专题4 硫与环境保护（复习讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题4 硫与环境保护 复习讲义 复习目标 1．了解硫及其化合物的主要性质，能运用化学变化规律分析硫元素及其化合物在生产、生活中的应用。 2．能辩证地分析化学品对人类生活和环境的影响，初步形成风险评估的意识。 3．认识化学工业与人类生活、社会可持续发展的关系。 4．以硫及其化合物为例，利用不同类型化学反应的知识，研究物质之间相互转化的规律，能设计物质转化的方案。 5．能说明氧化还原反应的本质特征，认识同一元素不同化合物之间转化的一般规律。 6．能运用所学知识分析化学过程对社会可持续发展带来的影响，关心并能主动 参与有关的社会性议题的讨论。 7．认识经济发展与环境保护的关系，树立环境保护的意识，形成正确的化学价值观。 重点和难点 重点：硫及其化合物的性质与相互转化；浓硫酸的特性；硫酸根离子的检验；可逆反应。 难点：浓硫酸的特性。 第一单元 含硫物质的性质 █知识点一 二氧化硫的性质和应用 1．硫元素的存在 （1）游离态：存在于 里。 （2）化合态：主要存在于 和 中，火山喷出物中含有硫的 和 等。 2．硫单质的性质 （1）物理性质 俗称 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 质脆、易研成粉末 （2）化学性质：硫元素的常见化合价有 ，预测硫单质既有 ，又有 。 ①氧化性:与金属或非金属单质反应。 如：2Na+SNa2S、Fe＋S 、2Cu＋S 、H2＋SH2S。 ②还原性：与氧气、强氧化剂（如浓硫酸）反应。 如：S＋O2 、S＋2H2SO4(浓) 。 ③氧化性和还原性：与强碱的反应 如：3S＋6NaOH (用热碱溶液清洗硫) 【特别提醒】正确认识硫单质的氧化性和还原性 （1）硫与变价金属反应时生成 价态的金属硫化物，而不是 价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3。 （2）硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成 ，不能生成 。 （3）汞蒸气有毒，可用 除去少量洒落的汞，化学方程式 。 （4）向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4 ==3S↓＋3Na2SO4＋3H2O。既S2-和SO在 条件不可以大量共存 3．SO2的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 气味 比空气 溶于水（1∶40）， 溶于饱和NaHSO3溶液 4．SO2的化学性质 （1）实验探究（用水溶性实验所得溶液做下列实验）： 操作 现象 结论 pH试纸 SO2的水溶液显 性 溶液 SO2的水溶液显 性， 漂白石蕊溶液 开始无明显现象，后产生 ①SO2的水溶液与BaCl2 ②SO2具有 ，可被H2O2氧化成 ，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后 ，再加热溶液 SO2具有 性，但生成的无色物质 （2）化学性质： ①酸性氧化物的通性： a．与水反应：SO2＋H2OH2SO3(该反应为 反应) b．与碱溶液反应（化学方程式）： (少量SO2)； (过量SO2)(可用于处理尾气)。 c．与碱性氧化物反应（化学方程式）： (可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 a．氧化性（与H2S反应）： (归中反应)； b．还原性（与O2、卤素单质水溶液反应）： ； (X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成 的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质 原来的颜色。 5．SO2的实验室制法及用途 （1）实验室制法：实验室用Na2SO3粉末与较浓的硫酸反应制得二氧化硫，化学方程式： 。 （2）用途：常用作 剂、 剂、 添加剂。 6．亚硫酸（H2SO3）的性质 ①弱酸性：二元弱酸，电离方程式 。 ②不稳定性：受热易分解，化学方程式 。 ③强还原性：可与O2、H2O2等反应，化学方程式 。 ④弱氧化性：可被H2S等还原，化学方程式 。 【特别提醒】常见三类漂白剂比较 （1）漂白是针对有机化合物，如品红褪色、有色布条褪色，但 漂白石蕊等试剂。SO2能使酸性KMnO4的紫色褪色，但不是体现SO2的 性，而是体现SO2的 性。 （2）三类常见的漂白剂比较 类型 举例 原理 特点 氧化型 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等 将有机色质内部“生色团”破坏掉 加合型 SO2 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 吸附型 活性炭 将有色物质(色素)吸附而褪色 （3）当SO2中混有CO2时， 影响SO2的检验；当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验，应先检验并除去 ，再用澄清石灰水检验 气体。 效果检测 1．有学生为了证明SO2是一种酸性氧化物，做了以下实验：向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液褪色，关于该实验下列说法错误的是 A．该实验一定能证明SO2是一种酸性氧化物 B．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O C．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3 D．若要证明SO2是一种酸性氧化物，还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液 2．下列说法中正确的是 A．SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同 B．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．在SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2 D．SO2和SO3均是酸性氧化物 █知识点二 硫酸的工业制备 1．主要设备、流程及原理 （1）主要设备： 。 （2）生产流程： 2．接触法制硫酸三个阶段 三阶段 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 接触氧化 O2 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 3．化学工业制备的要求 （1）原料廉价且稳定，降低运输 。 （2）从环保、成本等角度选择合适的 ，保证在反应中能充分接触。 （3）制备流程简单高效， ，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的 较少。 （4）制备过程绿色环保，不使用或生成对环境 的物质。 【特别提醒】工业制硫酸应注意的问题 （1）原料硫铁矿粉碎的目的是使反应物充分接触，增大接触面积， ，使反应物充分反应，提高原料的 。 （2）沸腾炉中产生的气体需要经过净化，以防止 。 （3）接触室中安装热交换器的目的是利用反应放出的热量预热 ；同时，冷却反应生成的 。 （4）为了提高原料的利用率，多余的气体要 。 （5）用 的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是防止SO3溶于水放出大量热导致 ，降低吸收效率。 效果检测 1．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是 A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 2．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 请回答下列问题： （1）写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：_____________________________________。 （2）上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的_____________________、____________________。 （3）从乙装置中出来的气体有_____________________________________________________。 （4）丙装置的作用为______________________，丁中的现象为________________。 （5）本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。 █知识点三 浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 （1）纯净的硫酸是无色、黏稠、密度比水 ，沸点 ，难挥发的油状液体。 （2）实验室常用的浓硫酸质量分数为 ，密度为1.84 g·cm－3，沸点约为338℃，且浓度越大密度 。 （3）硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热。因此，浓硫酸的稀释方法是将 沿烧杯内壁缓缓倒入 中，并用 不断搅拌。 2．浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 （1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作 。  实验操作 描述现象 色的硫酸铜晶体变为 色的无水硫酸铜粉末 结论 浓硫酸具有 （2）脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的 元素和 元素按 的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 ①蔗糖逐渐变 ;②蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的 ；③放出 的气体。 实验 结论 ①浓硫酸具有 ; ②浓硫酸具有强 ,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  （3）强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 ①与金属单质的反应 a．实验探究： 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面有 ; 试管b中的品红溶液逐渐变为 色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为 色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为 色 化学方程式 b．反应规律（强氧化性） i.浓硫酸与金属反应时，既表现 性又表现 性。 ⅱ.浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度逐渐 ，一旦变为稀硫酸，就 与不活泼金属反应。 ⅲ.浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其 性，产生 气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，表现较弱氧化性，产生的气体为 。 ②与非金属单质的反应（浓硫酸只表现强氧化性）：C＋2H2SO4(浓) ； S＋2H2SO4(浓) 。 ③与铁、铝的反应：常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而 ，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用 容器来盛装浓硫酸。 3．浓硫酸和硫酸盐的应用 （1）浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、医药、 的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。 （2）硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和 制备中的重要原料。 （3）几种重要的硫酸盐 ①硫酸钙：石膏(化学式 )、熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏与水混合很快凝固，常制作模型和石膏绷带，调节水泥的 。 ②硫酸钡：天然的硫酸钡称为 ，不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂，俗称 ，还可用于制油漆、 、造纸等。 ③硫酸亚铁：FeSO4·7H2O，俗称 ，生产防治缺铁性贫血的药剂，工业上生产铁系净水剂和颜料氧化铁红的原料。 【特别提醒】 （1）浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量 化学性质 铁片 铜片(加热) 白纸 胆矾 （2）浓硫酸的吸水性和脱水性区别 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥 等 ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中 的水，可用作干燥剂。可以是物理变化， 是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸按 的组成比，将有机物中的 原子脱去生成水。 脱水性 将有机物中的 以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 效果检测 1．下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性 B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有SO C 将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体，溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性 D 将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液 产生有刺激性气味的气体，品红溶液褪色 产生的气体只有SO2 2．利用实验研究浓硫酸的性质。 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2~3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，体积迅速膨胀。将产生的气体依次通入品红溶液和澄清石灰水，观察到品红溶液褪色、石灰水变浑浊。 实验2：将一小片铜放入试管中加入2mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性溶液，观察溶液颜色，将铜与浓硫酸反应后的混合物冷却后溶于水，得到蓝色溶液。下列说法正确的是 A．实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有吸水性 B．实验1说明实验中产生的气体含有和 C．实验2所得蓝色溶液中大量存在：、、 D．实验1和实验2的褪色现象都说明具有漂白性 3．（2024-2025·江苏徐州高一上·期末）硫酸是当今世界最重要的化工产品之一、早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制取硫酸。FeSO4受热分解的化学方程式：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。将受热产生的气体通入如图所示装置中，以检验产生的气体中是否含有SO3和SO2。 （1）A装置盛装的试剂是 。若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，也可以完成检验，依据的现象是 ，利用的是被检验物质的 性。 （2）有同学提出左图虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是 。 （3）硫酸厂排放的废气中往往含有较多的SO2，为防止污染空气，常采用H2还原法对其进行处理。H2与SO2在氧化铝热体的催化下的反应机理如图所示。已知第一步反应在300℃进行，第二步反应在100~200℃进行。请写出第一步反应的化学方程式 。 第二单元 硫及其化合物的相互转化 █知识点一 含硫物质之间的转化 1．不同价态含硫化合物的转化 （1）含硫物质中硫元素常见化合价：H2S、Na2S等硫化物 价，硫单质 价，SO2、亚硫酸及其盐 价，SO3、硫酸及其盐 价，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 （2）转化原理：利用 ，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用 ，可将硫元素从高价态转化为低价态。 （3）价类二维图： 注意：含＋6价硫的化合物 都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均 氧化性。 （4）常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) SO2 ② 0→－2 S H2 Fe或Cu ③ －2→＋4 H2S O2(足量) ④ 0→＋4 S O2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 Cl2 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu 2．硫单质及其化合物之间的转化规律 （1）邻位价态原则：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，如： （2）相邻价态规律：相邻价态的粒子 氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间 氧化还原反应。 （3）归中规律：硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成 价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O或离子方程式： 。 3．相同价态含硫化合物的转化 通过酸、碱反应实现如： 效果检测【特别提醒】 含硫物质的相互转化特点及规律 1．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 途径③：FeS2SO2SO3H2SO4 A．途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B．途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本 C．由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4，理论上各转移6 mol e－ D．工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收 2．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示， 其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是 A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂 █知识点二 氧化还原反应方程式的配平 1．配平原则—“三守恒” （1）电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数 ，化合价升高总数 化合价降低总数； （2）原子守恒：即 守恒，反应前后原子的 和个数不变 ； （3）电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷 相等。 2．步骤(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) （1）标 ——写出反应物和生成物的化学式，并标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价。 （2）列 ——列出化合价的升、降数或用双线桥标出电子转移的方向和数目。 或 （3）求 ——求最小公倍数使化合价升降总数或电子转移总数相等。 或 （4）配 ——确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数，观察法配平其它物质系数。并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O （5）查 ——检查质量、电荷、得失电子是否守恒。 3．氧化剂和还原剂的判断方法——价态法 （1）有多种价态的元素，其高价态的化合物（如FeCl3、浓H2SO4、KMnO4等） 具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂； （2）其低价态的化合物(如H2S、CO、NH3等） 具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂； （3）其中间价态的化合物（如Na2O2、Na2SO3、SO2等）在不同的化学反应中 表现出氧化性，也 表现出还原性。 