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第五章
第一节　硫及其化合物
化工生产中的重要非金属元素
课时3　硫酸的工业制法　不同价态含硫物质的转化
学习目标 知识体系
1．了解硫酸的工业制法 2．理解不同价态含硫物质可以相互转化，增强对氧化还原反应的认识 3．了解二氧化硫形成酸雨的过程以及对环境的危害，并了解常见防治措施
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 接触法制硫酸时，黄铁矿投入沸腾炉前须粉碎，其中一个目的是使其与O2充分接触，使反应速率加快 (　　)
(2) 为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前须先净化 (　　)
(3) 为了使SO3被浓硫酸充分吸收，吸收塔中浓硫酸采用从上向下喷淋 (　　)
(4) 吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率 (　　)
√
√
√
√
(5) SO2SO3H2SO4转化在常温下能够实现 (　　)
(6) SO2H2SO3H2SO4 转化能够实现 (　　)
(7) SO2CaSO3CaSO4 转化能够实现 (　　)
(8) FeS2SO2H2SO4转化能够实现 (　　)
(9) NaOHNa2SO3NaHSO3转化能够实现 (　　)
×
√
×
×
√
纲要笔记
硫酸的工业制法
1
重难点
1
1．反应原理
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O2　　　　2SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
注意：以上三个反应均为放热反应。
催化剂
△
2．主要设备与流程
(1) 填写下列各进口或出口物质的名称：
A__________________；
B________；
C__________________；
D_____________________。
黄铁矿(或硫黄)
炉渣
二氧化硫、氧气
尾气(SO2、O2、N2)
(2) 注意点
①实际工业生产中可以少量添加硫，硫燃烧生成二氧化硫：S＋O2SO2。
②如果没有催化剂(V2O5)，二氧化硫很难被氧气直接氧化为三氧化硫。
③实际工业生产中不用水吸收SO3，而是用__________________吸收。目的是防止形成________。
98.3%的浓硫酸
酸雾
硫酸型酸雨的形成及防治
1
重难点
2
1．酸雨是pH小于5.6(CO2饱和溶液的pH＝5.6)的雨水。
2．硫酸型酸雨的形成
途径1：SO2＋H2O H2SO3
2H2SO3＋O2═══2H2SO4
途径2：2SO2＋O2　　　2SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
尘埃
3．硫酸型酸雨的防治
空气中SO2主要来源于煤的燃烧，用碱性物质脱硫(SO2)生成亚硫酸盐，亚硫酸盐易被氧化成硫酸盐。
(1) 钙基固硫法(煤的脱硫)：
CaCO3＋SO2CaSO3＋CO2
CaO＋SO2═══CaSO3
2CaSO3＋O2═══2CaSO4
总反应：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(生成石膏，变废为宝)
(2) 氨水脱硫法：
2NH3＋SO2＋H2O═══(NH4)2SO3、
2(NH4)2SO3＋O2═══2(NH4)2SO4
或生成NH4HSO3：
NH3＋SO2＋H2O═══NH4HSO3
不同价态含硫物质的转化规律
1
重难点
3
1．相同价态含硫物质的转化通常是通过与水、碱以及发生复分解反应来实现。
SO2＋H2O H2SO3
SO2＋2NaOH═══Na2SO3＋H2O
SO3＋H2O═══H2SO4
H2SO4＋BaCl2 ═══ BaSO4↓＋2HCl
2．相邻价态含硫物质之间不能发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间均不能发生氧化还原反应。
3．硫元素的归中反应：硫元素的高价态物质与低价态物质之间发生氧化还原反应，一般生成中间价态。如：
SO2＋2H2S═══3S＋2H2O(反应在气相中进行)
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4═══3S↓＋3Na2SO4＋3H2O
5．硫的歧化反应：硫元素的中间价态物质自身发生氧化还原反应生成高价态与低价态物质。如：
3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
分类悟法
　　　在硫酸工业生产中，下列相关的化学方程式错误的是 (　　)
A．4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
B．2SO2＋O2　　　2SO3
C．SO3＋H2O═══H2SO4
D．S＋O2SO2
1
硫酸的工业制法
1
类型
1
B
解析：工业生产中，利用SO2与O2反应生成SO3需要在催化剂、加热条件下进行，B符合题意。
高温
　　　下列有关酸雨的说法错误的是 (　　)
A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多没有直接关系
