資源簡介

第20講　硫酸　含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.掌握硫酸的性質(zhì)及硫酸根離子的檢驗(yàn)。
2．了解常見的硫酸鹽及多硫含氧酸鹽及它們在實(shí)驗(yàn)探究及化工流程題中的應(yīng)用。
3．掌握硫及其化合物在價(jià)類二維圖中的應(yīng)用。
考點(diǎn)一　硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)
1.硫酸的物理性質(zhì)
(1)硫酸是一種油狀液體，難揮發(fā)。
(2)溶解性：濃H2SO4與水以任意比互溶，溶解時(shí)可放出大量熱。
【師說·助學(xué)】　稀釋方法：將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不斷攪拌。
2．濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中 藍(lán)色固體變白 ____________
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上 沾有濃H2SO4的濾紙變黑 ____________
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱 銅片逐漸溶解，產(chǎn)生無色刺激性氣味的氣體 ____________
(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化，可用鋁槽車運(yùn)輸濃H2SO4。
3．工業(yè)制備硫酸的反應(yīng)原理
完成相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①煅燒硫鐵礦制備SO2：
________________________________________________________________________。
②SO2轉(zhuǎn)化為SO3：
________________________________________________________________________。
③SO3吸水生成H2SO4：
________________________________________________________________________。
【師說·助學(xué)】　工業(yè)上用98.3%的濃硫酸吸收SO3，因?yàn)橛盟a(chǎn)生的酸霧大，會(huì)降低SO3的吸收效率。
4．SO的檢驗(yàn)
(1)檢驗(yàn)SO的正確操作方法
(2)理論解釋
①先加稀鹽酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等離子的干擾。
②再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Ba2++SO===BaSO4↓。
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．銅片溶于熱的濃硫酸，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有S：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．50 mL 18.4 mol·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0.46 mol：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．一定量濃硫酸中加入足量鋅粒加熱，產(chǎn)生的氣體為SO2和H2的混合氣體：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例 [2022·廣東卷，5]若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a～d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是(　　)
A．Cu與濃硫酸反應(yīng)，只體現(xiàn)H2SO4的酸性
B．a(chǎn)處變紅，說明SO2是酸性氧化物
C．b或c處褪色，均說明SO2具有漂白性
D．試管底部出現(xiàn)白色固體，說明反應(yīng)中無H2O生成
【師說·延伸】　濃硫酸與金屬反應(yīng)規(guī)律
【對點(diǎn)演練】
考向一　濃硫酸的特性
1．濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng)，現(xiàn)象如圖。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>SO2
C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4>HCl
D．③中濃H2SO4被還原成SO2
2．硫酸是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見藥品，其性質(zhì)有①酸性　②吸水性　③脫水性　④強(qiáng)氧化性　⑤催化作用，請將序號填在相應(yīng)的橫線上：
(1)鋅和稀H2SO4制H2。________；
(2)濃硫酸做干燥劑。________；
(3)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯。________；
(4)乙酸乙酯的水解。________；
(5)纖維素的水解。________；
(6)濃硫酸與銅的反應(yīng)。________；
(7)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑。________。
考向二　濃硫酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算
3．將一定量的鋅與100 mL 18.5 mol/L濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測得溶液的pH＝1，則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．氣體A為SO2和H2的混合物
B．反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 g
C．氣體A中SO2和H2的體積比為4∶1
D．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3 mol 電子
考向三　SO的檢驗(yàn)
4．下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
5．有一瓶Na2SO3溶液，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Na2SO3的氧化程度。
SO檢驗(yàn)的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)誤將Ag＋、Pb2＋判斷成SO。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯(cuò)誤是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(2)誤將SO判斷成SO。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SO。該錯(cuò)誤是未注意NO在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，在酸性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)：Ba2++SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
考點(diǎn)二　基于“價(jià)類二維圖”理解硫及其化合物的轉(zhuǎn)化
1.硫及其化合物的價(jià)類二維圖
2．同價(jià)態(tài)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
(1)＋4價(jià)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
寫出①的離子方程式：
________________________________________________________________________；
寫出②的離子方程式：
________________________________________________________________________；
寫出③的化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________；
寫出④的化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________。
