高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第20讲硫及其氧化物学案

这是一份高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第20讲硫及其氧化物学案，共22页。


1．了解硫的存在、性质和用途。
2．认识硫的氧化物的性质、应用以及对生态环境的影响；了解硫酸型酸雨的形成及防治方法。
3．了解臭氧、过氧化氢的性质和用途；了解常见漂白性物质的漂白原理。
考点一 硫单质
1．自然界中硫元素的存在形态
(1)游离态：硫单质俗称 eq \(□,\s\up1(1)) ________，主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
(2)化合态：主要以 eq \(□,\s\up1(2)) ________和 eq \(□,\s\up1(3)) ________的形式存在。常见物质的化学式见下表。
2.硫单质的性质
(1)物理性质。
(2)化学性质。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 硫黄 eq \(□,\s\up1(2)) 硫化物 eq \(□,\s\up1(3)) 硫酸盐 eq \(□,\s\up1(4)) FeS2
eq \(□,\s\up1(5)) CuFeS2 eq \(□,\s\up1(6)) CaSO4·2H2O eq \(□,\s\up1(7)) Na2SO4·10H2O eq \(□,\s\up1(8)) 难
eq \(□,\s\up1(9)) 微 eq \(□,\s\up1(10)) 易 eq \(□,\s\up1(11)) Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS eq \(□,\s\up1(12)) 2Cu＋S eq \(=====,\s\up7(△)) Cu2S
eq \(□,\s\up1(13)) 低 eq \(□,\s\up1(14)) H2＋S eq \(=====,\s\up7(△)) H2S eq \(□,\s\up1(15)) S＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) SO2
[易错秒判]
(1)硫有S2、S4、S6等同素异形体，S6转化为S4、S2属于化学变化( )
(2)硫在空气中燃烧的产物是SO2，在纯氧中燃烧的产物是SO3( )
(3)硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物( )
(4)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( )
(5)残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
1．下列关于硫的叙述正确的是( )
A．硫的非金属性较强，在自然界中只以化合态存在
B．可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物
C．硫与金属或非金属反应时都作为氧化剂
D．硫的氧化性比氯气的强
解析：选B。虽然硫的非金属性较强，但它在自然界中的存在形态既有化合态又有游离态，故A错误；硝酸钾易溶于水，而硫黄难溶于水，所以可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物，故B正确；硫与金属反应时作为氧化剂，与非金属反应时既可作为氧化剂，也可作为还原剂，故C错误；硫的非金属性比氯的弱，所以硫的氧化性比氯气的弱，故D错误。
2．在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A．2Al＋3S eq \(=====,\s\up7(△)) Al2S3
B．S＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) 2H2O＋3SO2↑
C．H2S eq \(=====,\s\up7(△)) H2＋S
D．3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
解析：选A。A项，该反应中S元素的化合价由0价变为 －2价，S元素只表现氧化性；B项，该反应中S元素的化合价由0价、＋6价变为＋4价，S元素表现还原性和氧化性；C项，该反应中S元素的化合价由－2价变为0价，S元素只表现还原性；D项，该反应中S元素的化合价由0价变为－2价、＋4价，S元素表现氧化性和还原性。
考点二 硫的氧化物
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质。
SO2是无色、 eq \(□,\s\up1(1)) ________________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体积的水可以溶解约 eq \(□,\s\up1(2)) ______________体积的二氧化硫。
(2)化学性质。
①酸性氧化物的通性 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(能与H2O反应：\(□,\s\up1(3)) ,能与NaOH（足量）反应：\(□,\s\up1(4)) , ))
②氧化性(如能与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
③还原性 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(能与O2反应：\(□,\s\up1(5)) , ,能与氯水反应：\(□,\s\up1(6)) , ))
④漂白性：品红溶液 eq \(――→,\s\up7(通SO2)) eq \(□,\s\up1(7)) ________ eq \(――→,\s\up7(△)) 又变 eq \(□,\s\up1(8)) ________，可使品红等有机色质褪色，生成不稳定的无色物质。
(3)实验室制法。
2.三氧化硫(SO3)
(1)物理性质。
熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为 eq \(□,\s\up1(9)) ________态，标准状况下为 eq \(□,\s\up1(10)) ________态。
