【鲁科版】高考化学一轮复习第14讲硫及其化合物教案

这是一份【鲁科版】高考化学一轮复习第14讲硫及其化合物教案，共19页。

考点一 硫单质和硫的氧化物
一、硫单质
1．自然界中硫的存在形态
形态—eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(—\x(游离态)—火山喷口附近或地壳的岩层里。,—\x(化合态)—主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。))
2．同素异形体：单斜硫、斜方硫等多种。
3．物理性质
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。
4．从化合价角度认识硫单质的化学性质
H2eq \(S,\s\up6(－2)) eq \(――→,\s\up7(氧化性))eq \x(\(S,\s\up6(0)) )eq \(――→,\s\up7(还原性))eq \(S,\s\up6(＋4))O2
(1)与金属反应：eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(Cu：2Cu＋S\(=====,\s\up7(△))Cu2S,Fe： Fe＋S\(=====,\s\up7(△))FeS))表现氧化性。
(2)与非金属反应：eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：S＋O2\(=====,\s\up7(点燃))SO2，表现还原性。,H2：S＋H2\(=====,\s\up7(△))H2S，表现氧化性。))
(3)与强氧化剂反应(如浓硫酸)：S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，表现还原性。
二、硫的氧化物
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
(2)化学性质
完成下列化学方程式：
①eq \a\vs4\al(SO2与NaOH,的反应)—eq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(—SO2＋NaOH少量===NaHSO3,—SO2＋2NaOH足量===Na2SO3＋H2O))
②SO2与氯水的反应：SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。
③SO2与H2O2的反应：SO2＋H2O2===H2SO4。
④SO2与O2的反应：2SO2＋O2eq \(⇌,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3。
⑤SO2与H2S的反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
⑥SO2的漂白性：使品红溶液褪色，加热时，红色恢复(SO2不能使指示剂褪色)。
⑦SO3与H2O的反应：SO3＋H2O===H2SO4。
⑧SO3与Ca(OH)2的反应：SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。
2．三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色，针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
3．硫氧化物的污染与治理
(1)来源：石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等。
(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：2SO2＋O2eq \(⇌,\s\up7(催化剂))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2O⇌H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。
(2)＋4硫之间的转化与酸碱反应的关联性：
如：SO2eq \(⇌,\s\up7(H2O),\s\d5(△))H2SO3eq \(⇌,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5(稀H2SO4))NaHSO3
eq \(⇌,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5(稀H2SO4))Na2SO3
即：二氧化硫⇌亚硫酸⇌酸式盐⇌正盐
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)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色(×)
(5)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3(×)
(6)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 (×)
(7)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同(×)
2．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。
答案： 褪色 褪色 红色褪去 变红 褪色
还原性 还原性 酸性氧化物 酸性氧化物 漂白性
3．在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S，均会产生沉淀。
回答下列问题：
(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是①________________；② __________________；
③________________；④__________________________________________________。
(2)用方程式表示①和④产生沉淀的原因
①
________________________________________________________________________；
④
________________________________________________________________________。
答案： (1)①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
(2)①SO2＋Cl2＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－＋4H＋、SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋) ④2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O)
题组一 硫及其氧化物的性质
1．下列说法错误的是 ( )
A．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
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C．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
D．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3
D [硫能溶于CS2，且能与NaOH反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3，A项正确；硫在氧气中燃烧只生成SO2，D项错误。]
2．(2019·湖北黄冈质检)向下列7种溶液中通入过量的SO2气体，溶液变浑浊的有( )
①Na2S溶液 ②Na2SiO3溶液 ③澄清石灰水
④0.1 ml·L－1Ca(ClO)2溶液 ⑤Ba(NO3)2溶液
⑥BaCl2溶液 ⑦酸性KMnO4溶液
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
B [①向Na2S溶液中通入过量的SO2气体产生淡黄色沉淀硫单质；②向Na2SiO3溶液中通入过量SO2会生成硅酸沉淀；③向Ca(OH)2溶液中通入过量SO2会生成易溶于水的亚硫酸氢钙，没有沉淀；④向Ca(ClO)2溶液中通入过量SO2会生成硫酸钙沉淀；⑤向Ba(NO3)2溶液中通入过量二氧化硫，由于＋4价硫被硝酸根离子氧化为＋6价，最终生成硫酸钡沉淀；⑥BaCl2与SO2不会发生反应，无沉淀出现；⑦酸性KMnO4溶液能与二氧化硫反应，但无沉淀生成。综上，符合题意的有①②④⑤4种。]
题组二 SO2的检验
