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高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 含硫化合物的性质第2课时同步练习题
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 含硫化合物的性质第2课时同步练习题，共12页。
第2课时 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化
目标与素养：1.知道工业生产硫酸的基本原理及生产过程中原料的综合利用。(宏观辨识与微观探析)2.熟知硫酸的化学性质和浓硫酸的特性。(宏观辨识与微观探析)3.知道硫的存在及其化学性质，会写有关的化学方程式。(宏观辨识与微观探析)4.能够从硫元素化合价的变化角度理解不同含硫物质之间的相互转化，知道影响它们转化的因素，会写有关的化学方程式。(宏观辨识与微观探析)
一、硫酸的制备
1．古代制法：早在1 000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制硫酸。
2．现代工业制备——接触法
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A含硫矿石(如FeS2)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
(3)工业制硫酸的注意事项
①在沸腾炉中煅烧黄铁矿时，要把矿石粉碎，目的是增大黄铁矿与O2的接触面积，使反应加快，提高原料利用率。②炉气进入接触室前要净化，目的是除去炉气中的杂质，防止催化剂中毒及对设备造成不利影响。③接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体，冷却反应后的气体。④在吸收塔内用98.3%的浓H2SO4吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3时，易形成酸雾，吸收速率慢，而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3时，吸收SO3的速率快，不形成酸雾，吸收完全。
二、硫酸的性质
1．稀硫酸具有酸的通性
2．浓硫酸的三大特性
1．浓硫酸与蔗糖的反应中，表现了浓硫酸的哪些性质？
[提示] 表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
2．浓硫酸有强氧化性，常温下应如何储运浓硫酸？
[提示] 因常温下浓H2SO4能使Fe、Al“钝化”，故可用铝槽(或铁罐)车储运浓硫酸。
三、硫的存在与性质
1．硫在自然界中的存在
(1)存在形式：自然界中的硫元素主要以硫单质、硫化物和硫酸盐等形式存在。
(2)游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(3)化合态：主要存在于金属矿石中。
(4)常见含硫矿物或硫酸盐的主要成分：
①硫铁矿(黄铁矿)：FeS2，②黄铜矿：CuFeS2，③石膏：CaSO4·2H2O，④芒硝：Na2SO4·10H2O，⑤重晶石：BaSO4，⑥胆矾或蓝矾：CuSO4·5H2O，⑦绿矾：FeSO4·7H2O，⑧明矾：KAl(SO4)2·12H2O。
2．硫单质的性质
(1)物理性质：淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
(2)化学性质
四、硫的化合物的转化
1．常见不同价态硫的化合物
(1)－2价：H2S、Na2S、FeS等。
(2)＋4价：SO2、H2SO3、Na2SO3等。
(3)＋6价：SO3、H2SO4、Na2SO4等。
2．通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：
3.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)硫在自然界中仅以化合态存在(×)
(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫
(×)
(3)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(×)
(4)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性
(×)
2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
D [蔗糖炭化的原因是浓H2SO4具有脱水性；浓硫酸和铜反应时需要加热；浓硫酸不能干燥氨气，可与NH3反应。]
3．在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
(1)生成的黑色物质(单质)是________________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________________(填化学式)，反应的化学方程式为________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填字母)。
A．酸性 B．吸水性
C．脱水性 D．强氧化性
[解析] (1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后生成的碳单质。
(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水生成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。
[答案] (1)C (2)SO2 C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (3)BCD
1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别
由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
2．浓硫酸的强氧化性
(1)本质
浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。稀硫酸的氧化性表现在溶液中的H＋得电子被还原。因H2SO4分子中＋6价硫氧化性>H＋，故浓硫酸比稀硫酸氧化性强。
(2)反应规律
①Fe、Al的钝化。常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。
③与不活泼金属和非金属反应的规律。
a．反应需要加热，否则不反应。
b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止。
④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
下列有关浓H2SO4的叙述正确的是( )
A．浓H2SO4与铜片共热的反应中，浓H2SO4既表现出强氧化性，又表现出酸性
B．浓H2SO4与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C．常温下铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁制或铝制的容器贮存浓H2SO4
D．浓H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体