(2)化学性质。
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理。
(2)硫酸型酸雨的形成途径。
途径1：
2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3，SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：
SO2＋H2O⇌H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 有刺激性 eq \(□,\s\up1(2)) 40 eq \(□,\s\up1(3)) SO2＋H2O⇌H2SO3
eq \(□,\s\up1(4)) 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O eq \(□,\s\up1(5)) 2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3 eq \(□,\s\up1(6)) Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 eq \(□,\s\up1(7)) 褪色 eq \(□,\s\up1(8)) 红色 eq \(□,\s\up1(9)) 液 eq \(□,\s\up1(10)) 固 eq \(□,\s\up1(11)) SO3＋H2O===H2SO4
eq \(□,\s\up1(12)) CaO＋SO3===CaSO4 eq \(□,\s\up1(13)) SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O eq \(□,\s\up1(14)) 石油和煤 eq \(□,\s\up1(15)) 含硫矿石 eq \(□,\s\up1(16)) 5.6 eq \(□,\s\up1(17)) 脱硫
[易错秒判]
(1)凡是呈酸性的雨水都称为酸雨( )
(2)标准状况下，2.24 L SO3中含有的硫原子数为0.1NA( )
(3)将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色( )
(4)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆( )
(5)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( )
(6)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同( )
(7)为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
一、二氧化硫的性质
1．将SO2气体分别通入下列五种溶液中：
回答下列问题：
(1)试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液________，证明SO2具有________性。
(2)试管②中的实验现象：品红溶液________________，证明SO2具有________性。
(3)试管③中________(填“能”或“不能”)观察到白色沉淀。
(4)试管④中能产生白色沉淀，该沉淀是________(填化学式，下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是__________，用离子方程式表示产生沉淀的过程：______________________________
__________________________________________________。
答案：(1)褪色 还原 (2)褪色 漂白 (3)不能
(4)BaSO4 (5)BaSO3 SO2＋2OH－===SO eq \\al(2－,3) ＋H2O，Ba2＋＋SO eq \\al(2－,3) ===BaSO3↓
2．探究SO2还原Fe3＋、I2可使用的药品和装置如下图所示。回答下列问题：
(1)实验室常用亚硫酸钠与70%硫酸制备二氧化硫，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。
(2)B中可观察到的现象是___________________________。
(3)C的作用是_________________________________________。
(4)设计实验检验A中SO2与Fe3＋反应所得还原产物：
________________________________________________________。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)溶液蓝色变浅直至褪色 (3)吸收SO2尾气，防止污染空气 (4)取少量实验后的A中溶液于试管中，加入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，说明反应所得还原产物为Fe2＋
二、二氧化硫的检验
3．下图是检验某无色气体A是否为SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：
(1)B中加入的试剂是_______________________________，
作用是_________________________________________。
(2)C中加入的试剂是________________________________，
作用是__________________________________________。
(3)D中加入的试剂是__________________________________，
作用是_____________________________________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是_____________________________________________________________
