2015届高考化学第一轮专题总复习教案28

2015《金版新学案》高中化学总复习讲义：专题三第三单元含硫化合物的性质和应用
考点一硫单质和硫的氧化物
1．硫单质
(1)自然界中硫的存在形态：既有化合态又有游离态。

(2)物理性质
颜色状态：淡黄色固体。

溶解性：水中不溶，酒精中微溶，CS2中易溶。

(3)化学性质
2．硫的氧化物
(1)二氧化硫
①物理性质
色味态：无色有刺激性气味的气体；水溶性：易溶于水；毒性：有毒。

②化学性质
(2)三氧化硫
①物理性质
在标准状况下，SO3为无色晶体(填色态)。

②化学性质
(3)硫的氧化物对大气的污染
①硫的氧化物来源、危害及治理
②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2SO 2＋O 2催化剂2SO 3、SO 3＋H 2O===H 2SO 4。

途径2：SO 2＋H 2O H 2SO 3、2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4。

◎思考与探究
(1)如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
(2)①把SO 2和Cl 2分别通入两瓶紫色石蕊试液中，现象是否相同？为什么？
②潮湿的Cl 2和SO 2都具有漂白性，那么将二者混合时其漂白能力是否增强？
26NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O 。

所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS 2或热强碱液洗涤。

(2)①把SO 2和Cl 2分别通入到紫色石蕊试液中，现象不同，其原因是：SO 2溶于水生成H 2SO 3，使石蕊试液变红，但不能使石蕊试液褪色；Cl 2溶于水生成了HCl 和HClO ，酸使石蕊试液变红，又由于HClO 的强氧化性，所以最终使石蕊试液褪色。

②将二者混合时，会发生反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl ，故漂白性减弱或失去。

(3)褪色 褪色 有浅黄色沉淀生成 褪色 变红 褪色
还原性 还原性 氧化性 酸性 酸性 漂白性
SO 2的漂白性及检验
1．下列物质都具有漂白性，其中漂白原理和其他几种不同的是
( )
A ．SO 2
B ．H 2O 2
C ．O 3
D ．HClO
答案： A
2．下列说法正确的是( )
A ．因为SO 2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO 4溶液、石蕊试液褪色
B ．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO 2
C ．SO 2、漂白粉、活性炭、Na 2O 2都能使红墨水褪色，且原理相同
D ．等物质的量的SO 2和Cl 2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
解析： 由于SO 2的还原性导致溴水、酸性KMnO 4溶液褪色，SO 2能使石蕊试液变红，但不褪色，A 错；Na 2O 2、H 2O 2、HClO 等物质均可使品红溶液褪色，B 对；SO 2利用化合反应使红墨水褪色，漂白粉、Na 2O 2利用氧化反应使红墨水褪色，活性炭利用吸附原理使红墨水褪色，C 错；SO 2与Cl 2等物质的量混合后遇水发生反应：SO 2＋Cl 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl ，使漂白能力丧失，D 错。

答案： B ◎名师归纳
(1)因SO 2造成的褪色归类
SO 2⎩⎪⎨⎪⎧ 酸性：使滴有酚酞的NaOH 溶液褪色漂白性：使品红溶液褪色
还原性：使氯水、溴水、碘水、酸性高锰酸钾溶液褪色
2将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，将褪色后的品红溶液加热又恢复红色，则一定为SO 2气体。

SO 2与CO 2的性质比较与鉴别
3．下列溶液中，不能区别SO 2和CO 2气体是( )
①石灰水 ②KMnO 4溶液 ③溴水 ④用HNO 3酸化的Ba(NO 3)2溶液 ⑤品红溶液
A ．①②③⑤
B ．②③④⑤
C ．只有①
D ．①②
解析： CO 2和SO 2通入澄清石灰水中，都是先生成白色沉淀，气体过量时沉淀又溶解，所以石灰水不能区别；SO 2有还原性，能使KMnO 4溶液褪色，也能使溴水褪色，而CO 2不能，所以KMnO 4溶液
和溴水能区别这两种气体；NO －3在酸性条件下能将SO 2氧化成SO 2－4，
SO 2－4
与Ba 2＋结合成BaSO 4沉淀；而CO 2与Ba(NO 3)2溶液不反应，所以HNO 3酸化的Ba(NO 3)2溶液能区别；SO 2有漂白性，能使品红溶液褪色；而CO 2不能，所以品红溶液能区别。

