2026《金版教程》高考复习方案化学创新版-第2讲 硫及其化合物

第2讲硫及其化合物1.通过实验探究或结合应用实例，掌握硫及其重要化合物的主要性质、相互转化及应用。2.认识硫及其重要化合物对环境的影响。3.结合真实情境知道硫酸的工业制法。4.掌握SOeq\o\al(2－,4)的检验方法。考点一硫及其氧化物1．单质硫(1)存在形态(2)物理性质俗名色、态密度溶解性eq\x(\s\up1(03))硫黄eq\x(\s\up1(04))黄色晶体，质eq\x(\s\up1(05))脆2.06g·cm－3eq\x(\s\up1(06))难溶于水，eq\x(\s\up1(07))微溶于酒精，eq\x(\s\up1(08))易溶于二硫化碳易错警示S2、S4、S6、S8属于硫元素的不同单质，它们互为同素异形体，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化。(3)化学性质从硫元素的化合价分析，硫单质中硫元素显0价，处于硫元素的中间价态，既具有eq\x(\s\up1(09))氧化性又具有eq\x(\s\up1(10))还原性。名师点拨(1)无论O2是否过量，硫在O2中燃烧的产物都是SO2而不是SO3。(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(Hg＋S=HgS)。(3)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。2．二氧化硫(1)物理性质色、味、态密度溶解性eq\x(\s\up1(01))无色、eq\x(\s\up1(02))有刺激性气味的eq\x(\s\up1(03))有毒气体比空气的eq\x(\s\up1(04))大eq\x(\s\up1(05))易溶于水，通常状况下，1体积的水溶解约eq\x(\s\up1(06))40体积的SO2(2)化学性质(反应用化学或离子方程式表示)①酸性氧化物的通性a．SO2能使紫色石蕊溶液变eq\x(\s\up1(07))红色。b．与H2O反应：eq\x(\s\up1(08))SO2＋H2OH2SO3。c．与碱反应NaOH足量：eq\x(\s\up1(09))SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。NaOH少量：eq\x(\s\up1(10))SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)。d．与碱性氧化物反应：如CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))eq\x(\s\up1(11))CaSO3。②氧化性(如与H2S溶液反应)：eq\x(\s\up1(12))SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O(生成eq\x(\s\up1(13))淡黄色沉淀)。③还原性a．与O2反应：eq\x(\s\up1(14))2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。b．使溴水褪色：eq\x(\s\up1(15))SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。c．使酸性KMnO4溶液褪色：eq\x(\s\up1(16))5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋。d．与FeCl3溶液反应：eq\x(\s\up1(17))SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋。e．与H2O2溶液反应：eq\x(\s\up1(18))SO2＋H2O2=H2SO4。④漂白性：SO2可使品红溶液eq\x(\s\up1(19))褪色，加热后，溶液eq\x(\s\up1(20))由无色变为红色，常用于检验SO2。(3)实验室制法①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应，化学方程式为eq\x(\s\up1(21))Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。②铜与浓H2SO4混合加热，化学方程式为eq\x(\s\up1(22))Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(4)用途①漂白纸浆、毛、丝等。②杀菌消毒。③作食品添加剂：食品中添加适量的SO2可起到防腐和抗氧化等作用。重点强调(1)SO2具有漂白性，其漂白原理和HClO的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，加热或日久复原，而HClO是利用其强氧化性把有色物质氧化为无色物质。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。(3)SO2通入BaCl2溶液中不会产生沉淀。3．三氧化硫(1)物理性质熔点：16.8℃，沸点：44.8℃，常温常压下为eq\x(\s\up1(01))液态，标准状况下为eq\x(\s\up1(02))固态。(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：4．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①途径1：空气中的飘尘作催化剂，发生反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4。②途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4。判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。(1)硫在自然界中仅以化合态存在。(×)错因：在火山喷口附近或地壳的岩层里存在游离态的硫。(2)除去附着在试管内壁上的硫，可用酒精洗涤。(×)错因：硫微溶于酒精，不能用酒精洗涤。(3)将SO2通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色。(×)错因：SO2不能漂白酸碱指示剂。(4)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆。(×)错因：SO2的漂白性是因为其与有色物质结合生成不稳定的无色物质，不是因其具有氧化性。(5)二氧化硫可广泛用于食品的增白。(×)错因：二氧化硫不可广泛用于食品的增白，否则会导致人体肝肾的损伤。(6)酸雨是指pH<7的雨水。(×)错因：酸雨的pH<5.6。题组一探究与归纳硫及其氧化物的性质1．(2025·海南省海口市高三联考)某同学利用如图所示装置探究SO2的性质。下列有关叙述错误的是()A．碳酸钠溶液呈碱性，通入SO2前试管①中溶液呈红色B．