【一化】硫及化合物 基础与方法全集！从零开始，高中化学重难点自学|查漏补缺

杰哥 | 硫及其化合物

1️⃣硫单质 硫酸

硫单质的物理性质

硫俗称硫磺，黄色晶体，质脆，易研成粉末。

硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。

硫单质的化学性质

硫单质既表现氧化性，又表现还原性

（1）与H₂：H₂ +S =△=H₂S

（2）与O₂：S +O₂ =点燃=SO₂

（3）与金属：

• Fe +S =△=FeS
• 2Cu +S =△=Cu₂S
• Hg +S =HgS

例题1

电视剧《老中医》在卫视上映，并且引起广泛关注。剧中陈宝国所饰演的翁泉海为我们展示了中医中药的博大精深。中医用药讲究十八反和十八畏，其中有“硫黄原是火中精，朴硝一见便相争”，硫黄即硫单质。下列说法中正确的是

A. 硫是一种淡黄色的能溶于水的固体

B. 试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗✓

C. 过量的硫与铁反应生成Fe₂S₃，表现了硫单质的氧化性【FeS】

D. 硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫

硫酸的性质

物理性质：纯硫酸是无色、黏稠的油状液体，沸点高、难挥发。

常用的浓硫酸中H₂SO₄的质量分数是98%（物质的量浓度为18.4mol·L⁻¹）

• C=1000ρω/M

密度为1.84g·cm⁻³。

难挥发性：用于制挥发性酸（如HCl、HNO₃）

• NaCl +H₂SO₄（浓） =微热= NaHSO₄ +HCl

强酸性：Ca₃(PO₄)₂ +3H₂SO4(浓) =3CaSO₄ +2H₃PO4【制磷酸】

Na₂SO₃ +H₂SO₄（浓） =Na₂SO₄ +SO₂ +H₂O

吸水性：浓硫酸具有强烈的吸水能力，能吸收空气中的水分，甚至能吸收结晶水合物的水，故浓硫酸常用作干燥剂，干燥一些不与浓硫酸反应的气体。如用浓H₂SO₄；可干燥O₂、H₂、N₂、CO₂、Cl₂、HCl、CO、CH₄等气体，但不能干燥NH₃、H₂S、HI、HBr等气体。

脱水性：浓硫酸具有很强的腐蚀性，能按氢、氧原子2:1的比例脱去纸、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素。如：C₁₂H₂₂O₁₁ 一浓H₂SO₄→ 12C +11H₂O

在蔗糖的脱水实验，浓硫酸既体现脱水性又体现强氧化性。浓硫酸具有强腐蚀性与脱水性有很大关系，如浓硫酸会使蓝色石蕊试纸先变红后变黑。

• C +2H₂SO₄ =△=CO₂ +2SO₂ +2H₂O

强氧化性：硫酸中的硫元素处于最高价态。浓硫酸能与许多物质发生氧化还原反应，是常见的氧化剂。

与铜反应：Cu +2H₂SO₄（浓）=△=CuSO₄ +SO₂ +2H₂O

与木炭反应：C +2H₂SO₄ =△=CO₂ +2SO₂ +2H₂O

• 酸的氧化性：H⁺
• 氧化性的酸：HNO₃、浓H₂SO₄

1. 在常温下，浓H₂SO₄与Fe，Al反应，生成了致密、坚固的氧化膜，阻止金属与浓H₂SO₄接触，从而保护了金属。因此常温下可用Fe，Al制容器盛放浓H₂SO₄。
2. 金属单质或低价金属的盐与浓H₂SO₄反应时，浓H₂SO₄既显氧化性又显酸性。

