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专题复习 高考化学 考点20 硫及其重要化合物 讲义
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这是一份专题复习 高考化学 考点20 硫及其重要化合物 讲义，共22页。试卷主要包含了硫单质，硫酸的性质和，硫及其化合物的转化关系等内容，欢迎下载使用。
一、硫单质
1．自然界中硫的存在
（1）游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
常见的含硫化合物
2．硫的物理性质
3．硫的化学性质
过 关 秘 籍
（1）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。
（2）硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。
（3）硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。
（4）硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl2的反应情况不同，可对比记忆。
（5）黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。
二、硫的氧化物——二氧化硫和三氧化硫
1．二氧化硫
（1）物理性质
（2）化学性质
①酸性氧化物的通性
a．与水反应：SO2+H2OH2SO3
b．使指示剂变色：SO2能使紫色石蕊溶液变红
c．与碱反应：NaOH足量：SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
NaOH不足量：SO2+NaOHNaHSO3
d．与碱性氧化物反应：SO2+CaOCaSO3
②氧化性：2H2S+SO23S↓+2H2O（产生淡黄色沉淀）
③还原性
a．与O2反应：2SO2+O22SO3
b．与X2（Cl2、Br2、I2）的水溶液反应：SO2+X2+2H2O2HX+H2SO4
c．可被酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液、H2O2、Fe3+等氧化。
④漂白性：
（3）检验
将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热后溶液又恢复到红色则可验证该气体是SO2。注意“加热”是必不可少的步骤，因为氯气也能使品红溶液褪色，但加热后溶液不会重新变红色。
2．三氧化硫
（1）物理性质
常温常压下为无色、易挥发的液体，熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃。
（2）化学性质：酸性氧化物的通性
三、硫酸的性质和、的检验
1．硫酸的性质
注意：（1）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。（2）常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时剧烈反应。
2．、的检验方法
（1）的检验方法
①原理：(白色)。
②方法：取试样少许，先滴加稀盐酸无气泡、沉淀产生(排除、、等离子的干扰)，再滴加溶液，若产生白色沉淀，则含有。
说明：的检验试剂为组合型试剂，通常可分为4组：
a．与，b．与，c．与，d．与。
选用时视具体情况而定。例如：当溶液中存在、时，只能选用d组试剂；当溶液中存在时，只能选用a组试剂，因为b、c、d组试剂混合后均有存在，而能将氧化成，进而生成沉淀。
（2）的检验方法
①原理：；，。
②方法：取试样少许，加入稀盐酸，将产生的气体通入品红溶液，红色褪去；或加入溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，则含有。
四、硫及其化合物的转化关系
1．基本转化规律
（1）同种价态之间的转化
硫元素的化合价相同的物质之间的转化，属于非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。
（2）不同价态之间的转化
硫元素的化合价不同的物质之间的转化，属于氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。
2．价态变化规律
（1）是硫元素的最低价态，只有还原性；、处于中间价态，既有氧化性，又有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性。
（2）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。
例如：
（3）有时硫的化合价发生跳位转化。如、遇到强氧化剂时可被氧化为+6价：、。
（4）硫元素相邻价态的微粒之间不发生氧化还原反应。如S和、S和、和之间不发生氧化还原反应。
3．重要转化关系
（1）含−2价硫元素的化合物之间的转化
（2）含+4价硫元素的化合物之间的转化
（3）含+6价硫元素的化合物之间的转化
（4）氧化还原反应转化关系
4．陌生的含硫化合物
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)、陌生的含硫化合物等。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 \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O。
②还原性：S2Oeq \\al(2－,5)＋2I2＋3H2O===2SOeq \\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吸收氧气。
（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的化合价依然是＋6价，其阴离子S2Oeq \\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 \\al(－,4)，反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2Oeq \\al(2－,8)＋8H2Oeq \(=====,\s\up7(Ag＋))2MnOeq \\al(－,4)＋10SOeq \\al(2－,4)＋16H＋。
考向一 SO2的特性
典例1 将一定量的SO2通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，若再通入a气体，则产生沉淀。下列所通a气体和产生沉淀的离子方程式正确的是（ ）
A．a为H2S，SO2+2H++S2−→3S↓十2H2O
B．a为Cl2，Ba2++SO2+2H2O+Cl2→BaSO3↓+4H++2Cl−
C．a为NO2，4Ba2++4SO2+5H2O+NO3−→4BaSO4↓+NH4++6H+
D．a为NH3，Ba2++SO2+2NH3+2H2O→BaSO4↓+2NH4++2H+
【答案】C
【解析】A．H2S为弱电解质，反应的离子方程式为SO2+2H2S→3 S↓+2H2O，故A错误；B．氯气具有强氧化性，应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程式为Ba2++SO2+2 H2O+Cl2→BaSO4↓+4H++2Cl-，故B错误；C．NO2与二氧化硫发生氧化还原反应，本身可以被还原为铵根离子，反应的离子方程式为4Ba2++4SO2+5H2O+NO3-→4 BaSO4↓+NH4++6 H+，故C正确；D．通入氨气，没有发生氧化还原反应，应该生成BaSO3沉淀，反应的离子方程式为Ba2++SO2+2 NH3+H2O→BaSO3↓+2NH4+，故D错误；故选C。
1．将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是
A．该实验表明SO2有漂白性B．白色沉淀为BaSO3
C．该实验表明FeCl3有还原性D．反应后溶液酸性增强
【答案】D
【解析】往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。是因为SO2+H2O=H2SO3（亚硫酸），H2SO3具有很强的还原性，而Fe3+具有较强的氧化性，所以SO32-和Fe3+发生反应，生成Fe2+和SO42-，所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+)，同时有白色沉淀（BaSO4) 同时有H2SO4生成，所以酸性增强。A. 该实验表明SO2有还原性，选项A错误；B. 白色沉淀为BaSO4，选项B错误； C. 该实验表明FeC13具有氧化性，选项C错误； D. 反应后溶液酸性增强，选项D正确；答案选D。
SO2的“漂白性”
SO2能使许多有色物质“褪色”，但其“褪色”原理不同：
（1）还原性“褪色”：SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，利用SO2的还原性。
（2）漂白性“褪色”：SO2能使品红溶液褪色，利用SO2的漂白性。
（3）酸性“褪色”：SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，利用SO2的酸性氧化物的性质。
考向二 SO2与CO2的性质比较
典例2 下列溶液中能够区别SO2和CO2的是
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
【解析】SO2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别；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来区别SO2和CO2。
【点拨】SO2有还原性，与强氧化剂氯水、溴水、Fe3＋、酸性KMnO4等反应，并且出现颜色的变化，但注意不是SO2的漂白性。
【答案】C
2．下列实验中能证明某气体为SO2的是