A [浓H2SO4与Cu片共热的反应中，若2 ml H2SO4参加反应，其中1 ml H2SO4作氧化剂，被还原为SO2；另外1 ml H2SO4转化为CuSO4，起酸的作用，故A项正确。浓硫酸在把金属氧化的同时本身被还原为SO2，即使是遇到活泼金属(如Zn、Fe等)也同样不产生H2，B项错误。常温下，铁或铝不是不与浓H2SO4反应，而是反应结果使铁、铝表面形成一薄层致密的氧化物保护膜，从而阻止内部金属继续跟浓H2SO4反应，故C错误。浓H2SO4有强氧化性，能将H2S氧化成S或SO2，因此，得不到H2S气体，故D项错误。]
1．下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是( )
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性)
B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有SOeq \\al(2－,4))
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)
D．浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)
B [在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性；向样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SOeq \\al(2－,4)；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸性。]
1.硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如
2．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。
(1)eq \(S,\s\up8(－2))是硫元素的最低价态，只有还原性。它与氧化剂反应，其价态一般会升至相邻的价态(eq \(S,\s\up8(0)))。
如：H2eq \(S,\s\up8(－2))＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋eq \(S,\s\up8(0))↓。
(2)eq \(S,\s\up8(0))能发生自身氧化还原反应，在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。
如：3eq \(S,\s\up8(0))＋6KOH===2K2eq \(S,\s\up8(－2))＋K2eq \(S,\s\up8(＋4))O3＋3H2O。
(3)eq \(S,\s\up8(－2))和eq \(S,\s\up8(＋6))发生氧化还原反应时，只能转化为中间价态，不可能互换位置。
如：H2eq \(S,\s\up8(－2))＋H2eq \(S,\s\up8(＋6))O4(浓)===eq \(S,\s\up8(0))↓＋eq \(S,\s\up8(＋4))O2＋2H2O。
3．相邻价态的微粒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．跳位转化规律
eq \(S,\s\up8(－2))和eq \(S,\s\up8(0))遇到强氧化剂时，价态会发生跳位转化。
如：eq \(S,\s\up8(0)) eq \(――→,\s\up8(浓硝酸))eq \(S,\s\up8(＋6)) eq \(S,\s\up8(－2)) eq \(――→,\s\up8(浓硝酸))eq \(S,\s\up8(＋6))
eq \(S,\s\up8(0))＋6HNO3(浓)eq \(=====,\s\up8(△))6NO2↑＋H2eq \(S,\s\up8(＋6))O4＋2H2O。
5．含硫物质的连续氧化
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up8(足量O2))SO2\(――→,\s\up8(O2))SO3\(――→,\s\up8(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up8(O2))SO2\(――→,\s\up8(O2))SO3\(――→,\s\up8(H2O))H2SO4))
实验室为探究铁与浓硫酸的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)实验时将导管a插入浓硫酸中，可使装置B中的溶液不发生倒吸。其原因是________________________________________________________________
____________________________________________________。
(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，则装置B中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________
__________________；装置C中发生反应的化学方程式是________________
________________________________________________________________。
(3)装置D的作用是____________________________________；
实验结束时需从导管a通入大量空气，其目的是_____________。
(4)若装置A反应后的溶液中金属阳离子只含有Fe3＋，则装置A中发生反应的化学方程式是__________________________________
____________________________________________________。
[解析] (1)当装置A中试管内气体压强减小时，空气可从导管a进入装置A，导管a起平衡气压的作用，所以可使装置B中的溶液不发生倒吸。(2)SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，发生反应的离子方程式为5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋；SO2还具有氧化性，能氧化H2S生成单质S，发生反应的化学方程式为2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓。(3)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但该反应是不稳定的，所以装置D的作用是验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性；由于装置中还残留有SO2气体，所以实验结束时需从导管a通入大量空气，其目的是使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境。
[答案] (1)装置A中试管内气体压强减小时，空气可从导管a进入装置A，导管a起平衡气压的作用
(2)5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋ 2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓
(3)验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境
(4)2Fe＋6H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑
2．在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是 ( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C．湿润淀粉KI试纸变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
