2022届高考统考化学人教版一轮复习教师用书：第1部分 第4章 第3节　氧、硫及其重要化合物教案

这是一份2022届高考统考化学人教版一轮复习教师用书：第1部分 第4章 第3节　氧、硫及其重要化合物教案，共28页。


绿色氧化剂——O3和H2O2
知识梳理
1．臭氧——氧元素的一种单质
(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，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。O3在空气中含量很少，使人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。
(2)化学性质
①不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2。
②强氧化性
a．能氧化具有还原性的物质，如KI、FeCl2等。
O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2
b．漂白性：因O3有强氧化性，所以它能使有色物质褪色，并被用来杀菌消毒。
(3)用途
①可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂。
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。
(4)生成
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，3O2eq \(=====,\s\up7(放电))2O3。
2．过氧化氢——其水溶液俗称双氧水
(1)结构：电子式为Heq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)H，结构式为H—O—O—H，含有的共价键有极性键、非极性键，为共价化合物，为无色液体。
(2)化学性质及应用
①不稳定性：加热、加催化剂都能使其分解速率加快。
2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(实验室制O2)。常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3＋和Cu2＋等。
②弱酸性：相当于二元弱酸。
H2O2H＋＋HOeq \\al(－,2)，HOeq \\al(－,2)H＋＋Oeq \\al(2－,2)。
③强氧化性
a．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。
b．氧化Fe2＋等还原性粒子，其离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
c．使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
d．杀菌、消毒。
④弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
[辨易错]
(1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。其消毒原理与次氯酸的相似。( )
(2)O2与O3的转化是氧化还原反应。( )
(3)H2O2是一种强氧化剂，在反应时只能作氧化剂。( )
(4)O3能杀菌，故空气中浓度越大越好。( )
(5)雷电天气的空气中O3的含量会增大。( )
(6)NO、氟里昂可破坏臭氧层。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
[深思考]
向FeSO4溶液中逐滴滴加双氧水溶液至过量，在滴加过程中可能观察到的现象有什么？用有关离子方程式解释原因？
[答案] 溶液逐渐变为黄色，后期又有气体放出。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，
2H2O2eq \(=====,\s\up7(Fe3＋))2H2O＋O2↑。
知识应用
1．家用消毒柜常用O3消毒，消毒过程中通过放电产生O3，其化学方程式为 ，O3消毒利用了O3的什么性质？ 。
[答案] 3O2eq \(=====,\s\up7(放电))2O3 强氧化性
2．H2O2被称为绿色消毒剂的原因是
。
[答案] H2O2作消毒剂的还原产物为水，对环境无污染
命题点 O3、H2O2的主要性质及应用
1．(2020·张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧，世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是( )
A．臭氧与氧气是同分异构体，二者的转化属于化学变化
B．大气平流层中的臭氧吸收紫外线，保护地球上的生物
C．臭氧有毒，所以不能用于水的净化
D．因为臭氧分解生成氧气，所以空气中臭氧的含量越高越好
B [A项，O3与O2是同素异形体，不是同分异构体；C项，O3可用于水的杀菌净化；D项，O3的含量很高时，对生物是有害的。]
2．(2020·武侯区校级模拟)向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是 ( )
A．Cu2＋是H2O2分解反应的催化剂
B．H2O2只表现了氧化性
D．发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
B [反应过程涉及反应2H2O2eq \(=====,\s\up7(Cu2＋))2H2O＋O2，Cu2＋eq \(――→,\s\up7(H2O2))Cu2O，Cu2Oeq \(――→,\s\up7(H2O2))Cu2＋，故反应过程中H2O2既表现了氧化性又表现了还原性，B项不正确。]
3．(1)H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式： 。
②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是
。
(2)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：
，
它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为
。
(3)H2O2氧化SO2的化学方程式为
。
(4)H2O2可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为
。
[答案] (1)①5H2O2＋2MnOeq \\al(－,4)＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O ②酸式 滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色，且30 s内不褪色 (2)H2O2H＋＋HOeq \\al(－,2) H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O (3)H2O2＋SO2===H2SO4 (4)H2O2＋CN－＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋NH3↑
硫及其氧化物、氢化物
知识梳理
1．硫的存在和性质
(1)自然界中硫元素的存在
(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；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
①S的氧化性——与变价金属化合为低价硫化物
