第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物(解析版)
发布时间:2025-05-13 09:05:27浏览次数:11第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物【学习目标】 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质,强化“证据推理与模型认知”能力的发展。2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。3.认识硫酸的性质,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 4.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。5.了解含硫物质在自然界中的存在与转化,熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。6.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质,并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。【基础知识】一、硫和二氧化硫(一)硫1、硫元素的位置、结构与性质(1)硫元素位于元素周期表的第 三 周期、第 Ⅵ A 族,硫原子的最外电子层有 6 个 电子,在化学反应中容易得到 2 个电子,形成 - 2 价硫的化合物。(2)与氧元素相比,得电子能力相对 较弱 ,非金属性比氧的 弱 。故在富含 O2的地表附近的含硫化合物中,硫常显 + 4 价或 + 6 价,而氧显 - 2 价。2、硫单质的物理性质硫(俗称 硫黄 )是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫 难 溶于水,微溶于 酒精 ,易溶于 二硫化碳 。3、硫单质的化学性质(1)氧化性表现为与金属、H2反应:与 Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为 S + Fe ===== FeS 、 S + 2Cu ===== Cu 2S 、 S + H2===== H 2S ,在这些反应,S 均作 氧化 剂。(2)还原性表现为与 O2反应,其化学方程式为 S + O 2===== SO 2 ,反应中 S 作 还原 剂。(二)二氧化硫1、物理性质二氧化硫是一种无色、有 刺激性 气味的有毒气体,密度比空气的 大 ,易溶于水。在通常情况下,1 体积的 水 可以溶解约 40 体积的 SO2。2、化学性质(1)具有酸性氧化物的性质①与 H2O 反应的化学方程式为: SO 2+ H 2O H2SO3 。②与碱(如 NaOH)反应的化学方程式为: SO 2+ 2NaOH == =Na 2SO3+ H 2O 。(2)还原性SO2在一定条件下与 O2反应的化学方程式为: ,生成的 SO3也是 酸性 氧化物,与 H2O 反应的化学方程式为: SO 3+ H 2O == =H 2SO4 。(3)氧化性SO2与 H2S 反应的化学方程式为: SO 2+ 2H 2S == =3S + 2H 2O 。(4)漂白性① SO2通入品红溶液中,品红溶液 褪 色,加热时,溶液又变 红 色。② SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外 SO2可用于 杀菌消毒 ,还是一种食品 添加剂 。3、可逆反应(1)正反应:向 生成物 方向进行的反应。(2)逆反应:向 反应物 方向进行的反应。(3)可逆反应:在同一条件下,既能向 正反应 方向进行,同时又能向 逆反应 方向进行的反应。二、硫酸1、工业制硫酸的原理示意图
(1) S + O 2===== SO 2 或 4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2;(2)2SO2+O22SO3,(3) SO 3+ H 2O == =H 2SO4 。2、硫酸的酸性(1)电离方程式:H2SO4===2H++SO。(2)写出稀硫酸与 Zn、CuO、NaOH 溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为 Zn + 2H + == =Zn 2 + + H 2↑ 、CuO + 2H + == =Cu 2 + + H 2O 、 H + + OH - == =H 2O 、HCO+H+===CO2↑+H2O。3、浓硫酸的特性(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用于作干燥剂。(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。(3)强氧化性①与金属 Cu 反应的化学方程式为 2H 2SO4( 浓 ) + Cu ===== CuSO 4+ SO 2↑ + 2H 2O 。反应中氧化剂是 浓硫酸 ,还原剂是 Cu ,还原产物为 SO 2 。②与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 C + 2H 2SO4( 浓 ) ===== CO 2↑ + 2SO 2↑ + 2H 2O 。反应中氧化剂为 浓硫酸,还原剂为 C ,还原产物为 SO 2 。