现象为 。 3．上述实验不能表明X的浓溶液具有的性质为 A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性 4．以上①~④的转化过程，其中需要加入还原剂才能发生的是 (填写编号)。 5．当H2S和SO2气体混合时，发生的化学反应方程式为 6．H2S和SO2的混合气体共1 mol，充分反应后所得的氧化产物比还原产物多0.25 mol，则通入的H2S和SO2的体积比可能为 。 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4 7．Na2SO3溶液容易发生变质生成Na2SO4，请用合适的方法来检验Na2SO3是否变质： 。 8．①向试管中加入5 mL二氧化硫水溶液，滴加BaCl2溶液；②继续滴加0.5 mL3%的H2O2溶液，振荡；①、②的现象分别为_____(选填编号)。 A．产生白色沉淀；沉淀不溶解 B．无明显现象；产生白色沉淀 C．产生白色沉淀；沉淀溶解 D．无明显现象；无明显现象 【答案】1．SO2、SO3 2．蔗糖变为黑色、固体体积膨胀，产生有刺激性气味的气体 3．A 4．② 5．SO2+2H2S=3S↓+2H2O 6．A 7．取待测溶液少许放入试管中，向其中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明其中含有，Na2SO3溶液变质；若不出现白色沉淀，则证明Na2SO3溶液未变质 8．B 【分析】根据硫元素的“价-类”二维图可知：X是硫元素的+6价含氧酸，可以由SO3与H2O反应生成，则X是H2SO4；Y是硫元素的+4价含氧酸，则X是H2SO3，然后根据问题分析解答。 1．在上述图示物质中，H2S、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4都属于电解质，SO2、SO3都属于非电解质，S单质既不是电解质，也不是非电解质； 2．根据上述分析可知：X是H2SO4，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓H2SO4，迅速搅拌，可以观察到的现象为：蔗糖变为黑色，固体体积膨胀，产生有刺激性气味的气体； 3．在蔗糖与浓硫酸混合时，加入几滴水，搅拌均匀，会放出大量的热，这是利用了浓硫酸的吸水性；蔗糖由白色固体迅速变为黑色，是浓硫酸使蔗糖C12H22O11变为C单质和H2O，体现了浓硫酸的脱水性；浓硫酸溶于水，放出大量热量，在加热条件下C与浓硫酸发生氧化还原反应，产生CO2、SO2、H2O，这又体现了浓硫酸的强氧化性，故在上述实验中体现了浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性，没有体现其酸性，故合理选项是A； 4．①可以是H2S与O2反应产生S单质，S元素化合价升高，需要加入氧化剂才可以实现；②可以是SO2与H2S反应产生S单质和H2O，SO2中的S元素化合价降低，需要加入还原剂才可以实现；③是SO3与H2O反应产生H2SO4，反应中S元素化合价不变，不属于氧化还原反应；④是H2SO3与NaOH反应产生Na2SO3、H2O，反应中S元素化合价不变，不属于氧化还原反应，可见以上①~④的转化过程中，需要加入还原剂才能发生的是反应②； 5．SO2与H2S反应产生S单质和H2O，反应方程式为：SO2+2H2S=3S↓+2H2O； 6．在反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O中，SO2为氧化剂，H2S为还原剂，若反应产生3 mol S单质，其中有2 mol是还原剂H2S氧化产生的氧化产物，1 mol是氧化剂SO2被还原产生的还原产物，其中氧化产物比还原产物多1 mol。若H2S和SO2的混合气体共1 mol，充分反应后所得的氧化产物比还原产物多0.25 mol，说明反应消耗的氧化剂SO2是0.25 mol，消耗的还原剂H2S是0.5 mol，0.25 mol+0.5 mol=0.75 mol<1 mol，还剩余0.25 mol气体未参加反应。 该0.25 mol气体可以是SO2，也可能是H2S。若为SO2气体，则n(H2S)∶n(SO2)=0.5 mol∶0.5 mol=1∶1；若为H2S气体，则n(H2S)∶n(SO2) =0.75 mol∶0.25 mol=3∶1.