____________________________________________________。
解析：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的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色，则不能证明二氧化硫已除尽。
答案：(1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
[反思归纳]
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为：
[注意] 有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽的装置合并为一个装置，试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性 KMnO4 溶液颜色变浅。
考点三 臭氧、过氧化氢
1．臭氧(O3)
(1)物理性质：臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气的大，比氧气易溶于水(O3是极性分子)。
(2)化学性质。
(3)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。
2．过氧化氢
(1)结构：电子式为，结构式为
H—O—O—H。
(2)化学性质。
[特别提醒]
(1)除MnO2外，Fe3＋、Mn2＋、Cu2＋、Cr3＋等也能催化H2O2的分解；H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中快。
(2)H2O2作为氧化剂时，还原产物一般为水，不引入杂质且对环境无污染，因而又称为绿色氧化剂，常用于除去具有还原性的杂质离子。
3．SO2与HClO、H2O2、Na2O2、O3、活性炭漂白原理的比较
1．下图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图，下列说法不正确的是( )
A．O3转化为O2是物理变化
B．反应①中破坏的化学键为极性共价键
C．反应②可表示为O3＋Cl===ClO＋O2
D．少量的Cl能破坏大量的O3
答案：A
2．H2O2是重要的化学试剂，在实验室和生产实际中应用广泛。
(1)写出H2O2的结构式：______________，H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式为_________________________________________。
(2)①稀硫酸不与铜反应，但在稀硫酸中加入H2O2后，可使铜顺利溶解，写出该反应的离子方程式： ______________________________________________________。
②H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(3)H2O2还具有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，写出反应的离子方程式：____________________________________。
(4)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离方程式： __________________________________________________________。
答案：(1)H—O—O—H 2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O＋O2↑
(2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O ②H2O2的还原产物为水，对环境无污染
(3)5H2O2＋2MnO eq \\al(－,4) ＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O
(4)H2O2⇌H＋＋HO eq \\al(－,2)
1.下列说法正确的是( )
A．(2023·新高考重庆卷)SO2分别与H2O和H2S反应，反应的类型相同
B．(2023·浙江6月选考改编)1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.1NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．(2021·新高考湖南卷)SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D．(2023·新高考江苏卷)H2O2分子中的化学键均为极性共价键
答案：B
2．(2023·新高考广东卷)按下图所示的装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是( )
A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
解析：选C。A.Ⅰ中试管内发生反应S2O eq \\al(2－,3) ＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，A
错误；B.Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，B错误；C.Ⅰ试管内发生反应S2O eq \\al(2－,3) ＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，Ⅲ试管内发生反应2S2－＋SO2＋2H2O===3S↓＋4OH－，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，C正确；D.撤掉水浴，重做实验，反应速率减小，Ⅳ中红色褪去的速率减小，D错误。
3．(2022·新高考江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 ( )
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