例题2

已知：

①Zn +H₂SO₄(稀) =ZnSO₄ +H₂

②Zn +2H₂SO₄(浓) =△=ZnSO₄ +SO₂ +2H₂O。下列说法不正确的是

A. 浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸【浓硫酸不是氧化性酸，只是因为H⁺发生氧化还原反应不算氧化性的酸】

B. 过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO₂和H₂【浓酸变稀】

C. Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO₄【被氧化的产物就是氧化产物】

D. 不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H₂SO₄物质的量相等，则生成气体的物质的量相等

2️⃣二氧化硫

二氧化硫物理性质

无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水（1体积的水能溶解约40体积的二氧化硫）。

二氧化硫的化学性质

一：SO₂是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

1. 与水的反应：SO₂ +H₂O ⇌H₂SO₃
2. 与碱反应：

（1）少量SO₂通入NaOH溶液：SO₂ +2OH⁻ =SO₃²⁻ +H₂O

（2）过量SO₂通入NaOH溶液：OH⁻ +SO₂ =HSO₃⁻

二、SO₂中硫元素+4价，处于中间价态，

所以SO₂既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。

1. SO₂具有还原性：

（1）二氧化硫在适当的温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧气氧化，生成三氧化硫。三氧化硫也是一种酸性氧化物，溶于水时与水发生剧烈反应，生成硫酸。

2SO₂ +O₂ ⇌催化剂 △⇌2SO₃

SO₃ +H₂O =H₂SO₄

硫酸的工业制法

工业上一般以硫磺或其它含硫矿物（如黄铁矿）为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。

4FeS₂ +11O₂ =高温=2Fe₂O₃ +8SO₂

2SO₂ +O₂ ⇌V₂O₅ △⇌2SO₃

SO₃ +H₂O =H₂SO₄

（2）能被H₂O₂、Cl₂、Br₂、I₂、Fe³⁺、KMnO₄、HNO₃、ClO⁻等强氧化剂氧化生成SO₄²⁻

• SO₂ +H₂O₂ =H₂SO₄
• SO₂ +Cl₂ +H₂O =H₂SO₄ +2HCl
• SO₂ +Br₂ +H₂O =H₂SO₄ +2HBr
• SO₂ +I₂ +H₂O =H₂SO₄ +2HI
• SO₂ +2Fe³⁺ +2H₂O =SO₄²⁻ +2Fe²⁺ +4H⁺
• 5SO₂ +2MnO₄⁻ +2H₂O =2Mn²⁺ +5SO₄²⁻ +4H⁺

2. SO₂具有氧化性

SO₂与H₂S发生反应：

• SO₂ +2H₂S =3S +2H₂O

3. SO₃具有漂白性

（1）二氧化硫具有漂白作用，能使品红溶液等有色物质褪色。

（2）SO₂漂白的原理是二氧化硫与有色物质结合生成了不稳定的无色物质。加热后又显红色，是由于不稳定的无色物质又分解为原来物质的缘故。

（3）SO₂能漂白品红、鲜花等有机色素，不能漂白酸碱指示剂，如酚酞、石蕊等。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，还用于消毒、杀菌等。

（4）Cl₂水的漂白原理与SO₂不同，Cl₂水的漂白原理是Cl₂与H₂O反应后生成了HCIO具有强氧化性，将有色的物质氧化为无色的物质，褪色后不能恢复原来的颜色。

（5）SO₂能使溴水、高锰酸钾褪色，是因为SO₂还原性而不是漂白性。

3️⃣硫酸根离子检验

1. 检验原理：在溶液中，SO₄²⁻可与Ba²⁺反应，生成不溶于稀盐酸的白色BaSO₄沉淀。
2. 操作方法：

取少许待测液于洁净试管中，先加足量稀HCl酸化，

无明显现象（若有沉淀，则静置后取上层清液），滴加BaCl₂溶液

若有白色沉淀产生，则说明待测液中含有SO₄²⁻；

若无白色沉淀产生，则说明待测液中不含SO₄²⁻。

注意事项：

1. 不能只加入BaCl₂，且盐酸和BaCl₂的顺序不可以颠倒
2. 不可以引入硝酸根，例如不可以加HNO₃酸化或是加Ba(NO₃)₂

例题1

有一瓶Na₂SO₃溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：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。对此实验下述结论正确的是

A. Na₂SO₃已部分被空气中的氧气氧化【无法得到结论】

B. 加入Ba(NO₃)₂溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO₄【可能是BaSO₃，因为现在的NO₃⁻并不是酸化效果】

C. 加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO₄✓

D. 此实验能确定Na₂SO₃是否被部分氧化

例题2

某无色溶液中的阴离子可能是Cl⁻、Br⁻、I⁻、SO₃²⁻、SO₄²⁻的一种或几种，取少量该溶液于试管中，滴加少量氯水，溶液仍为无色。将试管中的溶液分成两份，分别加入AgNO₃溶液和BaCl₂溶液，均有白色沉淀产生。

