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2020版新一线高考化学（鲁科版）一轮复习教学案：第1部分第3章第3节硫的转化
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第3节 硫的转化
考纲定位
核心素养
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。
1.宏观辨识——能从不同层次认识氧、硫及其化合物的主要性质及应用。
2.变化观念——从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
3.科学探究——从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。
4.社会责任——关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。
考点一| 绿色氧化剂——O3和H2O2的性质及应用
1．臭氧(O3)
(1)组成：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。
(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退色，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。
提醒：(1)O3的生成：在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O22O3；(2)O3在空气中含量很少，人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。
2．过氧化氢——其水溶液称双氧水
(1)结构：电子式为，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、加催化剂都能使分解速率加快。
2H2O22H2O＋O2↑(实验室制O2)。
②弱酸性：相当于二元弱酸。
H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O。
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。
提醒：(1)MnO2、Fe3＋、Cu2＋均可以作为H2O2分解的催化剂；(2)H2O2为绿色氧化剂，被还原为H2O不引入其他离子。
(3)BaO2与稀硫酸反应可制取H2O2：BaO2＋H2SO4===BaSO4↓＋H2O2。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。( )
(2)臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化。( )
(3)O3与O2的转化是氧化还原反应。( )
(4)雷电天气的空气中O3的含量会增大。( )
(5)臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂。
( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．写出下列反应的离子方程式
(1)Na2SO3溶液与双氧水混合_____________________________。
(2)H2O2在酸性条件下与KMnO4反应_____________________。
(3)H2O2还可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨气____
_______________________________________________________。
(4)双氧水中通入SO2____________________________________。
答案：(1)SO＋H2O2===SO＋H2O
(2)5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(3)H2O2＋CN－＋OH－===CO＋NH3↑
(4)H2O2＋SO2===2H＋＋SO
考法☆ O3、H2O2的性质及应用
1．(2019·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．下列有关双氧水说法错误的是( )
A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键
B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂
C．H2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快
D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同
C [酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。]
3．过氧化氢是一种二元弱酸，比碳酸的酸性弱，它在受热或碱性条件下极不稳定，易分解生成H2O和O2。
(1)双氧水能使酸性高锰酸钾溶液退色，体现了双氧水的________性(填“氧化”“还原”“酸”或“碱”，下同)；双氧水能使品红溶液退色，体现了双氧水的______性。
(2)H2O2电离的方程式为___________________________________。
(3)鉴于H2O2显弱酸性，写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：___________________________________________________。
(4)稀硫酸不与Cu反应，但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式_____________________________________
__________________________________________________________。
答案：(1)还原 氧化
(2)H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O
(3)Ba(OH)2＋H2O2===BaO2＋2H2O
(4)Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O
考点二| 硫及其氧化物的主要性质和应用
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)。
b．S与H2化合反应为S＋H2H2S。
②S的还原性
a．S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。
b．与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为
S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
提醒：(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。
2．硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
(1)SO2的性质及其应用
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易溶于水。
①具有酸性氧化物的通性(写出化学方程式)
与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3，
与少量NaOH：SO2＋NaOH===NaHSO3，
与足量NaOH：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
②具有漂白性
使品红溶液退色(原理：SO2＋有色物质无色物质有色物质＋SO2)。
③具有还原性
与Cl2＋H2O、H2O2、O2反应的化学方程式分别为
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4、SO2＋H2O2===H2SO4、2SO2＋O22SO3。
④具有氧化性
与H2S反应的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
(2)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，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
[深度归纳]
(1)SO2的漂白性的理解
①SO2不能漂白酸、碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。
②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。
(2)CO2与SO2的鉴别方法
①品红溶液法——SO2的漂白性
②高锰酸钾(或溴水或FeCl3)法——SO2的还原性
(3)三类漂白剂的比较
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
