2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《硫及其化合物》 21页

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《硫及其化合物》 【知识梳理】 一、硫和硫的氧化物 1.硫 硫元素在元素周期表中位于第三周期ⅥA 族。硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于地壳附近或地 壳的岩层里。化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。硫俗称_硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易 研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。硫原子最外层 6 个电子，较易得 电子，表现较强的氧化性。 2.二氧化硫 SO2 是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。 化学性质 化学反应 化学方程式 备注 酸性氧化物 与水反应 SO2+H2O H2SO3 SO2 溶于水的反应是一 个可逆反应 与碱（NaOH）反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+2H 2O SO2+NaOH=NaHSO3 n(SO2)：n(NaOH)=1：2 生成 Na2SO3，n(SO2)： n(NaOH)=1：1 生成 NaHSO3，1：2＜n(SO2)： n(NaOH)＜1：1 生成 NaHSO3 和 Na2SO3 与碱性氧化物反应 CaO+SO2=CaSO3 在煤中加入少量生石灰 对煤进行脱硫处理，少 用原煤作燃料，开发新 能源，都能减少 SO2 排 放 还原性 与氧气反应 二氧化硫中硫元素呈+4 价，为中间价态，可以 表现氧化性和还原性， 但以还原性为主 与氯水反应 漂白性 SO2 能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色 品红溶液可检验二氧化 硫气体，但 SO2 不能漂 白酸碱指示剂 温馨提示： ①SO2 溶于水的反应是一个可逆反应。可逆反应就是指在相同的反应条件下，既能向正反应方向进行，又能 向逆反应方向进行的反应。可逆反应的特点是反应不能沿着一个方向进行到底的。 ②亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离：H2SO3 H++HSO3—，HSO3— H++SO32— ③二氧化硫与碱反应的产物与两者的相对用量有关。如二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，n(SO2)：n(NaOH)=1： 2 时，生成 Na2SO3；n(SO2)：n(NaOH)=1：1 时，生成 NaHSO3；1：2＜n(SO2)：n(NaOH)＜1：1 时，生成 NaHSO3 和 Na2SO3。 ④将 SO2 逐渐通入 Ca(OH)2 溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，与 CO2 逐渐通入 Ca(OH)2 溶液实验现 象相同，所以不能用石灰水来鉴别 SO2 和 CO2。 ⑤酸雨产生的原因在工业城市中主要是由含硫煤的燃烧引起的，在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理， 少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少 SO2 排放。 ⑥实验室常用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有二氧化硫，有关化学方程式：SO2+NaHCO3=NaHSO3 ＋CO2，不能用饱和碳酸钠溶液的原因是碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。 3.三氧化硫 三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。 4.酸雨的形成和防治 酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫 酸为主。从污染源排放出来的 SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的 SO2 在光照、 烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成 H2SO4，而 NO 被空气中氧气氧化为 NO2， NO2 直接溶于水形成 HNO3，造成了雨水 pH 值降低，便形成了酸雨。 酸雨危害：①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信 电缆等。 酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中 硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率 等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。 例题1、下列说法正确的是 。 ①类比 Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 S 反应生成 Fe2S3A ②硫在空气中的燃烧产物是 SO2，在纯氧中的燃烧产物是 SO3 ③二氧化硫可广泛用于食品的漂白 ④SO2 有漂白性，所以 SO2 可使溴水褪色 ⑤SO2 气体通入 BaCl2 溶液产生白色沉淀 BaSO3 ⑥二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化 ⑦因为 SO2 具有氧化性，故可用于漂白纸浆 ⑧下列转化能够实现：FeS2――→O2 煅烧 SO2――→H2O H2SO4 ⑨除去 SO2 中的少量 HCl 的实验方法如图 ⑩SO2 和 SO3 混合气体通入 Ba(NO3)2 溶液可得到 BaSO3 和 BaSO4 ⑪SO2 和 Ca(OH)2、NaHCO3 均发生化学反应 ⑫SO2 通入 CuSO4 与 NaCl 混合溶液产生白色沉淀(CuCl)，体现 SO2 的还原性 【指点迷津】CO2 和 SO2 的比较 CO2 和 SO2 在性质上的相似点很多，如都是酸性氧化物，都为弱酸的酸酐，均与 BaCl2 不反应；能与 Ca(OH)2、 Ba(OH)2 等碱反应生成白色沉淀。