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2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2 Word版含解析
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第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2
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考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质。2.知道硫及其主要化合物的制备方法，认识硫的氧化物对生态环境的影响。3.了解O3、H2O2的性质
名师点拨：高考对本讲内容的考查，主要有四个考点：一是联系生产生活实际考查SO2的性质和用途；二是浓硫酸的强氧化性、吸水性及SO的检验；三是含硫化合物及其相关工业对环境质量的影响；四是以框图推断综合考查硫及其化合物的相互转化。题型既有选择题又有非选择题，难度适中或稍难。硫元素具有多种价态且各化合物的相互转化关系丰富，也是氧化还原反应的重要素材，命题空间广阔，而且与生产、生活及社会联系紧密，预计本部分内容仍是2022年高考的热点，复习备考时要注意与氧化还原反应知识的结合。同时与新的含硫化合物的制备及性质相关的探究型实验题也需要重点关注。
考点一 硫单质和硫的氧化物、O3与H2O2
核心知识梳理
1．自然界中的硫
(1)自然界中硫元素的存在
①游离态：存在于_火山口__附近或地壳的岩层里。
②化合态
(2)硫的物理性质
硫俗称_硫黄__，颜色状态：_淡黄色固体__，溶解性：水中_不溶__，酒精中_微溶__，CS2中_易溶__。
(3)硫的化学性质
O2(从化合价角度认识硫单质的化学性质)
①与非金属反应。
S与H2、O2反应的化学方程式为：
_S＋H2H2S__。
_S＋O2SO2__(现象：_蓝紫色__火焰)。
②与金属反应——表现氧化性。
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式为：
_Fe＋SFeS__，_2Cu＋SCu2S__，_Hg＋S===HgS__。
③与碱反应——既表现氧化性，又表现还原性。
如：与NaOH溶液反应的化学方程式为：
_3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O__。
④与强氧化剂浓H2SO4反应——表现还原性。
S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
2．二氧化硫
(1)SO2的物理性质
SO2是一种_无__色有_刺激性__气味的_有毒__气体，密度比空气_大__，_易__液化，_易__溶于水(常温常压下，1体积的水大约能溶解_40__体积的SO2)。高中阶段需掌握的易液化的三种气体分别是_SO2__、_Cl2__、_NH3__。
(2)SO2的化学性质
①将二氧化硫分别通入下列溶液中，把产生的现象与其体现的性质填入下表空格中：
溶液
石蕊
试液
加有酚酞
的氢氧化
钠溶液
KMnO4酸
性溶液
溴水
品红溶液
现象
_变红__
_红色褪去__
_紫红色__
褪去
_溴水褪色__
品红_褪色__
SO2
的性质
溶于水
显酸性
溶于水显
_酸__性
_还原__性
_还原__性
_漂白__性
②将二氧化硫通入水中，反应的化学方程式是_SO2＋H2OH2SO3__，若在空气中放置一段时间后，再加入BaCl2溶液，出现的现象是_产生白色沉淀__，其原因是_H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4，H2SO4电离产生SO，发生反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
③SO2的氧化性：
A．与H2S相混合有黄色固体析出，反应的化学方程式为
_2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__；
B．镁能在SO2气体中燃烧，其方程式为
_2Mg＋SO22MgO＋S，Mg＋SMgS__。
④SO2的还原性
2SO2＋O22SO3
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
(3)SO2的实验室制法和检验
①原理：_Na2SO3＋H2SO4(质量分数70%左右)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__。或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②装置：与制取_Cl2__相似(可不加热)。
③收集：检验是否收集满：_将湿润的品红试纸放在瓶口，若迅速褪色，证明已收集满__。
④尾气吸收：_用NaOH溶液__吸收。
(4)硫的氧化物对大气的污染
SO2是大气污染的主要有害物质之一，消除污染的重要途径是减少SO2向空气中排放，工业规定含SO2大于0.2 mol/L的废气必须进行处理。处理方法通常用碱液吸收(NaOH或氨水)。空气中SO2的主要来源是：①_化石燃料__的燃烧；②_含硫矿石__的冶炼；③生产_硫酸__、_磷肥__等产生的废气。
SO2的危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于_5.6__)
硫酸型酸雨的形成途径有两个：
3．三氧化硫(SO3)
(1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为_固__态。
(2)化学性质：SO3具有酸性氧化物的通性。主要反应如下：
(3)制备：2SO2＋O22SO3。
4．O3的组成与性质
(1)组成
臭氧的分子式为O3，与O2互为_同素异形体__。
(2)产生方式
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为_3O22O3__。
(3)物理性质
常温常压下，O3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比O2大。
(4)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：O3容易使湿润的KI－淀粉试纸变蓝，反应的化学方程式为_O3＋2KI＋H2O===2KOH＋I2＋O2__。
③漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。
(5)用途
①可用作脱色剂和消毒剂。
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”，氟氯代烷是破坏臭氧层的“元凶”。
5．过氧化氢(H2O2)的结构与性质
(1)结构
化学式：_H2O2__，电子式：_ __，结构式：_H—O—O—H__，H、O原子个数比为1︰1，是既含_极性__键又含_非极性__键的共价化合物。
(2)化学性质
①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。
_2H2O22H2O＋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；
B．氧化Fe2＋、SO等还原性物质：
_H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__，
_H2O2＋SO===SO＋H2O__。
④使湿润的淀粉－KI试纸变蓝：
H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
⑤弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
特别提醒
(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)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之褪色。
(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。
(4)SO2和CO2的鉴别方法。
①闻气味法：CO2无气味，SO2有刺激性气味。
②品红溶液法：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
③酸性高锰酸钾或溴水法：使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(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)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3。( × )
(5)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色。( × )
(6)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。( × )
(7)因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆。( × )
(8)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性。( √ )
(9)二氧化硫具有漂白性，与氯水混合使用漂白效果更好。( × )
(10)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。( × )
(11)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。( √ )
(12)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。( √ )
(13)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。( × )
(14)O2与O3互为同素异形体，它们之间的转化属于物理变化。( × )
(15)H2O2是绿色氧化剂，只有氧化性。( × )
(16)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性。( × )
2．深度思考：
(1)如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
_硫单质易溶于CS2，也可以与热的强碱溶液反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管内壁上沾有单质硫时，可用CS2或热强碱液洗涤。__
(2)Cl2和SO2的漂白原理有什么不同？
_Cl2的漂白是Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，SO2的漂白是SO2与有色物质化合生成无色物质。__
(3)双氧水是绿色氧化剂的原因是什么？
_H2O2具有强氧化性，其还原产物是水，无污染，不会向溶液中引入杂质，故H2O2是绿色氧化剂。__
(4)过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。
①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，此时溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的_氧化__性。
②将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，发现溶液的紫红色消退了，此时双氧水表现出_还原__性。
考点突破提升
微考点1 硫及其化合物的性质
典例1 (1)(2021·山东滨州高三检测)下列说法错误的是( C )
A．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
D．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
[解析] 硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，A正确；铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，B正确；二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，C错误；二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵，D正确。
(2)(2021·山东青岛二中月考)自然界中的许多金属元素都能以硫化物的形式存在，硫铁矿( FeS2)就是其中一种，在矿区，开采出的硫铁矿石暴露在空气和水中，会发生下图所示转化。回答下列问题：
FeS2(固)＋O2SO＋Fe2＋Fe3＋FeO(OH)(固)
①FeS2的氧化产物Fe2(SO4)3，易_水解__，会使地下水和土壤呈_酸__性；如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为_FeO(OH)__。
②写出FeS2的电子式：_ __。
③写出图中①③两个反应的离子方程式。
A．_2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋__；
B．_FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋__。
[解析] 本题以硫铁矿石暴露在空气和水中发生的转化为载体，考查了盐类的水解、电子式的书写、氧化还原反应离子方程式的书写等知识点，考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力，体现了综合性、应用性的考查要求。
①Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，易水解，使地下水和土壤呈酸性；由转化图可知，如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为FeO(OH)。
②FeS2为离子化合物，由Fe2＋、S构成，其电子式为。
③反应①为FeS2被氧气氧化生成SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋；反应③为Fe3＋与FeS2反应生成Fe2＋和SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。
〔对点集训1〕(1)(2021·经典习题汇编)SO2是一种常见的大气污染物，下列关于SO2的说法正确的是( D )
A．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
B．一些不法厂商用二氧化硫和某些含硫化合物漂白食品，这些食品对人体的肝、肾脏等有严重的损害，并有致癌作用，所以二氧化硫绝对不能应用于任何食品
C．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
D．燃料的脱硫、SO2的回收利用都是减少酸雨产生的措施
[解析] 二氧化硫具有漂白性，能漂白纸张，所以用二氧化硫漂白纸浆与其氧化性无关，故A项错误；二氧化硫是一种常见的食品添加剂，主要起抗氧化、保鲜、防腐的作用，但不能过量摄入，例如大多数葡萄酒中都添加二氧化硫。故B项错误；化石燃料中含有硫元素，完全燃烧会产生二氧化硫，二氧化硫是一种空气污染物，故C项错误；SO2是形成酸雨的主要原因之一，燃料的脱硫可减少燃烧后产生的SO2，SO2的回收利用可以减少SO2的排放，都能够减少酸雨产生，故D项正确。
(2)(2021·河南中原名校联考，6分)SO2属于严重的大气污染物，可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示：
下列说法正确的是( B )
A．SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨
B．可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成
C．在100～200 ℃时发生的是置换反应
D．工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2
[解析] 因为酸雨的pH<5.6，所以SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨是错误的，故A项错误；分析可知X气体为H2S，能与CuSO4反应，生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成，故B项正确；在100～200 ℃时发生的反应为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，不是置换反应，故C项错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)，不符合环保要求，故D项错误。
萃取精华：
常见漂白剂的漂白原理比较
漂白剂
SO2
HClO、Na2O2、H2O2、O3
活性炭
漂白
原理
与某些有色物质化合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有
色物质
可逆性
可逆，加热恢复原色
不可逆，加热或久置不恢复原色
不可逆
漂白
方式
化合型漂白
氧化型漂白
物理漂白
(吸附性)
漂白
对象
某些有色物质(指示剂除外)
有色有机物(包括指示剂)
有色物质
微考点2 SO2和CO2的性质比较及检验
典例2 (1)(2021·湖北武汉模拟)实验室检验SO2中是否混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是( A )
A．①、②、③中可依次盛放酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水
B．③中观察到的现象是先有白色沉淀，当沉淀量最多时不再溶解
C．该装置也可用于检验NO2中是否混有NO
D．②中的溶液一定为品红溶液
[解析] 酸性KMnO4溶液用来除去SO2，品红溶液用于检验SO2是否除尽，澄清石灰水用于检验CO2，故A正确；③中澄清石灰水用于检验CO2，观察到的现象应是先有白色沉淀，后沉淀溶解，故B错误；NO2溶于水生成NO，故不能检验NO2中是否混有NO，故C错误；②中的溶液用来检验SO2是否除尽，可以用酸性KMnO4溶液，故D错误。
(2)(2021·江苏徐州调研)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：
①B中加入的试剂是_品红溶液__，作用是_检验SO2__。