4．配平技巧 （1）正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的及归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)，均以 为基准从 边配平。 （2）逆向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的、自身氧化还原反应及歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。均从右边 着手配平，即：选择 为基准物质。 （3）缺项配平法：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为 。 第一步：先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； 第二步：再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加 ，生成物加 ；若反应物缺负电荷，一般加 ，生成物加 。 第三步：最后观察配平其他物质系数。 （4）奇数配偶法：适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如： S+C+KNO3 → CO2↑+N2↑+K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得： 。 （5）整体配平法：如果反应物中某物质各元素化合价 ，可将其作为一个整体找出化合价升降总数，再根据化合价升降法进行配平。 【特别提醒】 （1）缺项配平方法先用“化合价升降法”配平含有 的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 （2）补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补 ，少O(氧)补 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补 ，少O(氧)补 （3）常见几种组合 组合 反应物 生成物 使用条件 ① H＋ H2O 性溶液 ② H2O H＋ 酸性溶液或酸碱性 ③ OH－ H2O 性溶液 ④ H2O OH－ 碱性溶液或酸碱性 5．氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 （1）电子守恒概念：氧化还原反应中得失电子总数 。 （2）计算一般步骤： 第一步：找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 第二步：找准一个原子或一个离子 电子数（注意化学式中的粒子个数）。 第三步：根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价 (高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价 (高价－低价)。 （3）计算类型： ①求氧化剂与还原剂化学计量数之比或质量比。 ③计算参加反应的氧化剂或还原剂的质量。 ③确定某一元素的价态变化。 ④已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。 效果检测 1．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)： MnO＋________Fe2＋＋________H＋===_____Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O 下列说法正确的是 A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物 B．Mn2＋的还原性强于Fe2＋ C．离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4 D．生成1 mol 水时，转移2.5 mol电子 2．做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(H2C2O4乙二酸)的稀溶液洗涤，黑斑可以迅速褪去，其离子方程式为MnO＋C2O＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋，下列有关叙述不正确的是 A．该反应的氧化剂为KMnO4 B．发生还原反应的是C2O C．该离子方程式右侧方框内的产物是H2O D．16 mol H＋参加反应时，转移电子10 mol 第三单元 防治二氧化硫对环境的污染 █知识点一 自然界中的硫循环 1．循环过程 （1）自然界中硫元素的转化：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中含有的硫元素，随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，会不断地发生 ，就形成了硫在自然界中的循环。 （2）矿石中含硫元素的转化：地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出 等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为 溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌 。 （3）SO2的来源：含硫 燃烧、含硫金属矿石 、硫酸生产等。 2．循环流程图 3．自然界中常见的含硫物质 自然界中含硫物质非常丰富，主要以 、SO3、H2SO3、 、Na2SO4、 等形式存在。 效果检测 1．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．废水中的Hg2＋可以被H2S还原后除去 B．大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋 C．工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4 D．水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3 2．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是 A．H2S是一种弱电解质 B．可用石灰乳吸收H2S气体 C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2 █知识点二 酸雨及其治理 1．硫酸型酸雨的形成 （1）形成过程： （2）反应原理（方程式）： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2OH2SO3； ③ ； ④ 。 2．酸雨的危害 （1）湖泊 ，鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 （2）土壤 ，肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 （3） 建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 3．二氧化硫的回收利用 （1）试剂吸收法—用碱液吸收 ①熟石灰吸收法（方程式）： ，最终将SO2转化成有重要作用的CaSO4，作石膏塑像材料、医疗的石膏绷带。 ②氨水吸收法（方程式）： ，(NH4)2SO4作化肥。 （2）尾气循环：工业上常采用循环操作，将尾气 循环使用。 （3）海水吸收法：利用海水显弱碱性，将SO2转化成HSO、SO，再被氧气氧化生成 。 （4）电化学去除法：利用电化学原理，将SO2转化为 ，同时提供电能。 4．酸雨的防治 （1）消除污染源：首先要从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如 等），这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又能从根本上防止酸雨的产生。 （2）脱硫处理：利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以减少 的排放。 （3）化学转化：对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少 的排放[SO2＋CaO==CaSO3， （形成煤渣）]。 （4）树立环保意识：提高全民的环保意识，加强国际的合作，共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。 效果检测 1．SO2是一种空气污染物，会导致硫酸型酸雨。下列选项所述措施均能减少工业排放尾气中含量的是 ①以其他清洁能源代替燃煤②对煤炭进行固硫、脱硫处理③用“石灰乳+氧气”吸收含的尾气④将含的尾气向高空排放 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 2．（2024-2025·高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）（1）我国酸雨危害十分严重，是世界三大酸雨地区之一，且主要为硫酸型酸雨。形成硫酸型酸雨主要是由于空气中_______含量超标，主要反应的化学方程式为 途径一：_____________________________________________________________________； 途径二：_____________________________________________________________________。 （2）某校科技活动小组的同学采集酸雨样品，每隔一段时间测定样品的pH，得到下列数据： 时间 开始 8 h后 16 h后 24 h后 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 请根据上述材料，回答下列有关问题： 酸雨放置时，pH发生变化的主要原因为________________________________________。 （3）你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是__________(填字母)。 A．用煤作燃料 B．把工厂烟囱造高 C．燃料脱硫 D．开发新能源 █知识点三 空气质量评价 1．空气质量指数(AQI) （1）定义：空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、 (PM10)、 、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。 （2）与空气质量的关系：空气质量指数越小，空气质量 ，对人体健康的危害就 。 2．空气质量指数(AQI)的确定 （1）确定方法：空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度，再换算成它们的质量指数，其中指数最大的污染物会被确定为 污染物， 污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。 （2）与空气质量等级的关系：空气质量指数越大，空气质量等级污染程度 。 3．雾霾 （1）定义：大量 的颗粒物均匀地悬浮在空中，这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成 ，使空气水平能见度小于 km，我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。 （2）颗粒物分类依据是颗粒物 。 （3）颗粒物分类：细颗粒物PM2.5，直径小于 ；可吸入颗粒物，PM10，直径小于 。 （4）SO2的排放与雾霾形成的关系：空气中的SO2在一定条件下形成 ，硫酸盐在PM2.5中所占比例较大。 4．大气污染的防治 （1）大气污染物的来源：化石燃料（煤、石油）和某些含硫金属矿物的燃烧或冶炼产生的 ，汽车尾气产生的 （如NO2等）。 （2）防治措施：改变能源结构；控制 的排放；提高污染排放标准。 【特别提醒】 （1）酸雨：主要是由 造成的；能使土壤酸化、腐蚀建筑物等。 （2）光化学烟雾：主要是由氮氧化物、 造成的；危害人体健康，影响植物生长。 （3）臭氧空洞：主要是由 等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。 （4）温室效应：主要是由大气中 含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。 （5）白色污染：形成原因是 的大量使用以及随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。 （6）赤潮和水华：形成原因是含 等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放；会使藻类 ，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为 ，发生在海水中称为 。 效果检测 1．2013年1月，我国中东部的大部分地区出现雾霾天气，许多城市的空气质量已经达到了严重污染。下列有关说法正确的是 A．雾霾天气仅影响出行能见度，对人体健康没有影响 B．减少化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放，是减少雾霾发生的有效措施 C．当光束分别通过雾霾和豆浆时，仅豆浆可看到一条光亮的通路 D．气候环境报告中新增的“PM2.5”就是雾霾 2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系__________(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为____________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝_____________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ClO＋____NO＋__________===______Cl－＋____NO＋_________ █考点一 二氧化硫的性质及应用 【例1】下列说法正确的是 A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色 B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2 C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，原理相同 D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好 【解题要点】三类常见的漂白剂比较 类型 加合型 氧化型 吸附型 物质 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来的颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 — 漂白对象 有色的有机物，不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质 【变式1-1】(2024-2025·江苏无锡惠山区高一期中)下列关于SO2的说法正确的是 A．SO2可以使氯水褪色，体现SO2的氧化性 B．二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现SO2的漂白性 C．SO2可以使品红溶液褪色，体现了SO2的氧化性 D．葡萄酒中使用是利用了SO2的还原性 【变式1-2】将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法不正确的是 A．试管a中实验可以证明SO2具有还原性 B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有漂白性 C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有氧化性 D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸 █考点二 浓硫酸的性质 【例2】对下列事实的解释合理的是 A．将木炭与浓硫酸反应后的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．在蔗糖中加入浓硫酸、搅拌，出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 C．浓硫酸与胆矾晶体混合，振荡，晶体颜色变浅，说明浓硫酸具有脱水性 D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明该H2S的酸性强于H2SO4 【解题要点】浓硫酸的三大特性 （1）吸水性：物质本身具有H2O水分子被浓硫酸吸走（包括结晶水和自由水），常做干燥剂。； （2）脱水性：物质本身没有H2O水分子，但含有H和O，被浓硫酸按比例脱去（如蔗糖炭化实验）。 （3）浓硫酸具有强氧化性，主要是构成酸根的中心原子易获得电子，显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀硫酸具有的氧化性是电离出的H＋得到电子，如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。 【变式2-1】用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是 A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强 B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性 C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化 D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性 【变式2-2】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。 实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。 请回答： （1）请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_______________________________。 （2）装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是_______________。 实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________。 装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________________________________。B中应放置的液体是________(填字母)。 A．饱和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 （3）问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是_______________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。 A．Fe B．BaCl2溶液 C．Ag D．Na2CO3溶液 （4）实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质并加热，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是_______________________________。 █考点三 含硫物质的转化 【例3】硫元素的几种化合物存在下列转化关系，下列判断正确的是(　　) 浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S A．反应①中生成的SO2具有还原性，故可作漂白剂 B．反应④中当消耗1 mol稀硫酸时，转移电子6 mol C．可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫 D．反应④生成S的原子利用率是100% 【解题要点】含硫物质的转化关系 （1）连续氧化转化：H2S SO2SO3 H2SO4、SSO2 SO3 H2SO4 （2）非氧化还原转化： 【变式3-1】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法不正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素有铜、氯、氢 B．在图示的转化中，FeCl2、CuCl2未参与化学反应 C．图示转化的总反应是2H2S＋O22S↓＋2H2O D．当回收得到1 mol硫单质时，转移2 mol电子 【变式3-2】(2024-2025·江苏盐城高一期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。 下列说法不正确的是 A．c通入H2O2溶液中可得到e B．b在足量的O2中燃烧得到d C．a与c可以反应生成b D．