新课改瘦专用2025版高考化学一轮复习第四章第三节硫及其化合物学案含解析

PAGEPAGE20第三节硫及其化合物考点(一)O3和H2O2的性质及应用【精讲精练快冲关】[知能学通]1．臭氧的性质与用途(1)组成与物理性质：臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体。O3是浅蓝色气体，有鱼腥臭味。(2)化学性质不稳定性O3不稳定，简单分解，反应的化学方程式为2O3=3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3强氧化性O3简单使淀粉­KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI＋O3＋H2O=I2＋2KOH＋O2；O3在反应中作氧化剂时，生成物中一般有O2生成漂白性O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂(3)用途：①可用作脱色剂和消毒剂；②臭氧层可以汲取来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的爱护伞。2．双氧水的结构与性质(1)结构电子式：，结构式：H—O—O—H。(2)化学性质不稳定性加热、光照或加催化剂都能使分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑弱酸性相当于二元弱酸H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)，HOeq\o\al(－,2)H＋＋Oeq\o\al(2－,2)强氧化性①在工业上用10%的H2O2漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂；②氧化Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、H2S、SO2等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3=Na2SO4＋H2O，H2O2＋H2S=S↓＋2H2O，H2O2＋SO2=H2SO4；③使潮湿的淀粉­KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋=I2＋2H2O弱还原性①H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O；②H2O2被氧化成O2时，每生成1molO2转移2mol电子[题点练通]1．下列有关臭氧的说法中正确的是()A．常温常压下，臭氧和氧气都是无色气体B．臭氧与氧气可以相互转化，其反应属于氧化还原反应C．臭氧与氧气互为同素异形体D．臭氧是一种很好的消毒剂，空气中存在大量的臭氧有利于人体健康解析：选C常温常压下，氧气是无色气体，臭氧是蓝色气体，故A错误；氧气和臭氧间的相互转化属于化学反应，因为反应过程中没有元素化合价的改变，即没有电子的转移，所以不属于氧化还原反应，故B错误；臭氧具有强氧化性，可以杀菌消毒，产物为氧气，对水质无污染，臭氧的体积分数超过10－4%，除对人体有肯定毒害外，引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，同时刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低，故D错误。2．下列有关H2O2的说法错误的是()A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在非极性共价键B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的氧化性D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同解析：选CH2O2、Na2O2都属于过氧化物，其中过氧根中的氧和氧之间就是非极性共价键，故A正确；双氧水有氧化性，被还原时产物为水，是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂，故B正确；H2O2既有氧化性，又有还原性，遇到强氧化剂时表现还原性，与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的还原性，故C错误；HClO、H2O2作漂白剂均是利用其氧化性，漂白原理类似，SO2的漂白性是其和有机色质的结合过程，不是氧化性作用的结果，故D正确。3.O3是重要的氧化剂和水处理剂，在平流层存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3=XO＋O2；XO＋O=X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g)3O2(g)ΔH＝－144.8kJ·mol－1，t℃时K＝3×1076。下列说法不正确的是()A．O3转变为O2的能量曲线可用图示表示B．O3转变为O2为氧化还原反应C．臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂D．t℃时，3O2(g)2O3(g)，K≈3.33×10－77解析：选B图像中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热反应，故A正确；O2可以转化成O3，但元素化合价未变，不是氧化还原反应，故B错误；X参与反应，加快了速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变，属于催化剂，所以氟利昂在紫外线的照耀下分解的氯原子在此转化过程中作为催化剂，故C正确；相同条件下，逆反应的K值是正反应K值的倒数，故D正确。4．双氧水(H2O2)是一种极弱电解质，也是一种“绿色氧化剂”。为了贮存、运输的便利，工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na2CO4·3H2O)，该物质具有Na2CO3与H2O2的双重性质。请回答下列问题：(1)写出H2O2的电子式：____________，并写出它与SO2反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)若把H2O2看成二元弱酸，写出它在水中第一步电离的方程式：________________________________________________________________________。(3)下列物质不会使过碳酸钠失效的是________(填标号)。A．MnO2B．NaHCO3C．H2SD．CH3COOH(4)稀H2SO4不与Cu反应，但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：___________________________。