苏教版高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物第13讲含硫化合物的性质及应用学案

这是一份苏教版高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物第13讲含硫化合物的性质及应用学案，共32页。学案主要包含了课标要求，提出假设，实验探究等内容，欢迎下载使用。

第13讲　含硫化合物的性质及应用

【课标要求】　1.掌握硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。

考点1　硫及其氧化物

授课提示：对应学生用书第81页


一、硫
1．硫元素的存在形态
2．物理性质
俗称
颜色状态
溶解性


硫黄
淡黄色晶体
不溶于水
微溶于酒精
易溶于CS2
3.化学性质
H2 O2
(1)氧化性：(0→－2价)
(2)还原性(0→＋4价)
(3)与碱发生歧化反应(如NaOH溶液)：
3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[提醒]　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，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
二、硫的氧化物
1．二氧化硫(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

①酸性氧化物的通性：
②弱氧化性：(S：＋4→0价)
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③强还原性：(S：＋4→＋6价)：
④漂白性：
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应：
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②铜与浓H2SO4混合加热：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
2．三氧化硫
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，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
3．硫的氧化物对大气的污染与防治
(1)来源：含硫燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤除硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：

　(1)硫在自然界中仅以化合态存在。(　　)
(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)硫黄易溶于CS2，所以可用CS2溶解试管内壁的硫。(　　)
(4)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色。(　　)
(5)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。(　　)
(6)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。(　　)
(7)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×

1．(1)SO2、Cl2分别通入石蕊试液中，现象相同吗？
(2)把Cl2和SO2混合在一起通入品红溶液，溶液一定会褪色吗？
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案：(1)SO2通入石蕊试液中，溶液只变红色，而Cl2通入该溶液中则先变红后又褪色。
(2)不一定；SO2和Cl2虽然都能漂白品红溶液，但由于发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，两者等物质的量混合时，漂白性消失
2．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：KMnO4溶液________，证明SO2具有________性。
(2)试管b中的实验现象：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________。
(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是________。
答案：(1)褪色　还原　(2)褪色　漂白
(3)BaSO4　(4)BaSO3
[归纳提升]
因SO2造成的褪色现象分类归纳
SO2


题组一　硫的存在和性质
1．有关硫元素循环说法不合理的是(　　)

A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降落到土壤里
答案：D
2．下列物质中，不能由单质直接化合生成的是(　　)
①CuS　②FeS　③SO3　④H2S　⑤FeCl2
A．①③⑤　　　　　　　B．①②③⑤
C．①②④⑤ D．全部
答案：A
题组二　SO2的多重性
3．下列反应中，能说明SO2是酸性氧化物的是(　　)
A．SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
B．SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O
C．2SO2＋O2 2SO3
D．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
答案：B












4．如图所示，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，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是(　　)

选项
实验现象
解释
A
Ba(OH)2溶液变浑浊
SO2与Ba(OH)2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
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
NaOH酚酞溶液褪色
SO2具有漂白性
解析：向Na2SO3固体上滴几滴浓H2SO4，发生反应生成SO2气体。SO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀，故A正确；SO2与Na2S溶液发生氧化还原反应产生了S单质，故B正确；SO2使KMnO4溶液褪色，表现了SO2的还原性，故C正确；SO2与NaOH溶液反应，使c(OH－)大大减小，酚酞溶液褪色，不能证明SO2具有漂白性，故D不正确。
答案：D
题组三　SO2的检验
5．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使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色　④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　⑤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
A．都能证明　　　　　　　 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明 D．只有⑤能证明
解析：①CO2也能使澄清石灰水变浑浊；②酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；③Cl2也能使品红溶液褪色；④CO2、SO2均有此现象。
答案：D

6.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_______________________________________
___________________________________________________________________。
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(或不褪色或不褪成无色)
[归纳提升]
检验CO2、SO2同时存在的思维建模

题组四　SO2的污染与防治
7．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：酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。
溶液B中通入空气发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。其氧化性：O2＞Fe3＋，A、C两项错误；溶液C中含有Fe2(SO4)3，可用KSCN溶液检验Fe3＋，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。
答案：D
8．如图所示，硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。

请回答：
(1)该过程可循环利用的物质是________(写化学式)。
(2)该过程总反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：根据题给流程和信息知，反应Ⅰ为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，反应Ⅱ为2HI===H2↑＋I2。(1)分析题给流程知该过程可循环利用的物质是I2和HI。(2)根据题给流程和信息知，该过程总反应的化学方程式是SO2＋2H2O===H2SO4＋H2。
答案：(1)I2和HI　(2)SO2＋2H2O===H2SO4＋H2
[归纳提升]
三种常见的SO2尾气处理方法
方法一：钙基固硫法
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===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)
方法三：钠碱脱硫法
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。