②C中加入的试剂是_酸性KMnO4溶液__，作用是_除去SO2并检验SO2是否除尽__。
③D中加入的试剂是_澄清石灰水__，作用是_检验CO2__。
④实验时，C中应观察到的现象是_酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色__。
[解析] 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KMnO4溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
萃取精华：
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程如下：
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
〔对点集训2〕(1)(2021·山东东营高三检测)下列可用来区别SO2和CO2气体的是( D )
①澄清石灰水 ②氢硫酸 ③氯水 ④酸性高锰酸钾溶液 ⑤氯化钡溶液 ⑥品红溶液
A．①④⑤⑥ B．②③④⑤
C．①②③⑥ D．②③④⑥
[解析] 只要与二氧化碳和二氧化硫气体反应现象不同，即可区别二氧化碳和二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水(2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O)，氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性，能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸，二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能。
(2)(2021·海南高三检测)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( C )
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] SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，A正确；SO2使溴水褪色表现的是还原性，B正确；S2O在酸性条件下生成硫单质和SO2气体，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂，C错误；品红溶液②不褪色说明无SO2，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明SO2与NaHCO3饱和溶液反应生成了CO2，依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强，D正确。
[提示] Na2S2O3名称为硫代硫酸钠，顾名思义一个硫原子代替Na2SO4中一个氧原子，故Na2S2O3中硫元素的价态为－2、＋6，在酸性条件下发生反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
(3)(2021·贵州贵阳调研)已知：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：
(ⅰ)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是_SO2、CO2__；不能检出的物质是_H2O__。
(ⅱ)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是_H2O、SO2__；不能检出的物质是_CO2__。
(ⅲ)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是_SO2、CO2__；不能检出的物质是_H2O__。
[解析] 装置①可以检验产物H2O，只能放在装置②③之前，因为若放在装置②③之后或装置②③之间，则气流通过装置②或③后会带出水蒸气，则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应中生成的。装置③和装置②位置也不得变更，因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。
[方法点拨] SO2和CO2的鉴别方法
试剂
现象及结论
原理(化学方程式)
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
高锰酸
钾溶液
使溶液紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使溶液橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4
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
2H2O＋2HNO3＋3SO2===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3
FeCl3
溶液
使溶液棕黄色变浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2
2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
澄清石灰水
不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
微考点3 O3和H2O2的性质及用途
典例3 (1)(2021·经典习题汇编)O3是O2的同素异形体，下列有关O3的表述不正确的是( C )
A．打雷时、高压电机和复印机工作时均会产生臭氧
B．O3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：2KI＋O3＋H2O===O2＋2KOH＋I2
C．臭氧作为自来水消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，其消毒原理与氯气不同
D．臭氧层可以吸收紫外线，是人类的“保护伞”，淘汰含氟冰箱可减缓“臭氧空洞”的产生
[解析] 在放电条件下氧气能够生成臭氧，反应方程式：3O22O3，故A项正确，不符合题意；O3有强氧化性，可以将KI氧化，发生反应2KI＋O3＋H2O===O2＋2KOH＋I2，产生的I2遇淀粉变蓝，故B项正确，不符合题意；臭氧有强氧化性，能杀菌消毒，且其还原产物为H2O，不会影响水质；氯气与水反应生成次氯酸，HClO具有强氧化性，可用于杀菌消毒，二者消毒原理相似，故C项错误，符合题意；臭氧层是地球的保护伞，它对紫外线有吸收和阻挡作用，含氟冰箱中制冷剂氟利昂的泄漏会破坏臭氧层，所以淘汰含氟冰箱可减缓“臭氧空洞”的产生，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·经典习题汇编)H2O2是一种绿色化学试剂，在化学研究及生活中应用广泛，完成下列有关H2O2的问题。
①向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__；一段时间后，溶液中有气泡出现，产生气泡的原因是(用化学方程式表示)_2H2O22H2O＋O2↑__。
②酸性介质中KMnO4氧化H2O2的离子方程式：_5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O__。
③通常情况下Cu不溶于稀硫酸，若向稀硫酸中加入H2O2则Cu可以溶解，写出相应的离子方程式_Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O__。
④H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：_H2O2H＋＋HO__。它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为_H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O__。
[解析] ①双氧水具有氧化性，能把Fe2＋氧化生成Fe3＋，H2O2得电子被还原为H2O，根据反应物和生成物将反应写为Fe2＋＋H2O2―→Fe3＋＋H2O，根据得失电子守恒得2Fe2＋＋H2O2―→2Fe3＋＋2H2O，在酸性环境中，根据电荷守恒得2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，此时已满足原子守恒，故反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；双氧水常温下分解缓慢，几乎看不到气泡，在Fe3＋的催化作用下双氧水分解的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑。
②反应中KMnO4为氧化剂，锰元素得电子化合价从＋7价降到＋2价，过氧化氢中氧元素化合价从－1价升高到0价，作还原剂被氧化，根据反应物和生成物将反应写为H2O2＋MnO―→Mn2＋＋O2↑，根据得失电子守恒得5H2O2＋2MnO―→2Mn2＋＋5O2↑，在酸性环境中，根据电荷守恒得5H2O2＋2MnO＋6H＋―→2Mn2＋＋5O2↑，根据原子守恒得5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，故反应的离子方程式为5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
③通常情况下Cu不与稀硫酸反应，若向稀硫酸中加入H2O2则Cu可以溶解，实质为H2O2在酸性条件下将Cu氧化，反应中Cu被氧化成Cu2＋，H2O2被还原为H2O，根据反应物和生成物将反应写为Cu＋H2O2―→Cu2＋＋H2O，根据得失电子守恒得Cu＋H2O2―→Cu2＋＋2H2O，根据电荷守恒得Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，此时已满足原子守恒，故反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
萃取精华：
从氧元素价态的转变来看过氧化氢的氧化性和还原性
－1价O全部转化为O2，H2O2表现还原性
歧化，H2O2既表现氧化性又表现还原性——不稳定性
－1价O全部转化为－2价O，H2O2表现氧化性
酸性条件下与MnO反应：滴定分析
自身分解为H2O和O2(催化剂：MnO2或FeCl3或CuSO4或升温能加快分解)：避光阴凉处保存
①与SO2反应：滴定法测硫含量
②酸性条件下与Cu反应：稀硫酸中加入H2O2可使Cu溶解
③酸性条件下与Fe2＋反应：溶液由浅绿色变为棕黄色
④酸性条件下与I－反应：2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O
〔对点集训3〕(1)(2021·经典习题选萃)下列有关过氧化氢溶液说法错误的是( C )
A．H2O2、Na2O2属于过氧化物，都存在共价键
B．过氧化氢溶液是绿色氧化剂，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
[解析] 酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。
(2)(2021·山东滨州高三检测)O3是重要的氧化剂和水处理剂，在平流层存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3===XO＋O2；XO＋O===X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g)3O2(g) ΔH＝－144.8 kJ·mol－1，t ℃时K＝3×1076。下列说法不正确的是( B )
A．O3转变为O2的能量曲线可用上图表示
B．O3转变为O2为氧化还原反应
C．臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂
D．t ℃时，3O2(g)2O3(g)，K≈3.33×10－77
[解析] 根据吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0，图像中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应是放热反应，A正确；O3可以转化成O2，但元素化合价未变，不是氧化还原反应，故B错误；X参与反应加快了O3的分解速率，X本身的质量和化学性质在反应前后不变，属于催化剂，氟利昂释放出的氯原子在O3分解过程中作催化剂，故C正确；相同条件下，逆反应的K值是正反应K值的倒数，故D正确。
[思维拓展] 催化剂参与化学反应，分两步进行时，在第1步反应中扮演反应物角色，在第2步反应中扮演生成物角色，所以催化剂在总反应中本身的质量和化学性质都没有发生变化。
考点二 硫酸的性质、SO和SO的检验
核心知识梳理
1．硫酸的物理性质
纯硫酸为无色、_黏稠__的油状液体，_难__挥发，密度比水_大__，与水以_任意__比互溶，溶于水时放出大量的_热__。稀释浓硫酸的方法是将_浓H2SO4__沿容器内壁慢慢注入水中，并用_玻璃棒__不断搅拌。
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，处理方法是立即用布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂上_3%～5%的NaHCO3溶液__。
2．稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
(1)Fe：_Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__；
(2)MgO：_MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O__；
(3)Ba(OH)2：_2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O__；
(4)Na2SO3：_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__；
(5)BaCl2：_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
3．浓硫酸的三大特性
特别提醒
(1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。
(2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。
4．SO、SO的检验
(1)SO的检验
①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(2)SO的检验
①检验SO时要防止其他离子的干扰
A．Ag＋干扰
先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===_AgCl↓__。
B．CO、SO干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO，必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所以钡盐溶液不能用_Ba(NO3)2__溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO、SO2等会被溶液中的_NO__(H＋)氧化为SO，从而得出错误的结论。
②正确操作
③操作目的：先加稀盐酸的目的是_防止CO、SO、Ag＋的干扰__，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：_CO＋2H＋===CO2↑＋H2O__、_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__、_Ag＋＋Cl－===AgCl↓__、_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
5．硫酸的工业制备
(1)工艺流程。
注意：工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。
(2)反应原理。
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2
_4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2__或S＋O2SO2。
②SO2转化为SO3
_2SO2＋O22SO3__。
③SO3与水反应生成H2SO4
_SO3＋H2O===H2SO4__。
6．重要的硫酸盐
化学式
俗名
颜色
主要性质
用途
2CaSO4·
H2O
熟石膏
白色
2CaSO4·H2O＋3H2O===
2(CaSO4·2H2O)
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·
2H2O
石膏
白色
2(CaSO4·2H2O)3H2O＋2CaSO4·H2O
水泥添加剂
FeSO4·
7H2O
绿矾
浅绿色
暴露在空气中被氧化为三价铁盐
用于配制蓝黑墨水，补血剂
CuSO4·
5H2O
_胆矾__
蓝矾
蓝色
CuSO4·5H2OCuSO4(白)＋5H2O
配制波尔多液，镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
不溶于水和酸，不易被X射线透过
白色颜料，医疗上用作“钡餐”
Na2SO4·
10H2O
_芒硝__
白色
造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2
·12H2O
_明矾__
白色
净水剂
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)浓硫酸敞口放置在空气中，质量增加，体现了浓硫酸的吸水性。( √ )
(2)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，浓硫酸有脱水性和强氧化性。( √ )
(3)常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应。( × )
(4)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。( × )
(5)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。( × )
(6)SO2具有还原性，浓H2SO4具有强氧化性，因此不能用浓H2SO4干燥SO2。( × )
(7)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀出现，说明Na2SO3溶液已经变质。( × )