D [Na2SO3晶体与少量浓硫酸接触，发生反应生成SO2气体，从下往上分别与图中物质接触：(1)与KI不发生反应，所以湿润淀粉KI试纸不变蓝；(2)与KMnO4溶液发生反应：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，所以KMnO4溶液的紫红色褪去，证明SO2具有还原性；(3)使湿润的品红试纸褪色，证明SO2具有漂白性；(4)使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不褪色。]
1．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的SO2和O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，环境污染更为严重，其中飘尘所起的作用可能是( )
A．氧化剂 B．还原剂
C．催化剂 D．载体
C [飘尘在二氧化硫的转化过程中，起到了催化剂的作用。]
2．下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是( )
A．石膏(2CaSO4·H2O)：用于制造各种模型
B．纯碱(NaHCO3)：用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
C．硫酸钡(BaSO4)：作白色颜料、“钡餐”
D．胆矾(CuSO4)：用于制造农药
C [A中石膏化学式为CaSO4·2H2O，熟石膏为2CaSO4·H2O；B中纯碱为Na2CO3；D中胆矾为CuSO4·5H2O。]
3．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是( )
B [向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。]
4．用如图所示装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
C．②中选用品红溶液验证SO2的生成
D．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
B [移动铜丝，可控制铜丝与浓硫酸的接触，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品红溶液褪色，故C合理；SO2有毒，且属于酸性氧化物，故D合理；浓硫酸过量，试管中剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入大量水中，否则易出现液体飞溅而发生危险，故B不合理。]
5．Na2SO3中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4，选用的试剂有________________，反应的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
[解析] (1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用氧化性物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明Na2SO3具有还原性。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4，使反应在酸性环境中进行，为反应提供H＋，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出现黄色浑浊，说明有单质硫生成，从而说明Na2SO3具有氧化性。
(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4，应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有刺激性的气体产生，说明H2SO3的酸性小于H2SO4。
[答案] (1)Na2SO3溶液、溴水 溴水褪色 SOeq \\al(2－,3)＋Br2＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋
(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4 有黄色浑浊出现 SOeq \\al(2－,3)＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O
(3)Na2SO3溶液、H2SO4 有刺激性气味的气体产生 SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O三原料
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应
(均放热)
S＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))SO2；
4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up8(高温))
2Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O2
2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
汞与硫黄反应
有黑色固体生成
Hg＋S===HgS
eq \(S,\s\up24(0)) ―→eq \(S,\s\up24(－2 ))
硫黄在氧气中点燃
硫黄在O2中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
S＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))SO2
eq \(S,\s\up24(0)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
Na2SO3被空气中的氧气氧化
无明显现象
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
将Cu片放入浓硫酸中加热
溶液加入水变蓝色，有刺激性气味的气体生成
2H2SO4(浓)＋Cueq \(=====,\s\up8(△))CuSO4＋SO2↑＋
2H2O
eq \(S,\s\up25(＋6))―→eq \(S,\s\up25(＋4))
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
Na2SO3与H2SO4反应制SO2
产生有刺激性气味的气体
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
BaCl2＋H2SO4
===BaSO4↓
＋2HCl
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
过量NaOH溶液吸收SO2
无明显现象
SO2＋2NaOH
===Na2SO3＋H2O
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
H2SO4溶液中滴加NaOH溶液
无明显现象
H2SO4＋2NaOH
===Na2SO4＋2H2O
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
浓硫酸的三大特性
硫及其化合物的综合应用
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气
味者为稀硫酸
C
