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《不同价态含硫物质的转化》动植物体内岩层深处和海底的无氧环境中地表附近的富氧环境中大气层中______

等金属硫化物,如_______

等硫酸盐,如___________________、__________________等少量的H2S、____、SO3等1.自然界中硫的存在(1)游离态的硫主要存在于

附近或

中。(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中:一、自然界中硫的存在与转化火山喷发口地壳的岩层含硫蛋白质黄铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)石膏(CaSO4·2H2O)芒硝(Na2SO4·10H2O)SO22.自然界中不同价态含硫物质的转化写出上述转化的化学方程式:①__________________________②____________________③____________________④_______________SO3+H2O===H2SO4(1)由于-2价和+4价硫不稳定。自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在(

)(2)在自然界中,空气中的O2和H2O对硫的转化起到重要作用(

)(3)大气中存在大量的氧气,因此自然界中硫的转化都是氧化还原反应(

)(4)在岩层深处和海底无氧环境下,硫元素通常以硫酸盐的形式存在(

)(5)因为单质硫易与氧气反应,故火山喷口附近不会存在游离态的硫(

)判断正误×√×××硫在自然界中的循环过程如图所示,下列说法不正确的是A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷

发产生的气体C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸

盐的形式存在

理解应用√解析大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。返回二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化1.不同价态含硫物质的性质及转化关系2.实验设计(1)设计实验实现不同价态硫转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。(2)实验设计方案预期转化选择试剂实验操作和现象实验结论二氧化硫、硫化氢、蒸馏水将H2S和SO2通入水中,生成

色沉淀(或溶液变浑浊)SO2与H2S反应生成______淡黄单质硫二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液将SO2通入新制氯水中,溶液

______色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生________二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为____浓硫酸、铜片加热铜片和浓硫酸的混合物,有

气味气体生成浓硫酸被金属铜还原为____浅黄绿白色沉淀刺激性SO2(3)不同价态含硫物质的价类二维图写出下列转化的化学方程式:①H2S―→S:________________________或_______________________。②SO2―→S:______________________。③SO2―→H2SO4:______________________________。④H2SO4―→SO2:_______________________________________。SO2+2H2S===2H2O+3SSO2+2H2S===3S+2H2O(1)将SO2通入氢硫酸中,若出现黄色浑浊,则证明SO2具有氧化性(

)(2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为

(

)

判断正误√√(3)H2S与O2反应,氧气不足生成单质S,氧气过量可以生成SO2(

)(4)SO2+2H2S===3S+2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1(

)√×深度思考1.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,可用右图表示写出③④⑤的化学方程式(选考):③______________________;④_______________;⑤_______________________。SO2+2H2S===3S+2H2O写出①②⑤的化学方程式(选考):①_________________________________;②_____________________________________;⑤_______________________。2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓2Na2SO3+O2===2Na2SO42.亚硫酸钠中+4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。(3)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化?答案取少量溶液于试管中,加足量盐酸酸化,若未见白色沉淀产生,再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则亚硫酸钠已被氧化。硫单质及其化合物之间的转化规律(1)邻位价态原则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,如归纳总结(2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(3)归中规律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,如2H2S+SO2===3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律返回1.硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是A.火山喷发、森林火灾会产生SO2B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再

排放D.硫在自然界的循环过程中,涉及了

氧化还原反应√123随堂演练知识落实41234解析

由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2,故A正确;动植物和微生物残体的腐败会产生H2S,H2S燃烧产生SO2,所以氢、氧两种元素参与硫的循环,故B错误;工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,可以减少二氧化硫生成,降低酸雨的形成,故C正确;由图可知:H2S→SO2,有化合价变化,属于氧化还原反应,所以硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应,故D正确。2.(2019·安徽省郎溪中学第一学期检测)甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如图所示,则下列说法错误的是A.若甲是C,则乙可能是O2B.若甲是Fe,则乙可能是Cl2C.若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO2D.若甲是H2S,则乙可能是O21234√解析

若甲是C,则乙可能是O2,丙是CO,丁是CO2,A正确;若甲是Fe,乙是Cl2,则丙是氯化铁,氯化铁和氯气不反应,B错误;若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO2,丙是亚硫酸钠,丁是亚硫酸氢钠,C正确;若甲是H2S,则乙可能是O2,丙是S,丁是SO2,D正确。3.(2019·吉林榆树一中期末)某工厂的一个生产工艺流程如图所示,下列叙述正确的是A.该工艺流程是用来制备Fe2(SO4)3的B.气体M是SO3C.气体M参加的反应是化合反应D.SO2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1√1234解析