a．S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为S＋Feeq \(=====,\s\up7(△))FeS、S＋2Cueq \(=====,\s\up7(△))Cu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
b．S与H2化合的反应为S＋H2eq \(=====,\s\up7(△))H2S。
②S的还原性
a．S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
b．与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。
③S与碱反应——表现氧化性和还原性
3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[辨易错]
(1)硫在自然界中主要以化合态存在。( )
(2)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。( )
(3)根据Cl2、S与Fe反应的产物不同，确定Cl2、S的氧化性强弱。( )
(4)蘸附S的试管可以用CS2洗涤，也可以用酒精洗涤。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
2．SO2的性质及应用
(1)物理性质：SO2是无色有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气的大，易溶于水。是一种大气污染物。
(2)化学性质
①酸性氧化物(写化学方程式)
a．弱氧化性(如与H2S溶液反应)
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
b．强还原性(写离子方程式)
③漂白性：
3．三氧化硫的性质
(1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液体，在标准状况下为固体。
(2)化学性质
4．硫化氢(H2S)——水溶液为氢硫酸、为二元弱酸
H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。
(1)与足量NaOH溶液，CuSO4溶液反应的离子方程式分别为H2S＋2OH－===S2－＋2H2O，H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体：ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。
(3)可燃性：2H2S＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O。
[辨易错]
(1)SO2的水溶液导电，是因为SO2为电解质。( )
(2)SO2、H2O2、O3、氯水都能使红墨水褪色，其原理相同。( )
(3)SO2使紫色KMnO4溶液褪色，表现了SO2的漂白性。( )
(4)在标准状况下，2.24 L SO3中含原子总数为0.4NA。( )
(5)氢硫酸为二元弱酸，具有还原性。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
知识应用
将SO2分别通入下列四种溶液中
回答下列问题：
(1)试管a中的实验现象是：KMnO4溶液 ，证明SO2具有 性，写出反应的离子方程式
。
(2)试管b中的实验现象是：品红溶液 ，证明SO2具有 性。
(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是 ，证明SO2具有 性。
(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是 。
[答案] (1)褪色 还原
5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋
(2)褪色 漂白 (3)BaSO4 还原 (4)BaSO3
命题点1 硫及其氧化物的性质及应用
1．下列说法不正确的是( )
A．硫是一种微溶于酒精，易溶于CS2的黄色晶体
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C．单质硫在足量O2中燃烧可生成SO3
D．3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O反应中，氧化剂与还原剂的质量比为2∶1
[答案] C
2．如图所示是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A．紫色石蕊溶液变红
B．品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．溴水褪色，说明SO2具有还原性
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪去，说明SO2具有漂白性
D [SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，溶液红色变浅或褪去是因为SO2与NaOH反应，碱性变弱或消失，D项错误。]
3．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、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B．Cl2、SO2通入品红溶液均褪色，微热后又均恢复红色
C．SO2漂白原理是SO2与有色物质化合成无色物质，而漂白液、H2O2等漂白原理是利用其强氧化性
D．SO2和Cl2等物质的量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
C [A项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，同时SO2只能使石蕊溶液变红而不褪色，错误；B项，Cl2的漂白，加热后也不复原，错误；D项，SO2与Cl2在溶液反应生成无漂白作用的HCl和H2SO4，错误。]
三类漂白剂的比较
注意：SO2的漂白性与还原性(使溴水、酸性KMnO4溶液、碘水褪色)的区别。
命题点2 SO2、CO2的检验及其实验设计
4．为确定某纯净的气体X的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是 ( )
A [硫化氢、二氧化硫等均能被酸性高锰酸钾氧化，由现象可知X不一定是SO2，故A错误。]
5．(1)检验SO2的常选试剂为 ，现象为
。
(2)下列实验中能证明某气体为SO2的是 。
①使澄清石灰水变浑浊
②使品红溶液褪色
③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生
(3)气体A是SO2与CO2的混合气体，用下图装置进行检验，按要求回答下列问题。
①B、C、D加入的试剂分别为 。
②实验时，C中应观察到的现象是 。
③为了更充分说明含有CO2，上述装置改进措施为 ，目的是
。
[答案] (1)品红溶液 溶液褪色，加热又恢复红色 (2)③ (3)①品红溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水 ②酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 ③在C、D间加装盛有品红溶液的洗气瓶 检验SO2是否除尽
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
注意：有时为简化装置，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。
命题点3 SO2的实验室制法与性质探究
