2023屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)硫及其化合物學(xué)案

硫及其化合物【學(xué)科素養(yǎng)】1.宏觀辨識與微觀探析：認識硫及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；從硫的化合價變化角度認識硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。2．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：從不同的角度探究硫及其重要化合物的性質(zhì)及制備實驗方案，并進行實驗操作驗證。3．科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：關(guān)注與SO2有關(guān)的污染和環(huán)境保護，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念?？键c考題考點一：硫及其氧化物2021山東等級考第8題2021湖南選擇考第2題2021廣東選擇考第15題2021河北選擇考第4題2021全國甲卷第8題2020天津等級考第11題2020天津等級考第6題2020全國Ⅰ卷第28題2020江蘇高考第16題2019全國Ⅲ卷第12題2019北京高考第28題2019天津高考第2題考點二：濃硫酸SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的檢驗2021河北選擇考第10題2021全國乙卷第8題2021浙江選考第25題2020北京等級考第9題2020山東等級考第1題考點三：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2021山東等級考第5題2021全國乙卷第9題2021全國甲卷第9題2021湖南選擇考第12題2020北京等級考第19題2020上海等級考第15、16題2020全國Ⅲ卷第10題2019全國Ⅰ卷第27題2019全國Ⅱ卷第26題2019海南高考第16題分析近五年高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：1．從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn)，考查內(nèi)容主要有以下幾個方面：(1)以具體物質(zhì)為依托，考查硫及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。(2)以實驗題形式為背景，考查部分含硫物質(zhì)，例如SO2的實驗室制法以及氣體檢驗、除雜問題。(3)以具體工業(yè)實際為背景，考查不同價態(tài)硫之間的轉(zhuǎn)化；以工業(yè)合成含硫物質(zhì)為載體，考查蓋斯定律、化學(xué)平衡等化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容。(4)與環(huán)境相結(jié)合，考查SO2有關(guān)的污染和環(huán)境保護問題。2．從命題思路上看，不管是選擇題還是非選擇題均側(cè)重從具體物質(zhì)、實驗分析、流程轉(zhuǎn)化考查硫元素重要化合物的性質(zhì)、能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角認識不同價態(tài)硫元素轉(zhuǎn)化路徑；通過二氧化硫?qū)Νh(huán)境影響的考查，樹立綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。3．從考查學(xué)科素養(yǎng)的角度看，注重考查宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的學(xué)科素養(yǎng)。根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律，復(fù)習(xí)時注意以下幾個方面：(1)從物質(zhì)類別和價態(tài)變化角度認識硫及其化合物的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)化。(2)對硫及其化合物綜合實驗進行設(shè)計，并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。(3)注重理論聯(lián)系實際，認識硫及其化合物對環(huán)境的影響。考點一：硫及其氧化物(基礎(chǔ)性考點)一、硫單質(zhì)S元素原子結(jié)構(gòu)示意圖：，自然界中存在形式如下：1．物理性質(zhì)：俗稱硫黃，黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。2．化學(xué)性質(zhì)：(1)氧化性：(0→－2價)微點撥S與金屬的反應(yīng)一般說來，S將變價金屬氧化成低價態(tài)，且S與大多數(shù)金屬的反應(yīng)需在加熱條件下才能完成，但S與Hg、Ag等不活潑金屬的反應(yīng)在常溫下就能進行，且能使Hg顯高價(產(chǎn)物分別為Ag2S、HgS)。(2)還原性：(0→＋4價)S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())SO2(3)與堿發(fā)生歧化反應(yīng)(如NaOH溶液)：3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。3．用途：(1)“硫黃”溫泉可以醫(yī)治皮膚病(硫黃軟膏)。(2)制造火藥、煙花爆竹。S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())K2S＋3CO2↑＋N2↑。(3)制造硫酸、化肥、火柴、殺蟲劑等。(4)制造輪胎、膠管等橡膠制品。二、硫的氧化物1．SO2(1)物理性質(zhì)：二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，是大氣污染物之一；易溶于水，通常狀況下，1體積水溶解約40體積SO2。(2)化學(xué)性質(zhì)：①研究角度一：物質(zhì)分類的角度(作為酸性氧化物與CO2類似)②研究角度二：化合價的角度 氧化性：SO2＋2H2S=3S＋2H2O(該反應(yīng)在氣體或溶液中均可進行)還原性：SO2可被O2、氯水、溴水、碘水、Fe3＋、H2O2、KMnO4溶液等氧化劑氧化，也可用于吸收或鑒別。③研究角度三：特殊性角度——漂白性SO2漂白原理：與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，其容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。適用于漂白紙漿、毛、絲等，SO2不可漂白酸堿指示劑。補短板常見漂白劑的漂白原理及特點類型原理特點物質(zhì)氧化漂白本身是氧化劑，利用其氧化性氧化有色物質(zhì)，使之失去原有的顏色永久漂白Cl2、O3、ClO2、H2O2、Ca(ClO)2等化合漂白與有色物質(zhì)結(jié)合生成新的無色物質(zhì)，使之失去原來的顏色加熱時能恢復(fù)原來的顏色SO2吸附漂白有些固體物質(zhì)疏松、多孔，具有較大的比表面積，可以吸附有色物質(zhì)使之失去原來的顏色部分吸附劑可以重復(fù)使用活性炭、膠體等(3)用途：①殺菌、抗氧化，作食物和干果的防腐劑。②可以漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。③制造硫酸。辨易錯(1)硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫。(×)提示：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())SO2。(2)SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好。(×)提示：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合生成的物質(zhì)沒有漂白性。(3)二氧化硫可廣泛用于食品的漂白。(×)提示：二氧化硫有毒，不可以廣泛用于食品的漂白。