化学 专题四 第3讲 硫化合物的性质及应用学案
第3讲 含硫化合物的性质及应用
[考纲要求] 1.了解硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。
考点一 硫及其氧化物的性质
1．硫单质的性质及应用
(1)硫元素的存在形态
(2)硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
－2(－2价) 氧化性 ( 氧化性 度)S,\s\up6(0(S,\s\up6(0质) 还原性 ( 还原性 p)＋4(＋4原)O2
2．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是无色，有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解40体积SO2。
(2)化学性质
按要求完成下列方程式：
3．三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
4．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2催化剂(催化剂飘)2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
深度思考
1．如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
答案 硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱液反应：3S＋6NaOH△(△a)2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热强碱液洗涤。
2．哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？
答案 ①与Fe反应，产物中Fe的价态不同：Fe＋S△(△态)FeS(Fe为＋2价)，2Fe＋3Cl2点燃(点燃()2FeCl3(Fe为＋3价)。②利用置换反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。
3．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。
反应物 溴水 酸性KMnO4
溶液 氢硫酸
(H2S溶液) 滴有酚酞的
NaOH溶液 石蕊
试液 品红
溶液 反应
现象 褪色 褪色 有淡黄色
沉淀生成 褪色 变红 褪色 SO2的
性质 还原
性 还原性 氧化性 酸性 酸性 漂白性 解析 (1)SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。
(2)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。
题组一 SO2性质的多重性
1．下列说法正确的是 ( )
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液 褪色
B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D．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，漂白效果更好
答案 B
解析 A项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使石蕊试液褪色；B项能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同；D项SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。
2．在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体①Cl2 ②NH3 ③NO2 ④H2S均会产生沉淀。
回答下列问题：
(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是
①______________________；②______________________；
③______________________；④______________________。
(2)用方程式表示①和④产生沉淀的原因
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
(2)①SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋、SO＋Ba2＋===BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋) ②2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O)
3．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是__________________、____________；
这些现象分别说明SO2具有的性质是________________和________________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
答案 (1)蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ (3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 (4)NaOH
解析 第(2)问向Na2S溶液中通入SO2，最终生成了S单质，S为不溶于水的黄色固体。第(3)问要注意关闭分液漏斗旋塞，不再产生SO2后再加热。
归纳总结
1．二氧化硫的复习方法
在复习二氧化硫的性质时，要从以下几个角度复习：(1)属性，属于酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的性质，可类比CO2气体的化学性质，但应注意与CO2的区别。(2)价态，二氧化硫中的硫为＋4价，处于中间价态，所以既能升，也能降，既具有氧化性，也具有还原性，但主要表现还原性。
(3)特性，漂白性。
2．熟记中学化学中的四大还原性离子：
还原性：S2－＞SO＞I－＞Fe2＋
(1)能被空气中的氧气氧化而变质。
(2)易被KMnO4(H＋)、HNO3、溴水、氯水、Fe3＋(不氧化Fe2＋)等氧化。
(3)SO2、H2SO3、Na2SO3均有较强的还原性，且还原性：SO＞H2SO3＞SO2。
(4)H2S、HS－、S2－也均有很强的还原性。
3．常见的能用于漂白的物质的比较
用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类别 漂白特点 能漂白的物质 活性炭 活性炭 吸附漂白 物理变化 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白 氯气 次氯酸 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 次氯酸盐 次氯酸 过氧化钠 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 过氧化氢 二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫与有色物质化合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 题组二 SO2与CO2的检验
4．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是 ( )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
答案 C
解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
5．下列实验中能证明某气体为SO2的是 ( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明 D．只有⑤能证明
答案 D
解析 CO2也能产生①④中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液褪色。实验⑤说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。
6. 右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要
求回答下列问题。