答案： C
4．下列实验中能证明某气体一定为SO 2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BaCl 2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(NO 3)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
解析： ①二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊；②酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，如HCl ；③有氧化性的气体也可以使品
红溶液褪色，如氯气；④二氧化碳通入足量氢氧化钠中生成碳酸钠，再加入氯化钡也产生溶于稀盐酸的白色沉淀；⑤SO2与溴水反应的化学方程式为：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生，可证明有SO2－4生成，两种现象结合可以证明气体为SO2。

答案： D
5．某探究性学习小组利用右图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。

(1)实验室可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。

A瓶溶液的作用是__________________，B瓶溶液的作用是________________，C瓶溶液的作用是___________________________________________________________ _____________。

(2)装置D中所盛溶液是______________，可验证的产物是________。

(3)若想同时验证另一种产物的存在，需使用的药品为________，该装置在整套装置中的位置是________，理由是
___________________________________________________________ _____________
_______________________________________________________ _________________。

解析：要检验SO2，可以用品红溶液，要检验CO2，应该用澄清石灰水，但是SO2的存在会干扰对CO2的检验，所以检验CO2时必须考虑先检验SO2并且要把它彻底除去。

另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来证明。

因为在检验SO2、CO2时，必须经水溶液装置，会影响水蒸气的检验，因此，这三种产物的检验顺序必须是先检验
H2O，再检验SO2，最后检验CO2，并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。

答案：(1)验证产物气流中有SO2除去产物气流中的SO2
验证产物气流中SO2已被B瓶溶液全部除去
(2)澄清石灰水CO2
(3)无水CuSO4A前产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气，所以必须在A之前
◎名师归纳
1．SO2与
2.22
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
(1)还原性：S2－>SO2－3>I－>Fe2＋
(2)易被空气中的O2氧化而变质。

(3)易被KMnO4(H＋)、HNO3、溴水、氯水、Fe3＋(不氧化Fe2＋)、漂白粉溶液等氧化。

(4)SO2、H2SO3、Na2SO3均有强还原性，且还原性：SO2－3 >H2SO3>SO2。

(5)同理：H2S、S2－、HS－均有强还原性。

硫的氧化物对环境的影响
6．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
(1)
___________________________________________________________ _____________
(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．①②③B．②③④⑤
C．①③⑤D．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
7．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(SO2－3)∶n(HSO－3)变化关系如下表：
3
___________________________________________________________ _____________。

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，SO 2与NaOH
溶液反应生成Na 2SO 3的离子方程式为2OH －＋SO 2===H 2O ＋SO 2－3。

(3)由于HSO －3在溶液中既能电离又能发生水解，而HSO －
3的电离
程度大于HSO －3的水解程度，故NaHSO 3溶液显酸性。

答案： (1)SO 2＋H 2O H 2SO 3、2H 2SO 3＋O 2=====催化剂2H 2SO 4
(2)2OH －＋SO 2===H 2O ＋SO 2－3
(3)酸 HSO －3存在：HSO －3H ＋＋SO 2－3和HSO －3＋H 2O
H 2SO 3＋OH －，HSO －
3的电离程度强于水解程度
考点二 硫酸及硫酸根离子的检验
1．浓硫酸的物理性质
(1)挥发性：难挥发；
(2)溶解性：浓H 2SO 4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热；
浓H 2SO 4稀释的方法是：将浓H 2SO 4沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并不断用玻璃棒搅拌。

(3)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。

如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是：立即用大量水冲洗，然后涂上NaHCO 3溶液。

2．浓硫酸的特性
3．SO 2－4的检验
(1)检验SO 2－4的正确操作
待测液――→盐酸酸化取清液――→BaCl 2溶液白色沉淀，即可确定是否存在SO 2－4。

(2)理论解释
①先加稀盐酸的目的是排除CO 2－3、SO 2－3
、Ag ＋等离子干扰。

②再加BaCl 2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式：
Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。

◎思考与探究
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H 2SO 4制H 2____________；
(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________。