持续通入SO2，试管①中溶液的颜色会慢慢褪去C．通入SO2后，试管②中溶液的红色会褪去，加热试管②，会恢复红色D．可以用氯化钡溶液进行尾气处理，得到BaSO3沉淀答案：D解析：H2SO3的酸性比HCl弱，二氧化硫通入氯化钡溶液中，不发生反应，得不到BaSO3沉淀，不能用氯化钡溶液进行尾气处理，D错误。2．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是()①澄清石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③B．②③④C．除①以外D．全部答案：C思维建模检验SO2和CO2同时存在的一般流程流程设计实验装置所选试剂ABCD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或颜色变浅不褪色变浑浊题组二探究与归纳SO2等漂白剂的漂白原理3．如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的70%硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性答案：C4．已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生化合反应生成无色物质。(1)为了探究并比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验：a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现品红试纸均不褪色。b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色。c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象。d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同之处与不同之处。①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物________和________。②不同之处：SO2与水作用后的产物只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。Cl2与水作用后的产物能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。(2)乙同学为了比较O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积、等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质______________相等。②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是__________________________。Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是____________________________________________。答案：(1)①H2SO3HClO②化合氧化还原(2)①得电子数②氧化性：O3>H2O2Cl2和水反应生成的HClO浓度较小归纳总结常见的能用于漂白的物质的比较用于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吸附漂白物理变化物理漂白一般用于溶液漂白次氯酸盐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二氧化硫二氧化硫与有色物质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、草等考点二硫酸不同价态含硫物质的转化一、硫酸1．硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点eq\x(\s\up1(01))高，eq\x(\s\up1(02))难挥发。(2)溶解性：浓H2SO4与水以eq\x(\s\up1(03))任意比互溶，溶解时可放出eq\x(\s\up1(04))大量的热，浓硫酸稀释的方法是eq\x(\s\up1(05))将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2．稀硫酸具有酸的通性3．浓硫酸的特性eq\a\vs4\al\co1(浓硫酸)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥碱性气体，,如\x(\s\up1(01))NH3，也不能干燥还原性气体，如\x(\s\up1(02))HI、H2S,脱水性：将有机物中的H、O原子以\x(\s\up1(03))2∶1的,比例脱去，如蔗糖脱水炭化,\a\vs4\al(强氧化性)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①常温下，铁、铝遇浓硫酸\x(\s\up1(04))钝化，故可,用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸,②与Cu反应：\x(\s\up1(05))Cu＋2H2SO4（浓）\o(=,\s\up7(△)),CuSO4＋SO2↑＋2H2O,③与C反应：\x(\s\up1(06))C＋2H2SO4（浓）\o(=,\s\up7(△))CO2↑,＋2SO2↑＋2H2O))))重点强调(1)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。(2)浓硫酸使结晶水合物失去结晶水体现吸水性。4．硫酸的工业制备(1)燃烧黄铁矿(FeS2)或硫黄制备SO2：eq\x(\s\up1(01))4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2或S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2。(2)SO2转化为SO3：eq\x(\s\up1(02))2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热))2SO3。(3)吸收SO3生成H2SO4：eq\x(\s\up1(03))SO3＋H2O=H2SO4。重点强调工业上一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。5．SOeq\o\al(2－,4)的检验被检液eq\o(→,\s\up7(加足量),\s\do5(稀盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加),\s\do5(\x(\s\up1(01))BaCl2溶液))有白色沉淀，证明含有SOeq\o\al(2－,4)。