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专题4
硫与环境保护
第二单元　硫及其化合物的相互转化
1. 了解硫和含硫化合物的相互转化关系。
2. 学习氧化还原反应方程式的配平。
3. 学习氧化还原反应方程式中的守恒思想。
上述物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。可以是元素化合价发生改变的氧化还原反应(②③④⑥⑧), 也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(①⑤⑦)。
请写出下列含硫物质之间发生转化的化学方程式。
活动一：了解物质间的转化关系
1. 在常温下，硫单质能与汞化合生成硫化汞(HgS)。为了除去不慎洒落的汞，人们常将硫黄粉撒在汞的表面。
【答案】 Hg＋S===HgS
2. 长期暴露在空气中的亚硫酸钠会慢慢变成硫酸钠。
【答案】 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
3. 实验室中用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠。
【答案】 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
守恒现象在化学变化过程中普遍存在。我们已经知道，参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。从元素的化合价变化考查氧化还原反应，反应前后元素化合价升降的总数相等；从电子转移的角度来认识氧化还原反应，反应中氧化剂得电子的数目等于还原剂失电子的数目。氧化还原反应中从化合价变化到得失电子守恒，体现了人们对化学反应由表及里，由片面到全面，逐渐深入本质的认识过程。
活动二：学习氧化还原反应中的守恒思想
1. 24 mL浓度为0.05 mol/L Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为 0.02 mol/L K2Cr2O7溶液完全反应，则Cr元素在被还原的产物中的化合价是(　 　)
A. ＋6　　 B. ＋3　　
C. ＋2　　 D. 0
B
2. 氧化还原反应的配平。
以____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2＋____H2O的配平为例：
第一步：分析氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的“纯粹”性，确定采用“逆向”配平比较方便。
第二步：计算1 mol氧化产物、还原产物电子转移(化合价变化)情况。
　　　　　　　　　　　　　　↑2　　　　 　↓1
____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2＋____H2O
第三步：根据“得失电子守恒”，n[Cu(NO3)2]∶n(NO2)＝1∶2。
________Cu＋________HNO3(浓)===__1__Cu(NO3)2＋__2__NO2＋________H2O
第四步：根据“原子守恒”确定其他化学计量数，并检验。
__1__Cu＋__4__HNO3(浓)===__1__Cu(NO3)2＋__2__NO2↑＋__2__H2O
练习：
(1) 配平下列氧化还原反应方程式：
1
2
2
1
4
5
4
6
1
4
1
4
2
说明：实际书写方程式时，“1”可以省去。
2
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6
1
5
2
3
6
2
1
3
(2) 分享在配平氧化还原反应时，如何确定采用“顺向法”还是“逆向法”？
【答案】 当氧化剂全部被还原、还原剂全部被氧化，采用“顺向法”；当氧化剂或还原剂中的元素只有部分被还原或氧化(如“歧化反应”)，而氧化产物和还原产物是“纯粹”的氧化产物和还原产物，采用“逆向法”。
1. 缺项配平。
缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。
(1) 先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物。
(2) 再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般情况下，酸性环境中反应物加H＋，生成物加水；碱性环境中生成物加OH－，反应物加水。
(3) 最后观察配平其他物质系数。
活动三：氧化还原配平原理的拓展应用
5
2
4
5
1
8H＋
2. 突破新情景下氧化还原反应方程式的书写。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，写出该反应的离子方程式。
练习：
(1) 将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为___________________________________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
[2025苏州期末]阅读下列材料，完成1～2题。
工业废碱渣的主要成分为Na2CO3等，水浸后用于烟气脱硫后得到NaHSO3，再经中和获得Na2SO3；Na2SO3可用于处理废水中的Cl2。相关过程如下：
2
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1
3
7
9
6
8
1. 下列相关说法不正确的是(　 　)
A. “水浸”前先将废碱渣粉碎可加快水浸速率
B. “吸收”后脱硫烟气中的CO2比“吸收”前烟气中的多
C. “中和”时反应的化学方程式为NaOH＋NaHSO3===Na2SO3＋H2O
D. 向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明其中含Na2SO4
【解析】 “吸收”过程中的反应为Na2CO3＋2SO2＋H2O=== 2NaHSO3＋CO2↑，故“吸收”后脱硫烟气中的CO2比“吸收”前烟气中的多，B正确；BaSO3也是白色沉淀，有白色沉淀产生，不能说明其中含有Na2SO4，D错误。
D
2
4
5
1
3
7
9
6
8
A. Cl2发生氧化反应
C. 反应后废水的pH减小
D. 反应中每产生1 mol Cl－转移2 mol电子
C
2
4
5
3
7
9
6
8
3. [常州期末]下列物质间的转化不能通过一步化学反应实现的是(　 　)
A. S→SO3 B. Cl2→FeCl3
C. Na2CO3→NaHCO3 D. H2SO4→SO2
1
【解析】 S燃烧只能生成SO2，A错误；铁与氯气反应生成FeCl3，B正确；Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3，C正确；铜与浓硫酸共热发生反应可生成SO2，D正确。
A
2
4
5
3
7
9
6
8
4. 有关下列三个反应的叙述正确的是(　 　)
①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
1
A. 反应①说明SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质
