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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
章末总结
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知识整合构建
体验 高考
A. 九霄环佩木古琴 B. 裴李岗文化骨笛
C. 商朝后期陶埙 D. 曾侯乙青铜编钟
C
解析：九霄环佩木古琴的主要构成是木材、动物筋等，A错误；裴李岗文化骨笛由动 物骨骼构成，B错误；商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐材料制成，C正确；曾侯乙 青铜编钟主要由合金材料制成，D错误。
A. 泰山墨玉 B. 龙山黑陶
C. 齐国刀币 D. 淄博琉璃
解析：墨玉、黑陶、琉璃均属于硅酸盐制品，主要成分均为硅酸盐材料，而刀币的主 要成分为青铜，故选C。
C
3. （2023·北京卷）蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
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
C
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
C
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3（稀） NO NO2
解析：NO不溶于水，不能与水反应生成HNO3，NO2可以与水反应生成HNO3和NO， B项错误。
B
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
D
A. 图1：喷泉实验 B. 图2：干燥NH3
C. 图3：收集NH3 D. 图4：制备NH3
B
A. 消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B. 消耗1 mol H2，生成N－H键数为2NA
C. 生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA
D. 氧化1 mol NH3生成NO，需O2分子数为2NA
B
A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
A
选项 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
D
解析：氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化 铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不 能用于制备二氧化氮，B不可行；硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能 用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反 应，C不可行；实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化 锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。
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关键能力重构
热点专题突破一 硫、氮、硅及其化合物“价－类”二维图及化学方程式
1. 硫及其化合物“价－类”二维图及化学方程式
二维图对应标号反应的化学方程式。
2. 氮及其化合物“价－类”二维图及化学方程式
二维图对应标号反应的化学方程式。
③N2＋O2 2NO
3. 硅及其化合物“价－类”二维图及化学方程式
二维图对应标号反应的化学方程式。
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
B
[例2] （2024·湖北高一期中）氮、硫的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们 的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系：
解析：（1）A中氮的化合价为＋5价，且为氧化物，则其分子式为N2O5；
N2O5
解析：（2）灯泡中的保护气体一般是氮气，因为氮气的化学性质比较稳定，不易发 生化学反应；
︰
N N︰
N2的化学性质稳定
解析：（3）S元素显最低价－2价时，含硫物质只具有还原性，不能表现出氧化性， 如H2S、Na2S等；
H2S、Na2S
吸水
强氧化
脱
水
解析：（4）胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末是因为其结晶水被浓硫酸吸 走变成了硫酸铜的缘故，浓硫酸表现出吸水性；热的浓硫酸与木炭反应，生成二氧化 硫，硫元素化合价降低，表现强氧化性；浓硫酸能够使有机物中的H、O两种元素以 水的组成脱去，这就是浓硫酸的脱水性，用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑表现了浓硫 酸的脱水性；
A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液
C. CaCl2溶液 D. Ba（OH）2溶液
D
解析：（5）加热时氢氧化钠溶液能与碳酸铵溶液或氯化铵溶液反应产生有刺激 性气味的气体，氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液或氯化钠溶液混合均无明显现象， 无法区分，A项不符合题意；硝酸银溶液与这四种溶液混合均会产生沉淀，无法 区分，B项不符合题意；氯化钙溶液能与碳酸铵溶液或碳酸钠溶液反应产生白色 沉淀，氯化钙溶液与氯化铵溶液或氯化钠溶液混合均无明显现象，无法区分，C 项不符合题意；加热时氢氧化钡溶液与氯化铵溶液反应产生有刺激性气味的气 体，加热时氢氧化钡溶液与碳酸铵溶液反应产生白色沉淀和有刺激性气味的气 体，氢氧化钡溶液与碳酸钠溶液反应产生白色沉淀，氢氧化钡溶液与氯化钠溶 液混合无明显现象，可以区分，D项符合题意。
热点专题突破二 无机框图推断题解题技巧
1. 解题方法
2. 常用“突破口”
（1）物质的颜色
淡黄色固体－S、Na2O2；
红棕色粉末－Fe2O3；
红褐色沉淀－Fe（OH）3；
蓝色沉淀－Cu（OH）2；
黑色固体－Fe3O4、CuO等；
红色溶液－Fe（SCN）3；
红棕色气体－NO2；
黄绿色气体－Cl2。
（3）物质的特殊性质
①能使品红溶液褪色的气体：SO2（加热后品红溶液又恢复红色）、Cl2（加热后品红 溶液不恢复红色）。
②使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH3。
③使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的物质：NO2、Cl2、Br2、FeCl3溶液等。
④能与SO2、Cl2、O2等气体（或其水溶液）反应析出淡黄色沉淀：H2S。
⑤在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、活性炭等。
⑥Si可作半导体材料，SiO2可制作光导纤维。
⑦与水反应放出气体的物质：Na、K、Na2O2等。
（4）熟悉重要无机物转化关系的常考形式
②A B C
NaAlO2 Al（OH）3 AlCl3；
Na2CO3 NaHCO3 CO2；
AlCl3 Al（OH）3 NaAlO2。
[例3] 已知某物质X能发生如下转化：
A. 若X为N2，则A为硝酸
B. 若X为S，则A为硫酸
C. 反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应
D. 若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y
C
解析：若X为N2，Y是NO，Z是NO2，A为硝酸，故A正确；若X为S，Y是SO2，Z是 SO3，A为硫酸，B正确；若X为N2，Y是NO，Z是NO2，NO2与水反应生成硝酸和 NO，属于氧化还原反应，C错误；若X为H2S，Y可能为S，Z是SO2，A为亚硫酸，亚 硫酸不能与金属铜反应，若X为S，Y为SO2，Z为SO3，A为H2SO4，若A为稀H2SO4也 不与Cu发生反应，D正确。
[例4] A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，它们之间有如下的反应 关系：
漂白、防腐、作为生产硫酸的原料等（任写两个即
可）
4NH3＋ 6NO
第三周期、第ⅢA
族
Na2SiO3＋2H2↑
Na2CO3
＋2Fe2＋第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
学习目标：1.了解硫的性质和用途。2.掌握SO2的化学性质及检验方法。学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。3.了解SO3的主要性质。
@研习任务一 硫
教材 认知
1.硫元素
（1）“位——构——性”
硫元素位置 原子结构 示意图 得电子 能力 主要化合价
第 三 周期 第 ⅥA 族 比氧 弱 －2、＋4、＋6
（2）存在形式：以游离态和化合态形式存在。
2.硫单质
（1）物理性质
俗称 颜色状态 溶解性
水 酒精 CS2
硫黄 黄色 晶体 难溶 微溶 易溶
（2）从化合价的角度认识硫单质的化学性质
H2O2
①硫与金属的反应：
表现 氧化 性
②硫与非金属的反应：
O2： S＋O2SO2 ，表现 还原 性。硫在空气和纯氧中点燃的现象不同：
[思考1] 从硫元素价态变化的角度分析，硫单质有哪些化学性质？
提示：硫单质中硫元素的化合价为0，处于中间价态，故硫单质既有氧化性又有还原性。
[思考2] 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧或者足量的氧气中燃烧的产物是三氧化硫吗？
提示：不是。S＋O2SO2，该反应生成物与氧气的量及浓度无关。
[思考3] 硫可以与热的KOH溶液反应生成K2S、K2SO3和水，用此反应可以清洗试管内壁上附着的硫黄，请写出反应的离子方程式。
提示：3S＋6OH－2S2－＋S＋3H2O。
归纳总结
（1）硫在自然界中既有游离态又有化合态，在火山喷口处或地壳的岩层里有游离态的硫单质。硫有S2、S4、S6、S8等多种同素异形体。
（2）硫单质燃烧时，产物只能是SO2，无论O2是否充足，均不会生成SO3。
（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（Hg＋SHgS）。
（4）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。
（5）黑火药点燃时反应的化学方程式为S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，记忆为“一硫二硝三木炭”。
（6）硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物（如Cu2S、FeS）。
应用 体验
1.微判断
（1）硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。（ ）
（2）硫在空气中燃烧生成二氧化硫，在氧气中燃烧生成三氧化硫。（ ）
（3）S能氧化Fe，使Fe生成＋3价铁的化合物。（ ）
（4）硫是一种非金属单质，与其他单质反应，只能作氧化剂。（ ）
（5）要洗涤试管壁上附着的硫单质，可以用CS2洗涤。（ √ ）
2.下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ②③④⑦⑧⑨⑩ （填序号）。
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2 ⑧Cu2S ⑨HgS ⑩Ag2S
@研习任务二 二氧化硫
教材 认知
1.二氧化硫物理性质
颜色 状态 气味/毒性 密度 溶解性
无色 气体 有刺激性 ， 有 毒 比空 气 大 易 溶 于水
2.SO2的化学性质——多重性
（1）研究角度一：物质类别——酸性氧化物。
①与水反应
实验操作 实验现象
把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞；片刻后，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度 试管内液面上升；pH试纸变红，试管中溶液显酸性
二氧化硫与水反应的化学方程式为 H2O＋SO2H2SO3 。
②与碱反应：二氧化硫与NaOH溶液反应的化学方程式为 2NaOH＋SO2Na2SO3＋H2O （碱过量）或 NaOH＋SO2NaHSO3 （SO2过量）。
③与碱性氧化物反应：二氧化硫与氧化钙反应的化学方程式为 CaO＋SO2CaSO3 。
（2）研究角度二：特殊性——漂白性。
SO2的漂白实验
现象：用试管取2 mL在（1）①中所得到的溶液，向其中滴入1～2滴品红溶液，振荡后溶液 褪色 ，再加热后，溶液颜色 恢复红色 。
结论：SO2与某些有色物质生成 不稳定 的无色物质，这些无色物质容易 分解 而使有色物质恢复原来的颜色。
[思考1] SO2、漂白粉、Na2O2都能使鲜花褪色，其原理相同吗？二氧化硫可广泛用于食品的漂白吗？
提示：SO2与漂白粉、Na2O2的漂白原理不相同，SO2与有色物质发生化合反应生成不稳定的无色物质，而漂白粉、Na2O2利用强氧化性漂白；二氧化硫不可以广泛用于食品的漂白。
（3）研究角度三：化合价变化——氧化性与还原性。
①SO2的还原性
SO2与O2反应的化学方程式为 2SO2＋O22SO3 。
SO2使溴水褪色的原理： SO2＋Br2＋2H2O2HBr＋H2SO4 。
SO2使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式： 5SO2＋2Mn＋2H2O2Mn2＋＋5S＋4H＋ 。
②SO2的氧化性
SO2与H2S反应的化学方程式为 2H2S＋SO23S＋2H2O 。
3.可逆反应
在 同一 条件下，既能向 正反应 方向进行，同时又能向 逆反应 方向进行的反应，叫做可逆反应，化学方程式中用“”而不用“”。如：SO2＋H2OH2SO3、2SO2＋O22SO3、Cl2＋H2OHCl＋HClO。
[思考2] SO2在适当的温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧气氧化生成SO3。已知SO3的熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃，也是一种酸性氧化物。思考并回答下列问题：
（1）标准状况下，22.4 L SO3所含O原子的数目是3NA吗？为什么？
（2）分别写出SO3与H2O、CaO、Ca（OH）2反应的化学方程式。