C．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
酸雨的形成与防治
1
类型
2
2
C
解析：植被破坏、水土流失、生态环境破坏会导致土壤的沙化、CO2的增多，但不会导致酸雨的形成，C错误。
　　　H2S是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。克劳斯法处理H2S的原理为先将的H2S氧化成SO2，再使SO2在转化炉内同剩余H2S反应，可直接从气相制取高质量熔融硫。下列说法错误的是 (　　)
A．H2S的热稳定性比H2O弱
B．每处理1 mol H2S，消耗0.5 mol O2
C．第一步转化时氧气过量会产生SO3
D．H2S的水溶液呈酸性
不同价态含硫物质的转化规律
1
类型
3
3
C
解析：元素非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，故热稳定性：H2O＞H2S，A正确；整个过程发生反应：2H2S＋3O2═══2SO2＋2H2O、2H2S＋SO2═══3S＋2H2O，总反应为2H2S＋O2═══2S＋2H2O，故每消耗2 mol H2S，消耗1 mol O2，即每处理 1 mol H2S，消耗0.5 mol O2，B正确；氧气过量，反应也不会生成SO3，C错误；H2S是弱酸，溶液呈酸性，D正确。
　　　工业排放的SO2烟气对环境造成污染，某企业用如图所示流程综合处理。下列有关说法正确的是 (　　)
A．该流程可循环利用的物质有SO2、(NH4)2SO3、NH4HSO3
4
B．该流程利用的是氧化还原反应原理
C．“氨气吸收塔”中发生的反应：HS＋OH－═══＋H2O
D．“二氧化硫吸收塔”中发生的反应：SO2＋S＋H2O═══
D
解析：该流程中可循环利用的物质有 (NH4)2SO3和NH4HSO3，SO2没参与循环，A错误；该流程中没有涉及元素化合价的改变，故不是利用氧化还原反应的原理，B错误；“氨气吸收塔”中发生反应：HS＋NH3═══S＋N，C错误；“二氧化硫吸收塔”中发生反应：SO2＋S＋H2O═══2HS，D正确。
课堂评价
1．下列反应的离子方程式书写正确的是 (　　)
A．向澄清石灰水中通入少量SO2气体：Ca2＋＋SO2＋H2O═══CaSO3↓＋2H＋
B．向氢氧化钠溶液中通入过量SO2气体：SO2＋OH－═══HS
C．向溴水中通入适量SO2气体：SO2＋Br2＋H2O═══2H＋＋2Br－＋S
D．向氢硫酸溶液中通入少量氯气：S2－＋Cl2═══S↓＋2Cl－
B
解析：向澄清石灰水中通入少量SO2气体，反应的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋SO2═══CaSO3↓＋H2O，A错误；SO2气体通入溴水中，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O═══4H＋＋2Br－＋S，C错误；向氢硫酸中通入少量氯气，反应的离子方程式为H2S＋Cl2═══2H＋＋S↓＋2Cl－，D错误。
2．硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化。下列说法正确的是(　　)
A．反应③可以在氧气不足情况下实现
B．反应⑥可以加入酸性高锰酸钾溶液实现
C．反应⑦只与水化合反应实现
D．反应⑧可以通过复分解反应实现
D
解析：H2S完全燃烧生成SO2，氧气不足，H2S会被氧气还原为硫单质，A错误；SO2具有还原性，会被酸性高锰酸钾氧化为硫酸根离子，B错误；SO2转化为H2SO4，硫元素化合价升高，需加入氧化剂，SO2只和水反应不能生成H2SO4，C错误；60%～70%的硫酸和亚硫酸钠固体发生复分解反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，D正确。
3．双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A．过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B．过程 Ⅱ 中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C．过程Ⅰ和过程Ⅱ中都发生了氧化还原反应
D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2═══2CaSO4＋2H2O
C
解析：过程Ⅰ为SO2与碱反应生成盐和水，表现出酸性氧化物的性质，A正确；由过程Ⅱ可得关系式2Na2SO3～O2～4e－，故1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3，B正确；过程Ⅰ不存在元素化合价的变化，是非氧化还原反应，C错误；该过程的总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2═══2CaSO4＋2H2O，D正确。课时3　硫酸的工业制法　不同价态含硫物质的转化
1．写出下列反应的化学方程式。
(1) 硫酸的工业制法的三个反应
①制取SO2：________________；
②SO2的催化氧化：________________；
③SO3的吸收：________________。
(2) 不同价态含硫物质的转化
①H2S→S：________________；