4、常见的硫酸盐(1)石膏(化学式为 CaSO 4·2H2O ),加热失水变为熟石膏(化学式为 2CaSO 4·H2O ),应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节 水泥的硬化速率 。(2)硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”,用于生产其他钡盐的原料或消化系统 X 射线 检查的内服药剂。(3)硫酸铜为白色粉末,CuSO4结合水后变为 蓝色晶体胆矾 (化学式为 CuSO 4·5H2O ),又称蓝矾。无水 CuSO4可用于检验 H2O 的存在。胆矾和 石灰乳 混合制成一种常用的农药—— 波尔多液 。5、探究 1:蔗糖的脱水实验(1)蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有 脱水性 :C12H22O11――→ 12C + 11H 2O 。(2)蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是 浓硫酸具有强氧化性,把 C 氧化成 CO 2,并有 SO 2 气体放出 。6、探究 2:浓硫酸与 Cu 的反应(1)a 中铜丝变 黑 ,有气体逸出;b 中品红溶液逐渐变为 无 色;c 中溶液变为 红 色。(2)NaOH 溶液棉团的作用是吸收尾气 SO 2 ,防止污染空气:SO2+2OH-===SO+H2O。三、硫酸根离子的检验1、SO 的检验(1)实验探究:①稀硫酸或 Na2SO4溶液――――→――→现象为有 白色 沉淀生成,加盐酸后 白色 沉淀不溶解。② Na2CO3溶液――――→――→现象为有 白色 沉淀生成,加盐酸后 白色 沉淀溶解且放出气体。(2)SO 的检验一般思路:待测液―――――→无沉淀无气体生成――――→ 白色 沉淀生成。2、粗盐中可溶性杂质的除去杂质 加入的试剂 化学方程式Na2SO4 BaCl 2 溶液 Na 2SO4+ BaCl 2== =BaSO 4↓ + 2NaCl MgCl2 NaOH 溶液 MgCl 2+ 2NaOH == =Mg(OH) 2↓ + 2NaCl CaCl2Na2CO3溶液 CaCl 2+ Na 2CO3== =CaCO 3↓ + 2NaCl
四、不同价态含硫物质的转化(一)自然界中硫的存在和转化1、硫的存在(1)在自然界中硫元素主要以 化合态 形式存在,通常以 硫化物 的形式存在,如黄铁矿( FeS2 )、黄铜矿( CuFeS2 )。在地表附近,硫化物转化为 硫酸盐 ,如石膏( CaSO4·2H2O )、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。(2) 游离态 的硫存在于 火山口 附近或 地壳 的岩层中。2、硫的转化火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成 二氧化硫 , 二氧化硫 可被进一步氧化成 三氧化硫。(二)常见硫的价态及转化1、硫元素常见的化合价有 - 2 、 0 、+ 4 和 + 6 ,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用 氧化剂 ,可将硫元素从 低价 态转化到 高价 态;利用 还原剂 ,可将硫元素从 高价 态转化到 低价 态。2、硫的不同价态所对应的常见化合物(1)含有-2 价硫的物质有酸: H 2S ,盐:Na2S、 NaHS 等。(2)含有+4 价硫的物质有氧化物: SO 2 ,酸: H 2SO3 ,盐:Na2SO3、NaHSO3等。(3)含有+6 价硫的物质有氧化物: SO 3 ,酸: H 2SO4 ,盐:Na2SO4、NaHSO4等。3、不同价态硫元素之间的相互转化不同价态硫元素之间的相互转化主要通过 氧化还原反应 实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价 升高 ,需加入 氧化剂 。从右到左,硫元素化合价降低,需加入 还原剂 。4、相同价态硫元素之间的转化以上两种转化关系均属于 相同 价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入 碱 可以实现;从右到左的转化,加入 酸 可以实现。【考点剖析】考点一 硫的性质1.下列说法不正确的是( )A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.单质硫既有氧化性,又有还原性C.与氢气反应,硫比氯气容易D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫答案 C解析 单质硫既有氧化性(与金属、氢气反应),又有还原性(与氧气反应);硫的非金属性比氯弱,与氢气反应,硫比氯气难。2.若 0.1 mol 某单质与足量的硫充分反应,生成物的质量比该单质的质量增加了 1.6 g,则组成这种单质的元素不可能是( )A.Ag B.Fe C.Cu D.K答案 B解析 质量增加了 1.6 g 为硫的质量,其物质的量为 0.05 mol,0.1 mol 某单质与 0.05 mol 的硫反应,该单质与硫的物质的量之比是 2∶1,所以该单质与硫充分反应后,组成该单质的元素在生成物中的化合价为+1 价,不可能是 Fe。3.硫的氧化性不如氧气强,在下列叙述中不能说明这一事实的是( )A.S+O2=====SO2,O2是氧化剂、S 是还原剂