解析：选C。A.60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体；B.气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液；C.SO2不与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2；D.SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性。
课时跟踪练
[基础巩固]
1．(2024·珠海模拟)下列关于SO2的叙述正确的是( )
A．SO2是无色、无味、有毒的气体
B．SO2不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．SO2的大量排放是形成酸雨的唯一原因
D．SO2与NaOH溶液反应可能生成Na2SO3或NaHSO3
解析：选D。SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，故A错误；SO2具有还原性，能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；氮氧化物的排放也能形成酸雨，故C错误；少量SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，过量SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸氢钠，故D正确。
2．SO2属于大气污染物，可用H2与SO2在加热条件下反应消除SO2的污染，反应原理可分为两步，过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A．SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨
B．可用CuSO4溶液检验是否有气体X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尾气中的SO2
解析：选B。酸雨的pH<5.6，A错误；气体X为H2S，能与CuSO4溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成，B正确；在100～200 ℃ 时发生的反应为2H2S＋SO2 eq \(=====,\s\up7(100～200 ℃)) 3S＋2H2O，不是置换反应，C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(即氮氧化物)，D错误。
3．科学家通过研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A．CFCl3是四面体结构
B．过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中O2或O3的解离
C．整个过程中，CFCl3是O3分解的催化剂
D．紫外线辐射提供破坏化学键的能量
解析：选C。CH4是正四面体结构，CFCl3类似甲烷，是四面体结构，故A正确；过程Ⅰ：CFCl3―→CFCl2＋Cl，过程Ⅱ：O3＋Cl―→O2＋ClO，过程Ⅲ：ClO＋O―→O2＋Cl，过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中O2或O3的解离，故B正确；由B项分析可知，整个过程中CFCl3被消耗掉，是反应物，不是催化剂，故C错误；由题图可知，紫外线辐射提供了破坏C—Cl的能量，故D正确。
4．(2024·佛山高三质检)大约4000年前，埃及人会用硫燃烧产生的SO2来漂白布匹。利用下列装置验证SO2的性质，下列有关说法不正确的是( )
A．装置a中的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B．装置b中白色粉末变蓝
C．品红和酸性KMnO4溶液褪色原理相同
D．澄清石灰水变浑浊，气体产物中可能含SO2
解析：选C。装置a中，木炭粉和浓硫酸发生反应C＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，反应生成的水能使装置b中无水硫酸铜变蓝，生成的SO2能使装置c中品红溶液褪色，使装置d中酸性高锰酸钾溶液褪色，生成的SO2和CO2均能使装置e中澄清石灰水变浑浊。A.由分析可知，装置a中反应体现了浓硫酸的强氧化性，A正确；B.木炭粉和浓硫酸反应生成的水能使装置b中白色的无水硫酸铜变蓝，B正确；C.品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，与品红化合生成不稳定的无色物质，酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，发生氧化还原反应5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，二者褪色原理不同，C错误；D.木炭粉和浓硫酸反应生成的CO2和SO2均能使澄清石灰水变浑浊，由澄清石灰水变浑浊的现象可推知，气体产物中可能含SO2，D正确。
5．碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
下列说法正确的是 ( )
A．分离器中的物质分离操作为过滤
B．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
C．该工艺中HI的量没有改变，可视为该工艺的催化剂
D．碘循环工艺的总反应为 2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI
解析：选B。分离器中含有硫酸和氢碘酸，不能用过滤来分离，二者沸点不同，应该用蒸馏法来分离，故A错误；该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”，故B正确；该工艺中HI是中间产物，故C错误；碘循环工艺的总反应为SO2＋2H2O eq \(=====,\s\up7(I2),\s\d5(△)) H2SO4＋H2，故D错误。
6．科学家研究发现，水蒸气冷凝成直径小于10 μm(1 μm＝10－6 m)的水滴后会自发形成H2O2，揭示了世界上第一个O2分子可能来自H2O2的分解。下列有关说法不正确的是 ( )
A．太阳光直射过10 μm大小的水滴会产生丁达尔现象
B．“H2O―→H2O2”中氧元素被氧化
C．每产生2.24 L O2(标准状况下)需分解6.8 g H2O2