(4)SO2能使溴水、KMnO4溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、品紅四種溶液褪色，原理相同。(×)提示：SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色利用的是SO2的還原性，SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色利用的是SO2水溶液呈酸性，SO2使品紅溶液褪色利用的是漂白性。(4)實驗室制備：原理：Na2SO3＋H2SO4(70%)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，采用固液不加熱裝置，向上排空氣法收集，用NaOH溶液進行尾氣吸收，且需防倒吸。深思考為什么選用質(zhì)量分數(shù)70%的H2SO4?提示：制取SO2的原理是強酸制弱酸，若使用98%的硫酸，則電離出的H＋濃度太小，若使用稀硫酸則生成的SO2易溶于水，不利于收集SO2。2．SO3(1)物理性質(zhì)：無色易揮發(fā)的晶體，熔點為16.8℃，沸點為44.8℃。注意：標準狀況下，SO3是一種無色固體。(2)化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物的通性①與水反應(yīng)：SO3＋H2O=H2SO4，劇烈反應(yīng)，產(chǎn)物能使紫色石蕊溶液變紅②與堿反應(yīng)：SO3＋Ca(OH)2=CaSO4↓＋H2O③與堿性氧化物反應(yīng)：SO3＋MgO=MgSO43．硫的氧化物的污染與防治(1)來源：含硫化石燃料的燃燒及含硫礦石的冶煉等。(2)危害：危害人體健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)防治：燃煤脫硫，改進燃燒技術(shù)；開發(fā)新能源等。(4)硫酸型酸雨的形成途徑途徑1：空氣飄塵的催化，2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O=H2SO4。途徑2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4。能力點一：SO2的多重性·命題角度一：硫的存在與性質(zhì)1．(2022·深圳模擬)硫元素在自然界中的循環(huán)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.硫是組成某些蛋白質(zhì)的生命元素B．地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在C．化石燃料的燃燒以及含硫礦物的冶煉是大氣SO2污染的主要來源D．海水中的硫元素主要以S2－形式存在【解析】選D。A.有些蛋白質(zhì)含有硫元素，如胰島素，故A正確；B.地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在，如硫鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、重晶石、芒硝等，故B正確；C.化石燃料中硫元素燃燒后生成SO2，含硫礦物的冶煉會生成大量SO2，是大氣SO2污染的主要來源，故C正確；D.在溶液中S2－易被氧化，海水中的硫元素主要以硫酸根形式存在，故D錯誤。2．(2022·珠海模擬)古典文獻《抱樸子》里記載“丹砂(HgS)燒之成水銀，積變又還成丹砂”。關(guān)于該記載下列說法正確的是()A．水銀泄漏可撒硫粉覆蓋B．丹砂中Hg的化合價為＋1C．兩個反應(yīng)中硫元素都被還原D．兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)【解析】選A。A.易揮發(fā)的汞常溫下能與硫反應(yīng)生成硫化汞，則水銀泄漏可撒硫粉覆蓋，使汞轉(zhuǎn)化為硫化汞，防止汞揮發(fā)污染空氣，故A正確；B.由化合價代數(shù)和為0可知，硫化汞中汞元素的化合價為＋2，故B錯誤；C.丹砂燒之成水銀時，硫化汞受熱分解生成汞和硫，反應(yīng)中硫元素化合價升高被氧化，故C錯誤；D.由題意可知，兩個反應(yīng)不是在相同條件下同時進行的反應(yīng)，不互為可逆反應(yīng)，故D錯誤。3．(2022·珠海模擬)如表中對SO2性質(zhì)的相關(guān)實驗現(xiàn)象的描述或所做的解釋錯誤的是()選項實驗現(xiàn)象解釋A品紅溶液褪色SO2具有漂白性B酸性KMnO4溶液褪色SO2具有還原性CNa2S溶液變渾濁SO2與Na2S溶液反應(yīng)產(chǎn)生了S單質(zhì)DBaCl2溶液變渾濁SO2與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSO3沉淀【解析】選D。A.二氧化硫使品紅溶液褪色，體現(xiàn)二氧化硫的漂白性，故A正確；B.二氧化硫具有還原性，能夠還原酸性高錳酸鉀使其褪色，故B正確；C.二氧化硫具有氧化性，能夠與硫化鈉反應(yīng)生成硫單質(zhì)，故C正確；D.亞硫酸酸性弱于鹽酸，所以二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，故D錯誤?！っ}角度二：二氧化硫的多重性4．(2022·貴陽模擬)下圖為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計制取SO2并驗證其部分性質(zhì)的實驗裝置，下列敘述正確的是()A.石蕊溶液變藍B．氯水褪色說明SO2具有漂白性C．盛裝H2SO4的儀器名稱為長頸漏斗D．NaOH溶液的主要作用是吸收SO2，防止污染環(huán)境【解析】選D。A.SO2溶于水顯酸性，故石蕊溶液變紅色，A錯誤；B.氯水褪色是由于發(fā)生了反應(yīng)：SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，反應(yīng)中SO2作還原劑，故說明SO2具有還原性而不是漂白性，B錯誤；C.由實驗裝置圖可知，盛裝H2SO4的儀器名稱為分液漏斗，C錯誤；D.由于SO2有毒，不能直接排放，故NaOH溶液的主要作用是吸收SO2，防止污染環(huán)境，D正確。5．(2022·清遠模擬)二氧化硫是一種大氣污染物，可用氨水吸收處理。如圖是實驗室制取二氧化硫并驗證其部分性質(zhì)的裝置，下列說法正確的是()A.使用品紅溶液是用來驗證SO2的還原性B．K2Cr2O7溶液由橙紅色變成綠色(生成Cr3＋)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶1C．SO2的發(fā)生裝置中，使用70%的濃硫酸既可以加快反應(yīng)速率又有利于生成的SO2逸出D．過量的氨水吸收SO2氣體可以生成亞硫酸氫銨【解析】選C。A.SO2氣體具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，因此使用品紅溶液是用來驗證SO2的漂白性，故A錯誤；B.K2Cr2O7具有強氧化性，會將SO2氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，其本身被還原產(chǎn)生Cr3＋，1molK2Cr2O7得到6mol電子，1molSO2反應(yīng)失去2mol電子，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等，可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶3，故B錯誤；C.在SO2的發(fā)生裝置中，70%的濃硫酸溶液中H＋濃度大，既可以加快制取氣體的反應(yīng)速率，同時又利用H2SO3是弱酸的性質(zhì)，可以減少SO2氣體在溶液中的溶解，有利于生成的SO2逸出，故C正確；D.當(dāng)氨水過量時，其吸收少量SO2氣體，反應(yīng)生成正鹽亞硫酸銨，只有當(dāng)SO2氣體過量、氨水少量時二者反應(yīng)才產(chǎn)生酸式鹽即亞硫酸氫銨，故D錯誤。【加固訓(xùn)練】(2022·淄博模擬)某化學(xué)課題小組將二氧化硫的制備與多個性質(zhì)實驗進行了一體化設(shè)計，實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液B．實驗時，濕潤的pH試紙、鮮花、品紅溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出現(xiàn)黃色沉淀C．