①使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 ④通入H2S溶液中有沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④均能证明 D．只有③能证明
【答案】D
【解析】酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；CO2也能产生②中现象；实验③说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2；通入H2S溶液中产生沉淀，也可能是具有氧化性的Cl2。
鉴别SO2和CO2的方法
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：（1）根据物理性质。CO2无色无味；SO2无色、具有刺激性气味。（2）品红溶液。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KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2；无明显现象的是CO2。（4）溴水。使溴水褪色的是SO2；无明显现象的是CO2。（5）硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是SO2；无明显现象的是CO2。（6）FeCl3溶液。溶液颜色变浅的是SO2；无明显现象的是CO2。
考向三 的检验
典例3 为检验溶液中是否含有，四位同学分别设计了如下实验，且都认为如果观察到的现象与自己的设计方案一致，即可确认溶液中含有。其中正确的是
A.加入足量稀硝酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B.加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸酸化，沉淀不溶解
C.加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
D.加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
【解析】若溶液中含有，则加入稀硝酸时，被氧化为，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，A错误；若溶液中含有，加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀BaSO3，再加稀盐酸酸化时，在酸性环境中，将BaSO3氧化为BaSO4，沉淀不溶解，B错误；若溶液中同时含有和，加入足量稀盐酸时，在酸性环境中，将氧化为，同时本身被还原为NO，现象为有气泡产生，再加入BaCl2溶液，产生BaSO4白色沉淀，C错误；加入足量稀盐酸，无明显现象，说明不存在干扰离子，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有，D正确。
【答案】D
3．对某酸性溶液(可能含有Br−、、H2SO3、)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。
根据实验不能确认原溶液中是否存在的是
Br− B． C．H2SO3 D．
【答案】B
【解析】由①知溶液中一定含有H2SO3，其加热分解产生的SO2可使品红溶液褪色；由②知溶液中一定含有。由③知原溶液中含有Br−，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定原溶液中是否存在的是。
的检验误区
（1）只加可溶性钡盐，不酸化。误将、、等干扰离子判断成。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
（2）误将Ag+判断成。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。其错误是未注意当溶液中不含，而含Ag+时也会产生同样的现象：Ag++Cl−AgCl↓(白色)。
（3）误将判断成。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。该错误是未注意在酸性环境中具有强氧化性，能将氧化成而产生干扰。
考向四 硫及其化合物的转化关系与实验的融合
典例4 实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是( )
A．装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性
B．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的Fe3+
C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性
D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸
【答案】B
【解析】A.铁丝与浓硫酸加热反应生成SO2，因为酸性高锰酸钾具有强氧化性，装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的还原性，故A正确；B.因为浓硫酸足量，浓硫酸具有强氧化性，可能把生成的Fe2＋氧化成Fe3＋，因此不能检验是否铁丝和浓硫酸反应生成的是Fe3＋，故B错误；C.品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故C正确；D.导管a的作用是使内外压强相同，防止装置B中的溶液倒吸，故D正确；答案选B。
4．向浓硫酸中分别加入下列三种固体，对实验现象的分析正确的是（ ）
A．对比实验①和②可知还原性：Br-＞Cl-
B．对比实验①和③可知氧化性：Br2＞SO2
C．对比实验②和③可知酸性：H2SO4＞HCl＞H2SO3
D．由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性
【答案】A
【解析】A. 实验①生成棕色气体是溴蒸气，实验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，与同一种氧化剂在相同条件下反应，溴离子被氧化成溴单质，而氯离子不能被氧化，说明还原性：Br−>Cl−，A正确；B. 实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，B错误；C. 实验②白雾说明氯化氢易挥发，不能说明酸性H2SO4＞HCl，而实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而是强酸制弱酸，能说明H2SO4＞H2SO3，C错误；D. 实验中不能得知浓硫酸具有脱水性，D错误；故答案为：A。
1．下列有关浓硫酸的叙述中正确的是
①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 ②浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，硫酸完全反应 ③浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 ④浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，向反应后的溶液中再加入铁片，会有氢气生成 ⑤浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 ⑥浓硫酸与铁加热反应后，铁片有剩余，生成的气体除水蒸气外只有SO2 ⑦浓硫酸具有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应 ⑧浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2 ⑨向5 mL 18 ml·L－1的硫酸中加入足量Cu并加热使其充分反应，被还原的H2SO4和生成的SO2气体均小于0.045 ml
A．①②⑤ B．①④⑨C．⑥⑦⑧D．③④⑨
【答案】B
【解析】随着反应的进行浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，但能与铁反应放出H2，②⑥错误，④正确；③浓硫酸使蔗糖炭化，表现其脱水性；⑧浓硫酸中的硫为＋6价，二氧化硫中的硫为＋4价，无中间价态，二者不反应，浓硫酸可以干燥SO2；⑨浓硫酸反应变稀硫酸后与Cu不再反应，被还原的H2SO4和生成的SO2均小于0.045 ml。
2．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是
A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D两项正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B项正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C项错误。
3．下列实验报告记录的实验现象正确的是
【答案】B
【解析】SO2的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红色，但不能漂白石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪色；SO2的饱和溶液加入BaCl2溶液中，SO2与BaCl2不反应，最终还是无色溶液；d试管中发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。本题选B。
4．由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称为混盐。下列关于混盐Na4S2O3的有关判断，不正确的是
A．该混盐水溶液呈碱性
B．该混盐与H2SO4反应有气体生成
C．该混盐溶液中加入BaCl2可以生成白色沉淀
