5.1 硫及其化合物 讲义 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册
2026-03-07
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2份
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30页
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普通
摘要:
本讲义聚焦硫及其化合物核心知识,从硫元素原子结构、硫单质性质出发,延伸至SO₂、SO₃的性质,硫酸的工业制法与特性,硫酸盐应用,SO₄²⁻检验,最终构建不同价态含硫物质转化的完整知识支架。
资料通过实验探究(如SO₂与水反应、浓硫酸与铜反应)、“价—类”二维图及例题设计,培养科学思维与探究能力。课中辅助教师实验教学,课后例题帮助学生巩固,体现化学观念与科学态度,助力知识内化与查漏补缺。
内容正文:
第一节 硫及其化合物
知识1 硫元素及硫单质☆
项目
内容
硫元素(S)
位:位于元素周期表的第三周期第VIA族
构:原子结构示意图,核外有3个电子层,最外电子层有6个电子8
2
+16
6
性:在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物
与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力则相对较强
硫单质的物理性质
俗称
色、态
质地
溶解性
密度
熔、沸点
硫磺
黄色晶体
质脆,易研磨成粉末
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
2.06g/cm3
熔点:113℃
沸点:445℃
硫单质的化学性质
硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
(1)氧化性:一定条件下,硫单质与大多数金属、氢气等发生反应,生成相应的硫化物,表现出弱氧化性。
Fe+S △ FeS 硫化亚铁,黑色难溶性固体
2Cu+S △ Cu2S 硫化亚铜,黑色难溶性固体
S+H2 △ H2S 硫化氢,具有臭鸡蛋气味的气体
(2)还原性:一定条件下,硫与O2等较强氧化剂反应,表现出还原性。
S+O2 点燃 SO2
(3)硫的氧化性和还原性
硫与强碱(如NaOH等)溶液混合加热,硫发生“歧化反应”,既表现出氧化性又表现出还原性。
3S+6NaOH △ 2Na2S+Na2SO3+3H2O
· 例题
考点:硫的性质及用途
1.(2025春•潮州校级期中)下列有关硫的性质的叙述正确的是( )
A.淡黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
知识2 二氧化硫和三氧化硫☆
项目
内容
物理性质
色、态
气味
密度
水溶性
无色气体
刺激性气味
比空气的大
易溶于水,在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫
化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与水的反应
实验5-1 SO2与水反应的实验
实验操作
实验现象
实验结论
把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升
试管内液面上升,用pH试纸测得溶液的pH小于7
SO2易溶于水,使试管内气体压强减小,导致页面上升,同时生成了H2SO3,使溶液显酸性
待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
化学方程式:SO2+H2OH2SO3
b.可逆反应 reversible reaction
概念
可逆反应是在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示
特征
(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应,即正反应和逆反应
(2)双同性:正、逆反应是在同一条件下同时进行的
(3)共存性:在反应体系中,反应物与生成物共存
亚硫酸的性质
性质
分析
不稳定性
H2SO3SO2+H2O(可分解生成SO2和H2O)
酸性
H2SO3HSO3-+H+;HSO3-SO32-+H+(H2SO3属于中强酸,酸性强于H2CO3)
②与碱、酸性氧化物反应
性质
分析
与碱反应
NaOHNa2SO3NaHSO3
Ca(OH)2CaSO3↓Ca(HSO3)2
当通入少量SO2时生成正盐,当通入过量SO2时生成酸式盐
与碱性氧化物反应
SO2+CaO CaSO3(可用于燃煤固硫)
(2)具有还原性
SO2中S元素的化合价为+4,在反应中可以失电子变为+6价,表现出还原性,能与常见氧化剂反应
氧化剂
化学方程式
O2
2SO2+O22SO3
Cl2
SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl
Na2O2
SO2+Na2O2 Na2SO4
Fe3+
2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
MnO4-
SO2+2MnO4-+2H2O 2Mn2++5SO42-+4H+
(3)具有氧化性
SO2中S元素的化合价为+4,在反应中可以得电子变为0价,表现出氧化性。如与H2S反应生成S和H2O,化学方程式为SO2+2H2S 3S+2H2O
(4)具有漂白性
①证明SO2漂白性的实验
实验5-2 证明SO2漂白性的实验
实验操作
实验现象
实验结论
用试管取2mLSO2的水溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化
溶液褪色
SO2或亚硫酸溶液能使品红溶液褪色
加热试管,注意通风,再观察溶液的颜色变化
溶液恢复原来的颜色
SO2与品红结合生成的无色物质不稳定,加热易分解而使溶液恢复原来的颜色
②漂白原理
SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
(5)有毒气体
用途
(1)工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
(2)二氧化硫可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂,如葡萄酒中添加适量SO2,可以起到杀菌、抗氧化的作用。我国规定二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量为0.25g/L。
SO3
常温下纯SO3是固体,工业上的发烟硫酸中SO3多为液态
与水反应
SO3+H2O H2SO4
· 例题
考点:二氧化硫的性质
2.(2025秋•安徽期末)下列关于SO2性质的叙述错误的是( )
A.能使品红溶液褪色
B.能与水反应生成硫酸
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能与NaOH溶液反应
考点:二氧化硫的实验室制法
3.(2025秋•宝安区期中)利用如图所示装置进行SO2的制备及性质探究实验,下列说法正确的是( )
A.Na2SO3与硫酸反应,体现H2SO4的氧化性和酸性
B.试纸1和试纸3褪色,均说明SO2具有漂白性
C.试纸2先变红后褪色,说明SO2是酸性氧化物
D.若将装置中Na2SO3换成FeS,则试纸1会褪色