D．水蒸气冷凝生成H2O2是一种简单经济的绿色杀菌剂生产工艺
解析：选A。只有胶体才有丁达尔效应，水蒸气冷凝成的直径小于10 μm(1 μm＝10－6 m)的水滴为纯净物，既不属于分散系也不属于胶体，故A错误；“H2O―→H2O2”中氧元素化合价升高，被氧化，故B正确；标准状况下2.24 L氧气的物质的量为 eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1) ＝0.1 ml，而H2O2的分解反应为2H2O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 2H2O＋O2↑，可得到关系式：2H2O2～O2，故生成0.1 ml氧气需要0.2 ml H2O2，质量为0.2 ml×34 g·ml－1＝6.8 g，故C正确；H2O2有较强的氧化性，能杀菌、消毒，水蒸气冷凝生成H2O2是一种简单经济的绿色杀菌剂生产工艺，故D正确。
7．(2024·深圳红岭中学高三月考)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究，采取的操作及对应现象见下表：
(1)操作②测pH用到的玻璃仪器主要有__________________________________________________________；
pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________________。Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象①的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：
a.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾，无变化；
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
ⅰ.实验a的目的是_____________________________。
ⅱ.由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_______________________________________________。
(3)现象②中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验是__________________________________________________
________________________________________________________。
(4)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀盐酸，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，沉淀X中含有的物质是________。
②用化学方程式解释现象③中黄绿色褪去的原因： _________________________________________________________。
解析：(1)测pH用到的玻璃仪器主要有表面皿(或玻璃片)、玻璃棒；pH试纸先变蓝，体现了漂粉精溶液具有碱性，后褪色体现了漂粉精溶液具有漂白性；Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(2)ⅰ.实验过程中有氯气生成，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2的干扰。ⅱ.若白雾中含有SO2，则可以被硝酸氧化成硫酸，硫酸与AgNO3溶液反应产生硫酸银白色沉淀，所以通过实验a、b不能判断白雾中含有HCl。
(3)漂粉精中含有次氯酸钙和氯化钙，次氯酸根离子具有强氧化性，在酸性溶液中可以将氯离子氧化为氯气，故可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。
(4)①取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2被氧化为SO eq \\al(2－,4) ，故沉淀X为CaSO4。②溶液呈黄绿色，说明有Cl2生成，Cl2能与SO2反应生成盐酸与硫酸，故黄绿色褪去，发生反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。
答案：(1)表面皿(或玻璃片)、玻璃棒 碱性、漂白性 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(2)ⅰ.检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2的干扰
ⅱ.若白雾中含有SO2，加入AgNO3溶液后会产生Ag2SO4白色沉淀
(3)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色
(4)①CaSO4 ②Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
[素养提升]
8．(2024·东莞光正实验学校月考)实验室探究SO2与Fe(NO3)3 溶液反应的原理，装置如图所示，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是( )
A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2
B.Y装置中产生的白色沉淀是BaSO4和BaSO3
C.在X装置中浓硫酸不体现氧化性
D.若将Fe(NO3)3换成氨水，Y装置中也能产生白色沉淀
解析：选B。A.通入一段时间N2的目的是排尽装置中的空气，防止Na2SO3和生成的SO2气体被空气中的氧气氧化，故A正确；B.二氧化硫气体溶于水，溶液显酸性，在酸性溶液中能被硝酸根离子、Fe3＋氧化成硫酸根离子，Y装置中产生的白色沉淀是BaSO4，故B错误；C.在X装置中反生的反应为H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，该反应不属于氧化还原反应，浓硫酸不体现氧化性，故C正确；D.若将Fe(NO3)3换成氨水，通入SO2后，SO2和水反应生成的亚硫酸会和氨水继续反应生成亚硫酸铵，生成的亚硫酸铵和氯化钡反应生成BaSO3白色沉淀，故D正确。