不同点主要表现在 SO2 具有漂白性，可使品红褪色，CO2 不具有漂白性； 通过 NaHCO3 饱和溶液时，由于 H2SO3＞H2CO3(酸性)，所以 SO2 能与 NaHCO3 反应放出 CO2，但 CO2 不反 应；SO2 中 S 为＋4 价，未达到最高价态，故 SO2 有还原性，但 CO2 不具有还原性。二氧化硫和二氧化碳都 能使澄清的石灰水变浑浊，若通人的气体过量，则沉淀都消失。 实验设计 实验结论 将两种气体分别通入品红溶 液 使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是 二氧化碳 将两种气体分别通入酸性高 锰酸钾溶液 使溶液紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳 将两种气体分别通入溴水 使溶液橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳 将两种气体分别通入用硝酸 酸化的硝酸钡溶液 溶液产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化 碳 将两种气体分别通入 FeCl3 溶 液 使溶液棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二 氧化碳 二、硫酸 1. 物理性质：浓硫酸是一种无色粘稠状液体。硫酸是一种高沸点无挥发性的强酸，溶于水，能以任意比和 水混溶。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。 （1）浓硫酸具有很强的腐蚀性，若实验时不小心溅到皮肤上，应先用布擦干，后用小苏打溶液冲洗， 不能直接用大量清水冲洗；若实验时滴落在桌面上，则先用布擦干，再用水进行冲洗。 （2）浓 H2SO4 稀释的方法是：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓硫酸的特性 吸水性 吸水性是指浓硫酸有吸收游离的水 份的性能，浓硫酸不仅能吸收空气 中、物质表面的水，还能夺取结晶 水合物中的结晶水 干燥 H2、O2、N2、CO2、Cl2、 HCl、 SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4 等中 性或酸性的且无还原性的气 体，不能干燥 NH3、H2S 等气 体。浓硫酸使蓝矾 (CuSO4·5H2O)变成白色粉末， 体现了浓 H2SO4 的吸水性 脱水性 浓硫酸的脱水性是指浓硫酸可以使 许多有机物中的氢、氧原子按 2：1 的比例，形成水分子而脱去 C2H5OH————→170℃ 浓硫酸 CH2=CH2↑+H2O 强氧化性 冷的浓 H2SO4 能使铁、铝发生钝化。 加热条件下与铜反应： Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑ ＋2H2O H2SO4 分子中的硫元素显示 ＋6 价，为硫的最高价，有强 烈的夺取电子而被还原的趋 势。“钝化”体现了浓 H2SO4 的强氧化性，浓 H2SO4 与金属 反应时体现了浓 H2SO4 氧化 性和酸性，而与炭等非金属反 应时只体现了浓 H2SO4 的氧 化性 加热条件下与碳反应： C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 温馨提示：浓 H2SO4 与铜反应应注意随着 H2SO4 的消耗，会慢慢地变成稀 H2SO4，所以足量的 Cu 与浓 H2SO4 反应，产生的 SO2 的物质的量要小于浓 H2SO4 的一半。 3．SO32―和 SO42—的检验 （1）检验 SO42—时要防止其他离子的干扰。 ①Ag＋干扰：先用盐酸酸化，能防止 Ag＋干扰，因为 Ag＋＋Cl－=AgCl↓。 ②CO32—、SO32—干扰：因为 BaCO3、BaSO3 也是白色沉淀，与 BaSO4 白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于 强酸中。因此检验 SO42—时，必须用酸酸化(不能用稀 HNO3 酸化)。例如：BaCO3＋2H＋=H2O＋CO2↑＋Ba2＋。 所用钡盐溶液不能为 Ba(NO3)2 溶液，因为在酸性条件下，SO32—等会被溶液中的 NO3—(H＋)氧化为 SO42—， 从而得出错误的结论。 (2) 检验 SO42—的正确操作：先加盐酸酸化，然后加入氯化钡溶液，生成不溶于硝酸的白色沉淀。 被检液————————→ 加足量 盐酸酸化 取清液——————→ 滴加BaCl2 溶液 有无白色沉淀（判断有无 SO42—） （3）SO32―离子的检验：一般是加入盐酸溶液，将产生的气体通入品红溶液、 KMnO4（H＋）或溴水中，观 察溶液是否褪色来区别是否是 CO2 还是 SO2。若可能存在 HSO3―则需先加入 CaCl2 或 BaCl2 溶液过滤出沉 淀，在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。（不要加硝酸，防止将 SO32―氧化成 SO42―） 例题2、下列说法正确的是 。 ①配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水 A ②常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应 ③NaCl 与浓 H2SO4 加热可制 HCl，推测 NaBr 与浓 H2SO4 加热可制 HBr ④浓 H2SO4 溅到皮肤上时立即用稀 NaOH 溶液冲洗 ⑤浓 H2SO4 滴入蔗糖固体中，将产生的气体通入溴水，溴水褪色，说明浓硫酸具有脱水性、氧化性 ⑥浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥 H2 和 CO ⑦稀硫酸没有氧化性，一般不能发生氧化还原反应 ⑧浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性 ⑨铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性 ⑩在未知液中滴加 BaCl2 溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在 SO2－ 4 或 SO2－ 3 ⑪由矿盐(主要成分是 NaCl，还含有 SO2－ 4 等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去 SO2－ 4 最合适的试剂是 Ba(NO3)2 ⑫向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有 SO2－ 4 【指点迷津】鉴别浓硫酸和稀硫酸的实验方案设计 操作 结论 分别滴到火柴梗上 变黑者为浓硫酸 分别加入到盛水的试管中 放热者为浓硫酸 加到 CuSO4·5H2O 晶体中 变白色的为浓硫酸 加入铝 常温下反应的是稀硫酸，不反应的是浓硫酸 滴加到浓盐酸中 产生白雾的是浓硫酸 加入铜片并加热 溶液变蓝，产生刺激性气味气体的是浓硫酸，不反应的是 稀硫酸 用玻璃棒蘸取液体 粘稠状的为浓硫酸 称量相同体积的酸 质量大的是浓硫酸 【课时练习】 1．硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中，不正确．．．的是 A．火山喷发、森林火灾不会产生 SO2 B．氢、氧两种元素共同参与硫的循环 C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D．硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应 2．下列关于硫及其化合物说法正确的是 A．硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜 B．浓硫酸具有吸水性，可以干燥 H2S、SO2 等气体 C．FeSO4 可用于生产防治缺铁性贫血的药剂 D．某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，若有白色沉淀生成，则原溶液中含有 2- 4SO 3．下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是 A．硫黄矿制备硫酸经历两步：S 2O/点燃 SO3 2HO H2SO4 B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中 C．在燃煤中加入石灰石可减少 SO2 排放，发生的反应为 2CaCO3＋2SO2＋O2  高温 2CO2＋2CaSO4 D．向溶液中加入 BaCl2 溶液后滴加硝酸，若产生不溶于硝酸的白色沉淀，则溶液必含 SO42－ 4．向蔗糖固体中滴加浓硫酸，观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放出气体等现象，下列叙述错误的是 A．上述过程中温度升高 B．体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致 C．蔗糖生成碳，再生成二氧化碳 D．放出的气体用 NaOH 溶液吸收，可能得到 5 种盐 5．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”， 其中单质 b 是黄色固体，f、h 均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是 A．d 能使品红溶液褪色 B．a 和 c 反应可以生成 b C．e 的浓溶液可用铝槽车运输 D．h 的水溶液呈碱性 6．宋代张杲《医说》记载：每每外出，用雄黄桐子大，在火中烧烟薰脚绷、草履、领袖间，以消毒灭菌， 防止疫菌通过衣物的接触而传染。下列说法错误的是 A．雄黄中硫的价态为－2 价 B．古代烟熏的消毒原理与 H2O2、酒精相同 C．人们佩戴的药剂香囊具有驱虫抑疫、防病保健等功效 D．生活中也可使用火、盐水消毒器具 7．铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂，其制备过程如图所示。下列分析不正确的是（ ） A．过程Ⅰ发生的反应：2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4 B．向铵明矾溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先后观察到：刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失 C．检验溶液 B 中阴离子的试剂仅需 BaCl2 溶液 D．若省略过程Ⅱ，则铵明矾的产率明显降低 8．用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置，可验证木炭与浓 H2SO4 反应生成 CO2，下列有关说法正确 的是（ ） A．上述装置连接的正确顺序是 A→E→F→C→D→B B．SO2 和 CO2 都可与澄清石灰水反应，且原理相同 C．只需观察到乙中澄清石灰水变浑浊这一个现象，即可验证生成 CO2 D．将 SO2 通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，体现 SO2 的漂白性 9．碳跟浓硫酸共热产生的气体 X 和铜跟浓硝酸反应产生的气体 Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中 (如图装置)，下列有关说法正确的是（ ） A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 C．在 Z 导管出来的气体中没有二氧化碳 D．在 Z 导管口排出无色气体 10．