②SO2→S：________________；
③SO2→H2SO4：________________；
④H2SO4→SO2∶________________；
⑤3S＋6NaOH________________；
⑥2Na2SO3＋O2===________________。
2．下列说法正确的是(　　)
A．浓硫酸具有吸水性，可使滤纸变黑
B．H2S具有还原性，能与SO2反应生成S
C．硫单质在空气中燃烧生成SO3
D．SO2具有氧化性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色
3．下列“类比”合理的是(　　)
A．常温下，Zn和浓硫酸反应可以得到SO2，则常温下Al和浓硫酸反应也可以得到SO2
B．Fe与稀盐酸反应生成H2，则Fe与稀硝酸反应生成H2
C．SO2使酸性高锰酸钾褪色，则CO2也能使酸性高锰酸钾褪色
D．加热条件下，Fe和S能直接化合生成FeS，则加热条件下Cu和S也能直接化合生成Cu2S
4．部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．a是一种有臭鸡蛋气味的气体
B．空气中燃烧b可以得到大量的d
C．f在工业上常用作还原剂
D．b附着在试管壁上可以用热的NaOH浓溶液洗涤
5．下列关于含硫化合物的叙述不正确的是(　　)
A．将SO2通入溶解氨气的饱和BaCl2溶液中，有BaSO4白色沉淀生成
B．白葡萄酒含维生素C等多种维生素，通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化
C．Na2SO3溶液能使酸性KMnO4溶液褪色
D．制备浓硫酸时，在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
6．下列转化反应的化学(或离子)方程式书写正确的是(　　)
A．单质转化为盐：S＋CuCuS
B．酸转化为氧化物：H2SO4(浓)＋CCO2↑＋SO2↑＋H2O
C．酸转化为盐：S＋Ba2＋===BaSO3↓
D．可溶性盐转化为另一种盐：S＋H2O2===S＋H2O
7．由SO2和O2制备SO3(熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃)的模拟装置如图所示(加热和夹持装置略)：
下列说法正确的是(　　)
A．装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液
B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2
C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2
8．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下。下列说法错误的是(　　)
A．反应1说明酸性：H2SO3>H2CO3
B．反应1结束后，可用盐酸酸化的 BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D．反应2最好在无氧条件下进行
9．天然气中含有有毒气体H2S，用如图所示流程可实现天然气在氧化亚铁硫杆菌(T·F菌)作用下催化脱硫。下列说法不正确的是(　　)
A．过程②会使环境pH升高
B．由脱硫过程可知氧化性：O2>Fe3＋>S
C．过程①发生反应：Fe2(SO4)3＋H2S2FeSO4＋S↓＋H2SO4
D．该脱硫过程的总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
10．用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应，并探究其产物及产物的性质(夹持装置已略去)。
(1) 试管①中发生反应的化学方程式为___________________________________________，此反应中浓硫酸体现的性质是________________。
(2) 若试管②中的试剂为品红溶液，其作用是__________________________________。
(3) 若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，则说明生成的气体具有__________性。
(4) 若试管中②的试剂是硫化氢水溶液，写出反应的化学方程式：________________。
(5) 试管③中的试剂的作用为________________，用离子方程式可表示为________________。
11．“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。其流程如下：
(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________。若在实验室进行该实验，使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外，还需要________。
(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。
课时3　硫酸的工业制法
不同价态含硫物质的转化