分别加入盛
水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O
晶体中
变白者为浓硫酸
第2课时 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化
目标与素养：1.知道工业生产硫酸的基本原理及生产过程中原料的综合利用。(宏观辨识与微观探析)2.熟知硫酸的化学性质和浓硫酸的特性。(宏观辨识与微观探析)3.知道硫的存在及其化学性质，会写有关的化学方程式。(宏观辨识与微观探析)4.能够从硫元素化合价的变化角度理解不同含硫物质之间的相互转化，知道影响它们转化的因素，会写有关的化学方程式。(宏观辨识与微观探析)
一、硫酸的制备
1．古代制法：早在1 000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制硫酸。
2．现代工业制备——接触法
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A含硫矿石(如FeS2)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
(3)工业制硫酸的注意事项
①在沸腾炉中煅烧黄铁矿时，要把矿石粉碎，目的是增大黄铁矿与O2的接触面积，使反应加快，提高原料利用率。②炉气进入接触室前要净化，目的是除去炉气中的杂质，防止催化剂中毒及对设备造成不利影响。③接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体，冷却反应后的气体。④在吸收塔内用98.3%的浓H2SO4吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3时，易形成酸雾，吸收速率慢，而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3时，吸收SO3的速率快，不形成酸雾，吸收完全。
二、硫酸的性质
1．稀硫酸具有酸的通性
2．浓硫酸的三大特性
1．浓硫酸与蔗糖的反应中，表现了浓硫酸的哪些性质？
[提示] 表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
2．浓硫酸有强氧化性，常温下应如何储运浓硫酸？
[提示] 因常温下浓H2SO4能使Fe、Al“钝化”，故可用铝槽(或铁罐)车储运浓硫酸。
三、硫的存在与性质
1．硫在自然界中的存在
(1)存在形式：自然界中的硫元素主要以硫单质、硫化物和硫酸盐等形式存在。
(2)游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(3)化合态：主要存在于金属矿石中。
(4)常见含硫矿物或硫酸盐的主要成分：
①硫铁矿(黄铁矿)：FeS2，②黄铜矿：CuFeS2，③石膏：CaSO4·2H2O，④芒硝：Na2SO4·10H2O，⑤重晶石：BaSO4，⑥胆矾或蓝矾：CuSO4·5H2O，⑦绿矾：FeSO4·7H2O，⑧明矾：KAl(SO4)2·12H2O。
2．硫单质的性质
(1)物理性质：淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
(2)化学性质
四、硫的化合物的转化
1．常见不同价态硫的化合物
(1)－2价：H2S、Na2S、FeS等。
(2)＋4价：SO2、H2SO3、Na2SO3等。
(3)＋6价：SO3、H2SO4、Na2SO4等。
2．通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：
3.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)硫在自然界中仅以化合态存在(×)
(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫
(×)
(3)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(×)
(4)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性
(×)
2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
D [蔗糖炭化的原因是浓H2SO4具有脱水性；浓硫酸和铜反应时需要加热；浓硫酸不能干燥氨气，可与NH3反应。]
3．在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
(1)生成的黑色物质(单质)是________________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________________(填化学式)，反应的化学方程式为________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填字母)。
A．酸性 B．吸水性
C．脱水性 D．强氧化性
[解析] (1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后生成的碳单质。
(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水生成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。
[答案] (1)C (2)SO2 C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (3)BCD
1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别
由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
2．浓硫酸的强氧化性
(1)本质
浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。稀硫酸的氧化性表现在溶液中的H＋得电子被还原。因H2SO4分子中＋6价硫氧化性>H＋，故浓硫酸比稀硫酸氧化性强。
(2)反应规律
①Fe、Al的钝化。常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。
③与不活泼金属和非金属反应的规律。
a．反应需要加热，否则不反应。
b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止。
④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
下列有关浓H2SO4的叙述正确的是( )
A．浓H2SO4与铜片共热的反应中，浓H2SO4既表现出强氧化性，又表现出酸性
B．浓H2SO4与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C．常温下铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁制或铝制的容器贮存浓H2SO4
D．浓H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体
A [浓H2SO4与Cu片共热的反应中，若2 ml H2SO4参加反应，其中1 ml H2SO4作氧化剂，被还原为SO2；另外1 ml H2SO4转化为CuSO4，起酸的作用，故A项正确。浓硫酸在把金属氧化的同时本身被还原为SO2，即使是遇到活泼金属(如Zn、Fe等)也同样不产生H2，B项错误。常温下，铁或铝不是不与浓H2SO4反应，而是反应结果使铁、铝表面形成一薄层致密的氧化物保护膜，从而阻止内部金属继续跟浓H2SO4反应，故C错误。浓H2SO4有强氧化性，能将H2S氧化成S或SO2，因此，得不到H2S气体，故D项错误。]
