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2022版高考化学一轮复习 专题4 非金属及其化合物 第3单元 含硫化合物的性质和应用学案

2022版高考化学一轮复习 专题4 非金属及其化合物 第3单元 含硫化合物的性质和应用学案

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第三单元　含硫化合物的性质和应用
[课标解读]　
1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。　
2.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
3．了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。　
4.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。

　绿色氧化剂——O3和H2O2

知识梳理
1．臭氧——氧元素的一种单质
(1)组成与物理性质
臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。O3在空气中含量很少，使人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。
(2)化学性质
①不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2。
②强氧化性
a．能氧化具有还原性的物质，如KI、FeCl2等。
O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2
b．漂白性：因O3有强氧化性，所以它能使有色物质褪色，并被用来杀菌消毒。
(3)用途
①可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂。
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。
(4)生成
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，3O22O3。
2．过氧化氢——其水溶液俗称双氧水
(1)结构：电子式为，结构式为H—O—O—H，含有的共价键有极性键、非极性键，为共价化合物，为无色液体。
(2)化学性质及应用
①不稳定性：加热、加催化剂都能使其分解速率加快。
2H2O22H2O＋O2↑(实验室制O2)。常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3＋和Cu2＋等。
②弱酸性：相当于二元弱酸。
H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O。
③强氧化性
a．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。
b．氧化Fe2＋等还原性粒子，其离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
c．使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
d．杀菌、消毒。
④弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
[辨易错]
(1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。其消毒原理与次氯酸的相似。 (　　)
(2)O2与O3的转化是氧化还原反应。 (　　)
(3)H2O2是一种强氧化剂，在反应时只能作氧化剂。 (　　)
(4)O3能杀菌，故空气中浓度越大越好。 (　　)
(5)雷电天气的空气中O3的含量会增大。 (　　)
(6)NO、氟里昂可破坏臭氧层。 (　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
[深思考]
向FeSO4溶液中逐滴滴加双氧水溶液至过量，在滴加过程中可能观察到的现象有什么？用有关离子方程式解释原因？
[答案]　溶液逐渐变为黄色，后期又有气体放出。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，
2H2O22H2O＋O2↑。
知识应用
1．家用消毒柜常用O3消毒，消毒过程中通过放电产生O3，其化学方程式为_________，O3消毒利用了O3的什么性质？________。
[答案]　3O22O3　强氧化性
2．H2O2被称为绿色消毒剂的原因是______________________________
_____________________________________________________。
[答案]　H2O2作消毒剂的还原产物为水，对环境无污染

命题点　O3、H2O2的主要性质及应用
1．(2020·张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧，世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是(　　)
A．臭氧与氧气是同分异构体，二者的转化属于化学变化
B．大气平流层中的臭氧吸收紫外线，保护地球上的生物
C．臭氧有毒，所以不能用于水的净化
D．因为臭氧分解生成氧气，所以空气中臭氧的含量越高越好
B　[A项，O3与O2是同素异形体，不是同分异构体；C项，O3可用于水的杀菌净化；D项，O3的含量很高时，对生物是有害的。]
2．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是(　　)
A．Cu2＋是H2O2分解反应的催化剂
B．H2O2只表现了氧化性
C．H2O2的电子式为：
D．发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
B　[反应过程涉及反应2H2O22H2O＋O2，Cu2＋Cu2O，Cu2OCu2＋，故反应过程中H2O2既表现了氧化性又表现了还原性，B项不正确。]
3．(1)H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式：_____________________________________。
②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是_____________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：
_____________________________________________________，
它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为__________________________
_____________________________________________________。
(3)H2O2氧化SO2的化学方程式为_________________________________
_____________________________________________________。
(4)H2O2可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[答案]　(1)①5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O
②酸式　滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色，且30 s内不褪色
(2)H2O2H＋＋HO　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
(3)H2O2＋SO2===H2SO4
(4)H2O2＋CN－＋OH－===CO＋NH3↑
　硫及其氧化物、氢化物