解析：(1)H2O2具有氧化性，能将SO2氧化成H2SO4，反应的化学方程式为H2O2＋SO2=H2SO4。(2)H2O2是二元弱酸，其一级电离方程式为H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)。(3)因过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质，加入MnO2能使H2O2分解，A错误；H2S具有还原性，能被H2O2氧化，C错误；CH3COOH的酸性强于H2CO3，加入CH3COOH能与过碳酸钠反应放出CO2，D错误。(4)Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，反应中Cu作还原剂，H2O2作氧化剂，1molH2O2反应转移2mol电子。答案：(1)H2O2＋SO2=H2SO4(2)H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)(3)B(4)Cu＋H2O2e－2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O考点(二)硫及其氧化物和氢化物【点多面广精细研】1．自然界中的硫(1)物理性质俗称颜色状态溶解性水酒精CS2硫黄eq\a\vs4\al(黄)色晶体不溶微溶易溶(2)化学性质H2eq\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))O2①与金属反应eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cu：2Cu＋S\o(=,\s\up7(△))Cu2S,Fe：Fe＋S\o(=,\s\up7(△))FeS))表现氧化性②与非金属反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2：S＋O2\o(=,\s\up7(点燃))SO2，表现还原性,H2：H2＋S\o(=,\s\up7(△))H2S，表现氧化性))③与强氧化剂反应(如浓硫酸)：S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，表现还原性。④与NaOH溶液反应：3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，表现氧化性和还原性。2．二氧化硫(1)物理性质色、味、态密度溶解性是否易液化无色、刺激性气味气体比空气大易溶于水易液化(2)化学性质(反应用化学方程式表示)(3)SO2的试验室制法①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；②固体Cu与浓H2SO4混合加热：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(4)SO2和CO2的鉴别方法①闻气味法：CO2无气味，SO2有刺激性气味。②品红溶液法：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。③酸性高锰酸钾溶液或溴水法：使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。(5)SO2对大气的污染与防治①形成酸雨的反应过程②SO2对大气的污染与防治来源化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼等危害危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)治理燃煤脱硫、改进燃烧技术、开发新能源3.三氧化硫(1)物理性质熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为液态，标准状况下为固态。(2)化学性质三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：4．硫化氢(1)物理性质H2S是一种具有臭鸡蛋气味的气体，ρH2Seq\a\vs4\al(＞)ρ空气，能溶于水。(2)化学性质弱酸性H2S的水溶液称为氢硫酸H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－不稳定性H2Seq\o(=,\s\up7(△))H2＋S还原性2H2S＋3O2(足量)eq\o(=,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O沉淀溶液中的某些金属离子H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋(3)试验室制取方法FeS＋H2SO4=FeSO4＋H2S↑。[小题练微点]推断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)硫在自然界中仅以化合态存在()(2)硫与铁反应生成硫化亚铁()(3)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()(4)二氧化硫可广泛用于食品的漂白()(5)SO2和Ca(OH)2、NaHCO3均能发生化学反应()(6)除去SO2中的少量HCl的试验方法如图()(7)因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水、石蕊溶液褪色()(8)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有潮湿的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好()(9)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同()(10)标准状况下，22.4LSO3含有的原子总数为4NA()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)×(9)×(10)×[学霸微提示](1)硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。(2)汞蒸气有毒，试验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。(3)洗涤附着在试管内壁上的硫，可用CS2或热强碱液洗涤。因为硫单质易溶于CS2，也可以与热的强碱溶液反应：3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。(4)除了Na＋、K＋、NHeq\o\al(＋,4)之外，一般金属硫化物都为沉淀，如FeS、CuS。1.