[提示] 检验SO时一定要注意SO的还原性，所以不能加入氧化剂，如SO在酸性条件下被NO氧化为SO。
(8)某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定有CO。( × )
[提示] 检验CO要注意SO、HSO、HCO的干扰，因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。
(9)某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明该溶液中一定含有SO。( × )
[提示] 检验SO要注意SO的干扰，SO在酸性条件下能被NO氧化成SO。
(10)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物主要是H2。( × )
(11)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2、CO、SO2等气体。( × )
(12)表示稀硫酸中加入铁粉发生反应的离子方程式：
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( × )
(13)浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗。( × )
(14)在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO。( × )
(15)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。( × )
(16)BaSO4难溶于酸，所以可用盐酸和BaCl2溶液检验SO。( √ )
(17)浓H2SO4使CuSO4·5H2O变成白色粉末，体现了浓H2SO4的脱水性。( × )
(18)浓H2SO4与Cu的反应，体现浓H2SO4的强氧化性和酸性。( √ )
(19)一定量的浓硫酸与足量的锌反应时，生成的气体一定是SO2。( × )
2．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)锌和稀硫酸反应制H2_①__。
(2)浓硫酸作干燥剂_②__。
(3)实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯_②⑤__。
(4)纤维素的水解_⑤__。
(5)浓硫酸与铜的反应_①④__。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_①③__。
(7)浓硫酸使蔗糖炭化的实验(黑面包实验)_②③④__。
(8)乙酸乙酯的水解_⑤__。
[提示] (1)锌和稀硫酸生成H2，是酸性。
(2)浓硫酸作干燥剂是利用的吸水性。
(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯，一是催化剂，二是利用浓硫酸吸收反应生成的水，使反应向正方向进行。
(4)纤维素的水解是利用浓硫酸的催化作用。
(5)Cu与浓硫酸反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红是酸性，后来又变黑是脱水性。
(7)浓H2SO4使蔗糖炭化体现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。
(8)乙酸乙酯的水解体现浓H2SO4的催化作用。
3．深度思考：
将64 g铜箔加入盛有含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。
_不能，因为随着的反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。__
(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，其原因为_H＋与NO又能氧化铜箔，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O__。
考点突破提升
微考点1 硫酸的性质
典例1 (1)(2021·湖北武汉三中月考)将一定量锌与100 mL 18mol·L－1浓硫酸充分反应后，若锌完全溶解同时产生气体0.8 mol，将反应后的溶液稀释到400 mL，测得溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1，则下列叙述中错误的是( A )
A．产生的气体中SO2和H2物质的量之比为6︰1
B．反应中共消耗锌52.0 g
C．所得气体应该为SO2和H2的混合物
D．反应中共转移1.6 mol电子
[解析] Zn和浓硫酸发生反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，溶液浓度减小，稀硫酸与Zn发生反应Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，则生成的气体为SO2和H2的混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。生成气体的物质的量为0.8 mol，反应后溶液中剩余硫酸的物质的量为×0.4 L×2 mol·L－1＝0.4 mol，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18 mol·L－1－0.4 mol＝1.4 mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成SO2和H2的物质的量分别为x、y，则
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
x 2x x
Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
y y y
x＋y＝0.8 mol、2x＋y＝1.4 mol，解得x＝0.6 mol，y＝0.2 mol，所以反应会生成0.6 mol的二氧化硫和0.2 mol的氢气。气体中SO2和H2的物质的量之比为3︰1，故A错误；生成1 mol混合气体转移2 mol电子，消耗1 mol的锌，所以反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)＝0.8 mol×65 g·mol－1＝52 g，故B正确；由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物，故C正确；生成1 mol混合气体转移2 mol电子，所以反应共转移电子0.8 mol×2＝1.6 mol，故D正确。
萃取精华：
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。
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。
化学反应中浓硫酸由“量变”引起的“质变”。过量金属(如Fe、Cu、Zn等)与浓硫酸反应时(必要时加热)，要动态地看待反应过程，注意浓硫酸浓度的变化对反应产物的影响。开始阶段是浓硫酸的反应，产生的是SO2气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，最后变为稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，与铁、锌等反应生成的气体是H2而不是SO2。
另外，浓硫酸在常温下能使铁、铝发生钝化，而稀硫酸能与铁、铝发生置换反应。
(2)(2021·山东潍坊高三检测)①用过量的锌与浓硫酸反应，某同学认为除了产生SO2外，还有H2产生，理由是_Zn过量，随着反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸可与Zn反应产生H2__。
②用过量铜片与含0.2 mol H2SO4的浓硫酸共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应，忽略其他副反应)，甲认为产生的SO2少于0.1 mol，理由是_由反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，若0.2 mol H2SO4全部反应可生成0.1 mol SO2，但随着反应的进行，浓硫酸变稀，而稀硫酸与铜不反应__；而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol，理由是_加热时间足够长，水比硫酸易挥发，硫酸始终保持较高浓度，直至与铜完全反应__。
③实验证明在低温下铜不能与O2反应，也不能与稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为_2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O__。利用铜制备CuSO4的另一种方法为_Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__(用化学方程式表示)。以上两种方法_前__(填“前”或“后”)者较好，原因是_若制得1 mol CuSO4，第一种方法只需1 mol H2SO4，而第二种方法则要用2 mol H2SO4，而且生成的SO2会造成大气污染__。
[解析] 浓硫酸与金属反应时，随着反应的进行，硫酸的量不断减少，硫酸由浓变稀，稀硫酸可与锌反应产生氢气，但稀硫酸不与铜反应。在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2在加热条件下反应生成碱性氧化物CuO，并迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4。
〔对点集训1〕(1)(2021·经典习题汇编)浓硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，下列有关浓H2SO4的表述不正确的是( A )
A．氯化钠与浓硫酸混合加热：H2SO4＋2Cl－SO2↑＋Cl2↑＋H2O
B．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低的原理不同
C．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
D．浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字，这两种变化实质不相同
[解析] 氯化钠与浓硫酸共热生成HCl气体的反应方程式：2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑，原理是难挥发性酸制挥发性酸，复分解反应中生成挥发性物质，故A项错误，符合题意；浓硫酸长期暴露在空气中浓度降低是由于浓硫酸有吸水性，吸收水分使溶剂增加，浓度降低；浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低是由于浓盐酸有挥发性，HCl挥发使溶质减少，浓度降低，原理不同，故B项正确，不符合题意；胆矾指的是五水合硫酸铜晶体，其显蓝色，而浓H2SO4具有吸水性，将CuSO4·5H2O转化为CuSO4，CuSO4为白色固体，故C正确，不符合题意；浓硫酸能在白纸上写字体现浓硫酸的脱水性，氢氟酸能在玻璃上刻字是因为氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，这两种变化实质不同，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·山东滨州高三检测)某实验小组探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是( C )
A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C．用装置丙稀释反应后的混合液
D．用装置丁测定余酸的浓度
[解析] 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体“长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C正确；应使用碱式滴定管(带胶管)盛取氢氧化钠溶液，D错误。
(3)将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量刺激性气味的气体，放出大量的热。(如下图所示)
①固体变黑体现了浓硫酸的_脱水__性(填“吸水”“脱水”或“强氧化”)。
②确定刺激性气味气体的成分。
A．将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色恢复。说明该气体中一定含有_SO2__。
B．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，_不能__(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳，其理由是_SO2也可使澄清的石灰水变浑浊__。
C．刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示，完成化学方程式。
C＋2H2SO4(浓)_CO2↑＋2SO2↑＋2H2O__
微考点2 SO、SO的检验
典例2 (1)(2021·广东广州重点中学联考)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( C )
A．一定含有SO
B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种
D．可能含有SO或CO
[解析] 不能排除Ag＋、SO的干扰，A项错误，C项正确；B项错误，因为溶液中SO与Ag＋反应而不能大量共存；由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO，D项错误。
(2)(2021·河北衡水高三检测)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( C )
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。
〔对点集训2〕(1)(2021·江苏高三检测)下列物质的检验中，其结论一定正确的是( C )
A．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有SO
B．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO
C．取少量久置的Na2SO3样品置于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，若加盐酸时有气体产生，加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明Na2SO3样品已部分被氧化
D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2
[解析] 加入BaCl2溶液产生白色沉淀，该溶液中还可能含有Ag＋或SO，A错误；使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2，溶液中可能存在CO、HCO、SO或HSO，B错误；加入足量盐酸有气体产生，气体为SO2，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，沉淀为BaSO4，说明一定含有SO，说明Na2SO3样品已部分被氧化，C正确；氧化性气体如氯气也能使品红溶液褪色，D错误。
(2)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：
①Na2SO3溶液未变质_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__。
②Na2SO3溶液已完全变质_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__。
③Na2SO3部分变质_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__
萃取精华：
SO检验方法常见的误区
考点三 硫及其化合物的相互转化、含硫化合物的综合实验探究
核心知识梳理
1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系
(1)－2价硫处于最低价态，只有_还原__性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0价、＋4价硫处于中间价态，既有_氧化__性又有_还原__性，＋6价硫处于最高价态，只有_氧化__性，注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。
(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，即台阶式升降，如：
H2 O2O3
2．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系
(1)H2SSSO2SO3
写出③、④、⑤反应的化学方程式：
③_2SO2＋O22SO3__；
④_S＋H2H2S__；
⑤_2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__。
(2)相邻价态同种元素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。
(3)典型的归中反应。
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O
(4)含硫物质的连续氧化
硫元素
3．相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的
写出②、③、④反应的化学方程式：
②_H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O__；
③_Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__；
④_Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3__。
特别提醒
中学阶段常见的符合ABCD转化关系的还有：
氮元素
钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH
碳元素：CCOCO2H2CO3
另外有机化学中也常有连续氧化的过程：
R—CH2—OHR—CHOR—COOH
CH2===CH2CH3CHOCH3COOH