知识梳理
1．硫的存在和性质
(1)自然界中硫元素的存在

(2)硫单质的物理性质
硫单质俗称硫磺，是一种黄色固体；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
①S的氧化性——与变价金属化合为低价硫化物
a．S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为S＋FeFeS、S＋2CuCu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
b．S与H2化合的反应为S＋H2H2S。
②S的还原性
a．S与O2反应的化学方程式为S＋O2SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
b．与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
③S与碱反应——表现氧化性和还原性
3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[辨易错]
(1)硫在自然界中主要以化合态存在。 (　　)
(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。 (　　)
(3)根据Cl2、S与Fe反应的产物不同，确定Cl2、S的氧化性强弱。 (　　)
(4)蘸附S的试管可以用CS2洗涤，也可以用酒精洗涤。 (　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
2．SO2的性质及应用
(1)物理性质：SO2是无色有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气的大，易溶于水。是一种大气污染物。
(2)化学性质
①酸性氧化物(写化学方程式)

a．弱氧化性(如与H2S溶液反应)
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
b．强还原性(写离子方程式)

③漂白性：

3．三氧化硫的性质
(1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液体，在标准状况下为固体。
(2)化学性质

4．硫化氢(H2S)——水溶液为氢硫酸、为二元弱酸
H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。
(1)与足量NaOH溶液，CuSO4溶液反应的离子方程式分别为H2S＋2OH－===S2－＋2H2O，H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体：ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。
(3)可燃性：2H2S＋3O22SO2＋2H2O。
[辨易错]
(1)SO2的水溶液导电，是因为SO2为电解质。 (　　)
(2)SO2、H2O2、O3、氯水都能使红墨水褪色，其原理相同。 (　　)
(3)SO2使紫色KMnO4溶液褪色，表现了SO2的漂白性。 (　　)
(4)在标准状况下，2.24 L SO3中含原子总数为0.4NA。 (　　)
(5)氢硫酸为二元弱酸，具有还原性。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
知识应用
将SO2分别通入下列四种溶液中

回答下列问题：
(1)试管a中的实验现象是：KMnO4溶液________，证明SO2具有________性，写出反应的离子方程式_______________________
_____________________________________________________。
(2)试管b中的实验现象是：品红溶液________，证明SO2具有
________性。
(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是________，证明SO2具有________性。
(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是________。
[答案]　(1)褪色　还原
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
(2)褪色　漂白　(3)BaSO4　还原　(4)BaSO3

命题点1　硫及其氧化物的性质及应用
1．下列说法不正确的是(　　)
A．硫是一种微溶于酒精，易溶于CS2的黄色晶体
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C．单质硫在足量O2中燃烧可生成SO3
D．3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O反应中，氧化剂与还原剂的质量比为2∶1
[答案]　C
2．如图所示是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是(　　)

A．紫色石蕊溶液变红
B．品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．溴水褪色，说明SO2具有还原性
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪去，说明SO2具有漂白性
D　[SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，溶液红色变浅或褪去是因为SO2与NaOH反应，碱性变弱或消失，D项错误。]
3．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、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B．Cl2、SO2通入品红溶液均褪色，微热后又均恢复红色
C．SO2漂白原理是SO2与有色物质化合成无色物质，而漂白液、H2O2等漂白原理是利用其强氧化性
D．SO2和Cl2等物质的量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
C　[A项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，同时SO2只能使石蕊溶液变红而不褪色，错误；B项，Cl2的漂白，加热后也不复原，错误；D项，SO2与Cl2在溶液反应生成无漂白作用的HCl和H2SO4，错误。]

三类漂白剂的比较
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
无选择性
化合型
与有机色质内部“生色团”化合成无色物质
SO2
可逆、不持久
有选择性
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
吸附色素
注意：SO2的漂白性与还原性(使溴水、酸性KMnO4溶液、碘水褪色)的区别。
命题点2　SO2、CO2的检验及其实验设计
4．为确定某纯净的气体X的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是 (　　)
选项
操作(现象)
结论
A
闻X气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
B
闻X气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
X一定是SO2
C
X品红溶液(褪色)变红色
X一定是SO2
D
X紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
A　[硫化氢、二氧化硫等均能被酸性高锰酸钾氧化，由现象可知X不一定是SO2，故A错误。]
5．(1)检验SO2的常选试剂为________，现象为_______________________________________________________
____________________________________________________。
(2)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使品红溶液褪色
③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生
(3)气体A是SO2与CO2的混合气体，用下图装置进行检验，按要求回答下列问题。