(1)B中加入的试剂是________，作用是_____________。
(2)C中加入的试剂是__________，作用是________________。
(3)D中加入的试剂是________，作用是_________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是_____________________。
解题指导 一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。
答案 (1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)
答题模板
1．SO2鉴别的一般方法
(1)利用物理性质鉴别
气味：用标准的闻气体气味法，SO2有刺激性气味。
(2)利用化学性质鉴别
①氧化性：与硫化氢气体混合，有淡黄色固体生成。②还原性：将气体通入稀氯水中，使氯水褪色；将气体通入稀溴水中，溴水褪色；将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色；将气体通入氯化铁溶液中，氯化铁溶液由黄色变成浅绿色；将气体通入硝酸钡溶液中，产生沉淀。
(3)漂白性
将气体通入品红溶液中，能使品红溶液褪色；加热颜色又恢复。
2．检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
流程设计 检验SO2?除去SO2?检验SO2是否除尽?检验CO2 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清的石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 注意 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。(如本题组的6题C装置的作用)
题组三 二氧化硫对环境的污染及治理
7．某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
时间(h) 开始 8 16 24 32 40 48 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 (1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为____________________________________(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是___________________。
如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将______(填"增大"、"减小"或"不变")，原因是___________________________________________________，二氧化硫表现________性。
(2)下面是酸雨给人类造成的危害，其中不正确的是_________。
A．腐蚀建筑物、雕塑等 B．污染水源
C．改良碱性土壤 D．损害庄稼
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是______________________________。
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰
⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
答案 (1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸，降落下来形成酸雨 减小 自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸 还原 (2)C (3)C
解析 酸雨的pH发生变化，其原因是亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸，酸性增强，当亚硫酸全部氧化为硫酸后，pH不再变化。自来水常用氯气消毒，其中的氯气、次氯酸等能把亚硫酸氧化为硫酸，使pH减小。酸雨的危害极大，会危害农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备、电信电缆等。要减少酸雨的产生，首先要了解大气中二氧化硫的来源。大气中二氧化硫的来源主要是化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、造纸等生产过程中产生的尾气。因此少用煤作燃料以及对燃料进行脱硫处理，是减少酸雨的有效措施。开发新能源如氢能、核能等可以从根本上杜绝二氧化硫的产生。至于把烟囱造高，显然不会改变二氧化硫的排放量，对全球酸雨的危害不会减少。在已酸化的土壤中施石灰，是对因酸雨造成的危害的被动治理措施，与从源头上控制二氧化硫的产生无关。
考点二 硫酸及硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
①铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
②MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
③Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；
④Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；
⑤BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验 实验现象 硫酸的
特性 少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变白 吸水性 用玻璃棒蘸取浓硫酸
滴在滤纸上 沾有浓H2SO4的滤纸变黑 脱水性 将铜片加入盛有浓硫酸
的试管中加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体 强氧化性 (2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)△(△的)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)△(△S)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化(钝化，)可用铝槽车运浓H2SO4。
4．SO的检验
检验SO的正确操作方法：被检液加足量盐酸酸化(加足量盐酸酸化被)取清液滴加BaCl2溶液(滴加BaCl2溶液液)有无白色沉淀(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
深度思考
1．下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入下表：
浓硫酸 稀硫酸 物理性质 加水 放出大量热 无明显变化 观状态 油状液体 液态 密度 ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4 化学性质 铁片 无明显变化(钝化) 铁片逐渐溶解，
并产生无色气体 铜片(加热) 铜片溶解，产生无色气体 不反应 白纸 变黑 无明显变化 胆矾 蓝色变白 胆矾溶解形成蓝色溶液 2．将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。
(1)铜箔能否完全溶解？请解释原因。
(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为_______________________________________________________________。
答案 (1)不能，因为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。(2)H＋与NO又能氧化铜片，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
题组一 硫酸的性质及实验探究
1．硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有①酸性 ②吸水性 ③脱水性 ④强氧化性 ⑤催化作用，请将序号填在相应的横线上：
(1)锌和稀H2SO4制H2________；
(2)浓硫酸作干燥剂________；
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)________；