根据V=n·Vm可知，在相同外界条件下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，故通入的H2S和SO2的体积比可能为1∶1或3∶1，合理选项是A； 7．Na2SO3溶液容易发生变质生成Na2SO4，检验Na2SO3是否变质的方法是：取待测溶液少许放入试管中，向其中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明其中含有，Na2SO3溶液变质；若不出现白色沉淀，则证明Na2SO3溶液未变质； 8．SO2溶于水反应产生H2SO3，由于酸性：HCl＞H2SO3，所以向试管中加入5mL二氧化硫水溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象；继续滴加0.5 mL3%的H2O2溶液，振荡，发生反应：H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O，然后发生反应：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，看到产生了白色沉淀，故合理选项是B。 【变式11-1】火山口周围存在单质硫，煤燃烧时需要脱硫，含硫元素的物质种类繁多，化合价和性质也各不相同；氮是植物生长的必需元素之一，游离态的氮很难被植物吸收，植物通常是从含氮化合物中获得氮元素。化肥对于提高农作物产量有重要作用，合理使用会提高农业生产效率和产量。 请根据元素的价类二维图，回答下列问题： (1)将通入 （试液名称），其颜色褪色，加热回复原色即可检验存在。 (2)请写出生成硫酸的化学方程式 。 (3)在图中，S元素只能体现氧化性的物质是__________。 A． B． C． D． (4)工业制备硫酸的过程中的物质变化过程一般是：。其中最重要的一步是用催化剂、在加热条件下生成，请写出该反应的化学反应方程式 。 (5)将与混合可生成淡黄色固体和水。请写出该反应的化学反应方程式 。 【答案】(1)品红溶液 (2) (3)A (4) (5) 【详解】（1）能使品红溶液褪色，加热回复原色即可检验存在，故填品红溶液； （2）与水反应生成硫酸，化学方程式为； （3）A．H2SO4中S为+6价，处于最高价，S元素只体现氧化性，A正确； B．SO2中S为+4价，处于中间价态，S元素体现氧化性、还原性，B错误； C．S为0价，处于中间价态，S元素体现氧化性、还原性，C错误； D．H2S中S为-2价，处于最低价，S元素只体现还原化性，D错误； 故答案为：A； （4）SO2与氧气在催化剂、加热条件下生成SO3，反应的化学方程式为； （5）SO2中S具有+4价， H2S中S为-2价，可以反应生成S单质， H2S与SO2混合可生成淡黄色固体硫和水，反应的化学方程式为。 【变式11-2】硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。 (1)对应物质的类别是 ；图中点物质含硫燃料燃烧产生的，污染环境，导致雨水 ，形成酸雨，可通过在燃料中添加 (填化学式)，反应生成来降低其对环境的危害。 (2)图中a、、这三种物质中属于弱电解质的是 (填化学式)，写出该物质的电离方程式： 。 【答案】(1) 氧化物 5.6 CaO (2) H2SO3 H2SO3⇌H++ 【详解】（1）a对应SO3，故物质类别为氧化物，b对应的是+4价的氧化物，b为SO2，酸雨是pH<5.6的降水，可通过在燃料中添加CaO除硫，反应生成CaSO3来降低其对环境的危害； （2）b是SO2，a是+6价的酸为H2SO4，是强酸，c是+4价的酸为H2SO3，是弱酸，故这三种物质中属于弱电解质的是H2SO3，弱电解质分步电离，以第一步为主，电离方程式：H2SO3⇌H++。 【变式11-3】图1是自然界中硫元素的存在示意图，图2表示硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。请回答下列问题： (1)图1中能与水反应生成强酸的物质的化学式为 。 (2)煤的燃烧会产生大量造成环境污染，下列关于治理措施不可行的是 A．在燃煤中添加生石灰固硫 B．用活性炭吸附烟气中的 C．将煤燃烧产生的尾气排放到高空 D．