f与e的浓溶液可以反应生成c 【变式3-3】不同价态含硫物质的转化如图所示，某些反应条件及产物已经省略，下列说法正确的是 A．图中b能一步转化成d，a也能一步转化成d B．图中a、c反应能生成b，反应中c表现还原性 C．工业上制备e，常用H2O吸收d，d转化为e的反应不是氧化还原反应 D．图中a在一定条件下与e的浓溶液反应，可能生成b，也可能生成c 【答案】D 【解析】由图可知，含硫物质a与氧气反应可以生成b或c，且b能与氧气反应生成c、c能与氧气反应生成d，则a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为三氧化硫，由d可以与水反应生成e、e可以转化为c可知，e为硫酸。b为硫、d为三氧化硫，硫与氧化剂在一定条件下反应只能转化为二氧化硫，不能转化为三氧化硫，A错误；硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水反应中，二氧化硫中的硫元素化合价降低被还原，二氧化硫表现氧化性，B错误；工业上制备硫酸时，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，不能用水吸收三氧化硫，否则会因为形成酸雾导致吸收效率降低，C错误；硫化氢与一定浓度的硫酸反应时，可以生成硫、二氧化硫和水，也可能生成二氧化硫和水，D正确。 █考点四 氧化还原反应方程式的配平 【例4】已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋__(未配平)，下列说法错误的是 A．配平后水的化学计量数为4 B．反应后的溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28 D．氧化产物为AsO和SO 【解题要点】氧化还原反应方程式的配平与计算 （1）利用化合价升降法配平的只是发生氧化还原反应那部分元素的化学计量数，若某元素在反应中化合价部分变化，部分没有变化，则最后用观察法，将没有发生氧化还原反应的元素也加上。 （2）利用电子守恒计算时，只能算发生氧化还原反应的那部分元素，没有发生氧化还原反应的那部分不能计算在内。 【变式4-1】NaNO2是一种食品添加剂，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO＋NO＋H＋―→Mn2＋＋NO＋________(未配平)。下列叙述正确的是 A．Mn2＋的还原性强于NO B．反应生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO C．反应过程中溶液的酸性增强 D．横线上的粒子是OH－ 【变式4-2】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下： 下列说法错误的是 A．反应1说明酸性：H2SO3>H2CO3 B．反应1结束后，可用硝酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化 C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 D．反应2最好在无氧条件下进行 █考点五 二氧化硫对环境的污染与防治 【例5】酸雨是当今世界面临的一个重大的环境问题，SO2和NO2都能溶于水形成酸雨而破坏环境。请回答下列问题： （1）酸雨通常是指降水的pH<________，则收集该酸雨，露置于空气中，一段时间后发现pH变小了，试用化学方程式解释：______________________________。 （2）为减少酸雨的产生，有下列措施：①少用煤作燃料；②把工厂的烟囱建高；③在酸化的土壤中加水；④燃料脱硫；⑤开发新能源。其中有效的措施是________(填序号)。 A．①②③ B．①④⑤ C．①③④ D．②③④ 【解题要点】酸雨的防治措施 （1）首先要从消除污染源着手，开发能替代 化石燃料的新能源（ 如氢能、太阳能、核能等），这 既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又 能从根本上防止酸雨的产生。 （2）利用物理及化学方法对含硫燃料预先进 行脱硫处理，以减少二氧化硫的排放。 （3）对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫 废气进行处理或回收利用。如如在燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放：SO2 + CaO ==CaSO3 , 2CaSO3 + O2 ==2CaSO4（形成煤渣）等。 【变式5-1】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图所示，下列说法错误的是(　　) A．光照能引发酸雨的形成 B．所涉及的变化均为氧化还原反应 C．污染空气能加快酸雨的形成 D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染 【变式5-2】SO2被称为“空中死神”，其对环境的危害常表现为____________________(填一种即可)。为了减少危害，人们进行了许多探索和研究，并且在实际应用中取得了一定的成果。 （1）工业上常用生石灰来处理煤炭中的SO2，这是利用了SO2属于________氧化物的性质。 （2）近年来，有人提出了一种利用电解饱和氯化钠溶液(2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑)循环治理含二氧化硫的废气并回收二氧化硫的方法。该方法的流程如下： ①此种方法中，可以循环利用的物质是_____________________。 ②写出反应Ⅰ的离子方程式：_______________________________。 基础应用 1．(2024-2025·江苏常州高一·期末)下列关于硫的叙述中不正确的是 A．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 B．硫单质是一种淡黄色的固体，是黑火药的主要成分之一 C．实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄 D．SO2能使品红溶液褪色，是因为SO2具有漂白性 2．（2024-2025·江苏省无锡市期末）下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．SO2有还原性，可用于漂白草编织物 B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体 C．KIO3受热可分解，可用作食盐的碘添加剂 D．ClO2有强氧化性，可用作水体杀菌消毒剂 3．(2024-2025·江苏南通高三第四次教学质量检测)实验室制取、收集SO2并验证其漂白性，下列实验装置不能达到实验目的的是 A．制取SO2 B．干燥SO2 C．收集SO2 D．验证SO2的漂白性 4．(2024-2025·江苏扬州二中高一·期末)二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，在食品工业中扮演保鲜、防腐、抗氧化的角色。SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是 A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少 B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性 C．从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性 D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量 5．化学兴趣活动中设计了用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是 A．打开A中分液漏斗的活塞，加入浓硫酸，充分反应后烧瓶内出现黑色膨化固体 B．品红溶液红色褪去，证明有SO2气体生成 C．检验A中产生的气体中含有水蒸气，应将E接在A和B之间 D．D中溶液变浑浊，即可证明反应产生了CO2 6．硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是 A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X与Y混合，不能生成硫单质 D．工业上制Z的主要原料是黄铁矿 7．硫酸是重要的化工原料，工业上由硫或硫铁矿通过反应可得SO2，SO2催化氧化生成SO3，再用浓硫酸吸收SO3得发烟硫酸（H2SO4·SO3），发烟硫酸与水反应可得硫酸。“热化学硫碘循环分解水”是一种利用硫酸、碘等来获取氢能源方法。下列有关接触法制硫酸的说法正确的是 A．硫铁矿和氧气在高温下发生置换反应 B．升高接触室中气体的温度能提高SO2的平衡转化率 C．将SO3从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋，提高了SO3的吸收率 D．将1mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗2mol H2O 8．下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是 A．由硫黄制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4 B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以亚硫酸盐的形式进入土壤中 C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O22CO2＋2CaSO4 D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性 9．(2024-2025·江苏苏州高新区期中)如图为浓硫酸与铜片反应的装置。下列说法正确的是 A．反应一段时间后，试管乙中品红溶液褪色，加热该溶液颜色不恢复 B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的，防止环境污染 C．反应一段时间后，向试管甲中缓慢倒入蒸馏水，溶液显蓝色 D．含0.04溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448的(标准状况下) 10．NiFe基催化剂是碱性条件下活性最高的催化剂之一，在NiFe基催化剂自修复水氧化循环中，FeO发生的一步反应为FeO＋H2O―→FeOOH＋O2↑＋OH－(未配平)，下列说法正确的是 A．FeO中铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数相等 B．反应中FeOOH是氧化产物 C．生成22.4 L O2时，转移4 mol电子 D．配平后，FeO与H2O的化学计量数之比为2∶3 11．(2024·江苏如皋期初联考)以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中S的化合价为－1)生产硫酸的工艺流程如图所示。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可增大其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中得到的氧化产物只有SO2 C．接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D．吸收塔中发生的反应为SO3＋H2O===H2SO4 12．(2024-2025·四川高一期中)某化学兴趣小组同学利用下图装置(夹持和加热装置略)制备并探究其性质。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为 ；装置B中反应的化学方程式为 。 （2）关闭K2，打开K1，实验过程中，观察到装置C中蓝色石蕊试纸的颜色变化为 ；实验过程中，下列有关装置C中反应的说法正确的是 (填字母)。 a．溶液变浑浊 b．反应过程中，SO2体现了还原性 c．反应过程中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1 （3）装置D中NaOH溶液可吸收尾气中的SO2，NaOH溶液不能保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中，原因是 (写化学方程式)。 （4）关闭K1，打开K2，装置E中的现象为 ，发生反应的离子方程式为 。 （5）用上述装置证明SO2具有漂白性且漂白具有可逆性的现象及操作是 。 能力提升 13．（2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月）下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒中抗氧化剂 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．CuSO4溶液显酸性，可用于果树杀虫 D．硝酸酸性比H2S强，可用硝酸与FeS反应制H2S 14．（2025·江苏省南京市盐城市一模）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．制漂白粉：浓盐酸Cl2漂白粉 B．硝酸工业：NH3NO2HNO3 C．硫酸工业：FeS2SO2H2SO4 D．HCl制备：NaCl溶液H2和Cl2HCl 15．（2025·江苏省南通市海门·期末）如图是实验室进行二氧化硫的制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列说法正确的是 A．关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液，均可证明SO2有还原性 B．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，装置B中每消耗1.5 mol Na2O2，转移电子数为1.5NA C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液 D．实验过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性、强氧化性 16．(2024·陕西西安模拟)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图。下列说法正确的是 A．分离器中的物质分离操作为过滤 B．反应器中发生的氧化还原反应，I2是还原剂 C．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环” D．碘循环工艺的总反应为2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI 17．高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入Cl2，然后加入Fe(NO3)3溶液发生反应：①KOH＋Cl2―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)； ②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O，下列说法正确的是 A．Cl2通入KOH溶液，反应后溶液中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 B．若2 L 2 mol/L的KOH溶液完全反应，能吸收标准状况下44.8 L Cl2 C．K2FeO4具有强氧化性，在碱性条件下的氧化能力比KClO强 D．按过程①②反应得到3.96 kg K2FeO4，理论上消耗Cl2为30 mol 18．为探究H2O2、SO2、Br2的性质，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验）。 实验操作 实验现象 ⅰ.打开弹簧夹，通入N2一段时间，关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加浓硫酸 A中有气泡产生，B中红棕色溴水褪色，C中有白色沉淀 ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 C中白色沉淀不溶解 ⅲ.打开B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2 开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色 （1）在滴入浓硫酸之前要通入N2一段时间的目的是　　　　　　　　。 （2）该实验可以证明SO2具有　　　　性；H2O2的氧化性　　　　Br2（填“强于”“弱于”）。 （3）B中红棕色褪去的原因_________________________________________，B中重新变成红棕色的原因____________________________________（均用离子方程式表示）。 （4）C中产生的白色沉淀是　　　　。 （5）甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论：SO2能与BaCl2反应产生沉淀。乙同学认为不能得出此结论，并对实验进行了改进：在B和C之间增加盛放　　 　的洗气瓶。再次进行实验时，则C中未产生沉淀。 （6）为进一步研究SO2的性质，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中，没有观察到白色沉淀，但pH传感器显示溶液呈酸性，原因是_______________________ ______________。（用化学方程式表示） ②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多。由此得出的结论是______________________________。若实验B、C中通入足量的SO2后，溶液酸性：B　　　　C（填“强于”“弱于”“等于”）。 （7）Na2SO3固体因贮放不慎发生变质。现取样品1.8 g溶于水得溶液A，在A中加入足量BaCl2溶液，过滤得沉淀B，将沉淀B加入足量的稀硫酸后，沉淀不仅不消失，反而增加了0.16 g（假如沉淀完全转化）。样品中Na2SO3的质量分数是　　　　。 19．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如图所示： （1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式： FeCl3＋____NaOH＋______NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是________(填化学式)。 （2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。 （3）已知Fe(OH)3也能与次氯酸盐发生如下反应(未配平)：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O。 ①已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应，共转移了________个电子。 ②根据所学的知识，推测FeO能和下列________(填序号)物质反应。 A．KMnO4　　　 　 B．SO2 C．H2S D．O2 （4）用高铁酸钾(K2FeO4)处理的水中含有Fe3＋具有催化作用，常温下可将SO2转化为SO，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则另一反应的离子方程式为_________________________________。 （5）ClO2也是一种高效水处理剂，在实验室中可以用KClO3、H2C2O4、H2SO4溶液混合制得： ①写出该反应的方程式_______________________________。 ②1 mol KClO3参加反应，转移的电子为_______________mol。 20．（2024-2025·江苏泰州高一上·期末）工厂烟气中含有的SO2，直接排放会污染空气。工业上采用多种方法脱硫。 （1）氨水脱硫。氨水脱硫主要分为吸收、中和、氧化3个环节。已知：氧化时随溶液pH升高0.2mol/L(NH4)2SO3被空气氧化的速率如图1所示。溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图2所示。 ①中和过程用氨水将吸收液(pH约为4)pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是 。 ②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3被氧化速率逐渐减慢的原因是 。 （2）生物热解气脱硫。生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为 。 （3）海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(HCO和CO)，呈微碱性()。海水脱硫过程如下图所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 。 ②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是 。 （4）石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中加入石灰石，从源头上减少SO2排放。