考点:探究二氧化硫与水和品红溶液的反应
4.(2025秋•广州月考)利用如图微型实验装置(两个W形管、加热装置省略)探究SO2的性质。下列有关说法错误的是( )
A.酸性KMnO4溶液褪色体现了SO2的还原性
B.硫化钠溶液中产生黄色浑浊体现了二氧化硫的氧化性
C.将品红溶液换成滴有酚酞的NaOH溶液,溶液褪色,体现SO2的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为NaOH固体
考点:二氧化硫的污染及治理
5.(2026•沧州一模)酸雨形成的示意图如图。下列说法中,不正确的是( )
A.汽车尾气是导致酸雨的原因之一
B.酸雨会使土壤、湖泊酸化
C.酸雨形成中不涉及氧化还原反应
D.燃煤中加入石灰石可防治酸雨
考点:三氧化硫的性质
6.(2026春•同步)下列关于三氧化硫的叙述正确的是( )
A.SO3溶于水后能导电,故SO3是电解质
B.标准状况下,1molSO3的体积约为22.4L
C.硫粉在过量的氧气中燃烧生成SO3
D.将SO3通入BaCl2溶液中产生白色沉淀
知识3 硫酸的工业制法☆
项目
内容
工业制硫酸的方法
工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。
工业制硫酸的生产工艺
硫磺或黄铁矿沸腾炉
SO2V2O5(催化剂)
接触室
SO3
H2SO4
吸收塔
空气
三步骤
三原料
三反应
SO2的制取、净化、干燥
硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)
S+O2 点燃 SO2或
4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2
SO2的催化氧化
空气
2SO2+O22SO3
SO3的吸收和H2SO4的生成
98.3%的浓硫酸
SO3+H2O H2SO4
· 例题
考点:工业制取硫酸
7.(2025秋•内江期末)硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.Ⅰ中每得到1mol SO2转移6mol电子
B.Ⅱ中反应放出的热量可用来预热进入的原料气
C.Ⅲ中用98.3%浓硫酸代替水吸收SO3能减少酸雾
D.对酸渣进行还原、磁选可提升工艺的经济效益
知识4 硫酸的性质☆
项目
内容
物理性质
(1)纯硫酸是无色、黏稠的油状液体,沸点高、难挥发。
(2)常用浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,密度为1.84g/cm3。
硫酸溶于水易电离出氢离子,具有强酸性:H2SO4 2H++SO42-
化学性质
酸的通性
反应物
反应规律
举例(离子方程式)
酸碱指示剂
紫色石蕊溶液遇稀硫酸变成红色,无色酚酞溶液则不变色
—
活泼金属
稀硫酸+活泼金属(金属活动性顺序中氢前金属)→相应硫酸盐+H2
Fe+2H+ Fe2++H2↑
2Al+6H+ Fe2++H2↑
金属氧化物
稀硫酸+金属氧化物→相应硫酸盐+H2O
Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O
碱
稀硫酸+碱→相应硫酸盐+H2O
H++OH- H2O
某些盐
稀硫酸+弱酸盐→相应硫酸盐+另一种弱酸
CO32-+2H+- CO2↑+H2O
浓硫酸的特性
吸水性
浓硫酸的吸水性是浓硫酸吸收环境中的水分子[可以是液态水、水蒸气,也可以是结晶水和物(如CuSO4·5H2O等)中的结晶水]形成水合硫酸,所以浓硫酸可以用作某些气体(如H2、Cl2、SO2等)的干燥剂。不能干燥碱性气体(如NH3),也不能干燥还原性气体(如H2S、HI等)
脱水性
浓硫酸的脱水性主要是其能将有机物中的氢和氧元素按照水的组成比例脱去,使有机物炭化。浓硫酸能使蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物脱水炭化。
浓硫酸与蔗糖的反应
强氧化性
浓硫酸具有很强的氧化性,能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
①实验5-3 浓硫酸与铜的反应
浓硫酸与铜反应
实验步骤
实验现象
实验结论
在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使钢丝与浓硫酸接触
铜丝在浓硫酸中无明显现象
常温下,浓硫酸与铜不反应
加热,将产生的气体通入品红溶液,观察实验现象
品红溶液褪色
加热时,浓硫酸与铜反应生成SO2
向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察溶液的颜色
试管中溶液呈蓝色
加热时,浓硫酸与铜反应生成硫酸铜
在加热的条件下,浓硫酸与铜反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。
2H2SO4(浓)+Cu △ CuSO4+SO2↑+2H2O
木炭与浓硫酸的反应,在加热时,浓硫酸能与木炭发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水。2H2SO4(浓)+C △ CO2↑+2SO2↑+2H2O
用途
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
· 例题
考点:硫酸的性质
8.(2025秋•嘉兴期末)为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物,某同学设计了如图所示的实验。
(1)盛装木炭粉的仪器名称是 。
(2)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式: 。
(3)装置A中的现象是 。
(4)装置C中应盛装 ;其作用为 。
考点:浓硫酸的特性
9.(2025秋•辽宁期末)浓硫酸是实验室常用的强腐蚀性试剂,其吸水性、脱水性与强氧化性是核心特性。下列关于浓硫酸的说法错误的是( )
A.浓硫酸是常见的干燥剂,但不能用来干燥H2S
B.10mL18mol/L浓硫酸与足量Cu共热反应,生成SO2的物质的量为0.09mol
C.常温下能用铁制容器盛装浓硫酸
D.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的脱水性
考点:浓硫酸的性质实验
10.(2025秋•安徽期末)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学设计了如图所示的实验。请据此回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的仪器为 。(分液漏斗或长颈漏斗)
(2)A装置现象是 ,证明产物中有 生成(填写化学式)。
(3)B装置证明产物中有 生成,现象是 。
(4)C装置的作用是 ,D装置证明产物中有 生成。
知识5 硫酸盐☆
物质
硫酸钙
硫酸钡
硫酸铜
存在形式
自然界中的硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在
自然界中的硫酸钡以重晶石(BaSO4)的形式存在
—
主要性质
石膏加热到150℃,会失去所含大部分结晶水而变成熟石膏(2CaSO4·H2O)。熟石膏与水混合成糊状物后会很快凝固,重新变成石膏
硫酸钡不溶于水和酸,且不容易被X射线透过
硫酸铜(CuSO4)是白色的粉末,结合水后会变成蓝色晶体,俗称胆矾(CuSO4·5H2O)