(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________；
(5)乙酸乙酯的水解________；
(6)纤维素的水解________；
(7)浓硫酸与铜的反应________；
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑________。
答案 (1)① (2)② (3)②③④ (4)②⑤ (5)⑤ (6)⑤ (7)①④ (8)①③
2．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：
方法一
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是________(填序号)。
(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：______________________________________________________________。
实验结论：所得灰白色固体的化学式为__________。
(3)乙还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答)________________________________________________________________________。
直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是______________________________________。
方法二
(4)丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu＋O2△(△u)2CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。
对比甲的方案，你认为丙同学的优点是①____________________________________；
②____________________________________________________________________。
方法三
(5)丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水发现溶液逐渐呈蓝色，写出反应的化学方程式_____________________________________________________。
答案 (1)BD
(2)灰白色物质溶解，溶液变为蓝色 CuSO4
(3)S＋2H2SO4(浓)△(△))3SO2↑＋2H2O
随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应
(4)①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少 ②不产生有毒气体SO2
(5)H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O
解析 (1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性，选B、D。
(2)浓硫酸有吸水性、脱水性，在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。
(3)反应中生成的淡黄色固体是硫，持续加热，硫被浓硫酸氧化。
(4)丙方案用H2SO4的量少，且没有二氧化硫有毒气体产生。
(5)铜片有还原性，能被氧化成铜离子，过氧化氢有氧化性能被还原为水，稀硫酸提供氢离子。
反思归纳
(1)注意"量变"引起的"质变"
①浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起"质变"。如浓硫酸与Zn的反应。
②铁和浓硫酸加热条件下，可发生反应，但生成物决定于铁的量，铁不足生成Fe3＋，铁过量生成Fe2＋。
(2)注意工业上生产胆矾的方法
工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，而是先把铜在空气中灼烧后，再与稀硫酸反应，目的是节约原料和防止污染。
题组二 SO的检验
3．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是 ( )
A．检验试液中的SO：试液稀硝酸(稀硝酸液)无沉淀BaCl2溶液(BaCl2溶液密)白色沉淀
B．检验试液中的SO：试液足量稀盐酸(足量稀盐酸的)无沉淀BaCl2溶液(BaCl2溶液密)白色沉淀
C．检验试液中的I－：试液H2O2(H2O2中)深黄色溶液淀粉溶液(淀粉溶液中)深黄色溶液
D．检验试液中的CO：试液足量BaCl2(足量BaCl2密)白色沉淀足量稀盐酸(足量稀盐酸l)沉淀溶解
答案 B
解析 A选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO，而存在SO，硝酸可能将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除SO、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，B选项正确；如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，故C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，故D选项错误。
4．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是 ( )
A．Br－ B．SO
C．H2SO3 D．NH
答案 B
解析 ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。
易错警示
SO检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SO判断成SO。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SO。该错误是未注意NO具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
考点三 硫及其化合物的相互转化
1.
2．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：H2－2(－2元) O2?不足?H2、△0(0、) O2H2S＋4(＋4))O2O2(O2))＋6(＋6))O3
3．相邻价态的微粒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。
4．含硫物质的连续氧化
硫元素H2S\o(――→,\s\up7(足量O2(H2S\o(――→,\s\up7(足量O2低)
1．右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
________________________________________________________________________；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________；
(4)将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式：_______________________________________________；
②反应后溶液的pH________7(填"大于"、"小于"或"等于")，理由是___________；
③加热反应后的溶液，其pH________(填"增大"、"不变"或"减小")，理由是_______________________________________________________________________。
答案 (1)S＋H2△(△))H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(浓)△(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O
②大于 Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性
③增大 水解是吸热反应，加热促使SO水解程度增大，因而pH增大