①B、C、D加入的试剂分别为____________________________。
②实验时，C中应观察到的现象是_________________________。
③为了更充分说明含有CO2，上述装置改进措施为__________，目的是_____________________________________。
[答案]　(1)品红溶液　溶液褪色，加热又恢复红色
(2)③　(3)①品红溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水　②酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
③在C、D间加装盛有品红溶液的洗气瓶　检验SO2是否除尽

检验SO2和CO2同时存在的一般流程
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，但不褪成无色。
命题点3　SO2的实验室制法与性质探究
6．(2020·威海模拟)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是 (　　)

A．制备保险粉的离子方程式为HCOO－＋OH－＋2SO2===S2O＋CO2＋H2O
B．NaOH溶液可以换成石灰水
C．多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收
D．为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2
B　[石灰水中Ca(OH)2的浓度小，不可作为SO2的吸收剂，B错误。]

SO2的实验室制法
(1)反应原理
①Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
③Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
(2)除去SO2中的HCl、H2O(g)的常用试剂依次为饱和NaHSO3溶液、浓硫酸或P2O5。
(3)向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液法收集SO2。
(4)可用NaOH溶液或氨水吸收SO2尾气。
　硫酸、硫及其化合物的转化

知识梳理
1．硫酸
(1)硫酸的物理性质
①纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。
②溶解性：H2SO4与水以任意比互溶，溶解时放出大量热，浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
(2)浓硫酸的三特性
①吸水性
浓硫酸能吸收物质中的水分。
H2SO4(浓)＋nH2O===H2SO4·nH2O，
a．利用此性质可用浓硫酸作干燥剂。干燥一些不与浓硫酸反应的气体，通常用洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。
b．利用此性质，可吸收结晶水，使蓝矾CuSO4·5H2O变为白色粉末。
②脱水性
指浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按2∶1的个数比例脱去，生成水的性质。
如CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O，
C12H22O1112C＋11H2O，
HCOOHCO↑＋H2O。
③强氧化性
a．常温下，Fe、Al遇浓硫酸钝化，但加热可以持续反应。
b．加热可以氧化不活泼金属(如Cu)，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
c．加热可以氧化非金属单质(如C、S)，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。
d．可以氧化还原性化合物如H2S，HI等。
2．硫酸盐及SO的检验
(1)常见的硫酸盐及其化学式
①皓矾：ZnSO4·7H2O
②钡餐，重晶石：BaSO4
③绿矾，皂矾，青矾：FeSO4·7H2O
④芒硝，朴硝，皮硝：Na2SO4·10H2O
⑤明矾：KAl(SO4)2·12H2O
⑥生石膏：CaSO4·2H2O　熟石膏：2CaSO4·H2O
⑦胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O
⑧莫尔盐：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
(2)SO的检验
检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋、SiO等离子干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
[辨易错]
(1)浓硫酸使蓝矾变白、使纸张变黑均体现了浓硫酸的脱水性。 (　　)
(2)浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化，说明浓硫酸在常温下与Fe、Al不反应。 (　　)
(3)含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量Cu共热，可生成1 mol SO2。 (　　)
(4)浓硫酸是酸性干燥剂，可以干燥SO2、Cl2、HCl和HI。 (　　)
(5)足量Zn与浓硫酸反应生成的气体中含有SO2和H2。 (　　)
(6)某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，说明该溶液中一定含SO。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
3．硫及其化合物的转化

注意：当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示

①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态的粒子，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
[深思考]
写出以H2S为起始反应物，生成H2SO4的系列转化关系与条件。
[答案]　

