第15讲 氧 硫化合物的性质（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）

第15讲 氧 硫化合物的性质
一 硫 二氧化硫 三氧化硫的性质
1．自然界中硫元素的存在
游离态
硫黄(火山喷口附近、地壳岩层)
化合态
硫化物
硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)
硫酸盐
石膏(CaSO4·2H2O)、
芒硝(Na2SO4·10H2O)
2．硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（CS2易挥发，有剧毒，关于此处考查会出现二选一，一定可要注意哦）；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
3．从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)S的氧化性——与变价金属化合为低价硫化物
①S与Fe、Cu反应的化学方程式依次为S＋FeFeS、S＋2CuCu2S、
S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
②S与H2化合反应为S＋H2H2S。
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为S＋O2SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
强调：
1. 除去试管内壁黏附的S可用CS2溶解除去，也可以用热的NaOH溶液除去，其反应为
3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
2. S燃烧的产物是SO2，不会生成SO3。
二 二氧化硫(SO2)
1．物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
2．化学性质

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。
特别提醒：
1.工业上可利用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，但不能用于食品的增白。SO2还用于杀菌、消毒等，可用作干果的防腐剂。
2.SO2不能漂白紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液中通入SO2变红色。
3.SO2与CO2不能用澄清石灰水鉴别，可以用品红溶液、溴水、KMnO4溶液、FeCl3溶液等。
3．SO2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
危害
污染大气，危害人体健康，形成酸雨

防治
开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气
三 三氧化硫(SO3)
1．物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液态，在标准状况下为固态。
2．化学性质
反应
化学方程式
与水反应
SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)
与氧化钙反应
SO3＋CaO===CaSO4
与氢氧化钠反应
SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
特别提醒：
（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。
（4）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
特别提醒：
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。

课堂检测01
1.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

考点小结：有关SO2尾气处理方法
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＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O22CaSO4，总反应方程式为 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
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)
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。
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。

2.如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是(　　)
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
3．将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液，其结果是(　　)
A．两种气体都被吸收，有BaSO4沉淀生成
B．只有BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出
C．生成BaSO3和BaSO4两种沉淀
D．只生成BaSO3沉淀，SO3从溶液中逸出
4．下列说法正确的是(　　)
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
B．SO2、Cl2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果
C．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应
D．SO2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色
5.某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。下列说法错误的是(　 　)

A．②的作用是安全瓶
B．③中试剂更换为Ba(NO3)2后，无明显现象发生
C．④中的现象说明SO2具有氧化性
D．⑤用于检验SO2的漂白性
6.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： ______________________________________________________。
7.某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是_______________________________________________________。
(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。

①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为__________，装置C中品红溶液的作用是_____________________________；
②装置D中加入的试剂为______________________________________________________；
③装置G中可能出现的现象为__________________________________________________；
④装置H的作用为___________________________________________________________。
8.碳、硫的含量对钢铁性能影响很大，其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图：
　　　
(1)煅烧装置中采用纯氧，目的是________________。气体a的主要成分有________、CO2和未反应的O2。
(2)为充分吸收气体a，下列吸收装置中合适的是______(填标号)。

(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b)，用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b，根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。
①滴定时NaOH溶液置于________(填仪器名称)中，若以酚酞为指示剂，终点时的现象为 ___________________________________。
②若称取1 g钢样进行实验，滴定消耗0.01 mol·L－1 NaOH溶液2.0 mL，则该钢样中硫的质量分数为________。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是除去SO2，通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是________。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________。
四 硫酸及其硫酸盐
1．硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。
(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。
(3)浓硫酸的稀释方法：
将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌（此处影身相应考点较多，可要
注意哦）
2．硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性：硫酸是一种二元强酸，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO，能与金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
(2)浓硫酸的三大特性
①吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥还原性物质如H2S、HBr、HI和NH3等碱性气体；能使蓝矾CuSO4·5H2O变为白色粉末。
②脱水性：将有机物中的氢、氧原子以2∶1比例脱去，如使蔗糖炭化，纸张变黑。
③强氧化性：
常温下，铁、铝遇浓硫酸钝化，可用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸。
Cu：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
C：C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
S：S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O。
H2S、HI等还原性气体反应。
特别提醒：
1. H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：
H2SO4(浓)＋NaClNaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。
2. 由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为释H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应，Zn与稀H2SO4反应生成H2。
3．硫酸工业制备的原理
(1)燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。
(2)SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。
(3)SO3吸收生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。
4．硫酸盐
①皓矾：ZnSO4·7H2O
②钡餐，重晶石：BaSO4
③绿矾，皂矾，青矾：FeSO4·7H2O
④芒硝，朴硝，皮硝：Na2SO4·10H2O
⑤明矾：KAl(SO4)2·12H2O
⑥生石膏：CaSO4·2H2O　熟石膏：2CaSO4·H2O
⑦胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O
⑧ 莫尔盐：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
课堂检测02
1.下列关于鉴别1 mol·L－1的稀硫酸和98%的浓硫酸的叙述正确的是(　　)
A．常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是浓硫酸
B．常温下可以用铜片鉴别两种溶液
C．常温下铝片不能用于鉴别两种溶液
D．两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸
2.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．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性
C．把足量的铜粉投入到只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中，加热，得到的气体体积在标准状况下为22.4 L
D．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
3.以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是 (　 　)
A．铜与稀硫酸，铜与浓硫酸
B．铁与稀硫酸，铁与浓硫酸
C．硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸
D．硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸
4.．已知2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是(　　)

