第13講 硫及其化合物
目標(biāo)要求 1.結(jié)合真實(shí)情景中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解硫及其重要化合物的主要性質(zhì),認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)硫及其化合物性質(zhì)的多樣性,了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。


一、硫單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.硫元素的存在形態(tài)

2.硫單質(zhì)的物理性質(zhì)
俗稱
顏色狀態(tài)
溶解性

酒精
CS2
硫黃
黃色晶體
不溶
微溶
易溶

3.從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
??

問(wèn)題思考
(1)從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩個(gè)角度簡(jiǎn)要闡述,如何洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫?
答案 硫單質(zhì)易溶于CS2,也可以與熱的強(qiáng)堿溶液反應(yīng),3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。所以當(dāng)試管壁上沾有單質(zhì)硫時(shí),可用CS2或熱的強(qiáng)堿溶液洗滌。
(2)你有哪些實(shí)例(證據(jù))可以推知(推理)硫的氧化性比氯氣的弱。
答案 ①與變價(jià)金屬反應(yīng),Cl2與變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)化合物,S與變價(jià)金屬反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)化合物;②氫化物的穩(wěn)定性:HCl>H2S;③置換反應(yīng)H2S+Cl2 ===2HCl+S↓;④最高價(jià)含氧酸的酸性:HClO4>H2SO4;⑤還原性:S2->Cl-。
二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性質(zhì)
色、態(tài)、味
密度
溶解性
毒性
無(wú)色有刺激性氣味的氣體
比空氣大
易溶于水,通常狀況下,1體積水溶解約40體積SO2
有毒

(2)化學(xué)性質(zhì)

按要求完成下列方程式:
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如與H2S溶液反應(yīng)):
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③還原性
④漂白性:可使品紅溶液等有機(jī)色質(zhì)退色,生成不穩(wěn)定的化合物。
2.三氧化硫(SO3)
SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無(wú)色、針狀晶體,能與水反應(yīng):SO3+H2O===H2SO4,放出大量的熱,SO3是酸性氧化物,它跟堿性氧化物或堿都能反應(yīng)生成硫酸鹽。
3.硫的氧化物的污染與治理
(1)硫的氧化物來(lái)源、危害及治理

(2)硫酸型酸雨的形成過(guò)程:

問(wèn)題思考
(SO2性質(zhì)基礎(chǔ)填空)將SO2分別通入下列五種溶液中

回答下列問(wèn)題:
(1)試管①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:KMnO4溶液______________,證明SO2具有____________性。
(2)試管②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:品紅溶液________________,證明SO2具有____________性。
(3)試管③中能否觀察到沉淀?______________。
(4)試管④中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是____________。
(5)試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是____________,用離子方程式表示產(chǎn)生沉淀的過(guò)程:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)退色 還原 (2)退色 漂白 (3)否
(4)BaSO4 (5)BaSO3 SO2+2OH-===SO+H2O,Ba2++SO===BaSO3↓

(1)SO2不能漂白酸堿指示劑,只能使紫色的石蕊溶液變紅,但不能使之退色。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色,體現(xiàn)了SO2的還原性,而不是漂白性。
(3)SO2、CO2通入BaCl2溶液中都不會(huì)產(chǎn)生沉淀。

(1)硫在自然界中僅以化合態(tài)存在(  )
(2)硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫,在純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫(  )
(3)汞蒸氣有毒,實(shí)驗(yàn)室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理(  )
(4)二氧化硫漂白紙漿,沒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(  )
(5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水退色,其原理相同(  )
(6)SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合后通入裝有濕潤(rùn)的有色布條的集氣瓶中,漂白效果更好(  )
(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L SO3中含有硫原子數(shù)為NA(  )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×




三類漂白劑的區(qū)別
類型
原理
舉例
特點(diǎn)
備注
氧化型
將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”破壞掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
無(wú)選
擇性
加合型
與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”“化合”成無(wú)色物質(zhì)
SO2
可逆、不持久
有選
擇性
吸附型
將有色物質(zhì)吸附而退色
活性炭
物理變化
吸附
色素