主要用途
石膏被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带;在工业上,石膏被用来调节水泥的硬化速率
在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
可用来检验酒精中是否含少量水;胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药—波尔多液
· 例题
考点:硫化氢
11.(2025秋•历下区校级月考)硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是还原剂
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.氧化性由强到弱的顺序:
D.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+═S+2Fe2++Cu2+
考点:物质的分离、提纯和除杂
12.(2025•四川学业考试)为了除去SO2中少量的HCl气体,应将混合气体通入( )
A.溴水 B.NaHSO3饱和溶液
C.NaOH溶液 D.NaHCO3饱和溶液
考点:性质实验方案的设计
13.(2026•厦门开学)室温下,探究不同金属硫酸盐与Na2SO3溶液的反应原理,实验步骤及产物信息如下:
实验
试剂1
滴加试剂2
现象及产物
Ⅰ
2mLAg2SO4饱和溶液(约0.025mol•L﹣1)
0.2mol•L﹣1Na2SO3溶液
白色沉淀(Ag2SO3)
Ⅱ
2mL0.1mol•L﹣1CuSO4溶液
棕黄色沉淀(含Cu+、Cu2+)
Ⅲ
2mL0.1mol•L﹣1Al2(SO4)3溶液
白色沉淀(可溶于强酸、强碱)
下列说法错误的是( )
A.由实验Ⅰ、Ⅱ可得出氧化性:Cu2+>Ag+
B.实验Ⅱ中S元素化合价升高
C.实验Ⅲ的产物可能为Al(OH)3
D.若用2mL0.1mol•L﹣1Fe2(SO4)3溶液代替实验Ⅱ中CuSO4溶液,有Fe2+生成
知识6 硫酸根离子的检验☆
实验5-4 硫酸根离子的检验
实验探究
试剂
稀硫酸
Na2SO4溶液
Na2CO3溶液
加入BaCl2溶液后的实验现象
均产生白色沉淀
加入稀盐酸后的实验现象
沉淀不溶解
沉淀溶解
离子方程式
Ba2++SO42- BaSO4↓
Ba2++CO32- BaCO3↓
BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
实验分析
白色固体BaSO4不溶于盐酸,BaCO3可溶于盐酸,因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42-
实验结论
若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象,再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,则证明该溶液中含SO42-
操作方法
检验溶液中SO42-的正确操作:
加足量稀盐酸 产生白色沉淀待测液含SO42-
待测溶液 无明显现象 不产生白色沉淀待测液不含SO42-
除去粗盐中可溶性杂质
(1)经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性硫酸盐
BaCl2
Ba2++SO42- BaSO4↓
MgCl2
NaOH
Mg2++2OH- Mg(OH)2↓
CaCl2
Na2CO3
Ca2++CO32- CaCO3↓
(2)加入试剂的顺序
为了将杂质离子完全除去,除杂过程要加入过量试剂,后续加入试剂要将前面所加过量试剂除去,基于此要先加入BaCl2溶液,后加入Na2CO3溶液,通常有以下三种实验方案:
方案1 BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
滤渣
滤液→盐酸精盐结晶
方案2 BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液
方案3 NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
· 例题
考点:硫酸根离子的检验
14.(2025秋•北京校级期末)要证明CuSO4溶液显蓝色不是由于SO42﹣造成的,下列实验无意义的是( )
A.观察K2SO4溶液的颜色
B.加水稀释CuSO4溶液,溶液颜色变浅
C.向CuSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,振荡后静置,溶液变成无色
D.向CuSO4溶液中滴加过量Ba(NO3)2溶液,振荡后静置,溶液未变成无色
知识7 不同价态含硫物质的转化☆
内容
不溶价态含硫物质的转化
(1)从物质类别和元素化合价角度认识含硫物质的性质及转化关系
硫及其化合物的“价—类”二维图
(2)实验方案设计与实施
硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6,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。利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化到高价态;利用还原剂,可将硫元素从高家台转化到低价态。
转化目标(价态变化)
转化前的含硫物质
选择试剂(氧化剂或还原剂)
转化后的含硫物质
预期现象
-2→0
Na2S(溶液)
Cl2
S
生成黄色沉淀
0→-2
S
Fe
FeS
剧烈反应,生成黑色固体
0→+4
S
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体
+4→0
SO2
H2S(溶液)
S
生成黄色沉淀
+4→+6
H2SO3(SO2的水溶液)
H2O2或氯水或酸性KMnO4溶液
H2SO4
反应前后的溶液使用pH试纸检验,pH变小;向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
+6→+4
H2SO4(浓)
Cu
SO2
产生有刺激性气味的气体,改气体能使品红溶液褪色
· 例题
考点:含硫物质的性质及综合应用
15.(2025秋•高新区校级期末)如图所示为S元素的价类二维图。下列说法正确的是( )
A.将X的浓溶液滴入胆矾中,固体会变白,表明X的浓溶液有脱水性
B.反应①②⑥中,SO2均表现还原性
C.实现③所示的转化只能用NaOH溶液
D.实现④所示的转化可以用H2O
· 中考真题
考点:离子方程式的书写
1.(2026•浙江)下列反应方程式错误的是( )
A.浓硝酸见光分解:4HNO3=4NO↑+3O2↑+2H2O
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.向硫酸铜加入过量的氨水:
考点:工业制取硫酸
2.(2024•北京)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如图。
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
考点:含硫物质的性质及综合应用
3.(2024•海南)H2S在生态系统的硫循环中不可或缺。298K,101kPa时,水溶液中﹣2价S不同形态的分布分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.线a表示HS﹣的分布分数