(2)－2價(jià)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
①寫出硫氫化鈉(NaHS)與NaOH反應(yīng)的離子方程式：
________________________________________________________________________。
②寫出NaHS與HCl反應(yīng)的離子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．不同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的
當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其________的價(jià)態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示：
如：
寫出③⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式：
③________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
【師說·助學(xué)】　(1)同種元素相鄰價(jià)態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4(濃)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)當(dāng)硫元素的高價(jià)態(tài)粒子與低價(jià)態(tài)粒子反應(yīng)時(shí)，一般生成中間價(jià)態(tài)，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
【教考銜接】
典例1 [2021·遼寧卷，8]含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽
B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C．d為含極性鍵的非極性分子
D．反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀
典例2 在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，A是一種正鹽，D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16，E是強(qiáng)酸，當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)，都有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：
當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，A、B、C、D、E均含同一種元素；當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。(填化學(xué)式，下同)
(2)當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，E是________，寫出B生成C的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。
【對點(diǎn)演練】
考向一　硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化
1．天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質(zhì)中進(jìn)行天然氣脫硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．整個(gè)脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應(yīng)
B.整個(gè)脫硫過程中參加反應(yīng)的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1
C．脫硫過程需不斷補(bǔ)充FeSO4
D．CH4是天然氣脫硫過程的催化劑
2．物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。下圖所示是硫及其部分化合物的價(jià)一類二維圖。
根據(jù)圖示回答下列問題：
(1)X的化學(xué)式為________，將X與SO2混合，可生成淡黃色固體，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________。
(2)過量的Fe粉與一定量W濃溶液混合加熱反應(yīng)，生成________________(填化學(xué)式)氣體。轉(zhuǎn)化①可由S粉與熱的W濃溶液反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，下列合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S　　　　　B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO3
(4)工業(yè)制硫酸中，轉(zhuǎn)化②是在____________(填設(shè)備名稱)進(jìn)行的。進(jìn)行轉(zhuǎn)化③時(shí)，不用水而用98.3%的濃H2SO4吸收SO3，原因是______________________________________。
考向二　實(shí)驗(yàn)室中硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化
3．亞硫酸鈉中有＋4價(jià)的硫，它既有氧化性又有還原性，現(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用的試劑有________，反應(yīng)的現(xiàn)象是________，反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________。
(2)要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用的試劑有__________，看到的現(xiàn)象是____________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。
4．某學(xué)習(xí)小組在通過反應(yīng)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O研究反應(yīng)速率的影響因素后，對Na2S2O3產(chǎn)生了興趣，查資料知Na2S2O3的名稱為硫代硫酸鈉，俗稱海波，可以看成是用一個(gè)S原子取代了Na2SO4中的一個(gè)O原子而形成。該實(shí)驗(yàn)小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想預(yù)測了Na2S2O3的某些性質(zhì)，并通過實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證自己的預(yù)測。
【提出假設(shè)】
(1)部分學(xué)生從S元素化合價(jià)推測Na2S2O3與SO2性質(zhì)相似，均有較強(qiáng)的________。
【實(shí)驗(yàn)探究】
(2)取適量Na2S2O3晶體，溶于水中制成Na2S2O3溶液，進(jìn)行如下探究(填寫下表中空格)。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論(或離子方程式)
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水顏色變淺 ________
(3)請你重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2S2O3被氯水氧化，你的方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第20講　硫酸　含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
考點(diǎn)一
夯實(shí)·必備知識
2．(1)吸水性　脫水性　強(qiáng)氧化性
(2)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
3．4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O===H2SO4
易錯(cuò)診斷
1．正確。
2．錯(cuò)誤。或干擾的檢驗(yàn)。