B.S 是淡黄色固体,O2是无色气体C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)D.S 和 Cu 反应只能生成 Cu2S(硫化亚铜),而 O2与 Cu 反应生成 CuO答案 B解析 A 项,S 与 O2化合时,O2作氧化剂,硫作还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B 项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C 项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D 项,S 可以将 Cu 氧化生成 Cu2S(Cu 的化合价为+1),而 O2可以将 Cu氧化为 CuO(Cu 的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。考点二 二氧化硫的性质及应用4.下列有关 SO2的说法中,不正确的是( )A.溶于水能导电,属于电解质B.使品红溶液褪色,有漂白性C.使酸性高锰酸钾溶液褪色,有还原性D.能杀菌、消毒,可按照国家标准用作食物的防腐剂答案 A解析 二氧化硫能溶于水,与水反应生成的亚硫酸能够电离,溶液能导电,但二氧化硫属于非电解质,A 错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,B 正确;二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C 正确;二氧化硫有毒,能杀菌、消毒,可按照国家标准用作食物的防腐剂,D 正确。5.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有( )A.还原性 B.氧化性C.漂白性 D.酸性答案 A解析 由于发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,因此二氧化硫能使溴水褪色。在该反应中二氧化硫中 S 元素的化合价升高,失去电子,表现出还原性。6.下列有关二氧化硫和三氧化硫的说法中正确的是( )A.SO3极易溶于水,且与水反应生成 H2SO4B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应D.SO2在空气中易被氧化为 SO3答案 A解析 SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使石蕊溶液变红色,故 B 错误;SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在下加热才能被氧化为 SO3,故 D 错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,故 C 错误。考点三 硫酸的性质及其应用7.下列各组气体在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( )A.SO2、O2、N2 B.HCl、Cl2、CO2C.CH4、H2、CO D.SO2、O2、Cl2答案 C解析 浓硫酸具有吸水性,常用作气体的干燥剂,但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等);碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)是一种常用的碱性干燥剂,不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等)。8.《华西都市报》曾报道,一辆载有 25 吨浓硫酸的槽罐车与 3 辆大货车发生连环相撞,造成浓硫酸大量泄漏。消防官兵冒着被腐蚀的危险成功将险情排除。此处的“腐蚀”不包括浓硫酸下列性质中的( )A.强酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性答案 B解析 浓硫酸因具有强酸性、脱水性、强氧化性而导致腐蚀性很强。9.(2019·齐齐哈尔八中期末)下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖碳化B.浓硫酸在常温下能够使铁、镁等金属形成氧化膜而钝化C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥二氧化硫、氢气等气体D.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体答案 C解析 浓硫酸具有脱水性,使蔗糖碳化;浓硫酸具有强氧化性,可使铁、铝钝化,但不能使镁钝化;浓硫酸具有吸水性,可干燥酸性气体或中性气体;浓硫酸和铜在加热条件下发生反应。
10.如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,浓硫酸(浓度为 18 mol·L-1)为 50 mL。下列有关判断正确的是( )A.装置 B 中盛装的是浓硫酸,作用是干燥 SO2B.装置 C 为安全瓶,防止装置 D 中的液体倒吸入装置 B 中C.品红溶液可检验生成的 SO2,碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体D.充分反应后,被还原的硫酸少于 0.45 mol答案 D解析 装置 B 为安全瓶,可观察反应过程中装置是否堵塞,A 项错误;装置 C 为集气瓶,收集SO2,B 项错误;碱性棉球的作用是吸收 SO2,防止其逸出,C 项错误;由题意知,H2SO4为 0.9 mol,根据反应方程式 Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应时,被还原的 H2SO4的物质的量为 0.45 mol,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反应,故被还原的 H2SO4少于 0.45 mol,D 项正确。