B.298K时,Na2S的pKh2约为8.0
C.1.0L1mol•L﹣1的NaOH溶液吸收H2S(g)的量大于1mol
D.可以向燃气中掺入微量H2S(g)以示警燃气泄漏
考点:性质实验方案的设计
4.(2025•广西)为探究不同浓度HNO3被Fe还原的产物,进行如下实验。下列说法错误的是( )
装置
实验
HNO3溶液的浓度
步骤与现象
①
12mol•L﹣1
铁丝表面有气泡产生,溶液变为黄色;取出铁丝
液面上方出现红棕色气体
②
4mol•L﹣1
试管口出现红棕色气体
③
0.5mol•L﹣1
无明显红棕色气体;取少量上层溶液,加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
A.①中溶液变为黄色,可能是NO2溶于溶液
B.“试管口出现红棕色气体”说明②中的HNO3被Fe还原为NO2
C.③中无明显红棕色气体,可能是生成了N2
D.“石蕊试纸变蓝”说明③中有HNO3被Fe还原为
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/3/6 18:49:20;用户:理化老师;邮箱:18241224808;学号:42782977
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第一节 硫及其化合物
知识1 硫元素及硫单质☆
项目
内容
硫元素(S)
位:位于元素周期表的第三周期第VIA族
构:原子结构示意图,核外有3个电子层,最外电子层有6个电子8
2
+16
6
性:在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物
与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力则相对较强
硫单质的物理性质
俗称
色、态
质地
溶解性
密度
熔、沸点
硫磺
黄色晶体
质脆,易研磨成粉末
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
2.06g/cm3
熔点:113℃
沸点:445℃
硫单质的化学性质
硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
(1)氧化性:一定条件下,硫单质与大多数金属、氢气等发生反应,生成相应的硫化物,表现出弱氧化性。
Fe+S △ FeS 硫化亚铁,黑色难溶性固体
2Cu+S △ Cu2S 硫化亚铜,黑色难溶性固体
S+H2 △ H2S 硫化氢,具有臭鸡蛋气味的气体
(2)还原性:一定条件下,硫与O2等较强氧化剂反应,表现出还原性。
S+O2 点燃 SO2
(3)硫的氧化性和还原性
硫与强碱(如NaOH等)溶液混合加热,硫发生“歧化反应”,既表现出氧化性又表现出还原性。
3S+6NaOH △ 2Na2S+Na2SO3+3H2O
· 例题
考点:硫的性质及用途
1.(2025春•潮州校级期中)下列有关硫的性质的叙述正确的是( )
A.淡黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
【解答】解:A.硫是微溶于酒精的淡黄色晶体,故A错误;
B.硫是质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化的淡黄色晶体,故B正确;
C.硫的氧化性较弱,与铁共热反应生成硫化亚铁,与铜共热反应时生成硫化亚铜,故C错误;
D.硫不论在空气中燃烧还是在氧气中燃烧,燃烧产物均是二氧化硫,故D错误;
故选:B。
知识2 二氧化硫和三氧化硫☆
项目
内容
物理性质
色、态
气味
密度
水溶性
无色气体
刺激性气味
比空气的大
易溶于水,在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫
化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与水的反应
实验5-1 SO2与水反应的实验
实验操作
实验现象
实验结论
把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升
试管内液面上升,用pH试纸测得溶液的pH小于7
SO2易溶于水,使试管内气体压强减小,导致页面上升,同时生成了H2SO3,使溶液显酸性
待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
化学方程式:SO2+H2OH2SO3
b.可逆反应 reversible reaction
概念
可逆反应是在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示
特征
(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应,即正反应和逆反应
(2)双同性:正、逆反应是在同一条件下同时进行的
(3)共存性:在反应体系中,反应物与生成物共存
亚硫酸的性质
性质
分析
不稳定性
H2SO3SO2+H2O(可分解生成SO2和H2O)
酸性
H2SO3HSO3-+H+;HSO3-SO32-+H+(H2SO3属于中强酸,酸性强于H2CO3)
②与碱、酸性氧化物反应
性质
分析
与碱反应
NaOHNa2SO3NaHSO3
Ca(OH)2CaSO3↓Ca(HSO3)2
当通入少量SO2时生成正盐,当通入过量SO2时生成酸式盐
与碱性氧化物反应
SO2+CaO CaSO3(可用于燃煤固硫)
(2)具有还原性
SO2中S元素的化合价为+4,在反应中可以失电子变为+6价,表现出还原性,能与常见氧化剂反应
氧化剂
化学方程式
O2
2SO2+O22SO3
Cl2
SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl
Na2O2
SO2+Na2O2 Na2SO4
Fe3+
2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
MnO4-
SO2+2MnO4-+2H2O 2Mn2++5SO42-+4H+
(3)具有氧化性
SO2中S元素的化合价为+4,在反应中可以得电子变为0价,表现出氧化性。如与H2S反应生成S和H2O,化学方程式为SO2+2H2S 3S+2H2O
(4)具有漂白性
①证明SO2漂白性的实验
实验5-2 证明SO2漂白性的实验
实验操作
实验现象
实验结论
用试管取2mLSO2的水溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化
溶液褪色
SO2或亚硫酸溶液能使品红溶液褪色
加热试管,注意通风,再观察溶液的颜色变化
溶液恢复原来的颜色
SO2与品红结合生成的无色物质不稳定,加热易分解而使溶液恢复原来的颜色
②漂白原理
SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
(5)有毒气体
用途
(1)工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
(2)二氧化硫可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂,如葡萄酒中添加适量SO2,可以起到杀菌、抗氧化的作用。我国规定二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量为0.25g/L。
SO3
常温下纯SO3是固体,工业上的发烟硫酸中SO3多为液态
