资源简介

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硫及其化合物
【复习目标】
1．了解硫的原子结构特点及硫元素的存在，掌握硫单质的性质和用途
2．掌握SO2的主要性质，熟悉SO2的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法等)及检验
3．掌握硫酸的性质及SO的检验方法，了解硫酸的工业制法
4．通过完成不同价态、类别含硫物质的转化关系，进一步提升从价、类不同视角探究物质性质的学科素养
考点一 硫及硫的氢化物
【核心知识梳理】
1．硫单质
(1)硫元素的存在形态
①游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。硫有多种同素异形体，如S8(，中心原子杂化方式为sp3)、单斜硫、斜方硫等
②化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式如下
黄铁矿 黄铜矿 生石膏 熟石膏 芒硝 绿矾 重晶石
FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O Na2SO4·10H2O FeSO4·7H2O BaSO4
(2)硫单质的物理性质：硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，质脆，密度为2.06 g·cm－3。硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。因此可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管
(3)硫的原子结构——16S
电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
原子结构示意图
电子排布图(轨道表示式)
价层电子排布式 3s23p4
周期表中的位置 第三周期第ⅥA族
(4)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
①与金属反应：与变价金属(Fe、Cu)反应一般生成低价金属硫化物——体现硫的氧化性
金属 反应条件 化学方程式
Fe 加热 Fe＋SFeS (黑色固体，不溶于水)
Cu 加热 2Cu＋SCu2S (黑色固体，不溶于水)
Na 加热或研磨 2Na＋S===Na2S
Ag 常温 2Ag＋S===Ag2S (银器变黑)
Hg 常温 Hg＋S===HgS (汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理)
②与非金属反应
非金属 反应条件 化学方程式
S 点燃 S＋O2SO2 ——体现硫的还原性
H2 加热 S＋H2H2S ——体现硫的氧化性
③与强氧化性酸(如：浓硫酸、硝酸)反应——体现硫的还原性
与浓H2SO4共热 S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O
与浓HNO3共热 S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
④与热的强碱(NaOH溶液)反应——既体现硫的氧化性，又体现硫的还原性
3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗硫)
【易错提醒】
①无论O2是否过量，硫在O2中燃烧的产物都是SO2而不是SO3
②汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理(Hg＋S===HgS)
③实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去
(5)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(S＋2KNO3＋3CK2S＋3CO2↑＋N2↑)
2．硫化氢(H2S)
(1)H2S的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，能溶于水(常温下约1∶2.6)，是一种大气污染物。天然气中常混有少量硫化氢
(2)存在：某些工业废气中；腐败的鱼、肉、蛋；阴沟、粪池中
(3)H2S的化学性质
①弱酸性：硫化氢的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸，具有酸的通性
电离方程式 H2SHS－＋H＋，HS－H＋＋S2－ (H2S的酸性弱于H2SO3的酸性)
与碱溶液反应 H2S(过量)＋NaOH===NaHS＋H2O　H2S(少量)＋2NaOH===Na2S＋2H2O　
与某些盐溶液反应 H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4，H2S＋(CH3COO)2Pb===PbS↓＋2CH3COOH
②不稳定性：H2SS+H2
③可燃性：2H2S＋O2(少量)2H2O＋2S 2H2S＋3O2(过量)2H2O＋2SO2
④还原性：H2S中的硫元素为－2价，具有很强的还原性，能被酸性KMnO4溶液、Fe3＋、氯水、溴水、碘水、浓硫酸、硝酸、O2、H2O2、Na2O2等氧化
a．与酸性KMnO4溶液反应：2MnO＋5H2S＋6H＋===2Mn2+＋5S↓＋8H2O
b．与FeCl3反应：2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓
c．与X2反应：X2＋H2S===2HX＋S↓ (X＝Cl、Br、I)
d．与浓硫酸反应：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O
(4)H2S的制法
原理 FeS＋2HCl===FeCl2+H2S↑ FeS＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2S↑
反应原料 硫化亚铁和稀盐酸或稀硫酸
实验装置
发生装置 “固＋液气”型
净化装置 先通入饱和NaHS溶液(除HCl)，再通入固体CaCl2或P2O5 (除水蒸气)
收集装置 向上排气法
尾气处理 用强碱溶液吸收多余H2S，H2S＋2NaOH===Na2S＋H2O或H2S＋NaOH===NaHS＋H2O
检验方法 能使湿润的醋酸铅试纸变黑
(5)用途：常用作废水处理中的沉淀剂，使某些重金属离子以硫化物的形式沉淀
【精准训练1】
1．正交硫(也称菱形硫、斜方硫)与单斜硫是硫元素的两种常见单质，均由S8分子(结构如图所示)组成，两者结构中S8分子的排列方式不同，相互之间可以转化：单斜硫正交硫。下列有关说法错误的是(　　)
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A．正交硫与单斜硫互为同素异形体
B．S8分子中每个“S”均满足8电子结构
C．正交硫转化为单斜硫发生了化学变化
D．正交硫与单斜硫均完全燃烧生成SO2时，单斜硫放出的能量多
2．下列说法正确的是(　　)
A．硫的非金属性较强，只以化合态存在于自然界中
B．硫与非金属单质反应时均作氧化剂
C．硫粉在空气中燃烧生成SO2，在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．在反应3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O中，S既是氧化剂又是还原剂
3．《天工开物》中篇·燔石中记载：“凡烧硫黄石，与煤矿石同形。……石精感受火神，化出黄光飞走，遇盂掩住不能上飞，则化成汁液靠着盂底，其液流入弦袋之中，其弦又透小眼流入冷道灰槽小池，则凝结而成硫黄矣。”下列说法错误的是(　　)
A．描述制取硫的过程中涉及氧化还原反应、汽化、液化、凝固
B．硫元素全部以化合态存在于自然界中
C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳
D．用硫粉可以处理洒落在地上的金属汞
4．据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石流黄(即硫黄)能化金银铜铁奇物”，所得产物不可能是(　　)
A．Au2S B．Ag2S C．CuS D．FeS
5．化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下，下列说法错误的是( 　)
查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。
A．单质硫是分子晶体
B．过程①中CS2可用乙醇代替
C．过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出
D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol
6．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法错误的是(　　)
A．硫元素的循环过程中既有硫的还原也有硫的氧化
B．硫在自然界中既有游离态又有化合态
C．过程②宜在土壤的缺氧区实现
D．若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应
考点二 硫的氧化物
【核心知识梳理】
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质：SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水。在通常情况下，1体积的水可以溶解约40体积的SO2
(2)结构：SO2中硫原子是sp2杂化，分子的空间结构是V形，所以SO2是极性分子
(3)化学性质
①酸性氧化物的通性