11.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( )A.都能与 Mg、Zn、Fe、Al 反应产生氢气B.都能与铜在加热条件下反应C.都具有脱水性D.都能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀答案 D解析 浓硫酸在常温下使 Fe、Al 钝化,与 Mg、Zn 反应生成 SO2,A 项错误;稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应,B 项错误;稀硫酸没有脱水性,C 项错误;不论是浓硫酸还是稀硫酸,在水溶液中均能产生 SO,Ba2++SO===BaSO4↓,D 项正确。考点四 硫酸根离子的检验12.某溶液中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等。为了检验其中是否含有硫酸根离子,除氯化钡溶液外,还需要的溶液是( )A.硫酸溶液 B.盐酸C.氢氧化钠溶液 D.硝酸钠溶液答案 B解析 检验某溶液中是否含有硫酸根离子的方法:先用盐酸酸化(若有沉淀,过滤),再加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明含有硫酸根离子。13.某溶液中加入稀硫酸,能产生使石灰水变浑浊的无色无味的气体;再加入氯化钡溶液,能产生白色沉淀。关于该溶液的下列结论中正确的是( )A.一定含有碳酸根离子B.一定含有碳酸氢根离子C.一定含有硫酸根离子D.可能含有硫酸根离子答案 D解析 加入稀硫酸,能产生二氧化碳气体,原溶液中可能含有碳酸根离子或碳酸氢根离子;因为稀硫酸引入硫酸根离子,该溶液中不一定含有硫酸根离子。14.下列离子的检验能达到目的的是( )A.检验某溶液是否含有 SO 时,应取少量该溶液,依次加入 BaCl2溶液和稀盐酸B.检验某溶液是否含有 Ag+,依次加入 BaCl2溶液和稀硝酸C.检验某溶液中是否含有 SO,依次加入足量稀盐酸和 BaCl2溶液D.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO答案 C解析 A 项,若溶液中含有 Ag+,依次加入 BaCl2溶液和稀盐酸时生成 AgCl 沉淀,不能达到实验目的;B 项,若溶液中含有 SO,加入 BaCl2溶液时生成 BaSO4沉淀,不能达到实验目的;C 项,可排除 Ag+、CO 等离子的干扰,能达到实验目的;D 项,不能排除 HCO、SO 等离子的干扰,不能达到实验目的。15.除去氯化钠溶液中混有的 Ca2+、Mg2+、SO、HCO 等杂质,通常采用以下四种试剂:① Na2CO3
② BaCl2 ③ NaOH ④盐酸,加入试剂顺序合理的是( )A.④②①③ B.①③②④C.③②①④ D.①②③④答案 C解析 先加入足量的③ NaOH 除去镁离子,将 HCO 转化成碳酸根;然后加入过量② BaCl2除去SO、CO;再加入过量① Na2CO3除去 Ca2+、Ba2+;过滤后,滤液中加入过量的④盐酸,除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠中的氢氧根,最后加热除去剩余的氯化氢,合理顺序是③②①④。16.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)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,请写出 SO2与 NaOH 溶液反应的离子方程式:__________________________。(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_________________________________________________________________________________。答案 (1)乙中品红溶液褪色 Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 0.05(2)2OH-+SO2===SO+H2O(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。(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。考点五 自然界中硫的存在与转化17.下列关于硫的叙述中不正确的是( )A.硫是一种组成某些蛋白质的生命元素B.石油、煤等化石燃料中常含有硫元素C.硫在自然界中只能以化合态的形式存在D.硫是一种淡黄色的难溶于水的固体答案 C解析 硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫俗称硫黄,是一种黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。18.下图有关硫元素循环说法不合理的是( )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随雨水降到土壤里答案 D解析 A 项,煤、石油中的硫元素燃烧时能生成 SO2,正确;B 项,动物尸体腐败过程产生的 H2S 气体会进入大气,正确;C 项,循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应,正确;D 项,大气中的硫元素部分转化成亚硫酸,进一步转化为 H2SO4随雨水降到土壤里,错误。