D．该混盐在酸性条件下可生成S，每产生32 g S转移2NA个电子
【答案】D
【解析】根据混盐的定义可判断出Na4S2O3中的阳离子是Na＋，阴离子是SOeq \\al(2－,3)和S2－，两种阴离子均能发生水解而使溶液呈碱性，A项正确；加入H2SO4发生的反应为：2S2Oeq \\al(4－,3)＋8H＋===3S失4e－得4e－↓＋SO2↑＋4H2O，生成32 g S转移电子eq \f(4,3)NA，故B项正确、D项错误；加入BaCl2可以生成BaSO3白色沉淀，C正确。
5．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A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
【答案】D
【解析】由题意知X为浓硫酸。A项，浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了脱水性；B项，浓硫酸在室温下使Fe钝化；C项，CO2通入少量澄清石灰水中生成可溶性Ca(HCO3)2；D项，SO2与O2反应的条件为高温、催化剂。
6．将一定量的锌与100 mL 18.5 ml·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至1 L，测得溶液中氢离子浓度为0.1 ml·L-1，则下列叙述错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2与H2的体积比为5∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移电子3 ml
【答案】B
【解析】本题易错之处是忽视H2SO4的氧化性会随着浓度减小而发生变化，还原产物会由二氧化硫变为氢气。根据题中信息可知，硫酸过量。反应消耗的H2SO4为(18.5×0.1-) ml=1.8 ml，若生成的气体A仅为SO2，SO2的体积应为 QUOTE ×22.4 L=20.16 L≠33.6 L，故不可能全是SO2气体，随着H2SO4浓度变小，锌与稀硫酸反应会生成H2，A项正确。设生成的SO2为x ml，H2为y ml，则x+y= QUOTE =1.5。设参加反应的Zn为a ml，根据得失电子守恒有2x+2y=2a，解得a=1.5，故消耗Zn的质量为1.5 ml×65 g·ml-1=97.5 g，C项正确。反应中转移电子为2a ml=3 ml，D项正确。生成x ml SO2所消耗的H2SO4为2x ml，生成y ml H2所消耗的H2SO4为y ml，故2x+y=1.8，x+y=1.5，解得x=0.3，y=1.2，所以SO2与H2的体积比为1∶4，故B项错误。本题选B。
7．已知CuSO4CuO+SO2↑+SO3↑+ O2↑。某班化学学习小组称取10.0 g CuSO4粉末，用如图所示装置进行加热至质量不再变化为止。甲、乙、丙、丁四个装置的质量变化数据如表所示。
下列有关判断正确的是
A.装置丁的作用只是吸收S的氧化物尾气
B.生成的氧气在标准状况下的体积为350 mL
C.生成的CuO为6.0 g
D.甲中发生反应的化学方程式为6CuSO46CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑
【答案】B
【解析】装置丁中的NaOH溶液既吸收尾气，又防止大气中的酸性气体逆向进入装置乙，对实验结果造成影响，A项错误；干燥管乙中吸收的是SO2、SO3，其质量之和为 4.5 g，O2质量为42.0 g-37.0 g-4.5 g=0.5 g，即标准状况下的O2体积为350 mL，B项正确；CuO的质量为10.0 g-4.5 g-0.5 g=5.0 g，C项错误；由上述数据可推知反应物与部分生成物的物质的量之比的关系，即n(CuSO4)∶n(CuO)∶n(O2)= QUOTE ∶ QUOTE ∶ QUOTE =4∶4∶1，D项错误。
8．人教版高中化学选修4实验2-3中用到了硫代硫酸钠，某化学兴趣小组对这一物质展开了如下探究。
实验一．制备Na2S2O3·5H2O
通过查阅资料，该化学兴趣小组设计了如下的装置(略去部分夹持仪器)来制取Na2S2O3·5H2O晶体。
已知烧瓶C中发生如下三个反应：
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g) ＝ Na2SO3(aq)＋H2S(aq)
2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l)；S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)
（1）写出A中的化学反应方程式___________________________________。
（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以采取的措施有_________________________（写一条）。
（3）装置E的作用是____________________。
（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_________________________。
实验二．性质探究
（5）常温下，用pH试纸测定0.1ml·L－1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定时的具体操作是_______________________________________________________。
（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，写出该反应的离子化学方程式________________________________________。
实验三．Na2S2O3的应用
（7）用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2＋浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时CrO42-全部转化为Cr2O72-；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0100ml·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：
部分反应的离子方程式为：
① Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3＋+7H2O
② I2+2S2O32－=S4O62－+2I－
滴定时Na2S2O3标准溶液应该用_____________________(填仪器名称) 盛装，该废水中Ba2+的物质的量浓度为_______________________。
【答案】Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O 调节硫酸的滴加速度 吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境 2:1 取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl- 碱式滴定管 0.0024ml·L－1
【解析】
（1）A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，控制SO2生成速率可以通过调节硫酸的滴加速度实现，故答案为调节硫酸的滴加速度；
（3）在装置C中，通入的二氧化硫使溶液呈现酸性，在酸性溶液中，存在Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) 、2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)、S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，二氧化硫和硫化氢会污染环境，因此装置E可以吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境，故答案为吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境；
（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，根据题干提示C中的三个反应，可以推出2Na2S+Na2SO3+3SO2=3Na2S2O3，烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1，故答案为2:1；
（5）常温下，用pH试纸测定0.1ml·L-1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定的具体操作为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值，故答案为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值；
（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，氯气被还原为氯离子，反应的离子化学方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-，故答案为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-；
（7）Na2S2O3溶液水解，溶液显碱性，应该选用碱式滴定管盛放Na2S2O3溶液进行滴定；根据表中数据可知，数据2有较大偏差，应舍去，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为数据1、2、3的平均值，体积为mL=18.00mL，根据反应①Cr2O72-+61-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；②I2＋2S2O32－=S4O62－＋2I－，可得关系式6n(S2O32-)～n(Cr2O72-)～2n(Ba2+)，滴定用去的Na2S2O3的物质的量为0.010ml∙L-1×0.018L=1.8×10-4ml，所以Ba2+的物质的量为×1.8×10-4ml=6×10-5ml，25.00mL废水中Ba2+的物质的量浓度为=0.0024ml∙L-1，故答案为碱式滴定管；0.0024ml/L。
