2019版高考化学一轮精选教师用书鲁科专用：第3章自然界中的元素第3节　硫的转化

第3节　硫的转化

1．了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。　3．以上各部分知识的综合应用。
　硫及其氧化物

[知识梳理]
1．硫元素在自然界中的存在

2．硫单质
(1)物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
(2)原子结构
硫元素位于第3周期第ⅥA族，原子结构示意图为，最外层有6个电子，易得2个电子而呈现－2 价。
(3)化学性质(写化学方程式)

S
3．二氧化硫(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40体积SO2。
(2)化学性质(写化学方程式)

SO2
(3)实验室制法：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(写化学方程式)。
4．三氧化硫(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。
5．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＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。

硫及其氧化物的特殊性质
(1)实验室中，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，反应方程式为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。
(3)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。
(4)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之退色。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)硫在过量的O2中燃烧可生成SO3。(　　)
(2)硫、氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同。(　　)
(3)下列物质的转化在一定条件下能够实现：SSO3H2SO4。(　　)
(4)氯水具有漂白性，SO2也具有漂白性，若将SO2通入氯水后溶液的漂白性增强了。(　　)
(5)二氧化硫可广泛用于食品的增白。(　　)
(6)SO2能使品红溶液和溴水退色，二者退色的原因相同。(　　)
答案：(1)×　(2)×　 (3)×　 (4)× 　(5)×　 (6)×
2．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写空白。
反应物
溴水
酸性KMnO4溶液
氢硫酸(H2S溶液)
滴有酚酞的NaOH溶液
石蕊溶液
品红溶液
反应现象






SO2的性质






解析：SO2可使品红溶液或某些有机色质退色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解；SO2使滴有酚酞的NaOH溶液退色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色，是利用SO2的还原性；SO2与H2S溶液反应生成S单质，利用的是SO2的氧化性。
答案：退色　退色　有淡黄色沉淀生成　退色　变红　退色　还原性　还原性　氧化性　酸性氧化物的通性　酸性氧化物的通性　漂白性

　(2017·高考北京卷)根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是(　　)

溶液
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
紫色溶液退色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
[解析]　产生的白色沉淀为BaSO4，SO2中硫元素的化合价从＋4升高到＋6，被Fe3＋氧化，体现了SO2的还原性，A项正确；黄色沉淀为硫单质，SO2中硫元素的化合价从＋4降低为0，被H2S还原，体现了SO2的氧化性，B项正确；紫色溶液退色，是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将SO2氧化，自身被还原为无色的Mn2＋，体现了SO2的还原性而不是漂白性，C项错误；胶状沉淀为硅酸，发生的反应为SO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋SO，原理为强酸制弱酸，因此H2SO3的酸性强于H2SiO3，D项正确。
[答案]　C

如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象的描述或解释不正确的是(　　)
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
酸性KMnO4溶液退色
SO2具有还原性
D
品红溶液退色
SO2具有漂白性
解析：选A。SO2与H2O反应生成H2SO3，H2SO3为中强酸，不与BaCl2溶液反应。

题组一　硫及其氧化物的性质及应用
1．下列关于硫的叙述正确的是(　　)
A．硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中
B．黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫，用水、二硫化碳通过过滤操作可将三者分离
C．硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D．硫与铜反应得到硫化铜
解析：选B。分离硝酸钾、炭、硫的混合物，先用水溶解，过滤分离出炭、硫，再用二硫化碳溶解，过滤分离出炭，B项正确。
2．(2018·石景山模拟)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是(　　)
A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少
B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性
C．从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性
D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量
解析：选C。SO2有毒，但是含量在国家规定范围内对人体无害，通常用作葡萄酒杀菌，故A正确；二氧化硫具有还原性，具有抗氧化作用，故B正确；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白红葡萄酒，故C错误；葡萄酒倒入酒杯摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，故D正确。
3．(2018·西安八校联考)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，他们使用的药品和装置如图所示：

(1)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A．Na2SO3溶液与HNO3
B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧
D．铜与热浓硫酸
(2)装置C的作用是___________________________________________________。
(3)在上述装置中通入过量的SO2，请设计实验验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)上述装置中能表明SO2的还原性强于I－的现象是
________________________________________________________________________。
解析：(1)Na2SO3溶液与HNO3反应放出的是NO或NO2，固体硫在纯氧中燃烧制备的SO2中混有O2，实验室可通过Na2SO3固体与浓硫酸反应或铜与热浓硫酸反应制取SO2，故本题选BD。(2)装置C的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气。(3)通入过量的SO2，则Fe3＋全部被还原为Fe2＋，可以用KSCN溶液验证反应后的溶液中不存在Fe3＋；同时SO2被氧化为SO，故也可验证反应后的溶液中存在SO。(4)若SO2能把I2还原为I－，即B中蓝色溶液退色，则说明SO2的还原性强于I－。
答案：(1)BD
(2)吸收多余的SO2，防止污染空气
(3)取反应后A中试液少许，加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或取反应后A中试液少许，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，或其他合理答案)
(4)B中蓝色溶液退色