提示：（1）不是，因为标准状况下SO3是固态，22.4 L SO3不是1 mol。
（2）SO3＋H2OH2SO4；SO3＋CaOCaSO4；SO3＋Ca（OH）2CaSO4＋H2O。
4.SO2的用途
（1）制造硫酸： 2SO2＋O22SO3 ；
SO3＋H2OH2SO4 （用化学反应方程式表示）。
（2）漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
（3）用于 杀菌消毒 。
（4）食品添加剂：加入适量二氧化硫起到漂白、防腐和抗氧化等作用。
归纳总结
（1）SO2不能漂白酸碱指示剂，能使紫色石蕊溶液变红，但不能使之褪色。
（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不仅具有漂白性和还原性，还具有弱氧化性，具体表现为2H2S＋SO2 3S＋2H2O。
（4）SO2、CO2通入BaCl2溶液中都不会产生沉淀。
（5）SO2与碱溶液反应时，碱过量得正盐（S）、SO2过量得酸式盐（HS）。
应用 体验
1.微判断
（1）湿润的蓝色石蕊试纸遇到SO2先变红后褪色。 （ ）
（2）SO2与足量O2在加热和催化剂作用下可完全生成SO3。 （ ）
（3）某气体通入品红溶液后，品红溶液褪色，则该气体一定是SO2。
（ ）
（4）SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应。 （ √ ）
（5）SO2可使溴水褪色，是因为SO2有漂白性。 （ ）
（6）SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。 （ ）
2.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是（ B ）
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4 溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH 溶液不反应
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO2有还原性
3.写出下列反应的离子方程式。
（1）NaOH溶液中通入过量SO2： OH－＋SO2HS 。
（2）Ca（OH）2溶液中通入少量SO2： Ca2＋＋2OH－＋SO2CaSO3↓＋H2O 。
（3）SO2通入氯水中： SO2＋Cl2＋2H2O4H＋＋S＋2Cl－ 。
@课后提素养
1.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述：“得火则飞，不见埃尘。鬼隐龙匿，莫知所存。将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指（ A ）
A.硫 B.铜 C.铁 D.金
2.下列关于硫及其化合物的叙述正确的是（ C ）
A.可用硫黄熏蒸处理馒头、银耳等食品以防腐
B.硫在足量空气中燃烧生成大量SO3
C.二氧化硫可在葡萄酒中微量添加
D.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成
解析：SO2是一种食品添加剂，由于SO2有毒，要严格控制其使用量，不能用硫黄熏蒸处理馒头、银耳等食品，A错误；硫在足量空气中燃烧只能生成SO2，不能直接生成SO3，B错误；微量SO2添加到葡萄酒中，可起到杀菌、抗氧化的作用，C正确；由于H2SO3的酸性比HCl的酸性弱，向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液，不能生成白色沉淀，D错误。
3.下列反应中，SO2体现氧化性的是（ C ）
A.SO2＋Ca（OH）2CaSO3↓＋H2O
B.SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4
C.SO2＋2H2S3S＋2H2O
D.5SO2＋2KMnO4＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
解析：A项中元素化合价没改变，为非氧化还原反应；B和D项，SO2中S元素化合价都升高，SO2为还原剂，表现还原性；C项中，SO2中S元素化合价降低，SO2为氧化剂，表现氧化性，故选C。
4.葡萄酒常用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）作抗氧化剂。某兴趣小组用如图所示装置（夹持装置略）测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离的SO2计算），方案为向B中加入300.00 mL葡萄酒和适量的稀硫酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2溶液完全反应，除去C中过量的H2O2后，将C中液体转移至小烧杯中，向烧杯内逐滴加入BaCl2溶液至沉淀不再增加，过滤出沉淀，经洗涤、干燥后，称得固体的质量为0.233 g，则该葡萄酒中SO2的含量约为（ A ）
A.0.213 g·L－1 B.0.04 g·L－1
C.0.24 g·L－1 D.0.076 8 g·L－1
解析：向B中加入300.00 mL葡萄酒和适量的稀硫酸，加热使SO2全部逸出，逸出的SO2与C中H2O2溶液完全反应，反应的化学方程式为SO2＋H2O2H2SO4，除去C中过量的H2O2后，将C中液体转移至小烧杯中，向烧杯内逐滴加入BaCl2溶液至沉淀不再增加，发生反应的化学方程式为H2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl，过滤出沉淀，沉淀经洗涤、干燥后，称得固体的质量为0.233 g，此固体为BaSO4。根据以上信息进行计算：
SO2～H2SO4～BaSO4
64 233
m（SO2） 0.233 g
m（SO2）＝0.064 g
则该葡萄酒中SO2的含量为0.064 g÷0.3 L≈0.213 g·L－1。
5.将SO2分别通入下列五种溶液中：
回答下列问题：
（1）试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液 褪色 ，证明SO2具有 还原 性。
（2）试管②中的实验现象：品红溶液 褪色 ，证明SO2具有 漂白 性。
（3）试管③中的实验现象：含酚酞的NaOH溶液 褪色 ，证明SO2能与NaOH溶液反应，写出该反应的离子方程式： SO2＋2OH－S＋H2O（或SO2＋OH－HS） 。
（4）试管④中能产生 白色 沉淀，该沉淀是 BaSO3 。
（5）试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是 BaSO4 。
@课时作业（一）
[基础训练]
1.（2024·河池高一期末）我国炼丹术史料中记载有：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”下列有关硫的说法中错误的是（ B ）
A.硫单质通常是黄色或淡黄色的固体
B.硫在空气中燃烧时生成三氧化硫
C.硫难溶于水，易溶于CS2
D.“丹砂烧之成水银”中发生了氧化还原反应
解析：硫单质通常是黄色或淡黄色的固体，A正确；硫在空气中燃烧时生成二氧化硫，B错误；硫难溶于水，易溶于CS2，C正确；“丹砂烧之成水银”：硫化汞受热分解生成汞和硫，发生了氧化还原反应，D正确。
2.硫元素在自然界中的循环示意图如图所示，下列说法不正确的是（ A ）
A.硫在自然界中只有化合态，没有游离态
B.煤中含有硫元素.燃煤时加入生石灰可脱硫
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.H2S的水溶液叫作氢硫酸，氢硫酸是典型的弱酸
解析：硫在自然界中主要以化合态形式存在，在火山喷发口或地壳的岩层中有游离态的单质硫存在，A项错误；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，再被O2氧化生成CaSO4，可减少SO2的排放，起到脱硫的作用，B项正确；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，如FeS、Cu2S等，C项正确；氢硫酸是弱酸，D项正确。
3.下列说法正确的是（ B ）
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4（H＋）、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D.SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
解析：A项，因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液褪色；SO2具有还原性，与溴水、酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，而使溶液褪色；SO2与水反应生成H2SO3使溶液显酸性，使紫色的石蕊溶液变为红色，错误。B项，SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，但是有漂白性的物质不一定是SO2，正确。C项，SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，但是漂白原理不相同，SO2是和有色物质化合生成无色物质，漂白粉、Na2O2是利用它们的强氧化性漂白，活性炭是吸附作用，错误。D项，等物质的量的SO2和Cl2混合后会发生反应：Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl，生成的物质无漂白性，因此等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果会失去，错误。
4.（2024·苏州高一期末）实验室通过下列实验探究SO2的性质。
序号 实验操作和现象
Ⅰ 用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余
Ⅱ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液显红色
Ⅲ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去
Ⅳ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5 mL 3％的H2O2溶液，出现白色沉淀，向沉淀中加稀盐酸，沉淀未溶解
下列有关说法不正确的是（ C ）
A.实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好
B.实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性
C.实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O
D.实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4
解析：用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余，说明二氧化硫几乎全部溶解，因此实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好，A正确；酸能使紫色的石蕊试液变红色，因此实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性，B正确；取实验Ⅰ中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去，说明氨水被亚硫酸中和，碱性变弱至酸性，则实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2＋2NH3·H2OS＋2N＋H2O，C错误；取实验Ⅰ中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5 mL 3％的H2O2溶液，双氧水把二氧化硫氧化为硫酸，即H2O2＋SO2H2SO4，进而生成硫酸钡白色沉淀，硫酸钡不溶于稀盐酸，因此实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4，D正确。
5.（2024·沈阳高一考试）物质分类观是化学学科的核心观点，SO2和CO2都是酸性氧化物。将足量SO2分别通入到①酸性高锰酸钾溶液中、②氯水中、③含酚酞的NaOH溶液中，实验现象均为褪色。下列判断正确的是（ B ）
A.将CO2通入①酸性高锰酸钾溶液中会出现类似的现象
B.②中化学反应方程式为SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4
C.将CO2或SO2通入氯化钡溶液都有白色沉淀生成
D.③中若通入足量SO2，则发生反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O
解析：SO2有较强还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，CO2没有此性质，A错误；SO2有较强还原性，通入氯水中，被氧化为硫酸，②中化学反应方程式为SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4，B正确；将CO2或SO2通入氯化钡溶液均不会反应，没有白色沉淀生成，C错误；含酚酞的NaOH溶液中通入足量SO2生成NaHSO3，则发生反应的离子方程式为SO2＋OH－，D错误。
6.下列实验报告记录的实验现象正确的是（ B ）
实验
记 录 A 无色 无色 无现象 无色溶液
B 红色 无色 白色沉淀 白色沉淀
C 红色 无色 无色溶液 白色沉淀
D 无色 无色 无色溶液 无色溶液
解析：SO2水溶液显酸性，加入石蕊试液中，石蕊变红色；加入品红溶液中，品红褪色；加入Ba（NO3）2溶液中，SO2被N氧化成S，生成BaSO4白色沉淀；加入NaOH和BaCl2的混合溶液中，SO2和NaOH生成Na2SO3，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀。故选B。
7.碳酸盐约占海水盐分的0.34％，一种海水脱硫的新工艺如图所示。下列说法错误的是（ C ）
A.SO2排入大气易引起酸雨
B.海水吸收二氧化硫时可能有CO2逸出
C.处理后的海水pH增大
D.海水脱硫工艺简单，投资及运行费用低
解析：SO2排入大气易发生反应SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O22H2SO4，引起硫酸型酸雨，A项正确；由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性强于H2CO3，海水中含有碳酸盐，故海水吸收二氧化硫时可能有CO2逸出，B项正确；天然海水中由于含有碳酸盐而呈碱性，处理后的海水中碳酸盐的量减少，变成了硫酸盐，硫酸盐呈中性，故处理后海水的pH减小，C项错误；海水脱硫是利用天然海水的碱性中和烟气中的酸性气体SO2，将大气中的SO2转化为硫酸盐直接送入大海，该工艺简单，投资及运行费用较低，D项正确。
