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硫及其化合物
一、硫及其重要化合物的主要性质及用途：
1．硫：
（1）物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。
（2）化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。
①与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）
加热
2Na+S===Na2S （剧烈反应并发生爆炸）
加热
2Al+3S Al2S3（制取Al2S3的唯一途径）
加热
Fe+S FeS（黑色）
2Cu + S Cu2S（黑色）
点燃
②与非金属反应
S+O2 SO2
S+H2 H2S（说明硫化氢不稳定）
加热
③与化合物的反应
加热
S+6HNO3（浓） H2SO4+6NO2↑+2H2O
加热
S+2H2SO4（浓） 2SO2↑+2H2O
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O（用热碱溶液清洗硫）
（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。三药一柴：医药、火药、农药、和火柴的原料。
2．硫的氢化物：
①硫化氢的物理性质：
H2S是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。
②硫化氢的化学性质
点燃
A．可燃性：当≥2/1时，2H2S+O2 2S+2H2O（H2S过量）
当≤2/3时，2H2S+3O2 2SO2+2H2O（O2过量）
当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2
B．强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、I2、Fe3+、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。
C．不稳定性：300℃以上易受热分解
③H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。
④硫化氢的制取：
Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑
不用浓硫酸、浓盐酸制H2S的原因浓H2SO4有强氧化性，能氧化H2S；浓盐酸有挥发性，使产生的H2S气体中混有HCl气体。不用CuS（黑）、Ag2S（黑）、 PbS（黑）的原因是它们不溶于稀强酸。
⑤不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有CuS（黑）、Ag2S（黑）、 PbS（黑）它们可溶于浓硝酸。所以CuSO4、Pb（NO3）2可以与H2S反应生成沉淀： Pb(NO3)2+H2S===PbS↓+2HNO3。
⑥检验：用湿润的Pb（CH3COO）2试纸检验H2S： Pb（CH3COO）2+H2S===PbS↓+2 CH3COOH；
除杂：用CuSO4溶液除去H2S： CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4
3．硫的氧化物：
（1）二氧化硫：
①SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。
②SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。
③SO2有强还原性 常见氧化剂（见上）均可与SO2发生氧化一还原反应
如：SO2 + Cl 2 +2H2O == H2SO4 + 2HCl
④SO2也有一定的氧化性 2H2S + SO2 == 3S↓ +2H2O
⑤SO2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）
⑥实验室制法：Na2SO3 + H2SO4(浓) == Na2SO3 + H2O +SO2↑
或Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + 2H2O + SO2↑
（2）三氧化硫：是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。气态：具有强刺激性臭味有毒气体。
（3）比较SO2与CO2、SO3

SO2
CO2
SO3
主要物性
无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)
无色、无气味气体能溶于水(1:1)
无色固体.熔点（16.8℃）
与水反应
SO2+H2O H2SO3 中强酸
CO2
CO2
CO2+H2O H2CO3 弱酸
SO3+H2O==H2SO4(强酸)
与碱反应
SO2
SO2

Ca(OH)2 CaSO3↓ Ca(HSO3)2
清液 白 清液
Ca(OH)2 CaCO3↓
Ca(HCO3)2
清液 白↓ 清液
SO3+Ca(OH)2==CaSO4(微溶)
紫色石蕊
变红
变红
变红
品红
褪色
不褪色
不褪色
鉴定存在
能使品红褪色
又能使清石灰变浑浊
不能使品红褪色
但能使清石灰水变浑浊