在煤炭中加入一定量石灰石，850℃通入一定浓度的氧气，反应为 ①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，导致SO2脱除率下降。该反应的方程式为 。 ②不同氧气浓度影响了石灰石的利用率，氧气含量20%和40%时对石灰石表面结构的影响如图。氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 硫与环境保护 复习讲义 复习目标 1．了解硫及其化合物的主要性质，能运用化学变化规律分析硫元素及其化合物在生产、生活中的应用。 2．能辩证地分析化学品对人类生活和环境的影响，初步形成风险评估的意识。 3．认识化学工业与人类生活、社会可持续发展的关系。 4．以硫及其化合物为例，利用不同类型化学反应的知识，研究物质之间相互转化的规律，能设计物质转化的方案。 5．能说明氧化还原反应的本质特征，认识同一元素不同化合物之间转化的一般规律。 6．能运用所学知识分析化学过程对社会可持续发展带来的影响，关心并能主动 参与有关的社会性议题的讨论。 7．认识经济发展与环境保护的关系，树立环境保护的意识，形成正确的化学价值观。 重点和难点 重点：硫及其化合物的性质与相互转化；浓硫酸的特性；硫酸根离子的检验；可逆反应。 难点：浓硫酸的特性。 第一单元 含硫物质的性质 █知识点一 二氧化硫的性质和应用 1．硫元素的存在 （1）游离态：存在于火山口附近的岩层里。 （2）化合态：主要存在于硫化物和硫酸盐中，火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。 2．硫单质的性质 （1）物理性质 俗称 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色晶体 质脆、易研成粉末 难溶 微溶 易溶 （2）化学性质：硫元素的常见化合价有－2，0，＋4，＋6，预测硫单质既有氧化性，又有还原性。 ①氧化性:与金属或非金属单质反应。 如：2Na+SNa2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、H2＋SH2S。 ②还原性：与氧气、强氧化剂（如浓硫酸）反应。 如：S＋O2SO2、S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ③氧化性和还原性：与强碱的反应 如：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗硫) 【特别提醒】正确认识硫单质的氧化性和还原性 （1）硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3。 （2）硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。 （3）汞蒸气有毒，可用硫粉除去少量洒落的汞，化学方程式S＋Hg===HgS。 （4）向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4 ==3S↓＋3Na2SO4＋3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存 3．SO2的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 无色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水（1∶40），不溶于饱和NaHSO3溶液 4．SO2的化学性质 （1）实验探究（用水溶性实验所得溶液做下列实验）： 操作 现象 结论 pH试纸变红 SO2的水溶液显酸性 溶液变红 SO2的水溶液显酸性，不能漂白石蕊溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 ①SO2的水溶液与BaCl2不反应 ②SO2具有还原性，可被H2O2氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色 SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定 （2）化学性质： ①酸性氧化物的通性： a．与水反应：SO2＋H2OH2SO3(该反应为可逆反应) b．与碱溶液反应（化学方程式）： SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O (少量SO2)； SO2＋NaOH===NaHSO3 (过量SO2)(可用于处理尾气)。 c．与碱性氧化物反应（化学方程式）：SO2＋CaO===CaSO3 (可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 a．氧化性（与H2S反应）：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O (归中反应)； b．还原性（与O2、卤素单质水溶液反应）：2SO2＋O22SO3； SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。 5．SO2的实验室制法及用途 （1）实验室制法：实验室用Na2SO3粉末与较浓的硫酸反应制得二氧化硫，化学方程式： Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O （2）用途：常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。 6．亚硫酸（H2SO3）的性质 ①弱酸性：二元弱酸，电离方程式 H2SO3HSO+H+、HCOSO+H+。 ②不稳定性：受热易分解，化学方程式 H2SO3SO2↑+H2O 。 ③强还原性：可与O2、H2O2等反应，化学方程式 2H2SO3+O2===2H2SO4、H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O。 ④弱氧化性：可被H2S等还原，化学方程式 H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O 。 【特别提醒】常见三类漂白剂比较 （1）漂白是针对有机化合物，如品红褪色、有色布条褪色，但不能漂白石蕊等试剂。SO2能使酸性KMnO4的紫色褪色，但不是体现SO2的漂白性，而是体现SO2的还原性。 （2）三类常见的漂白剂比较 类型 举例 原理 特点 氧化型 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等 将有机色质内部“生色团”破坏掉 不可逆、持久 加合型 SO2 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 可逆、不持久 吸附型 活性炭 将有色物质(色素)吸附而褪色 物理变化 （3）当SO2中混有CO2时，不会影响SO2的检验；当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验，应先检验并除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2气体。 效果检测 1．有学生为了证明SO2是一种酸性氧化物，做了以下实验：向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液褪色，关于该实验下列说法错误的是 A．该实验一定能证明SO2是一种酸性氧化物 B．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O C．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3 D．若要证明SO2是一种酸性氧化物，还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液 【答案】A 【解析】能够与水反应只生成对应的酸，能够与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。A项，向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液褪色，可能是因为二氧化硫的漂白性，所以该实验不能说明二氧化硫为酸性氧化物，故A错误、D项正确；C项，若SO2是一种酸性氧化物，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液再与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠，故C正确 2．下列说法中正确的是 A．SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同 B．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．在SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2 D．SO2和SO3均是酸性氧化物 【答案】D 【解析】SO2与有机色素化合生成不稳定的无色物质，而Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，将有机色素氧化为无色物质，故两者漂白原理不同，A错误；将SO2气体通入BaCl2溶液中，无明显现象，没有白色BaSO3沉淀生成，B错误；该反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，C错误；SO2和SO3都可以和碱反应生成相应的盐和H2O，都是酸性氧化物，D正确。 █知识点二 硫酸的工业制备 1．主要设备、流程及原理 （1）主要设备：沸腾炉、接触室、吸收塔。 （2）生产流程： 2．接触法制硫酸三个阶段 三阶段 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 3．化学工业制备的要求 （1）原料廉价且稳定，降低运输成本。 （2）从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 （3）制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 （4）制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 【特别提醒】工业制硫酸应注意的问题 （1）原料硫铁矿粉碎的目的是使反应物充分接触，增大接触面积，提高反应速率，使反应物充分反应，提高原料的利用率。 （2）沸腾炉中产生的气体需要经过净化，以防止催化剂中毒。 （3）接触室中安装热交换器的目的是利用反应放出的热量预热二氧化硫和氧气；同时，冷却反应生成的三氧化硫。 （4）为了提高原料的利用率，多余的气体要再充入接触室。 （5）用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是防止SO3溶于水放出大量热导致酸雾，降低吸收效率。 效果检测 1．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是 A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 【答案】D 【解析】将硫铁矿石粉碎，能增大矿粒与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，从而提高硫铁矿的利用率，故A不正确。净化SO2的目的是防止杂质使催化剂中毒，干燥的目的是防止水蒸气与SO2、SO3反应生成的酸腐蚀设备，B错。SO2转化为SO3的反应是可逆的，不可能完全转化为SO3，C错。D正确。 2．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 请回答下列问题： （1）写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：_____________________________________。 （2）上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的_____________________、____________________。 （3）从乙装置中出来的气体有_____________________________________________________。 （4）丙装置的作用为______________________，丁中的现象为________________。 （5）本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。 【答案】（1）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　 （2）接触室　吸收塔　 （3）SO2、O2、SO3　 （4）吸收SO3　有酸雾产生 　（5）缺少尾气吸收装置 【解析】乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本实验中缺少尾气吸收装置。 █知识点三 浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 （1）纯净的硫酸是无色、黏稠、密度比水大，沸点高，难挥发的油状液体。 （2）实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度为1.84 g·cm－3，沸点约为338℃，且浓度越大密度越大。 （3）硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热。因此，浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 （1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。  实验操作 描述现象 蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末 结论 浓硫酸具有吸水性 （2）脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 ①蔗糖逐渐变黑;②蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭；③放出有刺激性气味的气体。 实验 结论 ①浓硫酸具有脱水性; ②浓硫酸具有强氧化性,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  （3）强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 ①与金属单质的反应 a．实验探究： 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面有气泡逸出; 试管b中的品红溶液逐渐变为无色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色 化学方程式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O b．反应规律（强氧化性） i.浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性。 ⅱ.浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度逐渐变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。 ⅲ.浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，表现较弱氧化性，产生的气体为氢气。 ②与非金属单质的反应（浓硫酸只表现强氧化性）：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ③与铁、铝的反应：常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。 【特别提醒】 （1）浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 放出大量的热 无明显现象 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量大 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量小 化学性质 铁片 因为铁被钝化，无明显现象 产生大量气泡 铜片(加热) 有气泡产生，溶液变蓝 无明显现象 白纸 立即变黑 无明显现象 胆矾 蓝色晶体变为白色粉末 无颜色变化 （2）浓硫酸的吸水性和脱水性区别 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等 ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸按水的组成比，将有机物中的H、O原子脱去生成水。 脱水性 将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 3．浓硫酸和硫酸盐的应用 （1）浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。 （2）硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。 （3）几种重要的硫酸盐 ①硫酸钙：石膏(化学式CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏与水混合很快凝固，常制作模型和石膏绷带，调节水泥的凝结时间。 ②硫酸钡：天然的硫酸钡称为重晶石，不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂，俗称钡餐，还可用于制油漆、油墨、造纸等。 ③硫酸亚铁：FeSO4·7H2O，俗称绿矾，生产防治缺铁性贫血的药剂，工业上生产铁系净水剂和颜料氧化铁红的原料。 效果检测 1．下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性 B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有SO C 将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体，溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性 D 将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液 产生有刺激性气味的气体，品红溶液褪色 产生的气体只有SO2 【答案】C 【解析】将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑体现了浓硫酸的脱水性，同时固体膨胀，说明浓硫酸具有强氧化性，A错误；向某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4或BaCO3等，因此不能说明该溶液中含有SO，B错误；将浓硫酸和铜加热，产生有刺激性气味的气体，该气体为SO2，冷却后溶液用水稀释，看到溶液变为蓝色，说明有CuSO4产生，该实验说明浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性，C正确；将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液，品红溶液褪色，说明反应产生SO2，发生的反应为Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小，发生的反应为Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，因此产生的气体中既含有SO2，又含有H2，D错误。 2．利用实验研究浓硫酸的性质。 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2~3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，体积迅速膨胀。将产生的气体依次通入品红溶液和澄清石灰水，观察到品红溶液褪色、石灰水变浑浊。 实验2：将一小片铜放入试管中加入2mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性溶液，观察溶液颜色，将铜与浓硫酸反应后的混合物冷却后溶于水，得到蓝色溶液。下列说法正确的是 A．实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有吸水性 B．实验1说明实验中产生的气体含有和 C．实验2所得蓝色溶液中大量存在：、、 D．实验1和实验2的褪色现象都说明具有漂白性 【答案】C 【解析】实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有脱水性，A错误；二氧化硫也能使石灰水变浑浊，B错误；铜和浓硫酸反应，随着反应进行，硫酸变稀反应不再进行，故所得蓝色溶液中大量存在：Cu2+、H+、SO，C正确；实验2的褪色现象说明SO2具有还原性，和高锰酸钾发生氧化还原反应，D错误。 3．（2024-2025·江苏徐州高一上·期末）硫酸是当今世界最重要的化工产品之一、早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制取硫酸。