9．单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物，如Na2S(aq)＋(x－1)S===Na2Sx(x一般为2～6)；多硫化物在酸性溶液中不稳定，易歧化。已知反应：As2S3＋2Na2S2(aq)===As2S5＋2Na2S，下列说法错误的是( )
A.As2S3 (其中As显＋3价)是多硫化物
B.As2S5是氧化产物
C.Na2S2中阴阳离子个数之比为1∶2
D.久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊
解析：选A。A项，由题给信息可知，多硫离子S eq \\al(2－,x) 中S元素化合价为－ eq \f(2,x) 价>－2价，而As2S3中S元素化合价为－2价，故As2S3不是多硫化物，A错误； B项，As2S3中As元素化合价由＋3价升高到＋5价，As2S3发生氧化反应生成氧化产物As2S5，B正确；C项，Na2S2中阴阳离子分别为S eq \\al(2－,2) 、Na＋，个数之比为1∶2，C正确； D项，久置Na2S溶液被空气中的氧气氧化后生成单质硫，进一步生成多硫化物，多硫化物在酸性条件下歧化可能生成单质硫，溶液变浑浊，D正确。
10．(2024·梅州统考)某中学化学小组为探究SO2的性质，进行了下列实验。
[实验一]为探究SO2的还原性，波波做了下列实验：
(1)对比实验ⅰ与实验ⅱ，关于盐酸的作用，珊珊提出两个假设：
假设一：c(H＋)增大，提高了Cu2＋的氧化性或SO2的还原性；
假设二： c(Cl－)增大，降低了还原产物的浓度，提高了Cu2＋的氧化性。
小雨设计实验方案，确认假设一不正确，实验方案是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
睿睿查阅资料：CuCl eq \\al(2－,3) (棕色)⇌CuCl(白色沉淀)＋2Cl－。设计实验方案，确认了假设二正确，实验方案是_________________________________________________________。
(2)写出实验ⅱ中发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(3)对比实验ⅱ与实验ⅲ，针对反应速率的差异，进行了以下探究：
瑛瑛进行理论预测：依据反应________________________________________(填离子方程式)，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，实验ⅲ的反应速率大于实验ⅱ的。
萌萌查阅资料：Fe3＋＋SO2＋H2O⇌Fe(HSO3)2＋(红棕色)＋H＋。
结合资料，解释实验ⅱ与实验ⅲ的速率差异：_____________________________________________________________
_________________________________________________________
________________________________________________________。
[实验二]为探究SO2的氧化性，邹邹做了下列实验：
(4)博博借助仪器检验黑色沉淀是Cu2S，溶液中没有SO eq \\al(2－,4) 。写出实验ⅴ中发生反应的离子方程式：_____________________________
______________________________________________________。
(5)反应ⅴ能发生，可能是因为Cu2S的生成提高了Cu的还原性或SO2的氧化性，CuCl eq \\al(2－,3) 的生成提高了Cu的还原性。对比实验ⅳ、ⅴ与ⅵ，昊昊得出结论：起主要作用的是________________________________________________________。
通过以上实验，SO2既具有氧化性又具有还原性，条件改变会影响其性质。
解析：(1)假设一是溶液中c(H＋)增大，提高了Cu2＋的氧化性或SO2的还原性，验证是否正确的方法可以是替换实验ⅱ中的盐酸为等浓度H＋的硫酸，对比观察现象，实验方案是向3 mL 0.6 ml/L 硫酸铜溶液中加入3 mL 5.8 ml/L 硫酸，通入足量的SO2气体，无明显现象，确认假设一不正确；假设二是溶液中c(Cl－)增大，降低了还原产物的浓度，提高了Cu2＋的氧化性，验证是否正确可以是替换实验ⅱ中的盐酸为含有等浓度Cl－的盐如NaCl，对比观察现象，实验方案是向3 mL 0.6 ml/L硫酸铜溶液中加入2 g NaCl和3 mL 水(与11.6 ml/L盐酸中的Cl－浓度大致相同)，通入足量的SO2气体，溶液迅速变为棕色，确认假设二正确；或依据所查资料CuCl eq \\al(2－,3) (棕色)⇌CuCl(白色沉淀)＋2Cl－， 利用平衡移动原理加以验证，实验方案是取棕色溶液少量，加水稀释，上述平衡向右移动，生成白色沉淀，确认假设二正确。(2)依照假设二，增大Cl－浓度，降低了还原产物CuCl的浓度，提高了Cu2＋的氧化性，SO2作还原剂被氧化为SO eq \\al(2－,4) ，实验ⅱ中发生反应的离子方程式为2Cu2＋＋SO2＋6Cl－＋2H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2CuCl eq \\al(2－,3) ＋4H＋。(3)依据氧化还原反应“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”的性质变化规律可得反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋；依据资料Fe3＋＋SO2＋H2O⇌Fe(HSO3)2＋＋H＋可知，Fe3＋迅速与SO2生成Fe(HSO3)2＋，使得Fe3＋浓度降低，使Fe3＋与SO2的氧化还原反应速率减小；Cu2＋迅速与SO2生成CuCl eq \\al(2－,3) ，使Cu＋浓度降低，使得Cu2＋氧化性增强，使 Cu2＋与SO2的氧化还原反应速率增大。(4)反应ⅴ中SO2作氧化剂被还原得到Cu2S黑色沉淀，同时还得到含有CuCl eq \\al(2－,3) 的棕色溶液，反应的离子方程式为6Cu＋SO2＋4H＋＋12Cl－===Cu2S↓＋4CuCl eq \\al(2－,3) ＋2H2O。(5)对比实验ⅳ、ⅴ与ⅵ，Cl－在其中反应生成CuCl eq \\al(2－,3) ，因此起主要作用的是CuCl eq \\al(2－,3) 的生成提高了Cu的还原性。