常见的能用于漂白的物质的比较
用于漂白的物质
实际参与漂白的物质
漂白
原理
变化
类别
漂白
特点
能漂白的物质
活性炭
活性炭
吸附漂白
物理变化
物理漂白，不可逆
一般用于溶液漂白
氯气(潮湿)
次氯酸
利用次氯酸的强氧化性进行漂白　　
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
过氧
化氢
过氧化氢的强氧化性
化学
变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
二氧化硫
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
非氧化
还原漂白，可逆
具有
选择性，如品
红、棉、麻、草等
题组二　SO2与CO2的检验
4．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是(　　)
①澄清的石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品红溶液
A．①②③　　　　　　　 B．②③④
C．除①以外 D．全部
解析：选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与澄清的石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液退色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液退色，而CO2没有这些性质，所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
5．如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。

(1)B中加入的试剂是_______，作用是_______________________________________。
(2)C中加入的试剂是__________，作用是______________________________________。
(3)D中加入的试剂是__________，作用是__________________________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是__________________________________。
解析：一定要理解题意是检验气体成分，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，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能退成无色，若退成无色，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

1．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：能使品红溶液退色的是SO2，不能使品红溶液退色的是CO2。
(3)酸性高锰酸钾溶液或溴水法：使酸性高锰酸钾溶液或溴水退色的是SO2，不能使它们退色的是CO2。
2．检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为

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
退色
退色
不退色
变浑浊
[注意]　有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅但不退成无色。
题组三　SO2对环境的污染及治理
6．如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是(　　)

A．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B．装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C．整个过程的反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
D．可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标
解析：选B。废气处理中包含反应过程：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4，因此不包含置换反应。

消除SO2对环境污染的三种方法

　硫酸及SO的检验

[知识梳理]
1．硫酸
(1)物理性质
①无水硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。
②溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
(2)稀硫酸——酸的通性

(3)浓硫酸的特性
①填写下表
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色有刺激性气味的气体
强氧化性和酸性
②分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
③常温下，铁、铝遇浓硫酸发生钝化，故可用铝槽车运输浓硫酸。
2．SO的检验
检验SO的正确操作方法：
取少量待检液无明显现象观察有无白色沉淀产生(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋等的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。可能发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)浓硫酸具有吸水性，能够干燥氨气、氢气等气体。(　　)
(2)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的脱水性。(　　)
(3)浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，表现了浓H2SO4的强氧化性。(　　)
(4)某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明溶液中一定含SO。(　　)
(5)足量的铁粉与一定量的浓硫酸在加热条件下发生反应，得到气体的成分只有SO2。(　　)
(6)将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4的试管中加热，铜箔能完全溶解。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
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H2SO4制H2：________；
(2)浓硫酸作干燥剂：________；
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)：________；
(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯：________；
(5)乙酸乙酯的水解：________；
(6)纤维素的水解：________；
(7)浓硫酸与铜的反应：________；
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑：________。
答案：(1)①　(2)②　 (3)③④ 　(4)②⑤　 (5)⑤　(6)⑤ 　(7)①④ 　(8)①③

　某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液退色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。

试回答下列问题：
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接________、________接b，c接________、________接d；D、E两支试管中CCl4的作用是________________________________________________________________________。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为________________________________________________________________________________________；反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________________________________________________________。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)开始阶段由于浓H2SO4具有强氧化性与锌反应产生SO2气体：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随反应的进行，硫酸逐渐被消耗，浓硫酸变为稀硫酸，与Zn发生置换反应生成H2：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。
(2)从图示看，C装置应是检验SO2气体的，应选择甲装置，则B处需接一安全装置。
(3)浓H2SO4的强氧化性表现在SO被还原，生成SO2的反应。反应开始后，装置中的空气被排出，产生大量气泡，当SO2被品红溶液吸收时，气泡量减少，且随着H2SO4浓度的减小，反应速度逐渐减慢，反应较长时间后浓H2SO4变成稀H2SO4，与Zn反应生成H2，气泡量又会增加。
(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成Ca(HSO3)2。
[答案]　(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
(2)3(或4)　4(或3)　2　1　防倒吸
(3)C中品红溶液退色　浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2
(4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO

(1)上述例题中B装置的作用是什么？整个过程反应表现了硫酸的什么性质？
(2)设计实验验证气泡量又明显增加阶段的气体产物。
答案：(1)作安全瓶，防止C中溶液倒吸入A中。生成SO2表现了硫酸的强氧化性，生成硫酸锌和H2表现了硫酸的酸性。
(2)气泡量又明显增加后，撤去E装置，换接尖嘴导气管，用试管收集该气体进行验纯后，将气体点燃，观察火焰颜色是否为淡蓝色，并将一冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，观察是否有水珠生成。

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 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 mol。
(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。

题组一　硫酸的性质及应用
1．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到目的的是(　　)

A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验装置




解析：选D。A项中由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量；B项中滤纸沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑；C项中浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象；D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
2．(2016·高考上海卷改编)一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是(　　)
A．过量的溴水和二氧化硫
B．过量的浓盐酸与二氧化锰
C．过量的铜与浓硫酸
D．过量的锌与18 mol/L硫酸
解析：选C。A项，Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4，溴水过量时，SO2完全反应；B项，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，浓盐酸过量时，MnO2完全反应；C项，Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，当浓硫酸变为稀硫酸时，稀硫酸与Cu不反应，故H2SO4一定剩余；D项，先后依次发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，故H2SO4能完全反应。
3．锌与100 mL 18．5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲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。下列叙述不正确的是(　　)
A．反应中共消耗1．8 mol H2SO4
B．气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗97．5 g Zn
D．反应中共转移3 mol电子
解析：选B。反应后溶液的pH＝1，说明硫酸过量，且反应后硫酸的物质的量为0．05 mol，则反应掉的硫酸的物质的量为18．5 mol·L－1×0．1 L－0．05 mol＝1．8 mol，A正确；随着反应的进行，硫酸浓度会变稀，可能会生成氢气，所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物，由Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑可知，不论是生成SO2还是H2都是1 mol Zn产生1 mol气体，n(Zn)＝n(甲)＝n(ZnSO4)＝＝1．5 mol，则反应中共消耗Zn 97．5 g，C正确；反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍，为3 mol，D正确；由硫原子守恒可知n(SO2)＝1．8 mol－1．5 mol＝0．3 mol，n(H2)＝1．5 mol－0．3 mol＝1．2 mol，所以SO2和H2的体积比为1∶4，B错误。

注意“量变”引起的“质变”
(1)浓硫酸参加反应，随着反应的进行，因水的生成和H2SO4的消耗会造成c(H2SO4)减小而引起“质变”。如浓硫酸与Zn的反应。
(2)Fe和浓H2SO4加热条件下可发生反应，生成物决定于Fe的量，Fe不足生成Fe3＋，铁过量生成Fe2＋。
题组二　SO的检验
4．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液退色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是(　　)
A．Br－　　　　　　　 B．SO
C．H2SO3 D．NH
解析：选B。①加热时放出的气体可以使品红溶液退色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液退色。②加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。
5．甲、乙二位同学各设计一个实验来检验SO，且都认为自己的试样中含有SO，其方案如下：

回答以下问题：
(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲________、乙________(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：__________________________________________。
(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)不严谨　不严谨　甲没有排除Ag＋干扰，乙没有排除SO干扰
(2)往试样中先加过量盐酸酸化，无沉淀产生，然后再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有SO，若无沉淀生成，则不含SO

SO检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。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含 SO。其错误是未注意溶液中不含 SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
题组三　硫及其化合物的相互转化
6．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：
________________________________________________________________________；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
________________________________________________________________________；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________；
(4)写出由E生成D的化学方程式：___________________________________________。
答案：(1)S＋H2H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(答案合理即可)
(4)2H2SO3＋O2===2H2SO4
7．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：________________________________________________________________________。
解析：本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，容易联想D比C分子增加1个氧原子，则D可能是氧化物，而E为酸，则应为含氧酸，而Y是能提供“O”的物质，A为正盐，与碱反应生成的物质能连续氧化两次，最后生成含氧酸，可推知A可能是铵盐：ANH3NONO2HNO3；而A与强酸反应时，生成的物质也能连续氧化两次，最后生成含氧酸，则A可能为硫化物(含S2－)：AH2SSO2SO3H2SO4；综上所述可确定A是 (NH4)2S。
答案：(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O

