高考化学一轮复习讲练 第4章 第15讲　硫及其化合物 (含解析)

第15讲硫及其化合物考纲要求1.了解硫及其重要化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对环境的影响。一、硫单质的性质及应用1．硫元素的存在形态2．硫单质的物理性质俗称颜色状态溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体不溶微溶易溶3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up7(氧化性))eq\x(\o(S,\s\up6(0)))eq\o(→,\s\up7(还原性))eq\o(S,\s\up6(＋4))问题思考(1)从物理性质和化学性质两个角度简要阐述，如何洗涤附着在试管内壁上的硫？答案硫单质易溶于CS2，也可以与热的强碱溶液反应，3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱溶液洗涤。(2)你有哪些实例(证据)可以推知(推理)硫的氧化性比氯气的弱。答案①与变价金属反应，Cl2与变价金属反应生成高价态化合物，S与变价金属反应生成低价态化合物；②氢化物的稳定性：HCl>H2S；③置换反应H2S＋Cl2=2HCl＋S↓；④最高价含氧酸的酸性：HClO4>H2SO4；⑤还原性：S2－>Cl－。二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用1．二氧化硫(SO2)(1)物理性质色、态、味密度溶解性毒性无色有刺激性气味的气体比空气大易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2有毒(2)化学性质按要求完成下列方程式：①酸性氧化物的通性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3,与NaOH足量反应：,2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O))②氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O③还原性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：2SO2＋O2\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3,溴水：Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4))④漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色，生成不稳定的化合物。2．三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O=H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。3．硫的氧化物的污染与治理(1)硫的氧化物来源、危害及治理(2)硫酸型酸雨的形成过程：问题思考(SO2性质基础填空)将SO2分别通入下列五种溶液中回答下列问题：(1)试管①中的实验现象：KMnO4溶液______________，证明SO2具有____________性。(2)试管②中的实验现象：品红溶液________________，证明SO2具有____________性。(3)试管③中能否观察到沉淀？______________。(4)试管④中能产生白色沉淀，该沉淀是____________。(5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是____________，用离子方程式表示产生沉淀的过程：________________________________________________________________________。答案(1)褪色还原(2)褪色漂白(3)否(4)BaSO4(5)BaSO3SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之褪色。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。(3)SO2、CO2通入BaCl2溶液中都不会产生沉淀。(1)硫在自然界中仅以化合态存在()(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫()(3)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理()(4)二氧化硫漂白纸浆，没发生化学反应()(5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同()(6)SO2和Cl2等物质的量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()(7)标准状况下，2.24LSO3中含有硫原子数为NA()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×三类漂白剂的区别类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性加合型与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质SO2可逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而褪色活性炭物理变化吸附色素题组一硫及其氧化物的性质1．(2019·青岛期中)据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是()A．Au2S B．Ag2SC．CuS D．FeS答案C解析S单质的氧化性比较弱，只能将金属氧化为低价态的物质，所以S分别与Au、Ag、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、FeS，选项A、B、D正确；S氧化Cu应该生成低价的Cu2S，C项错误。2．在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO3B．向溴水中通入SO2，溶液褪色，说明＋4价硫具有还原性C．将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2不能漂白石蕊溶液D．向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3答案A解析SO2的水溶液显酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下将H2SO3氧化为H2SO4，因而白色沉淀是BaSO4。3．(2020·宝山区二模)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＋H2OC．若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是：SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3D．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解析酸性氧化物的概念：与水反应只生成对应的酸，与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。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；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，亚硫酸钠再与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠，故C正确。题组二SO2的检验4．为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是()选项操作及现象(现象在括号内)结论A闻Q气味(有刺激性)eq\o(→,\s\up7(通入))酸性KMnO4溶液(褪色)Q一定是SO2B闻Q气味(有刺激性)eq\o(→,\s\up7(通入))澄清石灰水(变浑浊)Q可能是SO2CQeq\o(→,\s\up7(通入))品红溶液(褪色)eq\o(→,\s\up7(△))变红色Q一定是SO2DQeq\o(→,\s\up7(通入))紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)Q一定不是SO2答案A解析硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化，由现象可知Q不一定是SO2，故A错误。5．(SO2与CO2混合气体中成分的检验)下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是________，作用是___________________________________________。(2)C中加入的试剂是__________，作用是__________________________________________。(3)D中加入的试剂是______________，作用是______________________________________。(4)实验时，C中应观察到的现象是________________________________________________。答案(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色)解析一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊注意有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。题组三SO2的污染与防治6．(2018·德州高三检测)下列说法不正确的是()A．改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放量，是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2，从而使雨水的pH＜5.6，形成酸雨D．硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质答案B7．(2019·四川模拟)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，下列有关说法错误的是()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，故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，故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，故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，故D正确。8．(2020·广东模拟)环保是21世纪人类社会的主要课题之一，十九大报告中提出了新目标“建成富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国”。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2，下列有关说法正确的是()A．烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高B．石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C．将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低D．上述方法中用石灰石浆液吸收64gSO2理论生成22gCO2答案C解析烟气通入石灰石浆液时的温度越高气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；上述分析得到总反应为：2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O=2CaSO4·2H2O＋2CO2↑，1mol二氧化硫反应生成1mol二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理论上同时生成44g二氧化碳，故D错误。四种常见的SO2尾气处理方法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3,2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4。方法二：氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)方法三：钠碱脱硫法钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。方法四：双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2=2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2=CaSO4↓＋2NaOH。1．硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式(1)铁：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；(2)MgO：MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O；(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O；(4)Na2SO3：SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑；(5)BaCl2：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。3．浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性、酸性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。问题思考硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有：①酸性②吸水性③脱水性④强氧化性⑤催化作用请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀H2SO4制H2________________。(2)浓硫酸作干燥剂________________。(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_________________________________________。(4)乙酸乙酯的水解________________。(5)纤维素的水解________________。(6)浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红，后又变黑___________________________________。(7)将浓硫酸点在胆矾晶体上，晶体表面出现白斑________________。答案(1)①(2)②(3)②⑤(4)⑤(5)⑤(6)①③(7)②4．SOeq\o\al(2－,4)的检验检验SOeq\o\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq\o(→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq\o\al(2－,4))。先加稀盐酸的目的是防止COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O、SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。(1)浓盐酸、浓硫酸两溶液敞口放置一段时间，浓度都会下降的原因相同()(2)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO()(3)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性()(4)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SOeq\o\al(2－,4)()(5)将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色()(6)50mL18.4mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46mol()(7)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体()(8)常温下用铁片可鉴别浓硫酸和稀硫酸()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√解析(2)浓硫酸虽然具有强氧化性，但不能氧化H2、CO，因而可以干燥H2、CO。(4)酸化的NOeq\o\al(－,3)可将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，也会产生BaSO4白色沉淀。(5)由于浓硫酸具有吸水性，不能得到蓝色溶液。(6)随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，故0.92molH2SO4不可能完全反应。(7)Zn与浓硫酸反应产生SO2，变为稀硫酸时产生H2。题组一浓硫酸的性质及应用1．(2019·凯里市校级期中)下列有关浓硫酸的叙述正确的是()A．在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性B．浓硫酸与金属活动性顺序表中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C．浓硫酸具有吸水性，可以干燥NH3、H2等气体D．H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体答案A解析在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水，因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性，故A正确；浓硫酸具有强氧化性，与金属反应得不到氢气，故B错误；氨气属于碱性气体，能被浓硫酸吸收，所以不能用浓硫酸干燥，故C错误；浓硫酸具有强氧化性，能够氧化硫化氢，不能用浓硫酸制取硫化氢，故D错误。2．(2020·徐汇区二模)浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是()A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HClD．③中浓H2SO4被还原成SO2答案A解析A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应。题组二SOeq\o\al(2－,4)的检验3．(SOeq\o\al(2－,4)的检验及干扰因素排除)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()A．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀C．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀D．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀答案C解析A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。4．(SOeq\o\al(2－,4)检验的应用)有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是()A．实验证实Na2SO3已部分氧化B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化答案D解析Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。SOeq\o\al(2－,4)检验的易错点(1)误将Ag＋、Pb2＋判断成SOeq\o\al(2－,4)。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断＋Cl－=AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－=PbCl2↓(白色)。(2)误将SOeq\o\al(2－,3)判断成SOeq\o\al(2－,4)。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SOeq\o\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq\o\al(－,3)在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2．掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如：写出②、③、④反应的化学方程式：②H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O；③Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3。(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的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，可用下图表示如：H2Seq\o(,\s\up7(①O2不足),\s\do5(④H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2),\s\do5(⑤H2S))SO2eq\o(→,\s\up7(③O2))SO3写出③、④、⑤反应的化学方程式：③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；④S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S；⑤SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。注意(1)同种元素相邻价态的粒子间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。(2)当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2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。1．(2019·佛山一模)硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是()A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B．硫循环中硫的化合物均为无机物C．上述硫循环中硫元素均被氧化D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放答案A解析硫酸盐和亚硫酸盐等在硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2，含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故A正确；硫循环中硫的化合物有含硫的有机物，不全是无机物，故B错误；含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中硫还原成R1—S—R2，硫循环中硫元素有时被氧化，有时被还原，故C错误；烧煤时加石灰石，可减少酸雨，但生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，故D错误。2．(2020·威海模拟)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是()A．制备保险粉的离子方程式为：HCOO－＋OH－＋2SO2=S2Oeq\o\al(2－,4)＋CO2↑＋H2OB．NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2C．多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收D．为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2答案B解析A项，SO2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na2S2O4，根据元素守恒和电子得失守恒写化学方程式；C项，增大接触面积能够加快反应速率；D项，Na2S2O4具有还原性，容易被氧气氧化。3．(2018·仓山区校级模拟)某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的是()A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，就能说明SO2具有漂白性B．A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为：BaCl2＋SO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋2HClD．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到B中长导管口有明显气泡现象，冷却后液体倒吸，就能判断装置A、B气密性良好答案D解析氯水中存在的次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误；C装置中产生的白色沉淀为BaSO4，故C错误。4．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题：(1)X的化学式为________，Y的化学式为________。(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_______。(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。A．Na2S＋S B．Na2SO3＋SC．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。答案(1)H2SSO2(2)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)B(4)2∶1解析(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素的化合价是＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素的化合价必须分别大于2和小于2，A中S的化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，故B符合题意。(4)X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，H2S作还原剂，二氧化硫作氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。二氧化硫的制备与性质总结(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。①制取原理Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O②综合实验装置(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。①制取原理：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②综合实验装置1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在表面皿中加入少量胆矾，再加入3mL浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变白色()(2019·浙江4月选考，11B)(2)向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液，再滴加双氧水，产生白色沉淀()(2019·浙江4月选考，11C)(3)硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等()(2019·浙江4月选考，8D)(4)接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石()(2018·浙江11月选考，8D)(5)稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈()(2019·江苏，3B)(6)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3()(2019·江苏，6C)(7)稀硫酸和铜粉反应制备硫酸铜()(2017·海南，7A)(8)Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4()(2017·江苏，7B)(9)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化()(2017·江苏，13B)答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×(9)√2．下列说法正确的是()A．二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化(2016·四川理综，1C)B．下图装置可以除去SO2中的少量HCl(2016·天津理综，5C)C．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆(2016·江苏，3A)D．亚硫酸钠、硫酸反应产生的气体使品红试液褪色的原因是SO2具有还原性(2016·上海，15D)答案B解析A项，二氧化硫和有色物质化合使之生成无色物质，错误；B项，氯化氢能与饱和亚硫酸氢钠溶液反应，被吸收，二氧化硫不反应，正确；C项，SO2用于漂白纸浆是利用SO2与某些有色物质作用，生成不稳定的无色物质，不是利用其氧化性，错误；D项，SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，错误。3．(2017·北京，10)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是()实验现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3答案C解析A项，溶液中SO2被FeCl3氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B项，SO2与H2S溶液发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D项，SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论：酸性：H2SO3＞H2SiO3。4．[2018·全国卷Ⅲ，26(1)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象①取少量样品，加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液③____________④____________，有刺激性气体产生⑤静置，__________⑥____________答案③加入过量稀盐酸④出现乳黄色浑浊⑤(吸)取上层清液，滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀解析Na2S2O3·5H2O晶体样品中含有SOeq\o\al(2－,4)，在SOeq\o\al(2－,4)的检验过程中应防止加入氧化剂，如H2O2会把S2Oeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，也要防止加入稀H2SO4而引入SOeq\o\al(2－,4)，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，证明溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)。5．[2018·全国卷Ⅰ，27(1)(2)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：①pH＝4.1时，Ⅰ中为____________________溶液(写化学式)。②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O(2)①NaHSO3②得到NaHSO3过饱和溶液解析(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。基础知识训练1．下列说法错误的是()A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物C．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理D．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3答案D解析硫易溶于CS2，且能与NaOH反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3，A项正确；硫在氧气中燃烧只生成SO2，D项错误。2．下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A．通常条件下，SO2是无色、无味的气体，易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现D．都能跟碱液反应答案D解析二氧化硫是具有刺激性气味的气体，故A项错误；SO2＋H2OH2SO3、SO3＋H2O=H2SO4，二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物，但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸，故B项错误；三氧化硫没有漂白性，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不稳定，在加热条件下易恢复为原来颜色，故C项错误；二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，故D项正确。3．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降。它与空气中的SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，环境污染更为严重。其中飘尘所起的作用可能是()A．氧化剂B．还原剂C．催化剂D．载体答案C4．(2020·福建六校联考)用下列两种途径制取H2SO4，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：Seq\o(→,\s\up7(浓HNO3))H2SO4途径②：Seq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高B．由途径①和②分别制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mol电子C．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率答案C解析途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮生成，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，A项正确；途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到＋6价，制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole－，B项正确；途径①反应属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现强氧化性而不表现酸性，C项错误；增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，D项正确。5．(2019·启东市校级月考)下列叙述正确的是()A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C．把足量铜粉投入到含H2SO42mol的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化答案D解析浓硫酸具有酸性、强氧化性，不能干燥碱性、还原性气体，如氨气和硫化氢、碘化氢，故A错误；浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，硫元素化合价降低，所以浓硫酸只表现强氧化性，不表现酸性，故B错误；在加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时不再和Cu反应，所以把足量铜粉投入到含H2SO42mol的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下小于22.4L，故C错误；常温下铁、铝遇到浓H2SO4会发生钝化，所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，故D正确。6．下列对事实的解释不正确的是()选项事实解释A用铝罐槽车储运浓硫酸常温下，铝与浓硫酸不反应B在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑浓硫酸具有脱水性C浓硝酸在光照下颜色变黄浓HNO3不稳定，生成的有色产物NO2能溶于浓硝酸DSO2能使溴水褪色SO2具有还原性答案A解析常温下铝在浓硫酸中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，是浓硫酸强氧化性的体现，A错误；浓硫酸可将许多有机物分子里的氢原子和氧原子，按水分子中氢、氧原子数的比(2∶1)夺取，在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，体现浓硫酸的脱水性，B正确；浓硝酸在光照条件下分解生成二氧化氮、氧气和水，二氧化氮溶于硝酸使溶液呈黄色，C正确；SO2能使溴水褪色，是因为与溴水发生了氧化还原反应，体现二氧化硫的还原性，D正确。7．已知某溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)及其他未知离子，某同学取适量试液分成4等份加入4支试管中，然后分别进行如下实验并得出相应的结论，其中合理的是()①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀盐酸，沉淀溶解并产生刺激性气味的气体，说明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,3)③若先加入盐酸无现象，再加入BaCl2溶液得到白色沉淀，说明原溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)④若做焰色反应实验时，火焰呈黄色，说明溶液中一定有Na＋，但不能确定是否有K＋A．①②③④ B．①④C．②③④ D．②③答案C解析①无法排除SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋的干扰；②Ba2＋eq\o(→,\s\up7(SO\o\al(2－,3)))BaSO3eq\o(→,\s\up7(H＋))SO2；③已排除SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋的干扰；④K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃观察。8．(2020·北京朝阳区二模)某同学利用如图装置探究SO2的性质。下列有关反应的方程式，不正确的是()A．①中溶液显红色的原因：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－B．①中溶液红色褪去的原因：2SO2＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O=CO2＋2HSOeq\o\al(－,3)C．②中溶液显黄色的原因：Cl2＋H2OHCl＋HClOD．②中溶液黄绿色褪去的原因：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl答案C9．某装置如图所示，利用该装置将①中溶液滴入②中，下列预测的现象与结论相符的是()选项①②预测②中现象实验结论A浓硫酸浓盐酸产生大量气体硫酸的酸性比盐酸强B浓硫酸铜片铜片溶解，产生气泡，底部产生灰白色粉末浓硫酸具有酸性和强氧化性C浓硫酸CuSO4·5H2O固体由蓝色变为白色浓硫酸具有吸水性，发生物理变化D浓硫酸蔗糖固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味的气体放出浓硫酸具有脱水性、强氧化性答案D解析浓硫酸滴入浓盐酸中，放出大量的热，促进了氯化氢的挥发，A项错误；浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行，B项错误；浓硫酸使胆矾失去结晶水，表现出浓硫酸的吸水性，该变化为化学反应，C项错误；浓硫酸有脱水性，可使蔗糖碳化，并放出大量的热，进而与生成的碳反应生成SO2，D项正确。10．(2019·长春联考)探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是()A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C．用装置丙稀释反应后的混合液D．用装置丁测定余酸的浓度答案C解析铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体应“长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C正确；应使用碱式滴定管(带胶管)盛装氢氧化钠溶液，D错误。11．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SOeq\o\al(2－,3)>I－>Cl－)。eq\x(酒样)eq\o(→,\s\up7(足量稀H2SO4),\s\do5(边通N2边煮沸))eq\x(气体)eq\o(→,\s\up7(试剂A),\s\do5(吸收))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(试剂B),\s\do5(滴定))eq\x(数据处理)下列说法不正确的是()A．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液答案A解析二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，所以此时不能选择NaOH标准液，A错误；根据上述分析知道：通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出，B正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C正确；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准液，D正确。12．(2017·江苏，4)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()答案B解析A项，稀H2SO4与铜片不反应，错误；B项，SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，正确；C项，SO2密度比空气大，应“长进短出”，错误；D项，SO2不与NaHSO3反应，无法吸收SO2，错误。13．中学化学中几种常见物质的转化关系如图(部分产物未列出)。A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质。请回答下列问题：(1)A、C、E的化学式分别为A________，C________，E________。(2)F的浓溶液与A反应的过程中，F体现的性质