FeSO4受热分解的化学方程式：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。将受热产生的气体通入如图所示装置中，以检验产生的气体中是否含有SO3和SO2。 （1）A装置盛装的试剂是 。若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，也可以完成检验，依据的现象是 ，利用的是被检验物质的 性。 （2）有同学提出左图虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是 。 （3）硫酸厂排放的废气中往往含有较多的SO2，为防止污染空气，常采用H2还原法对其进行处理。H2与SO2在氧化铝热体的催化下的反应机理如图所示。已知第一步反应在300℃进行，第二步反应在100~200℃进行。请写出第一步反应的化学方程式 。 【答案】（1）BaCl2溶液 溶液褪色 还原 （2）增大气液接触面积，提高气体的吸收效率 （3） 【解析】A中发生的离子反应是三氧化硫和水反应生成硫酸，结合钡离子生成硫酸钡沉淀；由图可知，氯化钡溶液与三氧化硫反应，若品红褪色可说明二氧化硫的存在；NaOH溶液是吸收尾气。 （1）A装置用于检验SO3，盛装的试剂是BaCl2溶液；品红溶液用于检验SO2，若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应生成锰离子，溶液紫红色褪色，利用的是被检验物质SO2的还原性。 （2）NaOH溶液是吸收尾气，多孔玻璃球泡的作用是增大气液接触面积，提高气体的吸收效率。 （3）根据图示第一步反应反应物有SO2、H2，在氧化铝催化下生成H2S，反应的化学方程式：。 第二单元 硫及其化合物的相互转化 █知识点一 含硫物质之间的转化 1．不同价态含硫化合物的转化 （1）含硫物质中硫元素常见化合价：H2S、Na2S等硫化物-2价，硫单质0价，SO2、亚硫酸及其盐+4价，SO3、硫酸及其盐+6价，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 （2）转化原理：利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 （3）价类二维图： 注意：含＋6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。 （4）常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) S SO2 ② 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 ④ 0→＋4 S O2 SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu SO2 2．硫单质及其化合物之间的转化规律 （1）邻位价态原则：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，如： （2）相邻价态规律：相邻价态的粒子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）归中规律：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2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O或离子方程式：2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 3．相同价态含硫化合物的转化 通过酸、碱反应实现如： 效果检测【特别提醒】 含硫物质的相互转化特点及规律 1．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 途径③：FeS2SO2SO3H2SO4 A．途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B．途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本 C．由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4，理论上各转移6 mol e－ D．工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收 【答案】C 【解析】途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应，只表现了浓硝酸的强氧化性，A正确；可以用空气代替O2来降低成本，B正确；由途径①、②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－，而途径③硫元素的化合价从－1价→＋6价，制取1 mol H2SO4，转移大于6 mol e－，C错误；工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收，D正确。 2．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示， 其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是 A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂 【答案】D 【解析】X为常见酸，其浓溶液能使蔗糖变黑，说明X为H2SO4，D和水反应生成H2SO4，则D为SO3，B为SO2。蔗糖变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项错误；浓硫酸和铁在常温下，发生钝化反应，产生一层致密氧化物薄膜，阻碍反应的进行，B项错误；C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，C为CO2，与少量澄清石灰水反应，生成Ca(HCO3)2，没有沉淀产生，C项错误；SO2→SO3需要催化剂和加热才能实现，D项正确。 █知识点二 氧化还原反应方程式的配平 1．配平原则—“三守恒” （1）电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数； （2）原子守恒：即质量守恒，反应前后原子的种类和个数不变 ； （3）电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。 2．步骤(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) （1）标变价——写出反应物和生成物的化学式，并标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价。 （2）列得失——列出化合价的升、降数或用双线桥标出电子转移的方向和数目。 或 （3）求总数——求最小公倍数使化合价升降总数或电子转移总数相等。 或 （4）配系数——确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数，观察法配平其它物质系数。并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O （5）查守恒——检查质量、电荷、得失电子是否守恒。 3．氧化剂和还原剂的判断方法——价态法 （1）有多种价态的元素，其高价态的化合物（如FeCl3、浓H2SO4、KMnO4等）可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂； （2）其低价态的化合物(如H2S、CO、NH3等）可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂； （3）其中间价态的化合物（如Na2O2、Na2SO3、SO2等）在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 4．配平技巧 （1）正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的及归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)，均以反应物为基准从左边配平。 （2）逆向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的、自身氧化还原反应及歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。均从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质。 （3）缺项配平法：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。 第一步：先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； 第二步：再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。 第三步：最后观察配平其他物质系数。 （4）奇数配偶法：适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如： S+C+KNO3 → CO2↑+N2↑+K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得：S+3C+2KNO33CO2↑+N2↑+K2S。 （5）整体配平法：如果反应物中某物质各元素化合价同升或同降，可将其作为一个整体找出化合价升降总数，再根据化合价升降法进行配平。 【特别提醒】 （1）缺项配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 （2）补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+，少O(氧)补H2O(水) 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH- （3）常见几种组合 组合 反应物 生成物 使用条件 ① H＋ H2O 酸性溶液 ② H2O H＋ 酸性溶液或酸碱性未知 ③ OH－ H2O 碱性溶液 ④ H2O OH－ 碱性溶液或酸碱性未知 5．氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 （1）电子守恒概念：氧化还原反应中得失电子总数相等。 （2）计算一般步骤： 第一步：找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 第二步：找准一个原子或一个离子得失电子数（注意化学式中的粒子个数）。 第三步：根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 （3）计算类型： ①求氧化剂与还原剂化学计量数之比或质量比。 ③计算参加反应的氧化剂或还原剂的质量。 ③确定某一元素的价态变化。 ④已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。 效果检测 1．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)： MnO＋________Fe2＋＋________H＋===_____Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O 下列说法正确的是 A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物 B．Mn2＋的还原性强于Fe2＋ C．离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4 D．生成1 mol 水时，转移2.5 mol电子 【答案】C 【解析】A项，在该反应中，MnO中Mn元素的化合价为＋7，反应后变为＋2，化合价降低，得到电子，被还原，作氧化剂；Fe2＋反应后变为Fe3＋，化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂，Fe3＋是氧化产物，错误；B项，根据在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可知Fe2＋的还原性强于Mn2＋，错误；C项，在氧化还原反应中电子得失数目相等，同时还符合电荷守恒及原子守恒，则相应的离子方程式是MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，正确；D项，根据C选项的离子方程式可知，每生成4 mol的水，转移电子的物质的量是5 mol，则生成1 mol水时，转移1.25 mol电子，错误。 2．做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(H2C2O4乙二酸)的稀溶液洗涤，黑斑可以迅速褪去，其离子方程式为MnO＋C2O＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋，下列有关叙述不正确的是 A．该反应的氧化剂为KMnO4 B．发生还原反应的是C2O C．该离子方程式右侧方框内的产物是H2O D．16 mol H＋参加反应时，转移电子10 mol 【答案】B 【解析】锰元素的化合价降低，碳元素的化合价升高，则KMnO4为氧化剂，C2O发生氧化反应，A正确、B错误；由电子、电荷及原子守恒可知，离子方程式为2MnO＋5C2O＋ 16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，C正确；16 mol H＋参加反应时，2 mol MnO得电子，则转移电子10 mol，D正确。 第三单元 防治二氧化硫对环境的污染 █知识点一 自然界中的硫循环 1．循环过程 （1）自然界中硫元素的转化：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中含有的硫元素，随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，会不断地发生转化和转移，就形成了硫在自然界中的循环。 （2）矿石中含硫元素的转化：地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出SO2、H2S等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 （3）SO2的来源：含硫化石燃料燃烧、含硫金属矿石冶炼、硫酸生产等。 2．循环流程图 3．自然界中常见的含硫物质 自然界中含硫物质非常丰富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。 效果检测 1．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．废水中的Hg2＋可以被H2S还原后除去 B．大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋 C．工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4 D．水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3 【答案】A　 【解析】Hg2＋与H2S反应生成HgS和H＋，未发生氧化还原反应，A错误；大气中SO2与水反应生成H2SO3，并被O2氧化生成H2SO4，最终进入地面或海洋，B正确；CaCO3的溶解度小于CaSO4，水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成溶解度更小的CaCO3，D正确。 2．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是 A．H2S是一种弱电解质 B．可用石灰乳吸收H2S气体 C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2 【答案】C 【解析】H2S溶于水形成氢硫酸，为弱酸，能用石灰乳(碱性)吸收，A、B正确；Cu2＋与H2S生成CuS，不能氧化H2S，C错误；H2S在空气中充分燃烧可生成SO2：2H2S＋3O22SO2＋2H2O(若不充分燃烧可生成S：2H2S＋O2===2H2O＋2S↓)，D正确。 █知识点二 酸雨及其治理 1．硫酸型酸雨的形成 （1）形成过程： （2）反应原理（方程式）： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2OH2SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4； ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 2．酸雨的危害 （1）湖泊酸化，鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 （2）土壤酸化，肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 （3）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 3．二氧化硫的回收利用 （1）试剂吸收法—用碱液吸收 ①熟石灰吸收法（方程式）：Ca(OH)2＋SO2==CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2==2CaSO4，最终将SO2转化成有重要作用的CaSO4，作石膏塑像材料、医疗的石膏绷带。 ②氨水吸收法（方程式）：SO2＋2NH3·H2O==(NH4)2SO3＋H2O，2(NH4)2SO3＋O2==2(NH4)2SO4，(NH4)2SO4作化肥。 （2）尾气循环：工业上常采用循环操作，将尾气SO2循环使用。 （3）海水吸收法：利用海水显弱碱性，将SO2转化成HSO、SO，再被氧气氧化生成SO。 （4）电化学去除法：利用电化学原理，将SO2转化为SO，同时提供电能。 4．酸雨的防治 （1）消除污染源：首先要从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等），这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又能从根本上防止酸雨的产生。 （2）脱硫处理：利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以减少二氧化硫的排放。 （3）化学转化：对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2＋CaO==CaSO3，2CaSO3＋O2==2CaSO4（形成煤渣）]。 （4）树立环保意识：提高全民的环保意识，加强国际的合作，共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。 效果检测 1．SO2是一种空气污染物，会导致硫酸型酸雨。下列选项所述措施均能减少工业排放尾气中含量的是 ①以其他清洁能源代替燃煤②对煤炭进行固硫、脱硫处理③用“石灰乳+氧气”吸收含的尾气④将含的尾气向高空排放 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】A 【解析】①以其他清洁能源代替燃煤，可减少化石燃料燃烧，减少二氧化硫排放，正确；②对煤炭进行固硫、脱硫处理，可减少尾气中二氧化硫排放，正确；③用“石灰乳+氧气”吸收含SO2的尾气，可减少尾气中二氧化硫排放，正确；④将含SO2的尾气向高空排放，仍然会对大气造成污染，错误；故选A。 2．（2024-2025·高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）（1）我国酸雨危害十分严重，是世界三大酸雨地区之一，且主要为硫酸型酸雨。形成硫酸型酸雨主要是由于空气中_______含量超标，主要反应的化学方程式为 途径一：_____________________________________________________________________； 途径二：_____________________________________________________________________。 （2）某校科技活动小组的同学采集酸雨样品，每隔一段时间测定样品的pH，得到下列数据： 时间 开始 8 h后 16 h后 24 h后 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 请根据上述材料，回答下列有关问题： 酸雨放置时，pH发生变化的主要原因为________________________________________。 （3）你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是__________(填字母)。 A．用煤作燃料 B．把工厂烟囱造高 C．燃料脱硫 D．开发新能源 【答案】（1）SO2　SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4　2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4　（2）H2SO3被氧化成H2SO4，酸性增强 　（3）CD 【解析】（1）)酸雨的形成首先是含硫燃料燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与雨水反应生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化成硫酸，形成酸雨。