用氨水吸收烟气中的 (3)Cu和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为 。 (4)写出碳和M的浓溶液反应生成Z和的化学方程式 。现欲设计一个实验以验证此反应所生成的各种产物。实验中可供使用的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、澄清石灰水、溶液、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、无水硫酸铜固体和碱石灰。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验过程，其所使用的试剂次序可表示为：气体产物试剂I试剂II试剂III试剂II试剂IV ①试剂I、II、III、IV分别为 ， ， ， ； ②说出试剂使用两次的作用分别是 ； ③写出气体产物通过试剂IV时的离子方程式 。 (5)溶液易变质，实验室验证溶液已变质的操作和现象是 。 【答案】(1)SO3 (2)C (3) (4) 无水硫酸铜固体 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 澄清石灰水 第一次使用品红溶液是用来检验SO2的存在，第二次使用品红溶液是用来检验SO2是否除尽 (5)取少量溶液于试管中，加入过量稀盐酸酸化，再滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生说明溶液已变质 【详解】（1）题图1中的三氧化硫能与水反应生成硫酸，故答案为：SO3。 （2）A．在燃煤中添加生石灰固硫可以将硫元素转化为硫酸钙，可以减少二氧化硫的排放，治理措施可行，故A不选； B．用活性炭吸附烟气中的二氧化硫，可以减少二氧化硫的排放，治理措施可行，故B不选； C．将煤燃烧产生的尾气排放到高空中不能减少二氧化硫的排放，故C选； D．用氨水吸收烟气中的二氧化硫，可以减少二氧化硫的排放，治理措施可行，故D不选； 故答案为C。 （3）由图可知M为H2SO4，Z为二氧化硫，铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：；故答案为：。 （4）由图可知M为H2SO4，Z为二氧化硫，C和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：，产生的气体有、和水蒸气，应该先用无水硫酸铜检验水蒸气，再用品红溶液检验，检验应该用澄清石灰水，但对的检验有干扰，应先用酸性高锰酸钾溶液除去并再次用品红溶液来检验SO2是否除尽，所以答案为： ；无水硫酸铜固体；品红溶液；酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；第一次使用品红溶液是用来检验SO2的存在，第二次使用品红溶液是用来检验SO2是否除尽；。 （5）验证亚硫酸钠溶液已变质时，即检验硫酸根离子的存在，但应排除亚硫酸根离子对硫酸根离子检验的干扰，故答案为：取少量溶液于试管中，加入过量稀盐酸酸化，再滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生说明溶液已变质。 题型12 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定 一、实验原理 硫酸铜晶体（设化学式为）是一种比较稳定的结晶水合物，是一种蓝色的硫酸盐，当加热到150℃左右时将全部失去结晶水，根据加热前后的质量差，可推算出其晶体的结晶水含量。 1 mol x mol 称取一定质量的硫酸铜晶体，将其加热失去全部结晶水后再称量，就可以知道硫酸铜晶体中硫酸铜的质量和结晶水的质量，然后根据硫酸铜和水的摩尔质量，计算出1 mol硫酸铜晶体中含结晶水的物质的量： 【典例12】许多厂家会在质控报告中提供热分析数据，最常见即热重分析法(TGA)。只要物质受热时会有组分逸出而引发质量的变化，都可以用热重分析来研究。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并利用热重分析测定其结晶水的含量。已知：胆矾(CuSO4•5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。 1．将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是 。 