6．(2020·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(溶剂)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 \\al(2－,4)＋CO2＋H2O
B．NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C．多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收
D．为避免产生的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
B [A项，SO2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na2S2O4，根据元素守恒和电子得失守恒写化学方程式；C项，增大接触面积能够加快反应速率；D项，Na2S2O4具有还原性，容易被氧气氧化。]
SO2的实验室制法
(1)反应原理
①Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
③Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
(2)除去SO2中的HCl、H2O(g)的常用试剂依次为饱和NaHSO3溶液、浓硫酸或P2O5。
(3)向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液法收集SO2。
(4)可用NaOH溶液或氨水吸收SO2尾气。
硫酸、硫及其化合物的转化
知识梳理
1．硫酸
(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：H2SO4与水以任意比互溶，溶解时放出大量热，浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
(2)浓硫酸的三特性
①吸水性
浓硫酸能吸收物质中的水分。
H2SO4(浓)＋nH2O===H2SO4·nH2O，
a．利用此性质可用浓硫酸作干燥剂。干燥一些不与浓硫酸反应的气体，通常用洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。
b．利用此性质，可吸收结晶水，使蓝矾CuSO4·5H2O变为白色粉末。
②脱水性
指浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按2∶1的个数比例脱去，生成水的性质。
如CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d6(170 ℃))CH2===CH2↑＋H2O，
C12H22O11eq \(――→,\s\up7(浓硫酸))12C＋11H2O，
HCOOHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸))CO↑＋H2O。
③强氧化性
a．常温下，Fe、Al遇浓硫酸钝化，但加热可以持续反应。
b．加热可以氧化不活泼金属(如Cu)，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
c．加热可以氧化非金属单质(如C、S)，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。
d．可以氧化还原性化合物如H2S，HI等。
2．硫酸盐及SOeq \\al(2－,4)的检验
(1)常见的硫酸盐及其化学式
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
(2)SOeq \\al(2－,4)的检验
检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq \(―――――――――→,\s\up7(加足量盐酸酸化),\s\d6( ))取清液eq \(――――――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是排除COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋、SiOeq \\al(2－,3)等离子干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
[辨易错]
(1)浓硫酸使蓝矾变白、使纸张变黑均体现了浓硫酸的脱水性。( )
(2)浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化，说明浓硫酸在常温下与Fe、Al不反应。( )
(3)含2 ml H2SO4的浓硫酸与足量Cu共热，可生成1 ml SO2。( )
(4)浓硫酸是酸性干燥剂，可以干燥SO2、Cl2、HCl和HI。( )
(5)足量Zn与浓硫酸反应生成的气体中含有SO2和H2。( )
(6)某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，说明该溶液中一定含SOeq \\al(2－,4)。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
3．硫及其化合物的转化
注意：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，即台阶式升降，可用下图表示
①同种元素相邻价态的粒子间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。
②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态的粒子，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
[深思考]
写出以H2S为起始反应物，生成H2SO4的系列转化关系与条件：
。
[答案]
知识应用
1．有一瓶Na2SO3溶液，可能已氧化变质，请根据要求设计实验验证以下情况：
(1)Na2SO3溶液未变质
。
(2)Na2SO3溶液已完全变质
。
(3)Na2SO3部分变质
。
[答案] (1)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液，不生成白色沉淀，说明未变质
(2)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化，不产生气泡，滴入品红溶液，不褪色，说明已完全变质
(3)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化后，向所得溶液中滴入品红溶液，褪色，向所得溶液中滴入BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明Na2SO3溶液部分变质
2．从化合价的变化规律，下列各组物质能反应的是 (填序号)。
①S与SO2 ②S与H2S ③S与浓硫酸 ④SO2与浓硫酸 ⑤H2S与浓硫酸 ⑥SO2与H2SO3 ⑦H2S与H2SO3 ⑧SO2与H2S
[答案] ③⑤⑦⑧
命题点1 硫酸的性质和SOeq \\al(2－,4)的检验
1．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方程式为S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．常温下，含2 ml H2SO4的浓硫酸与足量Zn充分反应，生成SO2的体积在标况下为22.4 L
D．浓硫酸与Cu反应，H2SO4表现了强氧化性和酸性
[答案] D
2．(2020·榆林模拟)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 ( )
D [铜常温下与浓硫酸不反应，无法说明浓硫酸具有强氧化性，D项不能达到目的。]