与水反应
SO3+H2O H2SO4
· 例题
考点:二氧化硫的性质
2.(2025秋•安徽期末)下列关于SO2性质的叙述错误的是( )
A.能使品红溶液褪色
B.能与水反应生成硫酸
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能与NaOH溶液反应
【解答】解:A.二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,故A正确;
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,而非硫酸,故B错误;
C.SO2具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化,使其褪色,故C正确;
D.SO2为酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成亚硫酸盐和水,故D正确;
故选:B。
考点:二氧化硫的实验室制法
3.(2025秋•宝安区期中)利用如图所示装置进行SO2的制备及性质探究实验,下列说法正确的是( )
A.Na2SO3与硫酸反应,体现H2SO4的氧化性和酸性
B.试纸1和试纸3褪色,均说明SO2具有漂白性
C.试纸2先变红后褪色,说明SO2是酸性氧化物
D.若将装置中Na2SO3换成FeS,则试纸1会褪色
【解答】解:A.Na2SO3与硫酸反应,体现H2SO4的酸性,不体现氧化性,故A错误;
B.试纸1褪色证明二氧化硫具有还原性,试纸3褪色,说明SO2具有漂白性,故B错误;
C.试纸2变红不褪色,说明SO2是酸性氧化物,故C错误;
D.若将装置中Na2SO3换成FeS,反应生成H2S气体具有还原性,则试纸1会褪色,故D正确;
故选:D。
考点:探究二氧化硫与水和品红溶液的反应
4.(2025秋•广州月考)利用如图微型实验装置(两个W形管、加热装置省略)探究SO2的性质。下列有关说法错误的是( )
A.酸性KMnO4溶液褪色体现了SO2的还原性
B.硫化钠溶液中产生黄色浑浊体现了二氧化硫的氧化性
C.将品红溶液换成滴有酚酞的NaOH溶液,溶液褪色,体现SO2的漂白性
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为NaOH固体
【解答】解:A.SO2具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;
B.二氧化硫具有氧化性,可以与硫化钠发生归中反应,生成淡黄色的S单质,故B正确;
C.将品红溶液换成滴有酚酞的NaOH溶液,溶液褪色,体现SO2的酸性,故C错误;
D.干燥管中棉球浸有的试剂X可为NaOH固体,吸收未反应的SO2,防止其污染空气,故D正确;
故选:C。
考点:二氧化硫的污染及治理
5.(2026•沧州一模)酸雨形成的示意图如图。下列说法中,不正确的是( )
A.汽车尾气是导致酸雨的原因之一
B.酸雨会使土壤、湖泊酸化
C.酸雨形成中不涉及氧化还原反应
D.燃煤中加入石灰石可防治酸雨
【解答】解:A.汽车尾气中含有二氧化硫和氮氧化物,二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要物质,所以汽车尾气是形成酸雨的原因之一,故A正确;
B.酸雨具有酸性,能腐蚀碳酸盐、硅酸盐建造的建筑物,能破坏农作物的生长环境,落入土壤、湖泊使土壤、湖泊酸化,故B正确;
C.图中分析可知,硫酸型酸雨形成是含硫燃料燃烧生成二氧化硫,二氧化硫被氧化为三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,其中生成二氧化硫、三氧化硫的反应是氧化还原反应,2SO2+O2=2SO3是氧化还原反应,氮氧化物二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,发生的是氧化还原反应,酸雨形成中涉及氧化还原反应,故C错误;
D.煤燃烧产物中含二氧化硫,加入石灰石后将S元素转化为硫酸钙,减少二氧化硫的排放,则燃煤中加入石灰石可起到脱硫作用,故D正确;
故选:C。
考点:三氧化硫的性质
6.(2026春•同步)下列关于三氧化硫的叙述正确的是( )
A.SO3溶于水后能导电,故SO3是电解质
B.标准状况下,1molSO3的体积约为22.4L
C.硫粉在过量的氧气中燃烧生成SO3
D.将SO3通入BaCl2溶液中产生白色沉淀
【解答】解:A.SO3溶于水后,与水反应,生成硫酸,硫酸电离出氢离子和硫酸根离子,溶液能够导电,故硫酸是电解质,SO3是非电解质,故A错误;
B.标准状况下,SO3是液态的,1molSO3的体积无法计算,故B错误;
C.硫粉在过量的氧气中燃烧只能生成SO2,SO2催化氧化才能生成SO3,故C错误;
D.将SO3通入BaCl2溶液中,SO3与水反应,生成硫酸,硫酸再与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故D正确;
故选:D。
知识3 硫酸的工业制法☆
项目
内容
工业制硫酸的方法
工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。
工业制硫酸的生产工艺
硫磺或黄铁矿沸腾炉
SO2V2O5(催化剂)
接触室
SO3
H2SO4吸收塔
空气
三步骤
三原料
三反应
SO2的制取、净化、干燥
硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)
S+O2 点燃 SO2或
4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2
SO2的催化氧化
空气
2SO2+O22SO3
SO3的吸收和H2SO4的生成
98.3%的浓硫酸
SO3+H2O H2SO4
· 例题
考点:工业制取硫酸
7.(2025秋•内江期末)硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.Ⅰ中每得到1mol SO2转移6mol电子
B.Ⅱ中反应放出的热量可用来预热进入的原料气
C.Ⅲ中用98.3%浓硫酸代替水吸收SO3能减少酸雾
D.对酸渣进行还原、磁选可提升工艺的经济效益
【解答】解:A.I中反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;4 mol FeS2反应失去44e﹣,生成8 mol SO2,则1mol SO2转移5.5 mol电子,不是6 mol,故A错误;
B.II中SO2催化氧化为放热反应,放出的热量可预热原料气,提高能量利用率,故B正确;
C.III中用98.3%浓硫酸吸收SO3,可避免SO3与水反应放热形成酸雾,提高吸收效率,故C正确;
D.酸渣(含Fe2O3)经还原、磁选可回收铁资源,提升工艺经济效益,故D正确;
故选:A。
知识4 硫酸的性质☆
项目
内容
物理性质
(1)纯硫酸是无色、黏稠的油状液体,沸点高、难挥发。
(2)常用浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,密度为1.84g/cm3。
硫酸溶于水易电离出氢离子,具有强酸性:H2SO4 2H++SO42-
化学性质
酸的通性
反应物
反应规律
举例(离子方程式)
酸碱指示剂
紫色石蕊溶液遇稀硫酸变成红色,无色酚酞溶液则不变色
—
活泼金属
稀硫酸+活泼金属(金属活动性顺序中氢前金属)→相应硫酸盐+H2
Fe+2H+ Fe2++H2↑
2Al+6H+ Fe2++H2↑