先加稀盐酸的目的是排除常见eq\x(\s\up1(02))Ag＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等的干扰。易错警示(1)不能用稀硝酸，因为HNO3会将SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)。(2)SOeq\o\al(2－,3)的检验①向溶液中加入盐酸，将产生的无色气体通入品红溶液中，红色褪去。②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。二、不同价态含硫物质的转化1．含硫物质的氧化性或还原性2．掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化写出②③④反应的化学方程式：②eq\x(\s\up1(01))H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O；③eq\x(\s\up1(02))Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④eq\x(\s\up1(03))Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。(2)不同价态硫的转化(通过氧化还原反应实现)如H2Seq\o(,\s\up7(①O2（不足）),\s\do5(③H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2),\s\do5(④H2S))SO2eq\o(→,\s\up7(⑤O2))SO3写出③④反应的化学方程式：③eq\x(\s\up1(04))S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S；④eq\x(\s\up1(05))SO2＋2H2S=2H2O＋3S。名师点拨(1)H2S是无色有臭鸡蛋气味的气体，水溶液叫氢硫酸，属于二元弱酸，具有还原性。(2)同种元素相邻价态的微粒间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)含硫物质的连续转化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，可用下图表示：判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。(1)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。(×)错因：浓硫酸有吸水性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。(2)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。(×)错因：室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故能将浓硫酸盛放在铁桶中。(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\o\al(2－,4)。(×)错因：不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干扰。(4)用BaCl2溶液鉴别SOeq\o\al(2－,4)与SOeq\o\al(2－,3)。(×)错因：BaSO4、BaSO3均为白色沉淀。(5)100mL18.4mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2的物质的量为0.92mol。(×)错因：浓硫酸变稀后不与Cu反应，SO2的物质的量小于0.92__mol。(6)硫在纯氧中燃烧可以一步生成三氧化硫。(×)错因：硫与氧气反应一步只能生成二氧化硫。题组一认知与探究硫酸的性质及硫酸根的检验1．(2025·济南市高三年级摸底考试)下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是()A．亚硫酸钠与硫酸制取SO2B．配制硫酸铁溶液时加入稀硫酸C．铜与浓硫酸反应制备硫酸铜D．海带提碘时使用稀硫酸与双氧水答案：C解析：亚硫酸钠与硫酸制取SO2，发生反应：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，硫酸体现酸性；配制硫酸铁溶液时加入稀硫酸，目的是抑制硫酸铁水解，硫酸体现酸性；铜与浓硫酸反应制备硫酸铜，发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，硫酸体现强氧化性和酸性；海带提碘时使用稀硫酸与双氧水，发生反应：2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O，硫酸体现酸性。2．甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SOeq\o\al(2－,4)。甲的实验为：(1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________(仅填一种离子)，也会有此现象。乙的实验为：(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样中若含有________(仅填一种离子)，也会有此现象。丙的实验为：若丙的方案合理，则回答：(3)其中，试剂Ⅰ是________(填名称)，现象Ⅰ是____________，试剂Ⅱ是____________(填名称)，现象Ⅱ是______________。答案：(1)Ag＋(2)SOeq\o\al(2－,3)(3)盐酸无明显变化氯化钡溶液产生白色沉淀易错警示SOeq\o\al(2－,4)检验的易错点(1)只加入可溶性钡盐，不酸化，误将COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq\o\al(2－,4)。因上述离子会产生BaCO3、BaSO3白色沉淀。(2)误将Ag＋判断成SOeq\o\al(2－,4)如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀不溶解，便断定含SOeq\o\al(2－,4)。其错误之处是若溶液中含Ag＋也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－=AgCl↓(白色)。(3)误将SOeq\o\al(2－,3)判断成SOeq\o\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，便误以为有SOeq\o\al(2－,4)。未注意在酸性环境中，NOeq\o\al(－,3)具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，从而生成BaSO4白色沉淀。