1．(1) ①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
或S＋O2SO2
②2SO2＋O22SO3　③SO3＋H2O===H2SO4
(2)①2H2S＋O22H2O＋2S(或其他合理答案)
②SO2＋2H2S===2H2O＋3S(气相反应)
③SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(或其他合理答案)
④2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O(或其他合理答案)　⑤2Na2S＋Na2SO3＋3H2O　⑥2Na2SO4
2．B　解析：浓硫酸可使滤纸变黑，是因为浓硫酸具有脱水性，A错误；硫单质在空气中燃烧生成SO2，C错误；SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有还原性，D错误。
3．D　解析：常温下，铝与浓硫酸发生钝化，不能生成二氧化硫，A错误；硝酸为氧化性酸，与金属反应，生成NOx，不生成氢气，B错误；二氧化硫中硫元素显＋4价，不是最高价，以还原性为主，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，二氧化碳中碳元素为＋4价，为最高价，不能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，C错误。
4．B　解析：由图可知：a是H2S，b是S单质，c是SO2，d是SO3，e是H2SO4，f是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，g是硫化物或硫氢化物。S在空气中与O2反应生成SO2，B错误。
5．A　解析：将SO2通入溶解氨气的饱和BaCl2溶液中，生成白色沉淀为BaSO3，A错误。
6．D　解析：铜与硫共热反应生成硫化亚铜：S＋2CuCu2S，A错误；碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O，B错误；亚硫酸是弱酸，在离子方程式中不可拆，C错误。
7．C　解析：进入高温反应管的气体必须干燥，装置①中的试剂应是浓硫酸，A错误；铜与稀硫酸不反应，B错误；该反应是可逆反应，装置④中逸出的气体主要是SO2和O2，SO2是污染气体，则⑤装置中应盛放碱石灰，除去SO2，则逸出的气体为O2，D错误。
8．C　解析：反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，说明酸性：H2SO3>H2CO3，A正确；反应1结束后，溶液为亚硫酸氢钠溶液，加入盐酸酸化的 BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，可证明NaHSO3被氧化，B正确；反应2为2NaHSO3＋Zn===Na2S2O4＋Zn(OH)2，亚硫酸氢钠是氧化剂，锌是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，C错误；连二亚硫酸钠在空气中极易被氧化，反应2最好在无氧条件下进行，D正确。
9．D　解析：过程②发生的反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，反应中消耗氢离子会使环境pH升高，A正确；过程①中硫酸铁是反应的氧化剂、硫是氧化产物，过程②中氧气是氧化剂、铁离子是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，三种物质的氧化性强弱顺序为O2>Fe3＋>S，B正确；过程①发生的反应为Fe2＋H2S2FeSO4＋S↓＋H2SO4，C正确；脱硫过程的总反应为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，反应中氧化剂氧气和还原剂硫化氢的物质的量之比为1∶2，D错误D。
10．(1) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　强氧化性和酸性　(2) 检验产物SO2和验证SO2的漂白性　(3) 还原　(4) 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O　(5) 吸收尾气SO2，防止污染大气　2OH－＋SO2===S＋H2O
11．(1) 搅拌(或粉碎、或加热)　(2) 过滤　漏斗　(3) NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O　(4) 含＋4价硫元素的化合物易被氧化　(5) 加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液课时3　硫酸的工业制法　不同价态含硫物质的转化
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．了解硫酸的工业制法 2．理解不同价态含硫物质可以相互转化，增强对氧化还原反应的认识 3．了解二氧化硫形成酸雨的过程以及对环境的危害，并了解常见防治措施
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 接触法制硫酸时，黄铁矿投入沸腾炉前须粉碎，其中一个目的是使其与O2充分接触，使反应速率加快(　　)