由工艺流程的箭头指向可知,该过程中的硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用,气体M和SO2为反应物,指向流程之外的箭头只有硫酸(部分硫酸又参与循环),即硫酸铁和二氧化硫作用生成硫酸和硫酸亚铁,气体M和硫酸、硫酸亚铁作用生成硫酸铁。根据上述分析该工艺流程是用来制备硫酸的,A项错误;1234根据反应关系知气体M、H2SO4和FeSO4作用生成Fe2(SO4)3,所以M是具有氧化性的气体,如O2等,B项错误;气体M、FeSO4溶液和硫酸溶液作用生成Fe2(SO4)3,气体M参加的反应是氧化还原反应,C项错误;1234SO2参加反应时的化学方程式为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1,D项正确。4.(2019·湖南岳阳一中高一检测)在通常情况下,A为固态单质。根据如图转化关系,回答下列问题:(1)写出A~E的化学式:A__;B____;C_____;D______;E______。1234(2)写出下列反应的化学方程式:①E→C:_______________________________________;②C转化为D:____________________;③B转化为C:___________________________。SH2SSO2SO3H2SO41234解析固体单质A能和氧气反应,也能和氢气反应,说明是非金属单质,根据其氧化产物可继续和氧气反应可判断A是S,和氢气反应生成硫化氢,硫化氢燃烧即生成SO2,硫和氧气反应生成SO2,SO2和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸;浓硫酸在加热的条件下和铜发生氧化还原反应,生成硫酸铜、SO2和水。返回课时对点练123456789题组一自然界中硫的存在与转化1.下列说法不正确的是A.硫是一种黄色的难溶于水的晶体B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫√A组

基础对点练解析硫在空气和纯氧中燃烧都生成SO2,SO2在催化剂存在且加热条件下与O2反应生成SO3,D项错误。2.(2020·沈阳皇姑区校级期中)H2S有剧毒,不能排放在空气中,将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是123456789A.Cu2+和H2S反应的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+B.O2在转化过程中发生的反应为O2+4Fe2++4H+===4Fe3++2H2OC.图示转化中,有三种元素的化合价未发生改变D.为避免混合液失效,混合气体中H2S和O2的比例应大于2∶1√123456789根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故C正确;由转化图可知,总反应2H2S+O2===2S↓+2H2O,所以为了避免混合液失效,混合气体中H2S和O2的比例应小于2∶1,故D错误。解析

Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,反应的离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,故A正确;由转化图可知,O2能将二价铁离子氧化成三价铁离子,反应为O2+4Fe2++4H+===4Fe3++2H2O,故B正确;3.(2019·长春三中高一期中)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是A.硫在自然界中只有游离态B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将

金属氧化成低价态D.氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应√123456789煤中含有硫元素,燃煤时生成SO2,加入生石灰后,SO2与CaO反应生成CaSO3,CaSO3再被O2氧化生成CaSO4,减少SO2的排放,起到脱硫的作用,B正确;硫具有弱氧化性,与变价金属(如Fe、Cu等)反应生成低价态金属硫化物,C正确;氢硫酸是弱酸,具有酸的通性,可与碱、碱性氧化物反应,D正确。123456789解析硫在自然界中主要以化合态形式存在,在火山喷口附近或地壳的岩层里有游离态的硫存在,A错误;123456789题组二不同价态含硫物质性质与转化4.下列有关硫及其化合物的说法正确的是A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3B.H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2√解析A项,SO2、H2SO3虽然有还原性,但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应,因为+4价硫与+6价硫之间无中间价;B项,氧化产物可能是S或SO2;D项,S与O2的燃烧反应只生成SO2,不能生成SO3。1234567895.(2020·宿迁一中期中)硫元素常见化合价及其物质类别关系如图,下列说法错误的是A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是硫铁矿√123456789123456789将X是硫化氢、Y是二氧化硫,两者混合,发生归中反应,能生成硫,故C错误;工业上制硫酸用煅烧硫铁矿来造气,则工业上制Z的主要原料是硫铁矿,故D正确。解析-2价硫的氢化物,为硫化氢,则X是H2S,故A正确;处于中间价态的元素具有氧化性和还原性,+4价的硫处于中间价态,所以Y既有氧化性又有还原性,故B正确;1234567896.(2020·福州期中)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①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性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1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移

