1、第第 3 讲讲硫及其化合物硫及其化合物 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.掌握硫及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解硫及其重要化合物的制备方法。 3.了解硫的氧化物、硫酸对环境的影响。 素养落地：多角度、多层次地认识硫及其化合物的性质及多样性；结合硫及其化 合物的性质挖掘有探究价值的问题设计探究方案， 联系实验现象加以分析、 推理、 验证；以硫的化合物对环境的影响为载体提高学生以社会为本的绿色环保意识。 考点一硫及其氧化物 知识梳理 1.自然界中硫元素的存在 2.硫 (1)物理性质 俗称颜色状态 溶解性 水酒精CS2 硫黄黄色固体不溶微溶易溶 (2)化学性质 氧化性：(S：02 价
2、)： 还原性：(S：04 价)：SO2= 点燃 SO2 S2H2SO4(浓)= 3SO22H2O 歧化反应：与热的碱液发生反应(如 NaOH 溶液)： 3S6NaOH= 2Na2SNa2SO33H2O。 3.二氧化硫 (1)物理性质 颜色气味毒性密度溶解性 无色刺激性有毒比空气大易溶于水(140) (2)化学性质 酸性氧化物 S 0 氧化性 S 4 O2 还原性 S 6 O3、SO2 4 a.弱氧化性(如与 H2S 溶液反应) SO22H2S=3S2H2O b.强还原性 漂白性： (3)实验室制法 固体 Na2SO3与较浓 H2SO4反应： Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O；
3、铜与浓 H2SO4混合加热： Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O。 (4)SO2对大气的污染与防治 来源化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼 危害 污染大气，危害人体健康，形成酸雨 形成酸雨的过程 防治开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气 名师提示你 除去 CO2中的 SO2的方法 CO2、SO2 饱和 NaHCO3溶液CO 2、SO2HCO 3=CO2HSO 3 CO2、SO2 KMnO4/H 、溴水 CO2 4.三氧化硫 (1)物理性质：熔点 16.8 ，沸点 44.8 ，在常温下为液态，在标准状况下为固 态。 (2)化学性质 链接新教材 (新教材 RJ 第二册 P304 习题变式
4、练)固体非金属单质 A 经下图所示的过程可转化 为含氧酸 D(D 为强酸)。请回答下列问题。 A O2 B O2 C H2O D (1)D 的化学式为_。 (2)若 B 是一种大气污染物，可形成酸雨，形成的酸雨在空气中 pH 变化过程为 4.684.20，原因为(用化学方程式表示)_ _。 (3)为测定空气中 B成分同(2)的含量， 某课外小组将空气样品按 a L/min 通入 200 mL 0.100 molL 1 的酸性 KMnO4溶液中，b min 时恰好褪色，则样品空气中的含 量_g/L。 答 案(1)H2SO4(2)2H2SO3 O2=2H2SO4(2SO2 O2 2H2O=2H2S
5、O4) (3)3.2/ab 考向突破 考向一硫的性质及应用 硫及其氧化物性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫() (2)将 SO2通入紫色石蕊试纸中先变红后褪色() (3)SO2可广泛应用于食品漂白() (4)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() (5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同() 硫的性质及应用 题目设计 2.下列物质CuSFeSSO3H2SFeCl2 (1)可通过化合反应生成的是_。 (2)可通过单质化合生
6、成的是_。 (3)洗涤涉硫实验中试管壁上沾有的硫可以选用的试剂为_。 提示(1)(2)(3)CS2或热的 NaOH 溶液 考向二二氧化硫的性质及应用 二氧化硫的性质 题目设计 3.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Cl2、 NH3、NO2、H2S，均会产生沉淀。 回答下列问题： a.通入四种气体时产生的沉淀分别是 _；_。 _；_。 b.用方程式表示和产生沉淀的原因 _； _。 (2)将 SO2分别通入下列四种溶液中 溶液都褪色。请回答下列问题： a 、 b 、 c 、 d 四 支 试 管 中 的 现 象 体 现 SO2的 性 质 分 别 为 _ _。 加
7、热又恢复颜色的试管为_(填试管代号)。 提示(1)a.BaSO4BaSO3BaSO4S b.Ba2 SO2Cl22H2O=BaSO42Cl4H SO22H2S=3S 2H2O (2)还原性、漂白性、酸性、还原性b 二氧化硫的检验 命题素材 SO2的检验 (1)SO2的检验(无干扰因素) 漂白性：SO2 品红溶液褪色 恢复红色 还原性：SO2 KMnO4/H 、溴水、Fe2(SO4)3 溶液溶液颜色变浅或褪去 (2)SO2、CO2共存检验 SO2、CO2都能与澄清石灰水反应变浑浊。 故 SO2对 CO2的检验存在干扰、检验流程设计如下 流程设计检验 SO2除去 SO2检验 SO2是否除尽检验 C