推断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2024·全国卷Ⅱ)密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA()(2)(2024·北京高考)SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液，产生白色沉淀，说明SO2有还原性()(3)(2024·北京高考)SO2通入酸性KMnO4溶液，紫色溶液褪色，说明SO2有漂白性()(4)(2024·海南高考)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×2．(2024·江苏高考)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试验目的的是()解析：选B需用浓H2SO4与Cu反应制取SO2，A项不能达到试验目的；SO2可以使品红溶液褪色，以验证其具有漂白性，B项能达到试验目的；SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，导气管应“进步短出”，C项不能达到试验目的；SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，应用碱液(NaOH溶液)汲取，D项不能达到试验目的。[归纳拓展]1．留意SO2的漂白性和还原性的区分SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。2．常见的用于漂白的物质的比较用于漂白的物质漂白原理改变类型漂白特点能漂白的物质活性炭吸附漂白物理改变物理漂白，不行逆一般用于溶液漂白Cl2利用HClO的强氧化性进行漂白化学改变氧化还原漂白，不行逆可以漂白全部有机色质次氯酸盐HClONa2O2H2O2的强氧化性化学改变氧化还原漂白，不行逆可以漂白全部机色质H2O2SO2SO2与H2O生成H2SO3，再与有色物质化合生成不稳定的无色物质化学改变非氧化还原漂白，可逆具有选择性，如品红、棉、麻、草等3.(2024·全国卷Ⅲ节选)为探究硫酸亚铁的分解产物，将装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。试验后反应管中残留固体为红色粉末。(1)C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可视察到的现象分别为________________________________________________________________________。a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba(NO3)2e．浓H2SO4(2)写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：________________________________。解析：试验后残留的红色固体是Fe2O3。由此可知反应后Fe元素的化合价上升，此反应为氧化还原反应，再依据氧化还原反应规律，反应中硫元素的化合价必定降低，生成SO2。最终依据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式：2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。由于SO3极易溶于水且能与水反应生成H2SO4，欲检验SO2和SO3，必需先用BaCl2溶液检验SO3，再用品红溶液检验SO2。答案：(1)c、a生成白色沉淀、褪色(2)2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑4．已知：2H2SO4(浓)＋C△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的全部气体产物，填写下列空白：(1)假如将装置中①②③三部分仪器的连接依次变为②①③，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。(2)假如将仪器的连接依次变为①③②，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。(3)假如将仪器的连接依次变为②③①，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。解析：装置①为检验产物H2O，只能放在装置②③之前，因为若放在装置②③之后或装置②③之间，则气流通过装置②或③溶液后会带出水蒸气，则无法验证使无水CuSO4变蓝的水蒸气是否是反应生成物。装置③和装置②位置也不得变更，因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前肯定要解除SO2的干扰。答案：(1)SO2、CO2H2O(2)H2O、SO2CO2(3)SO2、CO2H2O[方法规律]SO2与酸性不同的混合气体的分别与检验(1)SO2中含有酸性强的SO3、HCl时，要先检验酸性强的SO3、HCl气体，然后再检验SO2，如把SO2和SO3的混合气体，首先通过BaCl2溶液检验并除去SO3，然后再检验SO2。SO2和HCl的混合气体，可以先通过水除去HCl(加硝酸酸化的AgNO3溶液检验)，然后再用品红溶液检验SO2。(2)SO2中含有酸性弱的CO2时，若要检验CO2的存在，则要先检验并除去SO2，还要检验是否除尽，最终才能检验CO2。检验SO2和CO2同时存在的一般流程如表所示：流程设计检验SO2→除去SO2→eq\a\vs4\al(检验SO2是否除尽)→检验CO2试验装置所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊1．下列关于二氧化硫性质的说法正确的是()A.eq\a\vs4\al(氯水中通入肯定量二氧化硫)气体可增加氯水的漂白性B．含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入二氧化硫气体，溶液变无色，说明二氧化硫具有漂白性C．二氧化硫既可被氧化也可被还原D．紫色石蕊溶液中通入二氧化硫，溶液先变红后褪色eq\a\vs4\al([做一当十])点拨：氯水和SO2都具有漂白性，但是将两者混合时，发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，漂白实力会减弱或消逝。解析：选C二氧化硫具有还原性，氯水中通入二氧化硫气体时，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，减弱了氯水的漂白性，故A错误；将二氧化硫通入到含酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液褪色，氢氧化钠具有碱性，能和酸反应生成盐和水，无色酚酞在中性或酸性溶液中呈现无色，所以二氧化硫表现的是其酸性氧化物的性质，与漂白性无关，故B错误；二氧化硫中硫是＋4价，是中间价态，所以既有氧化性又有还原性，如SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HCl中，S元素的化合价由＋4价上升到＋6价，二氧化硫被氧化具有还原性，SO2＋2H2S=2H2O＋3S↓中，二氧化硫中的S元素的化合价由＋4价降低为0价，二氧化硫被还原具有氧化性，故C正确；二氧化硫和水反应生成亚硫酸，溶液显酸性，因此可使紫色石蕊溶液变红色，但不能使之褪色，故D错误。