氧、硫及其重要化合物一、硫单质、O3和H2O2的性质及应用1．硫单质(1)自然界中硫元素的存在硫元素广泛存在于自然界中，游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。

化合态的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。

如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。

(2)硫的物理性质硫俗称硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

(3)硫的化学性质（4）洗涤附着在试管内壁上硫的方法硫单质易溶于CS 2且可以与热的强碱溶液反应：3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O 。

所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS 2或热强碱液洗涤。

2．O 3的化学性质及用途(1)不稳定性：O 3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O 3===3O 2，在放电条件下空气中的O 2可以转化为O 3，反应的化学方程式为3O 2=====放电2O 3。

(2)强氧化性：O 3容易使淀粉­KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI ＋O 3＋H 2O===I 2＋2KOH ＋O 2。

(3)漂白性：O 3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂。

(4)用途：①可用作脱色剂和消毒剂；②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。

3．H 2O 2 (1)结构电子式H ··O ···· ··O ···· ··H ，结构式H—O—O—H ，是极性分子。

(2)化学性质①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。

②弱酸性：相当于二元弱酸。

H 2O 2H ＋＋HO －2，HO －2H ＋＋O 2－2。

③强氧化性a ．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；b ．氧化Fe 2＋、SO 2－3等还原性物质；c ．使湿润的淀粉­KI 试纸变蓝：H 2O 2＋2I －＋2H ＋===I 2＋2H 2O 。

④弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。

2KMnO 4＋5H 2O 2＋3H 2SO 4===K 2SO 4＋2MnSO 4＋5O 2↑＋8H 2O 。

二、硫的氧化物SO 2和SO 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SO2。

(2)化学性质按要求完成下列方程式：实验室里用Na2SO3和70%的H2SO4制备SO2气体.2．三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。

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2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。

途径2：SO2＋H2O H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。

4. 中学常见的四大还原性离子还原性：S2－>SO2－3>I－>Fe2＋①易被空气中的O2氧化而变质。

②易被KMnO4(H＋)、HNO3、溴水、氯水、Fe3＋(不氧化Fe2＋)、漂白粉溶液等氧化。

③SO2、H2SO3、Na2SO3均有强还原性，且还原性：SO2－3>H2SO3>SO2。

④同理：H2S、S2－、HS－均有强还原性。

5.SO2和CO2的鉴别方法SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失，所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。

通常可用以下方法：2和CO 2都可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和检验SO 2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO 4溶液，现象是酸性KMnO 4溶液颜色变浅。

6.常见的能用于漂白的物质的比较2方法一：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、O 2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 ＋SO 2=====△CaSO 3,2CaSO 3＋O 2=====△2CaSO 4，总反应方程式为2CaO ＋2SO 2＋O 2=====△2CaSO4。

方法二：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2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。

(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)方法三：钠、碱脱硫法钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。

方法四：双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。

②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。

三、硫酸及硫酸根离子的检验1．物理性质98%的浓H2SO4是一种无色、黏稠的油状液体，密度远大于水。

浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是：将浓H2SO4沿器壁或玻璃棒慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

2．稀H2SO4具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO2－4，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

分别写出稀H2SO4与下列物质反应的离子方程式：①Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；②MgO ：MgO ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2O ；③Ba(OH)2：Ba 2＋＋2OH －＋2H ＋＋SO 2－4===BaSO 4↓＋2H 2O ；④NaHCO 3：HCO －3＋H ＋===H 2O ＋CO 2↑； ⑤Na 2SO 3：SO 2－3＋2H ＋===SO 2↑＋H 2O ； ⑥BaCl 2：Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓；⑦FeS ：FeS ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2S ↑。

3．浓H 2SO 4的特性4．SO 2－4的检验检验SO 2－4的正确操作方法：被检液加足量盐酸酸化,取清液――→滴加BaCl 2溶液有无白色沉淀(判断有无SO 2－4)先加稀盐酸的目的是防止CO 2－3、SO 2－3、Ag ＋、SiO 2－3、PO 3－4离子的干扰，再加BaCl 2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O 、SO 2－3＋2H ＋===SO 2↑＋H 2O 、Ag ＋＋Cl －===AgCl ↓、Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。

SO 2－4检验的易错点1．只加可溶性钡盐，不酸化。

误将CO 2－3、PO 3－4、SO 2－3等干扰离子判断成SO 2－4。

因上述离子会产生BaCO 3、Ba 3(PO 4)2、BaSO 3白色沉淀。

2．误将Ag ＋、Pb 2＋判断成SO 2－4。

如向待测液中滴加BaCl 2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO 2－4。

其错误是未注意溶液中不含SO 2－4，而含Ag ＋或Pb 2＋时也会产生同样的现象：Ag ＋＋Cl －===AgCl ↓(白色)，Pb 2＋＋2Cl －===PbCl 2↓(白色)。

3．误将SO 2－3判断成SO 2－4。

如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO 3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO 2－4。

该错误是未注意NO －3具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba 2＋＋SO 2－3===BaSO 3↓(白色)，3BaSO 3＋2H ＋＋2NO －3===3BaSO 4↓(白色)＋2NO ↑四、硫及其重要化合物间的转化关系1．－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O 2、Cl 2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H 2SO 4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体现酸性，如：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋2H 2O ＋SO 2 ↑。

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：3．相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S 和SO 2，SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。

4．典型的归中反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O、2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。

5．含硫物质的连续氧化6．含硫物质的立体转化(2015·高考安徽卷)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 mol·L－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：假设一：溶液中的NO－3假设二：溶液中溶解的O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一。

请在下表空白处填写相关实验现象。

2体积的变化曲线如下图。

实验1中溶液pH变小的原因是；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示) 。

(3)验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。

(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者(填“大于”或“小于”)后者，理由是。

解析：(1)实验1中溶液和实验2中溶液的唯一区别就是一个含有Cl－，一个含有NO－3，故可通过实验1未生成白色沉淀，而实验2生成白色沉淀来证明假设一正确。

(2)SO2溶于水得到中强酸H2SO3，故使得溶液的pH减小。

在实验2中，NO－3将SO2氧化成SO2－4，自身被还原为NO，同时有H＋生成，故溶液pH 减小。

(3)在验证假设二时，应使用不含NO－3的钡盐，如BaCl2，可以向含有O2的BaCl2溶液中缓慢通入SO2，若有白色沉淀生成，则证明假设二成立。