2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题41第一单元　含硫化合物的性质和应用


第一单元　含硫化合物的性质和应用

1．了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。　2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。　3.以上各部分知识的综合应用。
　硫及其氧化物的性质

[知识梳理]
一、硫单质
1．自然界中的硫
(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。
有关硫化物和硫酸盐的化学式见下表：
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
2.物理性质
色态
淡黄色或黄色晶体
溶解性
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
3.化学性质

二、二氧化硫(SO2 )
1．物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
有刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水
2.化学性质

(1)具有酸性氧化物的通性
与少量NaOH溶液反应：SO2＋NaOH===NaHSO3；
与足量NaOH溶液反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
(2)具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。
①SO2与卤水反应：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X为Cl、Br、I)。
②使FeCl3溶液由棕黄色变为浅绿色。
③2SO2＋O22SO3。
(3)具有氧化性
与H2S反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
(4)具有漂白性
使品红溶液褪色(原理：SO2＋有色物质→无色物质有色物质＋SO2)。
三、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，跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
四、硫的氧化物的污染与治理

[自我检测]
1．(教材改编)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是(　　)
A．2Al＋3SAl2S3
B．S＋2H2SO4(浓)2H2O＋3SO2↑
C．H2SH2＋S
D．3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
解析：选A。A项，该反应中S的化合价由0价变为－2价，所以只体现氧化性，正确；B项，该反应中S的化合价由0价、＋6价变为＋4价，所以S体现还原性和氧化性，错误；C项，该反应中S的化合价由－2价变为0价，所以S只体现还原性，错误；D项，该反应中S的化合价由0价变为－2价、＋4价，所以S体现氧化性和还原性，错误。
2．(教材改编)下列物质均有漂白作用，其中漂白原理与其他三种不同的是(　　)
A．HClO　　　　　　　　　 B．SO2
C．O3 D．Na2O2
解析：选B。SO2的漂白属于加合型，而HClO、O3和Na2O2的漂白均属于氧化型。

(1)实验室中，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，反应的化学方程式为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。
(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)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3。

　(2017·高考北京卷)根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是(　　)

溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3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
[解析]　产生的白色沉淀为BaSO4，SO2中硫元素的化合价从＋4升高到＋6，被Fe3＋氧化，体现了SO2的还原性，A项正确；黄色沉淀为硫单质，SO2中硫元素的化合价从＋4降低为0，被H2S还原，体现了SO2的氧化性，B项正确；紫色溶液褪色，是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将SO2氧化，自身被还原为无色的Mn2＋，体现了SO2的还原性漂白性，C项错误；胶状沉淀为硅酸，发生的反应为SO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋SO，原理为强酸制弱酸，因此H2SO3的酸性强于H2SiO3，D项正确。
[答案]　C

(2018·蚌埠模拟)如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是(　　)

A．紫色石蕊溶液变蓝色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析：选A。Na2SO3与60% H2SO4反应生成SO2，SO2的水溶液呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红；SO2能使溴水、品红溶液褪色，能与NaOH溶液反应而使含酚酞的NaOH溶液红色变浅。

SO2的特殊性质及应用
(1)注意SO2的漂白性和还原性的区别
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)注意SO2的氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。
(3)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红。

题组一　SO2性质的多重性
1．(2017·高考江苏卷)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(　　)

解析：选B。需用浓H2SO4与Cu反应制取SO2，A项不能达到实验目的；SO2可以使品红溶液褪色，以验证其具有漂白性，B项能达到实验目的；SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，C项不能达到实验目的；SO2与NaHSO3溶液不反应，应用碱液吸收，D项不能达到实验目的。
2．已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生加合反应生成无色物质。
(1)为了探索比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验：
a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现品红试纸均不褪色；
b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色；
c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象；
d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊试液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。
请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同与不同之处。
①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物________和________。
②不同之处：H2SO3只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，生成物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。
(2)乙同学为了探索对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。
①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质________相等。
②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是________________________________________；
Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是__________________________________________。
解析：注意题干中的对比实验现象，仔细分析褪色原因。
答案：(1)①H2SO3　HClO　②加合(或化合)　氧化还原
(2)①得电子数　②氧化性O3>H2O2　Cl2与H2O反应生成的HClO浓度较小