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)浓硫酸不能用于干燥H2S，但可以干燥SO2。( √ )
(2)Na2SO3既有氧化性又有还原性。( √ )
(3)点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3。( × )
(4)将足量Cl2、SO2、H2S、O3分别通入稀Na2S溶液中，都能使溶液变浑浊。( × )
(5)硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质。( √ )
(6)将SO2通入饱和的NaHCO3溶液中发生反应：
2H＋＋CO===H2O＋CO2。( × )
(7)下列物质的转化在一定条件下能够实现：SSO3H2SO4。( × )
(8)实验室里用Na2SO3和浓H2SO4在常温下反应制取SO2气体。( √ )
(9)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。( √ )
(10)S2－和SO只有在酸性溶液中才能发生反应。( √ )
(11)浓硫酸滴入蔗糖中，将产生的气体通入溴水中，根据实验现象判断浓硫酸具有脱水性、氧化性。( √ )
(12)由矿盐(主要成分是NaCl，还有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2。( × )
(13)FeS2SO2H2SO4在给定条件下可实现转化。( × )
(14)Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。( √ )
(15)硫能实现下列物质间的直接转化：
单质氧化物酸盐。( √ )
2．有下列转化关系：
①S2－―→S ②SO―→SO2 ③SO2―→S ④SO―→SO ⑤H2SO4(浓)―→SO2
其中加入氧化剂能实现的是_①④__，加入还原剂能实现的是_③⑤__。
3．深度思考：
如图，A为非金属单质，B是一种具有还原性的二元含氧弱酸，D为一种气态非金属氧化物，E为白色沉淀。
(1)写出下列物质的化学式：
A：_S__；D：_SO2__，E：_BaSO3__，F：_BaSO4__。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①B→C：_2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO__，
②B→E：_H2SO3＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋2H2O__，
③C→F：_SO＋Ba2＋===BaSO4↓__。
考点突破提升
微考点1 含硫化合物之间的相互转化
典例1 (2021·北京海淀高三检测)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓硫酸与Cu反应的化学方程式是_Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__。
②试剂a是_饱和NaHSO3溶液__。
(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)
实验二：验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：_Ag2SO3＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)＋4H2O＋SO__。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_H2O2溶液，产生白色沉淀__。
(3)根据沉淀F的存在，推测SO的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
途径2：实验二中，SO被氧化为SO进入D。
实验三：探究SO的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有_Ag＋__；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4__。
②实验三的结论：_途径1不产生SO，途径2产生SO__。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_2Ag＋＋SO2＋H2O===Ag2SO3↓＋2H＋__。
(5)根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和SO生成。
(6)根据上述实验所得结论：_实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO的速率；碱性溶液中SO更易被氧化为SO__。
[解析] (1)①浓硫酸与Cu反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②试剂a是饱和NaHSO3溶液，所起作用是吸收除SO2外的其他酸性气体。
(2)实验二：
①Ag2SO3溶于氨水形成银氨络合物，总反应离子方程式：Ag2SO3＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)＋4H2O＋SO
②滤液中含有Ba2＋和SO，可加入H2O2溶液，观察有白色沉淀生成进行证明。
(3)①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有Ag＋；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，说明没有SO，可判断B中不含Ag2SO4。
②SO的产生途径是SO被氧化。
(4)根据信息，相关离子方程式是2Ag＋＋SO2＋H2O===2H＋＋Ag2SO3↓。
(6)根据上述实验可知：SO2和AgNO3溶液既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，其中沉淀B为Ag2SO3，说明沉淀反应的速率比氧化还原反应大。
〔对点集训1〕(1)(2020·浙江1月选考，24)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( B )
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液呈中性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
[解析] 浓硫酸具有强氧化性，焦硫酸由100%硫酸吸收SO3生成，故焦硫酸也具有强氧化性，A正确；Na2S2O7可看作Na2SO4·SO3，故Na2S2O7水溶液呈酸性，Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐，B错误，C正确；100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化，D正确。
[点拨] 焦硫酸为陌生物质，但只要抓住“100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸”这一关键信息，迁移浓硫酸及SO3性质的相关知识，就不难预测焦硫酸及其钠盐的性质。
(2)(2021·山东济南检测)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：
下列说法正确的是( C )
A．制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性
C．流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
[解析] 饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫，使溶液pH变为4.1，说明溶液显酸性。Na2CO3溶液显碱性，Na2SO3溶液显碱性，NaHCO3溶液显碱性，而NaHSO3溶液显酸性，说明反应生成了NaHSO3，同时放出二氧化碳，Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液；再加入Na2CO3固体，将NaHSO3转化为Na2SO3，再次充入SO2，将Na2SO3转化为NaHSO3，得到过饱和的NaHSO3溶液，由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5，发生反应：2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O，据此分析解答。
制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物，二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；题述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固体，应该在坩埚中进行，故D错误。
(3)(2020·浙江选考)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)：
请回答：
①下列说法正确的是_ABD__。
A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色
B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性
D．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
②取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热恢复至红色，冷却后，发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因_SO2遇品红生成不稳定的无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色，温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅。__
[解析] ①试管Ⅰ的白色固体为CuSO4，加入水中，溶液会变蓝，A项正确。取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸可被氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4，故B项正确。试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，故C项错误。碳酸钠溶液呈碱性，可吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸钠，故D项正确。
②SO2能与品红发生化合反应，生成不稳定的无色物质，使品红褪色，加热时，生成的无色物质不稳定分解，SO2气体逸出，故溶液变为红色；冷却后部分二氧化硫在品红溶液中溶解度增大，使溶液颜色变浅。
微考点2 利用转化关系推断物质
典例2 (2021·河北衡水高三检测)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：
_S＋H2H2S__；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
_H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O__；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：_C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)__；
(4)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：_H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O__；
②反应后溶液的pH_大于__7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性__。
③加热反应后的溶液，其pH_增大__(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是_水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大__。
[解析] 常见的固态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好为4︰5，硫酸是重要的工业原料，化合物D应为H2SO4。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＋H2OHSO＋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。
萃取精华：
同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。
如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
〔对点集训2〕(1)(2021·山东模拟)用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是( A )
途径①SH2SO4
途径②SSO2SO3H2SO4
A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①对环境的污染相对较小且原子利用率较高
[解析] 途径①反应的化学方程式可表示为S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，故A项错误，符合题意；途径②的第二步反应为可逆反应，可以通过增大O2的浓度，提高SO2的转化率，降低生产成本，故B项正确，不符合题意；途径①和途径②中硫元素均从0价升高到＋6价，根据硫元素守恒可知制取1 mol H2SO4理论上各消耗1 mol S，转移6 mol电子，故C项正确，不符合题意；途径①反应生成的NO2气体污染环境，且原子利用率不高，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·经典习题选萃)已知A是一种不溶于水的淡黄色固体，在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)。
①写出物质的化学式：A_S__，E_SO3__。
②写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：
B＋C→A_SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O__，
F(浓)→C_Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O__。
③D和F的稀溶液反应可生成B，B在不足量的空气中燃烧的产物包含A，写出D和F反应的离子方程式及B在少量空气中燃烧的化学方程式_FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋ 2H2S＋O2(少量)2S↓＋2H2O__。
[解析] A是一种不溶于水的淡黄色固体，能与氢气反应又能与氧气反应，结合F的浓溶液与铜加热生成C，可推测A为S，所以B为H2S，C为SO2，根据题中各物质转化关系可推得E为SO3，F为H2SO4，D为FeS。
①根据前述分析可知，A为S，E为SO3。
②B＋C→A的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，F(浓)→C的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O。
③D和F的稀溶液反应可生成B的离子方程式：FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋，B在少量空气中燃烧的化学方程式：2H2S＋O2(少量)2S↓＋2H2O。
萃取精华：
硫及其化合物之间的转化
同价态转换通过酸、碱发生复分解反应实现
不同价态转化通过氧化还原反应实现
相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸
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
本讲要点速记：
1．牢记SO2的四个性质
(1)酸性；(2)强还原性；(3)弱氧化性；(4)漂白性。
2．明辨三类漂白原理
(1)吸附型；(2)氧化型；(3)化合型。
3．区分浓硫酸三个特性
(1)强氧化性；(2)吸水性；(3)脱水性。
4．掌握两个转化关系
(1)H2SSO2SO3H2SO4；
(2)SSO2SO3H2SO4
5．熟记以下重点化学方程式
(1)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
(2)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
(3)SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
(4)2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
(5)2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
(6)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
(7)2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O
(8)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(9)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
6．注意硫酸与金属的反应的四种情况
(1)常温下浓硫酸使 Fe、Al钝化，如加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
(2)浓硫酸与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(3)浓硫酸与不活泼金属(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SO2小于1 mol。
(4)浓硫酸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氧化性。