2．
3.将64 g 242SO 4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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

提示： 1.(1)① (2)② (3)③④ (4)②⑤ (5)⑤
(6)⑤ (7)①④ (8)①③
2．放出大量热 无明显变化 油状溶液 液态 ρ浓H 2SO 4>ρ稀H 2SO 4 无明显变化(钝化) 铁片逐渐溶解，并产生无色气体 铜片溶解，产生无色气体 不反应 变黑 无明显变化
3．(1)不能，因为随着反应的进行，浓H 2SO 4变为稀H 2SO 4，反
应停止。

(2)H ＋与NO －
3又能氧化铜片，发生反应3Cu ＋2NO －3＋8H
＋===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O
浓硫酸的性质及相关实验探究
1．向50 mL 18 mol·L －1浓硫酸溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H 2SO 4的物质的量( )
A ．小于0.45 mol
B ．等于0.45 mol
C ．在0.45 mol 和0.9 mol 之间
D ．大于0.45 mol
解析： 因n (H 2SO 4)＝0.05 L ×18 mol·L －1＝0.9 mol ，若H 2SO 4
完全反应，被还原的H2SO4为0.45 mol，由于反应中浓硫酸逐渐变稀后不再与Cu反应，故被还原的H2SO4小于0.45 mol。

答案： A
2．下面是某化学课外活动小组研究浓H2SO4的氧化性的结论并进行了实验验证：①一般认为1∶1的H2SO4浓度大于60%，就具有一定的强氧化性，越浓氧化性越强，60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了。

②温度也影响氧化性，如铜放于冷的浓H2SO4中反应不明显，如果加热就可以观察到明显现象。

③98%的浓H2SO4物质的量浓度为18.4 mol·L－1，密度为1.84 g·cm－3，据以上信息回答：
(1)如图装置，同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3 mL水，然后从分液漏斗中加98%的浓H2SO4 0.5 mL，加热至沸腾，该试管中液体没有明显变化，试用数据解释原因
___________________________________________________________ _____________。

(2)甲同学再用分液漏斗加浓H2SO4 10 mL，再加热至沸腾，现象是
___________________________________________________________ _____________。

写出与过程有关的化学方程式
___________________________________________________________ _____________
_______________________________________________________ _________________。

(3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中再加浓H2SO4 10 mL
与铜片反应。

所观察到与甲不同的现象除了有黑色物质出现外，还有①________，原因是
___________________________________________________________ _____________。

②________，原因是
___________________________________________________________ _____________。

为了最终看到与甲类似的现象，乙同学需进行的操作是
___________________________________________________________
_____________
________________________________________________________________________。

解析： 结合操作过程和题给信息知，硫酸的浓度小于60%无强氧化性，甲同学的第一步操作所得到的硫酸的浓度，经计算知小于60%，故与铜不反应；甲同学再加10 mL 浓H 2SO 4，使试管中的硫酸浓度大于60%，加热时能与铜发生反应；乙同学用98%的硫酸直接与铜反应，不仅表现出强氧化性，还能表现出吸水性，故试管中有无水CuSO 4析出，若想看到与甲类似的现象，则需将浓H 2SO 4稀释。

答案： (1)H 2SO 4溶液的质量分数为23%<60%，其氧化性不强，所以无明显现象
(2)铜片慢慢溶解，带支管的试管中溶液变蓝，小试管中品红溶液褪色
Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(3)①液体呈浅蓝色 溶液中含有Cu 2＋
②有白色固体在试管底部析出 98%浓H 2SO 4有吸水性，生成无水CuSO 4 将带支管的试管中的溶液冷却后沿烧杯壁缓缓加入到水中，并不断用玻璃棒搅拌 ◎名师提醒
1．浓硫酸与金属反应的规律
类型⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ (1)钝化：常温下浓硫酸使Fe 、Al 钝化
(2)活泼金属(如Zn )⎩⎪⎨⎪⎧ ①开始产生SO 2②浓度变小后，产生H 2(3)不活泼金属(如Cu )⎩⎪⎨⎪⎧ ①开始产生SO 2(加热)②浓度变小后，稀H 2SO 4不再与Cu 反应
2．“三酸变稀”引起的质变问题
浓盐酸与MnO 2反应、浓H 2SO 4与Cu 、Zn 等反应、浓HNO
3与Cu 等反应，随着反应的进行，三种酸都变稀，从而使反应停止或产物发生变化；三种酸放置在空气中由于吸湿或挥发，也可使其变稀。