知识应用
1．有一瓶Na2SO3溶液，可能已氧化变质，请根据要求设计实验验证以下情况：
(1)Na2SO3溶液未变质
。
(2)Na2SO3溶液已完全变质
。
(3)Na2SO3部分变质
。
[答案]　(1)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液，不生成白色沉淀，说明未变质
(2)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化，不产生气泡，滴入品红溶液，不褪色，说明已完全变质
(3)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化后，向所得溶液中滴入品红溶液，褪色，向所得溶液中滴入BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明Na2SO3溶液部分变质
2．从化合价的变化规律，下列各组物质能反应的是 (填序号)。
①S与SO2　②S与H2S　③S与浓硫酸　④SO2与浓硫酸　⑤H2S与浓硫酸　⑥SO2与H2SO3　⑦H2S与H2SO3　⑧SO2与H2S
[答案]　③⑤⑦⑧　

命题点1　硫酸的性质和SO的检验
1．下列叙述正确的是(　　)
A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．常温下，含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量Zn充分反应，生成SO2的体积在标况下为22.4 L
D．浓硫酸与Cu反应，H2SO4表现了强氧化性和酸性
[答案]　D
2．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到目的的是 (　　)

A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
稀释放热
强氧化性
实验装置

D　[铜常温下与浓硫酸不反应，无法说明浓硫酸具有强氧化性，D项不能达到目的。]
3．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)

C　[A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。]

(1)三种浓酸的“量变”引起的“质变”
①浓硫酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
②浓硝酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应均生成NO。
③浓盐酸：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止。
(2)SO检验的易错点
①忽视盐酸的滴加
未滴加盐酸将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。
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。
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。
命题点2　浓硫酸强氧化性的性质探究
4．将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体，某化学兴趣小组用如图装置(夹持仪器省略)对反应产生的气体成分进行探究。

(1)A中发生的反应方程式为
。
(2)装置中E的作用是 。
(3)甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2，将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母代号)：c→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)→(　　)。
(4)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是
。
[解析]　(1)生铁中的Fe、C在加热时均与浓硫酸发生反应，反应产物气体中可能含有SO2、CO2、H2等。
(3)由题给装置及试剂可知，检验CO2的试剂为氢氧化钡溶液，但SO2会对CO2的检验产生干扰，所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2，最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有H2，其中干燥后的H2在J装置中与CuO反应生成Cu和水，用F装置可以检验生成的水，G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产生干扰，因此装置接口的连接顺序为c→f→g→d→e→m→n→o→p(或p→o)→h→i→j→k(或k→j)。(4)氢气还原装置J中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色，同时装置J中有红色的铜单质生成。
[答案]　(1)2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O、
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(2)检验SO2是否除尽
(3)f　g　d　e　m　n　o　p(或p　o)　h　i　j　k(或k　j)
(4)装置J中固体由黑变红，且装置F中固体由白变蓝
命题点3　硫及其化合物的转化
5．如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐，E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，当x为一种强酸时，有如图转化关系。下列说法不正确的是(　　)

A．物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素
B．物质D可以使石蕊溶液先变红后褪色
C．物质C可在纯氧中燃烧，火焰呈蓝紫色
D．物质F的浓溶液可以用铁制容器盛放
B　[根据题意可知A为硫氢化物，B为H2S，C为S，D为SO2，E为SO3，F为H2SO4，y为O2，z为H2O。]
6．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是(　　)

A．反应①说明SO2具有氧化性
B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2
D　[A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，根据原子个数守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②和④，可以吸收SO2并回收利用，正确。]

　多硫含氧酸及其盐

多硫含氧酸及其盐多种多样，性质各有各的特性，应用非常广泛，已成为高考命题者的关注点。命题时，以生活、生产实际出发，提问一些具有探究性的问题进行考查。很好地体现了“科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”的核心素养。