題組一 硫及其氧化物的性質(zhì)(不定項(xiàng)選擇題)
1.(2019·青島期中)據(jù)我國(guó)古代第一部藥物學(xué)專著《神農(nóng)本草經(jīng)》記載:“石硫黃(即硫黃)能化金銀鋼鐵,奇物”,所得產(chǎn)物不可能是(  )
A.Au2S B.Ag2S
C.CuS D.FeS
答案 C
解析 S單質(zhì)的氧化性比較弱,只能將金屬氧化為低價(jià)態(tài)的物質(zhì),所以S分別與Au、Ag、Fe反應(yīng)時(shí)依次生成Au2S、Ag2S、FeS,選項(xiàng)A、B、D正確;S氧化Cu應(yīng)該生成低價(jià)的Cu2S,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.在探究SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(  )
A.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO3
B.向溴水中通入SO2,溶液退色,說(shuō)明SO2具有漂白性
C.將過(guò)量的SO2通入石蕊溶液中,溶液由紫色變?yōu)榧t色,說(shuō)明SO2不能漂白石蕊溶液
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
答案 AB
解析 SO2的水溶液顯酸性,NO在酸性條件下將H2SO3氧化為H2SO4,因而白色沉淀是BaSO4。
3.(2018·寶山區(qū)二模)有學(xué)生為了證明SO2是一種酸性氧化物,做了以下實(shí)驗(yàn):向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的SO2氣體,溶液退色,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.該實(shí)驗(yàn)一定能證明SO2是一種酸性氧化物
B.若SO2是一種酸性氧化物,溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)是:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.若SO2是一種酸性氧化物,溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)是:SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
D.若要證明SO2是一種酸性氧化物,還需在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再加酚酞或氫氧化鈉溶液
答案 A
解析 酸性氧化物的概念:與水反應(yīng)只生成對(duì)應(yīng)的酸,與堿反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物。向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的SO2氣體,溶液退色,可能是因?yàn)槎趸虻钠仔?,所以該?shí)驗(yàn)不能說(shuō)明二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?,故A錯(cuò)誤;若SO2是一種酸性氧化物,二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉再與二氧化硫、水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,故C正確。
題組二 SO2的檢驗(yàn)
4.為確定某純凈的氣體Q的成分,進(jìn)行了如下幾種實(shí)驗(yàn),其中不正確的是(  )
選項(xiàng)
操作及現(xiàn)象(現(xiàn)象在括號(hào)內(nèi))
結(jié)論
A
聞Q氣味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(退色)
Q一定是SO2
B
聞Q氣味(有刺激性)澄清石灰水(變渾濁)
Q可能是SO2
C
Q品紅溶液(退色)變紅色
Q一定是SO2
D
Q紫色石蕊溶液(先變紅色后退色)
Q一定不是SO2

答案 A
解析 硫化氫、二氧化硫等均能被高錳酸鉀氧化,由現(xiàn)象可知Q不一定是SO2,故A錯(cuò)誤。
5.下圖是檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問(wèn)題:

(1)B中加入的試劑是________,作用是______________________________________。
(2)C中加入的試劑是__________,作用是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D中加入的試劑是______________,作用是________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)品紅溶液 檢驗(yàn)SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡
(3)澄清石灰水 檢驗(yàn)CO2
(4)酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不退成無(wú)色(或不退色,或不退成無(wú)色)
解析 一定要理解題意是檢驗(yàn)氣體成分,檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗(yàn)二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因?yàn)槎趸蛞材苁钩吻迨宜儨啙?。C裝置的作用是除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡,所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,但不能退成無(wú)色,若退成無(wú)色則不能證明二氧化硫已除盡。

檢驗(yàn)SO2和CO2同時(shí)存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁,檢驗(yàn)二者同時(shí)存在的一般流程為
流程設(shè)計(jì)
檢驗(yàn)SO2?除去SO2?檢驗(yàn)SO2是否除盡?檢驗(yàn)CO2
選用試劑
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清的石灰水
預(yù)期現(xiàn)象
退色
退色
不退色
變渾濁