SO 2－4的检验
3．对某酸性溶液(可能含有Br －、SO 2－4、H 2SO 3、NH ＋4)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．SO2－4
C．H2SO3D．NH＋4
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＋4。

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HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO2－4，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SO2－4。

答案： B
4．甲、乙二位同学各设计一个实验来检验SO2－4离子，且都认为自己的试样中含有SO2－4离子，其方案如下：
甲：试样X(无
色溶液)
――→
加BaCl2溶液白色沉淀
――→
加足量稀盐酸沉淀不溶解
乙：试样Y(无色溶液)――→
加Ba(NO3)2溶液白色沉淀
――→
加足量稀硝酸沉淀不溶解
回答以下问题：
(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲
________；乙________(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：___________________________________________________________ _____________。

(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案
___________________________________________________________ _____________
_______________________________________________________ _________________。

答案：(1)不严谨不严谨甲没有排除Ag＋干扰，乙没有排除SO2－3、HSO－3干扰
(2)往试样中先加过量盐酸酸化，然后再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有SO2－4，若无沉淀生成，则不含SO2－4
考点三 硫和含硫化合物的相互转化
1．含硫元素的物质间转化图
2．含硫物质的连续氧化
硫元素⎩⎪⎨⎪⎧
H 2S ――→足量O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4S ―
―→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4 3．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化
(1)相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S 和H 2S 、S 和SO 2、SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。

(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：H 2S －2 O 2(不足)
H 2、△S 0 O 2H 2S S ＋4O 2――→O 2S ＋6
O 3 H 2S ＋H 2SO 4(浓)=====△S 升高2价↓＋S 降低2价O 2＋2H 2O
(3)典型的归中反应
2H 2S ＋SO 2===3S ↓＋2H 2O
2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2SO 4===3Na 2SO 4＋3S ↓＋3H 2O ◎思考与探究
(1)硫黄燃烧时，火焰温度较低时主要生成SO 2，火焰温度较高时，主要生成SO 3，对吗？
(2)实验室用Na 2SO 3制取SO 2气体时，应选用较浓的硫酸还是稀硫酸？
提示： (1)不对；S ＋O 2=====点燃SO 2，而SO 2要转化为SO 3需发生
反应：2SO 2＋O 2催化剂△
2SO 3，故硫燃烧时无论火焰温度高还是低，均主要生成SO 2。

(2)由于SO 2易溶于水，故选用较浓的硫酸与Na 2SO 3反应制取SO 2气体。

框图推断题
1．下列A ～I 九种物质之间的转化关系如图所示，其中部分生成物或反应条件已略去。

已知A 在常温下为黑色固体单质，常温下C 、E 、F 都是无色气体。

请回答下列问题：
(1)C 的固体名称________，F 的化学式是________。

(2)A 与B 反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)G 与H 反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

E 转变为H 和I 的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析： 由题中A 在常温下为黑色固体单质，可推测A 为碳单质，因A ＋B ―→C ＋D ＋E ，其中C 、E 为无色气体，可推测是碳单质与浓酸之间的反应，再结合框图转化关系与反应条件，推测E 为
SO 2，C 为CO 2，则进一步确定I 中含SO 2－4
，H 中含Cl －，F 为O 2，G 为Na 2CO 3，则B 为浓硫酸，将以上推测代入题中验证，可知推测正确。

答案： (1)干冰 O 2
(2)C ＋2H 2SO 4(浓)=====△2SO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O
(3)CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O
SO 2＋Cl 2＋2H 2O===4H ＋＋SO 2－4
＋2Cl － 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 是强酸，当X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： A ――→X B ――→Y C ――→Y D ――→Z E
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________(填化学式，下同)。

(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：________________________________________________________________________。

解析： 解推断题的两个关键点：一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关系。

此题的突破口是D 的相对分子质量比C 的相对分子质量大16，可推测多1个氧原子，则Y 应为O 2。

连续氧化最终生成酸，则E 可能为H 2SO 4或HNO 3。

(2)当X 是强酸时，转化关系为(NH 4)2S ――→H ＋H 2S ――→O 2SO 2――→
O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4。