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第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2
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考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质。2.知道硫及其主要化合物的制备方法，认识硫的氧化物对生态环境的影响。3.了解O3、H2O2的性质
名师点拨：高考对本讲内容的考查，主要有四个考点：一是联系生产生活实际考查SO2的性质和用途；二是浓硫酸的强氧化性、吸水性及SO的检验；三是含硫化合物及其相关工业对环境质量的影响；四是以框图推断综合考查硫及其化合物的相互转化。题型既有选择题又有非选择题，难度适中或稍难。硫元素具有多种价态且各化合物的相互转化关系丰富，也是氧化还原反应的重要素材，命题空间广阔，而且与生产、生活及社会联系紧密，预计本部分内容仍是2022年高考的热点，复习备考时要注意与氧化还原反应知识的结合。同时与新的含硫化合物的制备及性质相关的探究型实验题也需要重点关注。
考点一 硫单质和硫的氧化物、O3与H2O2
核心知识梳理
1．自然界中的硫
(1)自然界中硫元素的存在
①游离态：存在于_火山口__附近或地壳的岩层里。
②化合态
(2)硫的物理性质
硫俗称_硫黄__，颜色状态：_淡黄色固体__，溶解性：水中_不溶__，酒精中_微溶__，CS2中_易溶__。
(3)硫的化学性质
O2(从化合价角度认识硫单质的化学性质)
①与非金属反应。
S与H2、O2反应的化学方程式为：
_S＋H2H2S__。
_S＋O2SO2__(现象：_蓝紫色__火焰)。
②与金属反应——表现氧化性。
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式为：
_Fe＋SFeS__，_2Cu＋SCu2S__，_Hg＋S===HgS__。
③与碱反应——既表现氧化性，又表现还原性。
如：与NaOH溶液反应的化学方程式为：
_3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O__。
④与强氧化剂浓H2SO4反应——表现还原性。
S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
2．二氧化硫
(1)SO2的物理性质
SO2是一种_无__色有_刺激性__气味的_有毒__气体，密度比空气_大__，_易__液化，_易__溶于水(常温常压下，1体积的水大约能溶解_40__体积的SO2)。高中阶段需掌握的易液化的三种气体分别是_SO2__、_Cl2__、_NH3__。
(2)SO2的化学性质
①将二氧化硫分别通入下列溶液中，把产生的现象与其体现的性质填入下表空格中：
溶液
石蕊
试液
加有酚酞
的氢氧化
钠溶液
KMnO4酸
性溶液
溴水
品红溶液
现象
_变红__
_红色褪去__
_紫红色__
褪去
_溴水褪色__
品红_褪色__
SO2
的性质
溶于水
显酸性
溶于水显
_酸__性
_还原__性
_还原__性
_漂白__性
②将二氧化硫通入水中，反应的化学方程式是_SO2＋H2OH2SO3__，若在空气中放置一段时间后，再加入BaCl2溶液，出现的现象是_产生白色沉淀__，其原因是_H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4，H2SO4电离产生SO，发生反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
③SO2的氧化性：
A．与H2S相混合有黄色固体析出，反应的化学方程式为
_2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__；
B．镁能在SO2气体中燃烧，其方程式为
_2Mg＋SO22MgO＋S，Mg＋SMgS__。
④SO2的还原性
2SO2＋O22SO3
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
(3)SO2的实验室制法和检验
①原理：_Na2SO3＋H2SO4(质量分数70%左右)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__。或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②装置：与制取_Cl2__相似(可不加热)。
③收集：检验是否收集满：_将湿润的品红试纸放在瓶口，若迅速褪色，证明已收集满__。
④尾气吸收：_用NaOH溶液__吸收。
(4)硫的氧化物对大气的污染
SO2是大气污染的主要有害物质之一，消除污染的重要途径是减少SO2向空气中排放，工业规定含SO2大于0.2 mol/L的废气必须进行处理。处理方法通常用碱液吸收(NaOH或氨水)。空气中SO2的主要来源是：①_化石燃料__的燃烧；②_含硫矿石__的冶炼；③生产_硫酸__、_磷肥__等产生的废气。
SO2的危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于_5.6__)
硫酸型酸雨的形成途径有两个：
3．三氧化硫(SO3)
(1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为_固__态。
(2)化学性质：SO3具有酸性氧化物的通性。主要反应如下：
(3)制备：2SO2＋O22SO3。
4．O3的组成与性质
(1)组成
臭氧的分子式为O3，与O2互为_同素异形体__。
(2)产生方式
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为_3O22O3__。
(3)物理性质
常温常压下，O3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比O2大。
(4)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：O3容易使湿润的KI－淀粉试纸变蓝，反应的化学方程式为_O3＋2KI＋H2O===2KOH＋I2＋O2__。
③漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。
(5)用途
①可用作脱色剂和消毒剂。
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”，氟氯代烷是破坏臭氧层的“元凶”。
5．过氧化氢(H2O2)的结构与性质
(1)结构
化学式：_H2O2__，电子式：_ __，结构式：_H—O—O—H__，H、O原子个数比为1︰1，是既含_极性__键又含_非极性__键的共价化合物。
(2)化学性质
①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。
_2H2O22H2O＋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；
B．氧化Fe2＋、SO等还原性物质：
_H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__，
_H2O2＋SO===SO＋H2O__。
④使湿润的淀粉－KI试纸变蓝：
H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
⑤弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
特别提醒
(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)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之褪色。
(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。
(4)SO2和CO2的鉴别方法。
①闻气味法：CO2无气味，SO2有刺激性气味。
②品红溶液法：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
③酸性高锰酸钾或溴水法：使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(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)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3。( × )
(5)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色。( × )
(6)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。( × )
(7)因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆。( × )
(8)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性。( √ )
(9)二氧化硫具有漂白性，与氯水混合使用漂白效果更好。( × )
(10)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。( × )
(11)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。( √ )
(12)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。( √ )
(13)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。( × )
(14)O2与O3互为同素异形体，它们之间的转化属于物理变化。( × )
(15)H2O2是绿色氧化剂，只有氧化性。( × )
(16)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性。( × )
2．深度思考：
(1)如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
_硫单质易溶于CS2，也可以与热的强碱溶液反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管内壁上沾有单质硫时，可用CS2或热强碱液洗涤。__
(2)Cl2和SO2的漂白原理有什么不同？
_Cl2的漂白是Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，SO2的漂白是SO2与有色物质化合生成无色物质。__
(3)双氧水是绿色氧化剂的原因是什么？
_H2O2具有强氧化性，其还原产物是水，无污染，不会向溶液中引入杂质，故H2O2是绿色氧化剂。__
(4)过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。
①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，此时溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的_氧化__性。
②将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，发现溶液的紫红色消退了，此时双氧水表现出_还原__性。
考点突破提升
微考点1 硫及其化合物的性质
典例1 (1)(2021·山东滨州高三检测)下列说法错误的是( C )
A．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
D．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
[解析] 硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，A正确；铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，B正确；二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，C错误；二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵，D正确。
(2)(2021·山东青岛二中月考)自然界中的许多金属元素都能以硫化物的形式存在，硫铁矿( FeS2)就是其中一种，在矿区，开采出的硫铁矿石暴露在空气和水中，会发生下图所示转化。回答下列问题：
FeS2(固)＋O2SO＋Fe2＋Fe3＋FeO(OH)(固)
①FeS2的氧化产物Fe2(SO4)3，易_水解__，会使地下水和土壤呈_酸__性；如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为_FeO(OH)__。
②写出FeS2的电子式：_ __。
③写出图中①③两个反应的离子方程式。
A．_2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋__；
B．_FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋__。
[解析] 本题以硫铁矿石暴露在空气和水中发生的转化为载体，考查了盐类的水解、电子式的书写、氧化还原反应离子方程式的书写等知识点，考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力，体现了综合性、应用性的考查要求。
①Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐，易水解，使地下水和土壤呈酸性；由转化图可知，如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿，FeS2最终转化为FeO(OH)。
②FeS2为离子化合物，由Fe2＋、S构成，其电子式为。
③反应①为FeS2被氧气氧化生成SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋；反应③为Fe3＋与FeS2反应生成Fe2＋和SO，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。
〔对点集训1〕(1)(2021·经典习题汇编)SO2是一种常见的大气污染物，下列关于SO2的说法正确的是( D )
A．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白
B．一些不法厂商用二氧化硫和某些含硫化合物漂白食品，这些食品对人体的肝、肾脏等有严重的损害，并有致癌作用，所以二氧化硫绝对不能应用于任何食品
C．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
D．燃料的脱硫、SO2的回收利用都是减少酸雨产生的措施
[解析] 二氧化硫具有漂白性，能漂白纸张，所以用二氧化硫漂白纸浆与其氧化性无关，故A项错误；二氧化硫是一种常见的食品添加剂，主要起抗氧化、保鲜、防腐的作用，但不能过量摄入，例如大多数葡萄酒中都添加二氧化硫。故B项错误；化石燃料中含有硫元素，完全燃烧会产生二氧化硫，二氧化硫是一种空气污染物，故C项错误；SO2是形成酸雨的主要原因之一，燃料的脱硫可减少燃烧后产生的SO2，SO2的回收利用可以减少SO2的排放，都能够减少酸雨产生，故D项正确。
(2)(2021·河南中原名校联考，6分)SO2属于严重的大气污染物，可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示：
下列说法正确的是( B )
A．SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨
B．可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成
C．在100～200 ℃时发生的是置换反应
D．工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2
[解析] 因为酸雨的pH<5.6，所以SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨是错误的，故A项错误；分析可知X气体为H2S，能与CuSO4反应，生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成，故B项正确；在100～200 ℃时发生的反应为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，不是置换反应，故C项错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)，不符合环保要求，故D项错误。
萃取精华：
常见漂白剂的漂白原理比较
漂白剂
SO2
HClO、Na2O2、H2O2、O3
活性炭
漂白
原理
与某些有色物质化合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有
色物质
可逆性
可逆，加热恢复原色
不可逆，加热或久置不恢复原色
不可逆
漂白
方式
化合型漂白
氧化型漂白
物理漂白
(吸附性)
漂白
对象
某些有色物质(指示剂除外)
有色有机物(包括指示剂)
有色物质
微考点2 SO2和CO2的性质比较及检验
典例2 (1)(2021·湖北武汉模拟)实验室检验SO2中是否混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是( A )
A．①、②、③中可依次盛放酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水
B．③中观察到的现象是先有白色沉淀，当沉淀量最多时不再溶解
C．该装置也可用于检验NO2中是否混有NO
D．②中的溶液一定为品红溶液
[解析] 酸性KMnO4溶液用来除去SO2，品红溶液用于检验SO2是否除尽，澄清石灰水用于检验CO2，故A正确；③中澄清石灰水用于检验CO2，观察到的现象应是先有白色沉淀，后沉淀溶解，故B错误；NO2溶于水生成NO，故不能检验NO2中是否混有NO，故C错误；②中的溶液用来检验SO2是否除尽，可以用酸性KMnO4溶液，故D错误。
(2)(2021·江苏徐州调研)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：
①B中加入的试剂是_品红溶液__，作用是_检验SO2__。
②C中加入的试剂是_酸性KMnO4溶液__，作用是_除去SO2并检验SO2是否除尽__。
③D中加入的试剂是_澄清石灰水__，作用是_检验CO2__。