一定量的锌与 100mL18.5mol•L﹣1 的浓 H2SO4 充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体 33.6L．将反应后的溶液稀释至 1L，测得溶液中 c（H+）=0.1mol•L﹣1．则生成的气体中 SO2 和 H2 的体积比 为（ ） A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1 11．下列有关铜与过量浓硫酸反应的实验说法不正确的是( ) A．喷有碱液的棉花是为了防止 SO2 污染环境 B．将水注入反应后冷却的试管 a 中，溶液变为蓝色 C．铜片表面先发黑，反应完全后试管 a 底部有白色固体 D．反应的化学方程式是 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 12．下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是 A．由 I 可知， 浓硫酸 具有脱 水性 B．由 I 可知，浓硫酸具有弱酸性 C．由 II 可知， 浓硫酸 具有强 氧化性 D．由 II 可知，浓硫酸具有吸水性 13．两 个化学 兴趣小 组进行 了以下 探究活 动： 第一组：为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，称取铁钉(碳素钢)12.0g 放入 30.0mL 浓硫酸中，加热，充分反 应后得到溶液 X 并收集到气体 Y。甲同学取 672 mL(标准状况)气体 Y 通入足量溴水中，发生反应： SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，然后加入足量 BaCl2 溶液，经适当操作后得到干燥固体 4.66g。分析上述实验 中 SO2 体积分数的结果。甲同学认为气体 Y 中还可能含有 H2 和 CO2 气体。为此设计了下列探究实验装置（图 中夹持仪器省略）。 (1)写出产生 CO2 的化学方程式_____________。 实验方案 实验 I： 实验 II： 实验现象 试纸中心区域变黑，边 缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素 仅以 2Mn  存在)，产生能使带火星的木条复 燃的无色气体 (2)装置 A 中试剂的作用是______，反应的离子方程式________。 (3)如果气体 Y 中含有 H2，预计实验现象应是____________。 (4)简述确认气体 Y 中含有 CO2 的实验现象__________。 第二组：拟用下列装置定量分析空气中 SO2 的含量： (5)KMnO4 溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是________。 (6)该实验中已经知道的数据有气体流速 a L/min、酸性 KMnO4 溶液的体积 b L，其浓度为 c mol/L。若从气 体通入到紫色恰好褪去，用时 5 分钟。则此次取样处的空气中二氧化硫含量为___g/L 14．硫酸是化工行业广泛应用的基础原料，某化学兴趣小组为探究浓硫酸所具有的一些特殊性质，进行如 下有关实验。 实验一：浓硫酸与铜反应 (1)装置 A 中发生反应的化学方程式为___________________________________； 当反应转移 0.2mol 电子时，生成气体在标况下的体积为____L，被还原的硫酸为____mol (2)装置 D 中试管口放置的棉花浸有 NaOH 浓溶液，其作用是_________________； (3)装置 B 的作用是贮存多余的气体。当 D 处有明显的现象后，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 中由于气压增大引发的现象是___，B 中应放置的溶液是________。 A．水 B．酸性 KMnO4 溶液 C．浓溴水 D．饱和 NaHSO3 溶液 实验二：浓硫酸与碳反应，并验证反应生成的气体产物 (4)冯同学认为按照甲、丙、丁、乙的装置顺序，即可验证产物为 SO2 和 CO2，那么丁中酸性 KMnO4 溶液的 作用是______________； (5)陈同学认为丙装置要使用两次才能确保检验气体产物的准确性，如按该同学所说，气流由左向右流向， 连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)： A——________________________________________________________——B；能说明气体产物中有 CO2 的 实验现象是①__________________②____________________。 15．如图的实验装置可用于研究 SO2 转化为 SO3 的转化率。已知：SO3 的熔点是 16.8℃，沸点是 44.8℃处为 SO2 气体发生装置，C 处为 SO2 与 O2 反应的装置。 完成下列填空： (1)A 处的化学反应方程式为___，所用的硫酸一般为___(此处填 98%的硫酸溶液、70%的硫酸溶液或 30%的 硫酸溶液)。 (2)根据实验需要，应该在 D、E 处连接合适的装置。请从图中选择，将所选装置的序号填入相应的空格，D： ___，E：____。 (3)用 12.6gNa2SO3 粉末与足量浓硫酸进行此实验，当 A 处反应结束时，再继续通入一段时间 ，最后测得 E 处装置增重 1.28gSO2，则此时 SO2 的转化率为____%。 (4)若 Na2SO3 变质，会影响到 SO2 的转化。现欲检验某 Na2SO3 样品是否变质，你的方法是___。 (5)以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收该尾气，而且能防止倒吸的是___。 16．随着现代工业的快速发展，SO2 烟气的排放量急剧增加。将 SO2 还原为硫磺是目前烟气脱硫研究的热点。 根据 SO2 的反应状态，将 SO2 还原法分为气相还原法和液相还原法。 Ⅰ.气相还原法—固体还原剂直接还原法 固体还原剂直接还原法是指在一定温度下（200℃～300℃）将 SO2 烟气通过固体还原剂，使 SO2 中的氧原 子转移到固体还原剂上，从而实现 SO2 的还原，其流程如下： （1）再生塔中生成的物质______（填化学式）可在流程中循环使用。 （2）脱硫塔中发生反应的化学方程式为________。脱硫过程中，当产生 48g 单质 S2 时，转移电子的物质的 量为______mol。 Ⅱ.液相还原法—液相催化歧化制硫法 V.M Petrusevski 等人用 I 作为催化剂，在常温下，将 NaHSO3 进行液相催化回收硫磺的工艺如下： （3）下列仪器中，“操作”时不需要用到的是______（填标号）。 a. b. c. d. （4） I  催化 NaHSO3 的反应过程为①_________（用离子方程式表示）；② 2 2324IHSOHO=2ISO3H 。 （5）液相催化歧化制硫法具有反应条件温和、运行费用低等优点，然而其缺点是硫磺的回收率不会高于 ______%（保留 1 位小数）。 （6）若采用 Na2S 溶液作为碱盐吸收液，随着吸收液 pH 的变化，会生成二次污染物______（填化学式）。 参考答案 例题 1、⑨⑪⑫ 【解析】硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和 Cl2 与变价金属的反应情 况相反)，如 FeS、Cu2S 等，①错误；硫燃烧时产物是 SO2，无论 O2 是否过量，均不会生成 SO3，②错误； 二氧化硫有毒，严禁用于食品漂白，③错误；漂白性是指使有机色质褪色，SO2 使溴水褪色体现了二氧化硫 的还原性，④错误；由于亚硫酸的酸性比盐酸弱，BaSO3 可溶于盐酸，故不会生成沉淀，⑤错误；二氧化硫 和有色物质化合使之生成无色物质，⑥错误；SO2 用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用，生成不稳定 的无色物质，不是氧化性，二氧化硫与硫化氢反应生成 S 单质和水，表现氧化性，⑦错误；煅烧 FeS2 可以 得到氧化铁和二氧化硫，但 SO2 和 H2O 反应生成 H2SO3，⑧错误；氯化氢能够与饱和亚硫酸氢钠反应，被 吸收，二氧化硫不反应，⑨正确；SO2 在酸性环境中能被 Ba(NO3)2 氧化成硫酸钡，则 SO2 和 SO3 混合气体 通入 Ba(NO3)2 溶液只得到 BaSO4 白色沉淀，⑩错误；SO2 与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，与碳酸氢钠 反应生成 CO2、水和亚硫酸钠，氢氧化钙与碳酸氢钠反应生成碳酸钙、碳酸钠和水或碳酸钙、氢氧化钠和 水，⑪正确；生成 CuCl 白色沉淀，铜的化合价降低，必然有一种元素的化合价升高，只能是 SO2 中＋4 价 的硫被氧化，⑫正确。 例题 2、⑤⑨ 【解析】浓硫酸稀释应该将浓硫酸倒入水中，①错误；铁在常温下在浓硫酸中钝化，发生了化学反应，② 错误；浓硫酸氧化性很强，会将 HBr 氧化为 Br2，③错误；浓硫酸溅到皮肤上应立即用干布擦掉，不能用稀 氢氧化钠溶液冲洗，④错误；浓硫酸有脱水性，能够使蔗糖脱水碳化，然后浓硫酸与产生的 C 单质发生氧 化还原反应，生成 CO2、SO2、H2O，在③中与溴水反应:Br2＋2H2O+SO2= H2SO4+2HBr。因此证明了浓硫酸 具有脱水性、氧化性，⑤正确；浓硫酸虽然具有强氧化性，但不能氧化 H2，CO，因而可干燥 H2、CO，⑥ 错误；稀硫酸溶液中的 H＋可氧化活泼的金属，⑦错误；体现浓硫酸的吸水性，⑧错误；铜片溶于热的浓硫 酸，生成硫酸铜体现了浓硫酸的酸性，生成二氧化硫体现了强氧化性，⑨正确；在未知液中加入 BaCl2 溶液， 产生的白色沉淀可能是 BaSO4，也可能是 AgCl，二者都不溶于稀 HNO3，⑩错误；NaCl 溶液中 SO2－ 4 的方法 是加入 BaCl2 溶液而不是 Ba(NO3)2，否则会使溶液中引入杂质 NO－ 3 ，⑪错误；H＋、NO－ 3 具有强氧化性，能 将 SO2－ 3 氧化成 SO2－ 4 ，故 C 项不能确定溶液中是否含有 SO2－ 4 ，⑫错误。 【课时练习】 1．A【解析】A．由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生 SO2，A 错误； B．动植物和微生物残体的腐败会产生 H2S，H2S 被氧化物 SO2，所以氢、氧两种元素参与硫的循环，B 正 确； C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放，可以减少二氧化硫生成，降低酸雨的形成，C 正确； D．由图可知：H2S→SO2，有化合价变化，属于氧化还原反应，所以硫在自然界的循环过程中，涉及了氧 化还原反应，D 正确。 答案 A。 2．C【解析】A.Cu 与 S 加热时产物为硫化亚铜，故 A 错误； B.浓硫酸有强氧化性，硫化氢有强的还原性，两者能发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥硫化氢，故 B 错误； C.硫酸亚铁能治疗缺铁性贫血，可用于生产防治缺铁性贫血的药剂，故 C 正确； D.某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，若有白色沉淀生成，可能是硫酸钡沉淀，也能是氯化银沉淀，不能 证明原溶液中含有硫酸根，故 D 错误； 故选：C。 3．C【解析】A. S 燃烧产生 SO2，不能产生 SO3，A 错误； B. 酸雨中主要含有 H2SO3、H2SO4，与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以硫酸盐、亚硫酸盐的形式进 入土壤中，B 错误； C. 煅烧石灰石会产生 CaO，CaO 是碱性氧化物，与酸性氧化物反应产生盐，使硫进入到炉渣中，从而减少 了 SO2 的排放，C 正确； D. 溶液中含有 Ag+、SO42-都会产生上述现象，因此不能确定一定含有 SO42-，D 错误； 故合理选项是 C。 4．B【解析】浓硫酸具有强烈的脱水性，使蔗糖脱水后，C 与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二 氧化硫，则蔗糖变黑，体积膨胀，并放出刺激性气味气体，体现浓硫酸具有脱水性和氧化性，据此分析解 答。 A．蔗糖的脱水反应是放热反应，反应后温度升高，故 A 正确； B．