与H2O反应 SO2＋H2OH2SO3 (比碳酸酸性强)，SO2能使紫色石蕊溶液变红
与碱(NaOH)反应 SO2少量：SO2＋2OH－===SO＋H2OSO2足量：SO2＋OH－===HSO
与碱性氧化物反应 SO2＋CaOCaSO3
与某些盐溶液反应(Na2CO3、NaHCO3) H2SO3和H2CO3的电离常数分别是H2SO3：Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8；H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
2Na2CO3＋SO2(少量)＋H2O===Na2SO3＋2NaHCO3Na2CO3＋2SO2(过量)＋H2O===2NaHSO3＋CO2NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2
【易错提醒】H2SO3为弱酸，故SO2通入BaCl2、CaCl2中不会产生白色沉淀
②还原性：SO2中的硫元素为＋4价，属于中间价态，因此SO2既有氧化性又有还原性，一般表现为较强的还原性，可被多种氧化剂(O2﹑Cl2﹑溴水、KMnO4、Fe3＋、HNO3、H2O2、Na2O2、NaClO、Ca(ClO)2等)氧化为＋6价的硫
与O2反应 2SO2＋O22SO3
能使氯水、溴水褪色 Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
能使KMnO4溶液褪色 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
与Fe3＋反应 SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
与稀HNO3反应 3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋
与H2O2反应 SO2＋H2O2===H2SO4
与Na2O2反应 SO2＋Na2O2===Na2SO4
SO2与NaClO溶液反应 SO2＋ClO－(少量)＋H2O===Cl－＋SO＋2H＋SO2＋3ClO－(过量)＋H2O===Cl－＋SO＋2HClO
SO2与Ca(ClO)2溶液反应 2SO2＋Ca(ClO)2(少量)＋2H2O===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO42SO2＋3Ca(ClO)2(过量)＋2H2O===2CaSO4↓＋4HClO＋CaCl2
③弱氧化性
与H2S反应 SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
与Na2S溶液反应 SO2(少量)＋2Na2S＋2H2O===3S↓＋4NaOH5SO2(过量)＋2Na2S＋2H2O===3S↓＋4NaHSO3
④漂白性：SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色，常用于检验SO2
(3)用途：漂白纸浆、毛、丝等；杀菌消毒；作食品添加剂，食品中添加适量的SO2可起到防腐和抗氧化等作用
【易错提醒】
①SO2虽具有漂白性，但不能漂白指示剂，如：SO2通入紫色的石蕊试液中，溶液只变红不褪色，而氧化类漂白剂(氯水、Na2O2)则能漂白酸碱指示剂
②SO2使溴水、KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性，而不是漂白性
③二氧化硫与氯水的漂白性比较
④当Cl2与SO2(体积比为1∶1)混合后通入品红溶液时，品红溶液不褪色，因为SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(4)三类漂白剂的比较
类型 原理 举例 特点
氧化型 漂白剂本身是氧化剂，利用其氧化性将有机色质内部“生色团”氧化破坏掉，使之失去原有的颜色 氯水、次氯酸及盐、H2O2、Na2O2、O3等 不可逆、持久、无选择性
加合型 漂白剂与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质，使之失去原来的颜色 SO2 可逆、不持久、有选择性
吸附型 有些固体物质疏松、多孔，具有较大的比表面积，可以吸附有色物质使之失去原来的颜色 活性炭 物理变化吸附色素
(5)SO2的实验室制法
原理 Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O (可不加热) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
反应原料 Na2SO3固体、70％～80％的浓H2SO4
实验装置
发生装置 “固＋液气”型
净化装置 通入浓H2SO4 (除水蒸气)
收集装置 向上排气法
尾气处理 用强碱溶液吸收多余SO2，防止污染空气 (2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O)
检验方法 先通入品红试液，褪色，加热后又恢复原红色
2．三氧化硫(SO3)
(1)物理性质：标准状况下，SO3是易升华的无色晶体，熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃，常温下为液体
(3)结构：SO3中硫原子是sp2杂化，分子的空间结构是平面三角形，所以SO3是非极性分子
(3)化学性质：SO3是硫酸的酸酐，具有酸性氧化物的通性
①与水剧烈化合生成硫酸并放出大量的热：SO3＋H2O===H2SO4
②与碱[如Ca(OH)2]反应：SO3＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋H2O
③与碱性氧化物(如CaO)反应：SO3＋CaO===CaSO4
④与某些盐溶液反应：Na2CO3＋SO3===Na2SO4＋CO2↑
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
①来源：石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼
②危害：污染大气，危害人体健康，形成酸(pH小于5.6)
③治理：燃煤脱硫(脱硫剂：CaO、CaCO3)，改进燃烧技术，废气中的二氧化硫进行回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成
①途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4
②途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4
(3)工业上处理SO2的常用方法和原理
①钙基固硫法(常用与燃煤脱硫)：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，发生反应的化学方程式为
a．S的燃烧：S＋O2SO2
b．SO2转化为CaSO3：SO2＋CaOCaSO3
c．CaSO3转化为CaSO4：2CaSO3＋O22CaSO4　
d．总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
②氨水脱硫法((常用与硫酸厂处理尾气)：该脱硫法采用喷雾吸收法，雾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
a．2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 (或NH3·H2O＋SO2===NH4HSO3)
b．2(NH4)2SO3＋O2===(NH4)2SO4
③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
a．2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
b．Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2
c．Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
④双碱脱硫法：双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环利用，发生反应的化学方程式为
a．吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
b．与Ca(OH)2反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH
⑤其它方法：SO2中S元素化合价为＋4，用氧化剂(如NaClO、NaClO2等)脱硫生成硫酸盐，或者加还原剂(如CO等)脱硫生成硫单质
【精准训练2】
1．下列关于SO2的叙述正确的是(　　)
A．SO2是无色、无臭、有毒的气体 B．SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
C．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4 D．SO2不能用作食品添加剂
2．下列关于SO2、SO3的说法正确的是(　　)
A．SO2与SO3均为极性分子 B．SO3能与水形成分子间氢键
C．SO3分子中S的杂化方式为sp3 D．SO2分子中键角小于SO3分子中的键角
3．将SO2分别通入下列四种溶液中，有关说法正确的是(　　)
A．试管a中实验可以证明SO2具有漂白性
B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性
C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性
D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸
4．探究浓硫酸和SO2性质的实验如图(部分夹持装置略)。下列现象预测与解释或结论存在错误的是(　　)
选项 仪器 现象预测 解释或结论
A 试管1 冷却后，把液体倒入水中，溶液为蓝色 铜被氧化，转化为Cu2+
B 试管2 紫红色溶液由深变浅，直至褪色 SO2具有还原性
C 试管3 注入稀硫酸后，出现黄色浑浊 SO2具有氧化性
D 锥形瓶 溶液红色变浅 NaOH溶液完全转化为NaHSO3溶液(酸性)
5．某研究性学习小组欲用如图所示的装置证明酸性：H2SO3＞HClO。已知：Ka1(H2SO3)＞Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)＞K(HClO)＞Ka2(H2CO3)，下列有关说法正确的是(　　)
A．通过本实验能得出非金属性：Cl＞S
B．A中的酸不用浓硫酸的原因是浓硫酸与亚硫酸钠发生氧化还原反应，不能制得二氧化硫气体
C．C中发生反应的离子方程式为SO2＋HCO===HSO＋CO2
D．该同学后来查资料发现存在反应：2H2O＋2SO2＋Ca(ClO)2===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO4，所以认为该装置无法用来则证明酸性：H2SO3＞HClO
6．食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收。下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是(　　)
A．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
B．沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2浓度
C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用
D．石灰石—石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化可用于生产石膏
7．双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中不正确的是(　　)
A．过程Ⅰ中，SO2表现出还原性 B．过程Ⅱ中，1molO2可氧化2molNa2SO3
C．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 D．总反应为2SO2＋2Ca(OH)2＋O2===2CaSO4＋2H2O
8．SO2属于大气污染物，可用H2与SO2在加热条件下反应消除SO2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
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A．SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨 B．可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成
C．在100～200 ℃时发生的是置换反应 D．工业上可用浓硝酸处理尾气中的SO2
考点三 硫酸及硫酸根离子的检验
【核心知识梳理】
1．硫酸的物理性质
(1)纯净的硫酸是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度比水的大(98％的浓H2SO4密度为1.84 g·cm－3)，溶于水放出大量的热
(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌
2．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＋＋SO，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应
(1)与酸碱指示剂发生显色反应：遇紫色石蕊变红，遇酚酞不变色
(2)与活泼金属反应产生氢气：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(3)与碱性氧化物反应生成盐和水：MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O
(4)与碱发生中和反应：Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O
(5)与某些盐反应生成新盐和新酸：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
3．浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓H2SO4能吸收物质(气体、结晶水化物)中湿存的水分，利用此性质可用浓H2SO4作干燥剂，干燥一些不与浓硫酸反应的气体(中性或酸性气体且无还原性的气体)
①能干燥的气体：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
②不能干燥的气体：碱性气体(NH3等)；还原性气体(如 H2S、HBr、HI 等)
(2)脱水性：将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2∶1的比例脱去，如蔗糖脱水炭化
(3)强氧化性：浓硫酸具有强氧化性，在这些氧化还原反应中，浓H2SO4还原产物为SO2
①与金属反应
a．常温下Fe、Al遇浓硫酸发生钝化；加热时，浓硫酸能与铁反应
2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
b．与活泼金属反应：与活泼金属(Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变稀后，生成的气体为H2
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O， Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
c．与不活泼金属反应：随着反应的进行，浓硫酸浓度变稀，一旦变为稀硫酸，反应就停止
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
如：1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 mol
②与非金属的反应——反应需要加热，否则不反应
a．与木炭反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
b．与硫的反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O
c．与红磷反应：2P＋5H2SO4(浓)2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O
③与具有还原性的化合物反应，与H2S、FeSO4、HI、HBr等物质反应
H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
2HI＋H2SO4(浓)===I2＋SO2↑＋2H2O
4．硫酸的工业制法
(1)工艺流程
(2)反应原理
①燃烧黄铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2 (沸腾炉)
②SO2转化为SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) (接触室)
③吸收SO3生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4 (吸收塔)
(3)接触法制硫酸示意图
(4)硫酸工业制法的尾气处理方法
①用氨水吸收，再用H2SO4处理
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O
②用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理(此方法反应复杂，还可能发生其他反应)
SO2＋NaOH===NaHSO3 NaOH＋NaHSO3===Na2SO3＋H2O
Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH 2CaSO3＋O2===2CaSO4
【易错提醒】
①SO2进入催化反应室前净化、干燥的目的是混合气中除含有二氧化硫外，还含有多种杂质。这些杂质有的使催化剂中毒、失效，有的对反应设备有腐蚀作用，所以必须净化处理
②工业生产SO2采用常压的原因：常压下SO2的转化率已经很大，高压下SO2转化率提高不多，但成本大大增加
③用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因：用水吸收SO3会产生的酸雾腐蚀设备，不利于SO3的吸收
5．SO与SO检验
(1)SO的检验
①操作方法：被检液无明显现象(若有沉淀，静置后取上层清液)有无白色沉淀(若有白色沉淀产生，则说明待检验溶液中含有SO；若无白色沉淀产生，则说明待检验溶液中不含SO)
②答题模板：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有SO
【易错提醒】
①检验SO时，用稀盐酸(不用稀硝酸)酸化，排除Ag＋、CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2，不用Ba(NO3)2，避免酸性条件下溶液中的SO、HSO等被NO氧化为SO而干扰检验
②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↓