8、O2 使用试剂品红溶液 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 如 KMnO4/H 用量较多，反应中溶液颜色变浅，可将除 SO2 与检验 SO2是否完全 除尽两个装置合二为一。 题目设计 4.(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_。 使澄清石灰水变浑浊 使品红溶液褪色 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。 B、C、D 加入的试剂分别为_。 实验时，C 中应观察到的现象是_。 提示(1)品
9、红溶液溶液褪色，加热又恢复红色 (2)(3)品红溶液、 酸性 KMnO4溶液、 澄清石灰水酸性 KMnO4溶液的颜 色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色) 考向三二氧化硫与生活、生产 命题素材 工业上常见的 SO2尾气处理方法 方法一：钙基固硫法 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2 共 同 反 应 生 成 硫 酸 钙 ， 从 而 使 硫 转 移 到 煤 渣 中 ， 反 应 原 理 为 CaO SO2= CaSO3，2CaSO3O2= 2CaSO4，总反应方程式为 2CaO2SO2 O2= 2CaSO4。 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾
10、化的氨水与烟气中的 SO2直接接触吸收 SO2，其反 应 的 化 学 方 程 式 为 2NH3 SO2 H2O=(NH4)2SO3， 2(NH4)2SO3 O2=2(NH4)2SO4。(或生成 NH4HSO3，然后进一步氧化) 方法三：钠、碱脱硫法 钠、碱脱硫法是用 NaOH/Na2CO3吸收烟气中的 SO2，得到 Na2SO3和 NaHSO3， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2NaOH SO2=Na2SO3 H2O ， Na2CO3 SO2=Na2SO3CO2，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。 题目设计 5.(1)SO2在一些饮料中可作为添加剂，但应严格控量。以下为两
11、种测定 SO2含量 的方法，试分析是否合理，并说明理由。 滴定法：用酸性 KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中 SO2的浓度。 _。 沉淀法：向 Ba(OH)2溶液中通入一定体积的硫酸与排放的工业尾气，然后将生 成 的 沉 淀 过 滤 、 洗 涤 、 干 燥 、 称 量 以 测 定 尾 气 中 SO2的 含 量 。 _。 (2)我国酸雨主要是硫酸型酸雨，其主要污染物 SO2主要来源为工业尾气排放，化 石燃料燃烧等。下面是燃煤烟气海水脱硫法。试做出相关分析。 海水中主要含有 Na 、K、Mg2、Ca2、Cl、Br、SO2 4、HCO 3、CO 2 3等离子。 用海水对火力发电厂排放的烟气脱
12、硫，流程如下： 海水吸收烟气中 SO2的原因为_， 排放的废水中含硫微粒主要为_。 提示(1)不合理葡萄酒中的乙醇等物质也可与酸性 KMnO4反应，导致实验 误差 不合理硫酸与工业尾气中除含 SO2外，还含有 SO3、CO2等也可被 Ba(OH)2 溶液吸收生成白色沉淀，导致实验误差。 (2)海水呈弱碱性SO2 4 考点二硫酸、硫酸根离子的检验 知识梳理 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：浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。 (3)稀释方法： 将浓硫酸沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不断搅拌。 规律：两种液体混合时，要把密度大的加到密度
13、小的液体中，如浓硫酸、浓硝 酸混合酸的配制方法是把浓硫酸沿器壁慢慢地注入浓硝酸中。 2.硫酸的化学性质 (1)稀硫酸具有酸的通性 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为 H2SO4=2H SO2 4，具有酸的通 性。 (2)浓硫酸的特性 名师提示你 (1)CuSO45H2O(蓝色) 浓 H2SO4CuSO 4(白色)，浓 H2SO4体现吸水性。 (2)钝化：常温下浓硫酸使 Fe、Al 钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反 应。 (3)金属(如 Cu、Zn 等)与浓 H2SO4反应时，要注意 H2SO4浓度的变化对反应产物 的影响。开始阶段产生 SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度
