第3节 硫及其化合物
考纲点击：1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法，
掌握其主要性质及其应用。2.了解硫元素单质及其重要化合物
对环境的影响。
回归教材
一、硫的存在与性质
1.存在
淡黄色固体
不溶 微溶 易溶
2.物理性质
颜色、状态：____________________。
溶解性：水中________，酒精中_______，CS2 中_______。
3.硫的化学性质
(1)与非金属反应。
蓝紫色
与 H2、O2 反应的化学方程式为：
________________，______________(现象：_______火焰)。
(2)与金属反应——表现氧化性。
与 Fe、Cu 反应的化学方程式为：
__________________，__________________。
S＋H2 H2S
Fe＋S FeS 2Cu＋S Cu2S
S＋O2 SO2
(3)与碱反应——既表现氧化性，又表现还原性。
与 NaOH 反应的化学方程式为：
_________________________________________________。
(4)与浓 H2SO4 反应——表现还原性。
S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O。
[特别提醒](1)硫的同素异形体：单斜硫、斜方硫等多种。
(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。
3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
颜色 气味 毒性 密度 溶解性
无色 有刺激性气味 有毒 比空气____ ____于水大 易溶
二、二氧化硫
1.物理性质
2.化学性质
①SO2 与 NaOH 的反应
少量：SO2＋NaOH===NaHSO3。
足量：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
②SO2 与 X2(Cl2、Br2、I2)的反应：SO2＋X2＋2H2O===2HX
＋H2SO4。
③SO2 与 H2O2 的反应：SO2＋H2O2===H2SO4。
④SO2 与 O2 的反应：2SO2＋O2 2SO3。
⑤SO2 与 H2S 的反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
⑥SO2 的漂白性：使品红溶液褪色，加热时，红色恢复(SO2
不能使指示剂褪色)。
⑦SO3 与 H2O 的反应：SO3＋H2O===H2SO4。
⑧SO3 与 Ca(OH)2 的反应：SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。
[特别提醒](1)三氧化硫：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温
下为液态，标准状况下为固态。
(2)SO2 不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变
红，但不能使之褪色。
(3)SO2 能使溴水、酸性KMnO4 溶液褪色，体现了SO2 的还
原性，而不是漂白性。
3.SO2 的实验室制法
(1)原理：________________________________________。
(2)装置、收集：与制取 Cl2 相似(可不加热)。
(3)检验是否收集满：_______________________________
____________________________________。
(4)尾气吸收：用________________吸收。
若迅速褪色，证明已收集满
NaOH 溶液
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
将湿润的品红试纸放在瓶口，
4.硫的氧化物的污染与治理
5.6
[特别提醒] 硫酸型酸雨的形成途径
途径 1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2
2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径 2：SO2＋H2O H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
三、硫酸的性质和硫酸根离子的检验
1.物理性质
无色油状 高 难(1)纯硫酸是一种____________液体，沸点____，____挥发。
(2)溶解性：浓硫酸与水以任意比互溶，溶解时可放出大量
的热，浓硫酸稀释的方法是：将________沿器壁慢慢注入_____
中并用玻璃棒不断搅拌。
浓硫酸 水
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：_______________________________________；
(2)MgO：________________________________________；
(3)Ba(OH)2：______________________________________；
(4)Na2SO3：_______________________________________；
(5)BaCl2：_______________________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
3.浓硫酸的特性
变黑(或炭化)
钝化
NH3、H2S、HI
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑
＋2H2O
C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋
2H2O
[特别提醒]
(1)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
3%～5%的NaHCO3 溶液。
(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。
4.硫酸的用途
(1)制取化肥，如磷肥、氮肥。
(2)制取硫酸盐，如 CuSO4、FeSO4 等。
(3)制取挥发性酸。
(4)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里
常用的试剂。
取清液 观察有无白色沉淀(判断有被检液
1.下列有关硫元素循环说法不合理的是(
基础测评
)。
A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成 SO2
B.动物尸体腐败过程产生的 H2S 气体会进入大气
C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D.大气中的硫元素会全部转化成 H2SO4 随雨水降落到土壤里
答案：D
. . .