题组二分析与归纳不同价态含硫物质的转化3．(2025·广东六校高三联考)如图是硫元素的“价—类”二维图。下列说法正确的是()A．图中按箭头所示的转化均可一步实现B．常温下，Cu与浓硫酸反应可生成bC．可用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液检验e是否变质D．酸性环境下，f与e的水溶液混合后溶液变浑浊答案：D解析：由图可知，a为S，b为SO2，c为SO3，d为Na2SO4，e为Na2SO3，f为Na2S，据此分析解题。S不能一步转化为SO3，A错误；铜和浓硫酸加热时反应生成CuSO4、SO2和H2O，B错误；NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下能将Na2SO3氧化为Na2SO4，故不能用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液检验Na2SO3是否变质，C错误；酸性环境下，Na2S与Na2SO3的水溶液混合后发生反应：2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O，溶液变浑浊，D正确。4．某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)→S(＋4)的转化。试剂：①浓硫酸②稀硫酸③酸性KMnO4溶液④Na2SO3溶液⑤Cu⑥品红溶液(1)写出实现转化的化学方程式：______________________________________________。(2)设计实验，证明实现了该转化(写出操作和现象)：____________________________________________。任务Ⅱ.实现硫元素化合价在0、＋2、＋4价之间的转化。查阅资料：＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应。SO2eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(①))Na2SO3溶液eq\o(→,\s\up7(X),\s\do5(②))Na2S2O3eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(③))X(3)①中加入的物质是________，该转化利用的是SO2________________的性质。(4)写出③的离子方程式：__________________________________________________。答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色(3)NaOH溶液酸性氧化物(4)2H＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)=S↓＋SO2↑＋H2O解析：(4)根据题干信息，＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应，即发生歧化反应，＋2价的硫元素化合价既升高又降低，结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析，可得X中硫元素的化合价应低于＋2价，则X为硫单质，③的离子方程式为2H＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)=S↓＋SO2↑＋H2O。思维建模硫及其化合物之间的转化关系常考的多硫含氧酸盐一、硫代硫酸钠1．物理性质Na2S2O3俗名大苏打、海波，它是无色透明的晶体，易溶于水。2．化学性质(1)与酸反应生成单质硫、放出SO2气体：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。(2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化。①2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O=Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4=8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。3．制备方法(1)将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量比配成溶液，然后通入SO2，反应大致可分三步进行：①Na2CO3和SO2反应生成Na2SO3：Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2。②Na2S与SO2反应生成Na2SO3和H2S：Na2S＋SO2＋H2O=Na2SO3＋H2S。H2S是强还原剂，遇到SO2时析出硫：2H2S＋SO2=3S＋2H2O。③Na2SO3和S作用生成Na2S2O3：Na2SO3＋S=Na2S2O3。将上面三步反应合并得到总反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2。(2)溶液蒸发浓缩后，冷却至293～303K时即析出Na2S2O3·5H2O，用上述方法制得的Na2S2O3中常含有Na2SO4和Na2SO3等杂质。二、连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。三、焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具有还原性，温度高于150℃易分解，在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。四、过二硫酸钠过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2Oeq\o\al(2－,8)结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性，是一种强氧化剂。1．(2025·杭州市高三年级教学质量检测)硫酸是一种重要的大宗工业化学品，应用广泛，可实现下列转化：(1)过程Ⅰ的化学方程式为________________________________________。(2)已知硫酸分子结构为，过程Ⅱ生成了焦硫酸钠(Na2S2O7)，画出其阴离子的结构式：________________________________________；推测焦硫酸钠水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”)，用离子方程式表明原因：________________________________________________________。