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新高考化学一轮复习讲练测第11讲 硫及其化合物（讲）（解析版）
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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，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．结合实例认识硫及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
2.科学探究与创新意识：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。
3.科学态度与社会责任：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。
知识点一 硫及其氧化物的性质
一、硫单质的性质及应用
1．硫元素的存在形态
（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在
2．硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；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．硫单质的化学性质
(1)S的氧化性
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS、2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△))Cu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。
【特别提醒】
①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。
②汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(与H2O反应：SO2＋H2O===H2SO3,与NaOH足量反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O))
②氧化性(如与H2S溶液反应)：
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③还原性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：2SO2＋O2\( ,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3,氯水：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4))
④漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
②铜与浓H2SO4混合加热
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)SO2对大气的污染与防治
(5)SO2和CO2的鉴别
2．三氧化硫(SO3)
(1)物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为eq \a\vs4\al(液)态，在标准状况下为eq \a\vs4\al(固)态。
(2)化学性质
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
【易错警示】
(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。
(2)SO2的漂白性和还原性的区别
SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。
(3)SO2氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。
(4)三类漂白剂的区别
三、二氧化硫的制备与性质总结
(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②综合实验装置
(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②综合实验装置
【方法技巧】检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式
(1)铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O；
(4)Na2SO3：SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；
(5)BaCl2：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
3．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
(2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O、
C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。
【特别提醒】
①H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：H2SO4(浓)＋NaCleq \(=====,\s\up7(微热))NaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应，Zn与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。
4．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。
5．硫酸的工业制备三原理：
(1)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(或S＋O2eq \(=====,\s\up7(△))SO2)。
(2)2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))2SO3。
(3)SO3＋H2O===H2SO4。
6．SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)的检验
(1)SOeq \\al(2－,3)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SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，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SOeq \\al(2－,3)＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(2)检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq \(――――――→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq \(――――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是防止COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋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：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O、SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律
1．钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
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．与某些不活泼金属(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 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1 ml。
4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
高频考点一 硫及其二氧化硫的性质
例1.（2022·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
【变式探究】（2021·全国甲卷）实验室制备下列气体的方法可行的是
【变式探究】(2017·北京卷)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( )
高频考点二 硫酸的性质
例2．（2022·广东卷）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应，只体现的酸性
B. a处变红，说明是酸性氧化物
C. b或c处褪色，均说明具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无生成
【变式探究】(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答：
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是___________________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是___________________________________________________。
【方法规律】浓H2SO4与金属反应的规律
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
(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，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如：1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 ml。
(4)浓硫酸在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强氧化性。
【变式探究】将一定量的锌与100 mL 18.5 ml/L 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是( )
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．反应中共消耗Zn 97.5 g
C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D．反应中共转移3 ml电子
高频考点三 SOeq \\al(2－,4)的检验和除杂
例3.（2022·广东卷）实验室进行粗盐提纯时，需除去和，所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
【变式探究】下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是( )
A．Fe(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀
C．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀
D．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀
【易错警示】SOeq \\al(2－,4)检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq \\al(2－,4)。因上述离子会与Ba2＋反应产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，便断定待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。其错误是未注意溶液中不含 SOeq \\al(2－,4)，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SOeq \\al(2－,3)判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq \\al(－,3)(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,3)===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
【变式探究】有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是( )
A．实验证实Na2SO3已部分氧化
B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
高频考点四 硫及其化合物的转化及推断
例4. （2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有、、和。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液
②向①溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在是
A B.
C. D.
【变式探究】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：
eq \x(A) eq \(――→,\s\up7(X)) eq \x(B) eq \(――→,\s\up7(Y)) eq \x(C) eq \(――→,\s\up7(Y)) eq \x(D) eq \(――→,\s\up7(Z)) eq \x(E)
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是_______，写出B生成C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：_________________________________。
高频考点五 与硫元素有关的实验
例5.（2022·全国甲卷）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为_______。
(2)溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的 EQ \f(1,3)，若气雾上升过高，可采取的措施是_______。
(3)回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。
A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③②
(4)该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。
(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到Na2S·xH2O。
【变式探究】(2020·浙江7月选考，30)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O。
合成反应：SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 2Na2S＋3SO2===2Na2SO3＋3S Na2SO3＋Seq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O3
滴定反应：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
已知：Na2S2O3·5H2O易溶于水，难溶于乙醇，50 ℃开始失结晶水。
实验步骤：
Ⅰ.Na2S2O3制备：装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。
Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3·5H2O产品。
Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，计算Na2S2O3·5H2O含量。
请回答：
(1)步骤Ⅰ单向阀的作用是________________；装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低，原因是__________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ 下列说法正确的是________。
A．快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒
B．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热
C．冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D．可选用冷的Na2CO3溶液作洗涤剂
(3)步骤Ⅲ
①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→( )→( )→( )→( )→( )→开始滴定。
A．烘干
B．装入滴定液至零刻度以上
C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D．用洗耳球吹出润洗液
E．排除气泡
F．用滴定液润洗2至3次
G．记录起始读数
②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是_______________。
③滴定法测得产品中Na2S2O3·5H2O含量为100.5%，则Na2S2O3·5H2O产品中可能混有的物质是________。
来源
化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼
危害
污染大气，危害人体健康，形成酸雨
防治
开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气
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
——
KMnO4溶液
使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2
3SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓
＋2HNO3
FeCl3溶液
使棕黄色变为浅绿色的是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
反应
化学方程式
与水反应
SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)
与氧化钙反应
SO3＋CaO===CaSO4
与氢氧化钠反应
SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
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
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体
强氧化性、酸性
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