此設(shè)計可證明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、還原性、漂白性D．點燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性【解析】選B。70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成二氧化硫，多余的二氧化硫氣體應(yīng)用NaOH溶液吸收，所以a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液，A項正確；二氧化硫不能漂白pH試紙，二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使?jié)駶櫟膒H試紙顯紅色，B項錯誤；SO2使?jié)駶櫟膒H試紙變紅說明其水溶液顯酸性，SO2能使鮮花、品紅溶液褪色說明SO2有漂白性，能使高錳酸鉀溶液褪色說明SO2有還原性，能與Na2S反應(yīng)生成S單質(zhì)說明SO2有氧化性，C項正確；點燃酒精燈加熱后觀察現(xiàn)象，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，D項正確。能力點二：SO2鑒別、檢驗1．SO2和CO2的鑒別方法(1)利用SO2的漂白性：能使品紅溶液褪色的是SO2，不能使品紅溶液褪色的是CO2。(2)利用SO2的還原性：使酸性高錳酸鉀溶液或氯水、溴水、碘水褪色的是SO2，不能使它們褪色的是CO2。(3)利用SO2的氧化性：通入氫硫酸中產(chǎn)生淺黃色沉淀的是SO2。(4)利用SO2產(chǎn)生BaSO4沉淀：通入FeCl3和BaCl2的混合溶液、通入Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀的是SO2。eq\a\vs4\al(注意：)SO2和CO2通入BaCl2溶液，均不會產(chǎn)生白色沉淀，不會發(fā)生反應(yīng)；SO2和CO2通入NaOH和BaCl2的混合溶液均產(chǎn)生白色沉淀。2．SO2的檢驗(1)無干擾因素①漂白性：SO2褪色恢復(fù)紅色②還原性：SO2溶液顏色變淺或褪去(2)SO2和CO2同時存在由于SO2和CO2都可使澄清的石灰水變渾濁，檢驗二者同時存在的一般流程：檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2(3)SO2和SO3同時存在由于SO3與水完全反應(yīng)生成H2SO4，SO2與水部分反應(yīng)生成H2SO3，因此先將混合氣體通入BaCl2溶液中檢驗SO3，再將氣體通過品紅溶液檢驗SO2。1．下圖虛線框中的裝置(試劑均足量)可用來檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)所產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物，其中供選擇的試劑有無水硫酸銅、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、澄清石灰水四種試劑，下列說法正確的是()A.物質(zhì)甲可以是無水硫酸銅，也可以是變色硅膠、無水氯化鈣等物質(zhì)B．丙中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能是SO2＋2OH－=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OC．乙和戊兩種溶液都不宜用作尾氣吸收裝置中的試劑D．如果將裝置的連接順序變?yōu)棰佗邰?，則只能檢驗出兩種產(chǎn)物【解析】選C。裝置①是檢驗混合氣體中是否含有水蒸氣，應(yīng)該用無水硫酸銅、變色硅膠，不能用無水氯化鈣，A錯誤；二氧化碳也能被堿溶液吸收，丙中試劑應(yīng)該是酸性高錳酸鉀溶液，B錯誤；品紅溶液可以檢驗二氧化硫，但一般不能用來除去二氧化硫，澄清石灰水濃度太小，不能用來吸收二氧化硫，C正確；如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰?，氣體產(chǎn)物通過①中的無水硫酸銅，無水硫酸銅由白色變成藍色，能說明有水生成，通過③中的澄清石灰水，石灰水變渾濁，二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁，二氧化硫、二氧化碳有可能反應(yīng)完全不可以檢驗出二氧化硫、二氧化碳，D錯誤。2．已知2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。下列有關(guān)操作、裝置、原理及對現(xiàn)象的表述正確的是()A.用裝置甲高溫分解FeSO4，點燃酒精噴燈前應(yīng)先向裝置內(nèi)通一段時間N2B．用裝置乙可檢驗分解產(chǎn)生的SO2，現(xiàn)象是石蕊溶液先變紅后褪色C．用裝置丙可檢驗分解產(chǎn)生的SO3，現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀D．用裝置丁可吸收尾氣，避免污染環(huán)境【解析】選A。A項，點燃酒精噴燈前應(yīng)先向裝置內(nèi)通一段時間N2，排除裝置中的空氣，避免空氣中氧氣的干擾，正確；B項，裝置乙不能檢驗分解產(chǎn)生的SO2，產(chǎn)物中有SO3會對SO2的檢驗造成干擾，并且SO2只能使石蕊溶液變紅，錯誤；C項，SO3易溶于水，當(dāng)混合氣體經(jīng)過乙時，SO3會被吸收，所以要想檢驗SO3，應(yīng)該把乙和丙的位置互換，錯誤；D項，裝置丁中應(yīng)該用NaOH溶液或飽和Na2SO3溶液，錯誤?！炯庸逃?xùn)練】(2022·南昌模擬)某小組擬探究濃硫酸和炭粉反應(yīng)的情況，設(shè)計如圖實驗：已知：硫酸在338℃時開始分解生成SO3和H2O。(1)E中品紅溶液的作用是_____________________________________________。(2)F裝置用于檢驗產(chǎn)物中的CO2，所裝試劑可以是________(填序號)。①澄清石灰水②碳酸鈉溶液③硅酸鈉溶液④偏鋁酸鈉溶液⑤氯化鈣溶液⑥酚酞溶液(3)B中產(chǎn)生白色沉淀，不能說明A裝置中H2SO4一定發(fā)生了分解反應(yīng)，用離子方程式表示原因：_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)經(jīng)改進后，重新進行實驗，D中溶液顏色變淺。①能證明D中溶液含F(xiàn)e2＋的試劑是________(填字母)。A.酸性KMnO4溶液B．K3[Fe(CN)6]溶液C．KSCN溶液和氯水D.NaOH溶液②寫出FeCl3溶液吸收SO2的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________。(5)實驗過程中，C中溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色。設(shè)計實驗證明SO2具有暫時漂白性：_______________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)檢驗CO2之前要確認SO2已除盡，E中品紅溶液的作用是檢驗SO2是否除盡。(2)用澄清石灰水、硅酸鈉溶液、偏鋁酸鈉溶液都可以檢驗CO2，現(xiàn)象均是產(chǎn)生白色沉淀(或溶液變渾濁)。(3)裝置內(nèi)O2與SO2、BaCl2反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，會干擾實驗。(4)①K3[Fe(CN)6]溶液與Fe2＋反應(yīng)生成藍色沉淀，證明Fe2＋存在，選B。②FeCl3溶液吸收SO2的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋。(5)加熱褪色后的溶液，溶液變紅色，證明SO2具有暫時漂白性。答案：(1)檢驗SO2是否除盡(2)①③④(3)2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4↓＋4H＋(或2Ba2＋＋2H2SO3＋O2=2BaSO4↓＋4H＋)(4)①B②2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋(5)取少量C中無色溶液于試管中，加熱，溶液變紅色考點二：濃硫酸SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的檢驗(基礎(chǔ)性考點)一、硫酸1．