3．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eq \(―――――――――――――――――――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液eq \(―――――――――――――――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀
C．无色溶液eq \(―――――――――――→,\s\up7(＋稀硝酸，＋BaCl2溶液))白色沉淀
D．无色溶液eq \(―――――→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq \(―――――→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀
C [A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。]
(1)三种浓酸的“量变”引起的“质变”
①浓硫酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时，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，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
②浓硝酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应均生成NO。
③浓盐酸：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止。
(2)SOeq \\al(2－,4)检验的易错点
①忽视盐酸的滴加
未滴加盐酸将导致COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq \\al(2－,4)，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SOeq \\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 \\al(2－,4)。
其错误是未注意溶液中不含SOeq \\al(2－,4)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SOeq \\al(2－,3)判断成SOeq \\al(2－,4)。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SOeq \\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq \\al(－,3)在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,3)===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
命题点2 浓硫酸强氧化性的性质探究
4．将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体，某化学兴趣小组用如图装置(夹持仪器省略)对反应产生的气体成分进行探究。
(1)A中发生的反应方程式为

。
(2)装置中E的作用是 。
(3)甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2，将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母代号)：c→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )。
(4)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是
。
[解析] (1)生铁中的Fe、C在加热时均与浓硫酸发生反应，反应产物气体中可能含有SO2、CO2、H2等。
(3)由题给装置及试剂可知，检验CO2的试剂为氢氧化钡溶液，但SO2会对CO2的检验产生干扰，所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2，最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有H2，其中干燥后的H2在J装置中与CuO反应生成Cu和水，用F装置可以检验生成的水，G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产生干扰，因此装置接口的连接顺序为c→f→g→d→e→m→n→→p(或p→)→h→i→j→k(或k→j)。(4)氢气还原装置J中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色，同时装置J中有红色的铜单质生成。
[答案] (1)2Fe＋6H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、 C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(2)检验SO2是否除尽
(3)f g d e m n p(或p ) h i j k(或k j)
(4)装置J中固体由黑变红，且装置F中固体由白变蓝
命题点3 硫及其化合物的转化
5．如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐，E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，当x为一种强酸时，有如图转化关系。下列说法不正确的是( )
A．物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素
B．物质D可以使石蕊溶液先变红后褪色
C．物质C可在纯氧中燃烧，火焰呈蓝紫色
D．物质F的浓溶液可以用铁制容器盛放
B [根据题意可知A为硫氢化物，B为H2S，C为S，D为SO2，E为SO3，F为H2SO4，y为O2，z为H2O。]
6．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是( )
A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性
B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2
D [A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，根据原子个数守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②和④，可以吸收SO2并回收利用，正确。]
多硫含氧酸及其盐
多硫含氧酸及其盐多种多样，性质各有各的特性，应用非常广泛，已成为高考命题者的关注点。命题时，以生活、生产实际出发，提问一些具有探究性的问题进行考查。很好地体现了“科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”的核心素养。
1．硫的含氧酸
正酸系列：次硫酸H2SO2、亚硫酸H2SO3、硫酸H2SO4。
过酸系列：过硫酸H2SO5、过二硫酸H2S2O8()。
焦酸系列：焦亚硫酸H2S2O5、焦硫酸H2S2O7。
硫代硫酸系列：硫代亚硫酸H2S2O2、硫代硫酸H2S2O3。
连酸系列：连二亚硫酸H2S2O4、连多硫酸H2SxO6[2≤x≤6]。
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)制备