(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性，受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔融反应，产生了混合气体。①写出检验混合气体成分的方案________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式：________________________________________________。(4)过量的焦硫酸(H2S2O7)和苯在加热条件下反应得到苯磺酸，写出反应的化学方程式：________________________________。答案：(1)H2SO4＋NaCleq\o(=,\s\up7(△))NaHSO4＋HCl↑(2)或酸性S2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(3)①先将混合气体通过足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明有SO3；再将逸出气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明有SO2②10Na2S2O7＋2Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高温))3Fe2(SO4)3＋SO2↑＋10Na2SO4(4)解析：(1)由元素守恒和转化图可知过程Ⅰ为浓硫酸与NaCl反应生成NaHSO4和HCl，化学方程式为H2SO4＋NaCleq\o(=,\s\up7(△))NaHSO4＋HCl↑。(2)过程Ⅱ中发生反应：2NaHSO4(s)eq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O7＋H2O，两个羟基发生分子间脱水反应，故焦硫酸根离子的结构是或；由焦硫酸根离子的结构知，焦硫酸钠溶于水发生反应：S2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，故溶液呈酸性。(4)由题意可知苯与焦硫酸反应生成苯磺酸和硫酸，反应的化学方程式为。2．Na2S2O3可用于照相业作定影剂等，它又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇强酸发生剧烈反应。某化学研究性小组对它的制备和性质进行了探究。实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制备，装置如图所示。(1)A装置中，NaOH溶液的作用是__________________________________________。(2)装置C的作用有__________________________________________。(3)装置D中生成Na2S2O3的化学方程式为______________________________________。(4)装置D中加入无水乙醇的目的是______________________________________________。(5)本实验所需的Na2S可由硫化钠碱坯(主要含Na2S，还含少量Na2SO4、炭粉等杂质)制备。已知Na2S的溶解度、固相成分与温度的关系如表：温度/℃溶解度/g固相－1010.3Na2S·9H2O＋冰1013.6Na2S·9H2O2018.7Na2S·9H2O4028.5Na2S·9H2O4835.7Na2S·9H2O＋Na2S·6H2O6039.1Na2S·6H2O＋Na2S·5.5H2O请补充完整由硫化钠碱坯制备Na2S·9H2O晶体的实验方案：边搅拌边将适量蒸馏水加入硫化钠碱坯中，过滤，_____________________________________________________________，得到Na2S·9H2O晶体(须用的试剂：BaS、无水乙醇)。(6)产品(Na2S2O3·5H2O)分析检测。该小组同学称取mg该产品，配制成250mL溶液。另取cmol·L－1的K2Cr2O7标准溶液VmL，用硫酸酸化后加入过量的KI，再加几滴淀粉溶液，然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至蓝色褪去，且30s不恢复原色(滴定反应的离子方程式为I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，平行滴定3次所得测定数据如下表：实验序号123消耗样品溶液的体积22.35mL24.78mL24.82mL则样品的纯度为____________(写出化简后表达式)。答案：(1)吸收装置B中产生的SO2尾气，防止污染环境(2)平衡装置内压强，观察二氧化硫的生成速率(或其他合理答案)(3)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2(4)减少硫代硫酸钠晶体的溶解损失，便于其晶体析出(5)向所得滤液中加入BaS，直至白色沉淀不再增加时，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却至10℃时结晶，过滤，晶体用无水乙醇洗涤、烘干(6)eq\f(15cV,m)×100%解析：(6)根据Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可得对应关系Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，则n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝6n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝6cV×10－3mol，三组数据中第一组误差较大，舍去，则平均值为24.80mL。则样品的纯度为eq\f(6cV×10－3×248×\f(250,24.8),m)×100%＝eq\f(15cV,m)×100%。1．(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。下列说法不正确的是()A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋6SO2B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2的平衡转化率C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收答案：B解析：根据原理示意图并结合得失电子守恒等可知，A正确；反应Ⅱ的条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本等，增大压强或降低温度可提高反应Ⅱ的平衡转化率，Ⅱ中“常压”是为了降低生产成本，“400～500℃”是为了提高化学反应速率，B错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，D正确。