(2)SO的检验：被检液沉淀气体品红溶液褪色，说明含SO
①原理：SO＋Ba2＋===BaSO3↓；BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O
②操作方法：取少量溶液于试管中，加入BaCl2或CaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入过量稀盐酸，沉淀溶解，放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体，则证明含有SO
【精准训练3】
1．下列各组分别是硫酸的性质和用途，其中不能建立对应关系的是(　　)
A．高沸点——制氯化氢 B．酸性——制氢气
C．脱水性——作干燥剂 D．强氧化性——钝化某些金属
2．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(　　)
A．一定含有SO B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种 D．可能含有SO或CO
3．下列关于鉴别1 mol·L－1稀硫酸和98%的浓硫酸的叙述正确的是(　　)
A．常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是浓硫酸
B．常温下可以用铜片鉴别两种溶液
C．常温下不能用铝片鉴别两种溶液
D．两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸
4．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　)
A．对比①和②可以说明还原性：Br－＞Cl－
B．②中根据试管口出现白雾说明有HCl产生，证明酸性：H2SO4＞HCl
C．③中浓H2SO4被还原成SO2
D．收集①中产生的气体溶于水形成有色溶液，将③中产生的气体通入其中，证明③中产生的气体具有漂白性
5．实验室用如图装置制备HCl气体。推压注射器活塞将浓盐酸慢慢注入浓硫酸中，可制备少量干燥HCl气体，其原理分析不正确的是(　　)
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A．混合时放热使HCl溶解度减小
B．浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中水分
C．浓盐酸具有挥发性，利于HCl气体逸出
D．浓盐酸中HCl以分子形式存在，利于HCl气体逸出
6．工业上用接触法制备浓硫酸的原理如图，已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1。下列说法错误的是(　　)
A．粉碎矿石可以提高煅烧速率
B．步骤④中产生的尾气经净化后循环利用可以提高原料利用率
C．温度越高，越有利于SO2的催化氧化反应
D．步骤③中充入适当过量的空气能提高SO2的转化率
考点四 硫及其化合物的相互转化
【核心知识梳理】
1．硫元素的价类二维图及转化关系
2．硫及其重要化合物之间的转化关系
3．含硫物质发生氧化还原反应的规律
(1)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：
(2)不同价态硫元素之间的相互转化
不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。上述转化中，从左到右，硫元素化合价升高，需加入氧化剂。从右到左，硫元素化合价降低，需加入还原剂
(3)相邻价态的含硫物质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
(4)归中规律：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，生成的中间价态不同时，只相邻不交叉，如2H2S＋SO2===3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O
4．同价态硫的化合物之间的转化关系
(1)＋4价硫的化合物之间的转化
①：HSO＋H＋===SO2↑＋H2O②：HSO＋OH－===SO＋H2O③：2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O④：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
(2)－2价硫的化合物之间的转化
NaHS与NaOH、HCl反应HS－＋OH－===H2O＋S2－HS－＋H＋===H2S↑
5．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
【精准训练4】
1．硫及其化合物的“价－类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
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A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y B．将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．M的无水固体粉末显蓝色 D．N与Z反应可生成X
2．与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中的循环的说法一定正确的是(　　)
A．常温时，浓H2SO4与Fe生成X B．X一定是SO2
C．S既是氧化产物，也是还原产物 D．工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3
3．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，向C中加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。下列各物质按A、B、C、D、E顺序排列的是(　　)
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3 D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
4．下列物质及名称正确的是(　　)
A．BaCO3：重晶石 B．NH4HCO3：碳铵 C．KAl(SO4)2·6H2O：明矾 D．CaSO4·2H2O：熟石膏
5．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　)
A．FeS2(s)SO3(g) B．稀H2SO4(aq)SO2(g)
C．浓H2SO4(aq)SO2(g) D．SO2(g)(NH4)2SO4(aq)
【高考真题演练】
1．(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。下列说法不正确的是( )
A．I的化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C．将黄铁矿和换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
2．(2024·湖北卷)O2 在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是( )
A．O2 和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键
C．O2 转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在
3．(2023·广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
4．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是(　　)
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
5．(2022·广东高考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
【课时精练】
1．下列说法错误的是(　　)
A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3
D．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理
2．下列有关SO2的说法正确的是(　　)
A．SO2属于电解质 B．SO2为非极性分子
C．SO2分子的空间结构是V形 D． SO2易溶于水是因为与水能形成分子间氢键
3．自然界与人类活动均对硫的循环产生影响。下列说法不正确的是(　　)
A．火山口附近的硫单质会被O2直接氧化为SO3
B．大气中的SO3遇雨水形成H2SO4进入地面或海洋
C．工业排放的尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D．水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
4．下列说法错误的是(　　)
A．硫化钠溶液出现浑浊颜色变深是硫元素被氧化的结果
B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C．氯化铜溶液中通入H2S的离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋
D．实验室制备H2S气体的方法是向硫化钠固体中滴加浓硫酸
5．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