3．右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： 检验CO2用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故首先用品红溶液检验SO2的存在，然后再用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体，最后用澄清石灰水检验CO2气体的存在。
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
(1)SO2的检验
将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，将褪色后的品红溶液加热又恢复红色，则一定为SO2气体。
(2)答题模板——检验SO2和CO2同时存在的一般流程
题组三 SO2的污染与防治
4．(2019·河北九校联考)海水资源丰富，海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Br－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子。火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A．海水pH约为8的主要原因是COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)发生水解
B．吸收塔中发生的反应是SO2＋H2O⇌H2SO3
C．氧化主要是氧气将H2SO3、HSOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)
D．经稀释“排放”出的废水中，SOeq \\al(2－,4)的浓度与海水相同
D [海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)、Br－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等离子，这些离子中COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)发生水解反应：COeq \\al(2－,3)＋H2O⇌HCOeq \\al(－,3)＋OH－，HCOeq \\al(－,3)＋H2O⇌H2CO3＋OH－，使海水呈碱性，A项正确；分析流程图可知，吸收塔中发生的反应为SO2＋H2O⇌H2SO3，B项正确；海水呈弱碱性，吸收了含SO2的烟气后，硫元素转化为H2SO3、HSOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)，所以氧化主要是氧气将H2SO3、HSOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，C项正确；经海水稀释“排放”出的废水中SOeq \\al(2－,4)的浓度比海水中SOeq \\al(2－,4)的浓度大，D项错误。]
5．某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为
________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是
________________________________________________________________________。
如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将__________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是
________________________________________________________________________，
二氧化硫表现__________性。
(2)下面是酸雨给人类造成的危害，其中不正确的是( )
A．腐蚀建筑物、雕塑等 B．污染水源
C．改良碱性土壤 D．损害庄稼
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 ( )
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤
C．①③⑤ D．①③④⑤
答案： (1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸，降落下来形成酸雨 减小 自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸 还原 (2)C (3)C考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1．浓硫酸的物理性质及稀释方法
(1)挥发性：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沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并不断用玻璃棒搅拌。
2．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
(2)分别写出浓硫酸与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。
3．硫酸的用途
(1)制取化肥，如磷肥、氮肥。
(2)制取硫酸盐，如CuSO4、FeSO4等。
(3)制取挥发性酸。
(4)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
4．SOeq \\al(2－,4)的检验
(1)检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作
待测液eq \(――→,\s\up7(盐酸酸化))取清液eq \(――→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀，即可确定是否存在SOeq \\al(2－,4)。
(2)理论解释
①先加稀盐酸的目的是排除COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋等离子的干扰。
②再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
(1)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。
(2)浓硫酸的吸水性和脱水性。
吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。
脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(×)
(2)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性(√)
(3)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SOeq \\al(2－,4)(×)
(4)将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色(×)
(5)50 mL 18.4 ml·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 ml(×)
(6)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体(√)
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)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________。
(4)乙酸乙酯的水解________。
(5)纤维素的水解________。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红，后来又变黑________。
答案： (1)① (2)② (3)②⑤ (4)⑤ (5)⑤ (6)①③
题组一 硫酸的性质及应用
1．(2019·湖南名校联考)探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是( )
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
C [浓硫酸和Cu在常温下不反应，需在加热条件下反应，A项错误；SO2的密度比空气大，收集时应长管进短管出，B项错误；反应后得到CuSO4和硫酸的混合液，稀释时应将其沿烧杯壁缓慢加入水中，并不断用玻璃棒搅拌，C项正确；利用滴定法测定余酸的浓度时，应用碱式滴定管盛装NaOH溶液，而图示用的是酸式滴定管，D项错误。]