1．下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是( )
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性)
B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有SOeq \\al(2－,4))
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)
D．浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)
B [在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性；向样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SOeq \\al(2－,4)；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸性。]
1.硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如
2．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。
(1)eq \(S,\s\up8(－2))是硫元素的最低价态，只有还原性。它与氧化剂反应，其价态一般会升至相邻的价态(eq \(S,\s\up8(0)))。
如：H2eq \(S,\s\up8(－2))＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋eq \(S,\s\up8(0))↓。
(2)eq \(S,\s\up8(0))能发生自身氧化还原反应，在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。
如：3eq \(S,\s\up8(0))＋6KOH===2K2eq \(S,\s\up8(－2))＋K2eq \(S,\s\up8(＋4))O3＋3H2O。
(3)eq \(S,\s\up8(－2))和eq \(S,\s\up8(＋6))发生氧化还原反应时，只能转化为中间价态，不可能互换位置。
如：H2eq \(S,\s\up8(－2))＋H2eq \(S,\s\up8(＋6))O4(浓)===eq \(S,\s\up8(0))↓＋eq \(S,\s\up8(＋4))O2＋2H2O。
3．相邻价态的微粒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．跳位转化规律
eq \(S,\s\up8(－2))和eq \(S,\s\up8(0))遇到强氧化剂时，价态会发生跳位转化。
如：eq \(S,\s\up8(0)) eq \(――→,\s\up8(浓硝酸))eq \(S,\s\up8(＋6)) eq \(S,\s\up8(－2)) eq \(――→,\s\up8(浓硝酸))eq \(S,\s\up8(＋6))
eq \(S,\s\up8(0))＋6HNO3(浓)eq \(=====,\s\up8(△))6NO2↑＋H2eq \(S,\s\up8(＋6))O4＋2H2O。
5．含硫物质的连续氧化
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up8(足量O2))SO2\(――→,\s\up8(O2))SO3\(――→,\s\up8(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up8(O2))SO2\(――→,\s\up8(O2))SO3\(――→,\s\up8(H2O))H2SO4))
实验室为探究铁与浓硫酸的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)实验时将导管a插入浓硫酸中，可使装置B中的溶液不发生倒吸。其原因是________________________________________________________________
____________________________________________________。
(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，则装置B中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________
__________________；装置C中发生反应的化学方程式是________________
________________________________________________________________。
(3)装置D的作用是____________________________________；
实验结束时需从导管a通入大量空气，其目的是_____________。
(4)若装置A反应后的溶液中金属阳离子只含有Fe3＋，则装置A中发生反应的化学方程式是__________________________________
____________________________________________________。
[解析] (1)当装置A中试管内气体压强减小时，空气可从导管a进入装置A，导管a起平衡气压的作用，所以可使装置B中的溶液不发生倒吸。(2)SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，发生反应的离子方程式为5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋；SO2还具有氧化性，能氧化H2S生成单质S，发生反应的化学方程式为2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓。(3)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但该反应是不稳定的，所以装置D的作用是验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性；由于装置中还残留有SO2气体，所以实验结束时需从导管a通入大量空气，其目的是使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境。
[答案] (1)装置A中试管内气体压强减小时，空气可从导管a进入装置A，导管a起平衡气压的作用
(2)5SO2＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋ 2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓
(3)验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境
(4)2Fe＋6H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up8(△))Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑
2．在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是 ( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C．湿润淀粉KI试纸变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