1．[2019海南]我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】在选项给出的四种物质中只有、晶体有色，而和均为无色晶体，加热分解生成CuSO4和H2O，CuSO4呈白色；而加热发生分解反应，生成的Fe2O3呈红棕色，所以符合题意的物质是，故合理选项是A。
2．[2017北京]根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是
【答案】C
【解析】A、混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42−，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性，A正确；B、SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O，体现了SO2的氧化性，B正确；C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色，这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+，体现了SO2的还原性，C错误；D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，根据较强酸制较弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3，D正确。答案选C。
3．［2016上海］在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见图）。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【解析】A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，正确；B．在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3变为液态，故二者含有的气体的成分不相同，错误；C．热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，正确；D．处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，正确。故选B。
4．[2019海南]连二亚硫酸钠，俗称保险粉，易溶于水，常用于印染、纸张漂白等。回答下列问题：
（1）中S的化合价为______。
（2）向锌粉的悬浮液中通入，制备，生成，反应中转移的电子数为____ml；向溶液中加入适量，生成并有沉淀产生，该反应的化学方程式为_________
（3）电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附的多孔碳电极，负极为金属锂，电解液为溶解有的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时，正极上发生的电极反应为，电池总反应式为____________。该电池不可用水替代混合有机溶剂，其原因是_______________。
【答案】（1）+3
（2）2
（3） 与水反应
【解析】（1）在中Na为+1价，O为-2价，由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0，所以S元素化合价为+3价；
（2）向锌粉的悬浮液中通入SO2，制备ZnS2O4，反应前Zn为单质中的0价，反应后变为ZnS2O4中的+2价，所以每生成 ZnS2O4，反应中转移的电子数为2ml；向ZnS2O4溶液中加入适量Na2CO3，生成Na2S2O4并有沉淀产生，生成的沉淀为ZnCO3，则该反应的化学方程式为Na2CO3+ ZnS2O4=Na2S2O4+ZnCO3↓；
（3）电池具有高输出功率的优点，负极是Li失去电子，电极反应式为Li-e-=Li+，电池放电时，正极上发生的电极反应为，根据闭合回路中电子转移数目相等，将两个电极反应式叠加，可得电池总反应式为。锂是碱金属，比较活泼，可以与水发生反应生成LiOH和H2，所以该电池不可用水替代。
5．[2017天津]H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：生物脱H2S的原理为：
H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S
（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双减法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3溶液
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 ml·L−1，溶液中的c(OH−)=_________________ ml·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1时，溶液中的c()/c()=___________________。
【答案】（1）降低反应活化能（或作催化剂）
（2）30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
（3）H2SO4
（4）2OH−+SO2+H2O
与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成
（5）6.0×10−3 0.62
【解析】（1）根据硫杆菌存在时的反应速率是无菌时的5×105倍可知，反应速率显著增大，则硫杆菌的作用是作催化剂，降低了反应的活化能。
（2）根据图3可知，温度30℃左右时，氧化速率最大，根据图4可知，pH=2.0时氧化速率最大，所以使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0；若反应温度过高，硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下降。
（3）根据化合价升降，当n(H2O2)/n(H2S)=4时，4 ml H2O2转移8 ml电子，则1 ml H2S也转移8 ml电子，化合价从−2价升高到+6价，所以氧化产物为H2SO4。
（4）过程①是NaOH与SO2的反应，反应的离子方程式为2OH−+SO2+H2O；根据CaO在水中的转化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)，过程②中Na2SO3加入CaO后，与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成。
（5）根据NH3·H2O的Kb=1.8×10−5可知， =1.8×10−5，当氨水的浓度为2.0 ml·L−1时，溶液中的c(OH−)= c()==6.0×10−3 ml·L−1。
根据H2SO3的Ka2=6.2×10−8可知，=6.2×10−8，当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1，则c(H+)=1.0×10−7 ml·L−1，溶液中的c()/c()=0.62。
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
淡黄色固体
不溶
微溶
易溶
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
刺激性
比空气大
易溶于水(常温常压下1体积水可溶解40体积)
表现性质
方程式
与水反应，生成强酸
(工业生产硫酸)
与碱(如)反应生成盐和水
与碱性氧化物(如)反应生成盐
与某些盐(如)反应生成硫酸盐
物理性质
纯净的硫酸是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水(98%的浓H2SO4，密度为1.84 g·cm−3)，溶于水放出大量的热
化
学
性
质
吸水性
常用作
干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能干燥
碱性气体，如 NH3等
还原性气体，如 H2S、HBr、HI 等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2∶1的比例脱去，如蔗糖脱水炭化
强氧化性
与活泼金属反应
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，
常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼金属反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
不挥发性
用于制挥发性酸，如H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
装置
甲(耐高温试管+CuSO4)
乙
丙
丁
反应前
42.0 g
75.0 g
260.0 g
140.0 g
反应后
37.0 g
79.5 g
260.0 g
140.0 g
滴定次数
1
2
3
4
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL
18.02
20.03
17.98
18.00
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S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