则原溶液中一定存在的阴离子是SO₃²⁻

可能存在的阴离子是I⁻、Br⁻、SO₄²⁻、Cl⁻

• 溴水是橙黄色、碘水是黄色
• 还原性顺序：S²⁻ > SO₃²⁻ > I⁻ > Fe²⁺ > Br⁻ > Cl⁻ > Mn²⁺

4️⃣硫的重要性质之高考20问

不同价态含硫物质通过氧化还原反应相互转化

2H₂S +SO₂ =3S +2H₂O

S +2H₂SO₄（浓） =△= 3SO₂ +2H₂O

硫及其化合物的相互转化

（1）SO₂可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒（x）

（2）向NaHSO₃溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO₃⁻具有氧化性（✓）

（3）浓H₂SO₄具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化（x）【脱水性】

（4）SO₂通入酸性KMnO₄溶液中：5SO₂ +2H₂O +2MnO4⁻ =5SO₄²⁻ +4H⁺ +2Mn²⁺（✓）

（5）铜丝插入热的浓硫酸中：Cu +H₂SO₄ =CuSO₄ +H₂（x）

• Cu +2H₂SO₄（浓）=△= CuSO₄ +SO₂ +2H₂O

（6）S(S) —O₂(g) 点燃→ SO₃(g) —H₂O(l)→ H₂SO₄(aq)（x）【SO₂】

（7）硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等（✓）

（8）SO₂与过量氨水反应生成(NH₄)₂SO₃ （✓）

（9）因为SO₂具有氧化性，所以可用于纸浆漂白（x）【漂白性】

（10）Cl₂、SO₂均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性（x）【SO₂是漂白性】

（11）碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢（x）【你得发生氧化还原反应，I⁻变价；并且浓硫酸不能干燥NH₃、H₂S、HI、HBr】

（12）将SO₂通入溴水中证明SO₂具有漂白性（x）【还原性】

（13）实验操作和现象：向久置的Na₂SO3溶液中加入足量BaCl₂溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解。实验结论：部分Na₂SO₃被氧化（✓）

（14）燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放（x）

• CaO +2SO₂ +O₂ =高温= 2CaSO₄
• CaO +CO₂ =CaCO₃
• 但是CaCO₃ =高温= CaO +CO₂

（15）二氧化硫作纸浆的漂白剂，没有发生化学变化（x）【化合形成一种不稳定的物质】

（16）在未知液中滴加BaCl₂溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO₂或SO₃（x）【或者有Ag⁺】

（17）SO₂和SO₃混合气体通入Ba(NO₃)₂溶液可得到BaSO₃和和BaSO₄（x）【此时溶液有HNO₃，BaSO₃会氧化成BaSO₄】

（18）H₂、SO₂、CO₂三种气体都可用浓硫酸干燥（✓）

（19）向Na₂SiO₃溶液中通入过量SO₂： SiO₃ +SO₂ +H₂O = H₂SiO₃ +SO₃²⁻【HSO₃⁻】

（20）将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性（✓）【变黑是脱水性；膨胀是强氧化性】

• C +2H₂SO₄（浓）=CO₂ +2SO₂ +2H₂O

5️⃣二氧化硫重点题型剖析

SO₂气体的验证

下列实验中能证明某气体为SO₂的是

①使澄清石灰水变浑浊【CO₂也可以】

②使湿润的蓝色石蕊试纸变红【CO₂也可以】

③使品红溶液褪色【Cl₂也可以】

④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸【CO₂也可以】

⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO₃)₂溶液有白色沉淀产生【能使溴水褪色：SO₂，SO₂被氧化，沉淀是BaSO₄】

⑥通入氢硫酸，使溶液变浑浊【Cl₂、O₂都可以】

A. 都能证明

B. 都不能证明

C. ③④⑤均能证明

D. 只有⑤能证明✓

SO₂ / CO₂的比较

1. 下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H₂S溶液；③酸性KMnO₄溶液；④溴水；⑤Ba(NO₃)₂溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。