(3)当X 为强碱时，转化关系为(NH 4)2S ――→OH －NH 3――→O 2NO ――→
O 2NO 2――→H 2
O HNO 3。

答案： (1)(NH 4)2S O 2 H 2O
(2)H 2SO 4 2H 2S ＋3O 2=====点燃2SO 2＋2H 2O
(3)HNO 3 4NH 3＋5O 2=====高温催化剂4NO ＋6H 2O ◎名师归纳 中学阶段常见的符合A ――→O 2B ――→O 2C ――→H 2
O D 转化关系的有：硫元素⎩⎪⎨⎪⎧ H 2S ――→足量O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4S ―
―→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4 氮元素⎩
⎪⎨⎪⎧
NH 3――→O 2NO ――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3N 2――→O 2NO ――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3 钠元素：Na ――→O 2Na 2O ――→O 2Na 2O2――→H 2O NaOH
碳元素：C ――→O 2CO ――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3
多步转化的计算方法——关系式法
3．将28 g Fe 粉和8 g 硫粉隔绝空气混合加热，充分反应后冷却至室温，再加入足量的稀H 2SO 4，可产生标准状况下的气体的体积是多少升？
解析： Fe ――→S FeS ――→H 2SO 4H 2S
1 mol 1 mol 1 mol
Fe ――→H 2SO 4H 2
1 mol 1 mol
故n 气体＝n (Fe)＝28 g 56 g·mol －1
＝0.5 mol ，V (气体)＝0.5 mol ×22.4 L·mol －1＝11.2 L 。

答案： 11.2 L
4．用含FeS 2 80%的硫铁矿生产硫酸，已知该矿石的燃烧率为
95%，SO 2的转化率为90%，SO 3的吸收率为98%，若生产500 t 98%的硫酸，需多少吨原料矿石？
解析： 此题涉及到多步连续反应的计算，若采用相当量关系的方法，则把各步反应的转化率当成原料的有效成分含量，依据原子守恒关系式，设需要矿石的质量为x ，由化学方程式可得：
FeS 2 ～ 2H 2SO 4
120 2×98
80%×95%×90%×98%×x 500 t ×98%
12080%×95%×90%×98%×x ＝2×98500 t ×98%
解得：x ＝447.5 t
答案： 447.5 t ◎名师提醒 关系式法计算的适用范围
凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物再反应时，均可用关系式法。

硫单质和硫的氧化物
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)用SO 2漂白纸浆和草帽辫(2013·广东理综，11A)( )
(2)二氧化硫可广泛用于食品的增白(2013·四川理综，1A)( )
(3)用BaCl 2溶液鉴别SO 2－4与SO 2－3(2012·
广东理综，9B)( ) (4)SO 2有漂白性，所以SO 2可使溴水褪色(2012·广东理综，12A)( )
(5)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H 2和CO(2012·广东理综，12C)( )
(6)S ――→O 2/点燃SO 3――→H 2O H 2SO 4(2012·江苏，7②)( )
(7)常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸(2011·江苏，3A)( )
(8)向SO 2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl 2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO 3难溶于盐酸(2009·江苏，9B)( )
(9)将SO 2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO 2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)× (6)× (7)√
(8)× (9)×
2．(2013·上海化学·7)将X 气体通入BaCl 2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y ( )
解析：A Cl2与CO2不反应，无沉淀；C选项，NH3与CO2反应生成CO2－3，CO2－3与Ba2＋生成BaCO3沉淀；D选项，Cl2与SO2反应生成SO2－4，SO2－4与Ba2＋生成BaSO4沉淀。

答案： B
3．(2010·课标全国卷·27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下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与品红溶液作用的可逆性，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－4＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4＋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
硫酸和硫酸根离子的检验
4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)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)()
(2)用硫酸清洗锅炉中的水垢(2013·广东理综，11B)()
(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SO2－4(2012·山东理综，12B)()
(4)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(2012·山东理综，12C)()
答案：(1)√(2)×(3)×(4)×
5．(2011·课标全国理综·26)0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题：
(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式__________________(要求写出推断过程)。