注意 有時(shí)為簡(jiǎn)化裝置,可將除去SO2和檢驗(yàn)SO2是否除盡合并為一個(gè)裝置,用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺,但不退成無(wú)色。
題組三 SO2的污染與防治(不定項(xiàng)選擇題)
6.(2020·安康高三檢測(cè))下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.改燃煤為燃?xì)?,可以減少?gòu)U氣中SO2等有害物質(zhì)的排放量,是治理“霧霾”等災(zāi)害天氣的一種措施
B.向煤中加入適量石灰石,使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO3,可減少對(duì)大氣的污染
C.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含SO2,從而使雨水的pH<5.6,形成酸雨
D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)
答案 B
7.(2019·四川模擬)酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程,在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過(guò)程如下圖,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.光照能引發(fā)酸雨的形成
B.所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)
C.污染空氣能加快酸雨的形成
D.SO的能量比SO2的低
答案 BD
解析 由圖示可知,酸雨形成的兩個(gè)途徑中都涉及了光照的條件,故A正確;三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,沒有化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;由圖中信息可知,污染空氣中氮的氧化物、碳?xì)浠衔锛岸趸虻却髿馕廴疚锟梢酝ㄟ^(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸,在這個(gè)過(guò)程中,氮的氧化物是催化劑,加快了酸雨的形成,故C正確。
8.(2019·廣東模擬)環(huán)保是21世紀(jì)人類社會(huì)的主要課題之一,十九大報(bào)告中提出了新目標(biāo)“建成富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)”?;痣姀S、燃煤鍋爐是SO2污染集中、規(guī)模大的行業(yè),石灰石—石膏煙脫硫是除去SO2的一種常用方法。其過(guò)程如圖1。
研究發(fā)現(xiàn):pH和溫度會(huì)對(duì)石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響;當(dāng)煙氣通入速度一定時(shí),石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖2,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )


A.煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石漿液pH>5.7時(shí),煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大
C.將脫硫后的氣體通入KMnO4溶液,可粗略判斷煙氣脫硫效率的高低
D.上述方法中用石灰石漿液吸收64 g SO2理論生成22 g CO2
答案 C
解析 煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高氣體二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就會(huì)逸出溶液使吸收率降低,故A錯(cuò)誤;石灰石漿液pH>5.7時(shí),煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度減小,石灰石的濃度減小,脫硫效率隨之下降,故B錯(cuò)誤;脫硫后的氣體是否殘存二氧化硫,含多少,可以利用高錳酸鉀溶液退色的程度和快慢粗略判斷煙氣脫硫效率,故C正確;上述分析得到總反應(yīng)為:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O+2CO2↑,1 mol二氧化硫反應(yīng)生成1 mol二氧化碳,即每吸收64 g二氧化硫理論上同時(shí)生成44 g二氧化碳,故D錯(cuò)誤。

四種常見的SO2尾氣處理方法
方法一:鈣基固硫法
為防治酸雨,工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時(shí)硫、生石灰、O2共同反應(yīng)生成硫酸鈣,從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中,反應(yīng)原理為CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,總反應(yīng)方程式為 2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后進(jìn)一步氧化)
方法三:鈉堿脫硫法
鈉堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:雙堿脫硫法
先利用燒堿吸收SO2,再利用熟石灰漿液進(jìn)行再生,再生后的NaOH堿液可循環(huán)使用,化學(xué)反應(yīng)原理為
①吸收反應(yīng):2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反應(yīng):Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。