硫及其化合物相互转化流程

[课后达标检测][学生用书P259(单独成册)]
一、选择题
1．(2018·全国百所名校测试)我国发电总量构成中火力发电占比近八成，每年需燃烧大量原煤来发电。其中煤的脱硫是一个必要环节，它所起的主要作用是防止(　　)
A．光化学烟雾的形成　　 B．酸雨加剧
C．臭氧层空洞扩大 D．温室效应
解析：选B。SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因，B项符合题意。
2．(教材改编题)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是(　　)
A．2Al＋3SAl2S3
B．S＋2H2SO4(浓)2H2O＋3SO2↑
C．H2SH2＋S↓
D．3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
解析：选A。在反应中若硫元素化合价只降低，则只表现氧化性。
3．(2018·唐山模拟)东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述：“……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指(　　)
A．金 B．硫
C．铜 D．铁
解析：选B。液态的金属汞，受热易变成汞蒸气，常温下，能和硫反应生成硫化汞，从而防止其变成汞蒸气，黄芽指呈淡黄色的硫黄。
4．下列物质均有漂白作用，其中漂白原理与其他三种不同的是(　　)
A．HClO B．SO2
C．O3 D．Na2O2
解析：选B。HClO、O3、Na2O2的漂白性均利用其强氧化性，SO2的漂白性利用的是SO2与有机色质发生化合反应。
5．(2015·高考上海卷)二氧化硫能使溴水退色，说明二氧化硫具有(　　)
A．还原性 B．氧化性
C．漂白性 D．酸性
解析：选A。由Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr可知，二氧化硫能使溴水退色是发生的氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，故选A。
6．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是(　　)
①石灰水　②H2S溶液　③KMnO4溶液　④氯水
⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
解析：选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液退色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液退色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。
7．(2018·淮安模拟)在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是(　　)

A．①②③④ B．仅①③④
C．仅①②④ D．仅②③④
解析：选A。①置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而质量增加；②放置一段时间后，部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象；③放置一段时间后饱和KNO3溶液会失去一部分水而析出晶体；④中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强减小，试管中的水会在导管中上升一段水柱。
8．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：

对实验现象的“解释或结论”错误的是(　　)
选项
实验现象
解释或结论
A
a中溶液退色
还原性：SO>I－
B
b中加硫酸后产生淡黄色沉淀
SO和S2－在酸性条件下发生反应
C
c中滴入酚酞溶液变红，再加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色退去
SO＋H2OHSO＋OH－，所以滴入酚酞变红；
Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白)，使水解平衡左移，红色退去
D
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质
解析：选D。A项，a中离子反应为I2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，还原性：SO>I－，正确；B项，b中离子反应为2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O，正确；D项，即使不变质，在酸性条件下，NO也能把SO氧化成SO，生成BaSO4沉淀，错误。
9．(2018·济南模拟)下列说法正确的是(　　)
A．浓H2SO4滴在湿润的蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，然后退色，最后变黑，说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和吸水性
B．样品无明显现象出现白色沉淀，不能说明样品中含SO
C．常温下浓H2SO4能用铁制容器盛装，说明浓H2SO4与Fe不反应
D．样品得到使澄清石灰水变浑浊的气体，说明样品中含SO或HSO
解析：选B。A项中，最后变黑，说明具有脱水性；C项中，常温下Fe遇浓H2SO4发生钝化；D项中，样品中可能含CO或HCO。
10．把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(　　)
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
解析：选D。注意混合液分成两等份，由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓可知原溶液中 n(Mg2＋)＝ mol＝a mol、n(SO)＝2b mol，依据电荷守恒可知原溶液中n(K＋)＝2n(SO)－2n(Mg2＋)＝2(2b－a) mol，故c(K＋)＝ mol·L－1。
二、非选择题
11．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为______________________________________________，c中试剂为____________________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________。
(3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。(3)d装置的作用是吸收反应中产生的CO2和剩余的SO2，故d中的试剂为NaOH溶液。(4)溶液中的反应速率受温度、浓度的影响，故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。(5)SO2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而Na2S2O3遇酸会分解。
答案：(1)SO＋2H＋SO2↑＋H2O(或HSO＋H＋SO2↑＋H2O)　硫化钠和碳酸钠的混合溶液
(2)硫(或S)　(3)NaOH溶液　(4)控制反应的温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等)　(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物Na2S2O3遇酸会分解
12．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是__________________、________________________________________________________________________，
这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________，装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可用________溶液吸收。
解析：(1)常见的烧瓶有圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的烧瓶为蒸馏烧瓶。(2)SO2因有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液退色，离子反应为5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。SO2能与－2价的硫离子反应生成硫单质，体现氧化性：SO2＋2S2－＋2H2O===3S↓＋4OH－。(3)SO2与品红溶液作用的可逆性是指SO2使品红溶液退色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液退色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性气体，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾溶液等强氧化性溶液吸收。
答案：(1)蒸馏烧瓶　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)溶液退色　无色溶液中出现黄色浑浊　 还原性 　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(3)品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
(4)NaOH(或酸性高锰酸钾)
13．(2018·青浦调研)硫酸是一种重要的工业原料，广泛应用于炼油、冶金、染料等工业中。硫酸的性质是中学化学学习的重点。
请回答下列问题：
(1)浓硫酸脱水性实验教材中有如下操作：取20 g蔗糖置于200 mL烧杯中，加2 mL水，搅拌均匀。再加入20 mL 98%的浓硫酸，迅速搅拌，静置。实验中，产生大量含SO2、CO2的混合气体。写出产生该混合气体的化学方程式：________________________________。
(2)有学生改进了浓硫酸的脱水性实验(装置如图)，实验准备就绪后，加入浓硫酸，迅速搅拌后用去底可乐瓶罩上，观察现象。除看到烧杯中白色蔗糖颜色变深，体积膨胀，有气体产生外，还可看到哪些现象？