2．将两种气体同时通入BaCl2或eq\a\vs4\al(BaNO32溶液)，均有白色沉淀生成，下列不行能的组合是()A．SO2、Cl2B．SO2、CO2C．CO2、NH3D．SO2、NO2eq\a\vs4\al([做一当十])拓展：NOeq\o\al(－,3)在酸性环境下具有强氧化性，可以将SO2氧化为SOeq\o\al(2－,4)。还能被氧化的物质有：I－、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等。解析：选BSO2、Cl2同时通入溶液中反应生成盐酸和硫酸，所以有BaSO4白色沉淀生成，故A不符合题意；SO2、CO2同时通入BaCl2溶液中不反应，但通入Ba(NO3)2溶液中，酸性条件下NOeq\o\al(－,3)氧化SO2生成H2SO4，有BaSO4白色沉淀生成，故B符合题意；CO2、NH3同时通入BaCl2或Ba(NO3)2溶液中生成BaCO3白色沉淀，故C不符合题意；SO2、NO2同时通入BaCl2或Ba(NO3)2溶液中SO2被氧化为H2SO4，所以有BaSO4白色沉淀生成，故D不符合题意。3．下列溶液中能够区分SO2和CO2的是()①石灰水②H2S溶液③KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③B．②③④C．除①以外D．全部eq\a\vs4\al([做一当十])点拨：SO2有还原性，与强氧化剂氯水、溴水、Fe3＋、酸性KMnO4等反应，并且出现颜色的改变，但留意不是SO2的漂白性。解析：选CSO2和CO2都属于酸性氧化物，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区分；SO2能与H2S反应生成S单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区分SO2和CO2。4.如图是检验某混合气体A(SO2和CO2)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)试验时，C中应视察到的现象是____________________________________________。解析：肯定要理解题意是检验气体成分，检验SO2用品红溶液，汲取SO2用酸性KMnO4溶液，检验CO2用澄清石灰水；在检验CO2之前，必需除尽SO2，因为SO2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SO2已除尽。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)考点(三)硫酸及SOeq\o\al(2－,4)的检验【精讲精练快冲关】[知能学通]1．稀硫酸具有酸的通性：2．浓硫酸(1)物理性质H2SO4不挥发，易溶于水，浓H2SO4溶于水放热，所以稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4沿器壁渐渐注入水中并不断搅拌。(2)浓硫酸的特性吸水性常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区分：①吸水性：浓硫酸能汲取物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理改变，也可以是化学改变，如浓硫酸脱去CuSO4·5H2O晶体中的结晶水；②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去脱水性将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑氧化性①常温下，铁、铝遇浓硫酸钝化；②与Cu反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；③与C反应：C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O3.SOeq\o\al(2－,4)的检验(1)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(推断有无SOeq\o\al(2－,4))。(2)原理说明：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，视察有白色沉淀产生，在此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↓。[题点练通]1.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A．浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)B．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)C．在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)D．浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑(吸水性)解析：选C浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥某些与浓硫酸不反应的酸性或中性气体，如氢气、二氧化碳等，表现的是浓硫酸的吸水性，故A错误；浓硫酸具有吸水性，则在空气中敞口久置的浓硫酸，会汲取空气中的水分而使溶液的质量增大，表现的是浓硫酸的吸水性，故B错误；浓硫酸与铜在加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜和二氧化硫气体，反应中S元素化合价降低，硫酸表现的是氧化性和酸性，故C正确；浓硫酸具有脱水性，能使有机物中的H、O元素以水的形式脱出，则浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑，表现的是浓硫酸的脱水性，故D错误。2.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。M与X的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是()A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B．若M为铁，则足量M与X在室温下即可完全反应C．若M为碳单质，P溶于水得到的酸的酸性比Q溶于水得到的酸的酸性强D．