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第 11 讲 硫及其化合物
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识其在生产
中的应用和对生态环境的影响。
2．结合实例认识硫及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，
认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
2.科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操
作验证。
3.科学态度与社会责任：关注与SO 有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。
2
知识点一 硫及其氧化物的性质
一、硫单质的性质及应用
1．硫元素的存在形态
（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在
2．硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS；有多种同素异形体，如
2
单斜硫、斜方硫等。
3．硫单质的化学性质
(1)S的氧化性
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋S=====FeS、2Cu＋S=====Cu S、S＋Hg===HgS(此反
2
应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S的还原性
①S与O 反应的化学方程式为S＋O=====SO ，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
2 2 2
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2HSO (浓)=====3SO ↑＋2HO。
2 4 2 2
(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH=====2NaS＋NaSO ＋3HO，该反应中硫既是氧
2 2 3 2
化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。【特别提醒】
①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu S、FeS)。
2
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。
二、硫的氧化物(SO 、SO )的性质及应用
2 3
1．二氧化硫(SO )
2
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水
溶解约40体积SO 。
2
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如与HS溶液反应)：
2
SO ＋2HS===3S↓＋2HO
2 2 2
③还原性
④漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法
①固体NaSO 与较浓HSO 反应
2 3 2 4
NaSO ＋HSO ===Na SO ＋SO ↑＋HO；
2 3 2 4 2 4 2 2
②铜与浓HSO 混合加热
2 4
Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO。
2 4 4 2 2
(4)SO 对大气的污染与防治
2
来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼
危害 污染大气，危害人体健康，形成酸雨
防治 开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气
(5)SO 和CO 的鉴别
2 2
试剂 现象及结论 原理(化学方程式)
使品红溶液褪色的是SO ；不能使
品红溶液 2 ——
品红溶液褪色的是CO
2
使紫色褪去的是SO ，无明显现象 2KMnO ＋5SO ＋2HO===K SO
KMnO 溶液 2 4 2 2 2 4
4 的是CO ＋2MnSO ＋2HSO
2 4 2 4
使橙色褪去的是SO ，无明显现象 Br ＋SO ＋2HO===2HBr＋
溴水 2 2 2 2
的是CO HSO
2 2 4
3SO ＋2HNO＋
2 3
硝酸酸化的 产生白色沉淀的是SO 2 ，无明显现 2HO===3H SO ＋2NO↑
2 2 4
Ba(NO ) 溶液 象的是CO
3 2 2
Ba(NO )＋HSO ===BaSO ↓
3 2 2 4 4＋2HNO
3
使棕黄色变为浅绿色的是SO ，无 2FeCl ＋SO ＋2HO===FeCl
FeCl 溶液 2 3 2 2 2
3 明显现象的是CO ＋FeSO ＋4HCl
2 4
澄清石灰水 不能用澄清石灰水鉴别SO 和CO，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
2 2
2．三氧化硫(SO )
3
(1)物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为态，在标准状况下为态。
(2)化学性质
反应 化学方程式
与水反应 SO ＋HO===H SO (放出大量的热)
3 2 2 4
与氧化钙反应 SO ＋CaO===CaSO
3 4
与氢氧化钠反应 SO ＋2NaOH===Na SO ＋HO
3 2 4 2
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO ＋O 2SO 、SO ＋HO===H SO 。
2 2 3 3 2 2 4
途径2：SO ＋H O HSO 、2HSO ＋O===2HSO 。
2 2 2 3 2 3 2 2 4
【易错警示】
(1)SO 不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。
2
(2)SO 的漂白性和还原性的区别
2
SO 使品红溶液退色表现的是SO 的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO 使酸性高锰酸钾溶液、溴水、
2 2 2
氯水、碘水退色表现的是SO 的还原性，加热后溶液颜色不复原。
2
(3)SO 氧化性的表现
2
SO 通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO 的氧化性。
2 2
(4)三类漂白剂的区别
类型 原理 举例 特点 备注
HClO、
将有机色质内部“生色 不可逆、持 无选
氧化型 NaClO、Ca(ClO) 、
团”破坏掉 2 久 择性
NaO、HO、O 等
2 2 2 2 3
与有机色质内部“生色 可逆、不持 有选
加合型 SO
团”“化合”成无色物质 2 久 择性
吸附
吸附型 将有色物质吸附而退色 活性炭 物理变化
色素三、二氧化硫的制备与性质总结
(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧
化性等。
①制取原理
NaSO ＋HSO (浓)===Na SO ＋SO ↑＋HO
2 3 2 4 2 4 2 2
②综合实验装置
(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、
氧化性等。
①制取原理：
Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO
2 4 4 2 2
②综合实验装置
【方法技巧】检验SO 和CO 同时存在的一般流程
2 2
SO 和CO 都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
2 2
流程设计 检验SO 除去SO 检验SO 是否除尽⇒检验CO
2 2 2 2
酸性KMnO 溶 品红溶 澄清的石灰
选用试剂 品红溶液⇒ ⇒ 4
液 液 水
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊
知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
HSO 是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓HSO 稀释的方法是将浓HSO
2 4 2 4 2 4
沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式
(1)铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑；
2(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋HO；
2
(3)Ba(OH) ：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO ↓＋2HO；
2 4 2
(4)Na SO ：SO＋2H＋===HO＋SO ↑；
2 3 2 2
(5)BaCl ：Ba2＋＋SO===BaSO ↓。
2 4
3．浓HSO 的特性
2 4
(1)填写下表
实验 实验现象 浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变白 吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴
沾有浓HSO 的滤纸变黑 脱水性
在滤纸上 2 4
将铜片加入盛有浓硫酸 铜片逐渐溶解，产生无色刺 强氧化性、酸
的试管中加热 激性气味的气体 性
(2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO、
2 4 4 2 2
C＋2HSO (浓)=====CO↑＋2SO ↑＋2HO。
2 4 2 2 2
(3)常温下，铁、铝遇浓HSO 钝化，可用铝槽车运输浓HSO 。
2 4 2 4
【特别提醒】
①HSO 是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：HSO (浓)＋
2 4 2 4
NaCl=====NaHSO＋HCl↑，CaF ＋HSO ===CaSO ＋2HF↑。
4 2 2 4 4
②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓HSO 反应时，要注意HSO 浓度对反应产物
2 4 2 4
的影响。开始阶段产生SO 气体，随着反应的进行，HSO 的浓度变小，最后变为稀HSO ，Cu与稀
2 2 4 2 4
HSO 不反应，Zn与稀HSO 反应生成H 而不是SO 。
2 4 2 4 2 2
4．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。
5．硫酸的工业制备三原理：
(1)4FeS ＋11O=====2Fe O＋8SO (或S＋O=====SO )。
2 2 2 3 2 2 2
(2)2SO ＋O2SO 。
2 2 3
(3)SO ＋HO===H SO 。
3 2 2 4
6．SO、SO的检验
(1)SO的检验
①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋
===HO＋SO ↑。
2 2
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO ↓，BaSO＋2H＋===Ba2＋＋SO ↑＋HO。
3 3 2 2
(2)检验SO的正确操作方法：被检液――――――→取清液――――――→有无白色沉淀产生(判断有
无SO)。
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl 溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发
2
生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO ↑＋HO、SO＋2H＋===SO↑＋HO、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋
2 2 2 2
SO===BaSO ↓。
4
【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律
1．钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
2．与活泼金属(如Zn)反应：开始产生SO ，硫酸浓度变小后，产生H。
2 2
3．与某些不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO (加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1
2
mol Cu与含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应，生成SO 的物质的量小于1 mol。
2 4 2
4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO )又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属
2
的反应中只表现强氧化性。
高频考点一 硫及其二氧化硫的性质
例1.（2022·江苏卷）实验室制取少量SO 水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目
2
的的是
A. 用装置甲制取SO 气体 B. 用装置乙制取SO 水溶液
2 2
C. 用装置丙吸收尾气中的SO D. 用干燥pH试纸检验SO 水溶液的酸性
2 2
【变式探究】（2021·全国甲卷）实验室制备下列气体的方法可行的是
气体 方法
A 氨气 加热氯化铵固体二氧化
B 将铝片加到冷浓硝酸中
氮
C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸
D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
【变式探究】(2017·北京卷)根据SO 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( )
2
实验 现象 结论
A 含HCl、BaCl 的FeCl 溶液 产生白色沉淀 SO 有还原性
2 3 2
B HS溶液 产生黄色沉淀 SO 有氧化性
2 2
C 酸性KMnO 溶液 紫色溶液褪色 SO 有漂白性
4 2
D NaSiO 溶液 产生胶状沉淀 酸性：HSO >H SiO
2 3 2 3 2 3
高频考点二 硫酸的性质
例2．（2022·广东卷）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实
验，下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应，只体现 的酸性
B. a处变红，说明 是酸性氧化物
C. b或c处褪色，均说明 具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无 生成
【变式探究】(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的
现象有：烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答：(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是___________________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是___________________________________________________。
【方法规律】浓HSO 与金属反应的规律
2 4
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO ，硫酸浓度变小后产生H。
2 2
(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO (加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例
2
如：1 mol Cu与含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应，生成的SO 的物质的量小于1 mol。
2 4 2
(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
【变式探究】将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A
33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是( )