体积膨胀的主要原因是反应生成了气体，使得生成的固体碳疏松多孔，体积膨胀，故 B 错误； C．蔗糖脱水时先碳化，生成碳，生成的碳再与浓硫酸反应生成二氧化碳 ，故 C 正确； D．放出的气体中含有二氧化碳、二氧化硫，用 NaOH 溶液吸收，可能得到碳酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸钠、 亚硫酸氢钠，亚硫酸钠比较容易被氧化，因此溶液中可能存在硫酸钠，因此可能出现 5 种盐，故 D 正确； 故选 B。 5．A【解析】单质 b 是黄色固体，则 b 是 S 元素，故该“价类二维图”是 S 元素的，f、h 均为正盐，且焰色 都是黄色，则 f 为 Na2SO4，h 为 Na2SO3，故 a 为 H2S、b 为 S、c 为 SO2、d 为 SO3，e 为 H2SO4，g 为 H2SO3， f 为 Na2SO4，h 为 Na2SO3。 A.由分析可知，d 为 SO3，因为 SO2 具有漂白性，才会使品红溶液褪色，非 SO3，A 错误； B.a 为 H2S、c 为 SO2，两者反应方程式为：2H2S+SO2=2S↓+2H2O，有 S 生成即为 b，B 正确； C.e 为 H2SO4，浓硫酸与铝槽常温下发生钝化反应，可用铝槽车运输，C 正确； D.h 为 Na2SO3，为强碱弱酸盐，亚硫酸根发生水解， 2- - - 3 2 3SO +H O HSO +OH ，溶液呈碱性，D 正确； 答案选 A。 6．B【解析】A．根据雄黄的结构可知化学式为 As4S4，As 的化合价为+2 价，S 的化合价为-2 价，故 A 正 确； B．过氧化氢用于杀菌消毒与具有强氧化性有关，而雄黄用火烧烟生成二氧化硫和三氧化二砷，二氧化硫和 三氧化二砷不具有强氧化性，与过氧化氢原理不同，乙醇破坏蛋白质的氢键，与过氧化氢也不同，故 B 错 误； C．佩戴药剂香囊是借中药气味挥发，具有驱虫抑疫、防病保健等功效，故 C 正确； D．生活中也可使用火消毒器具，即高温使蛋白质变性，使用盐水可使细胞脱水而使病菌死亡，达到杀菌的 目的，故 D 正确； 答案选 B。 7．B【解析】NaHCO3 的溶解度较小，所以在饱和碳酸氢铵溶液中加入过量的硫酸钠溶液会产生 NaHCO3 沉淀，过滤后得含有（NH4）2SO4 和少量的 NaHCO3 的滤液，将滤液用稀硫酸调节 pH 值为 2，使 NaHCO3 生成硫酸钠，得含有（NH4）2SO4 和少量硫酸钠的溶液 B，在 B 溶液中加入硫酸铝可得铵明矾。 A.根据上面的分析可知，过程 I 的反应为 2NH4HCO3+Na2SO4═2NaHCO3↓+（NH4）2SO4，故 A 正确； B.向铵明矾溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，先有氢氧化铝沉淀产生，后产生氨气，再后来氢氧化钠与氢氧化 铝反应，沉淀消失，所以观察到的现象为白色沉淀生成→刺激性气体逸出→白色沉淀消，故 B 错误； C.B 为（NH4）2SO4 和少量硫酸钠的混合溶液，阴离子为硫酸根离子，且溶液呈酸性，所以检验溶液 B 中阴 离子的试剂仅需 BaCl2 溶液，故 C 正确； D.若省略过程 II，则溶液中少量的碳酸氢钠会与硫酸铝发生双水解，使铵明矾产率明显减小，故 D 正确； 故选 B。 8．B【解析】装置甲进行浓硫酸和木炭的反应，生成的气体为 SO2 和 CO2 的混合气体，本实验要利用澄清 石灰水验证二氧化碳，二氧化硫会影响对二氧化碳的检验，所以需要先用酸性高锰酸钾溶液将二氧化硫除 去，然后通入品红溶液检验二氧化硫是否除尽，之后再通入澄清石灰水检验二氧化碳。 A．根据分析可知，正确的连接顺序为 A→F→E→C→D→B，故 A 错误； B．二氧化硫和二氧化碳均为酸性氧化物，与澄清石灰水反应均生成相应的难溶于水的含氧酸盐(CaSO3 和 CaCO3)和水，原理相同，故 B 正确； C．二氧化硫会影响对二氧化碳的检验，所以需要确定二氧化硫是否除尽，当观察到品红不褪色时，说明二 氧化硫被除尽，此时澄清石灰水变浑浊才能说明生成 CO2，故 C 错误； D．二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色，并不是漂白性，故 D 错误； 故答案为 B。 9．B【解析】C 与浓硫酸共热反应生成 CO2、SO2 和 H2O，产生的气体 X 中含 CO2、SO2；Cu 与浓 HNO3 反应生成 Cu(NO3)2、NO2 和 H2O，气体 Y 中含 NO2；将 X、Y 同时通入足量 BaCl2 溶液中，发生的反应有 3NO2+H2O=2HNO3+NO、3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。 A. 根据上述分析，洗气瓶中产生的沉淀是 BaSO4，CO2 与 BaCl2 溶液不反应，A 项错误； B. 根据上述分析，洗气瓶中产生的沉淀是 BaSO4，B 项正确； C. CO2 不能被 BaCl2 溶液吸收，从 Z 导管出来的气体中含 CO2，C 项错误； D. 反应中有 NO 生成，在 Z 导管口 NO 遇空气中氧气变为红棕色的 NO2 气体，D 项错误； 答案选 B。 10．C【解析】锌与浓硫酸发生：Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生： Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成气体为 SO2 和 H2 的混合物，物质的量为 33.6L 22.4L / mol =1.5mol，剩余硫酸的物 质的量为：n（H2SO4）剩= 1 2 ×1L×0.1mol/L=0.05mol， 消耗硫酸的物质的量为：n（H2SO4）消耗=0.1L×18.5mol/L﹣0.05mol=1.8mol，根据反应的化学方程式计算。 