2．(2019·安徽江淮十校联考)木炭虽性质稳定，但仍可与浓硫酸反应：2H2SO4(浓)＋Ceq \(=====,\s\up7(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2O，为了验证该反应的所有产物，设计装置如图所示(夹持装置和加热装置略)。下列有关说法错误的是( )
A．B中所装试剂为无水CuSO4，目的是检验有没有水生成，水只能放在第一步检验
B．为检验有没有SO2，C中试剂可以是品红溶液，也可以是溴水，且这两种试剂的检验都利用了SO2的漂白性
C．D中试剂可以是酸性KMnO4溶液，目的是除去SO2，此反应体现了SO2的还原性
D．E中品红溶液的作用是检验SO2有没有被除尽，F中装澄清石灰水是为了检验有没有CO2
B [各装置中所装试剂及其作用如表所示：
C中试剂可以是品红溶液，也可以是溴水，但SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，SO2使溴水褪色，体现了SO2的还原性，与其漂白性无关。]
3．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
C [锌与浓H2SO4发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设反应生成的SO2物质的量为x，H2物质的量为y，则有x＋y＝eq \f(33.6 L,22.4 L/ml)＝1.5 ml，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5 ml/L×0.1 L－eq \f(0.1 ml/L×1 L,2)，解得x＝0.3 ml，y＝1.2 ml，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，参加反应的Zn：x＋y＝1.5 ml，质量是97.5 g，转移电子：1.5 ml×2＝3 ml。]
浓硫酸与金属反应的规律
类型eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,2活泼金属如Zn\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①开始产生SO2,②浓度变小后，产生H2)),3不活泼金属如Cu\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①开始产生SO2加热,②浓度变小后，稀H2SO4,不再与Cu反应))))
题组二 SOeq \\al(2－,4)的检验
4．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是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
C [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。]
5．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 ( )
A．一定会有SOeq \\al(2－,4)
B．含有SOeq \\al(2－,4)和Ag＋
C．可能含有SOeq \\al(2－,4)、Ag＋、SOeq \\al(2－,3)中的一种或两种
D．可能含有SOeq \\al(2－,3)或COeq \\al(2－,3)
C [A项错误，不能排除Ag＋、SOeq \\al(2－,3) 的干扰；B项错误，因为溶液中SOeq \\al(2－,4)与Ag＋反应不能大量共存；C项正确，因为不能排除Ag＋、SOeq \\al(2－,3)的干扰；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有COeq \\al(2－,3)。]考点三 硫及其化合物之间的转化及应用
1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化
2．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化
(1)H2Seq \(⇌,\s\up7(①O2不足),\s\d5(④H2、△))Seq \(⇌,\s\up7(②O2),\s\d5(⑤H2S))SO2eq \(――→,\s\up7(③O2))SO3
写出③、④、⑤反应的化学方程式：
③2SO2＋O2eq \(⇌,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3；
④S＋H2eq \(=====,\s\up7(△))H2S；
⑤2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
(2)含硫物质的连续氧化
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up7(足量O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up7(O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4))
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：
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
④Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
在碱性溶液中S2－与SOeq \\al(2－,3)能大量共存。在酸性溶液中发生反应2S2－＋SOeq \\al(2－,3)＋6H＋===3S↓＋3H2O不能大量共存。
1．SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，二者能发生氧化还原反应吗？
答案： 不能；因为硫元素的＋4、＋6价之间无中间价态，两物质中硫元素的价态相邻，不能发生氧化还原反应。
2．有下列转化关系：
单质eq \(――→,\s\up7(O2))氧化物eq \(――→,\s\up7(H2O))酸eq \(――→,\s\up7(NaOH))盐
能实现上述转化的非金属元素有哪些？
答案： 有S、C和P，其转化关系分别为：
Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO3eq \(――→,\s\up7(NaOH))Na2SO3
Ceq \(――→,\s\up7(O2))CO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2CO3eq \(――→,\s\up7(NaOH))Na2CO3
Peq \(――→,\s\up7(O2))P2O5eq \(――→,\s\up7(H2O))H3PO4eq \(――→,\s\up7(NaOH))Na3PO4
题组一 硫及其化合物之间的转化
1．(2019·福州联考)如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是( )
A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性
B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2
D [A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，根据元素守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②④，可以吸收SO2并回收利用，正确。]
2．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是强酸，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__________。(填化学式，下同)
(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： 解推断题的两个关键点：一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，可推测出D比C多1个氧原子，则Y应为O2。连续氧化最终生成酸，则E可能为H2SO4或HNO3。
(2)当X是强酸时，转化关系为(NH4)2Seq \(――→,\s\up7(H＋))H2Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4。
(3)当X为强碱时，转化关系为(NH4)2Seq \(――→,\s\up7(OH－))NH3eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3。
答案： (1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2H2S＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O