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
一、硫单质
1．自然界中硫的存在
（1）游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
常见的含硫化合物
2．硫的物理性质
3．硫的化学性质
过 关 秘 籍
（1）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。
（2）硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。
（3）硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。
（4）硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl2的反应情况不同，可对比记忆。
（5）黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。
二、硫的氧化物——二氧化硫和三氧化硫
1．二氧化硫
（1）物理性质
（2）化学性质
①酸性氧化物的通性
a．与水反应：SO2+H2OH2SO3
b．使指示剂变色：SO2能使紫色石蕊溶液变红
c．与碱反应：NaOH足量：SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
NaOH不足量：SO2+NaOHNaHSO3
d．与碱性氧化物反应：SO2+CaOCaSO3
②氧化性：2H2S+SO23S↓+2H2O（产生淡黄色沉淀）
③还原性
a．与O2反应：2SO2+O22SO3
b．与X2（Cl2、Br2、I2）的水溶液反应：SO2+X2+2H2O2HX+H2SO4
c．可被酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液、H2O2、Fe3+等氧化。
④漂白性：
（3）检验
将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热后溶液又恢复到红色则可验证该气体是SO2。注意“加热”是必不可少的步骤，因为氯气也能使品红溶液褪色，但加热后溶液不会重新变红色。
2．三氧化硫
（1）物理性质
常温常压下为无色、易挥发的液体，熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃。
（2）化学性质：酸性氧化物的通性
三、硫酸的性质和、的检验
1．硫酸的性质
注意：（1）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。（2）常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时剧烈反应。
2．、的检验方法
（1）的检验方法
①原理：(白色)。
②方法：取试样少许，先滴加稀盐酸无气泡、沉淀产生(排除、、等离子的干扰)，再滴加溶液，若产生白色沉淀，则含有。
说明：的检验试剂为组合型试剂，通常可分为4组：
a．与，b．与，c．与，d．与。
选用时视具体情况而定。例如：当溶液中存在、时，只能选用d组试剂；当溶液中存在时，只能选用a组试剂，因为b、c、d组试剂混合后均有存在，而能将氧化成，进而生成沉淀。
（2）的检验方法
①原理：；，。
②方法：取试样少许，加入稀盐酸，将产生的气体通入品红溶液，红色褪去；或加入溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，则含有。
四、硫及其化合物的转化关系
1．基本转化规律
（1）同种价态之间的转化
硫元素的化合价相同的物质之间的转化，属于非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。
（2）不同价态之间的转化
硫元素的化合价不同的物质之间的转化，属于氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。
2．价态变化规律
（1）是硫元素的最低价态，只有还原性；、处于中间价态，既有氧化性，又有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性。
（2）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。
例如：
（3）有时硫的化合价发生跳位转化。如、遇到强氧化剂时可被氧化为+6价：、。
（4）硫元素相邻价态的微粒之间不发生氧化还原反应。如S和、S和、和之间不发生氧化还原反应。
3．重要转化关系
（1）含−2价硫元素的化合物之间的转化
（2）含+4价硫元素的化合物之间的转化
（3）含+6价硫元素的化合物之间的转化
（4）氧化还原反应转化关系
4．陌生的含硫化合物
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)、陌生的含硫化合物等。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 \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O。
②还原性：S2Oeq \\al(2－,5)＋2I2＋3H2O===2SOeq \\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吸收氧气。
（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的化合价依然是＋6价，其阴离子S2Oeq \\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 \\al(－,4)，反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2Oeq \\al(2－,8)＋8H2Oeq \(=====,\s\up7(Ag＋))2MnOeq \\al(－,4)＋10SOeq \\al(2－,4)＋16H＋。
考向一 SO2的特性
典例1 将一定量的SO2通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，若再通入a气体，则产生沉淀。下列所通a气体和产生沉淀的离子方程式正确的是（ ）
A．a为H2S，SO2+2H++S2−→3S↓十2H2O
B．a为Cl2，Ba2++SO2+2H2O+Cl2→BaSO3↓+4H++2Cl−
C．a为NO2，4Ba2++4SO2+5H2O+NO3−→4BaSO4↓+NH4++6H+
D．a为NH3，Ba2++SO2+2NH3+2H2O→BaSO4↓+2NH4++2H+
【答案】C
【解析】A．H2S为弱电解质，反应的离子方程式为SO2+2H2S→3 S↓+2H2O，故A错误；B．氯气具有强氧化性，应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程式为Ba2++SO2+2 H2O+Cl2→BaSO4↓+4H++2Cl-，故B错误；C．NO2与二氧化硫发生氧化还原反应，本身可以被还原为铵根离子，反应的离子方程式为4Ba2++4SO2+5H2O+NO3-→4 BaSO4↓+NH4++6 H+，故C正确；D．通入氨气，没有发生氧化还原反应，应该生成BaSO3沉淀，反应的离子方程式为Ba2++SO2+2 NH3+H2O→BaSO3↓+2NH4+，故D错误；故选C。
1．将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是
A．该实验表明SO2有漂白性B．白色沉淀为BaSO3
C．该实验表明FeCl3有还原性D．反应后溶液酸性增强
【答案】D
【解析】往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。是因为SO2+H2O=H2SO3（亚硫酸），H2SO3具有很强的还原性，而Fe3+具有较强的氧化性，所以SO32-和Fe3+发生反应，生成Fe2+和SO42-，所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+)，同时有白色沉淀（BaSO4) 同时有H2SO4生成，所以酸性增强。A. 该实验表明SO2有还原性，选项A错误；B. 白色沉淀为BaSO4，选项B错误； C. 该实验表明FeC13具有氧化性，选项C错误； D. 反应后溶液酸性增强，选项D正确；答案选D。
SO2的“漂白性”
SO2能使许多有色物质“褪色”，但其“褪色”原理不同：
（1）还原性“褪色”：SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，利用SO2的还原性。
（2）漂白性“褪色”：SO2能使品红溶液褪色，利用SO2的漂白性。
（3）酸性“褪色”：SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，利用SO2的酸性氧化物的性质。
考向二 SO2与CO2的性质比较
典例2 下列溶液中能够区别SO2和CO2的是
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
【解析】SO2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别；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来区别SO2和CO2。
【点拨】SO2有还原性，与强氧化剂氯水、溴水、Fe3＋、酸性KMnO4等反应，并且出现颜色的变化，但注意不是SO2的漂白性。
【答案】C
2．下列实验中能证明某气体为SO2的是
①使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 ④通入H2S溶液中有沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④均能证明 D．只有③能证明