1.硫酸的物理性質(zhì)
H2SO4是無(wú)色液體,能與水以任意比互溶,溶解時(shí)可放出大量的熱,濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。
2.硫酸是強(qiáng)電解質(zhì),寫出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式
(1)鐵:Fe+2H+===Fe2++H2↑;
(2)MgO:MgO+2H+===Mg2++H2O;
(3)Ba(OH)2:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;
(4)Na2SO3:SO+2H+===H2O+SO2↑;
(5)BaCl2:Ba2++SO===BaSO4↓。
3.濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
濃硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中
藍(lán)色固體變白
吸水性
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
脫水性
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱
銅片逐漸溶解,產(chǎn)生無(wú)色刺激性氣味的氣體
強(qiáng)氧化性、酸性

(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化,可用鋁槽車運(yùn)輸濃H2SO4。
問(wèn)題思考
硫酸是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見藥品,其性質(zhì)有:
①酸性 ②吸水性?、勖撍浴、軓?qiáng)氧化性?、荽呋饔?br /> 請(qǐng)將序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上:
(1)鋅和稀H2SO4制H2________________。
(2)濃硫酸作干燥劑________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯__________________________________________。
(4)乙酸乙酯的水解________________。
(5)纖維素的水解________________。
(6)濃硫酸使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙先變紅,后又變黑____________________________________。
(7)將濃硫酸點(diǎn)在膽礬晶體上,晶體表面出現(xiàn)白斑_(dá)_______________。
答案 (1)① (2)② (3)②⑤ (4)⑤ (5)⑤ (6)①③ (7)②
4.SO的檢驗(yàn)
檢驗(yàn)SO的正確操作方法:被檢液取清液有無(wú)白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無(wú)SO)。
先加稀鹽酸的目的是防止CO、SO、Ag+干擾,再加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。整個(gè)過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。

(1)濃鹽酸、濃硫酸兩溶液敞口放置一段時(shí)間,濃度都會(huì)下降的原因相同(  )
(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO(  )
(3)銅片溶于熱的濃硫酸,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性(  )
(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明該溶液中一定有SO(  )
(5)將少量銅加入濃硫酸中加熱,很快能觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色(  )
(6)50 mL 18.4 mol·L-1的濃硫酸與足量的銅反應(yīng),可產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量為0.46 mol(  )
(7)一定量濃硫酸中加入足量鋅粒加熱,產(chǎn)生的氣體為SO2和H2的混合氣體(  )
(8)常溫下用鐵片可鑒別濃硫酸和稀硫酸(  )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√
解析 (2)濃硫酸雖然具有強(qiáng)氧化性,但不能氧化H2、CO,因而可以干燥H2、CO。(4)酸化的NO可將SO氧化為SO,也會(huì)產(chǎn)生BaSO4白色沉淀。(5)由于濃硫酸具有吸水性,不能得到藍(lán)色溶液。(6)隨反應(yīng)進(jìn)行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩?,反?yīng)停止,故0.92 mol H2SO4不可能完全反應(yīng)。(7)Zn與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,變?yōu)橄×蛩釙r(shí)產(chǎn)生H2。

題組一 濃硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用
1.(2019·凱里市校級(jí)期中)下列有關(guān)濃硫酸的敘述正確的是(  )
A.在濃硫酸與鋅片共熱的反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性
B.濃硫酸與金屬活動(dòng)性順序表中氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為SO2,與氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為H2
C.濃硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2等氣體
D.H2SO4是不揮發(fā)性強(qiáng)酸,氫硫酸是揮發(fā)性弱酸,所以可用濃硫酸與FeS反應(yīng)制取H2S氣體
答案 A
解析 在濃硫酸與鋅片共熱的反應(yīng)中生成物是硫酸鋅、二氧化硫和水,因此濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性,故A正確;濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)得不到氫氣,故B錯(cuò)誤;氨氣屬于堿性氣體,能被濃硫酸吸收,所以不能用濃硫酸干燥,故C錯(cuò)誤;濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能夠氧化硫化氫,不能用濃硫酸制取硫化氫,故D錯(cuò)誤。
2.濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng),現(xiàn)象如圖。下列分析正確的是(  )