①硫化碱法，即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2∶1 配成溶液，然后通入SO2，发生的反应为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。
②亚硫酸钠法，使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应，其反应的方程式为Na2SO3＋Seq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O3。
(2)性质
①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6)，该反应常用来定量测定碘的含量，反应的离子方程式为I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)。
②可被氯、溴等氧化为SOeq \\al(2－,4)，如Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl。
③可与酸反应，离子方程式为2H＋＋S2Oeq \\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O。
3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(1)制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O。
(2)性质
①与酸反应放出二氧化硫，如Na2S2O5＋2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O。
②强还原性，如Na2S2O5＋2I2＋3H2O===2NaHSO4＋4HI。
4．过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
(1)过二硫酸钠中S为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由－1价变为－2价，硫原子化合价不变。如S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－eq \(=====,\s\up7(Cu2＋),\s\d6( ))2SOeq \\al(2－,4)＋I2,5S2Oeq \\al(2－,8)＋2Mn2＋＋8H2Oeq \(=====,\s\up7(Ag＋))10SOeq \\al(2－,4)＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
(2)连二亚硫酸钠中S为＋3价，是强还原剂，能将I2、Cu2＋、Ag＋还原，能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
1．(2020·辽宁重点六校模拟改编)Na2S2O5可用作防腐剂、脱氯剂等；遇酸放出SO2并生成相应的盐。其制备工艺流程如图所示：
下列说法不正确的是( )
A．反应Ⅰ中应先通入的气体是NH3
B．反应Ⅱ的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋SO2===SOeq \\al(2－,3)＋CO2
C．Na2S2O5中含有Na2SO3杂质的原因可能是反应Ⅱ中通入SO2的量不足
D．理论上1 ml Na2S2O5作脱氯剂时能脱去2 ml Cl2
B [反应Ⅰ进行时应先通入NH3，利于CO2的吸收，增大HCOeq \\al(－,3)的浓度，便于NaHCO3析出，A项正确；反应Ⅱ中生成的物质应为Na2SO3或NaHSO3，Na2S2O5中的Na与S的物质的量之比为1∶1，根据物料守恒，推断出反应Ⅱ主要生成NaHSO3，离子方程式是COeq \\al(2－,3)＋2SO2＋H2O===2HSOeq \\al(－,3)＋CO2，B项错误；Na2S2O5中含有Na2SO3杂质的原因可能是反应Ⅱ中通入SO2的量不足，C项正确；Na2S2O5与Cl2反应的离子方程式为S2Oeq \\al(2－,5)＋2Cl2＋3H2O===2SOeq \\al(2－,4)＋4Cl－＋6H＋，1 ml Na2S2O5作脱氯剂时，理论上能脱去2 ml Cl2，D项正确。]
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为
，
c中试剂为 。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是 。
(3)d中的试剂为 。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有

(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是
。
[解析] (1)根据反应原理，可知b中生成SO2，c中含Na2S和Na2CO3的混合液。
(2)SO2通入溶液中，在一定酸性条件下，SO2与S2－反应生成S，然后S又与Na2SO3反应生成Na2S2O3。
(3)SO2有毒，用NaOH溶液吸收。
(4)控温，改变溶液浓度或调节滴加速率。
(5)根据题意，Na2S2O3在酸性条件下易分解。
[答案] (1)SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSOeq \\al(－,3)＋H＋===SO2↑＋H2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液 (2)硫(或S) (3)NaOH溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
[真题验收]
1．下列叙述正确的是 (填序号)。
①(2020·全国卷Ⅰ)SO2中混有H2S气体，可以通过酸性高锰酸钾溶液除去H2S
②(2020·江苏高考)室温下，Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
③(2020·7月浙江选考)FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
④(2020·7月浙江选考)H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
⑤(2019·4月浙江选考)向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液，再滴加双氧水，产生白色沉淀
⑥(2019·4月浙江选考)硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
[答案] ⑤⑥
2．(2019·全国卷Ⅱ，改编)在潮湿空气中长期放置的“还原料”(含BaS)，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原物”表面生成了难溶于水的 (填化学式)，反应方程式为
。
[答案] BaCO3 BaS＋CO2＋H2O===BaCO3＋H2S
3．(2018·全国卷Ⅰ，T27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式
。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次通入SO2的目的是
。
[解析] (1)NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生成Na2S2O5。(2)①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2，可能生成Na2SO3、NaHSO3，因Na2SO3溶液呈碱性，Ⅰ中溶液呈弱酸性，所以生成的是NaHSO3。②审题时抓住“生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”，则工艺中加入Na2CO3固体，并再次通入SO2的目的是得到NaHSO3的过饱和溶液。