8.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 蒸馏烧瓶 ，其中发生反应的化学方程式为
Na2SO3＋H2SO4（浓）Na2SO4＋SO2↑＋H2O 。
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是 溶液由紫红色变为无色 、 无色溶液中出现黄色浑浊 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 还原性 和 氧化性 。
（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 品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 。
（4）尾气可采用 NaOH 溶液吸收。
解析：（1）常见烧瓶有圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的为蒸馏烧瓶。（2）SO2因有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子方程式为5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋；SO2能与－2价的S反应生成硫沉淀，体现氧化性。（3）SO2与品红溶液作用的可逆性指：SO2使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。（4）SO2为酸性氧化物，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。
[提升训练]
9.在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ B ）
A.向溴水中通入SO2，溶液褪色，说明SO2具有还原性
B.向紫色石蕊溶液中通入SO2，溶液由紫色变为红色，说明SO2具有酸性
C.向SO2水溶液中滴加Ba（NO3）2溶液，产生的白色沉淀是BaSO4
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3的酸性强于H2CO3
解析：溴水与SO2反应，SO2＋Br2＋2H2O2HBr＋H2SO4，硫元素化合价升高，说明SO2具有还原性，故A正确；SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2溶于水显酸性，二氧化硫自身不具有酸性，故B错误；SO2水溶液显酸性，酸性条件下，N可将S氧化成S，所以产生的白色沉淀是BaSO4，故C正确；SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，即二氧化碳气体，根据强酸制弱酸原理，可知H2SO3的酸性强于H2CO3，故D正确。
10.（2024·广东河源期末）为了验证浓硫酸与木炭反应产生的气体中含有水蒸气、CO2和SO2，利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是（ C ）
A.①先检验SO2、CO2，再检水蒸气
B.②先检水蒸气，再检CO2和SO2
C.③验证了水蒸气和SO2的存在后，再检验CO2
D.④吸收尾气，以防止污染空气
解析：检验SO2和CO2均用的是溶液，会引入水，故先检验水蒸气，SO2也能使澄清石灰水变浑浊，先用品红溶液检验SO2，后用澄清石灰水检验CO2。根据分析，先检验H2O，再检验SO2，最后检验CO2，后检验的水蒸气可能是混合气体通过了含水的溶液带出的水蒸气，A错误；验水后先通澄清石灰水，SO2溶于水形成的亚硫酸的酸性强于碳酸，生成沉淀可能是CaSO3，若SO2过量还可能没有沉淀，不能检验CO2，B错误；根据分析，先检验H2O，再检验SO2，用足量KMnO4吸收残余的SO2，最后检验CO2，C正确；饱和食盐水不能吸收SO2，应选用氢氧化钠溶液，D错误。
11.某工厂为了对含SO2的废气进行无害化处理，设计如图流程，下列有关说法错误的是（ A ）
A.酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后，溶液中c（H＋）减小
B.向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
C.通入足量空气发生反应的离子方程式：O2＋4Fe2＋＋4H＋4Fe3＋＋2H2O
D.该无害化处理过程可以实现原料的循环利用，降低处理成本
解析：含二氧化硫的废气通入酸性硫酸铁溶液中，二氧化硫被铁离子氧化为硫酸，所得混合液中通入足量空气把亚铁离子氧化为铁离子。酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后，发生反应的离子方程式为SO2＋2Fe3＋＋2H2O2Fe2＋＋S＋4H＋，溶液中c（H＋）增大，A错误；向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液，铁离子和KSCN反应使溶液变红，B正确；通入足量空气后亚铁离子被氧化，发生反应的离子方程式：O2＋4Fe2＋＋4H＋4Fe3＋＋2H2O，C正确；根据流程图可知该无害化处理过程可以实现原料硫酸铁的循环利用，从而降低处理成本，D正确。
12.（2024·无锡高一期中）某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的漂白性、酸性、还原性。
回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 Na2SO3＋H2SO4（浓）Na2SO4＋SO2↑＋H2O 。
（2）在框图内选择合适装置依次验证SO2的漂白性、酸性、还原性，上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→ C→E→D→F→B或C→E→F→D→B
（填装置字母，还原性设计两个装置）。
（3）装置D中发生反应的离子方程式为 5SO2＋2＋2H2O4H＋＋5＋2Mn2＋ 。
（4）实验前必须鼓入N2，目的是 排出装置内的氧气，防止二氧化硫被空气中氧气氧化而干扰F中的实验 。
（5）装置F中产生了白色沉淀，其成分是 BaSO4 （化学式），分析F中产生白色沉淀原因 二氧化硫和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡 。
解析：先通入氮气排出装置内的空气，再把硫酸滴入，亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水， C装置验证二氧化硫的漂白性，E装置验证二氧化硫的酸性，酸性高锰酸钾、氯化钡和氯化铁的混合溶液都是验证二氧化硫的还原性，二氧化硫有毒，会污染环境，用A装置进行尾气处理。（1）装置A是实验室制备二氧化硫的装置，其发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4（浓）Na2SO4＋SO2↑＋H2O。（2）A装置制备二氧化硫，C装置验证二氧化硫的漂白性，E装置验证二氧化硫的酸性，酸性高锰酸钾、氯化钡和氯化铁的混合溶液都是验证二氧化硫的还原性，二氧化硫有毒，会污染环境，用A装置进行尾气处理，因此上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→C→E→D→F→B或A→C→E→F→D→B。（3）装置D中二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸根、锰离子和氢离子，其反应的离子方程式为5SO2＋2＋2H2O4H＋＋5S＋2Mn2＋。（4）实验前必须鼓入N2，目的是排出装置内的氧气，防止二氧化硫被空气中氧气氧化而干扰F中的实验。（5）装置F中产生了白色沉淀，二氧化硫和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，离子反应方程式为SO2＋2H2O＋2Fe3＋S＋4H＋＋2Fe2＋，硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡，因此其成分是BaSO4。
微专题一 SO2的制备 SO2、CO2的检验与鉴别
专题 精讲
1.SO2的制备
实验室可用亚硫酸钠与硫酸反应制取二氧化硫。
（1）反应原理
Na2SO3＋H2SO4（浓）SO2↑＋Na2SO4＋H2O。
（2）实验装置
（3）注意
①硫酸的浓度不宜过大也不宜过小。
②用NaOH溶液吸收尾气时应防倒吸。
2.SO2和CO2的鉴别方法
（1）SO2和CO2单一气体的鉴别
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba（OH）2]鉴别SO2和CO2。通常用以下方法鉴别：
试剂 操作 现象与结论
品红溶液 将气体分别通入品红溶液中 使品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
酸性KMnO4 溶液 将气体分别通入酸性KMnO4溶液中 使酸性KMnO4溶液紫红色褪去的是SO2，无变化的是CO2
溴水（或氯水） 将气体分别通入溴水（或氯水）中 使溴水（或氯水）褪色的是SO2，无变化的是CO2
氢硫酸 将气体分别通入氢硫酸溶液中 产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2
碘水（含淀粉） 将气体分别通入碘水中 使蓝色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
（2）SO2和CO2混合气体的鉴别
流程设计
实验装置
[特别提醒] 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。
（3）除去CO2中的SO2的两种方法
①酸性H2SO3＞H2CO3→用饱和NaHCO3溶液进行洗气；
②SO2有还原性，CO2没有还原性→用酸性KMnO4溶液（或氯水、溴水等）进行洗气。
专题 训练
1.下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤Ba（NO3）2溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。
不能区别SO2和CO2气体的是（ A ）
A.①⑦ B.①⑤⑦
C.②③④⑤⑥ D.①⑤
解析：SO2和CO2都属于酸性氧化物，与澄清石灰水反应分别生成CaSO3和CaCO3白色沉淀，均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，所以①⑦不能用来区别SO2和CO2；SO2具有氧化性，能将H2S氧化生成单质硫（有黄色沉淀生成）；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化（溶液褪色），与Ba（NO3）2溶液反应生成BaSO4沉淀；SO2具有漂白性，使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质，所以可以用②③④⑤⑥来区分SO2和CO2，故A项正确。
2.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是（ D ）
A.饱和食盐水
B.氢氧化钠溶液
C.足量澄清石灰水
D.饱和碳酸氢钠溶液
3.吸烟有害健康，因为香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用①无水硫酸铜、②澄清石灰水、③红热氧化铜、④碱石灰、⑤品红溶液、⑥足量酸性高锰酸钾溶液等可将其一一检出，检出的正确顺序是（ C ）
A.混合气→①→⑤→②→①→④→③
B.混合气→③→④→②→⑥→⑤→①
C.混合气→①→⑤→⑥→②→④→③
D.混合气→②→⑤→①→④→③→⑥
解析：利用红热氧化铜检验CO，利用品红溶液检验SO2，利用澄清石灰水检验CO2，利用无水硫酸铜检验H2O（g），利用高锰酸钾除去多余的SO2，考虑排除干扰因素，正确的操作顺序为检验H2O（g）→检验SO2→除去多余SO2→检验CO2→干燥气体→检验CO。
4.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能为（ A ）
① ② ③ ④
X SO2 H2 CO2 Cl2
Y 饱和的 NaHCO3溶液 浓硫酸 Na2SO3 溶液 Na2CO3 溶液
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
5.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，通入至过量发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2。
猜想2：该气体为SO2。
猜想3： 气体为CO2和SO2的混合气体 。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：
（1）B中应该装下列 B 试剂（填字母）。
A.NaCl溶液
B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸
D.澄清石灰水
（2）A中品红溶液的作用是 验证混合气体中是否含有SO2 。
（3）D中澄清石灰水的作用是 验证混合气体中是否含有CO2 。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色
②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
（4）由上述现象该小组同学确认该气体的成分为 CO2和SO2的混合气体 。
解析：回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊，又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是：①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2气体的存在，因为 SO2的存在对CO2的验证有干扰。
6.如图所示是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。
（1）⑥中发生反应的化学方程式为 Na2SO3＋H2SO4（浓）Na2SO4＋SO2↑＋H2O 。
（2）①中的实验现象为 石蕊溶液变红 ，此实验证明SO2是 酸性 氧化物。
（3）②中的品红溶液 褪色 ，证明SO2有 漂白 性。
（4）③中的实验现象是 出现黄色浑浊 ，证明SO2有 氧化 性。
（5）④中的实验现象是 溴水褪色 ，证明SO2有 还原 性。