14、变小，最后变 为稀 H2SO4，Cu 与稀 H2SO4不反应，Zn 与稀 H2SO4反应生成 H2而不是 SO2。 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成 SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。 浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。 3.SO2 3、SO 2 4的检验 (1)SO 2 3的检验 向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反 应为 SO2 32H =H2OSO2。 加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有 刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为 SO2 3Ba2 =BaSO3，BaSO3 2H =Ba2SO2H2O。
15、 (2)SO 2 4的检验 检验 SO 2 4的正确操作方法： 被检液 加足量盐酸酸化取清液 滴加 BaCl2溶液有无白 色沉淀产生(判断有无 SO2 4) 考向突破 考向一硫酸、硫酸盐的性质及应用 硫酸、硫酸盐性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)浓 H2SO4使胆矾(CuSO45H2O)变成白色粉末，体现了浓 H2SO4的脱水性() (2)浓硫酸与硫化亚铁混合制 H2S() (3)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性() (4)某溶液中加入 BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀盐酸后，白色沉淀不溶解，也 无其他现象，说明该溶液中一定含有 SO
16、2 4() (5)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液， 有白色沉淀出现， 说明Na2SO3 溶液已经变质() 浓硫酸的特性 题目设计 2.如图所示实验装置中，从实验开始过一段时间后根据浓硫酸的性质预测可能产 生的现象 甲_；乙_； 丙_；丁_。 提示苹果块变干瘪胆矾晶体出现白斑温度上升pH 试纸变黑 考向二硫酸根离子的检验 题目设计 3.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_ _。 提示(1)取溶液少许置于试管中，加入盐酸酸化后再
17、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 考向三有关硫酸的计算 题目设计 4.(1)将 28 g Fe 粉和 8 g 硫隔绝空气混合加热，充分反应后冷却至室温，再加入足 量的稀 H2SO4，可产生标准状况下的气体的体积为_L。 (2)将一定量的锌与 100 mL 18.5 molL 1 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生 成气体
18、A33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至 1 L，测得溶液的 pH1，则 气体 A 的成分为_。 提示(1)11.2(2)SO26.72 LH226.88 L 拓展拾遗：臭氧与过氧化物(教用) 1.臭氧 (1)物理性质 常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。吸入少量臭氧对人体有益， 吸入过量对人体健康有一定危害。 (2)化学性质 不稳 定性 O3不稳定，容易分解， 反应的化学方程式为 2O3=3O2， 在放电条件下空气中的 O2可以转化为 O3，反应的化学 方程式为 3O2= 放电 2O3 强氧 化性 O3容易使淀粉KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KIO3H2O=I22
19、KOHO2 漂白性O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂 (3)用途：可用作脱色剂和消毒剂；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。 2.过氧化氢(其水溶液俗称双氧水) (1)结构 电子式：，结构式 HOOH。 分子空间结构为折线型，为极性分子。 (2)化学性质 不稳定性 加热、光照或加催化剂(如 MnO2、Fe3 、Cu2)都能加快其分解： 2H2O2= MnO22H 2OO2，因此 H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴 凉处 弱酸性相当于二元弱酸 H2O2H HO 2，HO 2H O2 2 强氧化性 工业上用 10%的 H2O2作为漂白剂， 在医疗上用 3%的