[答案] (1)2NaHSO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3的过饱和溶液
4．(2018·全国卷Ⅲ，T28节选)已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
[解析] 欲检验市售Na2S2O3中是否含有SOeq \\al(2－,4)，应先取少量样品，加入除氧蒸馏水，固体完全溶解得无色澄清溶液，向其中加入过量稀盐酸，使S2Oeq \\al(2－,3)完全反应(S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O)，以避免生成BaS2O3沉淀，对检验产生干扰，产生的现象是出现乳黄色浑浊，并有刺激性气味的气体产生，静置后，取上层清液，向其中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀即可说明市售Na2S2O3中含有SOeq \\al(2－,4)。
[答案] ③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤取上层清液，滴入BaCl2溶液 ⑥产生白色沉淀
[新题预测]
资料显示：Fe2＋呈淡绿色、Fe3＋呈棕黄色、FeSO3是墨绿色沉淀、Fe(OH)3胶体是红褐色液体。某高三老师在讲授“Fe3＋的氧化性”时，组织学生进行探究实验。
(1)在课堂教学探究Na2SO3溶液与FeCl3溶液的实际反应时，同学们有以下猜想，请补充完整：
猜想一：Na2SO3溶液与FeCl3溶液发生氧化还原反应；
猜想二：Na2SO3溶液与FeCl3溶液发生相互促进的水解反应，产生了Fe(OH)3胶体；
猜想三：
。
(2)甲同学认可猜想一，他预测的实验现象是
，
反应的离子方程式为 。
老师安排甲同学做了如下实验：
(3)乙同学观察实验现象后认为猜想二合理，并想用激光笔照射该红褐色液体以验证自己的猜想，他预测的现象是 。实验发现，乙同学的猜想成立，反应的离子方程式为 。
(4)针对“氧化还原反应有没有发生”，老师组织同学们讨论，同学们思考得出以下检验方案：
方案①：取少量W液体，加铁氰化钾溶液，检验是否有Fe2＋；
方案②：取少量W液体，加酸性高锰酸钾溶液，检验是否有Fe2＋；
方案③：取少量W液体，加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，检验是否有SOeq \\al(2－,4)。
你认为方案② (填“合理”或“不合理”)，你的理由是


。
[解析] (1)亚硫酸钠为强碱弱酸盐、氯化铁为强酸弱碱盐，二者都能水解，亚硫酸钠有还原性，氯化铁有氧化性，二者能发生氧化还原反应，所以猜想三为Na2SO3溶液与FeCl3溶液既发生氧化还原反应，又发生相互促进的水解反应。(2)亚硫酸钠与氯化铁发生氧化还原反应，亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，铁离子被还原为亚铁离子，实验现象为溶液由棕黄色变成淡绿色，离子方程式为2Fe3＋＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋或2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2HSOeq \\al(－,3)。(3)猜想二合理说明生成了氢氧化铁胶体，则用激光笔照射该红褐色液体可以形成一条光亮的“通路”，即可产生丁达尔效应，发生的反应为3SOeq \\al(2－,3)＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3(胶体) ＋3H2SO3或3SOeq \\al(2－,3)＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3SO2↑或3SOeq \\al(2－,3)＋Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3HSOeq \\al(－,3)。 (4)溶液中的SOeq \\al(2－,3)(或HSOeq \\al(－,3)或H2SO3)也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，方案②不合理。
[答案] (1)Na2SO3溶液与FeCl3溶液既发生氧化还原反应，又发生相互促进的水解反应
(2)溶液由棕黄色变成淡绿色 2Fe3＋＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋(或2Fe3＋＋3SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2HSOeq \\al(－,3))
(3)产生丁达尔现象(或效应)(或有光亮的“通路”)
3SOeq \\al(2－,3)＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3H2SO3[或3SOeq \\al(2－,3)＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3SO2↑或3SOeq \\al(2－,3)＋Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3HSOeq \\al(－,3)]
(4)不合理 溶液中的SOeq \\al(2－,3)(或HSOeq \\al(－,3)或H2SO3)也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
考纲定位
要点网络
1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。
2.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。
4.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
无选择性
化合型
与有机色质内部“生色团”化合成无色物质
SO2
可逆、不持久
有选择性
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
吸附色素
选项
操作(现象)
结论
A
闻X气味(有刺激性)eq \(――→,\s\up7(通入))酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
B
闻X气味(有刺激性)eq \(――→,\s\up7(通入))澄清石灰水(变浑浊)
X一定是SO2
C
Xeq \(――→,\s\up7(通入))品红溶液(褪色)eq \(――→,\s\up7(△))变红色
X一定是SO2
D
Xeq \(――→,\s\up7(通入))紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
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
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
稀释放热
强氧化性
实验装置
实验步骤
现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③
④ ，有刺激性气体产生
⑤静置，
⑥
装置
操作
现象
向2 mL 1 ml·L－1的FeCl3溶液中逐滴滴加2 mL 1 ml·L－1的Na2SO3溶液
溶液黄色逐渐加深，最终得到红褐色液体W