(2) 为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前须先净化(　　)
(3) 为了使SO3被浓硫酸充分吸收，吸收塔中浓硫酸采用从上向下喷淋(　　)
(4) 吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率(　　)
(5) SO2SO3H2SO4转化在常温下能够实现(　　)
(6) SO2H2SO3H2SO4 转化能够实现(　　)
(7) SO2CaSO3CaSO4 转化能够实现(　　)
(8) FeS2SO2H2SO4转化能够实现(　　)
(9) NaOHNa2SO3NaHSO3转化能够实现(　　)
硫酸的工业制法
1．反应原理
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
注意：以上三个反应均为放热反应。
2．主要设备与流程
(1) 填写下列各进口或出口物质的名称：
A________；B________；C________________；D____________________。
(2) 注意点
①实际工业生产中可以少量添加硫，硫燃烧生成二氧化硫：S＋O2SO2。
②如果没有催化剂(V2O5)，二氧化硫很难被氧气直接氧化为三氧化硫。
③实际工业生产中不用水吸收SO3，而是用___________吸收。目的是防止形成____________。
硫酸型酸雨的形成及防治
1．酸雨是pH小于5.6(CO2饱和溶液的pH＝5.6)的雨水。
2．硫酸型酸雨的形成
途径1：SO2＋H2O H2SO3
2H2SO3＋O2═══2H2SO4
途径2：2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
3．硫酸型酸雨的防治
空气中SO2主要来源于煤的燃烧，用碱性物质脱硫(SO2)生成亚硫酸盐，亚硫酸盐易被氧化成硫酸盐。
(1) 钙基固硫法(煤的脱硫)：
CaCO3＋SO2CaSO3＋CO2
CaO＋SO2═══CaSO3
2CaSO3＋O2═══2CaSO4
总反应：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(生成石膏，变废为宝)
(2) 氨水脱硫法：
2NH3＋SO2＋H2O═══(NH4)2SO3、
2(NH4)2SO3＋O2═══2(NH4)2SO4
或生成NH4HSO3：
NH3＋SO2＋H2O═══NH4HSO3
不同价态含硫物质的转化规律
1．相同价态含硫物质的转化通常是通过与水、碱以及发生复分解反应来实现。
SO2＋H2O H2SO3
SO2＋2NaOH═══Na2SO3＋H2O
SO3＋H2O═══H2SO4
H2SO4＋BaCl2 ═══ BaSO4↓＋2HCl
2．相邻价态含硫物质之间不能发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间均不能发生氧化还原反应。
3．硫元素的归中反应：硫元素的高价态物质与低价态物质之间发生氧化还原反应，一般生成中间价态。如：
SO2＋2H2S═══3S＋2H2O(反应在气相中进行)
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4═══3S↓＋3Na2SO4＋3H2O
5．硫的歧化反应：硫元素的中间价态物质自身发生氧化还原反应生成高价态与低价态物质。如：
3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
类型1　硫酸的工业制法
　在硫酸工业生产中，下列相关的化学方程式错误的是(　　)
A．4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
B．2SO2＋O22SO3
C．SO3＋H2O═══H2SO4
D．S＋O2SO2
类型2　酸雨的形成与防治
　下列有关酸雨的说法错误的是(　　)
A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多没有直接关系
C．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
类型3　不同价态含硫物质的转化规律
　H2S是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。克劳斯法处理H2S的原理为先将的H2S氧化成SO2，再使SO2在转化炉内同剩余H2S反应，可直接从气相制取高质量熔融硫。下列说法错误的是(　　)
A．H2S的热稳定性比H2O弱
B．每处理1 mol H2S，消耗0.5 mol O2
C．第一步转化时氧气过量会产生SO3
D．H2S的水溶液呈酸性
　工业排放的SO2烟气对环境造成污染，某企业用如图所示流程综合处理。下列有关说法正确的是(　　)
A．该流程可循环利用的物质有SO2、(NH4)2SO3、NH4HSO3
B．该流程利用的是氧化还原反应原理
C．“氨气吸收塔”中发生的反应：HS＋OH－═══＋H2O
D．“二氧化硫吸收塔”中发生的反应：SO2＋S＋H2O═══
1．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　)
A．向澄清石灰水中通入少量SO2气体：Ca2＋＋SO2＋H2O═══CaSO3↓＋2H＋
B．向氢氧化钠溶液中通入过量SO2气体：SO2＋OH－═══HS
C．向溴水中通入适量SO2气体：SO2＋Br2＋H2O═══2H＋＋2Br－＋S
D．向氢硫酸溶液中通入少量氯气：S2－＋Cl2═══S↓＋2Cl－
2．硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化。下列说法正确的是(　　)
A．反应③可以在氧气不足情况下实现
B．反应⑥可以加入酸性高锰酸钾溶液实现
C．反应⑦只与水化合反应实现
D．反应⑧可以通过复分解反应实现
3．双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B．过程 Ⅱ 中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C．过程Ⅰ和过程Ⅱ中都发生了氧化还原反应
D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2═══2CaSO4＋2H2O
课时3　硫酸的工业制法　不同价态含硫物质的转化
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．了解硫酸的工业制法 2．理解不同价态含硫物质可以相互转化，增强对氧化还原反应的认识 3．了解二氧化硫形成酸雨的过程以及对环境的危害，并了解常见防治措施
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 接触法制硫酸时，黄铁矿投入沸腾炉前须粉碎，其中一个目的是使其与O2充分接触，使反应速率加快(　√　)
(2) 为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前须先净化(　√　)
(3) 为了使SO3被浓硫酸充分吸收，吸收塔中浓硫酸采用从上向下喷淋(　√　)
(4) 吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率(　√　)
(5) SO2SO3H2SO4转化在常温下能够实现(　×　)
(6) SO2H2SO3H2SO4 转化能够实现(　√　)
(7) SO2CaSO3CaSO4 转化能够实现(　×　)
(8) FeS2SO2H2SO4转化能够实现(　×　)
(9) NaOHNa2SO3NaHSO3转化能够实现(　√　)
硫酸的工业制法
1．反应原理
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
注意：以上三个反应均为放热反应。
2．主要设备与流程
(1) 填写下列各进口或出口物质的名称：
A__黄铁矿(或硫黄)__；B__炉渣__；C__二氧化硫、氧气__；D__尾气(SO2、O2、N2)__。
(2) 注意点
①实际工业生产中可以少量添加硫，硫燃烧生成二氧化硫：S＋O2SO2。
②如果没有催化剂(V2O5)，二氧化硫很难被氧气直接氧化为三氧化硫。
③实际工业生产中不用水吸收SO3，而是用__98.3%的浓硫酸__吸收。目的是防止形成__酸雾__。
硫酸型酸雨的形成及防治
1．酸雨是pH小于5.6(CO2饱和溶液的pH＝5.6)的雨水。
2．硫酸型酸雨的形成
途径1：SO2＋H2O H2SO3
2H2SO3＋O2═══2H2SO4
途径2：2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O═══H2SO4
3．硫酸型酸雨的防治
空气中SO2主要来源于煤的燃烧，用碱性物质脱硫(SO2)生成亚硫酸盐，亚硫酸盐易被氧化成硫酸盐。
(1) 钙基固硫法(煤的脱硫)：
CaCO3＋SO2CaSO3＋CO2
CaO＋SO2═══CaSO3
2CaSO3＋O2═══2CaSO4
总反应：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4
(生成石膏，变废为宝)
(2) 氨水脱硫法：
2NH3＋SO2＋H2O═══(NH4)2SO3、
2(NH4)2SO3＋O2═══2(NH4)2SO4
或生成NH4HSO3：
NH3＋SO2＋H2O═══NH4HSO3
不同价态含硫物质的转化规律
1．相同价态含硫物质的转化通常是通过与水、碱以及发生复分解反应来实现。
SO2＋H2O H2SO3
SO2＋2NaOH═══Na2SO3＋H2O
SO3＋H2O═══H2SO4
H2SO4＋BaCl2 ═══ BaSO4↓＋2HCl
2．相邻价态含硫物质之间不能发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间均不能发生氧化还原反应。
3．硫元素的归中反应：硫元素的高价态物质与低价态物质之间发生氧化还原反应，一般生成中间价态。如：
SO2＋2H2S═══3S＋2H2O(反应在气相中进行)
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4═══3S↓＋3Na2SO4＋3H2O
5．硫的歧化反应：硫元素的中间价态物质自身发生氧化还原反应生成高价态与低价态物质。如：
3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
类型1　硫酸的工业制法
　在硫酸工业生产中，下列相关的化学方程式错误的是(　B　)
A．4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