氧化性
SO2+2H2S=2S↓+2H2O
CO2+2Mg = 2MgO+C
CO2+C = 2CO

还原性
有
无

与Na2O2作用
Na2O2+SO2==Na2SO4
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2Na2O2+2SO3
==2NaSO4+O2↑
（4）酸雨的形成和防治：
酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。
硫酸型酸雨的形成过程为：气相反应：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反应：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。总反应：
硝酸型酸雨的形成过程为：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。
酸雨危害：①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。
酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。
在含硫矿物燃料中加生石灰，及时吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用烟气脱硫技术，用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环，吸收烟气中的SO2，其反应方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2和CO，它们都是大气的污染物,在773Ｋ和催化剂(铝矾土)的作用下，使二者反应可收回大量的硫黄，其反应原理为：SO2+2CO==S+CO2
4．硫酸：
①稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性：
浓H2SO4
氧化性
Br2(I2、S)+SO2+H2O
S、△
C、△
Al(或Fe)
冷
足量Cu、△
足量Zn、△
Fe2+
HBr(HI、H2S)
SO2+H2O
SO2+CO2+H2O
钝化→运装浓H2SO4
CuSO4+SO2+H2O
ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O
Fe3++SO2+H2O
只表现强
氧化性
兼有
酸性
脱水性
吸水性
C2H5OH
去结晶水
胆矾
作干燥剂
C+H2O
C2H4+H2O
糖等
无水CuSO4
中性气体
无强还原性气体
非碱性气体

可干燥
1700
②SO42—的鉴定（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag＋、PO43－等）：
待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）
③硫酸的用途：制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，用于铅蓄电池，作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。
二、硫酸的工业制法──接触法：
1．生产过程：
三阶段
SO2制取和净化
SO2转化为SO3
SO3吸收和H2SO4的生成
三方程
4FeS2(s)＋11O2(g) = 2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；
△H=-3412 kJ/mol
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；
△H＝-196.6 kJ/mol
SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)；△H=-130.3 kJ/mol
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
有
关
原
理
矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面，加快反应速率
逆流原理(热交换器)目的: 冷热气体流向相反，冷的SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.
逆流原理(98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全)
设备中排出的气 体
炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)……
净化气:SO2.N2.O2
SO2、O2、N2、SO3
尾气：SO2及N2、O2
不能直接排入大气中
说 明
矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”
H2O气:腐蚀设备、影响生产
反应条件——
理论需要：低温、高压、催化剂；实际应用：400℃～500℃、常压、催化剂
实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收

2．尾气处理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2↑
NH4HSO3
三、氧族元素：
1．氧族元素比较：
原子半径 O＜S＜Se＜Te
单质氧化性 O2＞S＞Se＞Te
单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色
单质状态 气体 固体 固体 固体
氢化物稳定性 H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te
最高价含氧酸酸性 H2SO4＞H2SeSO4＞H2TeO4
2．O2和O3比较：

O2
O3
颜色
无色
气态—淡蓝色
气味
无
刺激性特殊臭味
水溶性
臭氧密度比氧气的大
密度
臭氧比氧气易溶于水
氧化性
强
（不易氧化Ag、Hg等）
极强（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2）
（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）
漂白性
无
有（极强氧化性—作消毒剂和脱色剂）
稳定性
高压放电
＞
3O2 2O3 2O3===3O2 常温：缓慢
加热：迅速
相互关系
臭氧和氧气是氧的同素异形体
3．比较H2O和H2O2

H2O
H2O2
电子式

化学键
极性键
极性键和非极性键
分子极性
有
有
稳定性
电解
稳定
2H2O 2H2↑+O2↑
MnO2
不稳定
2H2O2 2H2O+O2↑
氧化性
较弱（遇强还原剂反应）
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
较强（遇还原剂反应）
SO2+H2O2===H2SO4
还原性
较弱
（遇极强氧化剂反应）
2F2+2H2O===4HF+O2
较强
（遇较强氧化剂反应）
2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O
作用
饮用、溶剂等
氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等

【实例分析】
【例1】 （2009广东化学17）常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O ，2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是（ ）
A．H2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱
B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降
C．在H2O2分解过程中， Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
【解析】 结合A、B两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律：得 H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性， H2O2的还原性>Fe2+的还原性，A错；
2H2O2＝2H2O+O2↑，分解过程中，Fe2+作催化剂，溶液pH值不变，B错，
H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变。因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确。
【答案】 CD
【例2】（2010广东理综卷33） 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）．
① 提出合理假设 ．
假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_____________．
② 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
[来源:Z*xx*k.Com]
步骤2：

步骤3：

【解析】(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显，假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。
【答案】(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中

步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液
若先变红后退色，证明有ClO-，否则无
步骤3：在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液
若紫红色退去，证明有SO32-，否则无