A．气体A为SO 和H 的混合物
2 2
B．反应中共消耗Zn 97.5 g
C．气体A中SO 和H 的体积比为4∶1
2 2
D．反应中共转移3 mol电子
高频考点三 SO的检验和除杂
例3.（2022·广东卷）实验室进行粗盐提纯时，需除去 和 ，所用试剂包括 以
及
A. B.
C. D.
【变式探究】下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO 的是( )
4
A．Fe(NO ) 溶液――→白色沉淀
3 2
B．Ba(NO ) 溶液――→白色沉淀
3 2
C．无色溶液――→白色沉淀
D．无色溶液――→无色溶液――→白色沉淀
【易错警示】SO检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会与Ba2＋反应产
生BaCO 、Ba (PO )、BaSO 等白色沉淀。
3 3 4 2 3
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO，如向待测液中滴加BaCl 溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不
2
溶解，便断定待测液中含有SO。其错误是未注意溶液中不含 SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl ↓(白色)。
2
(3)误将SO判断成SO，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO ) 溶液生成白色沉淀，便误以为待测
3 2
液中含有SO。该错误是未注意NO(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SO===BaSO ↓(白色)，3BaSO＋2H＋＋
3 3
2NO===3BaSO ↓(白色)＋2NO↑＋HO。
4 2
【变式探究】有一瓶NaSO 溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入
2 3
Ba(NO ) 溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述
3 2
正确的是( )
A．实验证实NaSO 已部分氧化
2 3
B．实验中加入Ba(NO ) 溶液后的沉淀一定是BaSO
3 2 4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO 和BaSO 的混合物
4 3
D．此实验不能确定NaSO 是否部分被氧化
2 3
高频考点四 硫及其化合物的转化及推断
例4. （2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有 、 、 和 。取
少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液
②向① 的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加 溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在 的是
.
A B.
C. D.
【变式探究】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：
――→――→――→――→
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 ：_________________________________。
高频考点五 与硫元素有关的实验
例5.（2022·全国甲卷）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的
煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重
结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
(1)工业上常用芒硝(Na SO ·10H O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式
2 4 2
为_______。
(2)溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度
不宜超过冷凝管高度的，若气雾上升过高，可采取的措施是_______。
(3)回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③
移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。
A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③②
(4)该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为
_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。
(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到NaS·xH O。
2 2
【变式探究】(2020·浙江7月选考，30)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装
置制备NaSO·5H O。
2 2 3 2
合成反应：SO ＋NaCO===Na SO ＋CO 2NaS＋3SO ===2Na SO ＋3S NaSO ＋S=====NaSO
2 2 3 2 3 2 2 2 2 3 2 3 2 2 3
滴定反应：I＋2NaSO===2NaI＋NaSO
2 2 2 3 2 4 6已知：NaSO·5H O易溶于水，难溶于乙醇，50 ℃开始失结晶水。
2 2 3 2
实验步骤：
Ⅰ.Na SO 制备：装置A制备的SO 经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约
2 2 3 2
为7时，停止通入SO 气体，得产品混合溶液。
2
Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到NaSO·5H O产
2 2 3 2
品。
Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用NaSO·5H O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，
2 2 3 2
计算NaSO·5H O含量。
2 2 3 2
请回答：
(1)步骤Ⅰ单向阀的作用是________________；装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降
低，原因是__________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ 下列说法正确的是________。
A．快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒
B．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热
C．冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D．可选用冷的NaCO 溶液作洗涤剂
2 3
(3)步骤Ⅲ
①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→( )→( )→( )→( )→( )→开始滴定。
A．烘干
B．装入滴定液至零刻度以上
C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D．用洗耳球吹出润洗液
E．排除气泡
F．用滴定液润洗2至3次
G．记录起始读数
②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是_______________。
③滴定法测得产品中 NaSO·5H O 含量为 100.5%，则 NaSO·5H O 产品中可能混有的物质是
2 2 3 2 2 2 3 2
________。