物理性質(zhì)：無色、黏稠的油狀液體，高沸點(338℃)、難揮發(fā)、易溶于水，以任意比與水互溶且溶解放出大量熱。注意：(1)濃硫酸稀釋方法：將濃硫酸沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不斷攪拌。(2)常用的濃硫酸質(zhì)量分數(shù)為98%，密度為1.84g·cm－3，物質(zhì)的量濃度是18.4mol·L－1。2．稀硫酸化學(xué)性質(zhì)：3．濃硫酸的特性：(1)(2)(3)強氧化性:微點撥濃硫酸與金屬反應(yīng)不活潑金屬(如Cu)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①開始產(chǎn)生SO2,②濃度變小后，稀H2SO4不再與Cu反應(yīng)))較活潑金屬(如Zn)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①開始產(chǎn)生SO2,②濃度變小后，產(chǎn)生H2))4．硫酸的工業(yè)制備：(1)煅燒硫鐵礦(FeS2)或硫制備SO2：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())2Fe2O3＋8SO2或S＋O2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())SO2。(2)SO2轉(zhuǎn)化為SO3：2SO2＋O22SO3。(3)SO3吸水生成H2SO4：SO3＋H2O=H2SO4。辨易錯(1)接觸法制硫酸中選用98.3%的濃硫酸吸收目的是防止形成酸霧。(√)(2)100mL18.4mol·L－1的濃硫酸與足量的銅反應(yīng)，可產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量為0.92mol。(×)提示：濃硫酸變稀后不再反應(yīng)產(chǎn)生SO2。(3)將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹，說明濃硫酸有脫水性和強氧化性。(√)5．硫酸的用途：(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發(fā)性酸。(2)消除金屬表面的氧化物。(3)用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥、染料等，是實驗室里常用的試劑。二、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的檢驗1．常見的硫酸鹽化學(xué)式俗名顏色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色塑像、模型、粉筆等CaSO4·2H2O生石膏白色水泥添加劑FeSO4·7H2O綠礬淺綠色補血劑CuSO4·5H2O膽(藍)礬藍色配制波爾多液BaSO4重晶石白色鋇餐KAl(SO4)2·12H2O明礬白色凈水劑2.SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的檢驗eq\a\vs4\al(未知溶液)eq\x(取清液)eq\x(產(chǎn)生白色沉淀)eq\x(原未知液中含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))深思考(1)加入鹽酸酸化的目的？提示：排除COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、Ag＋等離子的干擾。(2)SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))如何檢驗？提示：加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體；或者向溶液中加入鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，紅色褪去。3．除去粗鹽中的雜質(zhì)——可溶性硫酸鹽、MgCl2、CaCl2雜質(zhì)加入的試劑反應(yīng)方程式硫酸鹽BaCl2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Ba2＋=BaSO4↓MgCl2NaOHMg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓CaCl2Na2CO3COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Ca2＋=CaCO3↓過量BaCl2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Ba2＋=BaCO3↓過量NaOH過濾之后，加入過量稀鹽酸H＋＋OH－=H2O過量Na2CO3COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2O注意：Na2CO3溶液在BaCl2之后，過濾后再加入稀鹽酸助理解粗鹽提純的思路首先，明確三種雜質(zhì)離子分別用什么試劑除去；其次，所加試劑必須過量，過量的試劑也要除去，合理確定加入順序；最后要明確加入鹽酸的目的及何時加入。能力點一：硫酸的性質(zhì)和制備·命題角度一：硫酸的性質(zhì)1．下列說法不正確的是()A．濃H2SO4具有脫水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B．氯化鈉與濃硫酸共熱制備HCl氣體采用固液加熱反應(yīng)C．稀硫酸具有酸性，可用于除去鐵銹D．室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4【解析】選D。濃硫酸能使蔗糖炭化，體現(xiàn)的是其脫水性，A正確；氯化鈉與濃硫酸共熱制備HCl為固液加熱反應(yīng)，需要選用固液加熱裝置，不能選用固固加熱裝置，B正確；鐵銹的主要成分為Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金屬氧化物反應(yīng)，具有對應(yīng)關(guān)系，C項正確；室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，故D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】(2022·臨汾模擬)硫酸能在金星的上層大氣中找到。硫酸在金星大氣中較高較冷的地面為液體，厚厚的、離星球表面約45～70千米的硫酸云層覆蓋整個星球表面。大氣不斷地釋放出酸雨。下列敘述正確的是()A.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體，但不能干燥有較強還原性的HI、H2S等氣體B．濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為2H2SO4(濃)＋Seq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())3SO2↑＋2H2O，在此反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)了強氧化性又表現(xiàn)了酸性C．常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4，是因為濃H2SO4的強氧化性使其鈍化D．把足量銅粉投入只含2molH2SO4的濃硫酸中，得到氣體體積在標準狀況下為22.4L【解析】選C。氨氣為堿性氣體，能夠與濃硫酸反應(yīng)，不能用濃硫酸干燥，故A錯誤；濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為2H2SO4(濃)＋Seq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())3SO2↑＋2H2O，在此反應(yīng)中，濃硫酸中＋6價硫化合價都降低，所以濃硫酸只表現(xiàn)氧化性，故B錯誤；濃硫酸具有強的氧化性，常溫下能夠使鐵、鋁發(fā)生鈍化生成致密氧化膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)進行，所以常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4，故C正確；D.