B. 反应②改用稀硫酸，则能放出氢气
C. 反应②③说明S具有两性
D. 反应③中被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2
D
2
4
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3
7
9
6
8
1
【解析】 反应①中SO2作氧化剂，说明二氧化硫具有氧化性，不能从氧化还原反应的发生来判断酸性或碱性氧化物，A错误；反应②体现浓硫酸的强氧化性和S的还原性，S与稀硫酸不反应，B错误；单质硫只能与氧化性酸反应，不能与非氧化性酸反应，故不具有两性，C错误；反应③中化合价升高的硫原子与化合价降低的硫原子的个数之比为1∶2，即被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2，D正确。
2
4
5
3
7
9
6
8
A. 配平后水的化学计量数为4
B. 反应后的溶液呈酸性
C. 配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28
1
C
2
4
5
3
7
9
6
8
6. [2025盐城东台期末]利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的价类二维图如右。下列说法不正确的是(　 　)
1
A. c通入H2O2溶液中可得到e
B. b在足量的O2中燃烧得到d
C. a与c可以反应生成b
D. f与e的浓溶液可以反应生成c
B
2
4
5
3
7
9
6
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1
2
4
5
3
7
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6
8
7. 配平下列氧化还原反应方程式。
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4
1
4
2
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6
2
10
8
3
4
1
3
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2
4
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3
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6
8
8. [2024江苏百校联考]运用化学反应原理研究硫单质及其化合物的反应，对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。
(1) 一定条件下，将SO2通入TeOSO4溶液中，反应一段时间后过滤、洗涤得到粗Te。
①SO2还原TeOSO4溶液得到Te的反应中，n(SO2)∶n(TeOSO4)＝________。
②检验沉淀是否洗涤干净的具体操作为_________________________ _____________________________________________________________。
③过程中须控制反应温度为80 ℃，适宜的加热方式为__________；采取该加热方式的优点为______________________。
1
2∶1
取最后一次洗涤液于试管中，先加足量稀盐酸，再加BaCl2溶液，没有沉淀生成说明沉淀洗涤干净
热水浴
可以使物质均匀受热
2
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5
3
7
9
6
8
(2) 工业上采用H2催化还原SO2，不仅可以消除SO2污染，还可得到有价值的单质S。反应分两步完成，如图1所示，H2催化还原SO2第一步反应的化学方程式为___________________________。
1
2
4
5
3
7
9
6
8
(3) 工业上常用NaClO2溶液对燃煤烟气进行脱硫。已知NaClO2溶液具有强氧化性，酸性条件下NaClO2发生歧化反应生成ClO2，ClO2易溶于水，具有强氧化性，可氧化SO2。
1
②测得脱硫效率(即SO2的吸收率)随温度变化的曲线如图2所示。结合已知信息分析，温度高于50 ℃时，随温度升高脱硫效率下降的原因是_______________________________________________________________________________________________。
2ClO2＋5SO2＋6H2O===
酸性条件下NaClO2发生歧化反应生成ClO2，温度升高，ClO2从溶液体系中逸出，二氧化硫的溶解度降低
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5
3
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6
8
1
图3
图4
ZnSO3
ZnSO3＋SO2＋H2O===
2
4
5
3
7
9
6
8
9. [苏州期末]已知海水中溴元素主要以Br－形式存在，工业上从海水中提取溴的流程如下：
1
(1) 写出“氧化”反应的离子方程式：________________________。
2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
2
4
5
3
7
9
6
8
(2) 将吹出后的含Br2的空气按一定速率通入吸收塔，用SO2和水进行吸收，吸收后的空气进行循环利用。
①写出吸收反应的离子方程式：_______________________________ ________。
②吹出时，Br2吹出率与吸收塔中 SO2流量的关系如图所示。SO2流量过大，Br2吹出率反而下降的原因是______________________________ _____________________________________________________________。
1
＋2Br－
SO2流量过大，吸收塔内过量SO2随着空气循环进入吹出塔与Br2反应生成氢溴酸，造成Br2吹出率下降
2
4
5
3
7
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6
8
(3) 工业上也可用Na2CO3溶液代替二氧化硫水溶液吸收Br2，完成如下化学方程式：
_____Br2＋_____Na2CO3===_____NaBrO3＋_____CO2＋_________
当有1.204×1024个电子发生转移时，理论上参加反应Br2的质量为_______(Br—80)。
(4) 对于较低浓度的溴水，可采用萃取法提取Br2。四氯化碳可作为Br2的萃取剂，其原因除四氯化碳不与溴反应外，还有________________ ______________________________________________________。
1
3
3
1
3
5NaBr
192 g
四氯化碳与水互不相溶，溴在四氯化碳中的溶解度远大于其在水中的溶解度

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