6．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。部分含S物质的“价－类”二维图如图，下列推断不正确的是(　　)
A．d的浓溶液可用于干燥c，但不可用于干燥a
B．b难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
C．金属冶炼时产生的c，工业上可用于制备d
D．a和c反应可生成b，氧化产物与还原产物质量之比为1∶2
7．自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是(　　)
A．火山口温度过高，附近的单质硫会被O2直接氧化为SO3
B．大气中的SO2会形成酸雨，最终以H2SO4的形式进入地面或海洋
C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4
D．常温下，浓H2SO4能使铁片钝化是由于其具有强氧化性
8．下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A． FeS具有氧化性，可用于制取硫酸 B．FeS2不溶于水，可以作半导体材料
C．SO2具有还原性，可用于漂白某些有色物质 D．H2SO4具有难挥发性，可用于制取挥发性酸
9．硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同，S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．硫单质呈黄色，可用作橡胶硫化剂
B．SO2具有氧化性，可用于漂白草编织物
C．Na2SO3具有还原性，可用于处理自来水中残留的Cl2
D．浓硫酸具有强氧化性，可用作酯化反应的催化剂
10．《物理小识·金石类》提到，“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不盛，惟乌柏树不畏其气。”强热“青矾”得红色固体，“青矾厂气”冷凝得矾油。利用矾油可以制备盐酸，工艺流程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．X是Fe2O3 B．气体W能使品红溶液褪色
C．制备HCl利用的是高沸点酸制备低沸点酸 D．上述过程只涉及氧化还原反应
11．实验小组研究不同价态硫元素之间的转化，装置图如下。下列说法正确的是(　　)
A．①中未生成蓝色固体，证明浓硫酸没有被还原 B．②中溶液褪色，证明SO2具有漂白性
C．③中淡黄色粉末变白，证明SO2具有氧化性 D．④中产生淡黄色沉淀，证明S2－被氧化
12．下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是(　　)
实验操作 实验现象 结论或解释
A 将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后，先加足量的稀硝酸，再滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 说明Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4
B 铜丝和浓硫酸加热一段时间后冷却，向反应后的溶液中加水稀释 溶液呈蓝色 说明反应生成了硫酸铜
C 向无水乙醇中加入浓硫酸，加热至170 ℃，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中 紫红色褪去 乙醇发生消去反应生成乙烯
D 向Na2S溶液中通入足量CO2，然后再将产生的气体导入CuSO4溶液中 CuSO4溶液中产生黑色沉淀 Ka1(H2CO3)＞Ka1(H2S)
13．某实验小组利用下图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法正确的是(　　)
A．使反应发生的操作是将a中的Y形管向右倾斜
B．装置b中出现白色沉淀，可能是BaCO3或BaSO3
C．装置d中出现浑浊，证明产生的气体中含有CO2
D．装置e中可以盛放NaOH溶液，f的作用为防倒吸
14．硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂电池的电解质材料，某化学兴趣小组选择下列实验装置制备硫化锂。已知：粗锌中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加热条件下易被氧化。下列说法错误的是(　　)
A．装置乙中有黑色沉淀生成，反应的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B．装置丁硬质玻璃管中发生的反应为Li2SO4＋4H2Li2S＋4H2O
C．装置戊的作用只有一个：防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解
D．虽然从装置戊中排出的尾气无毒，但尾气还是需要进行处理
15．燃煤烟气中含有SO2和SO3等物质，用如图装置测定SO3含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收SO3并转化为SO，也可溶解少量SO2。实验中应尽快除去SO2。下列说法错误的是(　　)
A．用空气吹出异丙醇溶液中溶解的SO2 B．通过测定BaSO4的质量检测SO3含量
C．该过程中涉及反应：H2O2＋SO2===H2SO4 D．0 ℃冰浴可以减少异丙醇的挥发
16．火山喷发会引发大范围海啸，大量的火山灰和火山气体对气候造成极大的影响。火山喷发产生的含硫物质在自然界的循环过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．火山喷发形成硫酸型酸雨，总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4
B．火山喷发会导致气温下降的可能原因是大量气体进入平流层形成硫酸气溶胶阻挡太阳辐射
C．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透遇到难溶的PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)，离子方程式为Cu2+＋SO＋Pb2+＋S2－===PbSO4↓＋CuS↓
D．工业制备硫酸可用黄铁矿经FeS2SO2SO3H2SO4多步反应制备
17．工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
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A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
18．向酸化的KI溶液中通入SO2，溶液变黄并出现浑浊，发生反应Ⅰ：SO2＋4H＋＋4I－===2I2＋S↓＋2H2O，继续通入SO2，溶液变为无色，发生反应Ⅱ：I2＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2I－。下列说法错误的是(　　)
A．SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关
B．每生成0.1 mol SO，整个过程中转移0.4 mol电子，同时消耗0.2 mol KI
C．该过程的总反应为3SO2＋2H2O===2SO＋S↓＋4H＋
D．该反应过程中KI作催化剂
19．我国是历史悠久的文明古国。下列相关叙述有误的是(　　)
A．毛笔(主要为动物毛发)和墨(含炭墨烟和动物胶)中都含有蛋白质
B．西汉南越王墓出土的铜钱表面有绿色斑点，其主要成分是碱式碳酸铜
C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性
D．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程
20．类比推理是重要的学科思想，下列“类比”合理的是(　　)
A．若Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应生成Cu2S
B．若CO2(干冰)是分子晶体，则SiO2(石英)也是分子晶体
C．若Li在空气中燃烧生成Li2O，则Na在空气中燃烧生成Na2O
D．若CO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀生成，则SO2通入Ba(NO3)2溶液也无沉淀生成
21．某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是______________________
(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行了实验探究
①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为_______________，装置C中品红溶液的作用是_____________
②装置D中加入的试剂为____________
③装置G中可能出现的现象为________________________
④装置H的作用为____________________________________________
(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质
①能验证SO2具有氧化性的实验现象为________________________
②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。
上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为___________________