考点2　硫酸　硫酸根离子的检验



1．硫酸的物理性质
(1)硫酸是一种油状液体，难挥发。
(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量热。
(3)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．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入
浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓
硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
续表
实验
实验现象
硫酸的特性
将铜片加入盛
有浓硫酸的试
管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体
强氧化性
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。
[提醒]足量Zn与浓硫酸的反应，开始阶段产生SO2，后期产生H2。
3．工业制备硫酸的反应原理
(1)煅烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。
(2)SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。
(3)SO3吸水生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。
4．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
5．SO的检验
被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是排除HCO、CO、SO、Ag＋等离子的干扰。
6．重要的硫酸盐

化学式
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
水泥添加剂
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
用于配制蓝黑墨水、补血剂
CuSO4·5H2O
胆(蓝)矾
蓝色
配制波尔多液
Na2SO4·10H2O
芒硝
白色
造纸、造缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂

　(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢。(　　)
(2)用BaCl2溶液鉴别SO和SO。(　　)
(3)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。(　　)
(4)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。(　　)
(5)常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(　　)
(6)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。(　　)
(7)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。(　　)
(8)50 mL 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×

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)浓硫酸做干燥剂。________；
(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯。________；
(4)乙酸乙酯的水解。________；
(5)纤维素的水解。________；
(6)浓硫酸与铜的反应。________；
(7)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑。_______。
答案：(1)①　(2)②　(3)②⑤　(4)⑤　(5)⑤
(6)①④　(7)①③
2．下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入表中：

浓硫酸
稀硫酸
物理性质
加水


状态
________
________
密度
________
________
化学性质
铁片
________________

铜片
(加热)
________
________
白纸
________
________
胆矾
蓝色固体变白
无明显变化
答案：放出大量热　无明显变化　油状溶液　液态　ρ＞ρ　无明显变化(钝化)　铁片逐渐溶解，并产生无色气体　铜片溶解，产生无色气体　不反应　变黑　无明显变化

题组一　硫酸的性质
1．(2021·河南八市联考)浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　)

A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓H2SO4被还原成SO2
解析：A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应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；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应。
答案：A
2．(2021·江苏徐州调研)探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是(　　)

A．上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量
B．装置乙可用于收集SO2气体
C．为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色
D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·5H2O
解析：可控制铜丝与溶液接触面积来控制反应速率，故A不符合题意；二氧化硫的密度比空气的大，因此用装置乙收集二氧化硫时，应长进短出，故B符合题意；将试管中的液体倒入装置丙中，若变蓝，则有硫酸铜生成，故C不符合题意；利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出硫酸铜晶体，故D不符合题意。
答案：B
3．(双选)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1 mol 电子
解析：锌与浓硫酸发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设反应生成的SO2物质的量为x，H2物质的量为y，则有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，转移电子为1.5 mol×2＝3 mol。
答案：CD
题组二　SO的检验
4．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
解析：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。
答案：C
5．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．一定会有SO
B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或同时含有SO、SO
D．可能含有SO或CO
解析：A项错误，不能排除Ag＋、SO的干扰；B项错误，因为溶液中SO与Ag＋反应不能大量共存；C项正确，因为不能排除Ag＋、SO的干扰；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。
答案：C
[归纳提升]
SO检验的易错点
1．误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。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)。
2．误将SO判断成SO。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SO。该错误是未注意NO在酸性条件下具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。



考点3　硫及其化合物的转化



1．硫的价态——类别二维图

2．硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：反应②、③、④的化学方程式为
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3。

(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
写出③、④、⑤反应的化学方程式：

⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
3．含硫物质的连续氧化
硫元素
4．硫的氧化物、酸、盐之间的转化
[提醒]　(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，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。

题组一　利用转化关系推断物质
1．如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是(　　)

选项
W
X
Y
Z

A
S
SO2
SO3
H2SO4
B
Na
Na2O2
NaOH
NaCl
C
Fe
FeCl3
Fe(OH)2
FeCl2
D
Al
AlCl3
NaAlO2
Al2(SO4)3
答案：D
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只有Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
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。
答案：C
3．(2021·甘肃玉门联考)海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、Cl－、Br－、SO、HCO、CO等离子，火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．海水pH约为8的原因主要是天然海水含CO、HCO
B．吸收塔中发生的反应有SO2＋H2O⇌H2SO3
C．氧化主要是氧气将HSO、SO、H2SO3氧化为SO
D．经稀释“排放”出的废水中，SO浓度与海水相同
解析：海水中CO、HCO发生水解，CO＋H2O⇌HCO＋OH－，HCO＋H2O⇌H2CO3＋OH－，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，故A正确；由流程分析可知吸收塔中发生的反应有SO2＋H2O⇌H2SO3，故B正确；天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，所以能将H2SO3、HSO、SO等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3＋O2===2H2SO4，故C正确；D错误。
答案：D
4．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是强酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：