④实验时，C中应观察到的现象是_酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色__。
[解析] 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KMnO4溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
萃取精华：
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程如下：
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
〔对点集训2〕(1)(2021·山东东营高三检测)下列可用来区别SO2和CO2气体的是( D )
①澄清石灰水 ②氢硫酸 ③氯水 ④酸性高锰酸钾溶液 ⑤氯化钡溶液 ⑥品红溶液
A．①④⑤⑥ B．②③④⑤
C．①②③⑥ D．②③④⑥
[解析] 只要与二氧化碳和二氧化硫气体反应现象不同，即可区别二氧化碳和二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水(2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O)，氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性，能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸，二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能。
(2)(2021·海南高三检测)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( C )
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] SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，A正确；SO2使溴水褪色表现的是还原性，B正确；S2O在酸性条件下生成硫单质和SO2气体，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂，C错误；品红溶液②不褪色说明无SO2，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明SO2与NaHCO3饱和溶液反应生成了CO2，依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强，D正确。
[提示] Na2S2O3名称为硫代硫酸钠，顾名思义一个硫原子代替Na2SO4中一个氧原子，故Na2S2O3中硫元素的价态为－2、＋6，在酸性条件下发生反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
(3)(2021·贵州贵阳调研)已知：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：
(ⅰ)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是_SO2、CO2__；不能检出的物质是_H2O__。
(ⅱ)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是_H2O、SO2__；不能检出的物质是_CO2__。
(ⅲ)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是_SO2、CO2__；不能检出的物质是_H2O__。
[解析] 装置①可以检验产物H2O，只能放在装置②③之前，因为若放在装置②③之后或装置②③之间，则气流通过装置②或③后会带出水蒸气，则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应中生成的。装置③和装置②位置也不得变更，因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。
[方法点拨] SO2和CO2的鉴别方法
试剂
现象及结论
原理(化学方程式)
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
高锰酸
钾溶液
使溶液紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使溶液橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4
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
2H2O＋2HNO3＋3SO2===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3
FeCl3
溶液
使溶液棕黄色变浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2
2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
澄清石灰水
不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
微考点3 O3和H2O2的性质及用途
典例3 (1)(2021·经典习题汇编)O3是O2的同素异形体，下列有关O3的表述不正确的是( C )
A．打雷时、高压电机和复印机工作时均会产生臭氧
B．O3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：2KI＋O3＋H2O===O2＋2KOH＋I2
C．臭氧作为自来水消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，其消毒原理与氯气不同
D．臭氧层可以吸收紫外线，是人类的“保护伞”，淘汰含氟冰箱可减缓“臭氧空洞”的产生
[解析] 在放电条件下氧气能够生成臭氧，反应方程式：3O22O3，故A项正确，不符合题意；O3有强氧化性，可以将KI氧化，发生反应2KI＋O3＋H2O===O2＋2KOH＋I2，产生的I2遇淀粉变蓝，故B项正确，不符合题意；臭氧有强氧化性，能杀菌消毒，且其还原产物为H2O，不会影响水质；氯气与水反应生成次氯酸，HClO具有强氧化性，可用于杀菌消毒，二者消毒原理相似，故C项错误，符合题意；臭氧层是地球的保护伞，它对紫外线有吸收和阻挡作用，含氟冰箱中制冷剂氟利昂的泄漏会破坏臭氧层，所以淘汰含氟冰箱可减缓“臭氧空洞”的产生，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·经典习题汇编)H2O2是一种绿色化学试剂，在化学研究及生活中应用广泛，完成下列有关H2O2的问题。
①向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__；一段时间后，溶液中有气泡出现，产生气泡的原因是(用化学方程式表示)_2H2O22H2O＋O2↑__。
②酸性介质中KMnO4氧化H2O2的离子方程式：_5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O__。
③通常情况下Cu不溶于稀硫酸，若向稀硫酸中加入H2O2则Cu可以溶解，写出相应的离子方程式_Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O__。
④H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：_H2O2H＋＋HO__。它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为_H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O__。
[解析] ①双氧水具有氧化性，能把Fe2＋氧化生成Fe3＋，H2O2得电子被还原为H2O，根据反应物和生成物将反应写为Fe2＋＋H2O2―→Fe3＋＋H2O，根据得失电子守恒得2Fe2＋＋H2O2―→2Fe3＋＋2H2O，在酸性环境中，根据电荷守恒得2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，此时已满足原子守恒，故反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；双氧水常温下分解缓慢，几乎看不到气泡，在Fe3＋的催化作用下双氧水分解的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑。
②反应中KMnO4为氧化剂，锰元素得电子化合价从＋7价降到＋2价，过氧化氢中氧元素化合价从－1价升高到0价，作还原剂被氧化，根据反应物和生成物将反应写为H2O2＋MnO―→Mn2＋＋O2↑，根据得失电子守恒得5H2O2＋2MnO―→2Mn2＋＋5O2↑，在酸性环境中，根据电荷守恒得5H2O2＋2MnO＋6H＋―→2Mn2＋＋5O2↑，根据原子守恒得5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，故反应的离子方程式为5H2O2＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
③通常情况下Cu不与稀硫酸反应，若向稀硫酸中加入H2O2则Cu可以溶解，实质为H2O2在酸性条件下将Cu氧化，反应中Cu被氧化成Cu2＋，H2O2被还原为H2O，根据反应物和生成物将反应写为Cu＋H2O2―→Cu2＋＋H2O，根据得失电子守恒得Cu＋H2O2―→Cu2＋＋2H2O，根据电荷守恒得Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，此时已满足原子守恒，故反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。
萃取精华：
从氧元素价态的转变来看过氧化氢的氧化性和还原性
－1价O全部转化为O2，H2O2表现还原性
歧化，H2O2既表现氧化性又表现还原性——不稳定性
－1价O全部转化为－2价O，H2O2表现氧化性
酸性条件下与MnO反应：滴定分析
自身分解为H2O和O2(催化剂：MnO2或FeCl3或CuSO4或升温能加快分解)：避光阴凉处保存
①与SO2反应：滴定法测硫含量
②酸性条件下与Cu反应：稀硫酸中加入H2O2可使Cu溶解
③酸性条件下与Fe2＋反应：溶液由浅绿色变为棕黄色
④酸性条件下与I－反应：2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O
〔对点集训3〕(1)(2021·经典习题选萃)下列有关过氧化氢溶液说法错误的是( C )
A．H2O2、Na2O2属于过氧化物，都存在共价键
B．过氧化氢溶液是绿色氧化剂，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
[解析] 酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。
(2)(2021·山东滨州高三检测)O3是重要的氧化剂和水处理剂，在平流层存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3===XO＋O2；XO＋O===X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g)3O2(g) ΔH＝－144.8 kJ·mol－1，t ℃时K＝3×1076。下列说法不正确的是( B )
A．O3转变为O2的能量曲线可用上图表示
B．O3转变为O2为氧化还原反应
C．臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂
D．t ℃时，3O2(g)2O3(g)，K≈3.33×10－77
[解析] 根据吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0，图像中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应是放热反应，A正确；O3可以转化成O2，但元素化合价未变，不是氧化还原反应，故B错误；X参与反应加快了O3的分解速率，X本身的质量和化学性质在反应前后不变，属于催化剂，氟利昂释放出的氯原子在O3分解过程中作催化剂，故C正确；相同条件下，逆反应的K值是正反应K值的倒数，故D正确。
[思维拓展] 催化剂参与化学反应，分两步进行时，在第1步反应中扮演反应物角色，在第2步反应中扮演生成物角色，所以催化剂在总反应中本身的质量和化学性质都没有发生变化。
考点二 硫酸的性质、SO和SO的检验
核心知识梳理
1．硫酸的物理性质
纯硫酸为无色、_黏稠__的油状液体，_难__挥发，密度比水_大__，与水以_任意__比互溶，溶于水时放出大量的_热__。稀释浓硫酸的方法是将_浓H2SO4__沿容器内壁慢慢注入水中，并用_玻璃棒__不断搅拌。
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，处理方法是立即用布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂上_3%～5%的NaHCO3溶液__。
2．稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
(1)Fe：_Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__；
(2)MgO：_MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O__；
(3)Ba(OH)2：_2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O__；
(4)Na2SO3：_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__；
(5)BaCl2：_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
3．浓硫酸的三大特性
特别提醒
(1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。
(2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。
4．SO、SO的检验
(1)SO的检验
①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(2)SO的检验
①检验SO时要防止其他离子的干扰
A．Ag＋干扰
先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===_AgCl↓__。
B．CO、SO干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO，必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所以钡盐溶液不能用_Ba(NO3)2__溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO、SO2等会被溶液中的_NO__(H＋)氧化为SO，从而得出错误的结论。
②正确操作
③操作目的：先加稀盐酸的目的是_防止CO、SO、Ag＋的干扰__，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：_CO＋2H＋===CO2↑＋H2O__、_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__、_Ag＋＋Cl－===AgCl↓__、_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。
5．硫酸的工业制备
(1)工艺流程。
注意：工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。
(2)反应原理。
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2
_4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2__或S＋O2SO2。
②SO2转化为SO3
_2SO2＋O22SO3__。
③SO3与水反应生成H2SO4
_SO3＋H2O===H2SO4__。
6．重要的硫酸盐
化学式
俗名
颜色
主要性质
用途
2CaSO4·
H2O
熟石膏
白色
2CaSO4·H2O＋3H2O===
2(CaSO4·2H2O)
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·
2H2O
石膏
白色
2(CaSO4·2H2O)3H2O＋2CaSO4·H2O
水泥添加剂
FeSO4·
7H2O
绿矾
浅绿色
暴露在空气中被氧化为三价铁盐
用于配制蓝黑墨水，补血剂
CuSO4·
5H2O
_胆矾__
蓝矾
蓝色
CuSO4·5H2OCuSO4(白)＋5H2O
配制波尔多液，镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
不溶于水和酸，不易被X射线透过
白色颜料，医疗上用作“钡餐”
Na2SO4·
10H2O
_芒硝__
白色
造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2
·12H2O
_明矾__
白色
净水剂
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)浓硫酸敞口放置在空气中，质量增加，体现了浓硫酸的吸水性。( √ )
(2)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，浓硫酸有脱水性和强氧化性。( √ )
(3)常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应。( × )
(4)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。( × )
(5)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。( × )
(6)SO2具有还原性，浓H2SO4具有强氧化性，因此不能用浓H2SO4干燥SO2。( × )
(7)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀出现，说明Na2SO3溶液已经变质。( × )
[提示] 检验SO时一定要注意SO的还原性，所以不能加入氧化剂，如SO在酸性条件下被NO氧化为SO。