(3)HNO3 4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(高温),\s\d5(催化剂))4NO＋6H2O
符合转化“化合物Aeq \(――→,\s\up7(O2))Beq \(――→,\s\up7(O2))Ceq \(――→,\s\up7(H2O))D”物质归纳
(1)H2Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(催化剂))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
(2)NH3eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Pt))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3
题组二 硫的转化与综合实验探究
3．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与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
答案： (1)蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===2Mn2＋＋5SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
(4)NaOH(答案合理即可)
4．(2019·广西南宁调研)制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
(1)制取Na2S2O3(装置如图所示，夹持装置省略)。
①装置G中生成Na2S2O3的同时也生成CO2，反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②除搅拌和使用多孔球泡外，再写出一种可以提高装置G中吸收SO2效率的方法
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)探究Na2S2O3的性质(反应均在溶液中进行)，请填空：
解析： (1)①装置G中由装置F制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2，根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒，可得反应的离子方程式为4SO2＋2S2－＋COeq \\al(2－,3)===3S2Oeq \\al(2－,3)＋CO2。②控制SO2的流速、适当增大装置G中混合液的浓度、适当升高装置G中溶液温度等都可以提高装置G中吸收SO2的效率。
(2)由实验现象pH＝8可知探究1为测定Na2S2O3溶液的pH，实验操作为把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，待试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH。探究2是要验证Na2S2O3溶液的还原性，向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液，二者发生氧化还原反应，会看到的现象为溴水颜色变浅(或溴水褪色)。
答案： (1)①4SO2＋2S2－＋COeq \\al(2－,3)===3S2Oeq \\al(2－,3)＋CO2
②控制二氧化硫的流速(或适当增大装置G中混合液的浓度或适当升高装置G中溶液温度) (2)把小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH 溴水颜色变浅(或溴水褪色)
环境保护与绿色化学
1．主要的大气污染物及其危害
2.环境保护的措施
(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。
(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含磷洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。
3．绿色化学
(1)核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。
(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：
①采用无毒、无害的原料；
②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；
③产品应该是环境友好的；
④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
(3)最高目标：原子利用率为100%，即反应物中的原子全部转化为期望的最终产品。
[集训1] 化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( )
A．CO2属于大气污染物
B．酸雨是pH小于7的雨水
C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
D [CO2不是大气污染物，也不会导致酸雨的形成，A、C项错误；酸雨是pH<5.6的雨水，B项错误。]
[集训2] (2019·河北廊坊省级示范高中联考)形成酸雨的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．含NOx、SO2的烟气和酸雨的分散剂相同
B．酸雨沉降到地面后酸性还会有所增强
C．机动车尾气中的NOx来自燃油中的含氮物质
D．在已酸化的土壤中加消石灰可以减少酸雨的形成
B [含NOx、SO2的烟气的分散剂是空气，酸雨的分散剂是水，A项错误；硫酸型酸雨的形成过程是SO2＋H2O===H2SO3，亚硫酸是弱酸，不稳定，易被氧化成硫酸，所以沉降到地面后酸性还会有所增强，B项正确；机动车尾气中含有NOx是由于高温条件下空气中的氮气和氧气反应生成了氮的氧化物，C项错误；在已酸化的土壤中加消石灰可以中和土壤的酸性，不能减少酸雨的形成，D项错误。]
[集训3] 下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是 ( )
A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸
B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度
C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜
D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰
B [A项，用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想；B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想；C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想；D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”的思想。]
[集训4] PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5×10－6 m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关说法正确的是 ( )
A．PM2.5又称可入肺颗粒物，对人体健康无害
B．PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应
C．开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少PM2.5的产生
D．PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素
C [PM2.5粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，因而对人体健康有害，A项错误；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径(1～100 nm)的范围内，因而在空气中不一定能产生丁达尔效应，B项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副族元素，D项错误。]
[集训5] (2019·福建福州一中期中)某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法不正确的是( )
A．X可能含有2种盐
B．a是SO3
C．Y可能含有NH4HSO4