2.下列说法正确的是( )。
A.因为 SO2 具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸
性 KMnO4 溶液、石蕊试液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是 SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2 都能使红墨水褪色，且原
理相同
D.等物质的量的 SO2 和 Cl2 混合后通入装有湿润的有色布
条的集气瓶中，漂白效果更好
答案：B
符合要求的是(必要时可以加热)(
3.SO2 通入 BaCl2 溶液中并不产生沉淀，而通入另一种气体
后可以产生白色沉淀。则图中右侧 Y 形管中放置的药品组合不
)。
A.Cu 和浓硝酸
C.大理石和稀盐酸
B.CaO 和浓氨水
D.高锰酸钾溶液和浓盐酸
. .
.
解析：A 和 D 中产生的气体(分别为 NO2、Cl2)通入 BaCl2
溶液中生成 BaSO4 沉淀；B 中产生的气体(NH3)通入 BaCl2 溶液
中生成 BaSO3 沉淀。
答案：C
4.(2018 年河南郑州检测)在实验探究课上，同学们积极思
考，共设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，
其中在理论上可行的是(
A.①②③④
C.仅①③④
)。
B.仅①②③
D.仅②③④
解析：图①梨失水变干表现出浓硫酸的吸水性；图②可通
过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性；图③通过观察 KNO3
晶体析出说明浓硫酸具有吸水性；图④浓硫酸的液面上升，水
的液面下降，说明浓硫酸具有吸水性。
答案：A
5.(2018 年河北衡水检测)如下图，利用培养皿探究 SO2 的
性质。实验时向 Na2SO3 固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面
是( )。
解析：SO2 与水反应生成 H2SO3 ，H2SO3 为中强酸，不与
BaCl2 溶液反应。
答案：A
选项 实验现象 解释
A BaCl2溶液变浑浊
B Na2S溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了
BaSO3沉淀
C 酸性KMnO4溶液褪色 SO2与Na2S溶液反应产生了S
单质
D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
考点一
考向1
硫与二氧化硫
硫的存在和性质
[典例1]实验室常用热的 NaOH 溶液洗去试管壁上附着的
硫，其反应方程式为 6NaOH＋3S 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
在该反应中硫表现的性质是(
A.氧化性
C.既无氧化性又无还原性
)。
B.还原性
D.既有氧化性又有还原性
解析：依据反应的化学方程式中硫元素的价态变化可知 S
既表现氧化性又表现还原性。
答案：D
[方法技巧]
(1)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价
态金属硫化物(和Cl2 与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S
等。
(2)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2 的量是否充足，
均不会生成SO3。
(3)试管内壁上附着的硫可用CS2 或热的NaOH 溶液洗涤，
前者是物理溶解，后者是化学溶解。
考向2 二氧化硫的多重性质
[典例2](2018 年江西上饶模拟)将 SO2 分别通入下列 4 种溶
液中，有关说法正确的是( )。
A.试管 a 中实验可以证明 SO2 具有漂白性
B.试管 b 中溶液褪色，说明 SO2 具有强氧化性
C.试管 c 中能产生白色沉淀，说明 SO2 具有还原性
D.试管 d 中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸
解析：SO2 与 KMnO4 酸性溶液发生氧化还原反应，表现了
SO2 的还原性，故 A 错误；SO2 使品红溶液褪色，表现了 SO2
表现了 SO2 的还原性，故 C 正确；SO2 与 NaOH 和 BaCl2 混合
溶液反应生成 BaSO3，BaSO3 被硝酸氧化为 BaSO4，BaSO4 难
溶于稀硝酸，故 D 错误。
答案：C
[方法技巧]
1.SO2 造成的褪色现象分类
用于漂白
的物质
实际参与
漂白的物质 漂白原理 变化
类别 漂白特点 能漂白
的物质
活性炭 活性炭 吸附漂白 物理
变化
物理漂
白、可逆
一般用于
溶液漂白
氯气
次氯酸
利用次氯酸
的强氧化性
进行漂白
化学
变化
氧化还原
漂白，不
可逆
可以漂白所有
有机色质次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
过氧化氢 过氧化氢的
强氧化性
化学
变化
氧化还原
漂白，不
可逆
可以漂白所
有有机色质过氧化氢
二氧化硫 亚硫酸
亚硫酸与有
色物质化合
生成不稳定
的无色物质
化学
变化
非氧化还
原漂白，
可逆
具有选择性
如可漂白品
红、棉、麻、
草等
2.常见的能用于漂白的物质的比较
考向3 二氧化硫对环境污染与防治
[典例3]下图所示是一种综合处理 SO2 废气的工艺流程，若
每步都完全反应。下列说法正确的是( )。