加合型
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
将有色物质吸附而退色
活性炭
物理
变化
吸附
色素
注意：①SO2、Cl2通入品红溶液中均退色，但加热通Cl2的溶液不恢复红色，而通SO2的溶液又恢复红色。②当SO2与Cl2按1∶1物质的量比通入品红溶液中，溶液不退色。
3．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＋3O22SO2＋2H2O。
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)S为活泼非金属，在自然界只有化合态。( )
(2)H2S、CuS、FeS、SO2均可以用单质化合生成。( )
(3)SO2、O3通入品红溶液中退色原理相同。( )
(4)SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色的原理相似，均表现了SO2的还原性。( )
(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。( )
(6)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，红色退去，说明SO2具有漂白性。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
考法1 硫及其氧化物的性质和应用
1．下列有关说法正确的是( )
A．S与H2、O2、Fe反应过程中S表现氧化性
B．硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为SO3、CO2
C．1 mol SO2通入足量的水中，H2SO3、HSO、SO的物质的量之和为1 mol
D．SO2与O2充分反应的混合物中含有SO2、O2和SO3
D [A项，S与O2反应，S表现还原性；B项，S的燃烧产物为SO2；C项，SO2与H2O反应为可逆反应；D项，SO2与O2反应为可逆反应。]
2．下列说法正确的是( )
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液退色，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．活性炭使有色物质退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使品红溶液退色后，将退色后的溶液加热，溶液重新变为红色
D [A项，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色是因为SO2的还原性，不是漂白性；B项，SO2与Cl2遇H2O生成H2SO4和HCl，漂白效果减弱；C项，活性炭的漂白原理是其吸附作用；D项，SO2的漂白具有不稳定性。]
考法2 SO2的制法及其性质探究
3．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
B [A项，稀硫酸与Cu不能反应；C项，收集SO2应从长管进气；D项，SO2与NaHSO3不反应，SO2不能被饱和NaHSO3溶液吸收。]
4．(2019·辽宁五校联考)如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
F E A B C D
(1)关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没瓶中固体，写出C装置反应的化学方程式______________________________________，
每消耗1 mol Na2O2，则转移的电子数为________。
(2)关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，为了证明SO2有还原性，并从绿色化学的角度考虑，则Z试剂可以是________，现象是_____________________________________________________。
解析：(1)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，装置C中Na2O2和SO2发生反应：SO2＋Na2O2===Na2SO4，反应中转移2e－，故每消耗1 mol Na2O2，转移电子数为1.204×1024。(2)为了证明SO2具有还原性，可以加入氧化剂，从绿色化学的角度考虑，Z试剂可以是酸性高锰酸钾溶液，现象是紫色溶液变浅或退色。
答案：(1)SO2＋Na2O2===Na2SO4 1.204×1024
(2)酸性KMnO4溶液 紫色溶液变浅或退色[或FeCl3溶液 溶液由棕黄色变为浅绿色]
[思维建模] 实验室用于制取SO2的常见原理
(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
考法3 SO2、CO2二者共存的检验实验方案设计
5．(2019·贵阳模拟)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)仪器b的名称为________。
(2)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→( )→( )→( )→( )→ ( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )。
(3)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是___________________________________________________________。
(4)若取6.0 g生铁加入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到336 mL(标准状况下)气体通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33 g。由此推知气体中SO2的体积分数为________。若在反应所得的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色退去，同时有气泡产生。产生的气泡有多种可能，气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；还可能是________，理由是___________________________________________
__________________________________________(用化学方程式表示)。
解析： (2)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→o→p(或p→o)→h→i→j→k(或k→j)。(3)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。(4)SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，生成的硫酸和氯化钡反应产生白色沉淀，设混合气体中二氧化硫的物质的量为n mol，则有：
SO2 ～ BaSO4
1 mol 233 g
n mol 2.33 g
解得n＝0.01，n(混合气体)＝＝0.015 mol，所以二氧化硫的体积分数为×100%≈66.7%。
H2O2在Fe3＋的催化下会发生分解反应，生成O2和H2O。
答案：(1)分液漏斗
(2)f g d e m n o p(或p o) h i j k(或k j)
(3)装置J中固体由黑变红，且装置F中固体由白变蓝
(4)66.7% O2 2H2O22H2O＋O2↑
[思维建模] 检验SO2和CO2同时存在的一般流程
流程
设计
检验SO2⇨除去SO2⇨⇨检验CO2
实验
装置
所选
试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清
石灰水
预期
现象
退色
退色
不退色
变浑浊
考点三| 硫酸的性质和硫及其化合物的转化
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，溶解时可放出大量热，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．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
提醒：常见硫酸盐及俗名：KAl(SO4)2·12H2O(明矾)；2CaSO4·H2O(熟石膏)、CaSO4·2H2O(生石膏)、FeSO4·7H2O(绿矾)、CuSO4·5H2O(蓝矾或胆矾)、BaSO4(重晶石)、Na2SO4·10H2O(芒硝)、ZnSO4·7H2O(硞矾)。
[深度归纳] 浓硫酸与金属的反应规律
(1)“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。但加热时钝化膜被破坏能持续反应。
(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(3)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。