工业上，N转化为Q的反应条件为高温、常压、运用催化剂解析：选DX为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则X是硫酸，Q和水反应生成硫酸，则Q是三氧化硫，N和氧气反应生成三氧化硫，则N是二氧化硫。X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性，故A错误；若M是铁，常温下，铁与浓硫酸发生钝化现象，所以铁不能完全溶解，故B错误；若M是碳，浓硫酸和碳反应生成二氧化碳，对应的酸为碳酸，碳酸是弱酸，而三氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸是强酸，所以若M为碳单质，P溶于水得到的酸的酸性比Q溶于水得到的酸的酸性弱，故C错误；工业上，二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、运用催化剂，故D正确。3．将肯定量的锌与100mL18.5mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L(标准状况)，将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是()A．气体A为SO2和H2的混合物B．反应中共消耗Zn97.5gC．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1D．反应中共转移3mol电子解析：选C锌与浓H2SO4发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，设反应生成SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则有x＋y＝eq\f(33.6L,22.4L·mol－1)＝1.5mol，消耗硫酸的物质的量：2x＋y＝18.5mol·L－1×0.1L－eq\f(0.1mol·L－1×1L,2)，解得x＝0.3mol，y＝1.2mol，则V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，参与反应的Zn的物质的量：x＋y＝1.5mol，质量是97.5g，转移电子：1.5mol×2＝3mol。4．(2024·浙江11月选考)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质试验(夹持装置已省略)：请回答：(1)下列说法正确的是________。A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性D．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替(2)取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热复原至红色，冷却后，发觉溶液颜色再次变浅。说明“无色→红色→颜色变浅”改变的缘由__________________________。解析：(1)A选项，Ⅰ中固体含有CuSO4，加入水中会变蓝，正确；B选项，振荡的过程中，溶液与氧气接触，H2SO3被O2氧化为H2SO4，最终生成了BaSO4，正确；C选项，KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，错误；D选项，Na2CO3溶液也可以用来汲取SO2，正确。(2)SO2的漂白属于结合型漂白，加热释放SO2，复原红色；冷却后，SO2重新溶于品红溶液，接着漂白品红，溶液颜色变浅。答案：(1)ABD(2)SO2遇品红溶液生成不稳定无色物质，受热释放SO2，溶液复原红色；冷却后，SO2重新溶于品红溶液，使品红溶液颜色变浅5.下列四种溶液中肯定存在SOeq\o\al(2－,4)的是()A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生解析：选C甲溶液中可能存在SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ag＋；乙溶液中可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)会被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，从而造成误判。6．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是()A．肯定含有SOeq\o\al(2－,4)B．含有SOeq\o\al(2－,4)和Ag＋C．可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)中的一种或两种D．可能含有SOeq\o\al(2－,3)或COeq\o\al(2－,3)解析：选CA项错误，不能解除Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)的干扰；B项错误，因为溶液中SOeq\o\al(2－,4)与Ag＋反应不能大量共存；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以推断不行能含有COeq\o\al(2－,3)。eq\a\vs4\al([易错提示])SOeq\o\al(2－,4)检验的3个误区误区1只加可溶性钡盐，而不酸化将导致COeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等干扰离子推断成SOeq\o\al(2－,4)。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。误区2误将Ag＋推断成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定含SOeq\o\al(2－,4)。其错误是未留意溶液中不含SOeq\o\al(2－,4)，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－=AgCl↓(白色)。误区3误将SOeq\o\al(2－,3)推断成SOeq\o\al(2－,4)如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或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)。该错误是未留意NOeq\o\al(－,3)在酸性环境中具有强氧化性，将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)而产生干扰。考点(四)硫及其化合物的综合应用【精讲精练快冲关】[知能学通]1．