答案：(1)向3 mL 0.6 ml/L硫酸铜溶液中加入3 mL 5.8 ml/L 硫酸，通入足量的SO2气体，无明显现象 取棕色溶液少量，加水稀释，生成白色沉淀[或向3 mL 0.6 ml/L 硫酸铜溶液中加入固体NaCl(2 g NaCl和3 mL 水)，通入足量的SO2气体，溶液迅速变为棕色]
(2)2Cu2＋＋SO2＋6Cl－＋2H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2CuCl eq \\al(2－,3) ＋4H＋
(3)Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋迅速与SO2生成 Fe(HSO3)2＋，使得Fe3＋浓度降低，使Fe3＋与SO2的氧化还原反应速率减小；Cu2＋迅速与SO2生成CuCl eq \\al(2－,3) ，使Cu＋浓度降低，使得Cu2＋氧化性增强，使 Cu2＋与SO2的氧化还原反应速率增大
(4)6Cu＋SO2＋4H＋＋12Cl－===Cu2S↓＋4CuCl eq \\al(2－,3) ＋2H2O
(5)CuCl eq \\al(2－,3) 的生成提高了 Cu 的还原性
黄铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
eq \(□,\s\up1(4)) ____
eq \(□,\s\up1(5)) ____
eq \(□,\s\up1(6)) __________
eq \(□,\s\up1(7)) ______________
色、态
溶解性
黄色晶体
eq \(□,\s\up1(8)) ________溶于水， eq \(□,\s\up1(9)) ________溶于酒精， eq \(□,\s\up1(10)) ________溶于CS2
药品
反应原理
①固体Na2SO3、70%硫酸
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②铜、浓硫酸
Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
流程设计
eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(检验
SO2)) ⇒ eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(除去SO2)) ⇒ eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(检验SO2
是否除尽)) ⇒ eq \b\lc\ (\a\vs4\al\c1(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
不稳定性
O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3 eq \(=====,\s\up7(一定条件)) 3O2，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 3O2 eq \(=====,\s\up7(放电)) 2O3
强氧化性
O3容易使淀粉KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2
不稳定性
加热或光照都能加快其分解：2H2O2 eq \(=====,\s\up7(△或光照)) 2H2O＋O2↑，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处
弱酸性
相当于二元弱酸：H2O2⇌H＋＋HO eq \\al(－,2) ，HO eq \\al(－,2) ⇌H＋＋O eq \\al(2－,2)
强氧
化性
①工业上一般用10%的H2O2溶液作为漂白剂，医疗上用3%的H2O2溶液作为消毒杀菌剂；
②能氧化Fe2＋、SO eq \\al(2－,3) 等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋SO eq \\al(2－,3) ===SO eq \\al(2－,4) ＋H2O；
③能使湿润的淀粉KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
弱还
原性
H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化，如与酸性KMnO4溶液反应：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
物质
SO2
HClO、H2O2、
Na2O2、O3
活性炭
漂白
原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有
色物质
变化
类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否
可逆
可逆，加热或久置后恢复原来的颜色
不可逆，加热或久置后不能恢复原来的颜色
—
漂白
对象
有色的有机化合物，但不能漂白指示剂
有色的有机化合物，包括指示剂
有色的
有机化
合物
操作
现象
①取4 g漂粉精固体，加入100 mL水
部分固体溶解，溶液略有颜色
②过滤，测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色
③
①液面上方出现白雾；
②稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
③稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
实验
ⅰ
ⅱ
ⅲ
实验
操作
实验
现象
无明显现象
通入SO2后，溶液迅速变为棕色
溶液迅速变成红棕色。两天后，溶液变为浅绿色
实验
ⅳ
ⅴ
ⅵ
实验
操作
实验
现象
无明显现象
光亮的紫红色铜片很快变暗，并有黑色沉淀生成，溶液变为棕色
无明显现象