（6）⑤的作用是 吸收多余的SO2，防止污染空气 ，反应的化学方程式为 SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O 。
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
学习目标：1.通过浓硫酸分别与不活泼金属、非金属反应，认识浓硫酸的强氧化性。2.通过比较浓硫酸和稀硫酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。3.了解S的检验方法。
@研习任务一 硫酸的性质及工业制法
教材 认知
1.硫酸的工业制备
（1）用途
重要的化工原料，可用于生产 化肥、农药、炸药、染料、盐类 。
（2）制备（工业制法）
①造气阶段：硫黄燃烧：化学方程式为 S＋O2SO2 ；黄铁矿燃烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；
②氧化阶段：催化氧化SO2，化学方程式为2SO2＋O22SO3 ；
③吸收和生成阶段：吸收SO3，化学方程式为 SO3＋H2OH2SO4 。
【教材释疑】工业上制取硫酸常用98.3％的浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3与H2O的反应，从而降低了SO3的吸收。
2.硫酸的性质
（1）硫酸的物理性质
纯硫酸是无色、黏稠、 难 挥发的油状液体，稀释时 放出 大量热。
[思考1] 浓H2SO4如何稀释？
提示：浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入蒸馏水中并用玻璃棒不断搅拌。
（2）稀硫酸——具有酸的通性
H2SO4是强电解质；稀H2SO4具有酸的通性，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
分别写出稀H2SO4与下列物质或溶液反应的离子方程式。
①铁： Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 。
②MgO： MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O 。
③Ba（OH）2溶液： Ba2＋＋S＋2H＋＋2OH－BaSO4↓＋2H2O 。
④Na2SO3溶液： S＋2H＋H2O＋SO2↑ 。
⑤BaCl2溶液： Ba2＋＋SBaSO4↓ 。
⑥NaHCO3溶液： HC＋H＋H2O＋CO2↑ 。
⑦FeS： FeS＋2H＋Fe2＋＋H2S↑ 。
3.浓硫酸的特性
（1）吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作 干燥剂 。
[思考2] 浓硫酸作干燥剂，可以干燥哪些气体，不能干燥哪些气体？
提示：浓硫酸作干燥剂，可干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2等）和中性气体（如O2、N2、CO等）；不可干燥碱性气体（如NH3）和某些还原性气体（如HBr、HI、H2S等）。
（2）脱水性
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等 有机物 中的氢和氧按 水的组成比 脱去。
现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成 黑色 固体，并放出 有刺激性 气味的气体。
[思考3] 蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖（C12H22O11）变黑说明有 生成，体现了浓硫酸的 性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有 产生，刺激性气味的气体可能是 ，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的 性。
提示：碳 脱水 大量气体 SO2 强氧化
[思考4] 浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色，该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性？
提示：吸水性。浓硫酸吸收自由水和结晶水均表现的是吸水性。
（3）强氧化性
①与金属单质的反应
实验 操作
实验 现象 a试管中铜丝表面有 气泡 逸出； b试管中的溶液逐渐变为 无色 ； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈 蓝色
实验 结论 在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是 氧化剂 ，铜是 还原剂
除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。反应方程式 Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O ，浓H2SO4表现的性质 强氧化性、酸性 。
②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可用铁槽车运输浓H2SO4。
③与非金属单质反应
加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 。
[思考5] 用足量的铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1 mol SO2？如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。
提示：不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后，与铜不反应。如果把铜片换为锌片，会得到SO2和H2的混合气体，因为浓硫酸和锌反应生成SO2，浓硫酸变成稀硫酸后，锌和稀硫酸反应生成H2。
归纳总结
（1）浓硫酸与活泼金属（如Zn）反应，开始时产生SO2，硫酸变稀后产生H2；浓硫酸与不活泼金属（如Cu）反应，开始时产生SO2，硫酸变稀后不再反应。
（2）常温下，浓硫酸与Fe、Al并不是不反应，而是发生了钝化，钝化是指浓硫酸将Fe、Al氧化，在其表面形成一层致密的氧化膜，阻止了浓硫酸与Fe、Al继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。
（3）浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性；浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
应用 体验
1.微判断
（1）浓H2SO4能使胆矾（CuSO4·5H2O）变成白色粉末，体现了浓H2SO4的脱水性。 （ ）
（2）浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。 （ ）
（3）1 L 18.4 mol/L的浓H2SO4与足量的铜反应，生成9.2 mol SO2气体。
（ ）
（4）工业上制取硫酸常用水吸收SO3。 （ ）
（5）常温下，金属铜放入浓硫酸无现象，是浓硫酸把铜钝化了。 （ ）
（6）浓硫酸有强烈的吸水性，因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体。
（ ）
2.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性
（1）用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体 ③ 。
（2）用磷矿物（主要成分是磷酸钙）和硫酸反应制磷酸 ① 。
（3）浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体 ⑤ 。
（4）常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸 ② 。
（5）胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 ⑤ 。
（6）不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体 ② 。
（7）浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 ①④ 。
@研习任务二 硫酸盐、S的检验
教材 认知
1.常见的硫酸盐
化学式 俗名 性质 用途
CaSO4· 2H2O 石膏 石膏加热到150 ℃ 时变成熟石膏（2CaSO4·H2O），熟石膏与水混合，重新变成石膏 （1）制作模型、石膏绷带 （2）调节水泥的硬化速率
BaSO4 重晶 石 不溶于水和酸，不容易被X射线透过 消化系统X射线检查的内服药剂——“钡餐”
CuSO4· 5H2O 胆矾 或 蓝矾 无水CuSO4是白色粉末，结合水后变成蓝色晶体 （1）检验酒精中是否含少量水 （2）配制农药——波尔多液
2.硫酸根离子的检验
（1）实验探究：S的检验
实验操作 实验现象 离子方程式
加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀不溶解 S＋Ba2＋BaSO4↓
加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀溶解，生成无色无味气体 Ba2＋＋CBaCO3↓，BaCO3＋2H＋Ba2＋＋CO2↑＋H2O
（2）硫酸根离子的检验
被检液无现象根据有无白色沉淀判断S的存在。
[思考1] 检验S先加稀盐酸的目的是排除哪些离子的干扰？S如何检验？
提示：排除Ag＋、C、S等的干扰。先加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味（或能使品红溶液褪色）的气体，证明存在S。
3.S检验的应用——粗盐除杂
（1）若除去粗盐中的杂质（可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2），将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
杂质 加入的 试剂 离子方程式
硫酸盐 氯化钡溶液 Ba2＋＋SBaSO4↓
CaCl2 碳酸钠溶液 Ca2＋＋CCaCO3↓
MgCl2 烧碱溶液 Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓
[思考2] 上述实验中加入过量的除杂试剂BaCl2溶液后，是否会引入新的杂质？如果有，应如何除去？
提示：加入过量的BaCl2后会引入新的杂质离子Ba2＋，可以加入Na2CO3除去Ba2＋。因此Na2CO3在BaCl2之后加，可以除去杂质离子Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后再加适量盐酸除去过量的OH－和C。
（2）试剂加入的顺序
为使杂质离子完全除去，通常加入试剂及顺序有如下三种：
①BaCl2溶液→NaOH溶液→ Na2CO3溶液 →盐酸；
②NaOH溶液→BaCl2溶液→ Na2CO3溶液 →盐酸；
③ BaCl2溶液 → Na2CO3溶液 → NaOH溶液 →盐酸。
总结：为保证杂质离子完全除去，需要 碳酸钠溶液 在 氯化钡溶液 之后加入，而稀盐酸是在过滤之后加入。
应用 体验
1.微判断
（1）取少量溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有S。 （ ）
（2）检验S时，应先用盐酸酸化，再用BaCl2溶液检验。 （ √ ）
（3）检验S时，先用盐酸酸化的目的是排除S、C、Ag＋等离子的干扰。 （ √ ）
2.川菜之魂在味，然而在“七味八滋”中，盐应是百味之首。自贡市位于四川盆地南部，智慧的自贡人早在2 000年前就开始了用盐井采盐。但刚从盐井中采出的粗盐水因含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2和泥沙等，需经过提纯才能被食用。如图展示了一种在实验室用该粗盐水制取NaCl晶体的操作流程：
请回答下列问题。
（1）操作①的名称是 过滤 。
（2）写出操作④的离子方程式 Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓ 。
（3）试剂Ⅰ和试剂Ⅱ分别为 NaOH溶液 、 稀盐酸 。
（4）操作流程中，BaCl2溶液和Na2CO3溶液的添加顺序可不可以调换，理由是 不可以，加入Na2CO3溶液的目的不仅仅是除去Ca2＋，还有过量的Ba2＋，调换后过量的Ba2＋无法除去 。
解析：第一步除去不溶性杂质通过过滤的方式，得到含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2的氯化钠溶液；第二步加入BaCl2除去S，故B为BaSO4，A中含有Ca2＋、Mg2＋和过量的Ba2＋；第三步加入Na2CO3溶液除去Ca2＋和过量的Ba2＋，所以D为CaCO3和BaCO3的混合物，C中含有Mg2＋；第四步加入的溶液应除去Mg2＋，且不引入新杂质，故试剂Ⅰ为NaOH溶液，F为Mg（OH）2，E中含有过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液；第五步加入的试剂应除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液且不引入新杂质，故试剂Ⅱ为盐酸，滴加至pH＝7即可；第六步由氯化钠溶液得到氯化钠晶体，采用的方式为蒸发结晶。（1）根据分析，除去不溶性杂质的操作①的名称是过滤。（2）操作④加入的溶液应除去Mg2＋，且不引入新杂质，故试剂Ⅰ为NaOH溶液，F为Mg（OH）2，离子方程式为Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓。（3）根据分析，加入的溶液应除去Mg2＋，且不引入新杂质，故试剂Ⅰ为NaOH溶液；第五步加入的试剂应除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液且不引入新杂质，故试剂Ⅱ为盐酸。（4）加入Na2CO3溶液的目的不仅仅是除去Ca2＋，还有过量的Ba2＋，调换后过量的Ba2＋无法除去。
归纳总结
粗盐提纯时为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂，后续试剂要能够将前面所加的过量试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，碳酸钠既要除去杂质钙离子还要除去过量的钡离子。
@课后提素养
1.下列关于工业制备硫酸的叙述中错误的是（ B ）
A.工业制备硫酸的反应过程中氧化剂都是氧气
B.SO2氧化成SO3的反应中SO2能全部转化为SO3
C.可以用FeS2、硫黄、金属冶炼废气中的SO2，制备硫酸
D.SO3用98.3％的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3的吸收
