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第16 讲 硫酸 含硫物质的转化
1. 掌握硫酸的性质及应用，掌握SO 的检验。
2. 能从物质类别、硫的化合价变化理解硫及其化合物的转化关系。
3. 掌握硫及其重要化合物在价类二维图中的应用。
考点一 硫酸 硫酸根离子的检验
1．浓硫酸的物理性质
(1)浓硫酸为无色、黏稠的油状液体，难挥发，密度比水大，与水以任意比互溶，溶于水时放出大量的
热，稀释浓硫酸的方法是将浓H2SO4沿容器内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
(2)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是立即用大
量水冲洗，然后涂上3%～5%的NaHCO3溶液。
2．稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
(1)Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
(3)Ba(OH)2：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O；
(4)Na2SO3：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O；
(5)BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3．浓硫酸的三大特性
4．SO 的检验
(1)检验SO 时要防止其他离子的干扰
任务目标
必备知识
1
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①Ag＋干扰
先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
②CO、SO 干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验
SO，必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所以钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO、SO2等会被溶液中的NO(H＋)氧
化为SO，从而得出错误的结论。
(2)正确操作
被检液――→取清液――→有白色沉淀，证明有SO。
特别提醒：
1．浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。
2．浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4
的氧化性。
1．用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是( )
A.若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强
B.若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性
C.若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化
D.若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性
【答案】D
【解析】选项A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与
浓硫酸酸性无关；选项B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生；选项C，硫
酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是
化学变化；选项D，蔗糖由白色变黑说明浓硫酸具有脱水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有
强氧化性。
2.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1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c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述中错误的是( )
A.气体A 为SO2和H2的混合物
B.气体A 中SO2和H2的体积比为4∶1
要点突破
2
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C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移3 mol 电子
【答案】B
【解析】生成气体的物质的量为＝1.5 mol，剩余硫酸的物质的量为×1 L×0.1 mol·
L－1＝0.05 mol，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18.5 mol·L－1－0.05 mol＝1.8 mol，浓硫酸与锌反应生成SO2，
随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，稀硫酸与锌反应生成H2，设反应生成x mol SO2，y mol H2，依
据反应方程式可得x＋y＝1.5，2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2，
B 项错误。
3.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是________________________________，
甲装置中发生的主要反应的化学方程式是______________________________________________，
该反应中若有3.2 g Cu 参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为________ mol。
(2) 实验过程中，有什么设计可防止SO2污染空气? ，还可以对方案改
进的地方是 。
(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是_______________________________________
___________________________________________。
(4)若铜片还有剩余，硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是___________________
________________________________________________________________________；
下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是 (填序号字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银
d.Na2CO3溶液
【答案】 (1)乙中品红溶液褪色 Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O 0.05
(2) 乙试管口放置的浸有碱液的棉花可防止污染空气; 将铜片改为可抽动的铜丝，实验结束后立即将铜丝
上移,离开液面 (3)将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色
(4)没有 因随反应的进行，硫酸变稀，而稀H2SO4不与Cu 反应，故H2SO4不会消耗完 a、d
【解析】(1)铜与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2能使品红溶液褪色，若
有3.2 g Cu 参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为＝0.05 mol。(2)SO2为酸性氧化物，与碱反应生成盐
和水； 铜片改为可抽动的铜丝，可控制SO2的量 (3)观察CuSO4溶液颜色实质上是考查浓H2SO4的稀释方
法。(4) Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随反应的进行，浓H2SO4逐渐变稀，Cu 不与稀H2SO4
反应，故硫酸不会消耗完；检验硫酸剩余应检验氢离子的存在，不应检验硫酸根，因为产物硫酸铜中也有
硫酸根。
3
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考点二 硫酸盐 多硫含氧酸盐
(一)重要的硫酸盐
化学式
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带
等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
水泥添加剂
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
用于配制蓝黑墨水，补血剂
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配制波尔多液、镀铜液
Na2SO4·10H2O
芒硝
白色
造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
(二)常考的4 种含硫化合物
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体，
离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
(2)Na2S2O3 是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4 等氧化剂氧化，反应的化学方程式分别为：
①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。
②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。
③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。
2．过二硫酸钠(Na2S2O8)
过二硫酸钠中S 为＋6 价，其阴离子S2O 结构中含有1 个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有
氧化性。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。
3．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
在空气分析中常用来吸收空气中的氧气：2Na2S2O4 ＋O2 ＋2H2O===4NaHSO3 或Na2S2O4 ＋O2 ＋
H2O===NaHSO3＋NaHSO4。
4．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置在空气中易被氧化成硫酸钠，与强酸接触