20、 H2O2作为消 毒杀菌剂； 氧化 Fe2 、SO2 3等还原性物质： H2O22Fe2 2H=2Fe32H2O， H2O2Na2SO3=Na2SO4H2O； 使湿润的淀粉KI 试纸变蓝： H2O22I 2H=I22H2O 弱还原性 H2O2中1 价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成 0 价氧而被氧化。 2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO45O28H2O (3)用途 作消毒剂、杀菌剂，作漂白剂、脱氯剂，纯 H2O2还可作火箭燃料的氧化剂等。 H2O2作氧化剂时，还原产物一般为水，故 H2O2又称为绿色氧化剂。 (4)金属过氧化物 金属过氧化物都是强氧化剂，过氧化钠、过氧化钾可
21、以和水反应，生成相应的 氢氧化物和氧气，另外还存在带结晶水的金属过氧化物。如：过氧化钡、过氧化 钙。 过氧化物和稀酸反应生成过氧化氢。 BaO2H2SO4=H2O2BaSO4。 过氧化钠与空气中的二氧化碳作用放出氧气： 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 案例 1臭氧与环境 如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图，下列说法不正确的是() A.O3转化为 O2是物理变化 B.反应中破坏的化学键为共价键 C.反应可表示为 O3Cl=ClOO2 D.少量的 Cl 能破坏大量的 O3 解析A 项， O3转化为 O2为化学变化， 错误； B 项， 反应为 ClOOOO Cl， 破坏ClO键形
22、成OO键， 正确； C项， 由流程图知反应为O3Cl=ClO O2，正确；D 项，Cl 在臭氧分解中为催化剂，少量的 Cl 能破坏臭氧层，正确。 答案A 对点训练 1O3是重要的氧化剂和水处理剂，在平流层存在：2O33O2， O3OO2， 粒子 X 能加速 O3的分解： XO3=XOO2； XOO=XO2(X Cl、Br、NO 等)。已知：2O3(g)3O2(g)H144.8 kJmol 1，t 时 K 31076。 下列说法不正确的是() A.O3转变为 O2的能量曲线可用上图所示 B.O3转变为 O2为氧化还原反应 C.臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是 O3分解的催化剂 D.t 时，3O2(
23、g)2O3(g)，K3.3310 77 解析根据吸热反应的H0，放热反应的H0，图像中反应物的总能量大于 生成物的总能量，反应是放热反应，A 正确；O2可以转化成 O3，但元素化合价未 变，不是氧化还原反应，故 B 错误；X 参与反应，加快了反应速率，本身的质量 和化学性质在反应前后不变，属于催化剂，所以氟利昂在紫外线的照射下分解的 氯原子在此转化过程中作为催化剂，故 C 正确；相同条件下，逆反应的 K 值是正 反应 K 值的倒数，故 D 正确。 答案B 案例 2过氧化物的性质及应用 过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果 蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面
24、。工业生产过程如下： 在 NH4Cl 溶液中加入 Ca(OH)2； 不断搅拌的同时加入 30% H2O2，反应生成 CaO28H2O 沉淀； 经过陈化、过滤，水洗得到 CaO28H2O，再脱水干燥得到 CaO2。 完成下列填空 (1)第步反应的化学方程式为_ _。 第步反应的化学方程式为_ _。 (2)可循环使用的物质是_。工业上常采用 Ca(OH)2过量而不是 H2O2过量 的方式来生产，这是因为 _ _。 (3)检验 CaO28H2O 是否洗净的方法是_ _。 (4)CaO28H2O 加热脱水的过程中，需不断通入不含二氧化碳的氧气，目的是 _。 (5)已知 CaO2在 350 迅速分解生成
25、 CaO 和 O2。下图是实验室测定产品中 CaO2 含量的装置(夹持装置省略)。 若所取产品质量是m g， 测得气体体积为V mL(已换算成标准状况)， 则产品中CaO2 的质量分数为_(用字母表示)。 过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有 _ _。 解析(5)已知 CaO2在 350 迅速分解生成 CaO 和 O2。反应的方程式是 2CaO2= 350 2CaOO 2。根据方程式可知，每有 2 mol CaO2发生反应，会产生 1 mol O2， 在标准状况下体积是 22.4 L。 现在产生标准状况下的氧气体积是 V mL， 则氧气的物质的量是 n(O2)V10 3 L 22
26、.4 L/mol V 22.410 3 mol；则反应的 CaO2的物质 的量是 n(CaO2)2n(O2) V 11.210 3 mol，则产品中 CaO2的质量分数为 n(CaO2)Mm100% V 11.210 3 mol72 g/molm100%4.5V 7m %。 过氧化钙 的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有灼烧前过氧化钙的质量及固体质 量不再发生改变时剩余固体的质量。 答案(1)2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2OCaCl2H2O28H2O 2NH3=CaO28H2O2NH4Cl (2)NH4ClCa(OH)2价格低，H2O2价格高且易分解，Ca(OH)2