2.提纯含有少量Ba（NO3）2杂质的KNO3溶液，可以使用的方法为（ D ）
A.加入过量的Na2CO3溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸
B.加入过量的K2SO4溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸
C.加入过量的Na2SO4溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸
D.加入过量的K2CO3溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸
解析：加入过量的Na2CO3溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸，会生成新的杂质硝酸钠，因此不可行，故A不符合题意；加入过量的K2SO4溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸，K2SO4会有剩余，因此不可行，故B不符合题意；加入过量的Na2SO4溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸，Na2SO4会有剩余，因此不可行，故C不符合题意；先加入过量的K2CO3溶液，过滤，再向滤液中加入适量的稀HNO3，稀HNO3会与过量的碳酸钾反应生成硝酸钾，因此可行，故D符合题意。
3.在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是（ D ）
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
解析：浓硫酸具有吸水性，苹果块中散发的水分、胆矾晶体的结晶水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出；浓硫酸具有脱水性，因此pH试纸会被炭化而变黑。
4.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器（内含物质）组装成实验装置，请回答下列问题。
（1）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是（填各接口字母）： A 接 F ， E 接 C ， D 接 B 。
（2）仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2？
乙中 澄清石灰水变浑浊 ，丙中 品红溶液不褪色 。
（3）丁中酸性KMnO4溶液的作用是 吸收SO2 。
（4）写出甲中反应的化学方程式 C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 。
解析：（1）木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水，由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前首先要除去SO2，SO2具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验，所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B。
（2）根据以上分析可知乙中澄清石灰水变浑浊，而丙中品红溶液未褪色时，即可表明已检验出CO2。
（3）根据以上分析可知，丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2。
@课时作业（二）
[基础训练]
1.（2024·南通高一期末）现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是（ C ）
A.分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应
B.分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑
C.分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀
D.分别取足量两种溶液向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解
解析：浓硫酸溶于水会放出大量热量；而稀硫酸溶于水，没有明显的热量变化，因此可以通过分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应进行鉴别，A正确；浓硫酸具有脱水性，能够使有机物脱水炭黑，而稀硫酸不具有脱水性，因此分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑，变黑的是浓硫酸，不能变黑的是稀硫酸，B正确；二者都与BaCl2溶液中的Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，因此不能使用BaCl2溶液进行鉴别，C错误；在室温下铁遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步反应，而铁加入稀硫酸中，会发生反应使铁片溶解，溶液变为浅绿色，同时产生气泡，二者现象不同，可以进行鉴别，D正确。
2.（2024·河南高一期中）硫酸是当今世界最重要的化工产品之一，目前工业上主要采用接触法生产硫酸，其装置如图所示，下列说法正确的是（ C ）
A.沸腾炉中通入足量空气可以使黄铁矿（主要成分为FeS2）直接被氧化为SO3和Fe2O3
B.接触室内发生反应的化学方程式为SO2＋O2SO3
C.吸收塔排放的尾气可用石灰乳来吸收
D.为了降低成本，可将吸收塔内98.3％的浓硫酸替换为蒸馏水来吸收SO3
解析：沸腾炉中通入足量空气的目的是使黄铁矿充分反应生成Fe2O3和二氧化硫，故A错误；接触室内发生的反应为二氧化硫和氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫，该反应为可逆反应，反应的化学方程式为2SO2＋O22SO3，故B错误；二氧化硫是酸性氧化物，能与氢氧化钙溶液反应生成亚硫酸钙沉淀和水，所以吸收塔排放的尾气可用石灰乳来吸收，故C正确；三氧化硫与水反应放出大量的热，若用蒸馏水吸收三氧化硫会形成酸雾，降低吸收效率，所以吸收塔内98.3％的浓硫酸不能替换为蒸馏水，故D错误。
3.下列反应中，调节反应物用量或浓度，会改变反应产物的是（ D ）
A.铁在硫蒸气中燃烧
B.Fe2（SO4）3溶液与Cu反应
C.氢气在氯气中燃烧
D.硫酸中加入锌粉
解析：A项中无论硫蒸气量如何，只发生反应：Fe＋SFeS；B项中只发生反应：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋；C项氢气和氯气反应生成HCl，与反应物的量无关；D项中若为稀H2SO4，发生反应：Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，若为浓H2SO4，发生反应：Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。
4.用如图所示装置进行下列实验：将①中浓硫酸滴入②中。预测的现象与结论相符的是（ D ）
选项 ② 预测②中现象 实验结论
A 浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强
B 铜片 铜片溶解，产生气泡，底部产生灰白色粉末 浓硫酸具有酸性和强氧化性
C CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性，发生物理变化
D 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性、氧化性
解析：浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，浓硫酸吸收浓盐酸中的水，且吸水时放热使溶液温度升高，导致浓盐酸挥发，该实验体现浓盐酸的挥发性和浓硫酸的吸水性，A项不相符；常温下，浓硫酸和Cu不反应，所以没有明显现象，B项不相符；浓硫酸具有吸水性，能吸收CuSO4·5H2O中的结晶水，使CuSO4·5H2O变为CuSO4，固体由蓝色变为白色，发生的是化学变化，C项不相符；浓硫酸能将蔗糖中的H、O以2∶1的比例脱去，体现脱水性，脱水时放出大量的热，浓硫酸将单质碳氧化成二氧化碳而体现强氧化性，同时还生成有刺激性气味的二氧化硫，D项相符。
5.下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是（ D ）
A.加入稀盐酸产生无色气体，原物质一定有CaCO3
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有S
C.加入稀盐酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，则原溶液一定有Cl－
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀消失，不一定有Ba2＋
解析：A项，能与盐酸反应产生气体的物质有很多，如Na2CO3、KHCO3等，错误；B项，原溶液也可能含Ag＋，错误；C项，加入盐酸就引入了Cl－，错误；D项，也可能含Ca2＋，正确。
6.（2024·巴中高一期中）如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸（浓度为18 mol·L－1）为50 mL。下列有关判断正确的是（ C ）
A.装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2
B.装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中
C.品红溶液可检验生成的SO2，碱性棉球的作用是吸收未反应的SO2气体
D.充分反应后，被还原的硫酸等于0.45 mol
解析：装置B为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，故A错误；装置C为集气瓶，收集二氧化硫，故B错误；SO2具有漂白性，可以漂白品红溶液，且能够和NaOH溶液反应，碱性棉球的作用是吸收二氧化硫，防止其逸出，故C正确；由题意知，硫酸为18 mol·L－1×0.05 L＝0.9 mol，根据反应方程式：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的硫酸的物质的量为0.45 mol，但在反应过程中，硫酸浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不再反应，故被还原的硫酸小于0.45 mol，故D错误。
7.粗盐中含有Ca2＋、S等可溶性杂质和泥沙等不溶性杂质。实验室用下述方案模拟粗盐的精制：
粗盐滤液滤液精制盐
下列说法正确的是（ B ）
A.过滤操作中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗
B.试剂1可选用BaCl2溶液，试剂2可选用Na2CO3溶液
C.调pH时，可选用盐酸或者硫酸
D.结晶时，应先加热蒸发形成较高温度下的饱和溶液，然后冷却到室温
解析：过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要分液漏斗，故A错误；试剂1用氯化钡溶液除去硫酸根离子，试剂2用碳酸钠溶液除去钙离子及过量的钡离子，不能颠倒顺序，否则无法除去过量的钡离子，故B正确；调节pH是为了除去过量的碳酸钠溶液，且不能引入新杂质，应选用盐酸，选硫酸会引入硫酸根离子，故C错误；氯化钠的溶解度受温度的影响较小，应采用蒸发结晶得到，加热到有大量晶体析出时，停止加热，余热蒸干剩余水分，故D错误。
8.某化学兴趣小组为研究浓硫酸与生铁（含碳）的反应情况及产物性质，进行了如下实验。请回答下列问题：
（1）按图所示装置进行实验（夹持装置及尾气处理装置未画出）。仪器b的名称为 分液漏斗 ；实验过程中，装置B中观察到的现象是 品红试纸褪色，石蕊试纸变红 ；
装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是 BaSO4 （填化学式）。
（2）装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式： 2H2SO4（浓）＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O 。
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接装置A中c处管口，从左到右的顺序为 ③②④ （填序号）；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是 赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验 。
（4）某同学认为装置A中产生的气体中还含有H2，理由是 Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ （用离子方程式表示）。
解析：（1）由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使湿润的品红试纸褪色，二氧化硫溶于水后可使蓝色石蕊试纸变红。在酸性条件下N具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀。
（3）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通入品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，从左到右的顺序为③②④。
[提升训练]
9.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ A ）
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的脱水性
B.若A为铁，则足量A与X在常温下即可完全反应
C.若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最终有白色沉淀产生
D.工业上，B转化为D的反应条件为加热、加压、使用催化剂
解析：常温下，铁遇浓硫酸会发生钝化，B错误；若A为碳单质，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中先产生沉淀然后沉淀又溶解，C错误；工业上，SO2转化成SO3是在400～500 ℃、常压、催化剂作用下进行的，D错误。
10.（2024·上海金山统考二模）将一定量锌与100 mL 18 mol·L－1的浓硫酸充分反应，锌完全溶解时产生0.8 mol气体（不考虑气体在溶液中的溶解），将反应后的溶液稀释至400 mL，测得溶液中c（H＋）＝x mol·L－1，则下列叙述错误的是（ A ）