________________________________________________________________________。
(3)下图中，仪器a、b的名称分别是________、________。

(4)有学生为了确定浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体，请选用上述装置(可重复使用)设计实验，将它们的编号填入方框，并将装置内所放的化学药品填入括号内。
―→―→―→―→
(　　) (　　) (　　) (　　)
解析：(1)浓硫酸具有脱水性，将蔗糖脱水炭化，同时放出大量的热，生成的黑色的碳与热的浓硫酸发生氧化还原反应，产生CO2和SO2气体，据此可写出有关反应的化学方程式。
(2)根据(1)中的反应即可对有关现象作出判断，关键是要考虑全面，描述准确。
(4)检验SO2常用品红溶液，检验CO2常用澄清石灰水，但由于SO2和石灰水反应的现象和CO2一样，所以应先用品红溶液检验SO2的存在，然后除去SO2后再用澄清石灰水检验CO2，对应装置都应选用洗气瓶。
答案：(1)C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(2)湿润的品红试纸退色，可乐瓶中液面稍上升，气球先膨胀，后又逐渐变瘪
(3)长颈漏斗　分液漏斗
(4)B　C　C　C　品红溶液　溴水(或酸性高锰酸钾溶液)　品红溶液(或溴水或酸性高锰酸钾溶液)　澄清石灰水
14．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，他们使用的药品和装置如图所示：

(1)SO2气体与Fe3＋反应的产物是________(填离子符号)，参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比是____________。
(2)下列实验方案适用于实验室制取SO2的是________(填字母)。
A．Na2SO3溶液与HNO3
B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧
D．铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是_______________________________________________。
(4)若要从A中所得溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填字母)。
A．蒸发皿　B．石棉网　C．漏斗　D．烧杯　E．玻璃棒　F．坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫色退去。
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液中加入用盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________，原因是______________________。
解析：(1)SO2和Fe3＋反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，SO2被氧化为SO。由SO2SO，Fe3＋Fe2＋，根据得失电子守恒，可以判断参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比为1∶2。(2)A项，Na2SO3溶液与HNO3发生氧化还原反应，Na2SO3被氧化为Na2SO4，得不到SO2；B项，Na2SO3固体与浓硫酸发生复分解反应，生成Na2SO4、H2O和SO2，可以制取SO2；C项，固体硫在纯氧中燃烧，制取的SO2中会含有氧气；D项，铜与热浓H2SO4反应，生成CuSO4、SO2和H2O，可以制取SO2。(3)装置C的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气。(4)蒸发时用到蒸发皿、玻璃棒，过滤时用到漏斗、烧杯、玻璃棒，没有用到石棉网和坩埚。(5)验证SO2和Fe3＋发生了氧化还原反应，可以检验反应产生的Fe2＋、SO。由于SO2也能使酸性KMnO4溶液退色，因此方案①不合理。
答案：(1)Fe2＋和SO　1∶2
(2)BD
(3)吸收多余的SO2，防止污染空气
(4)BF
(5)方案①　SO2也能使酸性KMnO4溶液退色