解析 常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应，B、C的相对分子质量之比为4∶5，确定A是单质硫，因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰为4∶5，硫酸是重要的工业原料，化合物E应为H2SO3。将5 mL 0.10 mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合，二者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液；由于SO＋H2OHSO＋OH－，所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。
2．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：
X(X是)Y(Y是)Y(Y是)Z(Z是)
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：____________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：__________________。
思路点拨 ―→―→
答案 (1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2H2S＋3O2点燃(点燃H)2SO2＋2H2O
(3)HNO3 4NH3＋5O2催化剂△4NO＋6H2O
解析 本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，容易联想D比C增加1个氧原子，则D可能是氧化物，而E为酸，则应为含氧酸，而Y是能提供"O"的物质，A为正盐，与碱反应放出的物质能连续两次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是铵盐：AOH－(OH－盐)NH3[O]([O]盐)NO[O]([O]盐)NO2H2O(H2O盐)HNO3，而A与强酸反应时，生成的物质也会连续氧化两次，最后生成含氧酸，则A可能为硫化物(含S2－)：AH＋(H＋硫)H2S[O]([O]))SO2[O]([O]))SO3H2O(H2O))H2SO4
综上所述可确定A是(NH4)2S。
3．硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：
甲方案：如下图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是
________________________________________________________________________。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：__________________。
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量__________(填"偏高"、"偏低"或"无影响")。
乙方案：实验步骤如下面流程图所示：
(4)写出步骤②中反应的化学方程式________________________________________。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是____________________________________________。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为______________(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中，其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理，说明理由：_____________________________________。
答案 (1)增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应
(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低
(4)H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次
(6)(或%)
(7)不合理。亚硫酸钡容易被(氧气)部分氧化为硫酸钡
解析 (1)甲方案利用的原理为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为SO2＋H2O2===H2SO4，H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O。步骤②中反应的化学方程式为H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2～3次。(6)根据SO2～BaSO4，则尾气中二氧化硫的体积为×22.4 L，故尾气中二氧化硫的含量为×100%＝%。(7)丙方案利用的原理是SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4，因此BaSO3的质量m的数值不准确，故该方案不合理。
归纳总结
关系式法计算的适用范围及建立关系式的方法
1．关系式法计算的适用范围
凡反应连续进行，上一步反应的生成物为下一步反应的反应物继续反应时，均可用关系式法。
2．建立关系式的方法
(1)利用方程式中化学计量数间的关系建立关系式。(2)叠加化学方程式来找关系式。(3)可利用原子守恒思想(在化学反应过程中，原子的种类和数目不变)，如直接找出参与反应的FeS2与硫酸间的定量关系。S原子守恒可得：S～H2SO4，一个FeS2中含有两个S原子，故FeS2～2H2SO4。
探究高考 明确考向
1．判断正误，正确的划"√"，错误的划"×"
(1)二氧化硫可广泛用于食品的增白 ( )
(2013·四川理综，1A)
(2)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸的离子方程式：2S2O＋4H＋===SO＋3S↓＋2H2O( )
(2013·四川理综，3D)
(3)用BaCl2溶液鉴别SO与SO ( )
(2012·广东理综，9B)
(4)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO ( )
(2012·广东理综，12C)
(5)将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色 ( )
(2009·山东理综，13D)
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
解析 (1)SO2对人体有害，属有毒物质，错误。(2)反应产物应为SO2、S、H2O，错误。(3)BaSO4、BaSO3均为白色沉淀。(4)浓硫酸作干燥剂是利用其吸水性。(5)Br2能氧化SO2，Br2被还原成Br－而显无色，加热后不能恢复原色。
2．下列措施或叙述不合理的是 ( )
A．用SO2漂白纸浆和草帽辫(2013·广东理综，11A)
B．用硫酸清洗锅炉中的水垢(2013·广东理综，11B)
C．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性(2013·广东理综，23A)
D．Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应(2013·天津理综，1B)
答案 B
解析 A项，SO2具有漂白性，可用来漂白纸浆和草帽辫，但不能用来漂白食品，正确；B项，H2SO4能和水垢反应，但生成的CaSO4微溶，由一种微溶物转化成另一种微溶物，并没有被除去，应选取盐酸或醋酸，错误；C项，蔗糖变黑，证明浓硫酸有脱水性；膨胀，说明有气体生成，说明浓硫酸有强氧化性，正确；D项，Na2SO3中＋4价的硫元素被H2O2中－1价氧元素氧化，二者反应为氧化还原反应，正确。
3．[2013·天津理综，10(2)②]洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________。
A．Ca(OH)2 B．Na2CO3
C．CaCl2 D．NaHSO3
答案 AB
解析 SO2为酸性气体，可用碱性溶液来吸收。
4．(2011·上海，7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是 ( )
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2
C．Na2S D．BaCl2
答案 D