27、溶液显碱性，就可 以抑制 CaO28H2O 的溶解，从而提高产品的产率。H2O2显弱酸性，会促进 CaO28H2O 的溶解，对物质的制取不利 (3)取最后一次洗涤溶液，向其中加入 AgNO3溶液，再滴加几滴稀硝酸，若无白 色沉淀产生，就证明洗涤干净，否则没有洗涤干净 (4)防止 H2O 与 CaO2反应，抑制 CaO2分解 (5)4.5V 7m %加热前过氧化钙及加热后固体质量不再发生改变时试管中固体的质量 核心素养：多硫含氧酸盐高考新载体 素养说明：形式多样的多硫含氧酸盐是高考命题的热点。通过对多硫含氧酸盐用 途的了解，发展学生的化学社会意识。以多硫含氧酸盐的性质为载体，从生活、 生产实际出
28、发发现并提出具有探究价值的问题，设计探究方案加以探究，培养学 生的实验能力及创新意识。 硫代硫酸钠(Na2S2O3) Na2S2O35H2O 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后呈碱性。 1.Na2S2O3的化学性质 (1)与酸反应生成单质硫，放出 SO2气体： S2O2 32H =SSO2H2O。 (2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被 I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化： 2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI，此反应用于定量测定碘。 Na2S2O34Cl25H2O=Na2SO4H2SO48HCl，此反应在纺织和造纸工业上 作脱氯剂。 2.Na2S2O3的制备方
29、法 将 Na2S 和 Na2CO3以 21 的物质的量比配成溶液，然后通入 SO2，反应大致可 分三步进行： (1)Na2CO3和 SO2反应生成 Na2SO3： Na2CO3SO2=Na2SO3CO2。 (2)Na2S 与 SO2反应生成 Na2SO3和 H2S： Na2SSO2H2O=Na2SO3H2S， H2S 是强还原剂，遇到 SO2时析出硫： 2H2SSO2=3S2H2O。 (3)Na2SO3和 S 作用生成 Na2S2O3： Na2SO3S=Na2S2O3。 将上面三个反应合并得到总反应： 2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。 溶液蒸发浓缩后，冷却至 29330
30、3 K 时即析出 Na2S2O35H2O，用上述方法制得 的 Na2S2O3中常含有 Na2SO4和 Na2SO3等杂质。 提醒制取硫代硫酸钠的另一种方法是在沸腾的状况下，使 Na2SO3溶液同硫粉 反应：Na2SO3S= Na2S2O3。 过二硫酸钠(Na2S2O8) 过二硫酸钠中 S 为6 价，含有 1 个过氧键(OO)，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 S2O2 82I =Cu2 2SO2 4I2、5S2O2 82Mn2 8H2O=Ag 10SO2 42MnO 416H 。过二硫酸钠不稳定，受热
31、分解生成 Na2SO4、SO3和 O2。 连二亚硫酸钠(Na2S2O4) 连二亚硫酸钠属于一级遇湿易燃物品，又名低亚硫酸钠。有含结晶水 (Na2S2O42H2O)和不含结晶水(Na2S2O4)两种。前者为白色细粒结晶，后者为淡黄 色粉末。相对密度 2.32.4，赤热时分解，能溶于冷水，在热水中分解，不溶于 乙醇。其水溶液性质不稳定，有极强的还原性，属于强还原剂，能将 I2、Cu2 、 Ag 还原。暴露于空气中易吸收氧气而氧化，同时也易吸潮发热而变质，并能夺 取空气中的氧结块并发出刺激性酸味。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。 吸收空气中氧气的方程式：2Na2S2O4O22
32、H2O=4NaHSO3或 Na2S2O4O2 H2O=NaHSO3NaHSO4。 焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 焦亚硫酸钠又称二硫五氧酸钠 1.性质 成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置空气中易氧化成 硫酸钠，与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类，加热到 150 分解，通常 用 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得， 其方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5H2O。 2.用途 医药工业用于生产氯仿、苯甲醛等； 食品工业用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、抗氧化剂、护色剂及保鲜剂； 印染工业用作棉布漂白后的脱氯剂、棉布煮炼剂； 制革工业用于皮革处理，能使皮革柔软、丰满、坚韧，具有
33、防水、抗折、耐磨 等性能。 题型一工业制备 【典例 1】(2018课标全国)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品 等方面应用广泛。回答下列问题： (1)生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的 化学方程式_ _。 (2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为： pH4.1 时，中为_溶液(写化学式)。 工 艺 中 加 入Na2CO3固 体 、 并 再 次 充 入SO2的 目 的 是 _。 (3)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中 含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为
34、 _。 电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。 解析(2)向Na2CO3饱和溶液中通入SO2， 可能生成Na2SO3、 NaHSO3， 因Na2SO3 溶液呈碱性，中溶液呈弱酸性，所以生成的是 NaHSO3。审题时抓住“生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得” ，则工艺中加入 Na2CO3 固体， 并再次充入 SO2的目的是得到 NaHSO3过饱和溶液。 (3)阳极发生氧化反应： 2H2O4e =4HO2(或 4OH4e=2H2OO2)， 阳极室 H向 a 室迁移， a 室中的 Na2SO3转化成 NaHSO3。阴极
35、发生还原反应，析出 H2，OH 增多，Na 由 a 室向 b 室迁移，则 b 室中 Na2SO3浓度增大。 答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O (2)NaHSO3得到 NaHSO3过饱和溶液 (3)2H2O4e =4HO2(或 4OH4e=2H2OO2) a 题型二实验室制备与性质探究 【典例 2】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行 如下实验： 实验一焦亚硫酸钠的制取 采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置中有 Na2S2O5晶 体析出，发生的反应为 Na2SO3SO2=Na2S2O5 (1)装置中产生气体的化学方程式为
36、_ _。 (2) 要 从 装 置 中 获 得 已 析 出 的 晶 体 ， 可 采 取 的 分 离 方 法 是 _。 (3)装置用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序 号)。 实验二焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成 NaHSO3。 (4)证明 NaHSO3溶液中 HSO 3的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 _(填序号)。 a.测定溶液的 pHb.加入 Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测 (5)检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 _。 解析(2)装置中已有晶体析出，可通过过滤操作得到 Na2S2O5
37、晶体。(3)食盐水 和浓 H2SO4不能吸收 SO2，故 b、c 错误；a 项，瓶口封闭易造成实验事故，错误； d 项，既能吸收 SO2，又能防止发生倒吸，正确。(4)HSO 3电离显酸性，水解显 碱性， 要证明 HSO 3的电离程度大于水解程度，则证明 NaHSO3溶液显酸性即可， 故可通过测定溶液的 pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气 氧化的产物为 Na2SO4，故可通过检验 SO 2 4离子来检验 Na2S2O5晶体在空气中已 被氧化。 答 案(1)Na2SO3 H2SO4( 浓 )=Na2SO4 SO2 H2O 或 Na2SO3 2H2SO4(浓)=2Na
38、HSO4SO2H2O(2)过滤(3)d(4)a、e (5)取少量 Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入 氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则证明 Na2S2O5晶体已被氧化 【典例 3】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠 晶体(Na2S2O35H2O)。 .查阅资料 (1)Na2S2O35H2O 是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与 BaCl2溶液混合无沉淀 生成。 (2)向 Na2CO3和 Na2S 混合溶液中通入 SO2可制得 Na2S2O3，所得产品常含有少量 Na2SO3和 Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水