(8)某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定有CO。( × )
[提示] 检验CO要注意SO、HSO、HCO的干扰，因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。
(9)某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明该溶液中一定含有SO。( × )
[提示] 检验SO要注意SO的干扰，SO在酸性条件下能被NO氧化成SO。
(10)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物主要是H2。( × )
(11)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2、CO、SO2等气体。( × )
(12)表示稀硫酸中加入铁粉发生反应的离子方程式：
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( × )
(13)浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗。( × )
(14)在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO。( × )
(15)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。( × )
(16)BaSO4难溶于酸，所以可用盐酸和BaCl2溶液检验SO。( √ )
(17)浓H2SO4使CuSO4·5H2O变成白色粉末，体现了浓H2SO4的脱水性。( × )
(18)浓H2SO4与Cu的反应，体现浓H2SO4的强氧化性和酸性。( √ )
(19)一定量的浓硫酸与足量的锌反应时，生成的气体一定是SO2。( × )
2．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)锌和稀硫酸反应制H2_①__。
(2)浓硫酸作干燥剂_②__。
(3)实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯_②⑤__。
(4)纤维素的水解_⑤__。
(5)浓硫酸与铜的反应_①④__。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_①③__。
(7)浓硫酸使蔗糖炭化的实验(黑面包实验)_②③④__。
(8)乙酸乙酯的水解_⑤__。
[提示] (1)锌和稀硫酸生成H2，是酸性。
(2)浓硫酸作干燥剂是利用的吸水性。
(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯，一是催化剂，二是利用浓硫酸吸收反应生成的水，使反应向正方向进行。
(4)纤维素的水解是利用浓硫酸的催化作用。
(5)Cu与浓硫酸反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红是酸性，后来又变黑是脱水性。
(7)浓H2SO4使蔗糖炭化体现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。
(8)乙酸乙酯的水解体现浓H2SO4的催化作用。
3．深度思考：
将64 g铜箔加入盛有含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。
_不能，因为随着的反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。__
(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，其原因为_H＋与NO又能氧化铜箔，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O__。
考点突破提升
微考点1 硫酸的性质
典例1 (1)(2021·湖北武汉三中月考)将一定量锌与100 mL 18mol·L－1浓硫酸充分反应后，若锌完全溶解同时产生气体0.8 mol，将反应后的溶液稀释到400 mL，测得溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1，则下列叙述中错误的是( A )
A．产生的气体中SO2和H2物质的量之比为6︰1
B．反应中共消耗锌52.0 g
C．所得气体应该为SO2和H2的混合物
D．反应中共转移1.6 mol电子
[解析] Zn和浓硫酸发生反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，溶液浓度减小，稀硫酸与Zn发生反应Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，则生成的气体为SO2和H2的混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。生成气体的物质的量为0.8 mol，反应后溶液中剩余硫酸的物质的量为×0.4 L×2 mol·L－1＝0.4 mol，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18 mol·L－1－0.4 mol＝1.4 mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成SO2和H2的物质的量分别为x、y，则
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
x 2x x
Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
y y y
x＋y＝0.8 mol、2x＋y＝1.4 mol，解得x＝0.6 mol，y＝0.2 mol，所以反应会生成0.6 mol的二氧化硫和0.2 mol的氢气。气体中SO2和H2的物质的量之比为3︰1，故A错误；生成1 mol混合气体转移2 mol电子，消耗1 mol的锌，所以反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)＝0.8 mol×65 g·mol－1＝52 g，故B正确；由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物，故C正确；生成1 mol混合气体转移2 mol电子，所以反应共转移电子0.8 mol×2＝1.6 mol，故D正确。
萃取精华：
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。
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。
化学反应中浓硫酸由“量变”引起的“质变”。过量金属(如Fe、Cu、Zn等)与浓硫酸反应时(必要时加热)，要动态地看待反应过程，注意浓硫酸浓度的变化对反应产物的影响。开始阶段是浓硫酸的反应，产生的是SO2气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，最后变为稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，与铁、锌等反应生成的气体是H2而不是SO2。
另外，浓硫酸在常温下能使铁、铝发生钝化，而稀硫酸能与铁、铝发生置换反应。
(2)(2021·山东潍坊高三检测)①用过量的锌与浓硫酸反应，某同学认为除了产生SO2外，还有H2产生，理由是_Zn过量，随着反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸可与Zn反应产生H2__。
②用过量铜片与含0.2 mol H2SO4的浓硫酸共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应，忽略其他副反应)，甲认为产生的SO2少于0.1 mol，理由是_由反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，若0.2 mol H2SO4全部反应可生成0.1 mol SO2，但随着反应的进行，浓硫酸变稀，而稀硫酸与铜不反应__；而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol，理由是_加热时间足够长，水比硫酸易挥发，硫酸始终保持较高浓度，直至与铜完全反应__。
③实验证明在低温下铜不能与O2反应，也不能与稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为_2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O__。利用铜制备CuSO4的另一种方法为_Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__(用化学方程式表示)。以上两种方法_前__(填“前”或“后”)者较好，原因是_若制得1 mol CuSO4，第一种方法只需1 mol H2SO4，而第二种方法则要用2 mol H2SO4，而且生成的SO2会造成大气污染__。
[解析] 浓硫酸与金属反应时，随着反应的进行，硫酸的量不断减少，硫酸由浓变稀，稀硫酸可与锌反应产生氢气，但稀硫酸不与铜反应。在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2在加热条件下反应生成碱性氧化物CuO，并迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4。
〔对点集训1〕(1)(2021·经典习题汇编)浓硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，下列有关浓H2SO4的表述不正确的是( A )
A．氯化钠与浓硫酸混合加热：H2SO4＋2Cl－SO2↑＋Cl2↑＋H2O
B．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低的原理不同
C．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
D．浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字，这两种变化实质不相同
[解析] 氯化钠与浓硫酸共热生成HCl气体的反应方程式：2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑，原理是难挥发性酸制挥发性酸，复分解反应中生成挥发性物质，故A项错误，符合题意；浓硫酸长期暴露在空气中浓度降低是由于浓硫酸有吸水性，吸收水分使溶剂增加，浓度降低；浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低是由于浓盐酸有挥发性，HCl挥发使溶质减少，浓度降低，原理不同，故B项正确，不符合题意；胆矾指的是五水合硫酸铜晶体，其显蓝色，而浓H2SO4具有吸水性，将CuSO4·5H2O转化为CuSO4，CuSO4为白色固体，故C正确，不符合题意；浓硫酸能在白纸上写字体现浓硫酸的脱水性，氢氟酸能在玻璃上刻字是因为氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，这两种变化实质不同，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·山东滨州高三检测)某实验小组探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是( C )
A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C．用装置丙稀释反应后的混合液
D．用装置丁测定余酸的浓度
[解析] 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A错误；二氧化硫的密度比空气的大，应使用向上排空气法收集，即气体“长进短出”，B错误；反应后的混合液中含有过量的浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C正确；应使用碱式滴定管(带胶管)盛取氢氧化钠溶液，D错误。
(3)将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量刺激性气味的气体，放出大量的热。(如下图所示)
①固体变黑体现了浓硫酸的_脱水__性(填“吸水”“脱水”或“强氧化”)。
②确定刺激性气味气体的成分。
A．将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色恢复。说明该气体中一定含有_SO2__。
B．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，_不能__(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳，其理由是_SO2也可使澄清的石灰水变浑浊__。
C．刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示，完成化学方程式。
C＋2H2SO4(浓)_CO2↑＋2SO2↑＋2H2O__
微考点2 SO、SO的检验
典例2 (1)(2021·广东广州重点中学联考)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( C )
A．一定含有SO
B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种
D．可能含有SO或CO
[解析] 不能排除Ag＋、SO的干扰，A项错误，C项正确；B项错误，因为溶液中SO与Ag＋反应而不能大量共存；由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO，D项错误。
(2)(2021·河北衡水高三检测)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( C )
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。
〔对点集训2〕(1)(2021·江苏高三检测)下列物质的检验中，其结论一定正确的是( C )
A．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有SO
B．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO
C．取少量久置的Na2SO3样品置于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，若加盐酸时有气体产生，加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明Na2SO3样品已部分被氧化
D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2
[解析] 加入BaCl2溶液产生白色沉淀，该溶液中还可能含有Ag＋或SO，A错误；使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2，溶液中可能存在CO、HCO、SO或HSO，B错误；加入足量盐酸有气体产生，气体为SO2，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，沉淀为BaSO4，说明一定含有SO，说明Na2SO3样品已部分被氧化，C正确；氧化性气体如氯气也能使品红溶液褪色，D错误。
(2)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：
①Na2SO3溶液未变质_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__。
②Na2SO3溶液已完全变质_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__。
③Na2SO3部分变质_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__
萃取精华：
SO检验方法常见的误区
考点三 硫及其化合物的相互转化、含硫化合物的综合实验探究
核心知识梳理
1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系
(1)－2价硫处于最低价态，只有_还原__性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0价、＋4价硫处于中间价态，既有_氧化__性又有_还原__性，＋6价硫处于最高价态，只有_氧化__性，注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。
(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，即台阶式升降，如：
H2 O2O3
2．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系
(1)H2SSSO2SO3
写出③、④、⑤反应的化学方程式：
③_2SO2＋O22SO3__；
④_S＋H2H2S__；
⑤_2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__。
(2)相邻价态同种元素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。
(3)典型的归中反应。
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O
(4)含硫物质的连续氧化
硫元素
3．相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的
写出②、③、④反应的化学方程式：
②_H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O__；
③_Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__；
④_Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3__。
特别提醒
中学阶段常见的符合ABCD转化关系的还有：
氮元素
钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH
碳元素：CCOCO2H2CO3
另外有机化学中也常有连续氧化的过程：
R—CH2—OHR—CHOR—COOH
CH2===CH2CH3CHOCH3COOH