解析 SO2是酸性氧化物，能与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀；H2SO3属于中强酸，不能与BaCl2溶液反应；H2SO3中S元素呈＋4价，因此H2SO3在反应中既表现酸性，又表现还原性与氧化性，SO2与Ba(NO3)2、Na2S反应的方程式分别为3SO2＋2H2O＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4、3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3。
5．(2013·上海，八)二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空：
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是______________(填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠________g(保留一位小数)；如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠________g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2＋Ca(OH)2―→CaSO3↓＋H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为
2CaSO3＋O2＋4H2O―→2CaSO4·2H2O。其流程如下图：
碱法的吸收反应为SO2＋2NaOH―→Na2SO3＋H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：
已知：
试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格(元/kg) 0.36 2.9 吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232 石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是_______________________。
和碱法相比，石灰－石膏法的优点是_______________________________________，
缺点是_________________________________________________________________。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
答案 (1)ae (2)18.9 33.1
(3)酸性氧化物与碱的反应 原料便宜，成本低 吸收慢，效率低
(4)
解析 用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，利用固液不加热制取气体装置，因此选ae。
设需Na2SO3的质量为m g
H2SO4＋Na2SO3―→Na2SO4＋SO2↑＋H2O
126 g 22.4 L
m g 3.36 L m＝18.9
设含40%的亚硫酸钠的样品质量为100 g，则生成硫酸钠的质量为45.1 g，则这时亚硫酸钠的质量分数为(100－40)/(100－40＋45.1)＝57.1%，则至少需称取该亚硫酸钠18.9 g/57.1%＝33.1 g。由于石灰的碱性比氢氧化钠弱，吸收SO2的速率慢、效率低，但吸收成本比氢氧化钠低的多。
6．[2012·北京理综，25(1)(2)(3)①]直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：__________________。
(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是____________________。
(3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表：
n(SO)∶n(HSO) 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：_____________。
答案 (1)SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2催化剂(催化剂O)2H2SO4
(2)2OH－＋SO2===H2O＋SO (3)酸 HSO存在：HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离程度强于水解程度
解析 (1)SO2和H2O发生反应生成H2SO3，H2SO3被O2氧化为H2SO4。
(2)书写离子方程式时，氧化物应写成化学式形式，SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3的离子方程式为2OH－＋SO2===H2O＋SO。
(3)由于HSO在溶液中既能电离又能发生水解，而HSO的电离程度大于HSO的水解程度，故NaHSO3溶液显酸性。
练出高分
1．下列关于硫及其化合物的说法中正确的是 ( )
A．自然界中不存在游离态的硫
B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
答案 D
解析 自然界中存在游离态的硫；排放二氧化硫会污染空气，形成酸雨，但不会导致光化学烟雾产生；二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了酸性氧化物的性质；浓硫酸具有吸水性，可干燥SO2、CO、Cl2等气体。
2．下列说法正确的是 ( )
A．SO2和SO3都是酸性氧化物，二者的水溶液都是强酸
B．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D．富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸
答案 D
解析 SO2溶于水形成亚硫酸，亚硫酸是弱酸，A项错误；常温下铜片和浓硫酸不反应，加热条件下才反应，B项错误；硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的SO2，C项错误。
3．下列实验报告记录的实验现象正确的是 ( )
答案 B
解析 SO2的水溶液呈酸性，使石蕊试液变红色，但不能漂白石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪为无色；SO2的饱和溶液加入Ba(NO3)2溶液中，SO2被NO氧化为SO，SO与Ba2＋形成BaSO4沉淀；d试管中：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。
4．下列现象或事实可用同一原理解释的是 ( )
A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B．SO2和FeSO4溶液使酸性高锰酸钾的紫色褪去
C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质
D．亚硫酸钠溶液和氯化铝溶液在空气中蒸干不能得到对应的溶质
答案 B
解析 A中浓硫酸变稀是因为其吸水性，浓盐酸变稀是因为HCl挥发；B中紫色褪去都是因为发生了氧化还原反应；C中漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中均会变质，前者是与空气中的水和二氧化碳发生反应，生成的次氯酸又分解，发生了氧化还原反应，而后者只发生了复分解反应，是强酸制弱酸(碳酸的酸性强于硅酸)；D中前者生成硫酸钠是因为发生了氧化还原反应，后者得到的是氢氧化铝，是因为Al3＋水解生成Al(OH)3和HCl，且HCl易挥发，所以答案选B。
5．下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是 ( )
A．硫黄矿制备硫酸经历两步：SO2/点燃(O2/点燃硫)SO3H2O(H2O点)H2SO4
B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中
C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CO2＋2CaSO4
D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性
答案 C
解析 A项，用硫黄制硫酸时，第一步只能将硫氧化成SO2；B项，酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以SO的形式进入土壤中；D项，土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度比ZnS的小。