2．待CuO完全反应后停止加热，经过一系列的处理得到滤液。滤液经如下实验操作：加热蒸发、 、过滤、 、干燥，得到胆矾。 3．采用热重分析法测定晶体样品CuSO4•xH2O所含结晶水数，下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是 (填标号)。 ①胆矾未充分干燥   ②坩埚未置于干燥器中冷却   ③加热时有少胆矾迸溅出来 【答案】1．不产生污染性气体（或避免生成SO2，环保） 2． 冷却结晶 用乙醇洗涤 3．①③ 【分析】工业废铜焙烧得CuO（含Fe2O3、泥沙杂质）与稀硫酸反应制备胆矾（CuSO4·5H2O）。热重分析法（TGA）通过加热样品测量质量损失计算，设结晶水数目x，初始质量m0，干燥后质量m，则有：，其中=159.5 g/mol，=18 g/mol。测定值偏高可能因初始质量m0偏大（含额外水）或干燥后质量m偏小（样品损失或吸水不足）。 1．直接废铜与浓硫酸反应：Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑ + 2H2O，产生有毒SO2污染环境；CuO与稀硫酸反应：CuO + H2SO4= CuSO4+ H2O，无有害气体，优点是不产生污染性气体（环保） 2．由滤液制备胆矾的操作：加热蒸发浓缩至饱和→冷却结晶析出CuSO4·5H2O→过滤分离晶体→用乙醇洗涤（减少溶解损失）→干燥。故答案为冷却结晶和用乙醇洗涤 3．①胆矾未充分干燥：初始样品含吸附水使m0偏大→质量损失偏大→x偏高；②坩埚未干燥器冷却：无水CuSO4吸水使m偏大→质量损失偏小→x偏低；③加热时样品迸溅：固体损失使m偏小→质量损失计算值偏大→x偏高。故导致偏高的操作是①③ 【变式12-1】将25.0g胆矾晶体放在坩埚中加热测定晶体中结晶水的含量，固体质量随温度的升高而变化的曲线如图，请认真分析，填写下列空白： (1)30℃～110℃间所得固体的化学式是 ，650℃—1000℃之间所得固体的化学式是 。 (2)温度高于1000℃后所得固体的化学式是 ，发生反应的化学方程式为 。 (3)根据上图分析，常温下无水酸铜 (选填“可以”或“不可以”)用作干燥剂，进行硫酸铜晶体结晶水含量测定实验时，温度应控制在 范围内。 【答案】(1) CuSO4·3H2O CuO (2) Cu2O 4CuO2Cu2O+O2 (3) 不可以 260℃～650℃ 【详解】（1）25.0gCuSO4·5H2O物质的量是 =0.1mol，其中硫酸铜的质量是0.1mol×160g/mol=16.0g，所以30℃～110℃间固体质量21.4g，其中水的质量是21.4g-16.0g=5.4g，物质的量是 =0.3mol，所以硫酸铜与水的物质的量之比是0.1:0.3=1:3，所以所得固体的化学式是CuSO4·3H2O；650℃～1000℃所得固体的质量是8.0g，其中Cu元素的质量是0.1mol×64g/mol=6.4g，所以剩余8.0g-6.4g=1.6g为O元素，所以O元素的物质的量是 =0.1，所以Cu与O元素的物质的量之比是1:1，所以固体化学式是CuO。 （2）当温度高于1000°C时，固体的质量由开始的8.0g又损失了8.0g-7.2g=0.8g，同样假设从化学式 CuO中失去的总相对分子质量为z，根据摩尔质量关系比例得8.0：0.8=80：z，z=8，即从 CuO 中又失去了个O，变为，所以温度高于1000°C后得固体的化学式是Cu2O，发生得化学方程式为：4CuO2Cu2O+O2。 （3）由胆矾晶体得化学式CuSO4·5H2O可知，1mol CuSO4只能吸收5molH2O，吸水效果较差，常温下无水酸铜不可以用作干燥剂，根据图象可知，650℃前固体质量为16g，说明结晶水已经完全失去，若温度高于650℃，则硫酸铜分解，影响测定结果；而温度低于260℃，硫酸铜晶体中的结晶水不会完全失去，所以加热硫酸铜晶体的温度范围为：260℃～650℃。 【变式12-2】五水硫酸铜俗称蓝矾、胆矾或铜矾，具有催吐、去腐、解毒等功效，但有一定的副作用，易溶于水，难溶于乙醇。回答下列问题： (1)铜与过量溶液反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为 。 (2)某学习小组利用含铜90%的废铜屑制取硫酸铜晶体，有两种途径可供选择： 途径A： 途径B： ①写出途径A的化学方程式： 。 ②与途径A相比，途径B的优点是 。 (3)硫酸铜溶液经加热蒸发、 、过滤、 、干燥实验操作，得到胆矾。 (4)将制得的晶体进行热重分析，其热重曲线(即样品质量随温度变化的曲线，T℃时，已完全失去结晶水)如图所示。 。 (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏低的是 (填标号)。 ①制得的结晶水合物未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量固体迸溅出来 【答案】(1) (2) (浓) 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高) (3) 冷却结晶 乙醇洗涤 (4)5 (5)② 【详解】（1）实验②中Cu在酸性条件下被氧化为，反应离子方程式为：； （2）①途径A中铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫，反应方程式为：(浓)； ②途径B中铜先于氧气反应生成CuO，CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，与途径A相比，途径B不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少； （3）硫酸铜溶液经加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤，再经干燥得到胆矾晶体； （4）T℃时，完全失水，得到，其质量为8.0g，物质的量为，则n()=0.05mol，质量为12.5g。其摩尔质量=，可知160+18x=250，x=5； （5）①制得的结晶水合物未充分干燥，导致失重增大，测定值偏高，①不符合题意； ②坩埚未置于干燥器中冷却，会吸收部分空气中水，使得失重偏小，测定值偏小，②符合题意； ③加热时有少胆矾迸溅出来，则导致失重增大，测定值偏高，③不符合题意； 故选②。 【变式12-3】回答下列问题。 I. (1)化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有 (填序号)。 II. 胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水，难溶于乙醇。用废铜屑生产CuSO4·5H2O的流程如图所示： (2)“溶解”时需要加热，但温度不宜过高，原因是 。 (3)“系列操作”包括：除杂、 、 、过滤、洗涤等。“洗涤”时为减少晶体损失，最好选用 (填序号)。 a.热水　　　b.冰水　　　c.95%的酒精溶液 (4)测定胆矾中含结晶水数目的实验方案：称取一定质量的固体样品，通过加热至恒重后冷却，再称量剩余固体质量，计算。 ①下列仪器中，在灼烧固体样品时必须用到的是 (填名称)。 ②实验中需加热至恒重的目的是 。 【答案】(1)①④⑥ (2)温度过高H2O2易分解 (3) 蒸发浓缩 冷却结晶 c (4) 坩埚、泥三角 保证胆矾失水完全 【详解】（1）氧化还原反应其重要表征为反应前后存在元素的化合价变化，故可对比反应物、生成物各元素的化合价，当存在元素化合价变化时即发生了氧化还原反应，图中Na2Cr2O7、Na2CrO4中Cr化合价为+6价，CrCl3、Cr(OH)3、NaCrO2中Cr化合价为+3价，则可知①④⑥为氧化还原反应，该空填①④⑥； （2）由流程图可知，在溶解过程中添加了稀硫酸和H2O2，H2O2易分解，故当温度过高易造成H2O2分解，该空填温度过高H2O2易分解； （3）通过“系列操作”可得到CuSO4·5H2O粗品，其操作包括：除杂、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，“洗涤”时为减少晶体损失，最好选用95%的酒精溶液，因为CuSO4·5H2O难溶于酒精且酒精易挥发，不会引入新杂质；故该空分别填蒸发浓缩，冷却结晶，c； （4）在灼烧固体样品时必须用到的坩埚、泥三角，实验中需加热至恒重的目的是保证胆矾失水完全，以计算胆矾中含结晶水数目，故该空分别填坩埚、泥三角，保证胆矾失水完全。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $