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第16讲　硫酸　含硫物质的转化 班级____姓名_________
考点一　硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓H2SO4的特性
实验 实验现象 浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
(1)分别写出浓H2SO4与Cu、C反应的化学方程式：
(2)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车装运浓H2SO4。
(3)分别写出浓H2SO4与H2S、HI、FeSO4反应的化学方程式：
、 、
3．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
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
【对点训练】1.判断正误
(1)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(　　)
(2)用硫酸清洗锅炉中的水垢(　　)
(3)用BaCl2溶液鉴别SO和SO(　　)
(4)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SO(　　)
(5)50 mL 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol(　　)
(6)H2SO4是难挥发性强酸，H2S是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体(　　)
(7)浓H2SO4与Cu、C的反应中，都体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性(　　)
(8)在实验室中，可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI气体(　　)
2．某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分。
Ⅰ.提出假设
(1)甲同学认为气体X为SO2。
(2)乙同学认为气体X为H2。
(3)丙同学认为气体X为________。
Ⅱ.设计实验
兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证，请按要求填写表格。
实验现象 实验结论
(1) C中酸性高锰酸钾溶液颜色________ 证明气体X中含有________
(2) E中粉末________，F中固体________ 证明气体X中含有H2
根据上述实验现象，可知X的成分为__________________________________________
Ⅲ.思考与讨论
(1)若混合气体中含有H2，则生成H2的理论依据是______________________________
(2)如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断得出结论？______(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________。
3．有一瓶Na2SO3溶液，试设计实验探究Na2SO3的氧化程度。
4．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C．无色溶液白色沉淀
D．无色溶液无色溶液白色沉淀
考点二　硫酸盐　多硫含氧酸盐
(一)重要的硫酸盐
化学式 俗名 颜色 用途
2CaSO4· H2O 熟石膏 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4· 2H2O 生石膏 白色 水泥添加剂
FeSO4· 7H2O 绿矾 浅绿色 用于配制蓝黑墨水，补血剂
CuSO4· 5H2O 胆矾、 蓝矾 蓝色 配制波尔多液、镀铜液
Na2SO4· 10H2O 芒硝 白色 造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2· 12H2O 明矾 白色 净水剂
(二)常考的4种多硫含氧酸盐
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体，
离子方程式：
(2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化，反应的化学方程式分别为：
①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。
②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。
③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。
2．过二硫酸钠(Na2S2O8)
过二硫酸钠中S为＋6价，其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
3．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
在空气分析中常用来吸收空气中的氧气：2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3
或Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4。
4．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置在空气中易被氧化成硫酸钠，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过饱和溶液结晶脱水制得，其化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5＋H2O。
【对点训练】
5．《本草图经》记载：“绿矾石五两，形色似朴硝而绿色，取此一物，置于铁板上，聚炭封之，囊袋吹令火炽，其矾即沸，流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是(　　)
A．绿矾的化学式为CuSO4·5H2O B．绿矾需密封保存
C．朴硝的水溶液显酸性 D．“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
6．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。
(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________(写化学式)。
(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_________________。
考点三　基于价类二维图理解硫及其化合物的转化
【真题演练】
1．(2021·广东1月适应性测试，14)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是
A．试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性
B．试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性
C．试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
D．一段时间后试管内有白色沉淀，说明有SO生成
2．(2019·海南，2)我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者
真”的记载，其中石胆是指
A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2O C．ZnSO4·7H2O D．KAl(SO4)2·12H2O
3．(2017·浙江11月选考，27)已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下：
气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518 g·L－1。请回答：
(1)气体Y分子的电子式为______________，白色沉淀的化学式为______________。
(2)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式：___________________________________
(3)另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生，写出产生淡黄色沉淀的离子方程式： (不考虑空气的影响)。
【课后限时作业】
1．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是
A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B．硫循环中硫的化合物均为无机物
C．上述硫循环中硫元素均被氧化
D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放
2．下列说法正确的是
A．蘸有浓硫酸的玻璃棒接近浓氨水瓶口有白烟产生
B．钠、铝、铁、铜在空气中都会氧化变质生成相应的金属氧化物
C．可直接向铜与浓硫酸反应后溶液中加入水来证明该反应有硫酸铜生成
D．实验室用乙醇和浓硫酸制乙烯、蔗糖遇浓硫酸炭化，两过程中浓硫酸都表现出脱水性
3．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 溶解放热 强氧化性
实验 装置
4．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
5．一定量的Cu粉与浓H2SO4 共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下)，则下列情况不可能的是(　　)
A．加入Cu的质量为6.4 g B．加入的浓H2SO4中含溶质0.2 mol
C．加入Cu的质量大于6.4 g D．加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
6．同学们探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。
实验操作 实验现象
金属为铜 金属为锌 金属为铝
点燃 不燃烧 燃烧 燃烧
通入酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 褪色
通入CuSO4溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀
通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色
已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。
下列说法不正确的是
A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2
B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2S
C．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体
D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
7．硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A．a与c、d、e都有可能反应生成b
B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH减小
C．g与f之间也可能发生反应
D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，无明显现象
8．下列物质的检验中，其结论一定正确的是
A．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀HNO3后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有SO
B．向某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO或SO
C．取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，若加盐酸时有气体产生，加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明Na2SO3样品已部分被氧化
D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2
9．某小组为验证SO2的性质设计如图所示的实验装置，下列说法错误的是
A．一段时间后石蕊溶液和品红溶液均褪色，说明SO2有漂白性
B．一段时间后酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，说明SO2有还原性
C．一段时间后氢硫酸溶液中有淡黄色沉淀生成，说明SO2有氧化性
D．该装置能体现实验的微型化和绿色化
10．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂，已知1 mol Na2S2O3溶液恰好把4 mol Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成
A．SO B．S C．SO D．S2－
11．《环境科学》曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷的研究成果，其反应机理模型如图，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 mol SO· (自由基)中含50NA个电子
B．pH越大，越不利于去除废水中的正五价砷
C．1 mol过硫酸钠中含NA个过氧键
D．转化过程中，若共有1 mol S2O被还原，则参加反应的Fe为56 g
12．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
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为__________________________________________
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是____________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为__________(填字母)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
已知：Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是____________________________
________________________________________________________________________。
第16讲　硫酸　含硫物质的转化
考点一
实验 实验现象 浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色晶体变白 吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 沾有浓H2SO4的滤纸变黑 脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热 铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体 强氧化性、酸性
(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O、2HI＋H2SO4(浓)I2↓＋SO2↑＋2H2O、2FeSO4＋2H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O。
【对点训练】
1. 1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×　7.×　8.×
2.Ⅰ.(3)H2和SO2的混合气体
Ⅱ.(1)变浅　SO2　(2)由黑色变成红色　由白色变成蓝色　H2和SO2的混合气体
Ⅲ.(1)随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生成氢气
(2)不能　因为混合气体中可能含水蒸气，会干扰H2的检验
3.取样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，过滤，然后向沉淀中滴入过量稀盐酸，若沉淀全部溶解，则Na2SO3未被氧化；若部分溶解，则部分被氧化；若一点也不溶解，则全部被氧化。
4.C
考点二
S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
【对点训练】
B
6.(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O)　硫化钠和碳酸钠的混合溶液　
(2)S　
(3)NaOH溶液(合理即可)　
(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
【真题演练】
1.C 2.A
3.(1)　BaSO4 (2)4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4 (3)2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O
【课后限时作业】
1.A 2.D 3.D 4.C 5.B 6.B 7.C 8.C 9.A 10.A 11.C
12.(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　
(2)过滤　
(3)d　
(4) 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成
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