6．下列化学反应的离子方程式正确的是 ( )
A．在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO
B．少量SO2通入漂白粉溶液中：SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO
C．用稀HNO3溶解FeS固体：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
D．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O
答案 A
解析 稀氨水与过量CO2反应生成NH4HCO3，A选项正确；B选项中生成的HClO有强氧化性，而CaSO3有还原性，应发生氧化还原反应生成CaSO4，B选项错误；C选项中HNO3有强氧化性，会与Fe2＋、H2S发生氧化还原反应，生成Fe3＋、S，C选项错误；D选项中NH4HCO3与足量Ba(OH)2溶液反应，则NH4HCO3中的NH与HCO都与OH－反应，应该为NH＋HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋NH3↑＋2H2O，D选项错误。
7．下列制取硫酸铜的实验设计中，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
B．用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸
C．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解
D．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
答案 D
解析 A项有SO2生成；B项耗能较多；C项也耗能过多。
8．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是 ( )
A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2
B．若溴水褪色，则说明 SO2具有还原性
C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂
D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
答案 C
解析 A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，二氧化硫使溴水褪色表现还原性；C项，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项，品红溶液②不褪色说明无二氧化硫，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明通入了二氧化碳，依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。
9．研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，向所得溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列结论不正确的是 ( )
A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4
C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S
答案 C
10．锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1。下列叙述不正确的是( )
A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B．气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗97.5 g Zn
D．反应中共转移3 mol电子
答案 B
解析 反应后溶液的pH＝1，说明硫酸过量，且反应后硫酸的物质的量为0.05 mol，则反应掉的硫酸的物质的量为18.5×0.1 mol－0.05 mol＝1.8 mol，A正确；随着反应的进行，硫酸浓度会变稀，可能会生成氢气，所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物，由Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，不论是生成SO2还是H2都是1 mol Zn产生1 mol气体甲，n(Zn)＝n(甲)＝n(ZnSO4)＝＝1.5 mol，则反应中共消耗Zn 97.5 g，C正确；反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍，为3 mol，D正确；由硫原子守恒可知n(SO2)＝1.8 mol－1.5 mol＝0.3 mol，n(H2)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，所以SO2和H2的体积比为1∶4，B错误。
11．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(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A__________，C__________。
(2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是______(填字母序号)。
A．C＋2H2SO4(浓)△(△母)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．Cu＋2H2SO4(浓)△(△S)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O
(3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：___________________________________。
(4)若反应F＋D―→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为________。
答案 (1)Fe Fe2(SO4)3 (2)C (3)SO2＋H2O2===H2SO4 (4)8 g
解析 A稀H2SO4(稀H2SO4_)B―→C，则A为变价金属Fe，B为FeSO4，C为Fe2(SO4)3，由F―→C知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F＋D―→E为2H2SO4(浓)＋S===3SO2↑＋2H2O，所以转移1 mol e－时，消耗S的质量为8 g。
12．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是__________(填化学式)，反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有____(填序号)。
A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液__________，说明这种气体具有__________性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：_________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？________(填"能"或"不能")，若不能，请填写两种能鉴别的试剂____________________________________________________。
答案 (1)C (2)SO2 C＋2H2SO4(浓)△(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (3)BCD (4)褪色 漂白 SO2＋H2OH2SO3 (5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
解析 (1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后形成的碳单质。