39、，可溶于稀 HCl。 .制备产品 实验装置如图所示(省略夹持装置)： 实验步骤： (1)检查装置气密性，按图示加入试剂： 仪器 a 的名称是_；E 中的试剂是_(填字母)。 A.稀 H2SO4B.NaOH 溶液 C.饱和 NaHSO3溶液 (2)先向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3混合溶液，再向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后， 结束反应。 过滤C中混合物， 滤液经_(填 写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 .探究与反思 (1)为验证产品中含有 Na2SO3和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案 补充完整。 (所
40、需试剂从稀 HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择) 取 适 量 产 品 配 成 稀 溶 液 ， 滴 加 足 量 BaCl2溶 液 ， 有 白 色 沉 淀 生 成 ， _， 若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有 Na2SO3 和 Na2SO4。 (2)为减少装置 C 中生成 Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对中实验步 骤(2)进行了改进，改进后的操作是_ _。 (3)Na2S2O35H2O 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_方法提 纯。 解析.(1)仪器 a 有活塞， 故 a 为分液漏斗。 (3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸 发、结晶、过
41、滤、洗涤、干燥这五步。 .(1)根据中(3)可知 BaSO3可溶于盐酸，而 BaSO4难溶于盐酸，则在配制的稀 溶液中加入 BaCl2溶液后，将生成的沉淀过滤、洗涤后，向沉淀中加入足量盐酸， 沉淀未完全溶解，说明溶液中含有 SO2 4，沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气 体为 SO2， 则沉淀中含有 BaSO3， 故原溶液中含有 SO2 3。 (2)由 I 中(3)可知 Na2SO3 易被氧化，故装置中的氧气能将 Na2SO3氧化，为了减少 Na2SO4的生成量，应先 将装置中的空气排尽，可先用 A 装置中生成的 SO2将装置中的空气排尽。 (3)因为 硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大，
42、故可采用重结晶法将其提纯。 答案.(1)分液漏斗B(3)蒸发 .(1)过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4， 产生的气体将装置中空气排尽后， 再向 C 中烧瓶 加入 Na2S 和 Na2CO3混合溶液 (3)重结晶 基础知识巩固 1.(2017海南卷)分别将足量下列气体通入稀 Na2S 溶液中， 可以使溶液变浑浊的是 () A.COB.SO2 C.HClD.CO2 答案B 2.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) 通入 酸性 KMnO4溶液(褪色) X 一定
43、是 SO2 B 闻 X 气味(有刺激性) 通入 澄清石灰水(变浑浊) X 一定是 SO2 C X 通入 品红溶液(褪色) 变红色 X 一定是 SO2 D X 通入 紫色石蕊溶液(先变红色后褪色) X一定不是 SO2 答案A 3.探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是() A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应 B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气 C.用装置丙稀释反应后的混合液 D.用装置丁测定余酸的浓度 解析A 项，浓硫酸和铜反应 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O，由原 理知应选固液 装置类型，错误；B 项，SO2比空气重，收集时应从长管进 气，错误；C 项，由于甲中有剩余的
44、浓硫酸，故稀释时应将残液缓缓加入水中， 边加边搅拌，正确；D 项，测定余酸浓度，标准液为 NaOH 溶液，故应选碱式滴 定管，错误。 答案C 4.SO2通入 BaCl2溶液中并不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。 则图中右侧 Y 形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)() A.Cu 和浓硝酸B.CaO 和浓氨水 C.大理石和稀盐酸D.高锰酸钾溶液和浓盐酸 解析A项中产生的NO2， D项中产生的Cl2可将SO2氧化成SO2 4， 进而生成BaSO4 沉淀。B 项中产生的 NH3与 SO2通入到 BaCl2溶液中生成 BaSO3沉淀。综上所述 答案选 C。 答案C 考试能