【一课一练】
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）二氯化二硫（S2Cl2）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构与双氧水分子相似。常温下，S2Cl2是一种橙黄色液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是（ ）
A．S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
B．S2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子
C．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔沸点S2Cl2＞S2Br2
D．2S2Cl2＋2H2O＝SO2↑＋3S↓＋4HCl
2.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）下列对SO2和SO3的叙述正确的是(　　)
A．通常条件下都是无色气体，都易溶于水
B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸
C．都可使品红溶液褪色　　　　　　　　
D．都能与碱溶液反应有关
3.（贵州省银河中学2010届高三3月月考）恒温25℃时，将两铂电极插入一定量硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阳极析出了a mol气体，同时有ωg Na2SO4·10H2O晶体析出。剩余溶液中溶质的质量分数为( )
A．×100% B．×100% C． D．
4.（山西省太原五中2010届高三4月月考）把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色,这时候若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀,在上述一系列变化过程中,最终被还原的是
A．SO2 B. Cl- C. Fe3+ D .NO3-
5．SO2是常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少SO2排放量的是 (　　)
①用天然气代替煤炭作民用燃料　②使用水煤气或干馏煤气作燃料　③硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化速率　④将块状煤粉碎，提高其燃烧效率　⑤在煤中加入生石灰后燃用　⑥循环处理吸收塔放出的尾气
A．①②③④⑤ B．①③⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②③④⑥
6．(2010·皖南模拟)下列说法正确的是 (　　)
A．SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色
B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
7．(2009·北京高考)下列叙述正确的是 (　　)
A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀
B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失
D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变
8．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀．对此实验下列叙述正确的是 ( )
A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
9．在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是 (　　)

A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑”
C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红
10．(2010·南京模拟)检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中最合理的是 (　　)
A．加入硝酸酸化的Ba(NO3)2
B．先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液
C．先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液
D．加入盐酸酸化了的BaCl2溶液
11．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
12．(2008·江苏高考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果．下列表达不正确的是 (　　)
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：

B．Fe在Cl2中的燃烧产物：

C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：

D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(12分)在通常状况下，A是固体单质．根据如图所示的转化关系，
回答下列问题：
(1)写出A～E的化学式：
A________，B________，
C________，D________，
E________.
(2)写出指定反应的化学方程式：
B→C_______________________________________________________________；
C→D________________________________________________________________；
E→C_________________________________________________________________.
14．(12分)小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验．
(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为____________________________________，过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为______________________________.
(2)请回答有关问题．小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

则操作①的名称为____________，试剂A的化学式为____________.
(3)实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是
____________(填化学式)，则产生该白色沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
15．(14分)某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验．
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式：______________________________________________。

(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是________，继续通入过量SO2气体，现象是
________________.
②SO2通入紫色KMnO4溶液，现象是________，其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________.
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中，现象是__________________________
________________________________________________________________________.
④若C为双氧水，则通入SO2后，请判断所得溶液是什么________(填溶质的化学式)，
若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有
__________.要证明气体中既有SO2又有CO2，应该选用的试剂依次为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
16．(14分)某化学兴趣小组选用下列实验装置测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量．

(1)若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序是：原料气→____________(填a、
b、c、d、e)．
(2)装置②中发生反应的离子方程式为________________；当装置②中出现
____________(填现象)时，立即停止通气．
(3)你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是____________.(填编号)
A．酸性KMnO4溶液　　　　B．NaOH溶液
C．溴水 D．氨水
(4)若碘溶液的浓度为0.05 mol/L，体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已
折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为____________.

1. C 2. D 3. D 4. D
5. C 6.【答案】A 7. 【答案】C 8. 【答案】D
9. 【答案】D 10. 【答案】C 11. 【答案】B 12. 【答案】B
13.【答案】(1)S　H2S　SO2　SO3　H2SO4
(2)2H2S＋3O22SO2＋2H2O
2SO2＋O22SO3
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
14.【答案】(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O
SO2＋OH－===HSO
(2)过滤　HCl(填H2SO4 或HNO3均不正确)
(3)BaSO4　2SO2＋2Ba2＋＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋
15.【答案】(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)①变红　不褪色或不明显
②颜色逐渐变淡或紫色消失　5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
③先变浑浊，后又变澄清
④H2SO4　碳酸盐或碳酸氢盐　品红、KMnO4溶液、品红、澄清石灰水
16.【答案】(1)cdbae
(2)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO
蓝色褪去
(3)AC　(4)7%