或空气中的二氧化硫气体在粉尘作催化剂的条件下生成三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨。 （2）酸雨形成的主要原因是：大量燃烧化石燃料产生二氧化硫，随雨水降落形成酸雨，酸雨放置时，发生的反应为：2H2SO3＋O2===2H2SO4，由弱酸生成强酸，酸性增强。 （3）少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放，从而减少酸雨的形成。 █知识点三 空气质量评价 1．空气质量指数(AQI) （1）定义：空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。 （2）与空气质量的关系：空气质量指数越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小。 2．空气质量指数(AQI)的确定 （1）确定方法：空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度，再换算成它们的质量指数，其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物，首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。 （2）与空气质量等级的关系：空气质量指数越大，空气质量等级污染程度越严重。 3．雾霾 （1）定义：大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中，这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成雾滴，使空气水平能见度小于10km，我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。 （2）颗粒物分类依据是颗粒物直径的大小。 （3）颗粒物分类：细颗粒物PM2.5，直径小于2.5um；可吸入颗粒物，PM10，直径小于10um 。 （4）SO2的排放与雾霾形成的关系：空气中的SO2在一定条件下形成CaSO4，硫酸盐在PM2.5中所占比例较大。 4．大气污染的防治 （1）大气污染物的来源：化石燃料（煤、石油）和某些含硫金属矿物的燃烧或冶炼产生的二氧化硫，汽车尾气产生的氮氧化物（如NO2等）。 （2）防治措施：改变能源结构；控制SO2等有害气体的排放；提高污染排放标准。 【特别提醒】 （1）酸雨：主要是由SO2和氮氧化物造成的；能使土壤酸化、腐蚀建筑物等。 （2）光化学烟雾：主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。 （3）臭氧空洞：主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。 （4）温室效应：主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。 （5）白色污染：形成原因是聚乙烯塑料的大量使用以及随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。 （6）赤潮和水华：形成原因是含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为水华，发生在海水中称为赤潮。 效果检测 1．2013年1月，我国中东部的大部分地区出现雾霾天气，许多城市的空气质量已经达到了严重污染。下列有关说法正确的是 A．雾霾天气仅影响出行能见度，对人体健康没有影响 B．减少化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放，是减少雾霾发生的有效措施 C．当光束分别通过雾霾和豆浆时，仅豆浆可看到一条光亮的通路 D．气候环境报告中新增的“PM2.5”就是雾霾 【答案】B 【解析】雾霾有毒，所以雾霾天气对人体健康有害，故A项错误；化石燃料的燃烧和汽车尾气中含有的粉尘，能形成雾霾天气，故B项正确；雾霾和豆浆都属于胶体，当光束通过时都会产生一条光亮的通路，故C项错误；雾霾天气指原因不明的因大量烟、尘等极细微的颗粒物悬浮而形成的混浊现象，PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于2.5 μm的颗粒物，也称细颗粒物，二者不完全相同，故D项错误。 2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系__________(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为____________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝_____________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ClO＋____NO＋__________===______Cl－＋____NO＋_________ 【答案】（1）不属于　 （2）酸　 10－4　 （3）3　4　4OH－　3　4　2H2O 【解析】（1）PM2.5的直径小于等于2.5×10－6 m，所以分散在空气中形成的分散系不属于胶体。 （2）根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，将表中数据代入得：c(H＋)＝10－4 mol·L－1，所以待测试样显酸性。 （3）氮元素化合价从＋2价升高到＋5价，失去3个电子，氯元素化合价从＋3价降低到－1价，得到4个电子，根据电子得失守恒可知反应的方程式为3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O。 █考点一 二氧化硫的性质及应用 【例1】下列说法正确的是 A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色 B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2 C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，原理相同 D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好 【答案】B 【解析】SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，SO2不能使石蕊试液褪色，A错误；能使品红溶液褪色的不仅仅是SO2，B正确；C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同，错误；SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力，D错误。 【解题要点】三类常见的漂白剂比较 类型 加合型 氧化型 吸附型 物质 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来的颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 — 漂白对象 有色的有机物，不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质 【变式1-1】(2024-2025·江苏无锡惠山区高一期中)下列关于SO2的说法正确的是 A．SO2可以使氯水褪色，体现SO2的氧化性 B．二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现SO2的漂白性 C．SO2可以使品红溶液褪色，体现了SO2的氧化性 D．葡萄酒中使用是利用了SO2的还原性 【答案】D 【解析】A项， SO2通入氯水中发生反应：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，使氯水褪色，在该反应中S元素化合价由SO2中的+4价变为反应后H2SO4中的+6价，S元素的化合价升高，失去电子被氧化，SO2表现还原性，A错误；B项，SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，是由于SO2与NaOH溶液反应产生Na2SO3、H2O，反应消耗NaOH，使溶液的碱性减弱，溶液变为无色；该实验中SO2体现的酸性氧化物的性质，而不是漂白性，B错误；C项，将SO2通入品红溶液中时，SO2会与品红结合形成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色，SO2表现漂白性，C错误； D项，葡萄酒中使用SO2的主要作用是作为抗氧化剂和抗菌剂，利用了SO2的还原性，D正确；故选D。 【变式1-2】将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法不正确的是 A．试管a中实验可以证明SO2具有还原性 B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有漂白性 C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有氧化性 D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸 【答案】C 【解析】二氧化硫具有还原性，能够被高锰酸钾氧化，使高锰酸钾溶液褪色，A正确；二氧化硫使品红溶液褪色，体现其漂白性，B正确；二氧化硫是酸性氧化物，且具有还原性，将SO2通入到硝酸钡溶液中，溶液呈酸性，酸性条件下SO2被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子，SO与Ba2＋反应生成硫酸钡白色沉淀，C错误；二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，亚硫酸钡能够与硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀，硫酸钡不溶于硝酸，D正确。 █考点二 浓硫酸的性质 【例2】对下列事实的解释合理的是 A．将木炭与浓硫酸反应后的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明有CO2生成 B．在蔗糖中加入浓硫酸、搅拌，出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 C．浓硫酸与胆矾晶体混合，振荡，晶体颜色变浅，说明浓硫酸具有脱水性 D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明该H2S的酸性强于H2SO4 【答案】B 【解析】木炭与浓硫酸反应后的气体含SO2、CO2，都能使澄清石灰水变浑浊，故不能说明反应生成CO2，A错误；蔗糖加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸将蔗糖脱水炭化，体现浓硫酸的脱水性，B正确；胆矾为CuSO4·5H2O晶体，与浓硫酸混合，振荡，晶体颜色变浅，说明失去部分结晶水，该过程体现浓硫酸的吸水性，C错误；反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，结合复分解反应规律推知，CuS难溶于水和稀硫酸，并非H2S的酸性强于H2SO4，D错误。 【解题要点】浓硫酸的三大特性 （1）吸水性：物质本身具有H2O水分子被浓硫酸吸走（包括结晶水和自由水），常做干燥剂。； （2）脱水性：物质本身没有H2O水分子，但含有H和O，被浓硫酸按比例脱去（如蔗糖炭化实验）。 （3）浓硫酸具有强氧化性，主要是构成酸根的中心原子易获得电子，显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀硫酸具有的氧化性是电离出的H＋得到电子，如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。 【变式2-1】用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是 A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强 B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性 C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化 D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性 【答案】D 【解析】选项A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与浓硫酸的酸性无关；选项B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生；选项C，硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化；选项D，蔗糖由白色变黑色，说明浓硫酸具有脱水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性。 【变式2-2】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。 实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。 请回答： （1）请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_______________________________。 （2）装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是_______________。 实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________。 装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________________________________。B中应放置的液体是________(填字母)。 A．饱和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 （3）问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是_______________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。 A．Fe B．BaCl2溶液 C．Ag D．Na2CO3溶液 （4）实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质并加热，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是_______________________________。 【答案】（1）Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2）品红溶液褪色　用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口　试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升　D （3）随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应　AD （4）氧气　2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O 【解析】（1）Cu与浓H2SO4反应需加热。 （2）SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，即SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解。A项，Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3；B项，KMnO4氧化SO2；C项，Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；D项，SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。 （3）浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，Fe和Na2CO3溶液能证明H＋的存在；BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余，因为产物CuSO4也能电离出SO；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。故选AD。 （4）根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。 █考点三 含硫物质的转化 【例3】硫元素的几种化合物存在下列转化关系，下列判断正确的是(　　) 浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S A．反应①中生成的SO2具有还原性，故可作漂白剂 B．反应④中当消耗1 mol稀硫酸时，转移电子6 mol C．可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫 D．反应④生成S的原子利用率是100% 【答案】C 【解析】反应①中生成的SO2具有还原性，能和氧化剂发生氧化还原反应，可作漂白剂的原理是利用二氧化硫结合有机色素生成不稳定的无色物质，与还原性无关，故A错误；反应④的化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，消耗1 mol硫酸时，反应中转移电子的总数为2NA，故B错误；硫单质易溶于二硫化碳，可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫，故C正确；反应④生成S的反应为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，原子利用率不是100%，故D错误。 【解题要点】含硫物质的转化关系 （1）连续氧化转化：H2S SO2SO3 H2SO4、SSO2 SO3 H2SO4 （2）非氧化还原转化： 【变式3-1】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法不正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素有铜、氯、氢 B．在图示的转化中，FeCl2、CuCl2未参与化学反应 C．图示转化的总反应是2H2S＋O22S↓＋2H2O D．当回收得到1 mol硫单质时，转移2 mol电子 【答案】B 【解析】在图示的转化中，化合价改变的有铁、硫、氧，化合价不变的元素有铜、氯、氢，故A正确；在图示的转化中，FeCl2、CuCl2是催化剂，参与了化学反应，故B错误；将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，硫化氢在催化剂作用下被氧气氧化为硫，图示转化的总反应是2H2S＋O22S↓＋2H2O，故C正确；根据总反应可知，硫元素的化合价由－2升高为0，当回收得到1 mol硫单质时，转移2 mol电子，故D正确。 【变式3-2】(2024-2025·江苏盐城高一期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。 下列说法不正确的是 A．c通入H2O2溶液中可得到e B．b在足量的O2中燃烧得到d C．a与c可以反应生成b D．f与e的浓溶液可以反应生成c 【答案】B 【解析】据硫的“价类”二维图可知a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g为-2价硫的盐。A项，过氧化氢具有强氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸，A正确；B项，硫和氧气燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，B错误；C项，H2S与SO2可发生归中反应生成S，C正确；D项，亚硫酸盐(如Na2SO3)和浓硫酸(70%左右)反应生成二氧化硫、水和硫酸钠，D正确；故选B。 【变式3-3】不同价态含硫物质的转化如图所示，某些反应条件及产物已经省略，下列说法正确的是 A．图中b能一步转化成d，a也能一步转化成d B．图中a、c反应能生成b，反应中c表现还原性 C．工业上制备e，常用H2O吸收d，d转化为e的反应不是氧化还原反应 D．图中a在一定条件下与e的浓溶液反应，可能生成b，也可能生成c 【答案】D 【解析】由图可知，含硫物质a与氧气反应可以生成b或c，且b能与氧气反应生成c、c能与氧气反应生成d，则a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为三氧化硫，由d可以与水反应生成e、e可以转化为c可知，e为硫酸。