常见漂白物质归纳
物质
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白
原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化
类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否
可逆
可逆，加热或久置后恢复原来颜色
不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白
对象
有色的有机物，不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
题组二　SO2与CO2的检验
3．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是(　　)
①澄清石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品红溶液
A．①②③　　　　　　　　　 B．②③④
C．除①以外 D．全部
解析：选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能使澄清石灰水变浑浊，所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。
4. 如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__________________________________。
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，若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。
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

1．鉴别SO2和CO2的方法
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失，所以不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法鉴别：
(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
(2)用酸性高锰酸钾溶液，使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。
(3)用溴水，使溴水褪色的是SO2，无明显现象的是CO2。
(4)用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。
(5)用FeCl3溶液，使溶液由棕黄色变浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。
2．检验SO2中的CO2的方法
SO2能使澄清石灰水变浑浊，而检验CO2一般也是使用澄清石灰水，因此，必须先检验SO2，后检验CO2。
题组三　SO2对环境的污染及治理
5．(1)下列物质中，可形成酸雨的是______。
A．二氧化硫 B．氟氯代烃
C．二氧化碳 D．甲烷
(2)现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是______。
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
解析：(1)SO2溶于雨水生成亚硫酸，进而被空气中的氧气氧化为硫酸，降落到地面即为酸雨；氟氯代烃破坏臭氧层；CO2、CH4均属于温室气体，不能形成酸雨，故答案为A。(2)二氧化硫是形成酸雨的主要原因，而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料(包括煤、石油、天然气等)的燃烧，所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理，或者开发新能源来代替煤等燃料。
答案：(1)A　(2)C
6．(2018·泉州模拟)如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)

A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SO
D．此工艺的优点之一是物质能循环利用
解析：选D。结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应，依次为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A错；同时
由以上两个氧化还原反应方程式可知C错；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液C中是否含有Fe2＋，而不能检验Fe3＋，故B错。

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＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4，总反应方程式为 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
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===(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。
　浓硫酸的性质及SO的检验

[知识梳理]
一、浓硫酸的物理性质
1．挥发性：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。浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并不断用玻璃棒搅拌。
3．浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是立即用大量水冲洗，然后涂上NaHCO3溶液。
二、浓硫酸的特性

三、SO的检验
1．检验SO的正确操作
待测液取清液出现白色沉淀，即可确定存在SO。
2．理论解释
(1)先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等离子干扰。
(2)再加BaCl2溶液，若存在SO，发生反应的离子方程式：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
[自我检测]
1．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)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)：_________________；
(4)浓硫酸与铜的反应：________________________。
答案：(1)①　(2)②　(3)③④　(4)①④
2．将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4的试管中加热。
(1)铜箔能否完全溶解？请解释原因：___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)不能，因为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止
(2)H＋与NO又继续氧化铜片，发生反应：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(1)浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。
(2)常温下，浓硫酸与Fe、Al并不是不反应，而是发生了“钝化”，“钝化”是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。

　下列说法正确的是(　　)
A．浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
B．通过浓硫酸除去HCl中的H2O
C．用硫酸清洗锅炉中的水垢
D．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
[解析]　A项，浓硫酸溅到皮肤上应立即用大量水冲洗，然后涂上稀NaHCO3溶液，错误；C项，H2SO4能和水垢反应，但生成的CaSO4微溶，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应继续进行，应选取盐酸或醋酸，错误；D项，溶液中可能有SO，SO可被HNO3氧化成SO，与Ba2＋生成白色沉淀，错误。
[答案]　B

将下列反应或用途所体现的浓硫酸的性质填在横线上。
(1)常温下，用铁制容器盛装浓硫酸：________。
(2)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯：_______________________________。
(3)纤维素的水解：________________。
(4)浓硫酸使湿润紫色石蕊试纸先变红，后来又变黑：________________。
答案：(1)强氧化性　(2)吸水性、催化作用　(3)催化作用　(4)酸性、脱水性

1．浓硫酸的吸水性和脱水性
(1)吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。
(2)脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。
2．浓硫酸作干燥剂规律
(1)能干燥的气体：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl。
(2)不能干燥的气体：NH3、H2S、HBr、HI。

题组一　硫酸的性质及应用
1．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到目的的是(　　)