(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
3．硫及其化合物的转化关系
(1)
(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。如：
(3)含硫物质的连续氧化
硫元素
提醒：(1)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(或称邻近规则)；(2)相邻价态的微粒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。
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)稀释浓硫酸时可将浓硫酸沿器壁注入水中并不断搅拌。( )
(2)浓硫酸可以使蔗糖膨胀变黑体现了浓硫酸的吸水性。( )
(3)浓硫酸作干燥剂体现了浓硫酸的吸水性。( )
(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)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O，反应中SO2为氧化产物。( )
答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
考法1 浓硫酸的特性及应用
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 mol·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 mol
A．①②⑤ B．①④⑨
C．⑥⑦⑧ D．③④⑨
B [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 mol。]
2．(2019·郑州模拟)下面是某校化学研究性学习小组探究足量的锌与浓硫酸反应的实验：
设计如下实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2。
(1)若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是________。
(2)已知装置A中的浓硫酸的质量分数为90%，密度ρ＝1.47 g·mL－1，该硫酸的物质的量浓度为________
mol·L－1。
(3)D中干燥管的作用是____________________________________，
装置B的作用是__________________________________________。
(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为______________________
________________________________________________________。
解析：(1)检验H2前应先用浓硫酸除去水蒸气，以免对H2的检验产生干扰，按气流从左至右的顺序为ABCD。
(2)c(H2SO4)＝＝13.5 mol·L－1。
答案：(1)ABCD (2)13.5
(3)防止空气中的水蒸气进入装置，干扰H2的检验 检验SO2
(4)D中黑色物质变为红色，且D中无水CuSO4变为蓝色
考法2 硫及其化合物的转化
3．(2017·海南高考改编)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，不能使溶液变浑浊的是( )
A．Cl2 B．SO2
C．H2S D．O3
C [Cl2、SO2、O3均能氧化S2－为S单质，使溶液变浑浊，H2S与Na2S反应生成可溶酸式盐NaHS。]
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均含同一种另外的元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是________，写出C生成D的化学方程式：___________________________________________________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式： __________________________________________________________。
解析：因D的相对分子质量比C大16，则Y为O2，进而推知C、D为氧化物，BCD为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为H2O。当X为强碱时，该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。
答案：(1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2SO2＋O22SO3
(3)HNO3 4NH3＋5O24NO＋6H2O
考法3 形形色色的硫的含氧酸及其盐的性质和制备
5．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________
_______________________________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是____________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
a b c d
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。
a．测定溶液的pH
b．加入Ba(OH)2溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：(1)装置Ⅰ中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应制取SO2，其化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)装置Ⅱ中已有晶体析出，可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓硫酸不能吸收SO2，故b、c错误；a项，瓶口封闭易造成实验事故，错误；d项，既能吸收SO2，又能防止发生倒吸，正确。(4)HSO电离显酸性，水解显碱性，要证明HSO的电离程度大于水解程度，则证明NaHSO3溶液显酸性即可，故可通过测定溶液的pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4，故可通过检验SO离子来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，其具体方案为：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，若有白色沉淀生成，则说明Na2S2O5晶体已被氧化。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(浓)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明Na2S2O5晶体已被氧化
[拓展链接] 硫的重要含氧酸及其盐
(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[x(2～6)]。
(2)硫的含氧酸盐
①硫酸盐与亚硫酸盐：亚硫酸盐易被氧化为硫酸盐。
②硫代硫酸盐(S2O)：遇酸反应生成S和SO2。
③焦亚硫酸盐(S2O)：可通过Na2SO3与SO2反应生成。溶于水即生成NaHSO3。NaHSO3的过饱和溶液结晶可生成Na2S2O5。
课堂反馈 真题体验
1．(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、并再次充入SO2的目的是
_________________________________________________________
________________________________________________________。
解析：(1)NaHSO3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，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3的过饱和溶液。
答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3
②得到NaHSO3的过饱和溶液
2．(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
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________________
解析：欲检验市售Na2S2O3中是否含有SO，应先取少量样品，加入除氧蒸馏水，固体完全溶解得澄清溶液，向其中加入过量稀盐酸，使S2O完全反应(S2O＋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SO。