(2)取270 ℃所得样品，于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为____________________________。

把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为__________________，其存在的最高温度是________________。

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为______________________。

(4)在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。

若在0.1 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H ＋浓度是________mol·L－1。

解析：(1)0.80 g CuSO4·5H2O的物质的量是0.003 2 mol，加热到200 ℃时，固体还剩0.57 g，设固体里面含有x个结晶水，则列式：
0.003 2×(160＋18x )＝0.57，得x ＝1，可得200 ℃固体物质的化学式为CuSO 4·H 2O ；(2)由258 ℃时的固体质量可得270 ℃所得样品为CuSO 4,570 ℃下灼烧硫酸铜生成黑色粉末和一种氧化性气体，其反应
的方程式为：CuSO 4=====570 ℃CuO ＋SO 3↑，氧化铜溶于稀硫酸，结晶得
到CuSO 4·5H 2O ，其存在的最高温度为102 ℃，由图可知：温度高于102 ℃，
CuSO 4·5H 2O 就会分解；(3)SO 3与水反应生成硫酸，则有：Cu ＋
2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ；(4)pH ＝8时c (OH －)＝10－6
mol/L ，由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知：K sp ＝2.2×10－20＝10－12×c (Cu 2＋)，得c (Cu 2＋)＝2.2×10－8 mol/L ；使Cu 2＋沉淀完全，已知c (Cu 2＋)＝0.1 mol/L ，根据反应关系式：Cu 2＋～2H ＋得c (H ＋)＝0.2 mol/L 。

答案： (1)CuSO 4·H 2O
CuSO 4·5H 2O=====△CuSO 4·(5－n )H 2O ＋n H 2O ↑
250 18n
0.80 g 0.80 g －0.57 g ＝0.23 g
可得n ＝4，
200 ℃时，该固体物质的化学式为CuSO 4·H 2O
(2)CuSO 4=====570 ℃CuO ＋SO 3↑
CuSO 4·5H 2O 102 ℃
(3)2H 2SO 4(浓)＋Cu=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(4)2.2×10－8 0.2
环境污染与环境保护
6．(2013·天津理综·10)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM 2.5(直径小于等于2.5 μm 的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。

因此，对PM 2.5 、SO 2、NO x 等进行研究具有重要意义。

请回答下列问题：
(1)将PM 2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如
2.5＝________。

(2)为减少SO 2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)
ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1
C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

②洗涤含SO 2的烟气。

以下物质可作洗涤剂的是________。

a ．Ca(OH)2 b ．Na 2CO 3
c ．CaCl 2
d ．NaHSO 3
(3)汽车尾气中NO x 和CO 的生成及转化
①已知汽缸中生成NO 的反应为：
N
2(g)＋O 2(g) 2NO(g) ΔH >0
若1 mol 空气中含0.8 mol N 2和0.2 mol O 2,1 300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO 为8×10－4 mol 。

计算该温度下的平衡常数K ＝________。

汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO 排放量越大，原因是__________。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO ，有人设想按下列反应除去CO ：2CO(g)===2C(s)＋O 2(g)
已知该反应的ΔH >0，简述该设想能否实现的依据：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO 和NO 的污染，其化学反应方程式为
________________________________________________________________________。

解析： (1)待测试样中含有NH ＋4，NH ＋
4水解使其显酸性；依据
电荷守恒：c (K ＋)＋c (Na ＋)＋c (NH ＋4)＋c (H ＋)＝2c (SO 2－4)＋c (NO －3)＋c (Cl
－)＋c (OH －)
c (OH －)可忽略不计，则c (H ＋)＝10－4 mol·L －1，pH ＝4。

(2)①由盖斯定律得：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1。

②Ca(OH)2、Na 2CO 3溶液均为碱性，均可作SO 2的洗涤剂。

(3)①平衡时N 2、O 2的物质的量分别约为0.8 mol 、0.2 mol ，设容
器的体积为V L ，则K ＝(8×10－4V )
20.8V ×0.2V
＝4×10－6。