A.溶液 B 中发生的反应为 2SO2＋O2===2SO3
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液 C 中是否含有 Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO2－
D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
4
[方法技巧]
1.消除SO2 对环境污染的三方法
(1)钙基固硫法。为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的
煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2 共同反应生成硫酸钙，
从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2 CaSO3 ，
2CaSO3＋O2===2CaSO4，总化学方程式为 2CaO＋2SO2＋O2
2CaSO4。
(2)氨水脱硫法。该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与
烟气中的SO2 直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3
＋SO2＋H2O===NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，
2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。
2.环境保护与绿色化学
(1)主要的大气污染物及其危害
大气污染物 主要成分 危害
颗粒物
(如PM2.5)
大气中液体、固体状
颗粒物，又称飘尘
加重呼吸道疾病，其他有
害气体转化的催化剂
S的氧化物 SO2、SO3 酸雨
N的氧化物 NO、NO2
光化学烟雾、酸雨、破坏
臭氧层
C的氧化物 CO 降低血液的输氧能力
碳氢化合物 CH4、C2H6等 温室效应、光化学烟雾
氟氯代烷 CF3Cl(氟利昂)等 温室效应，破坏臭氧层
(2)绿色化学核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业
生产对环境的污染。最高目标：原子利用率为100%，即反应物
中的原子全部转化为期望的最终产品。
考向4 SO2 与CO2 的性质比较
[典例4](2018 年河北衡水检测)如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：在检验CO2 时 SO2会干扰实验检验，故应先检验SO2，
吸收 SO2 后再检验 CO2。关键是吸收 SO2 时要注意 SO2 要完全
吸收。
答案：(1)品红溶液
(2)酸性 KMnO4 溶液
检验 SO2
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
[方法技巧]
1.检验 CO2、SO2 同时存在的实验流程设计
流程设计
选用试剂 品红溶液 KMnO4(H＋)
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
方法如图装置所示：
若 A 瓶品红溶液褪色，证明混合气体中含有SO2。B 瓶除
去SO2。C 瓶品红溶液不褪色，说明SO2 已除尽。若 D 瓶生成
了白色沉淀，证明原混合气体中含有CO2。
2.二氧化硫和二氧化碳性质的比较和鉴别
性质 SO2 CO2
物
理
性
质
颜色气味 无色、有刺激性气味 无色、无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶(体积比1∶ 40) 可溶(体积比1∶ 1)
化
学
性
质
与水的反应 SO2＋H2O H2SO3 CO2＋H2O===H2CO3
与碱的
反应
SO2气体通入澄清石灰水
中，先生成沉淀，当气
体过量时沉淀又溶解：
Ca(OH)2＋SO2===
CaSO3↓＋H2O，CaSO3
＋SO2＋H2O===
Ca(HSO3)2
CO2气体通入澄清石灰水，
先生成沉淀，当气体过量
时沉淀又溶解：
Ca(OH)2＋
CO2===CaCO3↓
＋H2O，CaCO3＋CO2＋
H2O===Ca(HCO3)2
（续表）
性质 SO2 CO2
化
学
性
质
与碱性氧
化物反应 SO2＋CaO===CaSO3 CO2＋CaO CaCO3
弱氧化性 SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O CO2＋C 2CO
还原性 能被酸性高锰酸钾、氯水、溴
水、碘水等氧化剂氧化 无
漂白性 能与某些有色物质生成不稳定
的无色物质而使其褪色 无
对环境的影响 形成酸雨，直接危害人体健康 引起温室效应
鉴别 ①利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴
水鉴别；②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别
【拓展演练】
1.(2018 年新课标Ⅱ卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在
形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的
是( )。
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3 是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