B．2SO2＋O22SO3
C．SO3＋H2O═══H2SO4
D．S＋O2SO2
解析：工业生产中，利用SO2与O2反应生成SO3需要在催化剂、加热条件下进行，B符合题意。
类型2　酸雨的形成与防治
　下列有关酸雨的说法错误的是(　C　)
A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多没有直接关系
C．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
解析：植被破坏、水土流失、生态环境破坏会导致土壤的沙化、CO2的增多，但不会导致酸雨的形成，C错误。
类型3　不同价态含硫物质的转化规律
　H2S是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。克劳斯法处理H2S的原理为先将的H2S氧化成SO2，再使SO2在转化炉内同剩余H2S反应，可直接从气相制取高质量熔融硫。下列说法错误的是(　C　)
A．H2S的热稳定性比H2O弱
B．每处理1 mol H2S，消耗0.5 mol O2
C．第一步转化时氧气过量会产生SO3
D．H2S的水溶液呈酸性
解析：元素非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，故热稳定性：H2O＞H2S，A正确；整个过程发生反应：2H2S＋3O2═══2SO2＋2H2O、2H2S＋SO2═══3S＋2H2O，总反应为2H2S＋O2═══2S＋2H2O，故每消耗2 mol H2S，消耗1 mol O2，即每处理 1 mol H2S，消耗0.5 mol O2，B正确；氧气过量，反应也不会生成SO3，C错误；H2S是弱酸，溶液呈酸性，D正确。
　工业排放的SO2烟气对环境造成污染，某企业用如图所示流程综合处理。下列有关说法正确的是(　D　)
A．该流程可循环利用的物质有SO2、(NH4)2SO3、NH4HSO3
B．该流程利用的是氧化还原反应原理
C．“氨气吸收塔”中发生的反应：HS＋OH－═══＋H2O
D．“二氧化硫吸收塔”中发生的反应：SO2＋S＋H2O═══
解析：该流程中可循环利用的物质有 (NH4)2SO3和NH4HSO3，SO2没参与循环，A错误；该流程中没有涉及元素化合价的改变，故不是利用氧化还原反应的原理，B错误；“氨气吸收塔”中发生反应：HS＋NH3═══S＋N，C错误；“二氧化硫吸收塔”中发生反应：SO2＋S＋H2O═══2HS，D正确。
1．下列反应的离子方程式书写正确的是(　B　)
A．向澄清石灰水中通入少量SO2气体：Ca2＋＋SO2＋H2O═══CaSO3↓＋2H＋
B．向氢氧化钠溶液中通入过量SO2气体：SO2＋OH－═══HS
C．向溴水中通入适量SO2气体：SO2＋Br2＋H2O═══2H＋＋2Br－＋S
D．向氢硫酸溶液中通入少量氯气：S2－＋Cl2═══S↓＋2Cl－
解析：向澄清石灰水中通入少量SO2气体，反应的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋SO2═══CaSO3↓＋H2O，A错误；SO2气体通入溴水中，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O═══4H＋＋2Br－＋S，C错误；向氢硫酸中通入少量氯气，反应的离子方程式为H2S＋Cl2═══2H＋＋S↓＋2Cl－，D错误。
2．硫元素及其化合物之间存在如图所示的相互转化。下列说法正确的是(　D　)
A．反应③可以在氧气不足情况下实现
B．反应⑥可以加入酸性高锰酸钾溶液实现
C．反应⑦只与水化合反应实现
D．反应⑧可以通过复分解反应实现
解析：H2S完全燃烧生成SO2，氧气不足，H2S会被氧气还原为硫单质，A错误； SO2具有还原性，会被酸性高锰酸钾氧化为硫酸根离子，B错误； SO2转化为H2SO4，硫元素化合价升高，需加入氧化剂，SO2只和水反应不能生成H2SO4，C错误；60%～70%的硫酸和亚硫酸钠固体发生复分解反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，D正确。
3．双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是(　C　)
A．过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B．过程 Ⅱ 中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C．过程Ⅰ和过程Ⅱ中都发生了氧化还原反应
D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2═══2CaSO4＋2H2O
解析：过程Ⅰ为SO2与碱反应生成盐和水，表现出酸性氧化物的性质，A正确；由过程Ⅱ可得关系式2Na2SO3～O2～4e－，故1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3，B正确；过程Ⅰ不存在元素化合价的变化，是非氧化还原反应，C错误；该过程的总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2═══2CaSO4＋2H2O，D正确。

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