2．(2024·湖北卷)过量SO2与以下0.1mol·L－1的溶液反应，下列总反应方程式错误的是()溶液现象化学方程式ANa2S产生淡黄色沉淀3SO2＋2Na2S=3S↓＋2Na2SO3BFeCl3溶液由棕黄色变浅绿色2FeCl3＋SO2＋2H2O=2FeCl2＋H2SO4＋2HClCCuCl2溶液褪色，产生白色沉淀SO2＋2CuCl2＋2H2O=2CuCl↓＋H2SO4＋2HClDNa2CO3(含酚酞)溶液由红色变无色2SO2＋Na2CO3＋H2O=CO2＋2NaHSO3答案：A解析：过量SO2与0.1mol·L－1的Na2S溶液反应，产生的淡黄色沉淀是S，还生成NaHSO3，因此，总反应的化学方程式为5SO2＋2Na2S＋2H2O=3S↓＋4NaHSO3，A错误。3．(2023·广东卷)按图装置进行实验。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中红色更快褪去答案：C解析：Ⅰ中试管内发生反应S2Oeq\o\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；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，D错误。4．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是()A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂答案：C解析：浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C错误。5．(2024·安徽卷节选)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4Oeq\o\al(2－,6)的结构为(a)而不是(b)的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构6．(2024·重庆卷节选)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。FeS2的制备N2保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流2h，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品FeS2。(1)仪器a的名称为________；N2保护的目的是__________________。(2)生成FeS2的化学方程式为__________________________________。(3)为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是________(填“H2O”或“CS2”)。答案：(1)三颈烧瓶防止Fe2＋被氧气氧化(2)FeS＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS2(3)CS27．(2023·浙江6月选考)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。请回答：(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式__________________________________。(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。①下列说法正确的是________。A．燃煤中的有机硫主要呈正价B．化合物A具有酸性C．化合物A是一种无机酸酯D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓硫酸吸收②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是__________________________________。(3)设计实验验证化合物A中含有S元素______________________________________________________________________________________________；写出实验过程中涉及的反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2SO2＋O2＋2CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))2CaSO4＋2CO2(2)①BCD②硫酸分子能形成更多的分子间氢键(3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素＋2NaOH=CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaCl课时作业[建议用时：40分钟]一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列关于SO2的叙述正确的是()A．SO2是无色、无臭、有毒的气体B．SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色C．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4D．SO2不能用作食品添加剂答案：B解析：SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A错误；SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C错误；食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，能用作食品添加剂，D错误。2．(2025·杭州市高三年级教学质量检测)硫化氢是一种气体信号分子，人体中微量的H2S能有效预防心脏病。下列有关说法不正确的是()A．H2S属于弱电解质B．H2S可以使酸性高锰酸钾溶液褪色C．H2S通入CuSO4溶液中无明显现象D．人体内H2S可由含硫蛋白质通过复杂反应产生答案：C解析：H2S在水中部分电离，属于弱电解质，A正确；H2S具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，B正确；H2S通入CuSO4溶液中发生反应：H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4，现象为有黑色沉淀生成，C错误；含硫蛋白质在人体内通过复杂反应产生H2S，D正确。3．要检验某无色溶液是否含有SOeq\o\al(2－,4)，下列操作最合理的是()A．加入Ba(NO3)2溶液后再加稀硝酸酸化B．加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化C．