高中化学 含硫物质的转化、性质实验探究

课时20 含硫物质的转化、性质实验探究考点一 硫及其化合物的转化及应用【考必备·清单】1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2．掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如：②、③、④反应的化学方程式分别为：②H 2SO 3＋2NaOH===Na 2SO 3＋2H 2O ；③Na 2SO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋H 2O ＋SO 2↑；④SO 2＋Na 2SO 3＋H 2O===2NaHSO 3。

(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的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，可用下图表示如：H 2S ①O 2不足④H 2、△S ②O 2⑤H 2S SO 2――→③O 2SO 3 ③、④、⑤反应的化学方程式分别为：③2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3； ④S ＋H 2=====△H 2S ；⑤SO 2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O 。

[名师点拨] ①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S 和H 2S 、S 和SO 2、SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。

②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，如2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2SO 4===3Na 2SO 4＋3S↓＋3H 2O 。

【提素能·好题】1．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。

在丙里加入Na 2S 生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。

甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是( )A ．SO 3 H 2SO 4 H 2SO 3 H 2S SB ．SO 2 H 2SO 3 H 2SO 4 SO 2 SO 3C ．SO 3 H 2SO 4 H 2SO 3 SO 2 Na 2S 2O 3D ．SO 2 H 2SO 3 H 2SO 4 H 2S S解析：选D 硫黄在空气中燃烧生成SO 2(甲)，SO 2溶于水得溶液H 2SO 3(乙)，向乙溶液中滴加溴水生成H 2SO 4和HBr ，在丙里加入Na 2S 生成气体H 2S(丁)，把H 2S 通入H 2SO 3得到沉淀S(戊)。

2．在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比C 的相对分子质量大16，E 是酸，当X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： A ――→X B ――→Y C ――→Y D ――→ZE当X 是强酸时，A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素；当X 是强碱时，A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。

请回答：(1)A 是________，Y 是________，Z 是________。

(2)当X 是强酸时，E 是_______，写出B 生成C 的化学方程式：_______________________。

(3)当X 是强碱时，E 是________，写出B 生成C 的化学方程式：______________________。

解析：因D 的相对分子质量比C 大16，则Y 为O 2，进而推知C 、D 为氧化物，B――→O 2C――→O 2D 为连续氧化的过程。

因E 为酸，故C 、D 均为非金属氧化物，Z 为H 2O 。

当X 为强碱时，该连续氧化关系为NH 3――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3，进而推知A 为铵盐；当X 为强酸时，该连续氧化关系为H 2S――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4，进而推知A 为硫化物。

综上所述A 为(NH 4)2S 。

答案：(1)(NH 4)2S O 2 H 2O(2)H 2SO 4 2H 2S ＋3O 2=====点燃2SO 2＋2H 2O(3)HNO 3 4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O [归纳总结]中学阶段常见的符合A――→O 2B――→O 2C――→H 2O D 转化关系示例 硫元素 H 2S――→足量O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4S――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4氮元素N 2――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3 NH 3――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3 碳元素C――→O 2CO――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3 钠元素 Na――→O 2Na 2O――→O 2Na 2O 2――→H 2O NaOH考点二 以二氧化硫制备为载体的实验探究【考必备·清单】1．二氧化硫的实验室制备与探究流程[名师点拨] 用70%左右的浓硫酸而不用98.3%的浓硫酸或稀硫酸的原因：若用98.3%的浓硫酸，因其含水少，硫酸主要以分子形式存在，H ＋浓度很小，难以反应。

若用稀硫酸，则含水量多，因SO 2易溶于水，不利于SO 2的逸出。

2．检验SO 2和CO 2同时存在的一般流程SO 2和CO 2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。

检验SO 2、CO 2混合气体中存在CO 2的一般流程如下：流程设计检验SO2⇨除去SO2⇨检验SO2是否除尽⇨检验CO2实验装置所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊注意事项：有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅。

【探题源·规律】[典例]下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。

(1)B中加入的试剂是__________，作用是_________________________________。

(2)C中加入的试剂是_________，作用是____________________________________。

(3)D中加入的试剂是_________，作用是___________________________________。

(4)实验时，C中应观察到的现象是_________________________________________。

[解析]一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。

C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。

[答案](1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色)【提素能·好题】1．实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是()A．装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的氧化性B．实验结束后可向装置A 的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe2＋C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸解析：选AB该实验探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质，A装置即为铁与浓硫酸的反应产生SO2装置；B、C、D装置分别是验证SO2的不同性质，E装置为尾气处理装置。

A项，装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明SO2被氧化，即体现了二氧化硫的还原性，错误；B项，KSCN溶液是用来检验是否有Fe3＋，错误；C项，品红溶液用来检验物质的漂白性，故装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性，正确；D 项，实验时将导管a插入浓硫酸中，可以使A中试管内压强与外界压强相等，即可防止装置B中的溶液倒吸，正确。

2．已知：2H2SO4(浓)＋C△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。

(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。

(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。

解析：装置①为检验产物H2O，只能放在装置②③之前，因为若放在装置②③之后或装置②③之间，则气流通过装置②或③溶液后会带出水蒸气，则无法验证使无水CuSO4变蓝的水蒸气是否是生成物。

装置③和装置②位置也不得变更，因为SO 2、CO 2均能使澄清石灰水变浑浊。

故在用澄清石灰水来验证CO 2前一定要排除SO 2的干扰。

答案：(1)SO 2、CO 2 H 2O (2)H 2O 、SO 2 CO 2(3)SO 2、CO 2 H 2O考点三 高考新载体——常考四种含硫化合物【考必备·清单】1．硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3)(1)物理性质Na 2S 2O 3·5H 2O 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水。

(2)化学性质①与酸反应生成单质硫，放出SO 2气体：S 2O 2－3＋2H ＋===S↓＋SO 2↑＋H 2O 。

②中等强度的还原剂，能被I 2、Cl 2、KMnO 4等氧化剂氧化：2Na 2S 2O 3＋I 2===Na 2S 4O 6＋2NaI(用于定量测定碘)；Na 2S 2O 3＋4Cl 2＋5H 2O===Na 2SO 4＋H 2SO 4＋8HCl(在纺织和造纸工业上作脱氯剂)； 5Na 2S 2O 3＋8KMnO 4＋7H 2SO 4===8MnSO 4＋5Na 2SO 4＋4K 2SO 4＋7H 2O 。

(3)制备方法①将Na 2S 和Na 2CO 3以2∶1的物质的量比配成溶液，然后通入SO 2，制得Na 2S 2O 3。

2Na 2S ＋Na 2CO 3＋4SO 2===3Na 2S 2O 3＋CO 2。

将溶液蒸发浓缩后，冷却至293～303 K 时即析出Na 2S 2O 3·5H 2O 。

②在沸腾的状况下，使Na 2SO 3溶液同硫粉反应：Na 2SO 3＋S=====△Na 2S 2O 3。

2．过二硫酸钠(Na 2S 2O 8)(1)氧化性：过二硫酸钠中S 为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似。