当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________(填化学式，下同)。
(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：____________________________。
解析：解推断题的两个关键点：一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，可推测多1个氧原子，则Y应为O2。连续氧化最终生成酸，则E可能为H2SO4或HNO3。
(2)当X是强酸时，转化关系为(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。
答案：(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
[归纳提升]
中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有
硫元素：H2SSO2SO3H2SO4
SSO2SO3H2SO4








碳元素：CCOCO2H2CO3
氮元素：N2NONO2HNO3
NH3NONO2HNO3
钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH
题组二　硫的转化与实验探究
5．某学习小组在通过反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O研究反应速率的影响因素后，对Na2S2O3产生了兴趣，查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可以看成是用一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质，并通过实验探究验证自己的预测。
【提出假设】
(1)部分学生从S元素化合价推测Na2S2O3与SO2性质相似，均有较强的___________________________________________________________________。
【实验探究】
(2)取适量Na2S2O3晶体，溶于水中制成Na2S2O3溶液，进行如下探究(填写下表中空格)。
实验操作
实验现象
实验结论
(或离子方程式)
向新制氯水(pH
<2)中滴加少量
Na2S2O3溶液
氯水颜
色变浅
________________
(3)请你重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化，你的方案是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案：(1)还原性
(2)硫代硫酸根离子具有还原性(或S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋)
(3)取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，再加入稀盐酸，若产生的沉淀不溶解，则硫代硫酸钠被氧化了，否则没被氧化

　测定亚硫酸钠质量分数的实验方案设计


一、测量气体体积的方法
　气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(两者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。
测量气体体积的常用方法：


(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。
测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，两者反应产生的气体体积可以直接测量。
D装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
A、D装置量气读数时答题模板：
①将实验装置冷却至室温。
②调整两侧液面相平。
③读数时平视凹液面最低处。
E装置：直接测量反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。
(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。
二、测定亚硫酸钠质量分数的实验方案
　方案一：沉淀法(沉淀SO)
称样品m1 g溶于蒸馏水―→加入足量的盐酸酸化―→加入足量BaCl2溶液―→过滤―→洗涤―→干燥或烘干―→称量沉淀质量为m2 g
w(Na2SO4)＝×100%。
方案二：氧化还原滴定法
称m1 g样品溶于水于锥形瓶―→用c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定―→根据实验现象判定滴定终点―→测实际所用酸性KMnO4溶液体积为V mL
w(Na2SO3)＝×100%。
方案三：气体法(测SO2的质量)
称m1 g样品―→加入过量浓硫酸(H2SO4)―→用碱石灰吸收SO2气体―→测定SO2的质量为m2 g
w(Na2SO4)＝×100%。
方案四：气体法(测SO2气体的体积)
―→―→―→
w(Na2SO3)＝×100%。
[考能突破练]
1．实验室常用如图所示的两套装置测量所制气体的体积，下面有关这两套量气装置的使用说明错误的是(　　)

A.量气前，B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体
B．使用A装置量气前，右管中应充满相应的液体
C．A装置收集完气体后，在读数前应使盛液管内的液面与集气管内的液面相平
D．A装置是直接测量气体的体积，而B装置直接测量的是所排出液体的体积
解析：B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体，故A正确；A在量气前应通过提升右侧管高度的方法使左管充满液体而右侧没有液体，以使收集气体时将液体压入右侧，故B错误；A装置收集完气体后，在读数前应使盛液管内的液面与集气管内的液面相平，使两侧气压相同，故C正确；A装置是直接根据刻度测量气体的体积，而B装置直接测量的是所排出液体的体积，故D正确。
答案：B
2．实验室有一瓶长久放置的亚硫酸钠，为了检验此瓶亚硫酸钠是否部分被氧化及测定亚硫酸钠的质量分数，有学生设计了下面实验，根据实验步骤填写下列空格。