金属氧化物
稀硫酸+金属氧化物→相应硫酸盐+H2O
Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O
Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O
碱
稀硫酸+碱→相应硫酸盐+H2O
H++OH- H2O
某些盐
稀硫酸+弱酸盐→相应硫酸盐+另一种弱酸
CO32-+2H+- CO2↑+H2O
浓硫酸的特性
吸水性
浓硫酸的吸水性是浓硫酸吸收环境中的水分子[可以是液态水、水蒸气,也可以是结晶水和物(如CuSO4·5H2O等)中的结晶水]形成水合硫酸,所以浓硫酸可以用作某些气体(如H2、Cl2、SO2等)的干燥剂。不能干燥碱性气体(如NH3),也不能干燥还原性气体(如H2S、HI等)
脱水性
浓硫酸的脱水性主要是其能将有机物中的氢和氧元素按照水的组成比例脱去,使有机物炭化。浓硫酸能使蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物脱水炭化。
浓硫酸与蔗糖的反应
强氧化性
浓硫酸具有很强的氧化性,能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
①实验5-3 浓硫酸与铜的反应
浓硫酸与铜反应
实验步骤
实验现象
实验结论
在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使钢丝与浓硫酸接触
铜丝在浓硫酸中无明显现象
常温下,浓硫酸与铜不反应
加热,将产生的气体通入品红溶液,观察实验现象
品红溶液褪色
加热时,浓硫酸与铜反应生成SO2
向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察溶液的颜色
试管中溶液呈蓝色
加热时,浓硫酸与铜反应生成硫酸铜
在加热的条件下,浓硫酸与铜反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。
2H2SO4(浓)+Cu △ CuSO4+SO2↑+2H2O
木炭与浓硫酸的反应,在加热时,浓硫酸能与木炭发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水。2H2SO4(浓)+C △ CO2↑+2SO2↑+2H2O
用途
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
· 例题
考点:硫酸的性质
8.(2025秋•嘉兴期末)为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物,某同学设计了如图所示的实验。
(1)盛装木炭粉的仪器名称是 圆底烧瓶 。
(2)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式: C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 。
(3)装置A中的现象是 白色粉末变为蓝色 。
(4)装置C中应盛装 酸性高锰酸钾溶液 ;其作用为 吸收SO2并检验是否吸收完全 。
【解答】解:(1)盛装木炭粉的仪器是圆底烧瓶;
故答案为:圆底烧瓶;
(2)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)装置A中盛装无水硫酸铜,用于检验反应生成的水,无水硫酸铜遇水会由白色粉末变为蓝色晶体;
故答案为:白色粉末变为蓝色;
(4)装置C中应盛装酸性高锰酸钾溶液(或溴水),其作用是除去SO2气体,并检验二氧化硫是否吸收完全,避免SO2干扰后续CO2的检验(SO2也能使澄清石灰水变浑浊);
故答案为:酸性高锰酸钾溶液;吸收SO2并检验是否吸收完全。
考点:浓硫酸的特性
9.(2025秋•辽宁期末)浓硫酸是实验室常用的强腐蚀性试剂,其吸水性、脱水性与强氧化性是核心特性。下列关于浓硫酸的说法错误的是( )
A.浓硫酸是常见的干燥剂,但不能用来干燥H2S
B.10mL18mol/L浓硫酸与足量Cu共热反应,生成SO2的物质的量为0.09mol
C.常温下能用铁制容器盛装浓硫酸
D.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的脱水性
【解答】解:A.浓硫酸具有强氧化性,能与还原性气体H2S发生氧化还原反应,因此不能用于干燥H2S,故A正确;
B.根据反应,10mL 18mol/L浓硫酸含H2SO4物质的量为18 mol/L×0.01 L = 0.18 mol,理论上0.18 mol H2SO4可生成0.09 mol SO2,但由于反应过程中硫酸浓度降低,当浓度低于一定值时反应停止,实际生成SO2少于0.09 mol,故B错误;
C.常温下浓硫酸能使铁表面钝化形成致密氧化膜,阻止进一步反应,可用铁制容器盛装,故C正确;
D.浓硫酸使纸张中的纤维素脱水碳化,导致字迹变黑,体现脱水性,故D正确;
故选:B。
考点:浓硫酸的性质实验
10.(2025秋•安徽期末)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学设计了如图所示的实验。请据此回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的仪器为 分液漏斗 。(分液漏斗或长颈漏斗)
(2)A装置现象是 白色固体变为蓝色 ,证明产物中有 H2O 生成(填写化学式)。
(3)B装置证明产物中有 SO2 生成,现象是 品红溶液褪色 。
(4)C装置的作用是 除去SO2,并检验SO2是否除尽 ,D装置证明产物中有 CO2 生成。
【解答】解:(1)分液漏斗可控制液体滴加速度,且密封性优于长颈漏斗,适合用于该实验,则盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(2)无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色,所以其现象是白色固体变为蓝色;其作用是为了证明产物中有H2O生成,
故答案为:白色固体变为蓝色;H2O;
(3)B装置可证明产物中有SO2生成;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,则其现象是品红溶液褪色,
故答案为:SO2;品红溶液褪色;
(4)装置C中装有酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可将SO2氧化除去,同时通过溶液颜色是否完全褪去判断SO2是否除净,避免干扰后续CO2的检验,D中的澄清石灰水变浑浊,是检验CO2的现象,所以根据其变浑浊可知有CO2生成,
故答案为:除去SO2,并检验SO2是否除尽;CO2。
知识5 硫酸盐☆
物质
硫酸钙
硫酸钡
硫酸铜
存在形式
自然界中的硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在
自然界中的硫酸钡以重晶石(BaSO4)的形式存在
—
主要性质
石膏加热到150℃,会失去所含大部分结晶水而变成熟石膏(2CaSO4·H2O)。熟石膏与水混合成糊状物后会很快凝固,重新变成石膏
硫酸钡不溶于水和酸,且不容易被X射线透过
硫酸铜(CuSO4)是白色的粉末,结合水后会变成蓝色晶体,俗称胆矾(CuSO4·5H2O)
主要用途
石膏被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带;在工业上,石膏被用来调节水泥的硬化速率