3．錯(cuò)誤。若硫酸完全反應(yīng)，可產(chǎn)生0.46 mol SO2，但由于稀硫酸不與銅反應(yīng)，故產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量應(yīng)小于0.46 mol。
4．正確。
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：銅和濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4，體現(xiàn)濃硫酸的酸性，生成SO2，體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性，故A錯(cuò)誤；a處的紫色石蕊變紅，其原因是SO2溶于水生成了酸，可說明SO2是酸性氧化物，故B正確；b處品紅褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c處酸性高錳酸鉀褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2體現(xiàn)還原性，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中試管底部出現(xiàn)白色固體，其原因是濃硫酸具有吸水性，將反應(yīng)生成的H2O吸收，故D錯(cuò)誤。
答案：B
對點(diǎn)演練
1．解析：A項(xiàng)，反應(yīng)①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣，反應(yīng)②白霧是氯化氫液滴，說明濃硫酸能將溴離子氧化成溴單質(zhì)，而不能將氯離子氧化成氯氣；B項(xiàng)，反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應(yīng)，而且亞硫酸鈉與溴化鈉不是同一類型；C項(xiàng)，白霧說明氯化氫易揮發(fā)；D項(xiàng)，反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應(yīng)。
答案：A
2．答案：(1)①　(2)②　(3)②⑤　(4)⑤　(5)⑤　(6)①④　
(7)①③
3．解析：鋅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2SO4的濃度變小，發(fā)生反應(yīng)：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，設(shè)反應(yīng)生成的SO2物質(zhì)的量為x，H2物質(zhì)的量為y，則有x＋y＝＝1.5 mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5 mol/L×0.1 L－，解得x＝0.3 mol，y＝1.2 mol，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，參加反應(yīng)的Zn：x＋y＝1.5 mol，質(zhì)量是97.5 g，轉(zhuǎn)移電子為1.5 mol×2＝3 mol。
答案：C
4．解析：A項(xiàng)，二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀；B項(xiàng)，亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根，沉淀也是硫酸鋇；C項(xiàng)，所得沉淀可能是氯化銀；D項(xiàng)，先加過量鹽酸無沉淀，再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。
答案：C
5．答案：取樣品溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液，過濾，然后向沉淀中滴入過量稀鹽酸，若沉淀全部溶解，則Na2SO3未被氧化；若沉淀部分溶解，則Na2SO3部分被氧化；若沉淀不溶解，則Na2SO3全部被氧化。
考點(diǎn)二
夯實(shí)·必備知識
2．(1)＋H＋===SO2↑＋H2O
+OH－===＋H2O
2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
(2)HS－＋OH－===H2O＋S2－
HS－＋H＋===H2S↑
3．相鄰
2SO2＋O22SO3
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例1　解析：由題干信息可知，鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a與足量Cl2反應(yīng)后將生成，與BaCl2溶液反應(yīng)得到沉淀c，故c為BaSO4。鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，故a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；c為BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；d為SO2，由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知，d是含有極性鍵的極性分子，C錯(cuò)誤；鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，當(dāng)Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。
答案：C
典例2　解析：解推斷題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是找出突破口；二是要熟悉物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。此題的突破口是D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16，可推測多1個(gè)氧原子，則Y應(yīng)為O2。連續(xù)氧化最終生成酸，則E可能為H2SO4或HNO3。
當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，轉(zhuǎn)化關(guān)系為(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。
答案：(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
對點(diǎn)演練
1．解析：在脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，A錯(cuò)誤；脫硫過程中與H2S發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，然后發(fā)生反應(yīng)：＋2H2O，總反應(yīng)方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，故參加反應(yīng)的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，B正確；脫硫過程反應(yīng)產(chǎn)生中間產(chǎn)物FeSO4，后該物質(zhì)又反應(yīng)被消耗，F(xiàn)eSO4的物質(zhì)的量不變，其在流程中循環(huán)利用，因此不需補(bǔ)充FeSO4，C錯(cuò)誤；CH4在反應(yīng)過程中沒有參加反應(yīng)，因此不是天然氣脫硫過程的催化劑，D錯(cuò)誤。
答案：B
2．答案：(1)H2S　2∶1　(2)SO2和H2　　2H2SO4(濃)＋S 3SO2↑＋2H2 O　(3)B
(4)接觸室　SO3溶于水轉(zhuǎn)化為H2SO4過程中放熱，產(chǎn)生酸霧，會(huì)降低 SO3的吸收效率
3．解析：(1)要證明Na2SO3具有還原性，題中只有溴水具有強(qiáng)氧化性，則選擇試劑為溴水，Na2SO3溶液和溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可觀察到溴水褪色，反應(yīng)的離子方程式為
+H2O===2H＋＋2Br－＋；
(2)要證明Na2SO3具有氧化性，具有還原性的只有Na2S溶液，Na2S溶液可在酸性條件下與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3H2O＋3Na2SO4，可觀察到有淡黃色沉淀產(chǎn)生。
答案：(1)溴水　溴水褪色　+H2O===2H＋＋2Br－＋　(2)Na2S溶液和稀硫酸　有淡黃色沉淀產(chǎn)生　2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3H2O＋3Na2SO4
4．答案：(1)還原性
(2)硫代硫酸根離子具有還原性(或+4Cl2＋5H2O===＋8Cl－＋10H＋)
(3)取少量反應(yīng)后的溶液，向其中滴入氯化鋇溶液，再加入稀鹽酸，若產(chǎn)生的沉淀不溶解，則硫代硫酸鈉被氧化了，否則沒被氧化(共47張PPT)