加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液D．加入稀硝酸酸化后再加Ba(NO3)2溶液答案：C4．同学们探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。实验操作实验现象金属为铜金属为锌金属为铝点燃不燃烧燃烧燃烧通入酸性KMnO4溶液褪色褪色褪色通入CuSO4溶液无明显变化无明显变化出现黑色沉淀通入品红溶液褪色褪色不褪色已知：H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。下列说法不正确的是()A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2SC．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关答案：B解析：加入铜片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色、使品红溶液褪色、不可燃，则气体具有还原性、漂白性，则气体是SO2，A正确；加入铝片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色、能与CuSO4溶液产生黑色沉淀，则气体是H2S，Al与稀硫酸反应生成氢气，氢气和硫化氢均具有可燃性，燃烧现象不能证明生成气体中一定含硫化氢，B不正确；加入锌片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色，使品红溶液褪色、则气体含SO2，但SO2不可燃，而锌片与浓硫酸反应的气体具有可燃性，则含有另一种气体，C正确。5．(2025·赤峰市高三质量检测)工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料，采用接触法制备浓硫酸的原理如图：下列说法不正确的是()A．用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红B．净化SO2的目的是防催化剂中毒降低活性C．用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率D．制备硫酸的3个反应中2个是氧化还原反应答案：C解析：用盐酸溶解烧渣，可除去二氧化硅；再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素，灼烧氢氧化铁制铁红，故A正确。二氧化硫中有砷等杂质会使催化剂中毒(降低活性)，净化SO2的目的是防催化剂中毒降低活性，故B正确。三氧化硫与水反应放出大量热量，用水直接吸收三氧化硫会形成“酸雾”，污染环境且吸收率低，故C错误。黄铁矿(FeS2)与O2的反应及SO2和O2的反应是氧化还原反应，故D正确。6．(2025·江西省百师联盟高三联考)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量的浓硫酸反应。下列说法错误的是()A．上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量B．①中发生反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OC．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色答案：D解析：当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上移动铜丝，铜丝与浓硫酸不接触，反应停止，故上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量，A正确；用铜片和浓硫酸反应制取SO2，方程式正确，B正确；SO2可与碱反应，可用NaOH溶液吸收多余的SO2，C正确；反应停止后，①中浓硫酸过量，有剩余，将水加入①中会造成试管中液体飞溅，发生危险，D错误。7．(2025·北京市海淀区高三期中练习)几种含硫物质的转化如图(部分反应条件略去)，下列判断不正确的是()A．①中，试剂a可以是CuB．②中，需要确保NaOH溶液足量C．③中，生成1molNa2S2O3时，转移4mol电子D．③中，将S换为Cl2，氧化产物为Na2SO4答案：C解析：铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，故A正确；二氧化硫与NaOH反应，NaOH少量、二氧化硫过量时生成NaHSO3，因此为确保生成Na2SO3，NaOH溶液应足量，B正确；③中亚硫酸钠与硫反应生成Na2S2O3：S＋Na2SO3=Na2S2O3，S由0价、＋4价变成＋2价，故生成1molNa2S2O3转移2mol电子，C错误；③中将S换成Cl2，发生反应Cl2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2HCl，Na2SO3作还原剂，氧化产物为Na2SO4，D正确。8．(2025·惠州市高三调研)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．a的浓溶液与b可生成SO2B．SO2通入紫色石蕊试液先变红后褪色C．c在空气中燃烧生成SO2D．d既可被氧化，也可被还原答案：B解析：由题图可知，a为硫酸，b为硫化氢，c为硫单质，d为亚硫酸盐。浓硫酸有强氧化性，H2S有强还原性，二者发生归中反应可生成SO2，A合理；SO2通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色，B不合理；S在空气中燃烧只能生成SO2，C合理；亚硫酸盐中S为＋4价，处于中间价态，既可被氧化，也可被还原，D合理。9．(2025·安徽省巢湖市第一中学高三月考)二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2的部分性质。下列说法正确的是()A．装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性B．装置乙中溶液颜色变化：先变红后褪色C．装置丙中发生的最终总反应为5SO2＋2S2－＋2H2O=3S↓＋4HSOeq\o\al(－,3)D．装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2用于食品漂白剂的原理相同答案：C解析：由分析可知，装置甲中发生的反应方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，该反应为非氧化还原反应，故反应时70%的硫酸仅表现出强酸性，A错误；SO2不能漂白酸碱指示剂，SO2溶于水生成H2SO3使溶液呈酸性，故装置乙中溶液颜色变为红色，B错误；SO2与水先生成H2SO3，H2SO3与Na2S反应生成S单质和NaHSO3，故装置丙中发生的最终总反应为5SO2＋2S2－＋2H2O=3S↓＋4HSOeq\o\al(－,3)，C正确；装置丁中酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，而SO2用于食品漂白剂是因为SO2具有漂白性，二者原理不相同，D错误。