A
B
C
D
实验
目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验
装置




解析：选D。A项中由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量；B项中滤纸沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑；C项中浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象；D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
2．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A．上下移动①中铜丝可控制SO2的生成量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向试管①中加水，观察颜色
解析：选D。移动铜丝，可控制铜丝与浓硫酸的接触，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品红溶液褪色，故B合理；SO2有毒，且属于酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，故C合理；浓硫酸过量，试管中有剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中，否则易出现溶液暴沸喷出试管而发生危险，故D不合理。
3．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
(1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是________________________________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用________(选填序号)。
a．KSCN溶液和氯水　　　　　 b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
解析：(1)铁钉在冷的浓硫酸中钝化，表面形成一层致密的氧化膜，阻止了与硫酸铜的反应。(2)①检验Fe3＋溶液中含有Fe2＋，可根据Fe2＋具有还原性这一特点选择氧化剂，因原溶液中存在Fe3＋，无法用KSCN溶液检验是否存在Fe2＋，只有d项酸性KMnO4溶液可将Fe2＋氧化，同时自身被还原为Mn2＋，可通过溶液紫红色是否褪去判断Fe2＋是否存在。②混合气体的物质的量为0.336 L/(22.4 L·mol－1)＝0.015 mol。由硫原子守恒，可得n(SO2)＝n(BaSO4)＝2.33 g/(233 g·mol－1)＝0.01 mol，则Y中SO2的体积分数为0.01 mol/0.015 mol×100%＝66.7%。
答案：(1)铁钉表面被钝化　(2)①d　②66.7%

浓硫酸与金属的反应规律
(1)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(2)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2小于1 mol。
(3)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
题组二　SO的检验与含硫物质间的转化
4．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是(　　)
A．检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
B．检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
C．检验试液中的I－：试液深黄色溶液深黄色溶液
D．检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解
解析：选B。A选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO，而存在SO，硝酸将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，故A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除CO、SO、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，故B选项正确；如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，故C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，故D选项错误。
5. 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)写出一个由D生成B的化学方程式：________________________________________。
(4)常温下，将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·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___________
_____________________；
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，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5 mL 0.10 mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·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SO＋H2OHSO＋OH－，所以溶液显碱性；根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。
答案：(1)S＋H2H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O
②大于　Na2SO3中SO水解：SO＋H2OHSO＋OH－，溶液呈碱性
③增大　水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大

1．SO检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。例如：向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含 SO。其错误是未注意溶液中不含 SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SO判断成SO。例如：向待测液中滴加用稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4(白色)＋2NO↑＋H2O。
2．硫及其化合物转化规律

[课后达标检测]
一、选择题
1．在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是(　　)

A．苹果块会干瘪　　　　　　 B．胆矾晶体表面有“白斑”
C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红
解析：选D。浓硫酸具有吸水性，会吸收空气中的水蒸气，造成空气中水分减少，苹果块、胆矾、硝酸钾溶液中的水蒸气挥发到空气中，苹果块会干瘪、胆矾晶体表面有“白斑”、小试管内有晶体析出。浓硫酸具有脱水性会使pH试纸先变红后炭化变黑。
2．硫酸亚铁固体加强热可发生反应：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则(　　)
①析出BaSO3沉淀 ②析出BaSO4沉淀
③逸出SO3气体 ④逸出SO2气体
A．①② B．②④
C．①③ D．③④
解析：选B。SO2、SO3的混合气体溶于水，发生反应：SO3＋H2O===H2SO4，同时放出大量的热，使SO2的溶解度减小而逸出SO2气体，又由H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl知析出的沉淀为BaSO4，在酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀。
3．以下每个选项中的两组物质都能反应(必要时可加热)，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
解析：选D。铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气，铁与浓硫酸加热反应生成的气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫，C项错误。
4．气体甲通入溶液乙中时，随着甲的通入，溶液乙的颜色逐渐褪去，下列说法正确的是(　　)
A．气体甲一定具有漂白性
B．溶液乙褪色后，不可能再恢复原来的颜色
C．气体甲溶于溶液乙中，一定不发生化学反应
D．气体甲可能被溶液乙中的某些离子氧化
解析：选D。溶液乙逐渐褪色，可能是气体甲的漂白性，如Cl2、SO2漂白，也可能是发生氧化还原反应，如SO2能使溴水褪色。SO2漂白可以恢复原状态。
5．下列关于浓硫酸性质的说法中错误的是(　　)
A．锌跟浓硫酸在加热条件下反应，浓硫酸表现强氧化性和酸性
B．常温下，铁、铝在浓硫酸中钝化，浓硫酸表现强氧化性
C．苯、浓硝酸与浓硫酸混合制硝基苯，浓硫酸表现吸水性和催化剂的作用
D．往胆矾中滴加浓硫酸，晶体变白，浓硫酸表现脱水性
解析：选D。A项反应生成SO2和ZnSO4，表现强氧化性和酸性，正确；B项生成氧化膜，表现强氧化性，正确；C项浓硫酸作催化剂加快反应速率，作吸水剂使平衡向右移动提高产率，正确；D项浓硫酸吸水使胆矾失水变白，错误。
6．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是(　　)