(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水形成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)△(△反)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体SO2通入品红溶液中，二氧化硫能将品红溶液漂白，故可以看到品红溶液褪色；将SO2通入水中，SO2可以和水发生化合反应：SO2＋H2OH2SO3。
(5)因为CO2和SO2都可以与澄清石灰水发生反应生成白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；可以根据二氧化硫的特性来检验二氧化硫，例如二氧化硫可以使品红溶液、溴水等褪色。
13．烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。
(1)利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：
某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示：
①根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，下列措施正确的是________(填序号)。
A．降低通入含硫烟气的温度
B．减小通入含硫烟气的流速
C．减少天然海水的进入量
D．在天然海水中加入生石灰
②天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式：_____________。
③该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设实验在标准状况下 进行)。
上述装置连接的顺序是原料气→________(填a、b、c、d、e)。下列试剂中(浓度、体积一定)，可以用来代替试管中的碘-淀粉溶液的是________(填编号)。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液
C．溴水 D．氨水
(2)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。写出该反应的化学方程式：___________。
某电厂用煤300 t(煤中含硫质量分数为2.5%)，若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏________ t。
答案 (1)①ABD ②2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO ③c→d→b→a→e AC
(2)2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2 38.7
解析 (1)①A项由图像可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降，故正确；B项，比较图中曲线①②可知，烟气流速减小，则SO2的吸收率升高，故正确；C项，由曲线②③知，SO2浓度增大，SO2吸收率减小，减少天然海水的进入量，则二氧化硫的吸收率减少，不正确。②使用空气将亚硫酸氧化，离子方程式为2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO。③原料气先通过一定浓度和一定体积的碘-淀粉溶液，其中SO2与I2反应，当I2恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中水的体积，即为烟气中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气→c→d→b→a→e；若用其他试剂代替碘-淀粉溶液，则该试剂能与SO2反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以。(2)根据题意，反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2。300 t煤中硫的物质的量为＝234 375 mol，则由SO2～CaSO4·2H2O，可生产石膏的质量为234 375×172×96%＝3.87×107g。
14．二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2，其中硫元素为－1价)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2＋11O2高温(高温S)8SO2＋2Fe2O3，该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。当该反应转移2.75 mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________ L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8 ℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作：________________________。
②实验过程中，需要通入氧气。试写出一个用如下图所示装置制取氧气的化学方程式：________________________________________________________________________。
③当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是___________。
④实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g，则此条件下二氧化硫的转化率是________(用含字母的代数式表示，不用化简)。
(3)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_____________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验。
方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是________(填"Ⅰ"、"Ⅱ"或"Ⅲ")；试管b中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________。
答案 (1)Fe、S 11.2
(2)①打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加 ②2KClO3MnO2△2KCl＋3O2↑(或2KMnO4△(△M)K2MnO4＋MnO2＋O2↑) ③使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收 ④×100%
(3)①试管a中出现淡黄色浑浊 ②Ⅲ SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－
解析 (1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高，两种元素均被氧化，反应中氧气全部作氧化剂，11 mol氧气参加反应生成8 mol二氧化硫气体时转移电子44 mol，故转移 2.75 mol电子时生成的二氧化硫气体在标准状况下的体积为×8×22.4 L＝11.2 L。(2)①打开分液漏斗旋塞前首先要打开分液漏斗上部的活塞，以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。②根据加热固体制取氧气的装置，可利用加热氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾来制取氧气。③对于定量测定实验，除了要排除空气、水蒸气等的干扰，还要将产物SO3以及未反应的SO2全部驱赶至吸收装置以进行准确测量或称量，故反应停止后还要继续通入一段时间氧气。④装置D中增加的质量为SO3的质量，装置E中沉淀为BaSO4，根据硫元素守恒，被氧化的SO2的物质的量为 mol，未被氧化的SO2的物质的量为 mol，故二氧化硫的转化率为×100%。(3)①SO2能将S2－氧化，生成硫单质。②方案Ⅰ，氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红溶液褪色；方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性，不会产生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)。
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