第20講　硫酸　含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.掌握硫酸的性質(zhì)及硫酸根離子的檢驗(yàn)。
2．了解常見的硫酸鹽及多硫含氧酸鹽及它們在實(shí)驗(yàn)探究及化工流程題中的應(yīng)用。
3．掌握硫及其化合物在價(jià)類二維圖中的應(yīng)用。
考點(diǎn)一　硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)
考點(diǎn)一
考點(diǎn)二
考點(diǎn)一
1.硫酸的物理性質(zhì)
(1)硫酸是一種油狀液體，難揮發(fā)。
(2)溶解性：濃H2SO4與水以任意比互溶，溶解時(shí)可放出大量熱。
【師說·助學(xué)】　稀釋方法：將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不斷攪拌。
2．濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中 藍(lán)色固體變白 ____________
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上 沾有濃H2SO4的濾紙變黑 ____________
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱 銅片逐漸溶解，產(chǎn)生無色刺激性氣味的氣體 ____________
吸水性
脫水性
強(qiáng)氧化性
(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式：
___________________________________________________________、
___________________________________________________________。
(3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化，可用鋁槽車運(yùn)輸濃H2SO4。
Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
3．工業(yè)制備硫酸的反應(yīng)原理
完成相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①煅燒硫鐵礦制備SO2：
___________________________________________________________。
4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2
②SO2轉(zhuǎn)化為SO3：
___________________________________________________________。
③SO3吸水生成H2SO4：
___________________________________________________________。
2SO2＋O2 2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
【師說·助學(xué)】　工業(yè)上用98.3%的濃硫酸吸收SO3，因?yàn)橛盟a(chǎn)生的酸霧大，會(huì)降低SO3的吸收效率。
4．SO的檢驗(yàn)
(1)檢驗(yàn)SO的正確操作方法
(2)理論解釋
①先加稀鹽酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等離子的干擾。
②再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Ba2++SO===BaSO4↓。
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．銅片溶于熱的濃硫酸，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性：
___________________________________________________________。
正確。
2．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有S：
___________________________________________________________。
3．50 mL 18.4 mol·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0.46 mol：
___________________________________________________________。
4．一定量濃硫酸中加入足量鋅粒加熱，產(chǎn)生的氣體為SO2和H2的混合氣體：
___________________________________________________________。
錯(cuò)誤。或干擾的檢驗(yàn)。
錯(cuò)誤。若硫酸完全反應(yīng)，可產(chǎn)生0.46 mol SO2，但由于稀硫酸不與銅反應(yīng)，故產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量應(yīng)小于0.46 mol。
正確。
典例 [2022·廣東卷，5]若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a～d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是(　　)
A．Cu與濃硫酸反應(yīng)，只體現(xiàn)H2SO4的酸性
B．a(chǎn)處變紅，說明SO2是酸性氧化物
C．b或c處褪色，均說明SO2具有漂白性
D．試管底部出現(xiàn)白色固體，說明反應(yīng)中無H2O生成
答案：B
解析：銅和濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4，體現(xiàn)濃硫酸的酸性，生成SO2，體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性，故A錯(cuò)誤；a處的紫色石蕊變紅，其原因是SO2溶于水生成了酸，可說明SO2是酸性氧化物，故B正確；b處品紅褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c處酸性高錳酸鉀褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2體現(xiàn)還原性，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中試管底部出現(xiàn)白色固體，其原因是濃硫酸具有吸水性，將反應(yīng)生成的H2O吸收，故D錯(cuò)誤。
【師說·延伸】　濃硫酸與金屬反應(yīng)規(guī)律
【對點(diǎn)演練】
考向一　濃硫酸的特性
1．濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng)，現(xiàn)象如圖。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>SO2
C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4>HCl
D．③中濃H2SO4被還原成SO2
答案：A
解析：A項(xiàng)，反應(yīng)①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣，反應(yīng)②白霧是氯化氫液滴，說明濃硫酸能將溴離子氧化成溴單質(zhì)，而不能將氯離子氧化成氯氣；B項(xiàng)，反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應(yīng)，而且亞硫酸鈉與溴化鈉不是同一類型；C項(xiàng)，白霧說明氯化氫易揮發(fā)；D項(xiàng)，反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體，非氧化還原反應(yīng)。
2．硫酸是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見藥品，其性質(zhì)有①酸性　②吸水性　③脫水性　④強(qiáng)氧化性　⑤催化作用，請將序號填在相應(yīng)的橫線上：
(1)鋅和稀H2SO4制H2。________；
(2)濃硫酸做干燥劑。________；
(3)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯。________；
(4)乙酸乙酯的水解。________；
(5)纖維素的水解。________；
(6)濃硫酸與銅的反應(yīng)。________；
(7)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑。________。
①
②
②⑤
⑤