1．硫的含氧酸
正酸系列：次硫酸H2SO2、亚硫酸H2SO3、硫酸H2SO4。
过酸系列：过硫酸H2SO5、过二硫酸H2S2O8()。
焦酸系列：焦亚硫酸H2S2O5、焦硫酸H2S2O7。
硫代硫酸系列：硫代亚硫酸H2S2O2、硫代硫酸H2S2O3。
连酸系列：连二亚硫酸H2S2O4、连多硫酸H2SxO6[2≤x≤6]。
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)制备
①硫化碱法，即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2∶1 配成溶液，然后通入SO2，发生的反应为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。
②亚硫酸钠法，使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应，其反应的方程式为Na2SO3＋SNa2S2O3。
(2)性质
①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6)，该反应常用来定量测定碘的含量，反应的离子方程式为I2＋2S2O===2I－＋S4O。
②可被氯、溴等氧化为SO，如Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl。
③可与酸反应，离子方程式为2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。
3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(1)制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO3Na2S2O5＋H2O。
(2)性质
①与酸反应放出二氧化硫，如Na2S2O5＋2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O。
②强还原性，如Na2S2O5＋2I2＋3H2O===2NaHSO4＋4HI。
4．过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
(1)过二硫酸钠中S为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由－1价变为－2价，硫原子化合价不变。如S2O＋2I－2SO＋I2,5S2O＋2Mn2＋＋8H2O10SO＋2MnO＋16H＋。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
(2)连二亚硫酸钠中S为＋3价，是强还原剂，能将I2、Cu2＋、Ag＋还原，能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。

1．(2020·辽宁重点六校模拟改编)Na2S2O5可用作防腐剂、脱氯剂等；遇酸放出SO2并生成相应的盐。其制备工艺流程如图所示：

下列说法不正确的是(　　)
A．反应Ⅰ中应先通入的气体是NH3
B．反应Ⅱ的离子方程式为CO＋SO2===SO＋CO2
C．Na2S2O5中含有Na2SO3杂质的原因可能是反应Ⅱ中通入SO2的量不足
D．理论上1 mol Na2S2O5作脱氯剂时能脱去2 mol Cl2
B　[反应Ⅰ进行时应先通入NH3，利于CO2的吸收，增大HCO的浓度，便于NaHCO3析出，A项正确；反应Ⅱ中生成的物质应为Na2SO3或NaHSO3，Na2S2O5中的Na与S的物质的量之比为1∶1，根据物料守恒，推断出反应Ⅱ主要生成NaHSO3，离子方程式是CO＋2SO2＋H2O===2HSO＋CO2，B项错误；Na2S2O5中含有Na2SO3杂质的原因可能是反应Ⅱ中通入SO2的量不足，C项正确；Na2S2O5与Cl2反应的离子方程式为S2O＋2Cl2＋3H2O===2SO＋4Cl－＋6H＋，1 mol Na2S2O5作脱氯剂时，理论上能脱去2 mol Cl2，D项正确。]
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为
，
c中试剂为 。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是 。
(3)d中的试剂为 。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有
(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是
。
[解析]　(1)根据反应原理，可知b中生成SO2，c中含Na2S和Na2CO3的混合液。
(2)SO2通入溶液中，在一定酸性条件下，SO2与S2－反应生成S，然后S又与Na2SO3反应生成Na2S2O3。
(3)SO2有毒，用NaOH溶液吸收。
(4)控温，改变溶液浓度或调节滴加速率。
(5)根据题意，Na2S2O3在酸性条件下易分解。
[答案]　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫(或S)　(3)NaOH溶液　(4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等)　(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解

[真题验收]
1．(2020·江苏高考，T16)吸收工厂烟气中的SO2，能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化，可得到硫酸盐。
已知：室温下，ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水；溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。

图1
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反应的离子方程式为 ；当通入SO2至溶液pH＝6时，溶液中浓度最大的阴离子是 (填化学式)。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2，在开始吸收的40 min内，SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是 (填化学式)；SO2吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为
。

图2
(3)O2催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5～6.5范围内，pH越低SO生成速率越大，其主要原因是 ；随着氧化的进行，溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析]　(1)向氨水中通入少量SO2，反应的离子方程式为2NH3＋H2O＋SO2===2NH＋SO或2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O。当通入SO2至溶液pH＝6时，溶液呈酸性，