在加熱條件下，濃硫酸和Cu反應(yīng)生成二氧化硫，隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r不再和Cu反應(yīng)，所以把足量銅粉投入只含2molH2SO4的濃硫酸中，得到氣體體積在標準狀況下小于22.4L，故D錯誤。2．(2022·江門模擬)將濃硫酸分別加入盛有相應(yīng)物質(zhì)的試管中，相關(guān)信息如表所示，下列說法正確的是()編號①②③盛有的物質(zhì)NaBr濃鹽酸Na2SO3現(xiàn)象試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生試管口有白霧出現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生A.由①中現(xiàn)象知氧化性：濃硫酸＞Br2B．由②中現(xiàn)象說明濃硫酸具有吸水性、強酸性C．由①、③中現(xiàn)象知還原性：Br－＞SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D．濃硫酸能用于干燥HBr(g)、SO2【解析】選A。A.反應(yīng)①試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生，說明濃硫酸氧化溴離子生成溴單質(zhì)，所以反應(yīng)氧化性：濃硫酸＞Br2，故A正確；B.②中現(xiàn)象說明濃硫酸與濃鹽酸混合吸水、放熱促進氯化氫揮發(fā)，氯化氫極易溶于水蒸氣，白霧是氯化氫吸水所致，所以由②中現(xiàn)象只說明濃硫酸具有吸水性，故B錯誤；C.反應(yīng)①試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生，說明濃硫酸氧化溴離子生成溴單質(zhì)，反應(yīng)③亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，為非氧化還原反應(yīng)，所以不能得出還原性：Br－＞SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，故C錯誤；D.濃硫酸具有強氧化性，氧化溴離子生成溴單質(zhì)，所以不能用于干燥HBr(g)，故D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】1．(2022·合肥模擬)某學(xué)?；瘜W(xué)實驗小組設(shè)計了如圖裝置進行濃硫酸與Cu的反應(yīng)的實驗探究，下列有關(guān)描述不正確的是()A.可抽動的銅絲可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止B．試管c中的紫色石蕊溶液先變紅后褪色C．將試管a中的溶液冷卻后慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{色D.浸堿棉團的作用是吸收SO2，防止污染環(huán)境【解析】選B。上下抽動銅絲，Cu與濃硫酸分離后反應(yīng)停止，銅與濃硫酸接觸反應(yīng)發(fā)生，所以可抽動的銅絲可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，故A正確；二氧化硫不能漂白指示劑，所以二氧化硫通入紫色石蕊溶液只變紅不褪色，故B錯誤；將試管a中的溶液冷卻后慢慢倒入水中得到硫酸銅藍色溶液，故C正確；二氧化硫有毒，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)，所以可用浸堿棉團吸收SO2，防止污染環(huán)境，故D正確。2．濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng)，現(xiàn)象如圖所示。下列分析正確的是()A.對比①和②可以說明還原性：Br－>Cl－B．①和③相比可說明氧化性：Br2>SO2C．②中試管口的白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4>HClD．③中的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)【解析】選A。根據(jù)①的現(xiàn)象可知紅棕色氣體為溴單質(zhì)，根據(jù)②的現(xiàn)象可知白霧即HCl遇水蒸氣形成的小液滴，對比①和②可以說明還原性：Br－>Cl－，故A正確；③生成二氧化硫氣體，為非氧化還原反應(yīng)，所以不能比較Br2、SO2的氧化性，故B錯誤；②中試管口的白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明HCl易揮發(fā)，且濃硫酸為高沸點酸，高沸點酸制取低沸點酸不能說明酸性：H2SO4>HCl，故C錯誤；③中反應(yīng)為濃硫酸和亞硫酸鈉生成二氧化硫氣體，不存在化合價的變化，為非氧化還原反應(yīng)，故D錯誤。請歸納在化學(xué)反應(yīng)中，硫酸所體現(xiàn)的性質(zhì)的判斷方法。提示：(1)生成硫酸鹽和揮發(fā)性酸：體現(xiàn)酸性和難揮發(fā)性，如與NaCl固體反應(yīng)。(2)全部轉(zhuǎn)化為SO2：只體現(xiàn)強氧化性，如與C、H2S、HI反應(yīng)。(3)生成硫酸鹽和SO2：既體現(xiàn)酸性又體現(xiàn)強氧化性，如與Cu、FeO反應(yīng)?！っ}角度二：硫酸的制備3．(2022·天津和平區(qū)模擬)用硫及其化合物制硫酸的反應(yīng)途徑如圖所示：S或FeS2SO2SO3H2SO4，某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略。下列有關(guān)說法正確的是()A．途徑中的每一步反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B．在適當(dāng)?shù)臈l件下，第二步反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率可達到100%C．在實際工業(yè)生產(chǎn)中通常用98.3%的濃硫酸吸收SO3D．制備硫酸的反應(yīng)途徑可簡化SSO3H2SO4【解析】選C。含元素化合價變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，SO3H2SO4為非氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；二氧化硫的催化氧化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則第二步反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率一定小于100%，故B錯誤；用水吸收三氧化硫易形成酸霧，則實際工業(yè)生產(chǎn)中通常用98.3%的濃硫酸吸收SO3，故C正確；S與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，則SSO3不能實現(xiàn)，故D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】用下列兩種途徑制取H2SO4，某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略，下列有關(guān)說法不正確的是()途徑①：SH2SO4途徑②：SSO2SO3H2SO4A．途徑②與途徑①相比較更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念，因為途徑②比途徑①的污染相對較小且原子利用率較高B．由途徑①和②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉(zhuǎn)移6mol電子C．途徑①的反應(yīng)體現(xiàn)了濃HNO3的強氧化性和酸性D．途徑②的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來提高SO2的轉(zhuǎn)化率【解析】選C。