A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2
B．若溴水褪色，则说明 SO2具有还原性
C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂
D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
解析：选C。A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，二氧化硫使溴水褪色表现还原性；C项，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项，品红溶液②不褪色说明无二氧化硫，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明通入了二氧化碳(由SO2与NaHCO3饱和溶液反应产生)，依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。
7．向盛有氯化钡溶液的甲、乙两试管中分别通入SO2至饱和，若向甲试管中加足量硝酸，乙试管中加入足量氢氧化钠溶液，则下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两试管都有白色沉淀生成
B．甲、乙两试管都没有白色沉淀生成
C．甲试管没有白色沉淀生成，而乙试管有
D．甲试管有白色沉淀生成，而乙试管没有
解析：选A。甲试管中HNO3将H2SO3氧化成H2SO4，最终生成BaSO4沉淀。乙试管中H2SO3和NaOH溶液反应生成Na2SO3，最终生成BaSO3沉淀。
8．将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L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Zn 97.5 g
C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D．反应中共转移3 mol电子
解析：选C。锌与浓H2SO4发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4浓度变小，发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设反应生成的SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则x＋y＝＝1.5 mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5 mol/L×0.1 L－，解得x＝0.3 mol，y＝1.2 mol，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，参加反应的Zn：x＋y＝1.5 mol，质量是97.5 g，转移电子：1.5 mol×2＝3 mol。
9．用如图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是(　　)

选项
①中试剂
①中现象
解释
A
Ba(NO3)2溶液
生成白色沉淀
SO与Ba2＋生成
BaSO3白色沉淀
B
品红溶液
溶液褪色
SO2具有漂白性
C
紫色石蕊溶液
溶液变红
SO2与水反
应生成酸
D
酸性KMnO4
溶液
紫色褪去
SO2具有还原性
解析：选A。左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑。SO2通入Ba(NO3)2溶液中，首先发生反应SO2＋H2OH2SO3，而NO在酸性环境下具有强氧化性，可以将SO氧化成SO，故生成的白色沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，A项错误、C项正确；SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，B项正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，D项正确。
二、非选择题
10．(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是__________________。
(2)试用如图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。
编号
①
②
③
④
装置