放出二氧化硫而生成相应的盐类，加热到150 ℃分解，通常用NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得，其化学
方程式为2NaHSO3=====Na2S2O5＋H2O。
必备知识
要点突破
4
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1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.碳酸氢钠可用于胃酸过多症
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X 射线造影检查
【答案】D
【解析】碳酸氢钠溶液呈弱碱性,可与胃液中的盐酸反应,A 项正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,可用于生
活用水的消毒,B 项正确;胃酸的主要成分是盐酸,可用Al(OH)3中和过多胃酸,生成AlCl3和H2O,C 项正确;可
溶性钡盐有毒,碳酸钡可与胃酸(主要成分是盐酸)反应生成BaCl2,易引起中毒,故常用不溶于酸的BaSO4做胃
肠X 射线造影检查,D 项错误。
2．有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同学取少量此溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，
再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是（ ）
A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B．加入 Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4
D．此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化
【答案】C
【解析】A. 取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有
白色沉淀，硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，故A 错误；
B. 原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，加入Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中不一定含有
BaSO4，可能是BaSO3，故B 错误；
C. 取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀，
硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，生成的BaSO3也会被氧化为BaSO4，所以加硝酸后生成沉淀一定是
BaSO4，故C 正确；
D. 硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，此实验不能确定
Na2SO3是否部分被氧化，故D 错误；
3．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质的还原性比Na2SO3强，其水溶液
能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是( )
A．连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2O 转化为Cr3＋
B．连二亚硫酸钠溶液敞口放置，可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3
C．连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同
D．在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性
【答案】C
【解析】 连二亚硫酸钠的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，因此连二亚硫酸钠可以
用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2O 转化为Cr3＋，故A 正确；连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气
氧化，所以敞口放置可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3，故B 正确；连二
亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理不相同，因为前者具有还原性，后者具有强氧化性，故C
5
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错误；保险粉在碱性介质中相对稳定，在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定
性，故D 正确。
考点三 硫及其化合物的转化
1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化
(1)－2 价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0 价、＋4 价硫处于中间价
态，既有氧化性又有还原性，＋6 价硫处于最高价态，只有氧化性，注意浓H2SO4在一定条件下与金属或
还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋2H2O＋SO2↑。
(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，如：
H2S S SO2――→SO3
H2S＋H2SO4(浓)=====SO2↑＋2H2O
注意 (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H2S、S 和SO2、SO2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2Na2S ＋Na2SO3 ＋
3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
2．同价态硫的化合物之间的转化关系
(1)＋4 价硫的化合物之间的转化
写出①的离子方程式：HSO＋H＋===SO2↑＋H2O；
写出②的离子方程式：HSO＋OH－===SO＋H2O；
写出③的化学方程式：2NaHSO3=====Na2SO3＋SO2↑＋H2O；
写出④的化学方程式：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
(2)－2 价硫的化合物之间的转化
必备知识
6
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氢硫酸(H2S)是二元酸，与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系，跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐
之间的转化关系相似。
①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH 反应的离子方程式：HS－＋OH－===H2O＋S2－。
②写出NaHS 与HCl 反应的离子方程式：HS－＋H＋===H2S↑。
1．有下列两种转化途径，某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是
途径① S
H2SO4
途径② S
SO2
SO3
H2SO4
A．途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本
C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e-
D．途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高
【答案】A
【解析】A．途径①反应中只体现了浓硝酸的强氧化性，A 错误；
B．途径②的第二步反应是可逆反应，在实际生产中可以通过增大廉价易得的O2浓度使化学平衡正向移动，
来降低成本，B 正确；
C．根据电子转移数目相等，可知由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6
mol e-，C 正确；
D．途径②与途径①相比不产生大气污染物质，因此更能体现“绿色化学”的理念，是因为途径②比途径
①污染相对小且原子利用率高，D 正确。
2．在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。图中的字母分别
代表硫及其常见化合物，下列相关推断不合理的是( )
A．b、d、f 既具有氧化性又具有还原性
B．硫酸型酸雨的形成过程涉及b 到c 的转化
要点突破
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C．a 溶液与b 溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成
D．d 在加热条件下与强碱溶液反应生成e 和f，且n(e)∶n(f)＝1∶2
【答案】D
【解析】 根据图中信息，b 为H2SO3，d 为S，f 为亚硫酸盐，其中S 元素都处于中间价态，既有氧化性，
又有还原性，A 正确；硫酸型酸雨的形成涉及H2SO3 被氧气氧化转化为H2SO4，B 正确；a 为H2S，b 为
H2SO3，a 溶液与b 溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成，C 正确；d 为S，e 为S2－形成的盐，f 为SO 形成的
盐，由3S＋6OH－=====2S2－＋SO＋3H2O 可得，n(e)∶n(f)＝2∶1，D 错误。
3. A、B、C、D 是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(反应条件及部分产物已略去):
(1)若A 是一种黄色固体单质,则反应②③的化学方程式分别为 ; 。
(2)若A 是一种金属单质,C 是淡黄色固体,则反应③的化学方程式为 。
(3)①②③三步反应中,一定属于氧化还原反应的是 (填序号)。
【答案】(1)2SO2+O2
2SO3 SO3+H2O
H2SO4
(2)2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
(3)①②
【解析】图示中的上述反应就是常见的“连续氧化”。在中学教材中,这样的“连续氧化”有:C(或CH4
等)→CO→CO2;Na→Na2O→Na2O2;S(或H2S)→SO2→SO3;N2(或NH3)→NO→NO2等。据此可知:
(1)的路线为:S→SO2→SO3→H2SO4;
(2)的路线为:Na→Na2O→Na2O2→NaOH;
根据上述分析可知,反应①②是单质或化合物被氧气氧化的反应,一定属于氧化还原反应,而③则不一定。
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