45、力过关 5.(2019吉林五校联考)某硫酸厂废气中 SO2的回收利用方案如图所示。下列说法 不正确的是() A.X 中可能含有两种盐 B.a 是 SO3 C.Y 主要含有(NH4)2SO4 D.(NH4)2S2O8中 S 元素的化合价不可能为7 解析SO2与氨水作用可生成(NH4)2SO3和 NH4HSO3，A 正确；a 是 SO2，B 错误； (NH4)2SO3、NH4HSO3与足量硫酸反应生成(NH4)2SO4，C 正确；S 元素的最高化 合价为6，(NH4)2S2O8中有两个 O 显1 价，存在过氧键，D 正确。 答案B 6.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污
46、方法， 同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是() A.该过程中可得到化工产品 H2SO4 B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO2 C.该过程中化合价发生改变的元素为 Fe 和 S D.图中涉及的反应之一为 Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4 解析根据工艺流程图可知，该工艺中 Fe2(SO4)3溶液吸收 SO2生成 FeSO4和 H2SO4， 该反应的化学方程式为 Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4， 该工 艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D 两项正确；根据 A 中分 析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
47、SO2，B 项正确；该过程中化合价发生 变化的元素有氧、铁、硫，C 项错误。 答案C 7.将一定量的 SO2通入 FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应的是() 选项操作现象 A加入 NaOH 溶液有红褐色沉淀 B加入 Ba(NO3)2溶液有白色沉淀 C加入酸性 KMnO4溶液紫色褪去 D加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀 解析将一定量的 SO2通入 FeCl3溶液中，加入 NaOH 溶液有红褐色沉淀生成， 不能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。A 错误；加入 Ba(NO3)2溶液，有 白色沉淀，NO 3在
48、酸性条件下具有强的氧化性，能够氧化二氧化硫生成 SO2 4， SO 2 4与 Ba2 反应生成 BaSO4 沉淀，即使二氧化硫与 Fe3 不发生氧化还原反应， 也可产生白色沉淀，所以不能证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应，B 错误； 加入酸性 KMnO4溶液，紫色褪去，因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性 KMnO4， 即使二氧化硫与 Fe3 不发生氧化还原反应.也可使其溶液褪色， 所以不能 证明 SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应，C 错误；加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾) 溶液生成 Fe3Fe(CN)62(蓝色沉淀)， 则可证明溶液中存在 Fe2 ， 说明SO2与 Fe
49、Cl3 溶液发生氧化还原反应，D 正确。 答案D A 级全员必做题 1.(2019重庆九校联盟联考，8)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 () 选项性质用途 AFeCl3溶液显弱酸性FeCl3可用作 H2S 的脱除剂 B二氧化硅熔点高二氧化硅可用于制备光导纤维 C氢氟酸呈酸性氢氟酸可用在玻璃器皿上刻蚀标记 DH2O2能使蛋白质变性H2O2可用作医疗行业的消毒剂 答案D 2.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是() A.检验溶液是否含有 SO 2 4时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化， 所得溶液再加 BaCl2溶液 B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用盐
50、酸将高锰酸钾溶液酸化 C.检验溶液中是否含有 Fe3 时，用硝酸酸化 D.定性检验 SO2 3，将 BaCl2溶液用 HNO3酸化 解析在无其他阳离子干扰的条件下，用盐酸酸化可以排除 CO2 3、SO 2 3等阴离 子的干扰，加 BaCl2溶液若出现白色沉淀说明溶液中含 SO2 4，故 A 正确；高锰酸 钾溶液能将盐酸氧化，不能用盐酸将高锰酸钾溶液酸化，故 B 错误；硝酸有强氧 化性，若溶液中有 Fe2 ，就会被氧化得到 Fe3，故 C 错误；HNO3 能将 SO 2 3氧 化为 SO2 4，造成错误的检验结果.故 D 错误。 答案A 3.(2019天门高三模拟)硫酸、亚硫酸和氢硫酸是含硫元素