硫及其化合物之间的转化关系SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如SO2eq\o(,\s\up7(H2O),\s\do5(△))H2SO3eq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(稀H2SO4))NaHSO3eq\o(,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(稀H2SO4))Na2SO3(1)硫元素价态改变规律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。如(2)相邻价态的微粒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)含硫物质的连续氧化硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up7(足量O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4))2．生疏的含硫化合物近几年高考对硫及其化合物的考查，除了常见的二氧化硫、硫酸、亚硫酸盐等物质外，还涉及硫代硫酸钠(Na2S2O3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、生疏的含硫化合物等。下面介绍几种含硫化合物的性质，理解这些物质的性质主要从S元素的化合价入手。(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)其结晶水合物俗称海波或大苏打，S元素的化合价为＋2价，具有还原性。①遇酸不稳定：Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O；②还原性：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。(2)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)S元素的化合价为＋4价，与亚硫酸盐一样具有还原性。①制备：2NaHSO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O。②还原性：S2Oeq\o\al(2－,5)＋2I2＋3H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋4I－＋6H＋。(3)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)Na2S2O4俗称保险粉，S元素的化合价为＋3价，具有还原性，在空气分析中常用来汲取氧气。(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)Na2S2O8中S元素的表观化合价为＋7价，实质上S的化合价依旧是＋6价，其阴离子S2Oeq\o\al(2－,8)结构中含有过氧链，其中2个O原子为－1价，其余6个O原子为－2价。因为有过氧链的结构，所以Na2S2O8是一种强氧化剂，在Ag＋催化下，能将Mn2＋氧化为MnOeq\o\al(－,4)，反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2Oeq\o\al(2－,8)＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(Ag＋))2MnOeq\o\al(－,4)＋10SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋。[题点练通]1．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，乙变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的依次是()A．SO3H2SO4H2SO3H2SSB．SO2H2SO3H2SO4H2SSO3C．SO3H2SO4H2SO3SO2Na2S2O3D．SO2H2SO3H2SO4H2SS解析：选D题干中描述的关系依次为S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2、SO2＋H2O=H2SO3、H2O＋H2SO3＋Br2=2HBr＋H2SO4、Na2S＋H2SO4=Na2SO4＋H2S↑、2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，则甲、乙、丙、丁、戊依次为SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S。2．(2024·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溶液的主要作用是汲取逸出的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能被充分汲取D．为避开产生的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解析：选BNaOH溶液的主要作用是汲取逸出的SO2，防止空气污染，故B错误。3.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：________________________________。(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：_____________________________。(3)将5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。①写出反应的离子方程式：___________________________________________________；②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________。解析：常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应，B、C的相对分子质量之比为4∶5，确定A是单质硫，因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰为4∶5，硫酸是重要的工业原料，化合物E应为H2SO3。将5mL0.10mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合，二者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液；由于SOeq\o\al(2－,3)＋H2OHSOeq\o\al(－,3)＋OH－，所以溶液显碱性。答案：(1)S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S(2)H2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2O(3)①H2SO3