途徑①中S與濃硝酸反應(yīng)生成硫酸、二氧化氮和水，有副產(chǎn)物二氧化氮生成，而且二氧化氮會污染大氣，所以途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念，A項正確；途徑①和②都是由S來制備H2SO4，S的化合價從0升高到＋6，制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉(zhuǎn)移6mole－，B項正確；途徑①的反應(yīng)屬于濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)，產(chǎn)物中無鹽生成，因此濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性而不表現(xiàn)酸性，C項錯誤；增大一種反應(yīng)物的濃度，可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以途徑②的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，從而降低成本，D項正確。4．(2022·廣州模擬)某工廠的一個生產(chǎn)工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是()A.該工藝流程用來制備H2SO4B．氣體M是O2C．氣體M與FeSO4溶液發(fā)生的反應(yīng)屬于化合反應(yīng)D．SO2與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)時氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1【解析】選C。該工藝流程中發(fā)生反應(yīng)有Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2=2FeSO4＋2H2SO4、4FeSO4＋O2＋2H2SO4=2Fe2(SO4)3＋2H2O，則總反應(yīng)為2H2O＋O2＋2SO2=2H2SO4，所以該工藝流程用來制備H2SO4，故A正確；結(jié)合圖示分析，F(xiàn)eSO4、H2SO4、M為反應(yīng)物，F(xiàn)e2(SO4)3為生成物，利用氧化還原反應(yīng)，化合價有升必有降，可知氣體M是O2，故B正確；氣體M(O2)與FeSO4溶液發(fā)生的反應(yīng)為4FeSO4＋O2＋2H2SO4=2Fe2(SO4)3＋2H2O，該反應(yīng)不屬于化合反應(yīng)，故C錯誤；由反應(yīng)方程式為Fe2(SO4)3＋2H2O＋SO2=2FeSO4＋2H2SO4可知，鐵元素化合價由＋3價降低到＋2價，氧化劑是Fe2(SO4)3，硫元素化合價由＋4價升高到＋6價，還原劑是SO2，結(jié)合元素化合價變化分析得到，反應(yīng)時氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1，故D正確。能力點二：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的檢驗【典例】(2021·全國乙卷節(jié)選)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示)：Ⅰ.將eq\a\vs4\al(濃H2SO4、NaNO3、石墨)eq\a\vs4\al(粉末)①在c中混合，置于冰水浴中。劇烈攪拌下，分批緩慢加入eq\a\vs4\al(KMnO4粉末)②。塞好瓶口。Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中，35℃攪拌1小時。緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至98℃并保持1小時。Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中，靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水，而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。Ⅳ.離心分離，稀鹽酸洗滌沉淀。Ⅴ.蒸餾水洗滌沉淀。Ⅵ.冷凍干燥，得到土黃色的氧化石墨烯?；卮鹣铝袉栴}：步驟Ⅳ中，洗滌是否完成，可通過eq\a\vs4\al(檢測洗出液中是否存)eq\a\vs4\al(在SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))③來判斷。檢測的方法是______________________________________________。[解題思維]解答本題的思維流程如下：提取信息①濃H2SO4、NaNO3、石墨粉末②KMnO4粉末③檢測洗出液中是否存在SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))信息轉(zhuǎn)化①②找到反應(yīng)過程中反應(yīng)物，分析生成物，得知H2SO4在此顯示酸性③確定洗出液中無干擾SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))檢驗的離子聯(lián)想質(zhì)疑如何判斷Ⅴ中蒸餾水洗滌沉淀時沉淀洗滌干凈？提示：取最后一次洗滌液，檢驗其中是否存在Cl－【解析】洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))來判斷，具體操作是取最后一次洗滌液少量，用稀鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，說明洗滌完成。答案：取最后一次洗滌液少量，用稀鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，說明洗滌完成【思維拓展·延伸設(shè)問】若上述實驗中檢驗SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))時混合液中混有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，應(yīng)如何檢驗？提示：排除SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的干擾，加入足量鹽酸充分反應(yīng)后，再滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明存在SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。1．(2022·梅州模擬)為了檢驗SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)設(shè)計了如下四種方案，其中方案最優(yōu)的是()A．方案甲：試液無沉淀白色沉淀B．方案乙：試液白色沉淀沉淀不溶解C．方案丙：試液白色沉淀沉淀不溶解D．方案?。涸囈簾o沉淀(也無氣泡)白色沉淀【解析】選D。A.試液中含亞硫酸根離子可被硝酸氧化生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，不能加硝酸排除干擾離子，原溶液中可能含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，或含SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，或二者均存在，故A錯誤；B.加入硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀的有硫酸根離子、亞硫酸根離子和碳酸根離子，加入鹽酸沉淀不溶解可能是硫酸鋇或亞硫酸鋇被硝酸氧化成硫酸鋇，無法檢驗出硫酸根離子，故B錯誤；C.白色沉淀可能為AgCl，原溶液中可能含銀離子，故C錯誤；D.加入足量鹽酸，沒有沉淀生成，說明不是銀離子，沒有氣體產(chǎn)生，說明不是碳酸根離子、亞硫酸根離子，在剩下的溶液中滴加氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，則該瓶溶液中一定含有硫酸根離子，故D正確。2．有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同學(xué)進行如下實驗：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，白色沉淀不溶解。