D [Na2SO3晶体与少量浓硫酸接触，发生反应生成SO2气体，从下往上分别与图中物质接触：(1)与KI不发生反应，所以湿润淀粉KI试纸不变蓝；(2)与KMnO4溶液发生反应：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，所以KMnO4溶液的紫红色褪去，证明SO2具有还原性；(3)使湿润的品红试纸褪色，证明SO2具有漂白性；(4)使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不褪色。]
1．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的SO2和O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，环境污染更为严重，其中飘尘所起的作用可能是( )
A．氧化剂 B．还原剂
C．催化剂 D．载体
C [飘尘在二氧化硫的转化过程中，起到了催化剂的作用。]
2．下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是( )
A．石膏(2CaSO4·H2O)：用于制造各种模型
B．纯碱(NaHCO3)：用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
C．硫酸钡(BaSO4)：作白色颜料、“钡餐”
D．胆矾(CuSO4)：用于制造农药
C [A中石膏化学式为CaSO4·2H2O，熟石膏为2CaSO4·H2O；B中纯碱为Na2CO3；D中胆矾为CuSO4·5H2O。]
3．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是( )
B [向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。]
4．用如图所示装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
C．②中选用品红溶液验证SO2的生成
D．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
B [移动铜丝，可控制铜丝与浓硫酸的接触，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品红溶液褪色，故C合理；SO2有毒，且属于酸性氧化物，故D合理；浓硫酸过量，试管中剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入大量水中，否则易出现液体飞溅而发生危险，故B不合理。]
5．Na2SO3中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4，选用的试剂有________________，反应的现象是________________，反应的离子方程式为________________。
[解析] (1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用氧化性物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明Na2SO3具有还原性。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4，使反应在酸性环境中进行，为反应提供H＋，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出现黄色浑浊，说明有单质硫生成，从而说明Na2SO3具有氧化性。
(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4，应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有刺激性的气体产生，说明H2SO3的酸性小于H2SO4。
[答案] (1)Na2SO3溶液、溴水 溴水褪色 SOeq \\al(2－,3)＋Br2＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋
(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4 有黄色浑浊出现 SOeq \\al(2－,3)＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O
(3)Na2SO3溶液、H2SO4 有刺激性气味的气体产生 SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O三原料
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应
(均放热)
S＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))SO2；
4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up8(高温))
2Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O2
2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
汞与硫黄反应
有黑色固体生成
Hg＋S===HgS
eq \(S,\s\up24(0)) ―→eq \(S,\s\up24(－2 ))
硫黄在氧气中点燃
硫黄在O2中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
S＋O2eq \(=====,\s\up8(点燃))SO2
eq \(S,\s\up24(0)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
Na2SO3被空气中的氧气氧化
无明显现象
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
将Cu片放入浓硫酸中加热
溶液加入水变蓝色，有刺激性气味的气体生成
2H2SO4(浓)＋Cueq \(=====,\s\up8(△))CuSO4＋SO2↑＋
2H2O
eq \(S,\s\up25(＋6))―→eq \(S,\s\up25(＋4))
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
Na2SO3与H2SO4反应制SO2
产生有刺激性气味的气体
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
BaCl2＋H2SO4
===BaSO4↓
＋2HCl
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
过量NaOH溶液吸收SO2
无明显现象
SO2＋2NaOH
===Na2SO3＋H2O
eq \(S,\s\up25(＋4)) ―→eq \(S,\s\up25(＋4))
H2SO4溶液中滴加NaOH溶液
无明显现象
H2SO4＋2NaOH
===Na2SO4＋2H2O
eq \(S,\s\up25(＋6)) ―→eq \(S,\s\up25(＋6))
浓硫酸的三大特性
硫及其化合物的综合应用
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气
味者为稀硫酸
C
分别加入盛
水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O
晶体中
变白者为浓硫酸
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