A.共消耗锌48.0 g
B.共转移电子1.6 mol
C.气体中＝
D.生成气体的体积约为17.92 L（STP）
解析：根据Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，无论哪个反应，产生气体与消耗锌的物质的量之比为1∶1，产生0.8 mol气体，则共消耗锌物质的量为0.8 mol，质量为0.8 mol×65 g·mol－1＝52.0 g，故A错误；根据A选项分析消耗0.8 mol锌，则共转移电子1.6 mol，故B正确；100 mL 18 mol·L－1的浓硫酸，其物质的量为1.8 mol，将反应后的溶液稀释至400 mL，测得溶液中c（H＋）＝x mol·L－1，则剩余硫酸物质的量为0.2x mol，共消耗硫酸物质的量为（1.8－0.2x） mol，设生成氢气物质的量为m mol，生成二氧化硫气体物质的量为n mol，则有m＋n＝0.8，m＋2n＝1.8－0.2x，解得n＝1－0.2x，m＝0.2x－0.2，则气体中＝，故C正确；根据产生0.8 mol气体，则生成气体体积约为0.8 mol×22.4 L·mol－1＝17.92 L（STP），故D正确。
11.（2024·长沙高一雅礼中学期中）不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算，请按要求答题。
（1）图中橡胶管的作用 平衡压强，使液体能顺利滴下 。
（2）若在烧瓶中放入1.30 g锌粒，与c mol·L－1 H2SO4反应，为保证实验结论可靠，量气管的适宜规格是 D （填字母）。
A.100 mL B.200 mL
C.400 mL D.500 mL
（3）若1.30 g锌粒完全溶解，氢氧化钠溶液洗气瓶增重0.64 g（烧瓶中残留气体忽略不计，下同），则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑ 。
（4）若烧瓶中投入a g锌，加入一定量的c mol·L－1浓硫酸V L，充分反应后锌有剩余，氢氧化钠溶液洗气瓶增重m g，则整个实验过程产生的气体中＝ 。（用含字母的代数式表示，不必化简）
（5）若撤走无水氯化钙的U形管，则的数值将 偏小 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）反应结束后，为了准确测量气体体积，读数时应注意的事项是 待冷却至室温再开始读数；读数前使量气管左右液面相平；眼睛视线与液面最低处相平 。（答一条即可）
解析：利用硫酸与锌粒反应产生的气体，先通过无水氯化钙，再用氢氧化钠溶液吸收，测定产生的二氧化硫，再利用量气管测定产生的氢气，从而对反应的方程式进行分析。
（1）硫酸在滴落时，烧瓶内压强会增大，为保证液体顺利滴下，加橡胶管以平衡压强。（2）n（Zn）＝＝0.02 mol，若c mol·L－1 H2SO4与Zn反应只生成H2，则理论生成n（H2）＝0.02 mol，V（H2）＝0.02 mol×22.4 L·mol－1＝0.448 L＝448 mL，则应选择500 mL量气管，故答案为D。（3）如发生Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，n（Zn）＝0.02 mol，应生成n（SO2）＝＝0.01 mol，小于0.02 mol，说明还有氢气生成，还发生Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑。（4）若烧瓶中投入a g锌，加入一定量的c mol·L－1浓硫酸V L，充分反应后锌有剩余，氢氧化钠溶液洗气瓶增重m g，氢氧化钠可吸收二氧化硫，则洗气瓶增重质量为二氧化硫的质量，即n（SO2）＝ mol，根据Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，此时生成二氧化硫消耗浓硫酸的物质的量为 mol，剩余硫酸的物质的量为（cV－） mol，再根据Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，可知n（H2）＝（cV－） mol，则整个实验过程产生的气体中＝。（5）若撤走盛有无水氯化钙的U形管，则氢氧化钠溶液洗气瓶增重，则n（SO2）的数值将偏大，的数值将偏小。（6）为了准确地测量气体体积，读数时应考虑到气体温度、压强等问题的影响，则应注意：待冷却至室温再开始读数；读数前使量气管左右液面相平；眼睛视线与液面最低处相平。
第3课时 不同价态含硫物质的转化
学习目标：1.了解硫元素在自然界中的存在形态及转化。2.了解硫元素在不同价态间的转化及反应条件的控制。
@研习任务一 自然界中硫的存在与转化
教材 认知
1.硫元素在自然界中的存在
（1）在自然界中硫元素主要以 化合态 形式存在，如组成生命体的蛋白质中含有硫。在岩层深处和海底的无氧环境下，通常以 硫化物 的形式存在，如黄铁矿（ FeS2 ）、黄铜矿（ CuFeS2 ）。在地表附近，硫化物转化为 硫酸盐 ，如石膏（ CaSO4·2H2O ）、芒硝（ Na2SO4·10H2O ）等。
（2）游离态的硫存在于 火山口 附近或地壳的岩层中。
2.自然界中不同价态硫元素之间的转化
应用 体验
1.微判断
（1）自然界中既有游离态的硫，又有化合态的硫。 （ √ ）
（2）硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里。 （ √ ）
（3）硫在过量纯氧中燃烧生成SO3。 （ ）
（4）大气中的硫元素会部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里。 （ √ ）
2.硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是 （ B ）
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爆发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后，可产生S和SO2
解析：大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解。
@研习任务二 不同价态含硫物质的转化
教材 认知
1.不同价态含硫物质的转化
第一步：确定研究物质
提供药品：
Na2S溶液、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、Na2SO3溶液、氯水、铜片、品红溶液、NaOH溶液
第二步：设计实验并讨论其可行性
对－2、0、＋4、＋6价含硫物质的化学性质做出大胆预测，怎样实现它们之间的转化？小组讨论寻找尽可能多的方案，并对方案的可行性进行判断。
实验方案和记录
实验编号 S的转化 试剂 现象 结论
1
2
3
第三步：实验步骤及现象
编号 S的转化 实验步骤 主要现象
1 ＋4→＋6⑤ 向1 mL Na2SO3溶液中滴加2～3滴酸性KMnO4溶液，并振荡 酸性KMnO4溶液紫色褪去
2 －2→0① 向1 mL Na2S溶液中滴加1～2 mL氯水，并振荡 氯水黄绿色褪去，出现黄色浑浊
3 ＋6→＋4⑥ 将浓H2SO4与Cu片共热，并将生成的气体依次通入品红溶液和NaOH溶液中 有气泡冒出，且品红溶液褪色
结论：不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过 氧化还原 反应实现的。上述转化中利用氧化剂，可将硫元素从 低 价态转化到 高 价态；利用还原剂，可将硫元素从 高 价态转化到 低 价态。
[思考1] 浓硫酸具有强的氧化性，SO2具有强的还原性，两者会发生氧化还原反应吗？能用浓硫酸干燥SO2气体吗？
提示：＋6价S与＋4价S价态相邻，而中间无价态，不能发生氧化还原反应，因此尽管SO2为还原性气体，仍可以用浓硫酸干燥。
[特别提醒] 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。
②同一元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4。
③含硫物质的连续氧化过程：
2.相同价态含硫物质之间的转化
总结：相同价态的不同含硫物质间的转化是通过与酸、碱反应实现的，从左到右的转化，加入 碱 可以实现；从右到左的转化，加入 酸 可以实现。
[思考2] 根据上述转化关系，写出SO2在少量、过量条件下分别与氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
提示：SO2少量：SO2＋2OH－S＋H2O；
SO2过量：SO2＋OH－HS。
应用 体验
1.微判断
（1）向H2S溶液中通入空气，溶液变浑浊，是因为发生了氧化还原反应。
（ √ ）
（2）浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2。
（ ）
（3）锌粒放入稀硫酸中有气体放出，体现了＋6价硫元素的氧化性。
（ ）
（4）SO2转化为Na2SO3的反应不是氧化还原反应。（ √ ）
（5）H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2。
（ √ ）
（6）SO2＋2H2S3S＋2H2O的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。 （ ）
2.（2024·湛江高一联考）如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图，下列说法错误的是（ B ）
A.a可与c反应，氧化产物与还原产物的质量比为2∶1
B.b只有一种分子，不存在同素异形体
C.c可以用e的浓溶液来干燥
D.实验室可以利用d和f制备c
解析：由硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图可知，a为H2S，b为硫单质，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4。H2S与SO2的反应为2H2S＋SO23S＋2H2O，反应中，H2S中S元素的化合价由－2价升至0价，SO2中S元素的化合价由＋4价降至0价，氧化产物S与还原产物S的物质的量之比为2∶1，质量比为2∶1，A项正确；硫单质包括S2、S4、S6、S8等多种分子，存在同素异形体，B项错误；SO2与浓硫酸不反应，浓硫酸具有吸水性，SO2可以用浓硫酸干燥，C项正确；d为SO3，SO3可与水反应生成H2SO4，实验室可以利用70％的硫酸溶液和亚硫酸钠制备SO2，D项正确。
归纳总结
含硫物质的性质与转化
1.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（ B ）
A.若甲是C，则乙可能是O2
B.若甲是Fe，则乙可能是Cl2
C.若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2
D.若甲是H2S，则乙可能是O2
2.硫元素的几种化合物及单质存在下列转化关系：
浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
下列说法不正确的是（ D ）
A.反应①中浓硫酸是氧化剂
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的化学方程式为S＋Na2SO3Na2S2O3
D.反应④中稀硫酸是还原剂
解析：Cu与浓硫酸反应Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2与NaOH发生反应SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，Na2S2O3中S元素显＋2价，Na2SO3与S发生反应Na2SO3＋SNa2S2O3，Na2S2O3与稀硫酸反应：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸将Cu氧化为硫酸铜，表现出氧化性，浓硫酸是氧化剂，故A说法正确；SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，表明SO2具有酸性氧化物的性质，故B说法正确；反应③的化学方程式为S＋Na2SO3Na2S2O3，故C说法正确；Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，稀硫酸仅起酸的作用，不是还原剂，故D说法错误。
3.下列关于浓硫酸的叙述正确的是（ D ）
A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体
C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥H2S、H2等气体
D.将浓硫酸滴到木块上，木块变黑，说明浓硫酸具有脱水性
4.某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述正确的是（ D ）
A.该工艺流程是用来制备Fe2（SO4）3的
B.气体M是SO3
C.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
5.中学化学中几种常见物质的转化关系如图（部分产物未列出）。A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题：
（1）A、C的化学式分别为 Fe 、 Fe2（SO4）3 。
（2）F的浓溶液与A反应的过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是 C （填字母）。
A.C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
B.Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
C.Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D.FeO＋H2SO4FeSO4＋H2O
（3）写出反应E＋H2O2F的化学方程式： SO2＋H2O2H2SO4 。
（4）若反应F＋DE转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为 8 g 。
@课时作业（三）
[基础训练]
1.硫是生物必需的营养元素之一，下列关于如图所示的自然界中硫循环的描述正确的是（ A ）
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中硫的化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石，可减少酸性气体及温室气体的排放