22．下列有机反应中都要使用硫酸。其中使用浓硫酸的是________(填序号，下同)，使用稀硫酸的是________
(1)苯的硝化　　　　　(2)乙醇的消去 (3)乙醇与乙酸的酯化 (4)乙酸乙酯的水解
(5)糖类物质的水解 (6)蛋白质的水解 (7)油脂的水解
23．Ⅰ．实验室用如图装置制备SO3。
已知：SO3的熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃，假设气体进入装置可以被完全吸收，不考虑空气的影响。
(1)A中不使用98％浓硫酸的原因是________________________________________________________，装置D的作用是________________
(2)实验结束时，先停止通入SO2，再熄灭酒精灯，然后还需要进行的操作是________________________
(3)装置E中发生反应的离子方程式为________________________________________________
Ⅱ．SO3溶于浓硫酸后可得到发烟硫酸，工业上把干燥的氯化氢气体通入发烟硫酸中可以得到HSO3Cl。HSO3Cl是一种无色液体，沸点为152 ℃，有强腐蚀性，遇潮湿空气产生浓烈的白雾。现用如图所示的装置制取HSO3Cl(夹持及加热装置略去)
(4)HSO3Cl与潮湿的空气反应的化学方程式为________________________________________
(5)装置A中毛细管的作用是________________________________
(6)装置中直形冷凝管能否换为球形冷凝管，并说明原因________________________________
24．“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图：
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(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是_________________________(写出一种即可)
(2)过程①进行的操作是__________________________________________________________
(3)上述流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为_____________________________
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是___________________________________________________________
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，__________________________________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4
25．下列有关硫酸的实验或用途中利用了硫酸的哪些性质？
(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体：________________
(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3： __________________________
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸：____________________________________________
(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸：________________________________________________________
(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2：_________________________________________________________
(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOHCO＋H2O：_____________________
(7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验：____________________________________________________
【硫及其化合物】答案
【精准训练1】
1．D。解析：正交硫与单斜硫都是由硫元素组成的单质，所以两者互为同素异形体，A正确；由结构示意图可知，S8分子中每个硫原子与2个硫原子形成共价键，则每个硫原子均满足8电子稳定结构，B正确；同素异形体之间的转化属于化学变化，C正确。
2．D。解析：在火山口附近或地壳的岩层中，S以游离态存在，A错误；硫与O2反应生成SO2时，硫作还原剂，B错误；硫在过量O2中燃烧生成SO2，C错误；在已知反应中，生成K2S，S作氧化剂；生成K2SO3，S作还原剂，D正确。
3．B
4．C。解析：硫的氧化性较弱，与变价金属反应一般生成低价的硫化物，所以与铜反应生成Cu2S，故选C。
5．B。解析：硫是非金属单质，单质硫是分子晶体，故A正确；硫是难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中CS2不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，根据方程式分析，生成8 mol SO2，转移44 mol电子，因此反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol，故D正确。
6．C。解析：由题图可知，循环过程中硫单质可以被氧化生成SO，也可以被还原生成硫化氢，A项正确；硫在自然界中既有单质，又有化合物，B项正确；过程②，S发生氧化反应，应该在富氧区实现，C项错误；若生物体有机硫的成键方式为，由于硫元素得电子能力较C、H强，共用电子对偏向硫，S显－2价，H2S中S也为－2价，故过程④中S未发生氧化还原反应，D项正确。
【精准训练2】
1．B。解析：SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A错误；SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C错误；食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，能用作食品添加剂，D错误。
2．D。解析：SO2分子中S原子为sp2杂化，孤电子对数为1，分子空间结构为V形，SO2为极性分子，SO3分子中S原子为sp2杂化，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，SO3为非极性分子，A、C错误；SO3遇水迅速反应生成硫酸，SO3与H2O不能形成分子间氢键，但H2SO4与H2O能形成分子间氢键，B错误。
3．C
4．D。解析：解析：冷却后，把液体倒入水中，溶液为蓝色，说明Cu被浓硫酸氧化，生成了硫酸铜溶液，故A正确；酸性高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫，紫红色溶液由深变浅，直至褪色，则二氧化硫具有还原性，故B正确；加入稀硫酸后，稀硫酸与ZnS反应生成H2S，H2S和SO2反应生成S，出现黄色浑浊，则SO2具有氧化性，故C正确；NaHSO3溶液显酸性，遇酚酞溶液为无色，不是红色变浅，故D错误。
5．C。解析：H2SO3和HClO不是对应元素的最高价含氧酸，不能比较对应元素的非金属性，A错误；浓硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应，可制得二氧化硫气体，B错误；已知：Ka1(H2SO3)＞Ka1(H2CO3)＞Ka2(H2SO3)＞Ka2(H2CO3)，说明亚硫酸的酸性比碳酸强，装置C中二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应离子方程式为SO2＋HCO===HSO＋CO2，C正确；B中饱和NaHSO3溶液的作用是除去挥发的HCl气体，C中将二氧化硫转化为CO2，D中除去未反应完的过量的二氧化硫，E中二氧化碳与漂白粉反应生成次氯酸，从而证明酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO，从而达到实验目的，D错误。
6．C。解析：A项，葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化，对SO2的检测有干扰；B项，大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀，对SO2的检测有干扰，部分BaSO3也会被空气中的O2氧化；C项，氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2，SO2可以循环使用；D项，石灰石吸收SO2需要在高温下才能进行。
7．A。解析：过程Ⅰ中，S元素化合价不变，SO2并未表现出还原性，A错误。
8．B。解析：酸雨的pH<5.6，A错误；气体X为H2S，能与CuSO4溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成，B正确；在100～200 ℃时发生的反应为2H2S＋SO23S＋2H2O，不是置换反应，C错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)，D错误。
【精准训练3】
1．C。解析：用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体，是高沸点酸制取低沸点酸，体现了浓硫酸的高沸点、难挥发性，故A正确；稀硫酸可以与活泼金属反应生成氢气，说明其具有酸性，故B正确；浓硫酸可以干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体，说明其具有吸水性，故C错误；常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使它们钝化，故D正确。
2．C。解析：A项错误，不能排除Ag＋、SO的干扰；B项错误，因为溶液中SO与Ag＋反应不能大量共存；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。
3．D。解析：稀硫酸中硫酸完全电离，离子浓度较大，浓硫酸几乎没有电离，因此常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是稀硫酸，故A错误；常温下，铜与稀硫酸和浓硫酸均不反应，不能鉴别两种溶液，故B错误；常温下，铝片与稀硫酸反应能够产生气泡，铝遇浓硫酸发生钝化，可以鉴别两种溶液，故C错误；浓硫酸具有吸水性，两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸，故D正确。
4．A。解析：反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气，与同一种氧化剂在相同条件下反应，溴离子被氧化成溴单质，而氯离子不能被氧化，说明还原性：Br－>Cl－，故A正确；白雾说明氯化氢易挥发，说明挥发性：H2SO4＜HCl，故B错误；反应③生成物是二氧化硫气体，浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，该反应为非氧化还原反应，故C错误；收集①中产生的气体溶于水形成有色溶液，将③中产生的气体通入其中，因为二氧化硫有还原性，能够还原溴单质，体现二氧化硫的还原性，故D错误。
5．D。解析：浓硫酸与浓盐酸混合过程中放出大量的热，温度升高使HCl溶解度减小，有利于HCl的逸出，故A正确；浓硫酸有吸水性，可以干燥氯化氢气体，故B正确；氯化氢是强电解质，浓盐酸中以H＋、Cl－形式存在，故D错误。
6．C。解析：粉碎矿石能增大反应物接触面积，增大空气浓度，可以增大氧气的浓度，都可以提高煅烧速率，故A正确；步骤④中产生的尾气经净化后循环利用，可以提高原料利用率，防止污染环境，故B正确；已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol-1，温度升高，平衡逆向进行，不利于SO2的催化氧化反应，故C错误；步骤③为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol-1，充入适当过量的空气能提高SO2的转化率，故D正确。
【精准训练4】
1．D。解析：硫燃烧只能得到SO2，A项错误；盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水CuSO4为白色，C项错误；Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D项正确。
2．D。解析：图中为含硫物质的循环，则浓硫酸与铁反应生成的X也同样是含硫的物质，推知应为Fe2(SO4)3。常温下，浓H2SO4中会使Fe钝化，产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上，故不再继续反应，不符合后续反应，A错误；若X为Fe2(SO4)3，Fe3＋能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质，B错误；X与硫化氢反应生成S单质，则为Fe2(SO4)3中Fe3＋与硫化氢反应生成S单质，则S为氧化产物，C错误；直接用水吸收SO3易形成酸雾，所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO3，D正确。
3．B。解析：硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，向H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。
4．B
5．C。解析：A项，FeS2与O2在高温下反应生成SO2；B项，浓硫酸可使蔗糖脱水炭化，进而与C发生氧化还原反应生成SO2，但稀硫酸没有脱水性和强氧化性；C项，Cu与浓H2SO4在加热条件下反应生成SO2；D项，SO2与氨水发生非氧化还原反应，生成(NH4)2SO3。
【高考真题演练】
1．B。解析：黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。A项，反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2，故A正确；B项，反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率，故B错误；C项，将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，故C正确；D项，硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，故D正确；故选B。
2．D。解析：A．O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；B．O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B项正确；C．O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C项正确；D．O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D项错误；答案选D
3．C。解析：Ⅰ中试管内发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，D错误。
4．C。解析：浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C错误。
5．B。解析：铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
【课时精练】
1．C
2．C。解析： SO2属于非电解质，A错误；SO2属于极性分子，B错误；SO2易溶于水是因SO2易与水反应生成可溶性的亚硫酸，与氢键无关，D错误。
3．A。解析：硫单质与氧气反应只能生成SO2，不能生成SO3，A错误。
4．D。解析：硫化钠在空气中易被氧气氧化为硫单质，使颜色加深，A正确；黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；H2S是弱酸，离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋，C正确；浓H2SO4具有强氧化性，H2S具有还原性，二者能发生氧化还原反应生成SO2，D错误。
5．C
6．D。解析：由题图可知，d为硫酸，c为二氧化硫，b为S，a为硫化氢。浓硫酸和二氧化硫不反应、和硫化氢反应，故浓硫酸可用于干燥SO2，但不可用于干燥H2S，A项正确；硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B项正确；工业上可用金属冶炼时产生的二氧化硫制备硫酸，C项正确；H2S和SO2反应可生成S，硫化氢中S的化合价由－2变为0，二氧化硫中S的化合价由＋4变为0，根据得失电子守恒可知，氧化产物与还原产物质量之比为2∶1，D项错误。
7．A。解析：单质硫与O2反应只能变为SO2，SO2和O2在催化剂、加热条件下发生可逆反应生成SO3，故A错误；大气中的SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，因此最终以H2SO4的形式进入地面或海洋，故B正确；工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4，因此常用氧化钙处理工业排放的SO2尾气，故C正确；浓硫酸具有强氧化性，因此常温下，浓H2SO4能使铁片钝化，故D正确。
8．D。解析：FeS具有还原性，在氧气中煅烧生成二氧化硫，即可用于制取硫酸，A错误；FeS2是一种半导体材料，与其水溶性无关，B错误；SO2具有漂白性，可用于漂白某些有色物质，C错误。
9．C。解析：A项，硫单质可用作橡胶硫化剂，体现的是硫的化学性质，与颜色无关；B项，SO2用于漂白草编织物，发生非氧化还原反应，体现SO2的漂白性；C项，Na2SO3具有还原性，与自来水中残留的Cl2发生氧化还原反应，从而去除Cl2；D项，浓硫酸用作酯化反应的催化剂，与氧化性无关。
10．D。解析：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不盛，惟乌柏树不畏其气”。青矾是绿矾，为硫酸亚铁晶体，强热“青矾”得红色固体氧化铁，“青矾厂气”冷凝得矾油，化学反应的方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑，则气体混合物Y是SO2、SO3、H2O，气体W是SO2，矾油是硫酸，利用矾油可以制备盐酸，利用难挥发性酸制易挥发性酸。X是Fe2O3，故A正确；气体W是SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，故B正确；利用浓硫酸的难挥发性制取易挥发的HCl，故C正确；三氧化硫和水反应生成硫酸，不属于氧化还原反应，故D错误。
11．D。解析：铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸体现强氧化性、酸性，浓硫酸还会吸收生成的水，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，与过氧化钠反应生成白色固体，通入硫化钠溶液中出现浑浊。①中由于浓硫酸会吸收水分，而且反应是复杂的，不一定能看到有蓝色固体，但浓硫酸反应生成二氧化硫，说明浓硫酸被还原，故A错误；②中溶液褪色，是二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，证明SO2具有还原性，故B错误；③中淡黄色粉末变白，是过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠，证明SO2具有还原性，故C错误；④中产生淡黄色沉淀，沉淀是二氧化硫和硫离子反应生成硫单质，硫化钠中硫化合价升高，证明S2－被氧化，故D正确。
12．D。解析：Na2O2与SO2反应，生成的固体物质可能为Na2SO4、Na2SO3或二者的混合物，加水溶解后，加入足量的稀硝酸，可将Na2SO3氧化为Na2SO4，再滴加BaCl2溶液，产生BaSO4白色沉淀，则Na2O2与SO2反应不一定生成Na2SO4，A不正确；铜丝和浓硫酸加热反应后的溶液中，仍含有浓硫酸，加水稀释时，不能将水加入溶液中，B不正确；向无水乙醇中加入浓硫酸，产生的气体中可能混入乙醇蒸气，乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，所以由溶液的紫红色褪去，不能判断乙醇发生消去反应生成乙烯，C不正确；向Na2S溶液中通入足量CO2，然后再将产生的气体导入CuSO4溶液中，发生反应：Na2S＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2S、H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4，从而表明H2CO3的酸性强于H2S，Ka1(H2CO3)＞Ka1(H2S)，D正确。
13．D。解析：葡萄糖为固体，要使浓硫酸和葡萄糖混合，应将Y形管向左倾斜，浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中，A项错误；CO2和SO2与氯化钡溶液均不反应，若装置b中出现白色沉淀，是SO2和O2与氯化钡反应生成的BaSO4，B项错误；c中的品红溶液不能完全吸收SO2，SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C项错误；污染性尾气为SO2，可以用NaOH溶液吸收，球形干燥管的作用为防倒吸，D项正确。
14．C。解析：由图可知，装置甲中稀硫酸和粗锌反应制备氢气，制得的氢气中混有硫化氢气体，装置乙中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢气体，装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氢气，装置丁中硫酸锂与氢气共热反应制得硫化锂，装置戊中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入丁中导致硫化锂水解。粗锌中含有的FeS与稀硫酸反应生成硫化氢气体，硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜黑色沉淀，A正确；根据装置图可知，装置甲中产生的氢气经过除杂、干燥后进入装置丁与Li2SO4在加热条件下反应生成Li2S和水，B正确；装置戊的作用有两个：一是防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解，二是防止空气中的氧气进入装置丁而使Li2S氧化，C错误；从装置戊中排出的尾气是氢气，虽然氢气无毒，但易燃，应进行处理，D正确。
15．A。解析：空气中的氧气能将溶解的SO2氧化为SO，不能用空气吹出异丙醇溶液中溶解的SO2，A错误；根据S原子守恒可通过测定BaSO4的质量计算SO3的质量，从而检测SO3含量，B正确；未被异丙醇溶液吸收的SO2和过氧化氢发生氧化还原反应，反应的化学方程式为H2O2＋SO2===H2SO4，C正确；异丙醇易挥发，0 ℃冰浴温度较低，可减少异丙醇的挥发，D正确。
16．C。解析：由图可知，火山喷发会生成二氧化硫，二氧化硫与空气中的氧气和雨水反应生成硫酸，使雨水呈酸性形成硫酸型酸雨，总反应的化学方程式为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，故A正确；火山喷发产生的大量气体进入平流层后，会形成硫酸气溶胶，能阻挡太阳辐射而导致气温下降，故B正确；由题意可知，硫化铅与硫酸铜溶液反应生成硫酸铅和硫化铜，反应的离子方程式为PbS＋Cu2+＋SO===CuS＋PbSO4，故C错误；工业上可以用煅烧黄铁矿的方法制备硫酸，黄铁矿经FeS2SO2SO3H2SO4多步反应制得硫酸，故D正确。
17．B。解析：根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
18．B。解析：由反应Ⅰ可知，SO2的氧化性强于I2，由反应Ⅱ可知，I2的氧化性强于SO2，故可说明SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关，A正确；由反应Ⅱ可知，每生成0.1 mol SO，转移电子为0.2 mol，同时生成0.2 mol I－，反应0.1 mol I2，由反应Ⅰ可知生成0.1 mol I2消耗0.2 mol I－，转移电子为0.2 mol，故整个过程中转移0.4 mol电子，不消耗KI，B错误；由题干信息可知，反应Ⅰ＋2反应Ⅱ可得该过程的总反应为3SO2＋2H2O===2SO＋S↓＋4H＋，C正确；由C项分析可知，该反应过程中KI作催化剂，D正确。
19．D。解析：　动物毛发和动物胶中均含有蛋白质，故A正确；铜生锈得到铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，故B正确；火药中含C、S和硝酸钾，三者发生反应：3C＋S＋2KNO3===CO2＋N2＋K2S，其中硝酸钾中N元素化合价降低，表现强氧化性，故C正确；该过程涉及HgS分解生成Hg和S，Hg和S又能重新化合生成HgS，并非升华和凝华，故D错误。
20．A。解析：S的氧化性比较弱，S与变价金属Fe反应产生FeS，与Cu反应产生Cu2S，A正确；SiO2(石英)是共价晶体，故B错误；Na在空气中燃烧生成Na2O2，故C错误；SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化生成硫酸根离子，所以SO2能被Ba(NO3)2氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故D错误。
21．(1)CO2　H2　铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应生成氢气
(2)①酸性KMnO4溶液(或其他合理答案也可)　验证SO2是否吸收完全　
②澄清石灰水　
③无水硫酸铜变蓝色　
④防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响H2的检验
(3)①试管a中有淡黄色沉淀生成
②Ⅱ　Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
22．(1)(2)(3)　(4)(5)(6)(7)
23．(1)98％浓硫酸浓度太高，电离出的氢离子浓度较小，反应生成SO2的速率小 　冷凝收集SO3　
(2)继续通一段时间的氧气
(3)3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O=== 3BaSO4↓＋2NO＋4H＋
(4)HSO3Cl＋H2O=== HCl＋H2SO4
(5)形成汽化中心，防止暴沸
(6)否，馏出液会残留在凹球中，导致产率降低
解析：(1)A中不使用98％浓硫酸的原因是98％浓硫酸浓度太高，电离出的氢离子浓度小，反应生成SO2的速率小。装置D的作用是冷凝收集SO3。(2)为确保充分收集SO3，实验结束时，先停止通入SO2，再熄灭酒精灯，然后还需要继续通入一段时间的O2，可以让装置中的SO2充分被后面的装置吸收。(3)装置E中硝酸钡溶液吸收多余的二氧化硫，发生反应的离子方程式为3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O=== 3BaSO4↓＋2NO＋4H＋。(4)HSO3Cl与潮湿空气中的水蒸气反应生成了HCl，HCl与空气中的水蒸气形成了小液滴，产生白雾，反应的化学方程式为HSO3Cl＋H2O=== HCl＋H2SO4。(5)装置A中毛细管的作用是形成汽化中心，防止暴沸。(6)蒸馏时直形冷凝管不能换成球形冷凝管，因为馏出液会残留在凹球中，导致产率降低。
24．(1)搅拌(或粉碎、加热)　
(2)过滤
(3)NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O
(4)Na2SO3具有较强还原性，易被空气中的氧气氧化　(5)加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液
25．(1)浓硫酸的吸水性　
(2)浓硫酸具有高沸点、难挥发性　
(3)浓硫酸的强氧化性　
(4)硫酸的强酸性　
(5)浓硫酸的酸性、强氧化性　
(6)浓硫酸的脱水性　
(7)浓硫酸的脱水性、强氧化性
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