⑤
①④
①③
考向二　濃硫酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算
3．將一定量的鋅與100 mL 18.5 mol/L濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測得溶液的pH＝1，則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．氣體A為SO2和H2的混合物
B．反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 g
C．氣體A中SO2和H2的體積比為4∶1
D．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3 mol 電子
答案：C
解析：鋅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2SO4的濃度變小，發(fā)生反應(yīng)：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，設(shè)反應(yīng)生成的SO2物質(zhì)的量為x，H2物質(zhì)的量為y，則有x＋y＝＝1.5 mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5 mol/L×0.1 L－，解得x＝0.3 mol，y＝1.2 mol，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，參加反應(yīng)的Zn：x＋y＝1.5 mol，質(zhì)量是97.5 g，轉(zhuǎn)移電子為1.5 mol×2＝3 mol。
考向三　SO的檢驗(yàn)
4．下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
答案：C
解析：A項(xiàng)，二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀；B項(xiàng)，亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根，沉淀也是硫酸鋇；C項(xiàng)，所得沉淀可能是氯化銀；D項(xiàng)，先加過量鹽酸無沉淀，再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。
5．有一瓶Na2SO3溶液，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Na2SO3的氧化程度。
答案：取樣品溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液，過濾，然后向沉淀中滴入過量稀鹽酸，若沉淀全部溶解，則Na2SO3未被氧化；若沉淀部分溶解，則Na2SO3部分被氧化；若沉淀不溶解，則Na2SO3全部被氧化。
歸納總結(jié)
SO檢驗(yàn)的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)誤將Ag＋、Pb2＋判斷成SO。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯(cuò)誤是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
(2)誤將SO判斷成SO。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SO。該錯(cuò)誤是未注意NO在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，在酸性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)：Ba2++SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
考點(diǎn)二
1.硫及其化合物的價(jià)類二維圖
2．同價(jià)態(tài)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
(1)＋4價(jià)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
寫出①的離子方程式：
___________________________________________________________；
寫出②的離子方程式：
___________________________________________________________；
寫出③的化學(xué)方程式：
___________________________________________________________；
寫出④的化學(xué)方程式：
___________________________________________________________。
＋H＋===SO2↑＋H2O
+OH－===＋H2O
2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
(2)－2價(jià)硫的化合物之間的轉(zhuǎn)化
①寫出硫氫化鈉(NaHS)與NaOH反應(yīng)的離子方程式：
___________________________________________________________。
②寫出NaHS與HCl反應(yīng)的離子方程式：
___________________________________________________________。
HS－＋OH－===H2O＋S2－
HS－＋H＋===H2S↑
3．不同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的
當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其________的價(jià)態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示：
如：
相鄰
寫出③⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式：
③_________________________________________________________；
⑤_________________________________________________________。
2SO2＋O2 2SO3
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
【師說·助學(xué)】　(1)同種元素相鄰價(jià)態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4(濃)之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)當(dāng)硫元素的高價(jià)態(tài)粒子與低價(jià)態(tài)粒子反應(yīng)時(shí)，一般生成中間價(jià)態(tài)，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
【教考銜接】
典例1 [2021·遼寧卷，8]含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽
B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀
C．d為含極性鍵的非極性分子
D．反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀
答案：C
解析：由題干信息可知，鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a與足量Cl2反應(yīng)后將生成，與BaCl2溶液反應(yīng)得到沉淀c，故c為BaSO4。鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，故a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；c為BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；d為SO2，由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知，d是含有極性鍵的極性分子，C錯(cuò)誤；鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，當(dāng)Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。