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，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．结合实例认识硫及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
2.科学探究与创新意识：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。
3.科学态度与社会责任：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。
知识点一 硫及其氧化物的性质
一、硫单质的性质及应用
1．硫元素的存在形态
（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在
2．硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；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．硫单质的化学性质
(1)S的氧化性
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS、2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△))Cu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S的还原性
①S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。
【特别提醒】
①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。
②汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(与H2O反应：SO2＋H2O===H2SO3,与NaOH足量反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O))
②氧化性(如与H2S溶液反应)：
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③还原性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：2SO2＋O2\( ,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3,氯水：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4))
④漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
②铜与浓H2SO4混合加热
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)SO2对大气的污染与防治
(5)SO2和CO2的鉴别
2．三氧化硫(SO3)
(1)物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为eq \a\vs4\al(液)态，在标准状况下为eq \a\vs4\al(固)态。
(2)化学性质
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
【易错警示】
(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。
(2)SO2的漂白性和还原性的区别
SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。
(3)SO2氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。
(4)三类漂白剂的区别
三、二氧化硫的制备与性质总结
(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②综合实验装置
(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②综合实验装置
【方法技巧】检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式
(1)铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O；
(4)Na2SO3：SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；
(5)BaCl2：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
3．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
(2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O、
C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。
【特别提醒】
①H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：H2SO4(浓)＋NaCleq \(=====,\s\up7(微热))NaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应，Zn与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。
4．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。
5．硫酸的工业制备三原理：
(1)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(或S＋O2eq \(=====,\s\up7(△))SO2)。
(2)2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温))2SO3。
(3)SO3＋H2O===H2SO4。
6．SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)的检验
(1)SOeq \\al(2－,3)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SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，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SOeq \\al(2－,3)＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
(2)检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq \(――――――→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq \(――――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是防止COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋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：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O、SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律
1．钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
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．与某些不活泼金属(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 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1 ml。
4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
高频考点一 硫及其二氧化硫的性质
例1.（2022·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
【变式探究】（2021·全国甲卷）实验室制备下列气体的方法可行的是
【变式探究】(2017·北京卷)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( )
高频考点二 硫酸的性质
例2．（2022·广东卷）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应，只体现的酸性
B. a处变红，说明是酸性氧化物
C. b或c处褪色，均说明具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无生成
【变式探究】(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答：
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是___________________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是___________________________________________________。
【方法规律】浓H2SO4与金属反应的规律
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
(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，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如：1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 ml。
(4)浓硫酸在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强氧化性。
【变式探究】将一定量的锌与100 mL 18.5 ml/L 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是( )
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．反应中共消耗Zn 97.5 g
C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D．反应中共转移3 ml电子
高频考点三 SOeq \\al(2－,4)的检验和除杂
例3.（2022·广东卷）实验室进行粗盐提纯时，需除去和，所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
【变式探究】下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是( )
A．Fe(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀
C．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀
D．无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq \(――→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀
【易错警示】SOeq \\al(2－,4)检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq \\al(2－,4)。因上述离子会与Ba2＋反应产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，便断定待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。其错误是未注意溶液中不含 SOeq \\al(2－,4)，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SOeq \\al(2－,3)判断成SOeq \\al(2－,4)，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为待测液中含有SOeq \\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq \\al(－,3)(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,3)===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
【变式探究】有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是( )
A．实验证实Na2SO3已部分氧化
B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
高频考点四 硫及其化合物的转化及推断
例4. （2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有、、和。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液
②向①溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在是
A B.
C. D.
【变式探究】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：
eq \x(A) eq \(――→,\s\up7(X)) eq \x(B) eq \(――→,\s\up7(Y)) eq \x(C) eq \(――→,\s\up7(Y)) eq \x(D) eq \(――→,\s\up7(Z)) eq \x(E)
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是_______，写出B生成C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：_________________________________。
高频考点五 与硫元素有关的实验
例5.（2022·全国甲卷）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为_______。
(2)溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的 EQ \f(1,3)，若气雾上升过高，可采取的措施是_______。
(3)回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。
A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③②
(4)该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。
(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到Na2S·xH2O。
【变式探究】(2020·浙江7月选考，30)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O。
合成反应：SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 2Na2S＋3SO2===2Na2SO3＋3S Na2SO3＋Seq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O3
滴定反应：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6
已知：Na2S2O3·5H2O易溶于水，难溶于乙醇，50 ℃开始失结晶水。
实验步骤：
Ⅰ.Na2S2O3制备：装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。
Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3·5H2O产品。
Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，计算Na2S2O3·5H2O含量。
请回答：
(1)步骤Ⅰ单向阀的作用是________________；装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低，原因是__________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ 下列说法正确的是________。
A．快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒
B．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热
C．冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D．可选用冷的Na2CO3溶液作洗涤剂
(3)步骤Ⅲ
①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→( )→( )→( )→( )→( )→开始滴定。
A．烘干
B．装入滴定液至零刻度以上
C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D．用洗耳球吹出润洗液
E．排除气泡
F．用滴定液润洗2至3次
G．记录起始读数
②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是_______________。
③滴定法测得产品中Na2S2O3·5H2O含量为100.5%，则Na2S2O3·5H2O产品中可能混有的物质是________。
来源
化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼
危害
污染大气，危害人体健康，形成酸雨
防治
开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气
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
——
KMnO4溶液
使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2
3SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓
＋2HNO3
FeCl3溶液
使棕黄色变为浅绿色的是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
反应
化学方程式
与水反应
SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)
与氧化钙反应
SO3＋CaO===CaSO4
与氢氧化钠反应
SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
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
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体
强氧化性、酸性
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
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