这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是________→________→________ →________。(填装置的编号)
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________________________________________________________________________，
B瓶溶液的作用是______________________，C瓶溶液的作用是___________________。
(4)装置②中所加固体药品是______________，可验证的产物是________________，确定装置②在整套装置中位置的理由是_______________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是__________________，可验证的产物是______________。
解析：(1)浓硫酸有氧化性，加热时氧化性更强，木炭粉有还原性，两者相互反应，浓硫酸被还原成SO2，木炭粉则被氧化成CO2，反应得到的三种产物是SO2、CO2和H2O。(2)实验的目的是要将三种产物一一验证出来。由题中所给的各种装置可知：④是反应发生器；①中有品红溶液，可联想是用来验证SO2；③中装有某种水溶液，显然③可用来验证CO2；②是玻璃管，可验证水蒸气。由于①③中装的都是水溶液，气流经过后一定会带出水蒸气，所以必须先用②验证产物中的水蒸气，然后再验证SO2和CO2，不然就不能确定水蒸气一定是反应产物；由于SO2和CO2都能与石灰水反应，使澄清石灰水变浑浊，因此从②出来的气体必须先经过①验证和除去SO2后再进入③验证CO2，由此可以得出正确的连接顺序应当是④②①③。(3)A瓶中品红溶液褪色，可证明产物中有SO2，C瓶溶液不褪色说明进入C瓶的气体中已没有SO2，从而推断出B瓶溶液的作用是氧化吸收从A瓶出来的气体中的全部SO2，因而C瓶溶液的作用是确认这时气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收。(4)因为②是验证水蒸气的，所以其中固体药品必是可与水结合，而且有可观察到明显现象变化的物质，中学生熟悉的是白色无水硫酸铜遇水变蓝。确定②装置位置的理由如(2)中所述。(5)由于从①中C瓶出来的气流中已确认没有SO2，因此③中所盛溶液可以是澄清石灰水，用来验证气流中的CO2。
答案：(1)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2 ↑＋2H2O
(2)④　②　①　③
(3)验证产物气流中有SO2　将产物气流中SO2全部氧化吸收　确认产物气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收
(4)无水硫酸铜　水蒸气　由于产物气流通过①③时会带出水蒸气，所以②必须在①③之前
(5)澄清石灰水(或其他合理答案)　CO2(或二氧化碳)
11．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的化学式分别为A__________，C__________。
(2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是__________。
A．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O
(3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若反应F＋D―→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为________。
解析：ABC，则A为变价金属Fe，B为FeSO4，C为Fe2(SO4)3，由F→C知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F＋D―→E为2H2SO4(浓)＋S===3SO2↑＋2H2O，所以转移1 mol e－时，消耗S的质量为8 g。
答案：(1)Fe　Fe2(SO4)3　(2)C　(3)SO2＋H2O2===H2SO4　(4)8 g
12．某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
时间(h)
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为_________________________________
_____________________________________________(用化学方程式表示)。
由此可以得出酸雨的形成过程可能是________________________________________
________________________________________________________________________。
如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______________________________，二氧化硫表现________性。
(2)下面是酸雨给人类造成的危害，其中不正确的是________。
A．腐蚀建筑物、雕塑等
B．污染水源
C．改良碱性土壤
D．损害庄稼
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是________。
①少用煤作燃料　②把工厂的烟囱造高　③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A．①②③　　　　　　　 B．②③④⑤
C．①③⑤ D．①③④⑤
解析：(1)酸雨的pH发生变化，其原因是亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸，酸性增强，当亚硫酸全部氧化为硫酸后，pH不再变化。 自来水常用氯气消毒，其中的氯气、次氯酸等能把亚硫酸氧化为硫酸，使pH减小。(2)酸雨的危害极大，会危害农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备、电信电缆等。(3)要减少酸雨的产生，首先要了解空气中二氧化硫的来源。大气中二氧化硫的来源主要是化石燃料的燃烧以及含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、造纸等生产过程产生的尾气。因此少用煤作燃料以及对燃料进行脱硫处理，是减少酸雨的有效措施。开发新能源如氢能、核能等可以从根本上杜绝二氧化硫的产生。至于把烟囱造高，显然不会改变二氧化硫的排放量，对全球酸雨的危害不会减少。在已酸化的土壤中加石灰，是对因酸雨造成的危害的被动治理措施，与从源头上控制二氧化硫的产生无关。
答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸，降落下来形成酸雨　减小　自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸　还原　(2)C　(3)C
13．(2018·潍坊高三期末)某兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究SO2的性质，并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)

(1)打开分液漏斗活塞，发现其中的液体不能流下，应采取的操作是________________________________________________________________________。
(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为________________________，
观察到装置C中发生的现象是_____________________________________。
(3)装置D和F的作用是_______________________________________。
(4)关闭K1、K3，打开K2。一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)
按上述方案实验，消耗标准I2溶液20.00 mL，实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为____________g·L－1。若实验中盛装标准液的滴定管未润洗，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(6)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)使用分液漏斗时应取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗内的压强等于大气压强，保证液体顺利流下。(2)装置A中生成SO2，装置B中FeCl3溶液与SO2发生反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，SO2被氧化为SO，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。装置C中发生反应：H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，现象是有淡黄色沉淀生成。(3)装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。(4)装置E中Na2SO3与SO2反应生成Na2S2O5。(5)根据反应SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI进行计算，则样品中抗氧化剂的残留量为＝
0．128 g·L－1。若盛标准液的滴定管未润洗，则消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高。(6)若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则生成Na2SO4，可以利用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO。
答案：(1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准瓶颈处的小孔)
(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　有淡黄色沉淀生成
(3)吸收SO2，防止污染空气
(4)SO2＋Na2SO3===Na2S2O5↓
(5)0.128　偏高
(6)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成