典例2 在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，A是一種正鹽，D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16，E是強(qiáng)酸，當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)，都有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：
當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，A、B、C、D、E均含同一種元素；當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。(填化學(xué)式，下同)
(2)當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，E是________，寫出B生成C的化學(xué)方程式：
___________________________________________________________。
(NH4)2S
O2
H2O
H2SO4
2H2S＋3O22SO2＋2H2O
1wwwwwwww
wwwwwwwww
【對點(diǎn)演練】
考向一　硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化
1．天然氣是一種重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一種在酸性介質(zhì)中進(jìn)行天然氣脫硫的原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．整個(gè)脫硫過程中Fe2(SO4)3溶液并未參與反應(yīng)
B.整個(gè)脫硫過程中參加反應(yīng)的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1
C．脫硫過程需不斷補(bǔ)充FeSO4
D．CH4是天然氣脫硫過程的催化劑
答案：B
解析：在脫硫過程中Fe2(SO4)3與H2S發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，A錯(cuò)誤；脫硫過程中與H2S發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋H2S===2FeSO4＋H2SO4＋S↓，然后發(fā)生反應(yīng)：＋2H2O，總反應(yīng)方程式為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，故參加反應(yīng)的n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，B正確；脫硫過程反應(yīng)產(chǎn)生中間產(chǎn)物FeSO4，后該物質(zhì)又反應(yīng)被消耗，F(xiàn)eSO4的物質(zhì)的量不變，其在流程中循環(huán)利用，因此不需補(bǔ)充FeSO4，C錯(cuò)誤；CH4在反應(yīng)過程中沒有參加反應(yīng)，因此不是天然氣脫硫過程的催化劑，D錯(cuò)誤。
2．物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。下圖所示是硫及其部分化合物的價(jià)一類二維圖。
根據(jù)圖示回答下列問題：
(1)X的化學(xué)式為________，將X與SO2混合，可生成淡黃色固體，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________。
(2)過量的Fe粉與一定量W濃溶液混合加熱反應(yīng)，生成________________(填化學(xué)式)氣體。轉(zhuǎn)化①可由S粉與熱的W濃溶液反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
___________________________________________________________。
H2S
2∶1
SO2和H2
2H2SO4(濃)＋S 3SO2↑＋2H2 O
(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，下列合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S　　　　　B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO3
(4)工業(yè)制硫酸中，轉(zhuǎn)化②是在____________(填設(shè)備名稱)進(jìn)行的。進(jìn)行轉(zhuǎn)化③時(shí)，不用水而用98.3%的濃H2SO4吸收SO3，原因是______________________________________________________。
B
接觸室
SO3溶于水轉(zhuǎn)化為H2SO4過程中放熱，產(chǎn)生酸霧，會(huì)降低 SO3的吸收效率
考向二　實(shí)驗(yàn)室中硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化
3．亞硫酸鈉中有＋4價(jià)的硫，它既有氧化性又有還原性，現(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用的試劑有________，反應(yīng)的現(xiàn)象是________，反應(yīng)的離子方程式為
___________________________________________________。
(2)要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用的試劑有________________，看到的現(xiàn)象是_______________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
__________________________________________________________。
溴水
溴水褪色
+H2O===2H＋＋2Br－＋
Na2S溶液和稀硫酸
有淡黃色沉淀產(chǎn)生
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3H2O＋3Na2SO4
解析：(1)要證明Na2SO3具有還原性，題中只有溴水具有強(qiáng)氧化性，則選擇試劑為溴水，Na2SO3溶液和溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可觀察到溴水褪色，反應(yīng)的離子方程式為
+H2O===2H＋＋2Br－＋；
(2)要證明Na2SO3具有氧化性，具有還原性的只有Na2S溶液，Na2S溶液可在酸性條件下與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3H2O＋3Na2SO4，可觀察到有淡黃色沉淀產(chǎn)生。
4．某學(xué)習(xí)小組在通過反應(yīng)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O研究反應(yīng)速率的影響因素后，對Na2S2O3產(chǎn)生了興趣，查資料知Na2S2O3的名稱為硫代硫酸鈉，俗稱海波，可以看成是用一個(gè)S原子取代了Na2SO4中的一個(gè)O原子而形成。該實(shí)驗(yàn)小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想預(yù)測了Na2S2O3的某些性質(zhì)，并通過實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證自己的預(yù)測。
【提出假設(shè)】
(1)部分學(xué)生從S元素化合價(jià)推測Na2S2O3與SO2性質(zhì)相似，均有較強(qiáng)的________。
【實(shí)驗(yàn)探究】
(2)取適量Na2S2O3晶體，溶于水中制成Na2S2O3溶液，進(jìn)行如下探究(填寫下表中空格)。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論(或離子方程式)
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水顏色變淺
___________________
還原性
硫代硫酸根離子具有
還原性(或+4Cl2
＋5H2O===＋
8Cl－＋10H＋)
(3)請你重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2S2O3被氯水氧化，你的方案是
____________________________________________________________。
取少量反應(yīng)后的溶液，向其中滴入氯化鋇溶液，再加入稀鹽酸，若產(chǎn)生的沉淀不溶解，則硫代硫酸鈉被氧化了，否則沒被氧化

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