10．(2025·湖南省郴州市高三教学质量监测)由一种金属阳离子(包括NHeq\o\al(＋,4))与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐，如Ca(NO3)Cl可看成CaCl2和Ca(NO3)2。向混盐Na4S2O3中加入足量稀硫酸，发生如下反应：2Na4S2O3＋4H2SO4=4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O。下列说法正确的是()A．Na4S2O3溶液与AlCl3溶液混合可生成Al2S3沉淀B．向混盐CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生C．该反应每产生3molS，转移电子的物质的量为6molD．1molNa4S2O3固体中含离子的物质的量为5mol答案：B解析：硫化铝能与水反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，所以硫化铝在水中不能存在，则Na4S2O3溶液与氯化铝溶液混合不能生成硫化铝，A错误；含一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐为混盐，CaOCl2也可称为混盐，CaOCl2可写成CaCl2·Ca(ClO)2，加入足量稀硫酸，Cl－和ClO－在酸性条件下反应生成Cl2，B正确；由反应2Na4S2O3＋4H2SO4=4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O可知，混盐Na2SO3·Na2S中－2价S失去2个电子生成S，＋4价硫得到4个电子生成S，则每生成3molS时转移电子的物质的量为4mol，C错误；Na4S2O3可以写成Na2SO3·Na2S，电离生成Na＋、SOeq\o\al(2－,3)、S2－，则1molNa4S2O3中共含离子为6mol，D错误。11．硫元素可形成多种含氧酸根离子，如SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、S2Oeq\o\al(2－,3)、S2Oeq\o\al(2－,4)、S2Oeq\o\al(2－,7)、S2Oeq\o\al(2－,8)、S4Oeq\o\al(2－,6)等，部分转化关系如下。①S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋S↓＋H2O②2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－③2S2Oeq\o\al(2－,4)＋H2O=S2Oeq\o\al(2－,3)＋2HSOeq\o\al(－,3)④3K2S2O7＋Fe2O3=Fe2(SO4)3＋3K2SO4⑤AgBr＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=[Ag(S2O3)2]3－＋Br－⑥5S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Mn2＋＋8H2O=10SOeq\o\al(2－,4)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋下列说法正确的是()A．上述反应中S2Oeq\o\al(2－,3)都表现了还原性B．反应②中每消耗0.1molS2Oeq\o\al(2－,3)转移电子数为0.1NAC．反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1D．反应⑥表现了＋7价硫元素的强氧化性答案：B解析：反应①中S2Oeq\o\al(2－,3)既是氧化剂又是还原剂，反应⑤为非氧化还原反应，S2Oeq\o\al(2－,3)既不是氧化剂又不是还原剂，A错误；反应②中转移2e－，故每消耗0.1molS2Oeq\o\al(2－,3)转移电子数为0.1NA，B正确；反应④中各元素化合价没有发生变化，为非氧化还原反应，C错误；反应⑥中S2Oeq\o\al(2－,8)的结构为，其中S为＋6价，6个O为－2价，2个O为－1价，体现强氧化性的是－1价的O，D错误。二、非选择题12．(2025·贵阳市高三年级摸底考试)某化学小组为探究SO2的制备、性质及检验等相关问题，进行如下实验：Ⅰ.制备并收集纯净干燥的SO2(1)实验室可供选择的试剂：C(s)、Cu(s)、饱和Na2SO3溶液、75%浓H2SO4。①实验所需装置的连接顺序是：a→________→d→e(按气流方向用小写字母标号表示)。②该实验中制备SO2的反应方程式为____________________________________________。Ⅱ.探究SO2的性质(2)将收集到的SO2持续通入如图装置进行实验：①装置E中出现________________现象时可验证SO2具有氧化性。②装置F用于验证SO2的还原性，为实现这一目的，需进一步采取的实验操作是____________________________________________________________________________________。③从硫元素间的相互转化所得的规律判断下列物质中既有氧化性，又有还原性的是________(填字母)。a．Nab．Na＋c．Cl2d．Cl－e．Fe2＋Ⅲ.葡萄酒中抗氧化剂残留量(以游离SO2计算)的测定准确量取100.00mL葡萄酒样品，加酸蒸馏出抗氧化剂成分，取馏分于锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用物质的量浓度为0.0100mol·L－1标准I2溶液滴定至终点，重复操作三次，平均消耗标准I2溶液22.50mL。(已知滴定过程中所发生的反应是I2＋SO2＋2H2O=2HI＋H2SO4)(3)滴定前需排放装有I2溶液的滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为________(填字母)。(4)判断达到滴定终点的依据是_________________________________________________；所测100.00mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________mg·L－1。答案：(1)①c→b→g→f②Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑(2)①淡黄色沉淀②取SO2与NaClO溶液反应后的溶液样品少许，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则证明