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
第3节 硫的转化
考纲定位
核心素养
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。
1.宏观辨识——能从不同层次认识氧、硫及其化合物的主要性质及应用。
2.变化观念——从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
3.科学探究——从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。
4.社会责任——关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。
考点一| 绿色氧化剂——O3和H2O2的性质及应用
1．臭氧(O3)
(1)组成：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。
(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退色，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。
提醒：(1)O3的生成：在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O22O3；(2)O3在空气中含量很少，人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。
2．过氧化氢——其水溶液称双氧水
(1)结构：电子式为，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、加催化剂都能使分解速率加快。
2H2O22H2O＋O2↑(实验室制O2)。
②弱酸性：相当于二元弱酸。
H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O。
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。
提醒：(1)MnO2、Fe3＋、Cu2＋均可以作为H2O2分解的催化剂；(2)H2O2为绿色氧化剂，被还原为H2O不引入其他离子。
(3)BaO2与稀硫酸反应可制取H2O2：BaO2＋H2SO4===BaSO4↓＋H2O2。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。( )
(2)臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化。( )
(3)O3与O2的转化是氧化还原反应。( )
(4)雷电天气的空气中O3的含量会增大。( )
(5)臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂。
( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．写出下列反应的离子方程式
(1)Na2SO3溶液与双氧水混合_____________________________。
(2)H2O2在酸性条件下与KMnO4反应_____________________。
(3)H2O2还可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨气____
_______________________________________________________。
(4)双氧水中通入SO2____________________________________。
答案：(1)SO＋H2O2===SO＋H2O
(2)5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(3)H2O2＋CN－＋OH－===CO＋NH3↑
(4)H2O2＋SO2===2H＋＋SO
考法☆ O3、H2O2的性质及应用
1．(2019·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．下列有关双氧水说法错误的是( )
A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键
B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂
C．H2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快
D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同
C [酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。]
3．过氧化氢是一种二元弱酸，比碳酸的酸性弱，它在受热或碱性条件下极不稳定，易分解生成H2O和O2。
(1)双氧水能使酸性高锰酸钾溶液退色，体现了双氧水的________性(填“氧化”“还原”“酸”或“碱”，下同)；双氧水能使品红溶液退色，体现了双氧水的______性。
(2)H2O2电离的方程式为___________________________________。
(3)鉴于H2O2显弱酸性，写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：___________________________________________________。
(4)稀硫酸不与Cu反应，但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式_____________________________________
__________________________________________________________。
答案：(1)还原 氧化
(2)H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O
(3)Ba(OH)2＋H2O2===BaO2＋2H2O
(4)Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O
考点二| 硫及其氧化物的主要性质和应用
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)。
b．S与H2化合反应为S＋H2H2S。
②S的还原性
a．S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。
b．与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为
S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
提醒：(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。
2．硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
(1)SO2的性质及其应用
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易溶于水。
①具有酸性氧化物的通性(写出化学方程式)
与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3，
与少量NaOH：SO2＋NaOH===NaHSO3，
与足量NaOH：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
②具有漂白性
使品红溶液退色(原理：SO2＋有色物质无色物质有色物质＋SO2)。
③具有还原性
与Cl2＋H2O、H2O2、O2反应的化学方程式分别为
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4、SO2＋H2O2===H2SO4、2SO2＋O22SO3。
④具有氧化性
与H2S反应的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
(2)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，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
[深度归纳]
(1)SO2的漂白性的理解
①SO2不能漂白酸、碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。
②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。
(2)CO2与SO2的鉴别方法
①品红溶液法——SO2的漂白性
②高锰酸钾(或溴水或FeCl3)法——SO2的还原性
(3)三类漂白剂的比较
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
加合型
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
将有色物质吸附而退色
活性炭
物理
变化
吸附
色素