答案：C
2.(2017 年北京卷)根据 SO2 通入不同溶液中实验现象，所
得结论不正确的是( )。
选项 实验 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3＞
H2SiO3
解析：FeCl3 将 SO2 氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与 BaCl2
反应生成硫酸钡沉淀，该反应中二氧化硫被氧化，表现了还原
性，故 A 正确；SO2 与 H2S 反应生成 S 单质，该反应中 SO2 中
＋4 价 S 元素被还原生成 0 价的单质 S，二氧化硫被还原，作氧
化剂，故 B 正确；酸性 KMnO4 溶液能够氧化 SO2，使溶液褪色，
SO2 表现了还原性，故 C 错误；Na2SiO3 溶液中通入二氧化硫生
成 H2SiO3，说明亚硫酸的酸性较强，即酸性：H2SO3＞H2SiO3，
故 D 正确。
答案：C
考点二
考向1
硫酸的性质和硫酸根离子的检验
浓硫酸的性质及其应用
[典例5]硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有：
①酸性；②吸水性；③脱水性；④强氧化性；⑤催化作用。请
将序号填在相应的横线上：
(1)锌和稀 H2SO4 制 H2____________；
(2)浓硫酸作干燥剂____________；
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)__________；
(4)实验室用乙醇、浓 H2SO4 和冰醋酸制取乙酸乙酯______；
(5)乙酸乙酯的水解____________；
(6)纤维素的水解____________；
(7)浓硫酸与铜的反应____________；
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑________。
答案：(1)① (2)② (3)③ (4)②⑤ (5)⑤
(6)⑤ (7)①④ (8)①③
[方法技巧]
浓硫酸与金属反应的规律
回答以下问题：
(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲
________，乙________(均填“严谨”或“不严谨”)，并说明
理由：____________________________________________。
(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的
实验方案______________________________________________
_______________________________________________。
[方法技巧]
【拓展演练】
3.(2018 年广东湛江模拟)下列叙述正确的是( )。
A.浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中，质量都会
减小、浓度都会降低
B.氯水和活性炭都可以使红墨水褪色，其原理相同
C.浓硝酸见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄
色
D.浓硫酸有强氧化性，常温下能与 Cu 发生剧烈反应
解析：浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，二者在空
气中浓度都会降低，但浓硫酸的质量增加，A 错误；氯水是氧
化有色物质使其褪色，而活性炭是吸附有色物质使其褪色，所
以原理不同，B 错误；浓硝酸不稳定，见光分解生成二氧化氮，
二氧化氮溶于硝酸而使硝酸显黄色，C 正确；浓硫酸有强氧化
性，在加热的条件下能与 Cu 发生剧烈反应，常温下几乎看不
到反应发生，D 错误。
答案：C
4.(2018 届甘肃靖远第四次联考)下列实验操作、实验现象
以及所得出的结论均正确的是( )。
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液中加入盐酸酸化
的BaCl2溶液
有白色沉淀产
生
该溶液中可能含
有SO
B
向NH3·H2O溶液中滴加少
量AgNO3溶液 无明显现象 NH3·H2O和
AgNO3不反应
C 将木炭和浓硫酸共热生成
的气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变
浑浊 该气体只含CO2
D
向1 mL 2 mol·L－1NaOH
溶液中先滴加2滴0.1
mol·L－1 MgCl2溶液，再
滴加2滴0.1 mol·L－1FeCl3
溶液
先生成白色沉
淀，后生成红
褐色沉淀
Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Mg(OH)2]
解析：A 项，能够与盐酸酸化的 BaCl2 溶液反应产生的白
色沉淀有硫酸钡和氯化银；B 项，NH3·H2O 溶液中滴加少量
AgNO3 溶液，发生反应生成氢氧化二氨合银，不能大量共存；
C 项，将木炭和浓硫酸共热生成气体有二氧化碳和二氧化硫气
体，两种气体通入澄清石灰水中生成碳酸钙和亚硫酸钙，都能
使澄清石灰水变浑浊；D 项，若是少量氢氧化钠溶液，加入过
量的 MgCl2 溶液，产生氢氧化镁白色沉淀，再滴加 FeCl3 溶液，
白色沉淀转化为红褐色沉淀，就可以证明 Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Mg(OH)2]。