D．(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为＋7
B [Y中可能含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵两种盐，A项正确；亚硫酸铵和亚硫酸氢铵与过量硫酸反应均生成SO2气体，a是SO2，B项错误；亚硫酸铵和亚硫酸氢铵与过量硫酸反应均可生成硫酸氢铵，C项正确；(NH4)2S2O8为过硫酸铵，S原子最外层有6个电子，S元素的最高价为＋6，则S的化合价不可能为＋7，D项正确。]
六大工业尾气的主要成分
(1)硫酸工厂尾气：SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收。
(2)硝酸工厂尾气：NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收。
(3)高炉煤气：CO、CO2、N2等，一般回收利用。
(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。
(5)焦炉气：CH4、CO、CO2、C2H4、N2等，可用作燃料。
(6)氯碱工业：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。
1．(2019·江苏，3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
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．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
B [A项，NH4HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系，错误；B项，铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，H2SO4具有酸性，可以将铁锈溶解，正确；C项，SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，错误；D项，Al2O3是离子化合物，可用于电解冶炼铝，错误。]
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)稀硫酸和铜粉反应制备硫酸铜 (2017·海南，7A)(×)
(2)Seq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(点燃))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4 (2017·江苏，7B)(×)
(3)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，则部分Na2SO3被氧化 (2017·江苏，13B)(√)
(4)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 (2016·江苏，3A)(×)
(5)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性 (2016·海南，7A)(×)
(6)配制稀硫酸时，可以先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水 (2016·全国卷Ⅲ，9A)(×)
(7)排水法收集KMnO4分解产生的O2，先熄灭酒精灯，后移出导管 (2016·全国卷Ⅲ，9B)(×)
3．(2017·北京理综，10)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( )
C [A项，溶液中SO2被FeCl3氧化生成SOeq \\al(2－,4)，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B项，SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D项，SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论：酸性：H2SO3>H2SiO3。]
4．[2018·全国卷Ⅰ，27(1)(2)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是________。
解析： (1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。
(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
答案： (1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
5．[2018·全国卷Ⅲ，26(1)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·ml－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：
已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
解析： Na2S2O3·5H2O晶体样品中含有SOeq \\al(2－,4)，在SOeq \\al(2－,4)的检验过程中应防止加入氧化剂，如H2O2会把S2Oeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，也要防止加入稀H2SO4而引入SOeq \\al(2－,4)，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓，证明溶液中存在SOeq \\al(2－,4)。
答案： ③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤(吸)取上层清液，滴入BaCl2溶液 ⑥产生白色沉淀
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
有刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水
反应物
溴水
酸性MnO4
溶液
滴有酚酞的NaOH溶液
石蕊试液
品红溶液
反应现象
SO2的性质
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
时间/h
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
实验
实验现象
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
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
装置编号
所装试剂
作用
A
木炭和浓硫酸
反应发生装置
B
无水硫酸铜
检验产物中是否有水
C
品红溶液(或溴水或酸性高锰酸钾溶液)
检验是否含有二氧化硫
D
酸性高锰酸钾溶液
除去二氧化硫
E
品红溶液
检验二氧化硫是否被除尽
F
澄清石灰水
检验是否含有二氧化碳
Na2S2O3性质
实验操作
实验现象
探究1
Na2S2O3溶液的酸碱性
pH＝8
探究2
Na2S2O3的还原性
向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液
大气污染物
主要成分
危害
颗粒物
(如PM2.5)
大气中液体、固体状
颗粒物，又称飘尘
加重呼吸道疾病，其他
有害气体转化的催化剂
S的氧化物
SO2、SO3
酸雨
N的氧化物
NO、NO2
光化学烟雾、酸
雨、破坏臭氧层
C的氧化物
CO
降低血液的输氧能力
碳氢化合物
CH4、C2H6等
温室效应、光化学烟雾
氟氯代烷
CF3Cl(氟利昂)等
温室效应，破坏臭氧层
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
实验步骤
现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③_____________________________
_____________________________________________________________________________________________________
④____________________________________
____________________________________，
有刺激性气体产生
⑤静置，___________________________
__________________________________
⑥____________________________________
____________________________________