在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
可用来检验酒精中是否含少量水;胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药—波尔多液
· 例题
考点:硫化氢
11.(2025秋•历下区校级月考)硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是还原剂
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.氧化性由强到弱的顺序:
D.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+═S+2Fe2++Cu2+
【解答】解:A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是氧化剂,故A正确;
B.转化过程化合价发生变化的元素有Fe、S、O三种,故B错误;
C.氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性由强到弱的顺序O2>Fe3+>S,故C正确;
D.过程Ⅲ中CuS和Fe3+作用生成S、Fe2+和Fe3+,由电子守恒和原子守恒可得反应方程式为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故D正确;
故选:B。
考点:物质的分离、提纯和除杂
12.(2025•四川学业考试)为了除去SO2中少量的HCl气体,应将混合气体通入( )
A.溴水 B.NaHSO3饱和溶液
C.NaOH溶液 D.NaHCO3饱和溶液
【解答】解:A.二氧化硫与溴水反应,将原物质除去,不能除杂,故A错误;
B.HCl与NaHSO3饱和溶液反应生成二氧化硫,洗气可分离,故B正确;
C.二者均与NaOH反应,不能除杂,故C错误;
D.二者均与NaHCO3饱和溶液反应,不能除杂,故D错误;
故选:B。
考点:性质实验方案的设计
13.(2026•厦门开学)室温下,探究不同金属硫酸盐与Na2SO3溶液的反应原理,实验步骤及产物信息如下:
实验
试剂1
滴加试剂2
现象及产物
Ⅰ
2mLAg2SO4饱和溶液(约0.025mol•L﹣1)
0.2mol•L﹣1Na2SO3溶液
白色沉淀(Ag2SO3)
Ⅱ
2mL0.1mol•L﹣1CuSO4溶液
棕黄色沉淀(含Cu+、Cu2+)
Ⅲ
2mL0.1mol•L﹣1Al2(SO4)3溶液
白色沉淀(可溶于强酸、强碱)
下列说法错误的是( )
A.由实验Ⅰ、Ⅱ可得出氧化性:Cu2+>Ag+
B.实验Ⅱ中S元素化合价升高
C.实验Ⅲ的产物可能为Al(OH)3
D.若用2mL0.1mol•L﹣1Fe2(SO4)3溶液代替实验Ⅱ中CuSO4溶液,有Fe2+生成
【解答】解:A.实验Ⅰ:Ag2SO4饱和溶液与Na2SO3溶液反应生成白色沉淀(Ag2SO3),无化合价变化,属于复分解反应,说明Ag+未氧化,实验Ⅱ:CuSO4溶液与Na2SO3溶液反应生成含Cu+的沉淀,说明Cu2+氧化了;由于两种盐溶液的浓度不同,不能得出氧化性:Cu2+>Ag+,故A错误;
B.实验Ⅱ中,Cu2+被还原为Cu+,则作为还原剂,其中S元素的化合价从+4价升高到+6价(生成),故B正确;
C.实验Ⅲ中,Al2(SO4)3溶液与Na2SO3溶液发生双水解反应:2Al3++33H2O =2Al(OH)3↓+3SO2↑,Al(OH)3可溶于强酸、强碱,与实验现象一致,故C正确;
D.Fe2(SO4)3溶液代替实验Ⅱ中CuSO4溶液,Fe3+的氧化性强于Cu2+,Fe3+与发生氧化还原反应:2Fe3+H2O=2Fe2+2H+;因此会有Fe2+生成,故D正确;
故选:A。
知识6 硫酸根离子的检验☆
实验5-4 硫酸根离子的检验
实验探究
试剂
稀硫酸
Na2SO4溶液
Na2CO3溶液
加入BaCl2溶液后的实验现象
均产生白色沉淀
加入稀盐酸后的实验现象
沉淀不溶解
沉淀溶解
离子方程式
Ba2++SO42- BaSO4↓
Ba2++CO32- BaCO3↓
BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
实验分析
白色固体BaSO4不溶于盐酸,BaCO3可溶于盐酸,因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42-
实验结论
若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象,再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,则证明该溶液中含SO42-
操作方法
检验溶液中SO42-的正确操作:
加足量稀盐酸 产生白色沉淀待测液含SO42-
待测溶液 无明显现象 不产生白色沉淀待测液不含SO42-
除去粗盐中可溶性杂质
(1)经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性硫酸盐
BaCl2
Ba2++SO42- BaSO4↓
MgCl2
NaOH
Mg2++2OH- Mg(OH)2↓
CaCl2
Na2CO3
Ca2++CO32- CaCO3↓
(2)加入试剂的顺序
为了将杂质离子完全除去,除杂过程要加入过量试剂,后续加入试剂要将前面所加过量试剂除去,基于此要先加入BaCl2溶液,后加入Na2CO3溶液,通常有以下三种实验方案:
方案1 BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
滤渣
滤液→盐酸精盐结晶
方案2 BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液
方案3 NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
· 例题
考点:硫酸根离子的检验
14.(2025秋•北京校级期末)要证明CuSO4溶液显蓝色不是由于SO42﹣造成的,下列实验无意义的是( )
A.观察K2SO4溶液的颜色
B.加水稀释CuSO4溶液,溶液颜色变浅
C.向CuSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,振荡后静置,溶液变成无色
D.向CuSO4溶液中滴加过量Ba(NO3)2溶液,振荡后静置,溶液未变成无色
【解答】解:A.K2SO4溶液中含有SO42﹣不含Cu2+、K2SO4溶液呈无色,说明硫酸铜溶液呈蓝色不是SO42﹣离子造成,故A不选;
B.加水稀释后CuSO4溶液颜色变浅,溶液中仍然存在Cu2+、SO42﹣、H2O,无法确定哪种粒子造成的,故B选;
C.CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓,反应后溶液中SO42﹣仍然存在,但溶液颜色消失,说明硫酸铜溶液呈蓝色不是SO42﹣离子造成,故C不选;
D.CuSO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+Cu(NO3)2,振荡后静置,溶液颜色未消失,说明硫酸铜溶液呈蓝色不是SO42﹣离子造成,是Cu2+造成的,故D不选;
故选:B。
知识7 不同价态含硫物质的转化☆
内容
不溶价态含硫物质的转化
(1)从物质类别和元素化合价角度认识含硫物质的性质及转化关系
硫及其化合物的“价—类”二维图