6mol电子D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念√解析

S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,不能体现酸性,故A错误;增大O2的浓度,可以提高SO2的转化率,所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本,故B正确;途径①和②都是由S来制备H2SO4,S的化合价从0价升高到+6价,制取

1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole-,故C正确;途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,有副产物二氧化氮,而且二氧化氮会污染大气,所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念,且原子利用率100%,故D正确。1234567897.Na2SO3中+4价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是A.硫化钠溶液

B.盐酸C.氯化钙溶液

D.溴水√123456789解析要证明Na2SO3具有还原性,应选用具有氧化性的溴水。1234567898.单质X与浓硫酸共热,反应中X与硫酸的物质的量之比为1∶2,则X元素在生成物中的化合价可能为①+1

②+2

③+3

④+4A.②④

B.③④

C.①②

D.①③√9.(2019·北京西城区高一期末)硫的含量影响钢铁性能。一种测定硫含量的方法是将钢样中硫转化为二氧化硫气体。再用测硫装置进行测定。某测定硫含量的流程如下:(1)气体a的主要成分有CO2、____、___。123456789解析

煅烧时,钢铁中所含的C元素和S元素与氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是SO2、CO2、O2。SO2O2123456789Fe3O4SO2123456789(3)吸收装置中,H2O2氧化SO2的化学方程式是___________________。H2O2+SO2===H2SO4解析双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸,反应方程式为H2O2+SO2===H2SO4。123456789(4)用NaOH溶液中和生成的溶液b,消耗zmLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为yg,则该钢样中硫的质量分数为_________。1.(2020·上海奉贤区检测)用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应S+NaOH―→Na2SO3+Na2S+H2O(未配平),下列说法错误的是A.硫在反应中既作氧化剂,又作还原剂B.也可以用CS2清洗试管壁上的硫C.生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为1∶2D.氧化产物是Na2SB组综合强化练1234567√解析

S在反应中化合价既升高,又降低,方程式为3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O,故A正确;S易溶于二硫化碳,所以也可以用CS2清洗试管壁上的硫,故B正确;根据配平的方程式得到生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为1∶2,故C正确;Na2S中S元素的化合价是-2,是0价S元素降低的结果,所以Na2S是还原产物,故D错误。12345672.(2019·合肥八中高一月考)下列物质制备实验设计中,能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是A.铜与浓硫酸共热制备硫酸铜B.Cu(OH)2与稀硫酸反应制备硫酸铜C.先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解制备硫酸铜D.适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解制备硫酸铜1234567√解析选项A,该法有环境污染物SO2生成;选项B,该法原料有Cu(OH)2,不经济;选项C,该法需要灼烧,耗能过多。选项WXYZ

ASSO2SO3H2SO4BNaNa2O2NaOHNaClCFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DAlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)33.如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应,其中常温下能实现图示转化关系的是1234567√解析

A项,S生成SO2需要点燃,不能一步生成SO3或H2SO4;B项,Na生成Na2O2需要加热;C项,Fe生成FeCl3需要点燃且不能一步生成Fe(OH)2。4.(2019·河南商丘高一期末)如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法不正确的是A.该过程可循环利用的物质是I2和HIB.该过程总反应的化学方程式为SO2

+2H2O===H2SO4+H2C.X物质是I2D.SO2在过程中表现出了还原性与漂白性√1234567解析

由图可知反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,该过程可循环利用的物质是I2和HI,A正确;1234567反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,SO2(化合价+4→+6)在过程中只表现出了还原性,D错误。12345675.(2020·湖南张家界期中)硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们正确的顺序是A.SO3

H2SO4

H2SO3

H2S

SB.SO2

H2SO3

H2SO4

SO2

SO3C.SO3

H2SO4

H2SO3

SO2

Na2S2O3D.SO2

H2SO3

H2SO4

H2S

S√12345676.(2019·北京朝阳区高一上学期期末)某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体,用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的过程如图所示。(1)SO2的浓度:Ⅰ___Ⅱ(填“>”或“<”)。1234567解析烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体,通过亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫,相当于富集了二氧化硫,亚硫酸氢钠受热易分解生成二氧化硫,因此SO2的浓度:Ⅰ<Ⅱ。<(2)图示过程中可以循环利用的物质是______(填化学式)。1234567解析亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫时发生反应:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。(3)上述吸收过程中发生的主要反应的化学方程式是______________________________。Na2SO3===2NaHSO3Na2SO3+SO2+H2O解析亚硫酸氢钠受热分解生成二氧化硫、水和亚硫酸钠,因此可以循环利用的是Na2SO3。1234567(4)解吸过程需要加热,在这个过程中常伴有少量