A.對(duì)比①和②可以說(shuō)明還原性:Br->Cl-
B.①和③相比可說(shuō)明氧化性:Br2>SO2
C.②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說(shuō)明酸性:H2SO4>HCl
D.③中濃H2SO4被還原成SO2
答案 A
解析 A項(xiàng),反應(yīng)①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣,反應(yīng)②白霧是氯化氫,說(shuō)明濃硫酸能將溴離子氧化成溴單質(zhì),而不能將氯離子氧化成氯氣;B項(xiàng),反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體,是非氧化還原反應(yīng),而且亞硫酸鈉與溴化鈉不是同一類型的物質(zhì);C項(xiàng),白霧說(shuō)明氯化氫易揮發(fā);D項(xiàng),反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體,是非氧化還原反應(yīng)。

題組二 SO的檢驗(yàn)
3.(SO的檢驗(yàn)及干擾因素排除)下列過(guò)程中,最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(  )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.無(wú)色溶液白色沉淀
D.無(wú)色溶液無(wú)色溶液白色沉淀
答案 C
解析 A項(xiàng),二氧化硫被硝酸氧化為硫酸,加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀;B項(xiàng),亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根,沉淀也是硫酸鋇;C項(xiàng),所得沉淀可能是氯化銀;D項(xiàng),先加過(guò)量鹽酸無(wú)沉淀,再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。
4.(SO檢驗(yàn)的應(yīng)用)有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振蕩后,白色沉淀不溶解。對(duì)此實(shí)驗(yàn)的下列敘述正確的是(  )
A.實(shí)驗(yàn)證實(shí)Na2SO3已部分氧化
B.實(shí)驗(yàn)中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C.實(shí)驗(yàn)中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D.此次實(shí)驗(yàn)不能確定Na2SO3是否部分被氧化
答案 D
解析 Na2SO3溶液可能部分被氧化變質(zhì),則滴入Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀一定有亞硫酸鋇,可能有硫酸鋇,加入足量稀硝酸后,亞硫酸鋇被氧化成硫酸鋇,即此時(shí)的白色沉淀是硫酸鋇。

SO檢驗(yàn)的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)誤將Ag+、Pb2+判斷成SO。如向待測(cè)液中滴加BaCl2溶液,再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯(cuò)誤是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)誤將SO判斷成SO。如向待測(cè)液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便誤以為有SO。該錯(cuò)誤是未注意NO在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)氧化性,發(fā)生反應(yīng):Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。



1.理清硫元素的化合價(jià)與氧化性、還原性之間的關(guān)系

2.掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律
(1)相同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)酸、堿反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的
如:
寫出②、③、④反應(yīng)的化學(xué)方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3。
(2)不同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的
當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí),一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài),即臺(tái)階式升降,可用下圖表示

如:H2SSSO2SO3
寫出③、④、⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式:
③2SO2+O22SO3;
④S+H2H2S;
⑤SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
注意 (1)同種元素相鄰價(jià)態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)當(dāng)硫元素的高價(jià)態(tài)粒子與低價(jià)態(tài)粒子反應(yīng)時(shí),一般生成中間價(jià)態(tài),如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。

1.(2019·佛山一模)硫是生物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一,下列關(guān)于自然界中硫循環(huán)(如圖所示)說(shuō)法正確的是(  )