A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊溶液先变红后褪色
C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀
D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
5.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
6.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L，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．气体A中SO2和H2的体积比为5∶1
C．反应中共消耗锌97.5 g
D．反应中共转移电子3 mol

五 SO的检验
检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、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：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
课堂检测03
1.下列说法正确的是 (　 　)
A．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SO或SO
B．由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)生成食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2溶液
C．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SO
D．用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别SO和SO
2.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C．无色溶液白色沉淀
D．无色溶液无色溶液白色沉淀
3.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BaSO4
C．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
4.对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
根据实验不能确认其在原溶液中是否存在的是(　 　)
A．Br－ B．SO C．H2SO3 D．NH
六 常见变价元素之间的转化
1）硫元素：H2SSO2SO3H2SO4
2） SSO2SO3H2SO4
3）碳元素：CCOCO2H2CO3
4）氮元素：N2NONO2HNO3
5）NH3NONO2HNO3
6）钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH
提升训练
1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
2.下列物质对应的组成不正确的是(　　)
A．干冰：CO2　　　　　　 B．熟石灰：CaSO4·2H2O
C．胆矾：CuSO4·5H2O D．小苏打：NaHCO3
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.MnO2不溶于水，可用作H2O2分解的催化剂
B.SO2具有漂白性，可用于制溴工业中吸收Br2
C.FeCl3溶液显酸性，可用于蚀刻铜制的电路板
D.NH4NO3分解产生大量气体，可用作汽车安全气囊产气药
4.化学在生产、生活中有着重要用途，下列物质的用途及对应解释都正确的是(　　)
选项
物质
用途
解释
A
Al2O3
耐火材料
Al2O3的熔点较高
B
SiO2
计算机芯片
SiO2是一种良好的半导体
C
Fe3O4
红色涂料
Fe3O4是一种红色氧化物
D
浓H2SO4
干燥剂
浓H2SO4有脱水性
5.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是(　　)
A.氯气具有酸性，可与烧碱或石灰乳反应制备含氯消毒剂
B.浓硫酸具有强氧化性，常温下可用铝罐盛装
C.氢氟酸具有弱酸性，可用氢氟酸雕刻玻璃
D.过氧化钠具有强氧化性，可用作潜水艇中氧气的来源
6.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法错误的是(　　)

A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性
B．若A为铁，则在图中的反应，X只起氧化的作用
C．若A为碳单质，则C不宜用来扑灭由钠引起的着火
D．将B气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
7.下列能够确定溶液中一定含有SO42-的事实是(　　)
A．取少量试液，加入用盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
B．取少量试液，加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不消失
C．取少量试液，加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成
D．取少量试液，加入盐酸无明显现象产生，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成
8.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(　　)

A．制取SO2　 B．验证漂白性　 C．收集SO2　 D．尾气处理
9.下列说法正确的是 (　 　)
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2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
10.标准状况下，向100 mL H2S饱和溶液中通入SO2气体，所得溶液pH变化如图所示。下列分析正确的是(　　)

A．a点对应溶液的导电性比d点强
B．氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性强
C．向d点对应的溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生BaSO4白色沉淀
D．H2S饱和溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L－1
11.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na2SO3与硫黄(S)共煮得到，装置如图1。

　　　　　　　　　　 图1
已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，写出烧瓶中反应的化学方程式：___________________。
(2)步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性，若呈酸性，则____________、___________(用离子方程式表示)。
②装置B、D的试剂相同，均为_________________。
步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。
(3)利用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2,3Na2S2O3＋CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为a→________，________→________，________→________，________→d。


　　　　　　　　　　　 图2
(4)装置乙盛装的试剂是___________________。
(5)Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程式为______________________________________。
(6)请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl－：______________。