答案：A
考点三
考向1
不同价态硫的转化及综合应用
硫及其化合物的相互转化
[典例7](2018 年河北邯郸模拟)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 是强
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________。(填
化学式，下同)
(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：_____________________________________。
――→H2SO4。(3)当X为强碱时，转化关系为(NH4)2S
NO2――→HNO3。
解析：解推断题的两个关键点，一是找出突破口；二是要
熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是 D 的相对分子质
量比 C 的相对分子质量大 16，可推测出 D 比 C 多 1 个氧原子，
则Y 应为O2。连续氧化最终生成酸，则E可能为H2SO4或 HNO3。
(2)当 X 是强酸时，转化关系为(NH4)2S
H2O
NH3
NO
H2O
答案：(1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O
(3)HNO3 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
[方法技巧]
1.从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化
考向2 硫及其化合物之间转化的综合应用
[典例8](2016 年北京卷)以 Na2SO3 溶液和不同金属的硫酸
盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验 试剂 现象滴管 试管
0.2
mol·L－1
Na2SO3
溶液
饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀
0.2 mol·L－1CuSO4溶
液
Ⅱ.溶液变绿，继续滴
加产生棕黄色沉淀
0.1 mol·L－Al2(SO4)3
溶液
Ⅲ.开始无明显变化，
继续滴加产生白色沉
淀
(1)经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是 Ag2SO3。用离子方程式
解释现象Ⅰ：___________________________________________
_____________________________________________________。
__________________________________________________
_________________________________________________。
步骤一：
步骤二：___________________________________________
___________________________________(按上图形式呈现)。
b.假设ⅱ成立的实验证据是__________。
(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有______________。
盐溶液间反应的多样性与____________________有关。
若 V1 明显大于 V2，则证明假设ⅱ成立。
b.V1 明显大于 V2
两种盐溶液中阴、阳离(4)溶解性、还原性、水解呈碱性
子的性质和反应条件
【拓展演练】
5.(2018 年江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe2O3、
SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4
的部分工艺流程如下：
(1)焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2 的
离子方程式为______________________。
(2)添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随
温度变化曲线如下图所示。
已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 ℃
①不添加 CaO 的矿粉在低于 500 ℃焙烧时，去除的硫元素
主要来源于__________________。
②700 ℃焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加
CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是____________________
_____________________________________。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的
形式由____________(填化学式)转化为__________(填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3 。Fe2O3 与 FeS2
混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2，理论上完全反应消