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)浓硫酸不能用于干燥H2S，但可以干燥SO2。( √ )
(2)Na2SO3既有氧化性又有还原性。( √ )
(3)点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3。( × )
(4)将足量Cl2、SO2、H2S、O3分别通入稀Na2S溶液中，都能使溶液变浑浊。( × )
(5)硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质。( √ )
(6)将SO2通入饱和的NaHCO3溶液中发生反应：
2H＋＋CO===H2O＋CO2。( × )
(7)下列物质的转化在一定条件下能够实现：SSO3H2SO4。( × )
(8)实验室里用Na2SO3和浓H2SO4在常温下反应制取SO2气体。( √ )
(9)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。( √ )
(10)S2－和SO只有在酸性溶液中才能发生反应。( √ )
(11)浓硫酸滴入蔗糖中，将产生的气体通入溴水中，根据实验现象判断浓硫酸具有脱水性、氧化性。( √ )
(12)由矿盐(主要成分是NaCl，还有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2。( × )
(13)FeS2SO2H2SO4在给定条件下可实现转化。( × )
(14)Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应。( √ )
(15)硫能实现下列物质间的直接转化：
单质氧化物酸盐。( √ )
2．有下列转化关系：
①S2－―→S ②SO―→SO2 ③SO2―→S ④SO―→SO ⑤H2SO4(浓)―→SO2
其中加入氧化剂能实现的是_①④__，加入还原剂能实现的是_③⑤__。
3．深度思考：
如图，A为非金属单质，B是一种具有还原性的二元含氧弱酸，D为一种气态非金属氧化物，E为白色沉淀。
(1)写出下列物质的化学式：
A：_S__；D：_SO2__，E：_BaSO3__，F：_BaSO4__。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①B→C：_2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO__，
②B→E：_H2SO3＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋2H2O__，
③C→F：_SO＋Ba2＋===BaSO4↓__。
考点突破提升
微考点1 含硫化合物之间的相互转化
典例1 (2021·北京海淀高三检测)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓硫酸与Cu反应的化学方程式是_Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__。
②试剂a是_饱和NaHSO3溶液__。
(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)
实验二：验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：_Ag2SO3＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)＋4H2O＋SO__。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_H2O2溶液，产生白色沉淀__。
(3)根据沉淀F的存在，推测SO的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
途径2：实验二中，SO被氧化为SO进入D。
实验三：探究SO的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有_Ag＋__；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4__。
②实验三的结论：_途径1不产生SO，途径2产生SO__。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_2Ag＋＋SO2＋H2O===Ag2SO3↓＋2H＋__。
(5)根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和SO生成。
(6)根据上述实验所得结论：_实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO的速率；碱性溶液中SO更易被氧化为SO__。
[解析] (1)①浓硫酸与Cu反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②试剂a是饱和NaHSO3溶液，所起作用是吸收除SO2外的其他酸性气体。
(2)实验二：
①Ag2SO3溶于氨水形成银氨络合物，总反应离子方程式：Ag2SO3＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)＋4H2O＋SO
②滤液中含有Ba2＋和SO，可加入H2O2溶液，观察有白色沉淀生成进行证明。
(3)①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有Ag＋；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，说明没有SO，可判断B中不含Ag2SO4。
②SO的产生途径是SO被氧化。
(4)根据信息，相关离子方程式是2Ag＋＋SO2＋H2O===2H＋＋Ag2SO3↓。
(6)根据上述实验可知：SO2和AgNO3溶液既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，其中沉淀B为Ag2SO3，说明沉淀反应的速率比氧化还原反应大。
〔对点集训1〕(1)(2020·浙江1月选考，24)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( B )
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液呈中性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
[解析] 浓硫酸具有强氧化性，焦硫酸由100%硫酸吸收SO3生成，故焦硫酸也具有强氧化性，A正确；Na2S2O7可看作Na2SO4·SO3，故Na2S2O7水溶液呈酸性，Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐，B错误，C正确；100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化，D正确。
[点拨] 焦硫酸为陌生物质，但只要抓住“100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸”这一关键信息，迁移浓硫酸及SO3性质的相关知识，就不难预测焦硫酸及其钠盐的性质。
(2)(2021·山东济南检测)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：
下列说法正确的是( C )
A．制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性
C．流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
[解析] 饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫，使溶液pH变为4.1，说明溶液显酸性。Na2CO3溶液显碱性，Na2SO3溶液显碱性，NaHCO3溶液显碱性，而NaHSO3溶液显酸性，说明反应生成了NaHSO3，同时放出二氧化碳，Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液；再加入Na2CO3固体，将NaHSO3转化为Na2SO3，再次充入SO2，将Na2SO3转化为NaHSO3，得到过饱和的NaHSO3溶液，由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5，发生反应：2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O，据此分析解答。
制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物，二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；题述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固体，应该在坩埚中进行，故D错误。
(3)(2020·浙江选考)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)：
请回答：
①下列说法正确的是_ABD__。
A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色
B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性
D．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
②取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热恢复至红色，冷却后，发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因_SO2遇品红生成不稳定的无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色，温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅。__
[解析] ①试管Ⅰ的白色固体为CuSO4，加入水中，溶液会变蓝，A项正确。取下试管Ⅲ并不断振荡，亚硫酸可被氧化生成硫酸，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4，故B项正确。试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，故C项错误。碳酸钠溶液呈碱性，可吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸钠，故D项正确。
②SO2能与品红发生化合反应，生成不稳定的无色物质，使品红褪色，加热时，生成的无色物质不稳定分解，SO2气体逸出，故溶液变为红色；冷却后部分二氧化硫在品红溶液中溶解度增大，使溶液颜色变浅。
微考点2 利用转化关系推断物质
典例2 (2021·河北衡水高三检测)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：
_S＋H2H2S__；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
_H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O__；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：_C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)__；
(4)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：_H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O__；
②反应后溶液的pH_大于__7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性__。
③加热反应后的溶液，其pH_增大__(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是_水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大__。
[解析] 常见的固态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好为4︰5，硫酸是重要的工业原料，化合物D应为H2SO4。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＋H2OHSO＋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。
萃取精华：
同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。
如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
〔对点集训2〕(1)(2021·山东模拟)用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是( A )
途径①SH2SO4
途径②SSO2SO3H2SO4
A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①对环境的污染相对较小且原子利用率较高
[解析] 途径①反应的化学方程式可表示为S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，故A项错误，符合题意；途径②的第二步反应为可逆反应，可以通过增大O2的浓度，提高SO2的转化率，降低生产成本，故B项正确，不符合题意；途径①和途径②中硫元素均从0价升高到＋6价，根据硫元素守恒可知制取1 mol H2SO4理论上各消耗1 mol S，转移6 mol电子，故C项正确，不符合题意；途径①反应生成的NO2气体污染环境，且原子利用率不高，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021·经典习题选萃)已知A是一种不溶于水的淡黄色固体，在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)。
①写出物质的化学式：A_S__，E_SO3__。
②写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：
B＋C→A_SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O__，
F(浓)→C_Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O__。
③D和F的稀溶液反应可生成B，B在不足量的空气中燃烧的产物包含A，写出D和F反应的离子方程式及B在少量空气中燃烧的化学方程式_FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋ 2H2S＋O2(少量)2S↓＋2H2O__。
[解析] A是一种不溶于水的淡黄色固体，能与氢气反应又能与氧气反应，结合F的浓溶液与铜加热生成C，可推测A为S，所以B为H2S，C为SO2，根据题中各物质转化关系可推得E为SO3，F为H2SO4，D为FeS。
①根据前述分析可知，A为S，E为SO3。
②B＋C→A的化学方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，F(浓)→C的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)SO2↑＋CuSO4＋2H2O。
③D和F的稀溶液反应可生成B的离子方程式：FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋，B在少量空气中燃烧的化学方程式：2H2S＋O2(少量)2S↓＋2H2O。
萃取精华：
硫及其化合物之间的转化
同价态转换通过酸、碱发生复分解反应实现
不同价态转化通过氧化还原反应实现
相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸
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
本讲要点速记：
1．牢记SO2的四个性质
(1)酸性；(2)强还原性；(3)弱氧化性；(4)漂白性。
2．明辨三类漂白原理
(1)吸附型；(2)氧化型；(3)化合型。
3．区分浓硫酸三个特性
(1)强氧化性；(2)吸水性；(3)脱水性。
4．掌握两个转化关系
(1)H2SSO2SO3H2SO4；
(2)SSO2SO3H2SO4
5．熟记以下重点化学方程式
(1)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O
(2)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
(3)SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
(4)2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
(5)2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
(6)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
(7)2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O
(8)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(9)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
6．注意硫酸与金属的反应的四种情况
(1)常温下浓硫酸使 Fe、Al钝化，如加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
(2)浓硫酸与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(3)浓硫酸与不活泼金属(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SO2小于1 mol。
(4)浓硫酸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氧化性。
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