解析：硫酸盐、亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1－S－R2，故含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，A项正确；硫循环过程中，硫的化合物中有含硫的有机物，如煤、石油等，不全是无机物，B项错误；循环中，有硫元素的化合价升高，被氧化，也有硫元素的化合价降低，被还原为H2S（－2价硫），C项错误；烧煤时加石灰石，吸收二氧化硫、三氧化硫等，可减少酸性气体的排放，但生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，D项错误。
2.由下列元素形成的单质，不能实现如下转化关系的是（ D ）
单质氧化物酸（或碱）盐
A.C B.S C.Na D.Cu
解析：C单质燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠，能实现转化，故A不选；S单质燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，能实现转化，故B不选；Na和氧气反应生成氧化钠或过氧化钠，氧化钠或过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，能实现转化，故C不选；铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，不能实现转化，故D选。
3.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：SH2SO4；
途径②：SSO2SO3H2SO4
A.途径①反应中体现了S的还原性和氧化性
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1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念
解析：途径①中S元素化合价由0价升高为＋6价，S被氧化，体现了S的还原性，故A错误。
4.下列离子方程式正确的是（ B ）
A.向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－HS
B.向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋2Cl－＋S
C.将过量SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H＋＋CH2O＋CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋BaSO3↓＋2H＋
解析：A项，正确的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O；C项，HC不能拆，应该是SO2＋HCCO2＋HS；D项，SO2和BaCl2不发生化学反应。
5.（2024·景德镇高一期中）下列关于硫及其化合物的说法正确的有（ A ）
①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成，同时产生有刺激性气味的气体
②SO2和SO3分别通入BaCl2溶液中，得到的沉淀相同
③SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性
④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液
⑤硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同
⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析：①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成即S，同时产生有刺激性气味的气体即SO2，该盐为Na2S2O3，故正确；②SO2与BaCl2不反应，SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，故错误；③SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠，碱性减弱则酚酞溶液褪色，体现了SO2为酸性氧化物，故错误；④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液，硫可溶于CS2，S也能与热的NaOH溶液反应，均可洗涤附着在试管内壁上的硫，故正确；⑤硫的氧化性较弱，与铁反应生成FeS，氯气的氧化性较强，氯气与铁反应生成FeCl3，铁元素的价态不相同，故错误；⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理是漂白性，SO2通入溴水中褪色的原理是发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，故错误；故选A。
6.（2024·哈尔滨高一阶段考）下列关于不同价态含硫物质的转化实验中硫元素的化合价变化叙述合理的是（ C ）
选项 实验 化合价变化
A 0价→＋2价
B 0价→＋6价
C ＋4价→＋6价
D ＋6价→＋4价
解析：铁和硫加热反应生成硫化亚铁，硫的化合价从0价→－2价，故A不符合题意；硫和氧气点燃生成二氧化硫，硫的化合价从0价→＋4价，故B不符合题意；二氧化硫和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，硫的化合价从＋4价→＋6价，故C符合题意；胆矾加热失去结晶水变为无水硫酸铜，硫的化合价未变，故D不符合题意。
7.双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是（ C ）
A.过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C.双碱法脱硫过程中，Ca（OH）2可以循环利用
D.总反应为2Ca（OH）2＋2SO2＋O22CaSO4＋2H2O
解析：过程Ⅰ为SO2与碱反应生成盐和水，SO2表现出酸性氧化物的性质，A正确；过程Ⅱ的反应方程式为2Na2SO3＋2Ca（OH）2＋O22CaSO4＋4NaOH，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3，B正确；过程Ⅱ中只消耗Ca（OH）2，过程Ⅰ没有Ca（OH）2生成，Ca（OH）2不可以循环利用，C错误；根据题图可得总反应为2Ca（OH）2＋2SO2＋O22CaSO4＋2H2O，D正确。
8.下图表示物质A～F之间的转化关系，其中A为黄色固体物质，B、C为无色溶液，D为气体，E、F为白色沉淀。请填写下列各空：
（1）写出各物质的化学式：
A为 S ，B为 H2SO3 ，C为 H2SO4 ，
D为 SO2 ，E为 BaSO3 ，F为 BaSO4 。
（2）写出下列反应的化学方程式：
B→A： H2SO3＋2H2S3S↓＋3H2O 。
B→C： H2SO3＋Cl2＋H2OH2SO4＋2HCl 。
（3）写出C→F的离子方程式： S＋Ba2＋BaSO4↓ 。
（4）在A～F六种物质中，既有氧化性又有还原性的是 ABDE （填字母代号）。
解析：常见黄色固体物质能够和氧气反应的是S，则D为SO2，B为H2SO3，E为BaSO3，C为H2SO4，F为BaSO4。硫元素的最高价为＋6价，最低价为－2价，含中间价态0价、＋4价硫元素的物质（如S、SO2、H2SO3、BaSO3）既有氧化性又有还原性。
9.物质类别与元素化合价是研究物质性质的两个视角，下列是硫元素及其化合物的“价－类二维图”。根据要求回答下列问题：
（1）写出图中A的化学式： H2SO3 。
（2）SO2属于 酸性 氧化物，因此可与NaOH、 H2O （写出与NaOH不同类别的一种具体物质）等反应。当SO2与NaOH按物质的量之比为1∶1完全反应的化学方程式是 SO2＋NaOHNaHSO3 。
（3）小艾同学预测SO2具有还原性，其理论依据是 SO2中硫化合价为＋4价，可被氧化为＋6价，表现还原性 ，将SO2通入FeCl3溶液中，下列实验事实能够证实SO2具有还原性的是 ①② 。
①反应后溶液由黄色变为浅绿色
②取反应后的溶液少许，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
③取反应后的溶液少许，加入Ba（OH）2溶液，产生沉淀，加入少量盐酸后沉淀部分溶解
（4）SO2与酸性高锰酸钾反应时，后者的产物是Mn2＋，试写出该反应的离子方程式： 5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋ ，其中SO2是 还原剂 （填“氧化剂”或“还原剂”）。
[提升训练]
10.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示（CuS不溶于水）。下列说法中不正确的是（ D ）
A.过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋CuS↓＋2H＋
B.过程②中，Fe3＋作氧化剂
C.回收S的总反应为2H2S＋O22H2O＋2S
D.过程③中，各元素化合价均未改变
解析：过程①生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋CuS↓＋2H＋，A正确；过程②中的反应为CuS＋2Fe3＋2Fe2＋＋Cu2＋＋S，铁元素化合价降低，Fe3＋作氧化剂，B正确；由分析可知总反应为2H2S＋O22S＋2H2O，C正确；过程③中的反应为4Fe2＋＋4H＋＋O24Fe3＋＋2H2O，在转化过程中O、Fe元素的化合价发生变化，D错误。
11.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋的反应，他们使用的药品和装置如图所示，下列说法不合理的是（ C ）
A.能表明SO2的还原性强于I－的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去
D.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
解析：向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI，由于I2反应消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明还原性：SO2＞I－，A正确；SO2是大气污染物，由于SO2可以与NaOH发生反应：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，所以可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，B正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入KMnO4溶液，发生反应：2KMnO4＋5SO2＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，溶液紫红色褪去；若SO2与FeCl3发生反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3H2SO4＋2HCl＋2FeCl2；当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：Mn＋5Fe2＋＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，溶液紫红色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，C错误；若A中发生了氧化还原反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应：H2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl，产生白色沉淀；若没有发生氧化还原反应，则由于酸性HCl＞H2SO3，向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，不产生白色沉淀，D正确。
12.（2024·临汾适应性考试）在自然界和实验室中均可以实现不同价态含硫物质的相互转化。请回答下列问题：
（1）自然界中游离态的硫主要存在于 火山口附近 或地壳的岩层中。在岩层深处和海底的无氧环境下，硫元素的主要存在形式为 CD （填字母）。
A.CaSO4·2H2O B.Na2SO4·10H2O
C.FeS2 D.CuFeS2
解析：（1）自然界中游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深处和海底，因为环境无氧，故形成的化合物中没有氧元素，故选CD。
（2）为了验证－2价S可转化为0价S，设计如下实验装置。
①试剂a可选用下列溶液中的 BC （填字母）。
A.稀硫酸 B.H2SO3溶液
C.H2O2溶液 D.FeCl2溶液
②该实验的尾气处理不宜采用点燃法，其原因是 点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染 。
解析：（2）①为了验证－2价S可转化为0价S，故应该加入氧化剂，亚硫酸、H2O2溶液具有氧化性，稀硫酸氧化性很低，不发生氧化还原反应，故试剂a可选用BC。
②该实验的尾气为H2S，处理不宜采用点燃法，其原因是点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染。
（3）将2.0 g铁粉和1.0 g硫粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。
①移开玻璃棒后的实验现象为 混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体 。
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用 CS2 （填试剂化学式）将残留的硫粉溶解，随后进行分离、干燥、称重，得到纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率为 80％ 。
解析：（3）①Fe与S反应放出大量热，移开玻璃棒后的实验现象为混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体，该固体可能为FeS。
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用CS2将残留的硫粉溶解，S不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，所以用CS2溶解S；S和Fe反应方程式为S＋FeFeS， n（Fe）＝＝ mol，n（S）＝＝ mol，Fe为过量的，n（S）＝n（FeS），则理论FeS的质量为 mol×88 g/mol＝2.75 g，纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率为×100％＝80％。