耗的 n(FeS2)∶ n(Fe2O3)＝________________________。
解析：根据流程，矿粉焙烧时 FeS2 与O2 反应生成 Fe2O3
和 SO2 ，在空气中 CaO 可将 SO2 转化为 CaSO4 ；“碱浸”时
Al2O3、SiO2 转化为溶于水的 NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3 与 FeS2
混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2 。(1) 过量 SO2 与
NaOH 反应生成 NaHSO3 和 H2O。(2)①根据题给已知，多数金
属硫酸盐的分解温度高于600 ℃，不添加CaO的矿粉低于500 ℃
焙烧时，去除的硫元素主要来源于 FeS2。②添加 CaO，CaO
起固硫作用，根据硫去除率的含义，700 ℃焙烧时，添加 1%
CaO的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低。
(3)“ 碱 浸 ” 时 Al2O3 、 SiO2 转 化 为 溶 于 水 的 NaAlO2 、
Na2SiO3 ，向“过 滤” 得到的滤液中通 入过量 CO2 ，CO2 与
NaAlO2 反应生成 NaHCO3 和 Al(OH)3。(4)Fe2O3 与 FeS2 混合后
在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2，反应的化学方程式为FeS2
4FeSO4＋O2＋2H2SO4=====2Fe2(SO4)3＋2H2O
6.(2017 年天津卷)H2S 和 SO2 会对环境和人体健康带来极大
的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答
下列各方法中的问题。
Ⅰ.H2S 的除去
方法 1：生物脱 H2S 的原理为
H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4
硫杆菌
(1)硫杆菌存在时，FeSO4 被氧化的速率是无菌时的 5×105
倍，该菌的作用是_________________________________。
(2)由图(a)和(b)判断使用硫杆菌的最佳条件为___________
_____。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是__________
________________。
(a) (b)
变化，氧化产物不同。当
方法 2：在一定条件下，用 H2O2 氧化 H2S。
(3)随着参加反应的 n(H2O2)
n(H2S)
n(H2O2)
n(H2S)
＝4 时，氧化产物的分子式为_____________________________。
Ⅱ.SO2 的除去
方法 1：(双碱法)：用 NaOH 吸收 SO2，并用 CaO 使 NaOH
再生
NaOH 溶液 Na2SO3 溶液
(4)写出过程①的离子方程式：____________________；
有关硫化合物的制备及性质的探究
在实验设计与评价试题中，有关检测物质组成的实验设计
是最为常见的一类考题。需要注意的是，在离子检测、气化后
的成分检测的过程中，要严格掌握离子检测、气体成分检测的
先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。解答有关检测
物质组成实验的流程设计问题，常见的解题思路如下：
方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中
存在的阴、阳离子→得出实验结论。
方法二：取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产
生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三：取少量试样→加酸(或碱)溶液使其气化→检测气
体的成分→得出实验结论。
采用最合理的实验要求考虑反应原理、药品和装置、操作
步骤。若试题只给出部分药品和装置，则应给出必要的补充；
若有剩余，则应进行筛选。要重视药品的名称，如有些药品的
准确描述为：无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、
浓硫酸、饱和 NaHCO3 溶液、NaOH 溶液等。此外也应注意某
些仪器的规格。
[典例](2018 届广东揭阳二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名
大苏打、海波，主要用于照相业作定影剂、作鞣革时重铬酸盐
的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。其工艺制备流程如下：
某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：
回答下列问题：
(1)a 处可用来检验Ⅰ中的反应是否发生，选用的试剂是
______________，若要停止Ⅰ中的化学反应，除停止加热外，
还要采取的操作是____________________________。
(2)加热Ⅰ，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，甲
同学对黑色生成物提出如下假设：①可能是 Cu2O；②可能是
CuO；③可能是 CuS；④______。乙同学提出假设①一定不成