對此實驗的下列敘述正確的是()A．實驗證實Na2SO3已部分氧化B．實驗中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C．實驗中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D．此次實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化【解析】選D。Na2SO3溶液可能部分被氧化變質(zhì)，則滴入Ba(NO3)2溶液生成的白色沉淀有亞硫酸鋇和硫酸鋇，加入足量稀硝酸后，亞硫酸鋇被氧化成硫酸鋇，即此時的白色沉淀是硫酸鋇?！炯庸逃?xùn)練】1．(2022·武漢模擬)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。(查閱資料)(NH4)2SO4在260℃和400℃時分解產(chǎn)物不同。(實驗探究)該小組擬選用如圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。連接裝置A→D→B，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后，于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物，停止加熱，冷卻，停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗，該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，無SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。進一步研究發(fā)現(xiàn)，氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，無SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的實驗操作和現(xiàn)象是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥恳獧z驗有亞硫酸根離子，可通過加入鹽酸產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體來判斷；要檢驗無硫酸根離子，可通過加入氯化鋇不產(chǎn)生白色沉淀來判斷；但亞硫酸根離子也會與鋇離子產(chǎn)生白色亞硫酸鋇沉淀，而亞硫酸鋇可溶于鹽酸；故檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、無SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的實驗操作和現(xiàn)象是取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀鹽酸后，沉淀完全溶解，放出無色刺激性氣味氣體。答案：取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀鹽酸后，沉淀完全溶解，放出無色刺激性氣味氣體2．(2022·成都模擬)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影劑、還原劑?；卮鹣铝袉栴}：已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì)，選用下列試劑設(shè)計實驗方案進行檢驗：試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液實驗步驟現(xiàn)象①取少量樣品，加入除氧蒸餾水②固體完全溶解得無色澄清溶液③________④________，有刺激性氣體產(chǎn)生⑤靜置，________⑥________【解析】Na2S2O3和鹽酸反應(yīng)生成硫單質(zhì)、二氧化硫和水，所以在檢驗硫酸根離子時，需要先加入鹽酸將S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))除去，再在上層清液中加入氯化鋇溶液進行檢驗，即取少量樣品，加入除氧蒸餾水，固體完全溶解得無色澄清溶液，向①中溶液加入足量稀鹽酸，有乳白色或淡黃色沉淀硫單質(zhì)生成，有刺激性氣體產(chǎn)生為二氧化硫氣體，靜置，取上層清液向其中滴加幾滴氯化鋇溶液，有白色沉淀生成證明含硫酸根離子。答案：向①中溶液加入足量稀鹽酸有乳白色或淡黃色沉淀生成取上層清液向其中滴加幾滴氯化鋇溶液有白色沉淀生成【技法積累】總結(jié)檢驗?zāi)橙芤褐泻心撤N離子的一般思路。提示：(1)明確溶液中存在的離子種類，對待檢驗離子是否存在干擾；(2)確定用哪種試劑進行檢驗；(3)按以下步驟進行檢驗：eq\x(取樣品)→eq\x(滴加試劑)→eq\x(描述現(xiàn)象)→eq\x(得出結(jié)論)考點三：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(綜合性考點)一、不同價態(tài)硫元素之間的互相轉(zhuǎn)化不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的。上述轉(zhuǎn)化中，從左向右，硫元素化合價升高，需加入氧化劑。從右向左，硫元素化合價降低，加入還原劑。辨易錯(1)S在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)出還原性，SO3在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)出氧化性。(×)提示：S既有還原性又有氧化性。(2)S2－和SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))只有在酸性溶液中才能發(fā)生反應(yīng)。(√)提示：2S2－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋6H＋=3S↓＋3H2O。(3)FeS2SO2H2SO4在給定條件下可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。(×)提示：SO2與水反應(yīng)生成的是H2SO3。(4)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在一定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：Seq\o(→,\s\up7(O2/點燃),\s\do5())SO3eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5())H2SO4。(×)提示：S燃燒生成的是SO2。二、同種價態(tài)硫元素之間的互相轉(zhuǎn)化以上兩種轉(zhuǎn)化關(guān)系均屬于相同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化，從左到右的轉(zhuǎn)化，加入堿可以實現(xiàn)；從右到左的轉(zhuǎn)化，加入酸可以實現(xiàn)。三、硫的價態(tài)——類別二維圖微點撥含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up7(足量O2),\s\do5())SO2\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())SO3\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5())H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())SO2\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())SO3\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5())H2SO4))補短板自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化能力點：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化不同價態(tài)硫元素互相轉(zhuǎn)化時滿足以下原則：(1)鄰位價態(tài)原則：硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示：例：H2S＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())S升高2價↓＋S降低2價O2↑＋2H2O(2)相鄰價態(tài)的粒子不發(fā)生氧化還原反應(yīng)：如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(注意：強氧化劑與強還原劑不一定反應(yīng))(3)歸中規(guī)律：當(dāng)硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應(yīng)時，一般生成中間價態(tài)，如2H2S＋SO2=3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O?！