b为硫、d为三氧化硫，硫与氧化剂在一定条件下反应只能转化为二氧化硫，不能转化为三氧化硫，A错误；硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水反应中，二氧化硫中的硫元素化合价降低被还原，二氧化硫表现氧化性，B错误；工业上制备硫酸时，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，不能用水吸收三氧化硫，否则会因为形成酸雾导致吸收效率降低，C错误；硫化氢与一定浓度的硫酸反应时，可以生成硫、二氧化硫和水，也可能生成二氧化硫和水，D正确。 █考点四 氧化还原反应方程式的配平 【例4】已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋__(未配平)，下列说法错误的是 A．配平后水的化学计量数为4 B．反应后的溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28 D．氧化产物为AsO和SO 【答案】C 【解析】As2S3转化成AsO和SO，而NO转化为NO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，则A、B、D项正确；氧化剂与还原剂的分子数之比为28∶3，则C项错误。 【解题要点】氧化还原反应方程式的配平与计算 （1）利用化合价升降法配平的只是发生氧化还原反应那部分元素的化学计量数，若某元素在反应中化合价部分变化，部分没有变化，则最后用观察法，将没有发生氧化还原反应的元素也加上。 （2）利用电子守恒计算时，只能算发生氧化还原反应的那部分元素，没有发生氧化还原反应的那部分不能计算在内。 【变式4-1】NaNO2是一种食品添加剂，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO＋NO＋H＋―→Mn2＋＋NO＋________(未配平)。下列叙述正确的是 A．Mn2＋的还原性强于NO B．反应生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO C．反应过程中溶液的酸性增强 D．横线上的粒子是OH－ 【答案】B 【解析】该反应中，Mn元素由＋7价降低为＋2价，N元素由＋3价升高为＋5价，配平可得：2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O。NO为还原剂，Mn2＋为还原产物，则Mn2＋的还原性弱于NO，A错误；由得失电子守恒可知，生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO；B正确；反应过程中消耗H＋，酸性减弱，C错误；横线上的粒子是H2O，D错误。 【变式4-2】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下： 下列说法错误的是 A．反应1说明酸性：H2SO3>H2CO3 B．反应1结束后，可用硝酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化 C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 D．反应2最好在无氧条件下进行 【答案】B 【解析】A．由分析可知，反应1为碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，由强酸制弱酸的原理可知，亚硫酸的酸性强于碳酸，故A正确；B．亚硫酸氢钠溶液不能与氯化钡溶液反应，若亚硫酸氢钠溶液被氧化，加入酸化氯化钡溶液会与硫酸根离子反应生成白色硫酸钡沉淀，则反应1结束后，可用盐酸酸化的氯化钡溶液检验亚硫酸氢钠是否被氧化，但是不能用硝酸酸化，硝酸会氧化亚硫酸根生成硫酸根，故B错误； C．由分析可知，反应2为亚硫酸氢钠溶液与锌粉反应生成连二亚硫酸钠和氢氧化锌，反应中亚硫酸氢钠为反应的氧化剂，锌为还原剂，由得失电子数目守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，故C正确；D．由题意可知，连二亚硫酸钠有强还原性，在空气中极易被氧化，则制备连二亚硫酸钠时，反应2最好在无氧条件下进行，故D正确；故选B。 █考点五 二氧化硫对环境的污染与防治 【例5】酸雨是当今世界面临的一个重大的环境问题，SO2和NO2都能溶于水形成酸雨而破坏环境。请回答下列问题： （1）酸雨通常是指降水的pH<________，则收集该酸雨，露置于空气中，一段时间后发现pH变小了，试用化学方程式解释：______________________________。 （2）为减少酸雨的产生，有下列措施：①少用煤作燃料；②把工厂的烟囱建高；③在酸化的土壤中加水；④燃料脱硫；⑤开发新能源。其中有效的措施是________(填序号)。 A．①②③ B．①④⑤ C．①③④ D．②③④ 【答案】（1）5.6　2H2SO3 ＋ O2===2H2SO4　（2）B 【解析】（1）正常的雨水因为含有碳酸而显酸性，pH约为5.6；酸雨是指pH＜5.6的雨水；收集该酸雨露置于空气中，一段时间后，亚硫酸被空气中的氧气氧化生成了硫酸，硫酸为强酸，溶液的酸性增强，pH减小，反应的化学方程式为2H2SO3 ＋ O2===2H2SO4。 （2）少用煤作燃料，能减少二氧化硫的排放量，能减少酸雨的产生，故①选；把工厂的烟囱建高，不能减少二氧化硫的排放量，故②不选；在酸化的土壤中加水，不能消除二氧化硫，故③不选；燃料脱硫，能减少二氧化硫的排放量，能减少酸雨的产生，故④选；开发新能源，能减少二氧化硫的排放量，能减少酸雨的产生，故⑤选；能减少酸雨的产生的有①④⑤，故选B。 【解题要点】酸雨的防治措施 （1）首先要从消除污染源着手，开发能替代 化石燃料的新能源（ 如氢能、太阳能、核能等），这 既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又 能从根本上防止酸雨的产生。 （2）利用物理及化学方法对含硫燃料预先进 行脱硫处理，以减少二氧化硫的排放。 （3）对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫 废气进行处理或回收利用。如如在燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放：SO2 + CaO ==CaSO3 , 2CaSO3 + O2 ==2CaSO4（形成煤渣）等。 【变式5-1】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图所示，下列说法错误的是(　　) A．光照能引发酸雨的形成 B．所涉及的变化均为氧化还原反应 C．污染空气能加快酸雨的形成 D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染 【答案】B 【解析】由图示可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照的条件，A正确；三氧化硫与水反应生成硫酸，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，B错误；由图中信息可知，污染空气中氮的氧化物、碳氢化合物及二氧化硫等大气污染物可以通过光化学反应生成硫酸，在这个过程中，氮的氧化物是催化剂，加快了酸雨的形成，C正确；优化能源结构能减少化石燃料的使用，能有效减少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，D正确。 【变式5-2】SO2被称为“空中死神”，其对环境的危害常表现为____________________(填一种即可)。为了减少危害，人们进行了许多探索和研究，并且在实际应用中取得了一定的成果。 （1）工业上常用生石灰来处理煤炭中的SO2，这是利用了SO2属于________氧化物的性质。 （2）近年来，有人提出了一种利用电解饱和氯化钠溶液(2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑)循环治理含二氧化硫的废气并回收二氧化硫的方法。该方法的流程如下： ①此种方法中，可以循环利用的物质是_____________________。 ②写出反应Ⅰ的离子方程式：_______________________________。 【答案】形成酸雨　 （1）酸性 （2）①NaCl溶液　 ②HSO＋H＋===H2O＋SO2↑ 【解析】酸雨是人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物在大气中经过复杂的化学反应后形成的，由于酸雨对生物有极大的危害，因此SO2被称为“空中死神”。(1)二氧化硫是酸性氧化物，二氧化硫和CaO反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙不稳定，极易被空气中的氧气氧化生成硫酸钙，因此工业上常用生石灰来处理煤炭中的SO2。(2)①根据流程图可知，电解氯化钠溶液得到NaOH溶液、氯气和氢气，亚硫酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠溶液、SO2和水，所以能循环利用的物质是氯化钠溶液。②亚硫酸氢钠和稀盐酸发生复分解反应的离子方程式为HSO＋H＋===H2O＋SO2↑。 基础应用 1．(2024-2025·江苏常州高一·期末)下列关于硫的叙述中不正确的是 A．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 B．硫单质是一种淡黄色的固体，是黑火药的主要成分之一 C．实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄 D．SO2能使品红溶液褪色，是因为SO2具有漂白性 【答案】C 【解析】自然界游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，A正确。硫是一种黄色或淡黄色固体，黑火药的主要成分是KNO3、C、S，发生反应2KNO3＋3C＋SK2S＋3CO2↑＋N2↑，B正确，硫单质俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质，C不正确。SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，D正确。故选C。 2．（2024-2025·江苏省无锡市期末）下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．SO2有还原性，可用于漂白草编织物 B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体 C．KIO3受热可分解，可用作食盐的碘添加剂 D．ClO2有强氧化性，可用作水体杀菌消毒剂 【答案】D 【解析】A项，SO2用于漂白草编织物，体现了SO2的漂白性，错误；B项，浓硫酸干燥某些气体，是由于浓硫酸具有吸水性，错误；C项，KIO3受热可分解与可用作食盐的碘添加剂之间没有对应关系，作碘添加剂由于含有碘元素，错误；D项，强氧化性的物质可以使蛋白质变性，用于杀菌消毒，ClO2有强氧化性，可用作水体杀菌消毒剂，二者有对应关系，正确。 3．(2024-2025·江苏南通高三第四次教学质量检测)实验室制取、收集SO2并验证其漂白性，下列实验装置不能达到实验目的的是 A．制取SO2 B．干燥SO2 C．收集SO2 D．验证SO2的漂白性 【答案】D 【解析】A项，亚硫酸钠与75%的硫酸反应生成二氧化硫，可选图在固液反应装置制备二氧化硫，故A正确；B项，浓硫酸具有吸水性且不和SO2反应，可以用浓硫酸干燥SO2，故B正确；C项，二氧化硫的密度比空气密度大，可选图中向上排空气法收集，故C正确；D项，溴水具有氧化性，二氧化硫被溴水氧化生成硫酸导致溴水褪色，体现二氧化硫的还原性，不能验证SO2的漂白性，故D错误；故选D。 4．(2024-2025·江苏扬州二中高一·期末)二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，在食品工业中扮演保鲜、防腐、抗氧化的角色。SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是 A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少 B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性 C．从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性 D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量 【答案】C 【解析】SO2有毒，但是含量在国家规定范围内对人体无害，A正确；二氧化硫具有还原性，具有抗氧化作用，B正确；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白红葡萄酒，C错误；葡萄酒倒入酒杯摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，D正确。 5．化学兴趣活动中设计了用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是 A．打开A中分液漏斗的活塞，加入浓硫酸，充分反应后烧瓶内出现黑色膨化固体 B．品红溶液红色褪去，证明有SO2气体生成 C．检验A中产生的气体中含有水蒸气，应将E接在A和B之间 D．D中溶液变浑浊，即可证明反应产生了CO2 【答案】D 【解析】浓硫酸有脱水性，向盛有蔗糖的烧瓶中加入浓硫酸，蔗糖脱水炭化并放出大量的热，浓硫酸具有强氧化性，与C反应生成H2O、CO2和SO2，使黑色固体膨化，故A正确；反应体系中只有SO2可以使品红溶液褪色，故B正确；因为B、C、D中盛放的都是水溶液，所以检验水蒸气时，应将E接在A和B之间，故C正确；C中的酸性KMnO4溶液可以除去SO2，只有酸性KMnO4溶液不褪色，D中溶液变浑浊，才能证明反应产生了CO2，故D错误。 6．硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是 A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X与Y混合，不能生成硫单质 D．工业上制Z的主要原料是黄铁矿 【答案】C 【解析】－2价硫的氢化物，为硫化氢，则X是H2S，故A正确；＋4价的硫处于中间价态，所以Y既有氧化性又有还原性，故B正确；X是硫化氢、Y是二氧化硫，两者混合，发生归中反应，能生成硫单质，故C错误；工业上制硫酸用煅烧黄铁矿来造气，则工业上制Z的主要原料是黄铁矿，故D正确。 7．硫酸是重要的化工原料，工业上由硫或硫铁矿通过反应可得SO2，SO2催化氧化生成SO3，再用浓硫酸吸收SO3得发烟硫酸（H2SO4·SO3），发烟硫酸与水反应可得硫酸。“热化学硫碘循环分解水”是一种利用硫酸、碘等来获取氢能源方法。下列有关接触法制硫酸的说法正确的是 A．硫铁矿和氧气在高温下发生置换反应 B．升高接触室中气体的温度能提高SO2的平衡转化率 C．将SO3从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋，提高了SO3的吸收率 D．将1mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗2mol H2O 【答案】C 【解析】A．硫铁矿和氧气在高温下发生反应生成氧化铁和二氧化硫，反应不属于置换反应，选项A错误； B．SO2催化氧化生成SO3是放热反应，升高接触室中气体的温度，平衡逆向移动，因此能降低SO2的平衡转化率，选项B错误；C．将SO3从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋，逆向对流有利于提高了SO3的吸收率，选项C正确；D．将1mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗1molH2O，生成2mol H2SO4，选项D错误。答案选C。 8．下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是 A．由硫黄制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4 B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以亚硫酸盐的形式进入土壤中 C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O22CO2＋2CaSO4 D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性 【答案】C 【解析】S与O2点燃生成SO2而不是SO3，A错误；酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中，B错误；燃煤中加入石灰石，使SO2转化为CaSO4，从而减少了SO2的排放，C正确；铜蓝(CuS)中硫元素的化合价为－2价，具有还原性，D错误。 9．(2024-2025·江苏苏州高新区期中)如图为浓硫酸与铜片反应的装置。下列说法正确的是 A．反应一段时间后，试管乙中品红溶液褪色，加热该溶液颜色不恢复 B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的，防止环境污染 C．反应一段时间后，向试管甲中缓慢倒入蒸馏水，溶液显蓝色 D．含0.04溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448的(标准状况下) 【答案】B 【解析】铜和浓硫酸在试管中发生反应：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，蘸有碱液的棉花可吸收多余的二氧化硫气体，以免污染空气，品红溶液用于检验二氧化硫的漂白性。A项，二氧化硫气体具有漂白性，反应一段时间后，甲中产生的二氧化硫气体进入试管乙中而使品红溶液褪色，加热该溶液颜色会恢复，A错误；B项，试管乙中含有碱液的棉花的作用是吸收过量的SO2，防止环境污染，B正确；C项，反应生成硫酸铜，由于反应后甲试管中还有浓硫酸剩余，应将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯中进行稀释，然后观察稀释后的溶液颜色，溶液显蓝色，C错误；D项，浓硫酸与铜在加热条件下发生反应，若浓硫酸完全反应，生成的二氧化硫的体积在标况下为，但随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸时与铜不再反应，收集到的SO2体积小于448 mL (标准状况下)，D错误；故选B。 10．NiFe基催化剂是碱性条件下活性最高的催化剂之一，在NiFe基催化剂自修复水氧化循环中，FeO发生的一步反应为FeO＋H2O―→FeOOH＋O2↑＋OH－(未配平)，下列说法正确的是 A．FeO中铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数相等 B．反应中FeOOH是氧化产物 C．生成22.4 L O2时，转移4 mol电子 D．配平后，FeO与H2O的化学计量数之比为2∶3 【答案】D 【解析】FeO中铁元素的化合价为＋6，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数不相等，A错误；反应中，铁元素化合价降低，FeOOH是还原产物，B错误；未注明温度和压强，不能确定O2的物质的量，C错误；配平后的化学方程式为4FeO＋6H2O===4FeOOH＋3O2↑＋8OH－，则FeO与H2O的化学计量数之比为2∶3，D正确。 11．(2024·江苏如皋期初联考)以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中S的化合价为－1)生产硫酸的工艺流程如图所示。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可增大其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中得到的氧化产物只有SO2 C．接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D．吸收塔中发生的反应为SO3＋H2O===H2SO4 【答案】B 【解析】黄铁矿是固体物质，在进行反应时将黄铁矿粉碎，可增大固体物质与空气的接触面积，从而能够增大其在沸腾炉中的化学反应速率，A正确；在沸腾炉中，FeS2被O2氧化产生Fe2O3、SO2，得到的氧化产物不是只有SO2，还有Fe2O3，B错误；在接触室中，SO2、O2在催化剂表面接触发生可逆反应产生SO3，经过热交换器，SO3被分离出来，排放出的SO2、O2可再重新加入接触室发生反应，故可以被循环利用，从而可提高原料利用率，C正确；在吸收塔中，SO3被98.3%的浓硫酸中少量H2O吸收，发生的反应：SO3＋H2O===H2SO4，故反应得到更浓的浓硫酸，D正确。 12．(2024-2025·四川高一期中)某化学兴趣小组同学利用下图装置(夹持和加热装置略)制备并探究其性质。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为 ；装置B中反应的化学方程式为 。 （2）关闭K2，打开K1，实验过程中，观察到装置C中蓝色石蕊试纸的颜色变化为 ；实验过程中，下列有关装置C中反应的说法正确的是 (填字母)。 a．溶液变浑浊 b．反应过程中，SO2体现了还原性 c．反应过程中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1 （3）装置D中NaOH溶液可吸收尾气中的SO2，NaOH溶液不能保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中，原因是 (写化学方程式)。 （4）关闭K1，打开K2，装置E中的现象为 ，发生反应的离子方程式为 。 （5）用上述装置证明SO2具有漂白性且漂白具有可逆性的现象及操作是 。 【答案】（1）分液漏斗 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+2H2O （2）蓝色石蕊变红 ac （3）2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O （4）高锰酸钾溶液褪色 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+4H++2Mn2+ （5）品红溶液褪色，加热后恢复红色 【解析】B中制备二氧化硫，C中硫化钠验证二氧化硫的氧化性，D尾气吸收；E验证二氧化硫的还原性，品红溶液验证二氧化硫的漂白性。 （1）仪器A为分液漏斗；装置B中亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+2H2O。 （2）二氧化硫溶于水生成亚硫酸显酸性，故蓝色石蕊变红；硫化钠和二氧化硫反应生成硫单质，溶液变浑浊，二氧化硫体现氧化性，反应3SO2+2Na2S=3S+2Na2SO3，氧化产物S与还原产物Na2SO3物质的量比为2:1。故选ac。 （3）NaOH会与玻璃塞中的SiO2反应生成黏性Na2SiO3，导致瓶塞黏连：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O。 （4）二氧化硫还原高锰酸钾使酸性高锰酸钾溶液褪色。离子方程式：5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+4H++2Mn2+。 （5）将SO2通入品红溶液，溶液褪色(证明漂白性)。加热褪色后的溶液，红色恢复(证明可逆性)。 能力提升 13．（2024-2025·江苏省宿迁沭阳如东中学12月）下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒中抗氧化剂 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．CuSO4溶液显酸性，可用于果树杀虫 D．硝酸酸性比H2S强，可用硝酸与FeS反应制H2S 【答案】A 【解析】A项，因为SO2具有还原性，所以可用作葡萄酒中抗氧化剂，正确；B项，NH3极易溶于水是因为NH3与水分子间形成氢键，错误；C项，CuSO4溶液显酸性是因为Cu2＋水解，与硫酸铜可用于果树杀虫无关，错误；D项，硝酸具有强氧化性，与FeS反应会将FeS氧化，错误。 14．（2024-2025·江苏省南京市盐城市一模）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．制漂白粉：浓盐酸Cl2漂白粉 B．硝酸工业：NH3NO2HNO3 C．硫酸工业：FeS2SO2H2SO4 D．HCl制备：NaCl溶液H2和Cl2HCl 【答案】D 【解析】A项，浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气，氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉，错误；B项，氨气催化氧化生成一氧化氮，氨气不能直接生成二氧化氮，错误；C项，FeS2与氧气高温下反应生成二氧化硫，二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，错误；D项，电解氯化钠溶液生成氢气和氯气，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，转化均能实现，正确。 15．（2024-2025·江苏省南通市海门·期末）如图是实验室进行二氧化硫的制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列说法正确的是 A．关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液，均可证明SO2有还原性 B．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，装置B中每消耗1.5 mol Na2O2，转移电子数为1.5NA C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液 D．实验过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性、强氧化性 【答案】C 【解析】关闭K1，打开K2，试剂X是H2O2溶液，反应无明显现象，不能证明SO2有还原性，A错误；关闭K2，打开K1，滴加硫酸，B中发生反应Na2O2＋SO2===Na2SO4，1个SO2分子发生反应，转移2个电子，则装置B中每消耗1.5 mol Na2O2，转移电子数为3NA，B错误；SO2与NaOH溶液反应，为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液，C正确；装置A中发生硫酸和亚硫酸钠的反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水，该反应是非氧化还原反应，没有体现H2SO4的强氧化性，D错误。 16．(2024·陕西西安模拟)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图。下列说法正确的是 A．分离器中的物质分离操作为过滤 B．反应器中发生的氧化还原反应，I2是还原剂 C．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环” D．碘循环工艺的总反应为2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI 【答案】C 【解析】在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI，在分离器中将H2SO4和HI分离，HI在膜反应器中分解为H2和I2。H2SO4、HI都易溶于水，分离器中的物质分离操作不可能是过滤，A错误；在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI，I的化合价降低，为氧化剂，B错误；该工艺中I2和HI的相互转化，实现碘的循环利用，体现了“碘循环”，C正确；在反应器中发生反应：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI，在膜反应器中发生反应：2HIH2＋I2，碘循环工艺的总反应为SO2＋2H2OH2＋H2SO4，D错误。 17．高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入Cl2，然后加入Fe(NO3)3溶液发生反应：①KOH＋Cl2―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)； ②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O，下列说法正确的是 A．Cl2通入KOH溶液，反应后溶液中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 B．若2 L 2 mol/L的KOH溶液完全反应，能吸收标准状况下44.8 L Cl2 C．K2FeO4具有强氧化性，在碱性条件下的氧化能力比KClO强 D．按过程①②反应得到3.96 kg K2FeO4，理论上消耗Cl2为30 mol 【答案】B 【解析】Cl2通入KOH溶液，反应后溶液中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，设n(ClO－)＝5x mol、n(ClO)＝x mol，根据得失电子守恒得n(Cl－)＝＝10x mol，则作氧化剂的氯气为5x mol，作还原剂的Cl2为3x mol，故氧化剂、还原剂的物质的量之比为5x mol∶3x mol＝5∶3，A错误；氯气和KOH溶液反应生成KCl、KClO、KClO3时，K、Cl原子个数之比为1∶1，n(KOH)＝2 mol/L×2 L＝4 mol，需要n(Cl)＝n(K)＝4 mol，则有n(Cl2)＝n(Cl)＝×4 mol＝2 mol，V(Cl2)＝2 mol×22.4 L/mol＝44.8 L，B正确；反应②中，Cl元素由＋1价降低为－1价，Fe元素由＋3价升高为＋6价，则KClO是氧化剂、K2FeO4是氧化产物，故氧化性：KClO＞K2FeO4，C错误；n(K2FeO4)＝＝20 mol，根据反应②知，n(KClO)＝n(K2FeO4)＝30 mol，根据反应①知，消耗的n(Cl2)＝n(KClO)＝48 mol，D错误。 18．为探究H2O2、SO2、Br2的性质，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验）。 实验操作 实验现象 ⅰ.打开弹簧夹，通入N2一段时间，关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加浓硫酸 A中有气泡产生，B中红棕色溴水褪色，C中有白色沉淀 ⅱ.取C中沉淀加入盐酸 C中白色沉淀不溶解 ⅲ.打开B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2 开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色 （1）在滴入浓硫酸之前要通入N2一段时间的目的是　　　　　　　　。 （2）该实验可以证明SO2具有　　　　性；H2O2的氧化性　　　　Br2（填“强于”“弱于”）。 （3）B中红棕色褪去的原因_________________________________________，B中重新变成红棕色的原因____________________________________（均用离子方程式表示）。 （4）C中产生的白色沉淀是　　　　。 （5）甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论：SO2能与BaCl2反应产生沉淀。乙同学认为不能得出此结论，并对实验进行了改进：在B和C之间增加盛放　　 　的洗气瓶。再次进行实验时，则C中未产生沉淀。 （6）为进一步研究SO2的性质，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中，没有观察到白色沉淀，但pH传感器显示溶液呈酸性，原因是_______________________ ______________。（用化学方程式表示） ②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多。由此得出的结论是______________________________。若实验B、C中通入足量的SO2后，溶液酸性：B　　　　C（填“强于”“弱于”“等于”）。 （7）Na2SO3固体因贮放不慎发生变质。现取样品1.8 g溶于水得溶液A，在A中加入足量BaCl2溶液，过滤得沉淀B，将沉淀B加入足量的稀硫酸后，沉淀不仅不消失，反而增加了0.16 g（假如沉淀完全转化）。样品中Na2SO3的质量分数是　　　　。 【答案】（1）排净装置内空气　 （2）还原　强于 （3）SO2＋Br2＋2H2O===SO＋2Br－＋4H＋ 　2Br－＋H2O2＋2H＋===Br2＋2H2O 　（4）BaSO4 　 （5）CCl4 　（6）①SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSO　②在水溶液中O2氧化SO2的速率比NO快　弱于　（7）70% 【解析】（1）装置中含有空气，空气中的氧气能和SO2在水溶液中发生氧化还原反应生成H2SO4，在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，先排尽空气，则滴入浓硫酸之前要通入N2一段时间的目的是排净装置内空气。（2）SO2使溴水褪色，体现了SO2具有还原性；实验ⅲ中在含有Br－的水溶液中滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色，说明Br－被氧化为Br2，则由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知，H2O2的氧化性大于Br2。 （3）B中红棕色褪去是Br2被SO2还原为Br－，发生的离子反应方程式为SO2＋Br2＋2H2O===SO＋2Br－＋4H＋；在含有Br－的水溶液中滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色，说明Br－被氧化为Br2，发生的离子反应方程式为2Br－＋H2O2＋2H＋===Br2＋2H2O。 （4）C中产生的白色沉淀不溶于稀盐酸，则此沉淀应为BaSO4。 （5）由于溴单质有挥发性，溴单质在水溶液可以将SO2氧化成H2SO4，再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，则应该在B和C之间增加洗气瓶D来除去挥发的溴蒸气，D中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液。 （6）①二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸溶液呈酸性，涉及反应为SO2＋H2OH2SO3，生成的亚硫酸再发生电离：H2SO3H＋＋HSO；②实验C中出现白色沉淀比实验B快很多，C中未煮沸，则有氧气参与反应，速率较快，则说明在水溶液中O2氧化SO2的速率比NO快，C生成更多的硫酸，溶液的酸性强，即B中酸性弱于C中。 （7）部分氧化的Na2SO3固体溶于水得溶液A中加入足量BaCl2溶液，生成的沉淀B为BaSO4和BaSO3的混合物，再加入足量的稀硫酸后，沉淀不仅不消失，反而增加了0.16 g，说明全部转化为BaSO4沉淀；已知1 mol BaSO3完全转化为1 mol BaSO4，质量增重233 g－217 g＝16 g，则沉淀增加0.16 g，说明参加反应的BaSO3为×1 mol＝0.01 mol，则样品中Na2SO3的质量分数是×100%＝70%。 19．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如图所示： （1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式： FeCl3＋____NaOH＋______NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是________(填化学式)。 （2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。 （3）已知Fe(OH)3也能与次氯酸盐发生如下反应(未配平)：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O。 ①已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应，共转移了________个电子。 ②根据所学的知识，推测FeO能和下列________(填序号)物质反应。 A．KMnO4　　　 　 B．SO2 C．H2S D．O2 （4）用高铁酸钾(K2FeO4)处理的水中含有Fe3＋具有催化作用，常温下可将SO2转化为SO，从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则另一反应的离子方程式为_________________________________。 （5）ClO2也是一种高效水处理剂，在实验室中可以用KClO3、H2C2O4、H2SO4溶液混合制得： ①写出该反应的方程式_______________________________。 ②1 mol KClO3参加反应，转移的电子为_______________mol。 【答案】（1）2　10　3　2　9NaCl 　5H2O NaClO （2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH （3）①0.3NA　 ②BC （4）2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ （5）①2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O ②1 【解析】（1）反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式为2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。 （2）根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。 （3）①10.7 gFe(OH)3为0.1 mol，1 mol Fe(OH)3 参加反应，转移3 mol电子。 ②根据信息可知FeO为强氧化剂，能与还原剂SO2、H2S反应。 （4）根据离子方程式4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O和信息知，另一个反应必为Fe3＋将SO2氧化为SO，同时自身被还原为Fe2＋，从而Fe2＋、Fe3＋实现循环，达到催化作用。 （5）①KClO3、H2C2O4、H2SO4溶液混合发生2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O 。 ②1 mol KClO3参加反应，转移的电子为1 mol。 20．（2024-2025·江苏泰州高一上·期末）工厂烟气中含有的SO2，直接排放会污染空气。工业上采用多种方法脱硫。 （1）氨水脱硫。氨水脱硫主要分为吸收、中和、氧化3个环节。已知：氧化时随溶液pH升高0.2mol/L(NH4)2SO3被空气氧化的速率如图1所示。溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图2所示。 ①中和过程用氨水将吸收液(pH约为4)pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是 。 ②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3被氧化速率逐渐减慢的原因是 。 （2）生物热解气脱硫。生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为 。 （3）海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(HCO和CO)，呈微碱性()。海水脱硫过程如下图所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 。 ②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是 。 （4）石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中加入石灰石，从源头上减少SO2排放。在煤炭中加入一定量石灰石，850℃通入一定浓度的氧气，反应为 ①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，导致SO2脱除率下降。该反应的方程式为 。 ②不同氧气浓度影响了石灰石的利用率，氧气含量20%和40%时对石灰石表面结构的影响如图。氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是 。 【答案】（1） ①SO ②随pH增大溶液中HSO转化为SO，SO的不易被氧气氧化 （2）4H2+2SO2S2+4H2O （3） ①气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收 ②不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物 （4）① CO+CaSO4CO2+CaO+SO2 ②氧气浓度大，反应速率快，产生的CaSO4颗粒小，在石灰石表面产生致密的CaSO4层阻碍了石灰石进一步反应 【解析】（1）①从图分析， pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是亚硫酸根离子。②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3溶液中的亚硫酸氢根离子转化为亚硫酸根离子，亚硫酸根离子不容易被氧化，故被氧化速率逐渐减慢。 （2）生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为4H2+2SO2S2+4H2O。 （3）①在SO2吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收。②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物。 （4）①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，说明还生成二氧化碳和二氧化硫，该反应的方程式为 CO+CaSO4CO2+CaO+SO2。②氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是氧气浓度大，反应速率快，产生的CaSO4颗粒小，在石灰石表面产生致密的CaSO4层阻碍了石灰石进一步反应。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $