新教材适用2024-2025学年高中化学第5章化工生产中的重要非金属元素第1节硫及其化合物第3课时不同价态含硫物质的转化学案新人教版必修第二册

第3课时不同价态含硫物质的转化学习目标1．相识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。2．通过试验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。核心素养1．能从物质类别和元素化合价的角度，预料不同价态含硫物质的转化。2．能主动关切与爱护环境，结合不同价态含硫物质间的转化，合理利用自然资源。一、自然界中硫的存在和转化对应学生用书学案P0111．自然界中硫的存在(1)游离态的硫主要存在于_火山口__旁边或_地壳的岩层__中。(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中：动植物体内岩层深处和海底的无氧环境中地表旁边的富氧环境中大气层中_含硫蛋___白质__等金属硫化物，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等硫酸盐，如石膏(CaSO4·_2H2O)__、_芒硝___(Na2SO4·___10H2O)__等少量的H2S、_SO2__、SO3等2.自然界中不同价态含硫物质的转化写出上述转化的化学方程式：①2H2S＋3O22SO2＋2H2O，②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，③SO3＋H2O=H2SO4，④S＋O2SO2。正|误|判|断(1)由于－2价和＋4价硫不稳定，自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在。(×)(2)在自然界中，空气中的O2和H2O对硫的转化起到重要作用。(√)(3)大气中存在大量的氧气，因此自然界中硫的转化都是氧化还原反应。(×)(4)在岩层深处和海底无氧环境下，硫元素通常以硫酸盐的形式存在。(×)(5)因为单质硫易与氧气反应，故火山喷发口旁边不会存在游离态的硫。(×)深|度|思|考下列转化过程能否通过一步反应实现：(1)H2S＋O2→SO2(2)SO2＋H2O→H2SO3(3)S＋O2→SO3(4)SO3＋H2O→H2SO4提示：(1)H2S和过量O2反应生成SO2和H2O，能通过一步反应实现；(2)SO2和H2O反应生成H2SO3，能通过一步反应实现；(3)硫在O2中燃烧生成SO2，S＋O2→SO3不能通过一步反应实现；(4)SO3和H2O反应生成H2SO4，能通过一步反应实现。应|用|体|验硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是(B)A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素B．大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体C．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在D．动植物遗体被微生物分解后，可产生SOeq\o\al(2－,4)和SO2解析：大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。二、试验室中探讨不同价态含硫物质的转化对应学生用书学案P0121．硫的价一类二维图写出下列转化的化学方程式：(1)H2S→S：2H2S＋O2(少量)2H2O＋2S(或SO2＋2H2S=3S＋2H2O)。(2)SO2→H2SO4：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。(3)H2SO4→SO2：2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O。硫元素常见的化合价有_－2、0、＋4、＋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．试验设计：不同价态含硫物质的转化(1)设计试验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、平安性和绿色化。(2)试验设计方案转化目标(价态改变)选择试剂试验操作和现象试验结论H2→二氧化硫、硫化氢、蒸馏水将H2S和SO2通入水中，生成_淡黄__色沉淀(或溶液变浑浊)SO2与H2S反应生成_单质硫__O2→O2→H2O4二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液将SO2通入新制氯水中，溶液_浅黄绿__色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生_白色沉淀__二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为_SOeq\o\al(2－,4)__H2O4→O2浓硫酸、铜片加热铜片和浓硫酸的混合物，有_刺激性__气味气体生成浓硫酸被金属铜还原为_SO2__3.相同价态含硫物质之间的转化写出上述转化的化学方程式：①H2S＋NaOH=NaHS＋H2O；②NaHS＋NaOH=Na2S＋H2O；③Na2S＋2HCl=2NaCl＋H2S↑；④NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O；⑤Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3。以上两种转化关系均属于相同价态含硫物质之间的转化，从左到右的转化，加入碱可以实现；从右到左的转化，加入酸可以实现。正|误|判|断(1)将SO2通入氢硫酸中，若出现黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性。(√)(2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为H2S＋H2SO4(浓)=S失去2e－↓＋S得到2e－O2↑＋2H2O(√)(3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2。(√)(4)SO2＋2H2S=3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(×)深|度|思|考1.不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的，相同价态硫的转化是如何实现的呢？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．相同价态硫的转化是通过加入_酸__、_碱__反应实现的。应|用|体|验1.(2024·石家庄高一检测)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是(C)A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋4H＋＋O2=2Fe3＋＋2H2OB．溶液b中阳离子只有Fe2＋C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a解析：Fe3＋有氧化性，SO2有还原性，Fe2(SO4)3被SO2还原为FeSO4，溶液b主要溶质为FeSO4、H2SO4，可能含Fe2(SO4)3或SO2，空气中氧气将FeSO4及可能存在的SO2氧化。操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O2=4Fe3＋＋2H2O，A错误；操作Ⅰ中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，溶液中阳离子有Fe2＋、H＋，若SO2少量，则还有Fe3＋，B错误；溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被Fe3＋氧化，C正确；溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4等物质，加入FeO后会生成FeSO4，D错误。2．Na2SO3中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。从以下试剂中选择合适试剂验证上述性质。新制氯水Na2S溶液Na2SO3溶液稀H2SO4NaOH溶液性质还原性氧化性试剂_新制氯水、Na2SO3溶液___Na2S溶液、稀H2SO4、Na2SO3溶液__现象_氯水褪色___有淡黄色沉淀生成__反应的离子方程式Cl2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋SOeq\o\al(2－,3)＋2S2－＋6H＋=3S↓＋3H2O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上升或降低时，一般上升或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如：(2)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2H2S＋SO2=3S＋2H2O,2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律硫元素1．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是(D)A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现C．循环过程中硫元素既被还原又被氧化D．若生物体有机硫中硫元素为－2价，则过程③中SOeq\o\al(2－,4)发生的是氧化反应解析：硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态，A正确；在缺氧状态下可实现SOeq\o\al(2－,4)→H2S的转化，B正确；①、②过程中硫元素均被氧化，⑤过程中硫元素被还原，C正确；过程③中＋6价硫转为－2价硫，发生还原反应，D错误。2．(2024·广东普宁市其次中学高一期中)物质的类别和核心元素的化合价是探讨物质性质的重要视角。如图是硫及其化合物的价—类二维图。下列说法不正确的是(C)A．图中由d转化为e需加入氧化剂B．将a与c混合，可生成淡黄色固体C．将c通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了c的漂白性D．试验室常用f和70%的H2SO4反应制取c解析：d为H2SO3，S元素的化合价为＋4价，e为H2SO4，S元素的化合价为＋6价，亚硫酸转变为硫酸，硫元素化合价上升，因此须要加入氧化剂才能实现，故A项说法正确；H2S和SO2混合发生反应：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，有淡黄色硫单质产生，故B项说法正确；c为SO2，以还原性为主，酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化，体现SO2的还原性，故C说法错误；试验室制备SO2，常选用70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，故D项说法正确。3．(2024·珠海斗门区第一中学高一期中)双碱法脱硫过程如图所示，下列说法错误的是(B)A．过程Ⅰ中，SO2未被氧化B．双碱法脱硫过程中，Ca(OH)2可以循环利用C．过程Ⅱ中，1molO2可氧化2molNa2SO3D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2H2O解析：由题干图示信息可知，过程Ⅰ反应的化学方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，反应中SO2未被氧化，A项正确；由题干图示信息可知，双碱法脱硫过程中，过程Ⅰ反应的化学方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，过程Ⅱ反应的化学方程式为2Na2SO3＋O2＋2Ca(OH)2=2CaSO4＋4NaOH，故Ca(OH)2不行以循环利用，而NaOH可以循环利用，B项错误；由过程Ⅱ反应的化学方程式可知过程Ⅱ中，1molO2氧化2molNa2SO3，C项正确；由过程Ⅰ反应的化学方程式和过程Ⅱ反应的化学方程式可知总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2=2CaSO4＋2H2O，D项正确。4．在通常状况下，A为固态单质。依据如图转化关系，回答下列问题：(1)写出A～E的化学式：A．_S__；B._H2S__；C._SO2__；D._SO3__；E._H2SO4__。(2)写出下列反应的化学方程式：①E→C：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；②C→D：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；③B→C：2H2S＋3O22SO2＋2H2O。对点训练题组一自然界中硫的存在和转化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(B)A．火山喷发、森林火灾会产生SO2B．氢、氧两种元素没有参与硫的循环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．(2024·鞍山高一检测)北京时间2024年1月15日，南太平洋岛国汤加境内发生了“21世纪至今最猛烈的火山喷发”，对该国造成了严峻的破坏。火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径，部分过程如图所示。下列说法错误的是(C)A．SO2、SO3均是酸性氧化物B．火山喷发易诱发酸雨C．以上硫的转化过程涉及的反应均为氧化还原反应D．火山口可能发生的反应有2H2S＋SO2=3S＋2H2O解析：SO2、SO3均能与碱反应生成盐和水，则均是酸性氧化物，A正确；火山喷发能够产生大量的SO2，则易诱发硫酸型酸雨，B正确；SO2→H2SO3，SO3→H2SO4，为非氧化还原反应，C错误；由图示可知，火山口放出的气体有H2S、SO2，故火山口可能发生的反应有2H2S＋SO2=3S＋2H2O，D正确。题组二不同价态含硫物质的性质与转化3．下列物质在氧化还原反应中，硫元素只表现还原性的是(A)A．H2S B．SO2C．H2SO3 D．H2SO4解析：从硫的化合价分析，H2S中S为－2价，处于最低价态，只有还原性；SO2和H2SO3中S为＋4价，既有氧化性又有还原性；H2SO4中S为＋6价，只有氧化性，故选A。4．下列转化不能一步实现的是(B)A．S→H2S B．S→SO3C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2解析：S与H2反应生成H2S，A正确；S与O2反应只生成SO2，B错误；浓H2SO4和Cu、C等反应生成SO2，C正确；Na2SO3与稀硫酸反应生成SO2，D正确。5．试验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫，其反应方程式为6NaOH＋3S2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。在此反应中硫表现的性质是(D)A．氧化性B．还原性C．既无氧化性又无还原性D．既有氧化性又有还原性解析：依据反应的化学方程式知硫元素的价态改变是，故S既有氧化性又有还原性。6．(2024·昆明高一检测)元素的价类二维图是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为硫元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是(A)A．将足量的Y通入BaCl2溶液中无现象，当加入新制氯水后，产生白色沉淀B．Y使溴水褪色体现了其漂白性C．加热条件下，Z的稀溶液与碳单质反应能实现转化②D．Y与H2S气体混合能实现转化①解析：SO2与BaCl2溶液不反应，加入新制氯水，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，A正确；SO2使溴水褪色，体现了SO2的还原性，B错误；加热条件下稀H2SO4与碳单质不反应，C错误；SO2与H2S不能实现①的转化，D错误。7．(2024·长沙高一检测)气体M可能由H2S、SO2、CO2、N2中的一种或几种组成，已知M通入品红溶液中，品红褪色，若将M通入澄清石灰水中，则出现白色沉淀，现要求对气体M的成分推断，下列说法正确的是(B)A．肯定含有SO2、CO2B．肯定含有SO2，可能含有CO2、N2C．肯定不含H2S、CO2D．可能含有CO2、H2S、N2解析：气体M通入品红溶液中品红褪色，说明含有SO2，SO2和H2S不能共存，则肯定不含H2S，气体M通入澄清石灰水中出现白色沉淀，白色沉淀可能是CaSO3或CaCO3，无法确定是否含有CO2，N2也无法确定是否存在，综上所述，肯定含有SO2，可能含有CO2、N2，肯定不含H2S。8．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别是(D)A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、SO3C．SO2、H2SO4、H2SO4、SO2、Na2S2O3D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S综合强化9．(2024·济南高一检测)硫及其部分化合物的转化关系如图所示。Seq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))SO2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))Aeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))H2SO4eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(④))CuSO4eq\o(→,\s\up7(BaCl2),\s\do5(⑤))BaSO4(1)通常状况下硫单质的颜色为_淡黄色__。(2)SO2可以使品红溶液褪色，说明SO2具有_漂白__性。(3)反应②的化学方程式为2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；反应⑤的离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。(4)反应④中，当32gCu完全反应时，被还原的H2SO4的物质的量为_0.5__mol。解析：依据转化关系图分析可知，反应②是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，A为SO3。(1)通常状况下硫单质的颜色为淡黄色；(2)SO2可以使品红溶液褪色，生成不稳定的无色物质，说明SO2具有漂白性；(3)反应②是二氧化硫与氧气在催化剂、加热条件下生成三氧化硫，化学方程式为2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；反应⑤是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓；(4)反应④中，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，n(Cu)＝eq\f(32g,64g·mol－1)＝0.5mol，当Cu完全反应时，被还原的H2SO4的物质的量为0.5mol。10．化合价和物质类别是梳理元素及其化合物学问的两个线索，可表示为“价类二维图”。如图是硫元素的“价类二维图”。(1)X是_H2S__(填化学式)。(2)可选取Y的浓溶液和Cu反应来制备SO2，该反应原理是Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(填化学方程式)；将SO2排入大气中会引起_酸雨__。(3)Na2S2O5是一种食品添加剂，其应与图中_Na2SO3__(填化学式)在同一位置，其具有_还原性__(填“氧化性”或“还原性”)导致Na2S2O5中不行避开地存在Na2SO4。试验室中检验SOeq\o\al(2－,4)的常用方法是_先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，确定含有SOeq\o\al(2－,4)__。解析：(1)由图可知：X中硫元素化合价处于最低价，从二维图可知，X为H2S。(2)由图可知：Y为S呈＋6价的酸，应为H2SO4，浓H2SO4和Cu反应制备SO2的反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；将SO2排入大气中会引起硫酸型酸雨。(3)Na2S2O5中硫元素的化合价为＋4价，属于盐，与Na2SO3位置相同；Na2S2O5转变成Na2SO4时S元素化合价上升，Na2S2O5为还原剂，具有还原性。试验室中检验SOeq\o\al(2－,4)的常用方法：先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，确定含有SOeq\o\al(2－,4)。11．硫有多种化合物，如H2S、COS(羰基硫)、SO2等，它们对环境均有肯定的影响。(1)H2S经K2CO3溶液汲取后，生成两种酸式盐。其中随意一种酸式盐的化学式是_KHS(或KHCO3)__。(2)COS(羰基硫)燃烧时有SO2生成，其原理为：2COS＋3O22CO2＋2SO2。若转移3.612×1024个电子，则参与反应COS(羰基硫)的物质的量是_1__mol。(3)电厂排出的烟气中含有CO、SO2等。SO2能与H2S反应生成S和H2O，说明SO2具有_氧化__性。CO在催化剂存在时可与SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体。该反应的化学方程式是SO2＋2COS＋2CO2。(4)石灰石作为脱硫剂，可有效汲取废气中的SO2，削减酸雨的产生。①在煤炭中加入石灰石可削减燃烧时SO2的排放量，并生成CaSO4。该反应的化学方程式是2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2。②你认为削减酸雨产生的途径可实行的措施是_acd__(填序号)。a．避开干脆用高硫煤作燃料b．把工厂的烟囱造高c．燃料脱硫d．开发新能源解析：(1)H2S经K2CO3溶液汲取后，生成两种酸式盐的方程式H2S＋K2CO3=KHCO3＋KHS，故两种酸式盐的化学式为KHCO3、KHS。(2)n(转移电子)＝eq\f(3.612×1024,6.02×1023)＝6mol，依据2COS＋3O22CO2＋2SO2,2molCOS反应转移12mol电子，所以转移6mol电子，须要COS的物质的量为1mol。(3)SO2能与H2S反应生成S和H2O，SO2中硫元素的化合价降低，得电子，说明SO2具有氧化性。CO在催化剂存在时可与SO2反应，转化为一种固体和一种无害气体，化学方程式SO2＋2COS＋2CO2。(4)①在煤炭中加入石灰石可削减燃烧时SO2的排放量，并生成CaSO4，留意硫元素化合价上升，被氧化，所以还有一种氧化剂(氧气)作为反应物，方程式为2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2；②削减酸雨必需削减污染物硫的氧化物、氮的氧化物的排放、开发利用新能源，而把工厂的烟囱造高并不能达到目的，因此应当选择acd。12．某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体，用Na2SO3溶液汲取并回收SO2的过程如图所示。(1)SO2的浓度：Ⅰ_<__(填“>”或“<”)Ⅱ。(2)图示过程中可以循环利用的物质是_Na2SO3__(填化学式)。(3)上述汲取过程中发生的主要反应的化学方程式是Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。(4)解吸过程须要加热，在这个过程中常伴有少量SOeq\o\al(2－,4)产生。①证明产物中含SOeq\o\al(2－,4)的试验方法是：取少量解吸后的溶液，_先加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成__(填操作和现象)。②产生SOeq\o\al(2－,4)的缘由是_加热过程中，SOeq\o\al(2－,3)(或HSOeq\o\al(－,3))被空气中的氧气氧化成SOeq\o\al(2－,4)__。13．(2024·福建南平高一期末)物质的类别和元素的化合价是探讨物质性质的两个重要角度。回答下列问题：Ⅰ.硫元素在不同价态之间的转化为：SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液(1)“反应①”常运用NaOH溶液，该转化说明SO2的类别属于_酸性氧化物__。(2)欲制备Na2S2O3，从氧化还原的角度分析，“反应②”合理的是_b__(填字母)。a．Na2SO3＋Na2SO4 B．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2S2O5Ⅱ.某试验小组用铜片与浓硫酸反应并验证SO2性质的试验装置如图。(3)装置A用于验证SO2的_漂白__性，装置D的作用是_汲取SO2，防止污染环境__。(4)装置B的现象为_产生淡黄色浑浊__，装置C中反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(5)若用装置乙代替装置甲，装置乙的优点是_节约能源、药品或易于限制反应的进行等__(任写一点)。(6)将28.8g的铜片加入到25mL18mol·L－1的硫酸中并加热，被还原的硫酸的物质的量为_C__(填字母)。A．大于0.225molB．等于0.225molC．小于0.225molD．在0.225mol和0.45mol之间解析：(1)“反应①”常运用NaOH溶液，则反应为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，该转化说明SO2的类别属于酸性氧化物。(2)Na2S2O3中S平均价态为＋2价，欲制备Na2S2O3，从氧化还原的角度分析，反应物中一部分硫元素化合价高于＋2价，另一部分硫元素化合价低于＋2价，b合理。(3)由题意知，装置A用于验证SO2的漂白性，装置D的作用是汲取SO2，防止污染环境。(4)由题意知，装置B的现象为产生淡黄色浑浊；二氧化硫具有强还原性、氯化铁具有较强氧化性，二者能发生氧化还原反应得到亚铁离子和硫酸根离子，装置C中反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(5)甲中反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若用装置乙代替装置甲，乙中反应为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，则乙更简单实施反应、生成等量的二氧化硫乙消耗硫酸更少，故装置乙的优点是节约能源、药品或易于限制反应的进行等。(6)将28.8g的铜片加入到25mL18mol·L－1的硫酸中并加热，发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，铜的物质的量为0.45mol，硫酸的物质的量为0.45mol，则硫酸不足、且硫酸变稀后反应停止，则被还原的硫酸的物质的量小于eq\f(1,2)×0.45mol，C满意。阶段重点突破练(一)一、二氧化硫的性质及应用1．下列转化须要加入还原剂才能实现的是(B)A．H2S→SO2 B．H2SO4→SO2C．S→SO2 D．SOeq\o\al(2－,3)→SO2解析：加入还原剂后，被还原的硫元素的化合价降低。A项，H2S→SO2，化合价上升；B项，H2SO4→SO2，化合价降低；C项，S→SO2，化合价上升；D项，SOeq\o\al(2－,3)→SO2，化合价不变。2．(2024·武汉高一检测)试验室制取、探究二氧化硫性质的试验中，下列装置或操作正确的是(D)A．用装置甲能进行铜和浓硫酸的反应B．用装置乙验证SO2的漂白性C．用装置丙收集SO2并进行尾气处理D．用装置丁稀释反应后的混合物解析：Cu与浓硫酸须要加热发生反应，题图中缺少酒精灯，不能发生反应，故A错误；二氧化硫可被酸性高锰酸钾氧化，由溶液褪色可知二氧化硫具有还原性，故B错误；二氧化硫的密度比空气密度大，导管应进步短出，故C错误；稀释时将密度大的浓硫酸注入密度小的水中，并用玻璃棒不断搅拌，则用装置丁稀释反应后的混合物，操作合理，故D正确。3．如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是(B)选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D硫化氢水溶液溶液变浑浊SO2有还原性解析：A项，酸性KMnO4溶液能与SO2发生氧化还原反应，SO2被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，SO2作还原剂，错误；C项，SO2为酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，无明显现象，错误；D项，SO2能与H2S反应生成S和H2O，体现出SO2的氧化性，错误。4．(2024·北京高一检测)阅读短文，回答问题。二氧化硫(SO2)是大气污染物中的一种，但合理运用SO2可为人类造福。SO2作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品德业。葡萄酒酿制中适量添加SO2，可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化，抑制葡萄汁中微生物的活动。食糖加工过程中可运用SO2进行脱色。依据我国《食品添加剂运用标准(GB2760—2014)》，合理运用SO2不会对人体健康造成危害。SO2的获得和转化是工业制硫酸的关键步骤。工业利用硫制硫酸的主要过程如下：SSO2SO3H2SO4硫酸工业的尾气中含有少量SO2，若干脆排放会污染空气，并导致硫酸型酸雨。工业上可先用氨水(一种碱)汲取，再用硫酸处理，将重新生成的SO2循环利用。请依据以上短文，推断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。(1)SO2有毒，不能用于食品德业_错__。(2)葡萄酒酿制过程中SO2的作用是做氧化剂_错__。(3)用硫制硫酸的主要过程中，发生的反应均是氧化还原反应_错__。(4)硫酸工业尾气中的SO2用氨水汲取，利用了SO2是酸性氧化物的性质_对__。(5)SO2遇石蕊先变红后褪色_错__。解析：(1)SO2有毒，但合理运用SO2可为人类造福，作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品德业。(2)葡萄酒酿制过程中SO2的作用是做还原剂。(3)用硫制硫酸的主要过程中，SO3与水反应生成H2SO4不是氧化还原反应。(4)硫酸工业尾气中的SO2用氨水汲取，利用了SO2是酸性氧化物的性质，酸性氧化物与碱反应生成盐。(5)SO2溶于水显酸性，遇石蕊变红，SO2的漂白性不能使石蕊褪色。二、硫酸的性质及应用5．如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法正确的是(C)eq\x(\a\al(硫酸化学纯CP,(500mL),品名：硫酸,化学式：H2SO4,相对分子质量：98,密度：1.84g·cm－3,质量分数：98%))A．该硫酸可以用来干燥硫化氢气体B．1molZn与足量的该硫酸反应能产生2gH2C．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸50mLD．若不当心将该硫酸溅到皮肤上，应马上用NaOH溶液冲洗解析：该试剂瓶中所盛试剂为浓硫酸，浓硫酸有强氧化性，不能干燥硫化氢气体，A错误；浓硫酸与金属反应时还原产物为二氧化硫，不生成氢气，B错误；浓硫酸的物质的量浓度为eq\f(1000×1.84×98%,98)mol·L－1＝18.4mol·L－1，配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需该浓硫酸的体积为eq\f(0.2L×4.6mol·L－1,18.4mol·L－1)＝50mL，C正确；浓硫酸和氢氧化钠都具有猛烈的腐蚀性，D错误。6．某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜，设计了如下制取方案，从理论、操作、经济和环保等方面考虑，你认为最合理的是(A)A．Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(加热))CuOCuSO4B．Cueq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(加热))CuSO4C．Cueq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(加热))CuSO4D．CuCu(NO3)2Cu(OH)2CuSO4解析：Cu与O2加热反应生成CuO，CuO与H2SO4反应生成CuSO4，无污染物产生，A最合理；Cu与浓H2SO4加热条件下反应产生的SO2气体有毒，B不合理；Cu与稀H2SO4加热条件下不反应，C不合理；AgNO3价格较高，不适合制取CuSO4，D不合理。7．探究金属铜与过量浓硫酸反应的装置(固定装置已略去)如图所示。关于试验操作或现象叙述错误的是(B)A．上下抽动铜丝，可限制反应随时发生或停止B．为确定a中白色固体是否是硫酸铜，可向冷却的试管中注入水，振荡后视察现象C．e中可以选用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液D．其他条件不变，用铁丝代替铜丝，c、d中两次试验现象相同解析：为确定白色固体为硫酸铜，应将反应后的溶液缓缓倒入水中，避开液体飞溅发生危急，故选B。8．某同学在探讨Fe与H2SO4的反应时，进行了如下试验。(1)试验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)试验Ⅱ中，铁丝表面快速变黑，反应很快停止，其缘由是_铁丝表面生成致密的氧化膜，阻挡反应进一步进行__。(3)试验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(4)对比试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但缘由不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于_＋1价的氢元素__。②造成反应多样性的主要因素有_反应物的浓度、温度(合理即可)__。解析：(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化。(3)试验Ⅲ中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，试验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。三、硫酸根离子的检验及应用9．对于某些离子的检验及结论正确的是(C)A．加稀盐酸有无色气体产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，原溶液中肯定有COeq\o\al(2－,3)B．加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消逝，原溶液中肯定有SOeq\o\al(2－,4)C．某溶液为蓝色，该溶液中可能含有Cu2＋D．某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，则该溶液中肯定有Ca2＋解析：加入稀盐酸，能放出访澄清石灰水变浑浊的气体，原溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)和HSOeq\o\al(－,3)；加氯化钡溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消逝，可能含有银离子或硫酸根离子；加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，原溶液中可能含有Ba2＋或Ca2＋等。10．为从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子，以制得精食盐水。某同学设计如下方案：以下说法正确的是(A)A．A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有一些Ca(OH)2B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋、Ca2＋C．D中只有COeq\o\al(2－,3)、Cl－、Na＋这3种离子D．③中发生的反应只有2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑解析：为从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子，加入过量氢氧化钡，Mg2＋与OH－反应生成氢氧化镁沉淀，SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋生成硫酸钡沉淀，Ca(OH)2的溶解度较小，Ca2＋与OH－也会生成少量Ca(OH)2沉淀，故A正确；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－杂质离子，加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ca2＋、Ba2＋，故B错误；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－杂质离子，加入过量Na2CO3后，D中含有Cl－、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、OH－，故C错误；D中加入适量稀盐酸除去COeq\o\al(2－,3)、OH－，则③发生的反应有2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑，H＋＋OH－=H2O，故D错误。四、含硫物质的性质及其相互转化11．(2024·诸暨高一检测)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(B)A．c为不溶于盐酸的白色沉淀B．d可漂白纸浆，不行用于杀菌C．a可能为正盐，也可能为酸式盐D．KMnO4溶液紫色褪去，说明气体d具有还原性解析：由图中转化可知，含S元素的某钠盐a与氯气反应生成溶液b，与稀盐酸反应生成刺激性气体d，d能被酸性高锰酸钾溶液氧化，可知d为SO2；溶液b与氯化钡反应生成白色沉淀c为BaSO4，则溶液a为Na2SO3或NaHSO3、Na2S2O3等。c为BaSO4，既不溶于水，也不溶于盐酸，A正确；d为SO2，该气体具有漂白性，可漂白纸浆，可以使细菌的蛋白质发生变性而失去其生理作用，因此也能够用于杀菌消毒，B错误；溶液a为Na2SO3或NaHSO3等，则a可能为正盐，也可能为酸式盐，C正确；酸性KMnO4溶液紫色褪去，发生氧化还原反应，说明气体d(SO2)具有还原性，D正确。12．(2024·北京朝阳区高一检测)自然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现自然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是(B)A．脱硫过程的总反应为2H2S＋O2=2S＋2H2O(反应条件省略)B．该脱硫过程须要不断添加Fe2(SO4)3溶液C．亚铁离子是血红蛋白重要组成成分，Fe