注意：①SO2、Cl2通入品红溶液中均退色，但加热通Cl2的溶液不恢复红色，而通SO2的溶液又恢复红色。②当SO2与Cl2按1∶1物质的量比通入品红溶液中，溶液不退色。
3．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＋3O22SO2＋2H2O。
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)S为活泼非金属，在自然界只有化合态。( )
(2)H2S、CuS、FeS、SO2均可以用单质化合生成。( )
(3)SO2、O3通入品红溶液中退色原理相同。( )
(4)SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色的原理相似，均表现了SO2的还原性。( )
(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。( )
(6)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，红色退去，说明SO2具有漂白性。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
考法1 硫及其氧化物的性质和应用
1．下列有关说法正确的是( )
A．S与H2、O2、Fe反应过程中S表现氧化性
B．硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为SO3、CO2
C．1 mol SO2通入足量的水中，H2SO3、HSO、SO的物质的量之和为1 mol
D．SO2与O2充分反应的混合物中含有SO2、O2和SO3
D [A项，S与O2反应，S表现还原性；B项，S的燃烧产物为SO2；C项，SO2与H2O反应为可逆反应；D项，SO2与O2反应为可逆反应。]
2．下列说法正确的是( )
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液退色，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．活性炭使有色物质退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使品红溶液退色后，将退色后的溶液加热，溶液重新变为红色
D [A项，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色是因为SO2的还原性，不是漂白性；B项，SO2与Cl2遇H2O生成H2SO4和HCl，漂白效果减弱；C项，活性炭的漂白原理是其吸附作用；D项，SO2的漂白具有不稳定性。]
考法2 SO2的制法及其性质探究
3．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
B [A项，稀硫酸与Cu不能反应；C项，收集SO2应从长管进气；D项，SO2与NaHSO3不反应，SO2不能被饱和NaHSO3溶液吸收。]
4．(2019·辽宁五校联考)如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
F E A B C D
(1)关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没瓶中固体，写出C装置反应的化学方程式______________________________________，
每消耗1 mol Na2O2，则转移的电子数为________。
(2)关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，为了证明SO2有还原性，并从绿色化学的角度考虑，则Z试剂可以是________，现象是_____________________________________________________。
解析：(1)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，装置C中Na2O2和SO2发生反应：SO2＋Na2O2===Na2SO4，反应中转移2e－，故每消耗1 mol Na2O2，转移电子数为1.204×1024。(2)为了证明SO2具有还原性，可以加入氧化剂，从绿色化学的角度考虑，Z试剂可以是酸性高锰酸钾溶液，现象是紫色溶液变浅或退色。
答案：(1)SO2＋Na2O2===Na2SO4 1.204×1024
(2)酸性KMnO4溶液 紫色溶液变浅或退色[或FeCl3溶液 溶液由棕黄色变为浅绿色]
[思维建模] 实验室用于制取SO2的常见原理
(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
考法3 SO2、CO2二者共存的检验实验方案设计
5．(2019·贵阳模拟)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)仪器b的名称为________。
(2)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→( )→( )→( )→( )→ ( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )。
(3)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是___________________________________________________________。
(4)若取6.0 g生铁加入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到336 mL(标准状况下)气体通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33 g。由此推知气体中SO2的体积分数为________。若在反应所得的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色退去，同时有气泡产生。产生的气泡有多种可能，气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；还可能是________，理由是___________________________________________
__________________________________________(用化学方程式表示)。
解析： (2)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→o→p(或p→o)→h→i→j→k(或k→j)。(3)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。(4)SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，生成的硫酸和氯化钡反应产生白色沉淀，设混合气体中二氧化硫的物质的量为n mol，则有：
SO2 ～ BaSO4
1 mol 233 g
n mol 2.33 g
解得n＝0.01，n(混合气体)＝＝0.015 mol，所以二氧化硫的体积分数为×100%≈66.7%。
H2O2在Fe3＋的催化下会发生分解反应，生成O2和H2O。
答案：(1)分液漏斗
(2)f g d e m n o p(或p o) h i j k(或k j)
(3)装置J中固体由黑变红，且装置F中固体由白变蓝
(4)66.7% O2 2H2O22H2O＋O2↑
[思维建模] 检验SO2和CO2同时存在的一般流程
流程
设计
检验SO2⇨除去SO2⇨⇨检验CO2
实验
装置
所选
试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清
石灰水
预期
现象
退色
退色
不退色
变浑浊
考点三| 硫酸的性质和硫及其化合物的转化
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，溶解时可放出大量热，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．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
提醒：常见硫酸盐及俗名：KAl(SO4)2·12H2O(明矾)；2CaSO4·H2O(熟石膏)、CaSO4·2H2O(生石膏)、FeSO4·7H2O(绿矾)、CuSO4·5H2O(蓝矾或胆矾)、BaSO4(重晶石)、Na2SO4·10H2O(芒硝)、ZnSO4·7H2O(硞矾)。
[深度归纳] 浓硫酸与金属的反应规律
(1)“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。但加热时钝化膜被破坏能持续反应。
(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(3)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。
(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
3．硫及其化合物的转化关系
(1)