A.含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán)
B.硫循環(huán)中硫的化合物均為無(wú)機(jī)物
C.上述硫循環(huán)中硫元素均被氧化
D.燒煤時(shí)加石灰石,可減少酸雨及溫室氣體的排放
答案 A
解析 硫酸鹽和亞硫酸鹽等在硫桿菌及好氧/厭氧菌作用下緩慢轉(zhuǎn)化成植物R1—S—R2,含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán),故A正確;硫循環(huán)中硫的化合物有含硫的有機(jī)物,不全是無(wú)機(jī)物,故B錯(cuò)誤;含硫桿菌及好氧/厭氧菌將硫酸鹽、亞硫酸鹽中硫還原成R1—S—R2,硫循環(huán)中硫元素有時(shí)被氧化,有時(shí)被還原,故C錯(cuò)誤;燒煤時(shí)加石灰石,可減少酸雨,但生成二氧化碳,會(huì)增加溫室氣體的排放,故D錯(cuò)誤。
2.(2020·淮北模擬)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,易被氧氣氧化。利用如圖裝置,在錐形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶劑)和水形成的混合液,通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成保險(xiǎn)粉和一種常見氣體,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.制備保險(xiǎn)粉的離子方程式為:HCOO-+OH-+2SO2===S2O+CO2↑+H2O
B.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C.多孔玻璃球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積,使SO2能被充分吸收
D.為避免產(chǎn)生的Na2S2O4被O2氧化,使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng),產(chǎn)生的SO2排出裝置中殘留的O2
答案 B
解析 A項(xiàng),SO2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na2S2O4,根據(jù)元素守恒和電子得失守恒寫化學(xué)方程式;C項(xiàng),增大接觸面積能夠加快反應(yīng)速率;D項(xiàng),Na2S2O4具有還原性,容易被氧氣氧化。
3.(2020·開封校級(jí)模擬)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取SO2并驗(yàn)證其部分性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖(夾持裝置省略),下列敘述正確的是(  )

A.取反應(yīng)后D中溶液少許,滴加品紅溶液,紅色退去,就能說(shuō)明SO2具有漂白性
B.A裝置中比較理想的反應(yīng)物質(zhì)是Na2SO3固體和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸
C.B裝置溶液變紅色,說(shuō)明SO2是酸性氧化物;C裝置產(chǎn)生白色沉淀的原因?yàn)椋?br /> BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.關(guān)閉彈簧夾a,打開彈簧夾b,用酒精燈在三頸燒瓶下微熱,若能觀察到B中長(zhǎng)導(dǎo)管口有明顯氣泡現(xiàn)象,冷卻后液體倒吸,就能判斷裝置A、B氣密性良好
答案 D
解析 氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品紅溶液退色,不能確定一定為二氧化硫的漂白性,故A錯(cuò)誤;二氧化硫易溶于水,比較理想的反應(yīng)物質(zhì)是亞硫酸鈉固體和濃硫酸,故B錯(cuò)誤;C裝置中產(chǎn)生的白色沉淀為BaSO4,故C錯(cuò)誤。
4.物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。請(qǐng)根據(jù)下圖所示,回答下列問(wèn)題:

(1)X的化學(xué)式為________,Y的化學(xué)式為________。
(2)W的濃溶液與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(3)欲制備Na2S2O3,從氧化還原角度分析,合理的是________(填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(4)將X與SO2混合,可生成淡黃色固體,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________。
答案 (1)H2S SO2
(2)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)B
(4)2∶1
解析 (2)W的濃溶液是濃硫酸,與銅單質(zhì)在加熱條件下發(fā)生反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。(3)Na2S2O3中S元素的化合價(jià)是+2價(jià),從氧化還原的角度分析,反應(yīng)物中S元素的化合價(jià)必須分別大于2和小于2,A中S的化合價(jià)都小于2,C、D中S的化合價(jià)都大于2,故B符合題意。(4)X為H2S,與SO2混合可生成淡黃色固體:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,H2S作還原劑,二氧化硫作氧化劑,則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。所以該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2∶1。

二氧化硫的制備與性質(zhì)總結(jié)
(1)常用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,進(jìn)而驗(yàn)證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。
①制取原理
Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O
②綜合實(shí)驗(yàn)裝置

(2)實(shí)驗(yàn)室也可用銅片與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,進(jìn)而驗(yàn)證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。
①制取原理:
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
②綜合實(shí)驗(yàn)裝置


1.正誤判斷,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”
(1)在表面皿中加入少量膽礬,再加入3 mL濃硫酸,攪拌,固體由藍(lán)色變白色(  )
(2019·浙江4月選考,11B)
(2)向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液,再滴加雙氧水,產(chǎn)生白色沉淀(  )
(2019·浙江4月選考,11C)
(3)硫元素在自然界的存在形式有硫單質(zhì)、硫化物和硫酸鹽等(  )(2019·浙江4月選考,8D)
(4)接觸法制硫酸的硫元素主要來(lái)源于硫黃或含硫礦石(  )(2018·浙江11月選考,8D)
(5)稀硫酸具有酸性,可用于除去鐵銹(  )(2019·江蘇,3B)
(6)SO2與過(guò)量氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3(  )(2019·江蘇,6C)
(7)稀硫酸和銅粉反應(yīng)制備硫酸銅(  )(2017·海南,7A)
(8)SSO3H2SO4(  )(2017·江蘇,7B)
(9)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;再加入足量稀鹽酸,部分沉淀溶解,則部分Na2SO3被氧化(  )(2017·江蘇,13B)
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√
2.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.二氧化硫作紙漿漂白劑的過(guò)程中沒有發(fā)生化學(xué)變化(2016·四川理綜,1C)
B.下圖裝置可以除去SO2中的少量HCl(2016·天津理綜,5C)

C.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿(2016·江蘇,3A)
D.亞硫酸鈉、硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使品紅試液退色的原因是SO2具有還原性(2016·上海,15D)
答案 B
解析 A項(xiàng),二氧化硫和有色物質(zhì)化合使之生成無(wú)色物質(zhì),錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯化氫能與飽和亞硫酸氫鈉溶液反應(yīng),被吸收,二氧化硫不反應(yīng),正確;C項(xiàng),SO2用于漂白紙漿是利用SO2與某些有色物質(zhì)作用,生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),不是利用其氧化性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),SO2使品紅溶液退色體現(xiàn)的是SO2的漂白性,錯(cuò)誤。
3.(2017·北京,10)根據(jù)SO2通入不同溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是(  )

實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
結(jié)論
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
產(chǎn)生白色沉淀
SO2有還原性
B
H2S溶液
產(chǎn)生黃色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液退色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
產(chǎn)生膠狀沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3

答案 C
解析 A項(xiàng),溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO,再與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,體現(xiàn)了SO2的還原性;B項(xiàng),SO2與H2S溶液發(fā)生反應(yīng):SO2+2H2S===3S↓+2H2O,體現(xiàn)了SO2的氧化性;C項(xiàng),SO2使酸性KMnO4溶液退色,體現(xiàn)了SO2的還原性;D項(xiàng),SO2與Na2SiO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生膠狀沉淀,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸,可得結(jié)論:酸性:H2SO3>H2SiO3。
4.[2018·全國(guó)卷Ⅲ,26(1)]硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影劑、還原劑。
已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn):
試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
實(shí)驗(yàn)步驟
現(xiàn)象
①取少量樣品,加入除氧蒸餾水
②固體完全溶解得無(wú)色澄清溶液
③____________
④____________,有刺激性氣體產(chǎn)生
⑤靜置,__________
⑥____________

答案 ③加入過(guò)量稀鹽酸?、艹霈F(xiàn)乳黃色渾濁?、?吸)取上層清液,滴入BaCl2溶液?、蕻a(chǎn)生白色沉淀
解析 Na2S2O3·5H2O晶體樣品中含有SO,在SO的檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)防止加入氧化劑,如H2O2會(huì)把S2O氧化為SO,也要防止加入稀H2SO4而引入SO,所以樣品加水溶解后應(yīng)加入過(guò)量稀鹽酸,發(fā)生反應(yīng):S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。取上層清液滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀:Ba2++SO===BaSO4↓,證明溶液中存在SO。
5.[2018·全國(guó)卷Ⅰ,27(1)(2)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過(guò)程的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:

①pH=4.1時(shí),Ⅰ中為____________________溶液(寫化學(xué)式)。
②工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3過(guò)飽和溶液
解析 (1)根據(jù)題給信息,將NaHSO3過(guò)飽和溶液結(jié)晶脫水可得到Na2S2O5,則化學(xué)方程式為2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2)①酸性條件下,SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3。②工藝中加入Na2CO3固體并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3過(guò)飽和溶液。

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