（4）硫代硫酸钠（Na2S2O3）广泛用于造纸、食品工业及医药。
①从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 b （填字母）。
a.Na2S＋S b.Na2SO3＋S
c.SO2＋Na2SO4 d.Na2SO3＋Na2SO4
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，设计实验证明某硫代硫酸钠样品已变质： 取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清液，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质 。
解析：（4）①从氧化还原反应的角度分析， Na2S2O3中硫元素的化合价为＋2价；氧化还原反应的规律之一为：同种元素、不同价态之间发生反应时，化合价遵循“只靠拢、不交叉”的原则。
a.Na2S中硫元素的化合价为－2价，单质硫的化合价为0价，显然不行，故a错误；
b.Na2SO3中硫元素的化合价为＋4价，单质硫中硫的化合价为0价，从氧化还原反应的角度分析，＋4价降为＋2价，0价升高为＋2价，理论上可行，故b正确；
c.SO2中硫元素的化合价为＋4价，Na2SO4中硫元素的化合价为＋6价，显然不行，故c错误；
d.Na2SO3中硫元素的化合价为＋4价，Na2SO4中硫元素的化合价为＋6价，显然不行，故d错误；故选b。
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，变质产物为Na2SO4，故检验是否变质，检验S是否存在即可，其实验方案为取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清液，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质。
13.某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化，请回答下列问题。
（1）除胶头滴管、酒精灯外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是 试管 。
（2）请帮他们完成以下实验报告。
实验目的：探究三种价态（0、＋4、＋6）硫元素间的相互转化。
选用试剂：硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。
实验记录（画横线部分不必填写）：
实验 编号 预期的 转化 选择的 试剂 实验 现象 结论（用化学 方程式表示）
① S SO2 硫黄、 氧气 蓝紫色火焰 －
② SO2 S 二氧化硫、 硫化氢 － SO2＋2H2S3S↓＋2H2O
③ SO2 H2SO4 二氧化 硫、氯水 氯水 褪色 SO2＋Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl
④ 浓硫酸 SO2 铜片、浓硫酸 － Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
问题讨论：从三种价态（0、＋4、＋6）硫元素间的相互转化还可得到规律：当硫元素处于最低价态时只有（填“氧化”或“还原”，下同） 还原 性，处于最高价态时只有 氧化 性，处于中间价态时既有 氧化（或还原） 性，又有 还原（或氧化） 性。
（3）根据以上规律判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有 AE （填字母）。
A.Cl2 B.Na
C.Na＋ D.Cl－
E.SO2
解析：（1）该实验的进行还需试剂的反应容器，选试管最合适。（2）①硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰；②SO2具有弱氧化性，与H2S发生氧化还原反应，其化学方程式为SO2＋2H2S3S↓＋2H2O；③SO2具有较强还原性，被氯水氧化，其化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl；④浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下，浓硫酸可被Cu还原生成SO2，发生反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O；根据上述分析，硫元素处于最低价态时只有还原性；处于最高价态时只有氧化性；处于中间价态时既有还原性也有氧化性。（3）Cl2中Cl元素为0价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故A符合题意；Na为金属单质，只有还原性，故B不符合题意；Na＋处于最高价，只有氧化性，故C不符合题意；Cl－处于最低价态，只有还原性，故D不符合题意；SO2中S为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故E符合题意。
阶段重点突破练（一）
1.据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石流黄（即硫黄）能化金银铜铁奇物”，所得产物不可能是（ C ）
A.Au2S B.Ag2S
C.CuS D.FeS
解析：硫的氧化性较弱，与变价金属反应一般生成低价的硫化物，所以与铜反应生成Cu2S，故选C。
2.下列关于SO2的叙述正确的是（ B ）
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Na2SO4
D.SO2不能用作食品添加剂
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防腐和抗氧化等作用，能用作食品添加剂，D错误。
3.为了增加日常使用物品的美观性，人们常对物品进行漂白。下列有关漂白剂的说法正确的是（ B ）
A.SO2具有漂白性，能使品红溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性，其漂白原理和SO2相似
解析：SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为其具有酸性氧化物的性质，SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性，且SO2有毒，不能用于食品漂白，A错误；活性炭具有吸附性，能吸附色素，H2O2、O3、Na2O2等有强氧化性，能氧化色素物质，B正确，D错误；氯气没有漂白性，C错误。
4.检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（ D ）
A.先通过澄清石灰水，再通过品红溶液
B.先通过少量的品红溶液，再通过澄清石灰水
C.先通过足量的NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D.依次通过足量的酸性KMnO4溶液、品红溶液，再通过澄清石灰水
解析：由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，要将混合气体先通过足量的酸性KMnO4溶液，除去SO2，再通过品红溶液检验SO2是否除尽，最后通过澄清石灰水检验CO2。
5.通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是（ C ）
A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B.第⑤步操作是过滤
C.在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
D.除去Mg2＋的反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓
解析：加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3等，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C错误。
6.硫及其化合物的价－类二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是（ C ）
A.硫在氧气中燃烧直接生成Y
B.X能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其漂白性
C.硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
D.N可由其相应单质直接化合生成
解析：Y为SO3，硫在氧气中燃烧直接生成SO2，而不是SO3，A错误；X为SO2，SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性，B错误；H2S与SO2反应的化学方程式为2H2S＋SO22H2O＋3S↓，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，C正确；N是CuS，S的氧化性很弱，与变价金属反应生成的是低价硫化物，Cu与S反应生成Cu2S，D错误。
7.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（ D ）
A.该过程可循环利用的物质是I2和HI
B.该过程总反应的化学方程式为SO2＋2H2OH2SO4＋H2
C.X物质是I2
D.SO2在过程中表现出了还原性与漂白性
解析：由题图知反应Ⅰ：I2＋SO2＋2H2O2HI＋H2SO4，反应Ⅱ：2HII2↑＋H2↑，总反应的化学方程式是SO2＋2H2OH2SO4＋H2，该过程可循环利用的物质是I2和HI，A、B、C正确；根据反应Ⅰ的方程式可知，SO2在过程中只表现出了还原性，D错误。
8.灼烧绿矾的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。将绿矾灼烧后生成的气体通入如图装置，下列叙述不正确的是（ C ）
A.①中棉花球颜色褪去
B.②中棉花球颜色褪去，体现了SO2的还原性
C.③中同时有BaSO3和BaSO4生成
D.④中可发生反应：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O
解析：A对，SO2可使品红溶液褪色，①中棉花球颜色褪去；B对，KMnO4具有氧化性，能氧化SO2，②中棉花球颜色褪去，体现了SO2的还原性；C错，将生成的气体通入BaCl2溶液中发生反应：SO3＋H2OH2SO4，H2SO4＋BaCl2BaSO4↓＋2HCl，由于H2SO3酸性小于HCl和H2SO4，因此SO2不能与BaCl2反应，故无BaSO3生成；D对，④为吸收尾气的装置，可发生反应：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O。
9.硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系（部分产物及反应条件已省略）。下列说法错误的是（ D ）
浓硫酸SO2Na2SO3Na2S2O3S
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的化学方程式为Na2SO3＋SNa2S2O3
D.已知反应④的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋＋SO2↑＋H2O，则反应④中稀硫酸作氧化剂
解析：由题给反应④的化学方程式知，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，D错误。
10.浓硫酸分别和三种钠盐反应，下列分析正确的是（ A ）
A.对比①和②可以说明还原性Br－＞Cl－
B.①和③相比可说明氧化性Br2＞SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性H2SO4＞HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
解析：①中试管上部有红棕色气体，为Br2蒸气，说明浓硫酸可以将Br－氧化，②中试管上部无明显现象，说明浓硫酸不能将Cl－氧化成Cl2，否则应有黄绿色气体出现，所以对比①和②可以说明还原性Br－＞Cl－，A正确；③中发生的反应是Na2SO3＋H2SO4（浓）Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不是氧化还原反应，不能说明氧化性Br2＞SO2，B、D错误；②中试管口出现白雾，为HCl遇水蒸气所致，②中反应原理是高沸点难挥发性酸制易挥发性酸，不能说明酸性H2SO4＞HCl，C错误。
11.下列有关含硫物质转化判断正确的是（ A ）
A.0.1 mol Cu与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6 g
B.如图是铜与浓硫酸反应的实验装置，B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2
C.Cu投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的H2O2溶液，金属Cu逐渐溶解，反应中H2O2起催化剂作用
D.25.0 mL 0.100 mol·L－1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL（标准状况）Cl2转化为Cl－，则S2将转化为S
解析：2Cu＋SCu2S，0.1 mol铜和足量的硫充分反应，生成物的质量增加Δm＝m（S）＝n（Cu）×32 g·mol－1＝×0.1 mol×32 g·mol－1＝1.6 g，故A正确；由题中图示可知，若B中盛装的是浓硫酸，用来干燥SO2，装置中导管应该长进短出，所以该装置不符合洗气要求，故B错误；铜投入稀硫酸中加热，没有明显现象，加入一定量的过氧化氢溶液，金属铜逐渐溶解，反应中过氧化氢起氧化剂作用，发生的反应为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O，故C错误；25.0 mL 0.1 mol·L－1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL（标准状况）Cl2转化为Cl－，则n（Cl2）＝＝0.01 mol，得到电子为0.02 mol，n（Na2S2O3）＝0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，设S元素的化合价由＋2价失电子变为x价，根据得失电子相等，则0.002 5 mol×2×（x－2）＝0.02 mol，解得x＝＋6，Na2S2O3转化为Na2SO4，故D错误。
12.已知70％硫酸能与Na2SO3固体反应生成SO2气体。某化学兴趣小组利用该反应制备SO2，并检验SO2的性质，实验装置如图所示（c处盛放的是碱溶液.用来吸