立，该同学的依据是____________________________________；
丙同学做了如下实验来验证黑色物质的组成：
基于上述假设分析，黑色物质的组成为_________________
________(填化学式)。
(3)Ⅱ中发生反应的化学方程式为____________________，
实验中通入的 SO2 不能过量，可能的原因是_______________。
解析：(1)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，a 处可用来
检验Ⅰ中的反应是否发生，可以选用品红溶液检验，若品红褪
色，说明反应已经发生，否则没有发生，若要停止Ⅰ中的化学
反应，除停止加热外，还要旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱
离。(2)加热Ⅰ，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，浓
硫酸具有强氧化性，硫酸被还原生成二氧化硫，铜可能被氧化
生成＋1 价或＋2 价的铜，黑色生成物成分：①可能是 Cu2O、
②可能是 CuO；③可能是 CuS、④CuS 和 CuO 的化合物，乙同
学提出假设①一定不成立，因为 Cu2O 为红色固体；黑色物质
能够部分溶于稀硫酸，生成蓝色溶液，说明含有氧化铜，还有
黑色物质不溶，说明还含有 CuS，因此黑色物质的组成为 CuS、
CuO 的混合物。(3)根据流程图，Na2S、Na2CO3 和 SO2 在Ⅱ中
发生反应生成 Na2S2O3，反应的化学方程式为 2Na2S＋Na2CO3
＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，Na2S2O3 遇酸易分解，因此实验中
通入的 SO2 不能过量。(4)在锥形瓶中加入 25 mL 0.01 mol·L－1
硫代硫酸钠的物质的量为 0.0015 mol× 250
20
＝0.01875 mol，则硫
代硫酸钠的质量为 0.01875 mol×158 g·mol－1＝2.96 g，则该产
品的纯度是 2.96 g
5g
×100%＝59.3%。
答案：(1)品红溶液(或其他合理答案) 旋转手柄使铜丝螺
旋部分与液面脱离 CuS 和 CuO 的化合物
(2)Cu2O 为红色固体 CuS、CuO
过量 SO2 使(3)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
溶液呈酸性，Na2S2O3 遇酸易分解
(4)5I－＋IO3 ＋6H＋===3I2＋3H2O 59.3%
(5)在双球管支管口处增加一赶气装置 安全瓶(或缓冲瓶)
－
[演练]某研究性学习小组为研究 Cu 与浓 H2SO4 的反应，设
计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)：
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、
CCl4、NaOH 溶液等药品。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
根据上述材料回答下列问题：
(1)D、E 两容器中 CCl4 的作用是________________。
(2)加热过程中，观察到 A 容器中出现大量白色烟雾，随着
反应的进行，三颈烧瓶下有白色沉淀生成，你认为该沉淀物是
____________，分析可能的原因__________________________
______________________________。
(3)对 A 容器中的浓 H2SO4 和铜丝进行加热，很快发现 C 容
器中品红溶液褪色，但始终未见 D 中澄清石灰水出现浑浊或沉
淀。你的猜想是_______________________________。
设计实验验证你的猜想________________________________。
(4)实验结束后，为了减少环境污染，排尽各容器中的 SO2，
可采取的操作是_______________________________________
___________________________________________。
解析：(1)SO2 通入碱溶液中易发生倒吸，但 SO2 在 CCl4 中
溶解度小，所以 CCl4 的作用是防止倒吸。(2)根据铜与浓硫酸反
应的产物可推知，可能为无水硫酸铜。这是由于浓硫酸浓度较
大，含水量少，再加上浓硫酸的吸水作用，硫酸铜无法带结晶
水析出，只能生成无水硫酸铜。(3)要从 SO2 易溶于水，产生气
体的速度和澄清石灰水中 Ca(OH)2 的含量低，易生成 Ca(HSO3)2
的角度来考虑。(4)注意观察 A 容器的结构特点，通入空气将 A
容器中的 SO2 赶到最后的石灰水或 NaOH 溶液中。还要注意，
排空气法不能完全赶走 B 瓶中的 SO2，需要另外加入 NaOH 溶
液来除去。
答案：(1)防止倒吸
(2)CuSO4 浓硫酸中含水少，生成的硫酸铜较多，浓硫酸
的吸水作用使无水 CuSO4 析出
(3)由于 SO2 的溶解度较大，澄清石灰水中 Ca(OH)2 的含量
低，生成了 Ca(HSO3)2 溶液 取样后，向其中加入氢氧化钠溶
液，观察是否有沉淀生成(或加热、加盐酸检验 SO2 气体等方法)
(4)打开 A 容器上的弹簧夹，用注射器向里通入空气，最后
再在 B 中加入 NaOH 溶液，塞上塞子，振荡即可
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