【答案】D
【解析】酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；CO2也能产生②中现象；实验③说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2；通入H2S溶液中产生沉淀，也可能是具有氧化性的Cl2。
鉴别SO2和CO2的方法
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：（1）根据物理性质。CO2无色无味；SO2无色、具有刺激性气味。（2）品红溶液。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KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2；无明显现象的是CO2。（4）溴水。使溴水褪色的是SO2；无明显现象的是CO2。（5）硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是SO2；无明显现象的是CO2。（6）FeCl3溶液。溶液颜色变浅的是SO2；无明显现象的是CO2。
考向三 的检验
典例3 为检验溶液中是否含有，四位同学分别设计了如下实验，且都认为如果观察到的现象与自己的设计方案一致，即可确认溶液中含有。其中正确的是
A.加入足量稀硝酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B.加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸酸化，沉淀不溶解
C.加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
D.加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
【解析】若溶液中含有，则加入稀硝酸时，被氧化为，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，A错误；若溶液中含有，加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀BaSO3，再加稀盐酸酸化时，在酸性环境中，将BaSO3氧化为BaSO4，沉淀不溶解，B错误；若溶液中同时含有和，加入足量稀盐酸时，在酸性环境中，将氧化为，同时本身被还原为NO，现象为有气泡产生，再加入BaCl2溶液，产生BaSO4白色沉淀，C错误；加入足量稀盐酸，无明显现象，说明不存在干扰离子，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有，D正确。
【答案】D
3．对某酸性溶液(可能含有Br−、、H2SO3、)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。
根据实验不能确认原溶液中是否存在的是
Br− B． C．H2SO3 D．
【答案】B
【解析】由①知溶液中一定含有H2SO3，其加热分解产生的SO2可使品红溶液褪色；由②知溶液中一定含有。由③知原溶液中含有Br−，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定原溶液中是否存在的是。
的检验误区
（1）只加可溶性钡盐，不酸化。误将、、等干扰离子判断成。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
（2）误将Ag+判断成。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。其错误是未注意当溶液中不含，而含Ag+时也会产生同样的现象：Ag++Cl−AgCl↓(白色)。
（3）误将判断成。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。该错误是未注意在酸性环境中具有强氧化性，能将氧化成而产生干扰。
考向四 硫及其化合物的转化关系与实验的融合
典例4 实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是( )
A．装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性
B．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的Fe3+
C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性
D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸
【答案】B
【解析】A.铁丝与浓硫酸加热反应生成SO2，因为酸性高锰酸钾具有强氧化性，装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的还原性，故A正确；B.因为浓硫酸足量，浓硫酸具有强氧化性，可能把生成的Fe2＋氧化成Fe3＋，因此不能检验是否铁丝和浓硫酸反应生成的是Fe3＋，故B错误；C.品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故C正确；D.导管a的作用是使内外压强相同，防止装置B中的溶液倒吸，故D正确；答案选B。
4．向浓硫酸中分别加入下列三种固体，对实验现象的分析正确的是（ ）
A．对比实验①和②可知还原性：Br-＞Cl-
B．对比实验①和③可知氧化性：Br2＞SO2
C．对比实验②和③可知酸性：H2SO4＞HCl＞H2SO3
D．由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性
【答案】A
【解析】A. 实验①生成棕色气体是溴蒸气，实验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，与同一种氧化剂在相同条件下反应，溴离子被氧化成溴单质，而氯离子不能被氧化，说明还原性：Br−>Cl−，A正确；B. 实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，B错误；C. 实验②白雾说明氯化氢易挥发，不能说明酸性H2SO4＞HCl，而实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而是强酸制弱酸，能说明H2SO4＞H2SO3，C错误；D. 实验中不能得知浓硫酸具有脱水性，D错误；故答案为：A。
1．下列有关浓硫酸的叙述中正确的是
①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 ②浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，硫酸完全反应 ③浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 ④浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，向反应后的溶液中再加入铁片，会有氢气生成 ⑤浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 ⑥浓硫酸与铁加热反应后，铁片有剩余，生成的气体除水蒸气外只有SO2 ⑦浓硫酸具有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应 ⑧浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2 ⑨向5 mL 18 ml·L－1的硫酸中加入足量Cu并加热使其充分反应，被还原的H2SO4和生成的SO2气体均小于0.045 ml
A．①②⑤ B．①④⑨C．⑥⑦⑧D．③④⑨
【答案】B
【解析】随着反应的进行浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，但能与铁反应放出H2，②⑥错误，④正确；③浓硫酸使蔗糖炭化，表现其脱水性；⑧浓硫酸中的硫为＋6价，二氧化硫中的硫为＋4价，无中间价态，二者不反应，浓硫酸可以干燥SO2；⑨浓硫酸反应变稀硫酸后与Cu不再反应，被还原的H2SO4和生成的SO2均小于0.045 ml。
2．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是
A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D两项正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B项正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C项错误。
3．下列实验报告记录的实验现象正确的是
【答案】B
【解析】SO2的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红色，但不能漂白石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪色；SO2的饱和溶液加入BaCl2溶液中，SO2与BaCl2不反应，最终还是无色溶液；d试管中发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。本题选B。
4．由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称为混盐。下列关于混盐Na4S2O3的有关判断，不正确的是
A．该混盐水溶液呈碱性
B．该混盐与H2SO4反应有气体生成
C．该混盐溶液中加入BaCl2可以生成白色沉淀
D．该混盐在酸性条件下可生成S，每产生32 g S转移2NA个电子
【答案】D
【解析】根据混盐的定义可判断出Na4S2O3中的阳离子是Na＋，阴离子是SOeq \\al(2－,3)和S2－，两种阴离子均能发生水解而使溶液呈碱性，A项正确；加入H2SO4发生的反应为：2S2Oeq \\al(4－,3)＋8H＋===3S失4e－得4e－↓＋SO2↑＋4H2O，生成32 g S转移电子eq \f(4,3)NA，故B项正确、D项错误；加入BaCl2可以生成BaSO3白色沉淀，C正确。