产生。①证明产物中含

的实验方法是:取少量解吸后的溶液,_______________________________________________(填操作和现象)。②产生

的原因是__________________________________________________。盐酸,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成先加入过量12345677.含硫化合物的种类很多,现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。回答下列问题:(1)为进一步减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式:______________________________。2CO+SO2②若反应中有5mol电子转移,则生成的碘单质是___mol。1234567(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:①配平上面的氧化还原反应方程式。52151110.5解析Na2SO3中S元素由+4价→+6价,升高了2价,KIO3中I元素由+5价→0价,降低了5价,最小公倍数为10,然后依据原子守恒得5Na2SO3+2KIO3+H2SO4===5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O;解析依据①生成1molI2,共转移电子10mol,因此转移5mol电子时,生成0.5molI2。1234567(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成。此沉淀是__(填字母)。A.BaSO4

B.FeSC.BaSO3

D.SA返回任务一的检验【问题探究】试管①②③中分别盛有稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,先滴加BaCl2溶液,然后分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。1.滴加BaCl2溶液后,三支试管中分别产生什么现象?分别写出相关反应的离子方程式。2.分别滴加少量稀盐酸后,三支试管中分别产生什么现象?写出相关反应的离子方程式。据此得出什么结论?提示

试管①和②中白色沉淀不溶解,试管③中白色沉淀溶解;③中反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O;向待测液中加入稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明该溶液中含有

。【深化拓展】硫酸根离子的检验及注意事项1.检验原理Ba2++

===BaSO4↓,BaSO4是既难溶于水又难溶于酸的白色沉淀,有别于CaCO3、BaCO3等可溶于酸的白色沉淀。2.实验操作

3.注意事项

【素能应用】典例1(2021山东枣庄高一期末)有一瓶Na2SO3溶液,可能已部分被氧化,某学生进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加入过量稀硝酸,充分振荡后仍有白色沉淀,结论正确的是(提示

:稀硝酸具有强氧化性,可将

氧化成)(

)A.Na2SO3溶液已部分被氧化B.加入Ba(NO3)2溶液后生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加硝酸后仍存在的沉淀一定为BaSO4D.此实验能确定Na2SO3溶液是否部分被氧化答案

C解析

稀硝酸具有强氧化性,可将BaSO3氧化成BaSO4,加硝酸后仍存在的沉淀一定为BaSO4,但加硝酸前的沉淀可能为BaSO3或BaSO4或二者的混合物,所以该实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。【变式设问】你认为该同学实验操作中的关键错误是什么?如何改进实验操作?提示

不能加入Ba(NO3)2溶液和过量稀硝酸;应将Ba(NO3)2溶液换成BaCl2溶液,将稀硝酸换成稀盐酸,若最终产生白色沉淀,则证明有Na2SO3被氧化变质。易错警示

硫酸根离子检验的误区

变式训练1(2021山东德州高一期末)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(

)A.在溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+B.在溶液中先加盐酸无现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中含C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D.某气体可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,证明该气体是Cl2答案

B解析

向待测液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,不能判断是否含有Fe2+,A错误;向待测液中滴加盐酸无现象,则不含

及Ag+,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中含

,B正确;灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,由于未透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,不能确定是否含有K+,C错误;使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体具有较强的氧化性,可能是Cl2、Br2(g)、NO2等,不能证明该气体一定是Cl2,D错误。任务二不同价态含硫物质的转化【问题探究】1.大型节日时,人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染,近几年,越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。(1)燃放爆竹时的主要反应是S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑,S发生了什么反应?表现了什么性质?提示

反应中硫元素的化合价降低,发生还原反应,S表现氧化性。(2)燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味,你知道其中的原因吗?提示

燃放爆竹时S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SO2气体。2.黄铁矿在过量的纯氧中充分反应,能否直接生成SO3?提示

不能,

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