不能区别SO₂和CO₂气体的是①⑦

• SO₂虽然有漂白性，但是不能使指示剂褪色

2. 欲除去CO₂中混有的少量SO₂气体，可选用的试剂是

A. 饱和食盐水

B. 饱和NaHCO₃溶液✓【吸收SO₂，生成CO₂】

C. 足量澄清石灰水【都反应】

D. NaOH溶液【都反应】

SO₂ / SO₃ / CO₂的检验

SO₂气体的制备与性质检验

二氧化硫是一种大气污染物，可用氨水吸收处理。下图是实验室制取二氧化硫并验证其部分性质的装置，下列说法正确的是

A. 使用品红溶液是用来验证SO₂的还原性【漂白性】

B. SO₂的发生装置中，使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO₂逸出

C. K₂Cr₂O₇溶液由橙红色变成绿色（生成Cr³⁺），氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶1【1：3】

• Cr₂O₇²⁻ +3SO₂ +2H⁺ =2Cr³⁺ +3SO₄²⁻ +H₂O

D. 过量的氨水吸收SO₂气体可以生成亚硫酸氢铵【少量SO₂形成亚硫酸铵】

SO₂重要易错知识点

1. SO₂能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色（x）
2. SO₂能使沾有KMnO₄溶液的滤纸褪色，证明了SO₂具有还原性（✓）
3. SO₂能使溴水褪色，证明了SO₂具有漂白性（x）【还原性】
4. SO能使品红试纸褪色，证明了SO₂的漂白性（✓）
5. SO₂能使蘸有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO₂是酸性氧化物（✓）
6. SO₂是还原性气体，浓H₂SO₄是强氧化性物质，因此SO₂不能用浓H₂SO₄作干燥剂（x）【他们没有中间价态，不反应】
7. SO₂既是形成酸雨的主要气体，也是引起光化学烟雾污染的主要气体（x）【光化学烟雾：NOₓ】
8. 葡萄酒中含有SO₂，起保鲜、杀菌和抗氧化作用（✓）

6️⃣浓硫酸与金属的计算题型

浓硫酸与金属反应的氧化还原分析

mg铜与足量的浓H₂SO₄共热时完全反应，在标准状况下生成nL气体，则被还原的浓硫酸是

• 首先写化学方程式、然后列关系的量
• 注意这道题问的是被还原的浓硫酸，要找变价的

浓硫酸与铜的反应问题

用18.4mol/L的浓硫酸20mL和铜共热一段时间后，待反应混合物冷却，滤去多余的铜，将滤液加水定容到100mL，所得SO₄²⁻离子浓度为2.68mol/L，则下列说法不正确的是

• 方程式写出来，找到关系的式
• 物质的量是中心的桥梁
• 反应前n（浓H₂SO₄）=18.4mol/L*0.02L =0.368mol
• 反应后n（SO₄²⁻）=2.68mol/L*0.1L=0.268mol
• n（SO₂） =0.368-0.268 =0.1mol

A. 溶解的铜的质量为6.4g【0.1*64】

B. 生成的SO₂在标况下为2.24L【22.4L*0.1】

C. 反应中消耗的硫酸为0.1mol【0.2mol】

D. 反应后c(CuSO₄)为1.0mol/L【0.1mol/0.1L】

浓硫酸与锌的反应问题

锌与100 mL 18.5 mol·L⁻¹的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L（标准状况）。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的c(H⁺) =0.1 mol/L。下列叙述不正确的是

• 反应前n（浓H₂SO₄）=18.5mol/L*0.1L =1.85mol
• 这个气体可以是SO₂+H₂的混合气体
• 反应后n（H⁺）=0.1mol
• 剩余n（H₂SO₄）=0.05mol
• 气体总共1.5mol
• 反应掉H₂SO₄ 1.8mol

A. 反应中共消耗1.8 molH₂SO₄

B. 气体甲中SOz与H的体积比为4∶1【1：4】

C. 反应中共消耗97.5 g Zn【1.5mol*65g/mol】

D. 反应中共转移3 mol电子【看Zn，1.5mol*2e⁻=3mol e⁻】