(2)实验方案设计与实施
硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6,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。利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化到高价态;利用还原剂,可将硫元素从高家台转化到低价态。
转化目标(价态变化)
转化前的含硫物质
选择试剂(氧化剂或还原剂)
转化后的含硫物质
预期现象
-2→0
Na2S(溶液)
Cl2
S
生成黄色沉淀
0→-2
S
Fe
FeS
剧烈反应,生成黑色固体
0→+4
S
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体
+4→0
SO2
H2S(溶液)
S
生成黄色沉淀
+4→+6
H2SO3(SO2的水溶液)
H2O2或氯水或酸性KMnO4溶液
H2SO4
反应前后的溶液使用pH试纸检验,pH变小;向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
+6→+4
H2SO4(浓)
Cu
SO2
产生有刺激性气味的气体,改气体能使品红溶液褪色
· 例题
考点:含硫物质的性质及综合应用
15.(2025秋•高新区校级期末)如图所示为S元素的价类二维图。下列说法正确的是( )
A.将X的浓溶液滴入胆矾中,固体会变白,表明X的浓溶液有脱水性
B.反应①②⑥中,SO2均表现还原性
C.实现③所示的转化只能用NaOH溶液
D.实现④所示的转化可以用H2O
【解答】解:A.X是浓硫酸,胆矾(CuSO4•5H2O)中含有结晶水,浓硫酸滴入胆矾中,固体变白,是因为浓硫酸将结晶水吸收,体现了浓硫酸的吸水性,而非脱水性,故A错误;
B.反应①:SO2→S(S从+4→0,被还原,SO2表现氧化性);反应②:SO2→SO3(S从+4→+6,被氧化,SO2表现还原性);反应⑥:SO2→H2SO4(S从+4价→+6价,SO2表现还原性);所以反应①②⑥中SO2并非都表现还原性,故B错误;
C.Y是+4价的酸,对应H2SO3,反应③是H2SO3→Na2SO3,除了NaOH溶液,也可以用其他碱性溶液(如碳酸钠溶液)实现转化,并非只能用NaOH溶液,故C错误;
D.反应④是SO2→H2SO3,SO2与H2O反应生成H2SO3,化学方程式为:SO2+H2O=H2SO3,可以用H2O实现该转化,故D正确;
故选:D。
· 中考真题
考点:离子方程式的书写
1.(2026•浙江)下列反应方程式错误的是( )
A.浓硝酸见光分解:4HNO3=4NO↑+3O2↑+2H2O
B.红热的铁在水蒸气中反应:
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸:
D.向硫酸铜加入过量的氨水:
【解答】解:A.浓硝酸见光分解:4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O,故A错误;
B.红热的铁在水蒸气中反应,化学方程式为:,故B正确;
C.向硫代硫酸钠滴加稀硫酸,离子方程式为:,故C正确;
D.向硫酸铜加入过量的氨水,离子方程式为:,故D正确;
故选:A。
考点:工业制取硫酸
2.(2024•北京)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如图。
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【解答】解:A.3个FeS2,转化为1个Fe3O4,铁元素共升高2价,S由﹣1价升高为+4价,升高5价,所以3个FeS2共升高(2+3×2×5)=32价,8个O2共降低32价,所以反应Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,故A正确;
B.SO2与O2反应,生成SO3是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于SO3生成,但Ⅱ中采用400﹣500℃的温度,主要是考虑反应速率和催化剂的活性,不是考查提高SO2平衡转化率,另“常压”不是为了提高SO2平衡转化率,故B错误;
C.硫磺燃烧生成SO2,将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生,故C正确;
D.SO2是酸性氧化物,生产过程中产生的尾气可用碱液吸收,故D正确;
故选:B。
考点:含硫物质的性质及综合应用
3.(2024•海南)H2S在生态系统的硫循环中不可或缺。298K,101kPa时,水溶液中﹣2价S不同形态的分布分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.线a表示HS﹣的分布分数
B.298K时,Na2S的pKh2约为8.0
C.1.0L1mol•L﹣1的NaOH溶液吸收H2S(g)的量大于1mol
D.可以向燃气中掺入微量H2S(g)以示警燃气泄漏
【解答】解:A.通过以上分析知,线a表示H2S的分布分数,线b表示HS﹣的分布分数,故A错误;
B.H2S、HS﹣的分布分数相等时,pH=7.0,c(HS﹣)=c(H2S),Ka1c(H+)=10﹣7mol/L,298K时,Na2S的Kh210﹣7mol/L,则Na2S的pKh2约为7.0,故B正确;
C.n(NaOH)=1mol/L×1.0L=1mol,H2S过量时,和NaOH反应方程式为:NaOH+H2S=NaHS+H2O,H2S少量时,2NaOH+H2S=Na2S+2H2O,NaOH最多消耗1mol H2S,因为H2S能溶于水,所以1.0L1mol•L﹣1的NaOH溶液吸收H2S(g)的量大于1mol,故C正确;
D.H2S有毒且具有可燃性,燃烧产物SO2有毒,对环境造成污染,所以不能向燃气中掺入微量H2S(g)以示警燃气泄漏,故D错误;
故选:C。
考点:性质实验方案的设计
4.(2025•广西)为探究不同浓度HNO3被Fe还原的产物,进行如下实验。下列说法错误的是( )
装置
实验
HNO3溶液的浓度
步骤与现象
①
12mol•L﹣1
铁丝表面有气泡产生,溶液变为黄色;取出铁丝
液面上方出现红棕色气体
②
4mol•L﹣1
试管口出现红棕色气体
③
0.5mol•L﹣1
无明显红棕色气体;取少量上层溶液,加入足量NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
A.①中溶液变为黄色,可能是NO2溶于溶液
B.“试管口出现红棕色气体”说明②中的HNO3被Fe还原为NO2
C.③中无明显红棕色气体,可能是生成了N2
D.“石蕊试纸变蓝”说明③中有HNO3被Fe还原为
【解答】解:A.12mol/L HNO3溶液为浓硝酸,与铁反应生成NO2(红棕色气体),NO2溶于水可能使溶液呈黄色,故A正确;
B.2NO+O2=2NO2,②中试管口出现红棕色气体,是因为生成的NO在试管口被O2氧化为NO2,说明HNO3被还原为NO而非NO2,故B错误;
C.③中为0.5mol/L HNO3溶液为稀硝酸,无红棕色气体说明无NO2,若生成N2(无色气体),则不会出现红棕色,该可能性存在,故C正确;
D.根据铵根离子的检验方法,③中加入NaOH加热产生使石蕊试纸变蓝的气体(NH3),说明溶液中含,即HNO3被还原为,故D正确;
故选:B。
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