5．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A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
【答案】D
【解析】由题意知X为浓硫酸。A项，浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了脱水性；B项，浓硫酸在室温下使Fe钝化；C项，CO2通入少量澄清石灰水中生成可溶性Ca(HCO3)2；D项，SO2与O2反应的条件为高温、催化剂。
6．将一定量的锌与100 mL 18.5 ml·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至1 L，测得溶液中氢离子浓度为0.1 ml·L-1，则下列叙述错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2与H2的体积比为5∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移电子3 ml
【答案】B
【解析】本题易错之处是忽视H2SO4的氧化性会随着浓度减小而发生变化，还原产物会由二氧化硫变为氢气。根据题中信息可知，硫酸过量。反应消耗的H2SO4为(18.5×0.1-) ml=1.8 ml，若生成的气体A仅为SO2，SO2的体积应为 QUOTE ×22.4 L=20.16 L≠33.6 L，故不可能全是SO2气体，随着H2SO4浓度变小，锌与稀硫酸反应会生成H2，A项正确。设生成的SO2为x ml，H2为y ml，则x+y= QUOTE =1.5。设参加反应的Zn为a ml，根据得失电子守恒有2x+2y=2a，解得a=1.5，故消耗Zn的质量为1.5 ml×65 g·ml-1=97.5 g，C项正确。反应中转移电子为2a ml=3 ml，D项正确。生成x ml SO2所消耗的H2SO4为2x ml，生成y ml H2所消耗的H2SO4为y ml，故2x+y=1.8，x+y=1.5，解得x=0.3，y=1.2，所以SO2与H2的体积比为1∶4，故B项错误。本题选B。
7．已知CuSO4CuO+SO2↑+SO3↑+ O2↑。某班化学学习小组称取10.0 g CuSO4粉末，用如图所示装置进行加热至质量不再变化为止。甲、乙、丙、丁四个装置的质量变化数据如表所示。
下列有关判断正确的是
A.装置丁的作用只是吸收S的氧化物尾气
B.生成的氧气在标准状况下的体积为350 mL
C.生成的CuO为6.0 g
D.甲中发生反应的化学方程式为6CuSO46CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑
【答案】B
【解析】装置丁中的NaOH溶液既吸收尾气，又防止大气中的酸性气体逆向进入装置乙，对实验结果造成影响，A项错误；干燥管乙中吸收的是SO2、SO3，其质量之和为 4.5 g，O2质量为42.0 g-37.0 g-4.5 g=0.5 g，即标准状况下的O2体积为350 mL，B项正确；CuO的质量为10.0 g-4.5 g-0.5 g=5.0 g，C项错误；由上述数据可推知反应物与部分生成物的物质的量之比的关系，即n(CuSO4)∶n(CuO)∶n(O2)= QUOTE ∶ QUOTE ∶ QUOTE =4∶4∶1，D项错误。
8．人教版高中化学选修4实验2-3中用到了硫代硫酸钠，某化学兴趣小组对这一物质展开了如下探究。
实验一．制备Na2S2O3·5H2O
通过查阅资料，该化学兴趣小组设计了如下的装置(略去部分夹持仪器)来制取Na2S2O3·5H2O晶体。
已知烧瓶C中发生如下三个反应：
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g) ＝ Na2SO3(aq)＋H2S(aq)
2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l)；S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)
（1）写出A中的化学反应方程式___________________________________。
（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以采取的措施有_________________________（写一条）。
（3）装置E的作用是____________________。
（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_________________________。
实验二．性质探究
（5）常温下，用pH试纸测定0.1ml·L－1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定时的具体操作是_______________________________________________________。
（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，写出该反应的离子化学方程式________________________________________。
实验三．Na2S2O3的应用
（7）用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2＋浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时CrO42-全部转化为Cr2O72-；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0100ml·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：
部分反应的离子方程式为：
① Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3＋+7H2O
② I2+2S2O32－=S4O62－+2I－
滴定时Na2S2O3标准溶液应该用_____________________(填仪器名称) 盛装，该废水中Ba2+的物质的量浓度为_______________________。
【答案】Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O 调节硫酸的滴加速度 吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境 2:1 取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl- 碱式滴定管 0.0024ml·L－1
【解析】
（1）A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，控制SO2生成速率可以通过调节硫酸的滴加速度实现，故答案为调节硫酸的滴加速度；
（3）在装置C中，通入的二氧化硫使溶液呈现酸性，在酸性溶液中，存在Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) 、2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)、S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，二氧化硫和硫化氢会污染环境，因此装置E可以吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境，故答案为吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境；
（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，根据题干提示C中的三个反应，可以推出2Na2S+Na2SO3+3SO2=3Na2S2O3，烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1，故答案为2:1；
（5）常温下，用pH试纸测定0.1ml·L-1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定的具体操作为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值，故答案为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值；
（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，氯气被还原为氯离子，反应的离子化学方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-，故答案为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-；
（7）Na2S2O3溶液水解，溶液显碱性，应该选用碱式滴定管盛放Na2S2O3溶液进行滴定；根据表中数据可知，数据2有较大偏差，应舍去，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为数据1、2、3的平均值，体积为mL=18.00mL，根据反应①Cr2O72-+61-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；②I2＋2S2O32－=S4O62－＋2I－，可得关系式6n(S2O32-)～n(Cr2O72-)～2n(Ba2+)，滴定用去的Na2S2O3的物质的量为0.010ml∙L-1×0.018L=1.8×10-4ml，所以Ba2+的物质的量为×1.8×10-4ml=6×10-5ml，25.00mL废水中Ba2+的物质的量浓度为=0.0024ml∙L-1，故答案为碱式滴定管；0.0024ml/L。