(1)加入过量的A的目的是____________；检验A是否过量的方法是_____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。
(2)加入B稍过量的理由是___________________________________________________________________；
加入B发生反应的离子方程式是__________________________________________________________________。
(3)怎样检验沉淀(Ⅲ)是否洗涤干净？_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)亚硫酸钠的质量分数为________(用含W1和W2的式子表示)。
解析：(1)样品溶液中加入过量的A的目的是使SO、SO沉淀完全，因此A为BaCl2溶液；检验BaCl2溶液是否过量，只需检验溶液中不存在SO或SO，方法是取上层清液少量，再加BaCl2溶液少量，若无沉淀生成，证明所加BaCl2溶液已过量，或取上层清液少量，再加入Na2SO4溶液少量，若有沉淀生成，证明所加BaCl2溶液已过量。
(2)加入B的目的是使亚硫酸钡溶解，因此B需稍过量，加入的B为稀盐酸，反应的离子方程式为BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(3)用稀盐酸溶解亚硫酸钡后，沉淀上吸附有少量氯离子，检验沉淀(Ⅲ)是否洗涤干净，只需检验最后的洗涤液中是否存在氯离子，方法是取最后一次洗涤液少量，加入用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无沉淀产生，表示沉淀已经洗净。(4)最后纯净的固体为硫酸钡，物质的量为＝ mol，则硫酸钠的质量为 mol×146 g/mol＝ g，因此亚硫酸钠的质量分数为×100%＝×100%。
答案：(1)使SO、SO沉淀完全　取上层清液少量，再加BaCl2溶液少量，若无沉淀生成，证明所加BaCl2溶液已过量(或取上层清液少量，再加入Na2SO4溶液少量，若有沉淀生成，证明所加BaCl2溶液已过量)
(2)使BaSO3全部溶解　BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O
(3)取最后一次洗涤液少量，加入用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若无沉淀产生，表示沉淀已经洗净
(4)×100%
3．若Na2SO3已部分被氧化变质，某探究实验小组同学为测定Na2SO3样品的质量分数，设计如下实验方案：
【方案一】　沉淀法
―→―→―→①―→②―→③―→
【方案二】　滴定法
―→―→―→
【方案三】　测SO2质量法(实验步骤装置如图)
―→―→―→

【方案四】　测SO2体积法(步骤装置如图)
―→―→―→

请回答下列问题：
(1)方案一的反应原理为_____________________________________________________________________
________________________________________________(用化学方程式表示)。
流程图中①、②、③的操作名称分别为①________、②___________________、③_________________________________________________________________。
(2)方案三中
①该装置有何不合理之处？___________________________________________
___________________________________________________________________；
如何改进：___________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②将装置改进后，测得样品中Na2SO3的质量分数的表达式为______________(用m1、m2表示)。
(3)方案四中，若实验条件下的气体摩尔体积为Vm mL·mol－1，样品中Na2SO3的质量分数的表达式为______________(用m1、V、Vm表示)。[已知：M(Na2SO3)＝126 g/mol]
若读数时，液面如图所示，则所测结果____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

答案：(1)2HCl＋Na2SO3===H2O＋SO2↑＋2NaCl，BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
过滤　洗涤　干燥或烘干
(2)①没有排除SO2中水蒸气的干扰，没有排除空气中水蒸气的干扰，生成的SO2没有被碱石灰全部吸收　锥形瓶与U形干燥管间增加一个盛浓H2SO4的洗气瓶，U形干燥管后接一个盛放碱石灰的干燥管，并在锥形瓶内反应完全后，鼓入N2将装置内的残留SO2全部赶出被碱石灰吸收　②×100%
(3)×100%　偏小


1．(2020·高考全国卷Ⅰ)下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是(　　)

气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
解析：酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，而且也能与SO2反应，A项不能实现目的。
答案：A
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2019·浙江4月选考，11B)在表面皿中加入少量胆矾，再加入3 mL浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变白色。(　　)
(2)(2019·浙江4月选考，11C)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。(　　)
(3)(2019·浙江4月选考，8D)硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等。(　　)
(4)(2018·浙江11月选考，8D)接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石。(　　)
(5)(2019·高考江苏卷，3B)稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈。(　　)
(6)(2019·高考江苏卷，6C)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3。(　　)
(7)(2017·高考海南卷，7A)稀硫酸和铜粉反应制备硫酸铜。(　　)
(8)(2017·高考江苏卷，7B)SSO3H2SO4。(　　)
(9)(2017·高考江苏卷，13B)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×　(9)√
3．(2017·高考全国卷Ⅰ)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(　　)
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．0.10 mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5 和2.1
D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸
解析：A能，氢硫酸不能与NaHCO3溶液反应，说明酸性：H2SH2CO3；B能，相同浓度时导电能力越强，说明溶液中离子浓度越大，酸的电离程度越大，故可判断酸性：H2SH2SO3，则c(H＋)：H2S 答案：D
4．(2018·高考全国卷Ⅰ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的工艺如图所示：

①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体并再次充入SO2的目的是____________________
__________________________________________________________________。
解析：(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3　②得到NaHSO3过饱和溶液