っ}角度一：硫元素價類二維圖1．(2022·青島模擬)硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是()A.a與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小C．鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)D．銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液中，無明顯現(xiàn)象【解析】選D。a中硫為－2價，b為S單質(zhì)，0價，c、d中硫為＋4價，e中硫為＋6價，根據(jù)氧化還原的原理，a與c、d、e之間可以發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì)，故A正確；d為亞硫酸，其溶液久置于空氣中會被氧化生成e，即硫酸溶液，酸性增強，溶液的pH減小，故B正確；鹽g與鹽f分別為硫酸氫鹽和亞硫酸鹽，硫酸氫根電離出的H＋可以與亞硫酸根反應(yīng)，故C正確；銅與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體為SO2，SO2通入BaCl2溶液中，先與水反應(yīng)生成亞硫酸，再與氧氣、BaCl2反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故D錯誤。2．(2022·深圳模擬)部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A.a的濃溶液與b可生成SO2B．SO2通入紫色石蕊試液中，試液先變紅后褪色C．SO2可用a的濃溶液來干燥D．d既可被氧化，也可被還原【解析】選B。分析可知，硫的－2價、0價、＋4價、＋6價四種價態(tài)的轉(zhuǎn)化，其中a為H2SO4，b為H2S，c為S，d為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，據(jù)此分析回答問題。A.a的濃溶液是濃硫酸具有強氧化性，b是硫化氫具有還原性，二者反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2S＋3H2SO4(濃)=4SO2↑＋4H2O，可生成SO2，故A正確；B.SO2通入紫色石蕊試液中，二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，試液變紅，不褪色，故B錯誤；C.SO2可用a的濃溶液即濃硫酸來干燥，故C正確；D.d為亞硫酸鹽，硫元素化合價為＋4價，既可被氧化，也可被還原，故D正確。【加固訓(xùn)練】(2022·東莞模擬)核心元素的化合價及類別是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要視角。硫及其化合物的分類與相應(yīng)硫元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．適量的c可作為葡萄酒的添加劑B．常溫下，a與f的濃溶液反應(yīng)可生成b或cC．將c通入紫色石蕊溶液中，溶液先變紅后褪色D．在自然界中，部分的c會轉(zhuǎn)化成d，最后轉(zhuǎn)化為f或h【解析】選C。由圖可知，a為－2價S的氫化物，a為H2S，b為單質(zhì)，b為S；c為＋4價S的氧化物，c為SO2；d為＋6價S的氧化物，d為SO3；e、f分別為＋4價、＋6價含氧酸，則e、f分別為H2SO3、H2SO4，g、h分別為＋4價、＋6價S的正鹽，如亞硫酸鈉、硫酸鈉等，以此來解答。c為SO2，具有還原性，可作抗氧化劑，則適量的c可作為葡萄酒的添加劑，故A正確；常溫下H2S與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，H2過量時生成S，濃H2SO4過量時生成SO2，故B正確；c為SO2，為酸性氧化物，將c通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅，故C錯誤；自然界中，部分的SO2在飄塵的作用下會催化氧化轉(zhuǎn)化成SO3，最后轉(zhuǎn)化為硫酸或硫酸鹽，故D正確?！っ}角度二：自然界中硫元素的轉(zhuǎn)化3．(2022·佛山模擬)如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A.硫元素的循環(huán)過程中既有硫的還原也有硫的氧化B．硫在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)C．過程②宜在土壤的缺氧區(qū)實現(xiàn)D．若生物體有機硫的成鍵方式為，則過程④中S未發(fā)生氧化還原反應(yīng)【解析】選C。過程中硫元素可以被氧化生成硫酸根，也可以被還原生成硫化氫，A正確；硫在自然界中既有單質(zhì)，又有化合物，B正確；過程②是氧化反應(yīng)，應(yīng)該在富氧氣區(qū)實現(xiàn)，C錯誤；若生物體有機硫的成鍵方式為，氫元素化合價為＋1，硫元素得電子能力強，共用電子對偏向硫，顯－2價，未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D正確?！っ}角度三：實驗中硫元素的轉(zhuǎn)化4．(2022·汕尾模擬)硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列判斷錯誤的是()濃H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3SA．反應(yīng)①中生成的SO2具有漂白性，可與品紅發(fā)生化合反應(yīng)使其褪色B．反應(yīng)④中當(dāng)消耗1mol稀硫酸時，電子轉(zhuǎn)移4molC．可以用CS2清洗做過實驗③后附著在試管壁上的硫D．反應(yīng)④生成S的原子利用率不是100%【解析】選B。A.反應(yīng)①中生成的SO2可結(jié)合品紅化合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，從而具有漂白性，故A正確；B.反應(yīng)④的化學(xué)方程式：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，消耗1molH2SO4時反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移2mol，故B錯誤；C.硫單質(zhì)易溶于二硫化碳溶液，可以用CS2清洗做過實驗③后附著在試管壁上的硫，故C正確；D.反應(yīng)④生成S的反應(yīng)為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，原子利用率不是100%，故D正確。5．(2022·汕頭模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及鞣革還原劑。它受熱、遇酸易分解。實驗室模擬工業(yè)上制備硫代硫酸鈉2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2的裝置如圖。下列說法錯誤的是()A.b中反應(yīng)的離子方程式為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())S