1．[2019海南]我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】在选项给出的四种物质中只有、晶体有色，而和均为无色晶体，加热分解生成CuSO4和H2O，CuSO4呈白色；而加热发生分解反应，生成的Fe2O3呈红棕色，所以符合题意的物质是，故合理选项是A。
2．[2017北京]根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是
【答案】C
【解析】A、混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42−，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性，A正确；B、SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O，体现了SO2的氧化性，B正确；C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色，这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+，体现了SO2的还原性，C错误；D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，根据较强酸制较弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3，D正确。答案选C。
3．［2016上海］在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见图）。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【解析】A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，正确；B．在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3变为液态，故二者含有的气体的成分不相同，错误；C．热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，正确；D．处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，正确。故选B。
4．[2019海南]连二亚硫酸钠，俗称保险粉，易溶于水，常用于印染、纸张漂白等。回答下列问题：
（1）中S的化合价为______。
（2）向锌粉的悬浮液中通入，制备，生成，反应中转移的电子数为____ml；向溶液中加入适量，生成并有沉淀产生，该反应的化学方程式为_________
（3）电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附的多孔碳电极，负极为金属锂，电解液为溶解有的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时，正极上发生的电极反应为，电池总反应式为____________。该电池不可用水替代混合有机溶剂，其原因是_______________。
【答案】（1）+3
（2）2
（3） 与水反应
【解析】（1）在中Na为+1价，O为-2价，由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0，所以S元素化合价为+3价；
（2）向锌粉的悬浮液中通入SO2，制备ZnS2O4，反应前Zn为单质中的0价，反应后变为ZnS2O4中的+2价，所以每生成 ZnS2O4，反应中转移的电子数为2ml；向ZnS2O4溶液中加入适量Na2CO3，生成Na2S2O4并有沉淀产生，生成的沉淀为ZnCO3，则该反应的化学方程式为Na2CO3+ ZnS2O4=Na2S2O4+ZnCO3↓；
（3）电池具有高输出功率的优点，负极是Li失去电子，电极反应式为Li-e-=Li+，电池放电时，正极上发生的电极反应为，根据闭合回路中电子转移数目相等，将两个电极反应式叠加，可得电池总反应式为。锂是碱金属，比较活泼，可以与水发生反应生成LiOH和H2，所以该电池不可用水替代。
5．[2017天津]H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：生物脱H2S的原理为：
H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S
（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双减法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液Na2SO3溶液
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0 ml·L−1，溶液中的c(OH−)=_________________ ml·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1时，溶液中的c()/c()=___________________。
【答案】（1）降低反应活化能（或作催化剂）
（2）30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）
（3）H2SO4
（4）2OH−+SO2+H2O
与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成
（5）6.0×10−3 0.62
【解析】（1）根据硫杆菌存在时的反应速率是无菌时的5×105倍可知，反应速率显著增大，则硫杆菌的作用是作催化剂，降低了反应的活化能。
（2）根据图3可知，温度30℃左右时，氧化速率最大，根据图4可知，pH=2.0时氧化速率最大，所以使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0；若反应温度过高，硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下降。
（3）根据化合价升降，当n(H2O2)/n(H2S)=4时，4 ml H2O2转移8 ml电子，则1 ml H2S也转移8 ml电子，化合价从−2价升高到+6价，所以氧化产物为H2SO4。
（4）过程①是NaOH与SO2的反应，反应的离子方程式为2OH−+SO2+H2O；根据CaO在水中的转化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq)，过程②中Na2SO3加入CaO后，与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成。
（5）根据NH3·H2O的Kb=1.8×10−5可知， =1.8×10−5，当氨水的浓度为2.0 ml·L−1时，溶液中的c(OH−)= c()==6.0×10−3 ml·L−1。
根据H2SO3的Ka2=6.2×10−8可知，=6.2×10−8，当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1，则c(H+)=1.0×10−7 ml·L−1，溶液中的c()/c()=0.62。
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
淡黄色固体
不溶
微溶
易溶
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
刺激性
比空气大
易溶于水(常温常压下1体积水可溶解40体积)
表现性质
方程式
与水反应，生成强酸
(工业生产硫酸)
与碱(如)反应生成盐和水
与碱性氧化物(如)反应生成盐
与某些盐(如)反应生成硫酸盐
物理性质
纯净的硫酸是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水(98%的浓H2SO4，密度为1.84 g·cm−3)，溶于水放出大量的热
化
学
性
质
吸水性
常用作
干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能干燥
碱性气体，如 NH3等
还原性气体，如 H2S、HBr、HI 等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2∶1的比例脱去，如蔗糖脱水炭化
强氧化性
与活泼金属反应
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，
常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼金属反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
不挥发性
用于制挥发性酸，如H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
装置
甲(耐高温试管+CuSO4)
乙
丙
丁
反应前
42.0 g
75.0 g
260.0 g
140.0 g
反应后
37.0 g
79.5 g
260.0 g
140.0 g
滴定次数
1
2
3
4
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL
18.02
20.03
17.98
18.00
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S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
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
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