n（H2SO4）浓=0.1L×18.5mol/L=1.85mol，剩余硫酸的物质的量为：n（H2SO4）剩= ×1L×0.1mol/L=0.05mol， 消耗硫酸的物质的量为：n（H2SO4）消耗=1.85mol﹣0.05mol=1.8mol， 锌与浓硫酸发生：Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生： Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成气体为 SO2 和 H2 的混合物，物质的量为 33.6L 22.4L / m ol =1.5mol，设混合物气体 中含有 xmolSO2，ymolH2， Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O 2xmol xmol Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ymol ymol 则有： 1 .5 2 1 .8 xy xy    解之得： 0.3 1.2 x y    ，所以 n（SO2）： n（H2）=x：y=0.3：1.2=1：4。 11．B【解析】A. 喷有碱液的棉花，可防止二氧化硫散失到空气中，造成大气污染，其作用是吸收过量的 SO2，防止环境污染，A 项正确； B. 浓硫酸具有吸水性，使生成的硫酸铜过饱和而析出白色的固体，B 项错误； C. 浓硫酸强氧化性，铜被氧化生成氧化铜，表面先发黑，浓硫酸具有吸水性，使生成的硫酸铜过饱和而析 出白色的固体，C 项正确； D. 铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑ ＋2H2O，D 项正确； 答案选 B。 12．A【解析】A．试纸中心区域变黑，说明试纸中的 H 元素和 O 元素被脱去，只剩下 C，证明浓硫酸具有 脱水性，A 正确； B．蓝色石蕊试纸边缘变红，证明浓硫酸具有酸性，不能证明浓硫酸有弱酸性，B 错误； C．浓硫酸与 MnO2 反应后，Mn 元素仅以 2Mn  存在，说明 Mn 元素化合价降低，表现氧化性，产生能使带 火星的木条复燃的无色气体，说明生成 O2。但由于 Mn 元素也表现氧化性，且实验中没有说明有硫酸的还 原产物生成，故不能体现浓硫酸的强氧化性，C 错误； D．浓硫酸与 MnO2 反应没有体现出浓硫酸的吸水性，D 错误； 故选 A。 13．（ 1）C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2）除去混合气体中的 SO2；5SO2＋2 4M n O  ＋2H2O ＝5 2 4SO  ＋2Mn2+＋4H+（3） E 中固体由黑变红和 F 中固体由白变蓝（4）B 中品红不褪色且 C 中澄清石灰 水变浑浊（5）增大接触面积，有利于 SO2 的充分吸收（6） 32bc a 【解析】第一组：气体 Y 中含有 SO2，现欲探究气体 Y 中还可能含有 H2 和 CO2 气体，SO2 和 CO2 都能使澄 清石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，则为排除 SO2 对 CO2 检 验的干扰，先将气体 Y 通过酸性高锰酸钾溶液，从而除去 SO2 气体，品红溶液用于检验 SO2 是否除尽，澄 清石灰水用于检验是否含有 CO2 气体，D 装置用于干燥气体，同时会吸收未反应完的 CO2 气体，E、F 用于 检验氢气，G 装置可防止空气中的水蒸气进入 F 中干扰实验，据此分析解答。 第二组：通入空气体积 5a L，反应的 KMnO4 物质的量为 bc mol，根据 KMnO4 物质的量运用方程式计算空 气中二氧化硫的物质的量，进而计算空气中二氧化硫含量。 (1)铁钉(碳素钢)中含有碳单质，其与浓硫酸在加热的条件下可反应产生二氧化硫、二氧化碳和水，化学方 程式为 C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； (2)由上述分析知，装置 A 中酸性高锰酸钾溶液的作用是除去混合气体中的 SO2，该反应为氧化还原反应， SO2 被氧化为 ， 被还原为 Mn2+，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方 程式为 5SO2＋2 ＋2H2O＝5 ＋2Mn2+＋4H+； (3)装置 E、F 用于检验氢气，氢气具有还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质，同时生成水，水能 使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征反应，则如果气体 Y 中含有 H2，预计实验现象应是 E 中固体由黑 变红、F 中固体由白变蓝； (4)确认气体 Y 中含有 CO2，应完全排除 SO2 的干扰，当 B 中品红溶液不褪色，C 中澄清石灰水变浑浊，可 说明含有 CO2； (5)KMnO4 溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是增大接触面积，有利于 SO2 的充分吸收； (6)通入空气的体积为 a L/min×5min=5a L，KMnO4 物质的量为 b L×c mol/L=bc mol，根据 5SO2＋2 ＋ 2H2O＝5 ＋2Mn2+＋4H+可得 5SO2~2 ,则 n(SO2)= 5bc mol2 ，m(SO2)= 5bc mol 64g/mol=160bc g2  ，此次取样处的空气中二氧化硫含量为160bc g32bc=g/L5a La 。 14．（ 1）2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O；2.24；0.1（2）吸收多余的 SO2（3）溶液倒流回长颈漏 斗中；D（4）除去 CO2 中的 SO2（5）CDFECD；第二个丙装置不褪色，乙中生成白色沉淀 【解析】（1）装置 A 中浓硫酸和铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，发生反应的化学方程 式为 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O；反应中硫元素化合价从+6 价降低到+4 价得到 2 个电子，则当 反应转移 0.2mol 电子时，生成气体在标况下的体积为 0.1mol×22.4L/mol＝2.24L，根据硫原子守恒可知被还 原的硫酸为 0.1mol； （2）二氧化硫有毒，需要尾气处理，又因为二氧化硫是酸性氧化物，则装置 D 中试管口放置的棉花浸有 NaOH 浓溶液，其作用是吸收多余的 SO2，防止污染空气； （3）装置 B 的作用是贮存多余的气体，则 B 中应放置的溶液不能溶解或吸收二氧化硫，酸性高锰酸钾溶液 和溴水均能氧化二氧化硫，二氧化硫易溶于水，所以 B 中溶液应该是饱和的亚硫酸氢钠溶液，答案选 D； 当 D 处有明显的现象后，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 中由 于气压增大引发的现象是溶液倒流回长颈漏斗中。 （4）由于二氧化硫和二氧化碳均是酸性氧化物，都能使澄清石灰水先变浑浊后澄清，则检验二氧化碳之前 要首先除去二氧化硫，即丁中酸性 KMnO4 溶液的作用是除去 CO2 中的 SO2； （5）由于二氧化硫能干扰二氧化碳，则检验二氧化碳之前要首先除去二氧化硫，且还需要检验二氧化硫是 否除尽，则按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是 ACDFECDB；能说明气体产物中有 CO2 的实 验现象是第二个丙装置不褪色，乙中生成白色沉淀。 15．（ 1）Na2SO3(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；70%硫酸溶液（2）③；④（3） 80% （4）取待测样品 少许于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，如有白色沉淀生成，则 证明样品变质，若无白色沉淀生成，证明样品未变质（5）②④ 【解析】 (1)A 处的化学反应方程式为Na2SO3(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，浓硫酸的浓度不需要太大， 可选 70%的硫酸溶液，故答案为：Na2SO3(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；70%的硫酸溶液； (2)SO3 的熔点是 16.8℃，沸点是 44.8℃，当温度低于 16.8℃时，三氧化硫以晶体状态存在，二氧化硫、三 氧化硫的尾气处理用碱吸收，可知 D 中选③冷却，E 中选④吸收未反应的二氧化硫，故答案为：③；④； (3)Na2SO3 粉末的物质的量为 12.6g 126g/mol ＝0.1mol，与足量浓硫酸反应生成 0.1molSO2，最后测得 E 处装置增 重 1.28g，为剩余二氧化硫的质量，其物质的量为 1.28g 64g/mol ＝0.02mol，则此时 SO2 的转化率为 0.1mol-0.02mol 0.1mol ×100%＝80%，故答案为：80%； (4)若 Na2SO3 变质，会影响到 SO2 的转化。现欲检验某 Na2SO3 样品是否变质，检验方法为取待测样品少许 于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，如有白色沉淀生成，则证明 样品变质，若无白色沉淀生成，证明样品未变质，故答案为：取待测样品少许于试管中，加适量蒸馏水配 成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，如有白色沉淀生成，则证明样品变质，若无白色沉淀生 成，证明样品未变质； (5)装置②、④均属于防倒吸装置，所以适合于吸收该尾气，且能防止倒吸，①中装置密封易导致气体过多 发生爆炸、③中倒扣的漏斗在液面下不能防止倒吸； 故答案为：②④。 16．（ 1）CaS（2）CaS+2SO2 200 C~300 C CaSO4+S2；3（3）a（4） 3224IHSO5H2SO = I3H  （5）33.3（6）H2S 【解析】Ⅰ.气相还原法—固体还原剂直接还原法 （1）根据流程，在再生塔中精煤与 CaSO4 反应生成 CO2，C 被氧化成 CO2，则 CaSO4 被还原成 CaS 而在流 程中循环使用，反应可表示为 2C+CaSO4=CaS+2CO2↑，故答案为：CaS； （2）根据“固体还原剂直接还原法是指在一定温度下（200℃～300℃）将 SO2 烟气通过固体还原剂，使 SO2 中的氧原子转移到固体还原剂上，从而实现 SO2 的还原”和流程，在脱硫塔中 CaS 与 SO2 反应生成 CaSO4 和 S2，根据原子守恒，脱硫塔中发生反应的化学方程式为 CaS+2SO2 CaSO4+S2；在该反应中， CaS 中 S 元素的化合价由-2 价升至 0 价，SO2 中 S 元素的化合价部分由+4 价升至+6 价、部分由+4 价降至 0 价，生成 1molS2 转移 4mol 电子，当产生 48g 单质 S2 时转移电子物质的量为 48g 64g/mol ×4=3mol，故答案为： CaS+2SO2 CaSO4+S2，3。 Ⅱ.液相还原法—液相催化歧化制硫法 （3）根据流程，“操作”是从含 NaHSO4 的溶液中获得 NaHSO4·H 2O，故“操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过 滤、洗涤，蒸发浓缩时需要使用蒸发皿和坩埚钳，过滤时需要使用漏斗，则“操作”时不需要用到的是坩埚， 答案选 a； （4）②的反应为 2 2 3 2 4I HSO H O=2I SO 3H       ，在②中 I2 将 - 3HSO 氧化成 2- 4SO ，I2 被还原成 I-， 根据流程 I-催化 NaHSO3 反应生成 S 和 NaHSO4，I-是催化剂，在反应前后质量和化学性质不变，则①中 I- 将 NaHSO3 还原成 S，I-被氧化成 I2，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒，①的离子方程式为 3224IHSO5H2SO = I3H  ，故答案为： ； （5）根据（4）的分析，液相催化歧化制硫法的总反应为 -I-2-+ 3423HSO= 2SO+S+H+HO ，理论上 3mol - 3H S O 反应生成 1molS，所以该法硫磺的回收率不会超过 1 3 ，即不会高于 33.3%，故答案为 33.3； （6）若采用 Na2S 溶液作为碱盐吸收液，由于 H2SO3 的酸性强于 H2S，SO2 与 Na2S 溶液反应会生成 H2S 产 生二次污染，故答案为 H2S。