温度越高，反应速率越快，平衡右移，所以NO 在单位时间内的排放量越大。

②该反应是焓增、熵减的反应，则ΔH －T ΔS >0，任何温度下均不自发进行。

③CO 与NO 反应生成CO 2与N 2，方程式为2CO ＋2NO=====催化剂2CO 2
＋N 2。

答案： (1)酸性 4
(2)①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)
ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1 ②a 、b
(3)①4×10－6 温度升高，反应速率加快，平衡右移
②该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行
③2CO ＋2NO=====催化剂2CO 2＋N 2
学科素养培优(五)__假设验证法解答性质探究型实验题
(2011·北京高考·27)甲、乙两同学为探究SO 2与可溶性钡的
强酸盐能否反应生成白色BaSO 3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A 中加热装置已略，气密性已检验)。

(2)C中白色沉淀是________，该沉淀的生成表明SO2具有________性。

(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________________。

(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

①为证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是
___________________________________________________________ _____________
_______________________________________________________ _________________；
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是________。

②进行实验，B
检验白色沉淀，
现象异同的原因：___________________________________________________________ _____________
_______________________________________________________ _________________。

(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。

B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是___________________________________________________________ _____________
________________________。

[解题关键点]
(1)要明确实验目的和反应原理，明确各装置的作用。

A是制备SO2的装置，反应过程中会有硫酸酸雾产生；B、C是检验SO2与盐溶液反应的装置。

(2)明确BaSO3和BaSO4性质的异同。

二者都是白色沉淀，BaSO3能溶于强酸且能被氧化剂如氧气氧化，BaSO4难溶于强酸。

(3)明确BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液的异同。

二者都是可溶性钡的强酸盐溶液，而Ba(NO 3)2溶液在酸性条件下有较强的氧化性(H ＋＋NO －
3)。

[解题疑惑点]
(1)A 中白雾(酸雾)成分和C 中液面上方颜色变化的原因
由题给实验目的和实验现象可知，A 中发生反应的化学方程式
为：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ，则A 中白雾可能
含有SO 3或H 2SO 4小液滴，结合B 中白色沉淀不溶于稀盐酸，可知该白色沉淀为BaSO 4，可以反过来验证白雾的成分；C 装置中液面上方生成浅棕色气体，是因为SO 2气体和酸雾进入C 后，还原性的SO 2
与C 中硝酸(H ＋＋NO －3)反应，NO －
3被还原生成的NO 遇O 2生成了红
棕色的NO 2，化学方程式是2NO ＋O 2===2NO 2；SO 2被氧化后与溶液反应生成白色沉淀BaSO 4。

(2)甲、乙两实验的目的和生成的白色沉淀(BaSO 4)的量不同的原因
甲同学改进实验的目的是为了排除装置内空气(O 2)对实验结果的影响，可以在Cu 与浓硫酸反应前先通一会儿N 2；乙同学改进实验的目的是为除去白雾或SO 2中的SO 3，可在A 、B 间增加一个盛放饱和NaHSO 3溶液的洗气瓶；
在甲、乙两同学的实验中，B 中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO 4；因为甲同学只排除了装置内的空气
(O 2)而没有排除白雾的干扰，故生成BaSO 4沉淀的离子方程式为SO 2－4
＋Ba 2＋===BaSO 4↓；乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰，其生成BaSO 4沉淀的离子方程式为2Ba 2＋＋2SO 2＋O 2＋2H 2O===2BaSO 4↓＋4H ＋；甲、乙生成沉淀量不同的原因是白雾的量远多于装置中O 2的量。

(3)合并甲、乙两同学的实验如何能验证SO 2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO 3沉淀。

合并甲、乙两同学的方案进行实验时，确保了进入B 、C 装置中的气体只有SO 2，既没有酸雾的干扰，也没有O 2的影响，结果B 中无沉淀生成，C 中产生白色沉淀，说明SO 2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO 3沉淀。

答案： (1)Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(2)BaSO 4 还原 (3)2NO ＋O 2===2NO 2
(4)①通N 2一段时间，排除装置中的空气 饱和NaHSO 3溶液
②甲：SO 2－4＋Ba
2＋===BaSO 4↓，乙：2Ba 2＋＋2SO 2＋O 2＋2H 2O===2BaSO 4↓＋4H ＋，白雾的量远多于装置中O 2的量
(5)SO 2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO 3沉淀。