(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。如：
(3)含硫物质的连续氧化
硫元素
提醒：(1)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(或称邻近规则)；(2)相邻价态的微粒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。
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)稀释浓硫酸时可将浓硫酸沿器壁注入水中并不断搅拌。( )
(2)浓硫酸可以使蔗糖膨胀变黑体现了浓硫酸的吸水性。( )
(3)浓硫酸作干燥剂体现了浓硫酸的吸水性。( )
(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)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O，反应中SO2为氧化产物。( )
答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
考法1 浓硫酸的特性及应用
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 mol·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 mol
A．①②⑤ B．①④⑨
C．⑥⑦⑧ D．③④⑨
B [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 mol。]
2．(2019·郑州模拟)下面是某校化学研究性学习小组探究足量的锌与浓硫酸反应的实验：
设计如下实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2。
(1)若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是________。
(2)已知装置A中的浓硫酸的质量分数为90%，密度ρ＝1.47 g·mL－1，该硫酸的物质的量浓度为________
mol·L－1。
(3)D中干燥管的作用是____________________________________，
装置B的作用是__________________________________________。
(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为______________________
________________________________________________________。
解析：(1)检验H2前应先用浓硫酸除去水蒸气，以免对H2的检验产生干扰，按气流从左至右的顺序为ABCD。
(2)c(H2SO4)＝＝13.5 mol·L－1。
答案：(1)ABCD (2)13.5
(3)防止空气中的水蒸气进入装置，干扰H2的检验 检验SO2
(4)D中黑色物质变为红色，且D中无水CuSO4变为蓝色
考法2 硫及其化合物的转化
3．(2017·海南高考改编)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，不能使溶液变浑浊的是( )
A．Cl2 B．SO2
C．H2S D．O3
C [Cl2、SO2、O3均能氧化S2－为S单质，使溶液变浑浊，H2S与Na2S反应生成可溶酸式盐NaHS。]
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均含同一种另外的元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是________，写出C生成D的化学方程式：___________________________________________________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式： __________________________________________________________。
解析：因D的相对分子质量比C大16，则Y为O2，进而推知C、D为氧化物，BCD为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为H2O。当X为强碱时，该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。
答案：(1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2SO2＋O22SO3
(3)HNO3 4NH3＋5O24NO＋6H2O
考法3 形形色色的硫的含氧酸及其盐的性质和制备
5．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________
_______________________________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是____________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
a b c d
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。
a．测定溶液的pH
b．加入Ba(OH)2溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：(1)装置Ⅰ中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应制取SO2，其化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)装置Ⅱ中已有晶体析出，可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓硫酸不能吸收SO2，故b、c错误；a项，瓶口封闭易造成实验事故，错误；d项，既能吸收SO2，又能防止发生倒吸，正确。(4)HSO电离显酸性，水解显碱性，要证明HSO的电离程度大于水解程度，则证明NaHSO3溶液显酸性即可，故可通过测定溶液的pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4，故可通过检验SO离子来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，其具体方案为：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，若有白色沉淀生成，则说明Na2S2O5晶体已被氧化。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(浓)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明Na2S2O5晶体已被氧化
[拓展链接] 硫的重要含氧酸及其盐
(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[x(2～6)]。
(2)硫的含氧酸盐
①硫酸盐与亚硫酸盐：亚硫酸盐易被氧化为硫酸盐。
②硫代硫酸盐(S2O)：遇酸反应生成S和SO2。
③焦亚硫酸盐(S2O)：可通过Na2SO3与SO2反应生成。溶于水即生成NaHSO3。NaHSO3的过饱和溶液结晶可生成Na2S2O5。
课堂反馈 真题体验
1．(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、并再次充入SO2的目的是
_________________________________________________________
________________________________________________________。
解析：(1)NaHSO3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，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3的过饱和溶液。
答案：(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3
②得到NaHSO3的过饱和溶液
2．(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
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________________
解析：欲检验市售Na2S2O3中是否含有SO，应先取少量样品，加入除氧蒸馏水，固体完全溶解得澄清溶液，向其中加入过量稀盐酸，使S2O完全反应(S2O＋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SO。
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
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