考点六 不同价态含硫物质的性质与转化19.下列有关浓硫酸性质的叙述错误的是( )A.在反应:NaCl+H2SO4(浓)=====NaHSO4+HCl↑中,浓硫酸表现酸性B.在反应:HCOOH――→CO↑+H2O 中,浓硫酸只表现脱水性C.在反应:Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 中,浓硫酸只表现氧化性D.浓硫酸具有吸水性,因而能使 CuSO4·5H2O 转化为 CuSO4答案 C解析 浓硫酸与氯化钠中元素化合价无变化,浓硫酸只提供 H+,表现为酸性,A 项正确;甲酸中的H 和 O 能被浓硫酸以 H2O 的形式脱出,B 项正确;金属与浓硫酸的反应,浓硫酸既表现氧化性也表现酸性,C 项错误;CuSO4·5H2O 中的水分子被浓硫酸夺取表现为吸水性,D 项正确。20.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( )A.S2-→HS- B.Na2SO3→SO2C.SO2→S D.H2S→S答案 D解析 本题要求加入氧化剂发生的变化,一定是硫元素化合价升高的变化。21.Na2SO3中+4 价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明 Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是( )A.硫化钠溶液 B.盐酸C.氯化钙溶液 D.溴水答案 D解析 要证明 Na2SO3具有还原性,应选用具有氧化性的溴水。22.单质 X 与浓硫酸共热,反应中 X 与硫酸的物质的量之比为 1∶2,则 X 元素在生成物中的化合价可能为( )①+1 ②+2 ③+3 ④+4A.②④ B.③④ C.①② D.①③答案 A解析 若 X 为金属,X+2H2SO4(浓)=====XSO4+SO2↑+2H2O,则 X 为+2 价。若 X 为非金属,X+2H2SO4(浓)=====XO2+2SO2↑+2H2O,则 X 为+4 价。23.在加热条件下:H2S=====S↓+H2,硫元素在此反应中表现出( )A.酸性 B.不稳定性C.氧化性 D.还原性答案 D解析 反应中硫元素的化合价由-2 价升高为 0 价,表现还原性。24.如图表示某固态单质 A 及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B 在常温常压下为气体,B 和 C 的相对分子质量之比为 4∶5,化合物 D 是重要的工业原料。(1)写出 A 在加热条件下与 H2反应的化学方程式:_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)写出 E 与 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出一个由 D 生成 B 的化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)H2+S=====H2S(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O(3)C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O(合理即可)
解析 常见的固态单质除了金属之外还有 B、C、Si、P、S、I2,而能与空气中氧气反应生成气体化合物的只有 C、S。由 A 在加热条件下可与氢气反应,可知 A 是单质硫;从 B、C 的相对分子质量之比为4∶5,确定 B 是 SO2,C 是 SO3,D 是 H2SO4,E 为 H2SO3。25.已知铁和硫的反应为 S+Fe=====FeS,为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价,某同学设计了如下实验(部分实验过程):已知 3S+6KOH=====2K2S+K2SO3+3H2O,请回答下列问题。(1)混合粉末 A 中硫粉需过量的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)操作②的作用是________________________________________________________。(3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是______________________________________________________________________________________________________________________。(4)为检测产物中铁的价态,对溶液 D 的实验操作是_____________________________________________________________________________________________________。答案 (1)铁粉过量时,滤渣 C 中所含铁粉与 H2SO4反应,生成的 Fe2+干扰实验,过量的铁粉还能与可能存在的 Fe3+反应,影响实验检测(2)除去过量的硫粉(3)防止 H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的 Fe2+(4)取少量溶液 D 加入 KSCN 溶液,观察溶液是否变为红色解析 铁和硫反应生成 FeS,要检测产物中铁的化合价,必须排除 Fe 和 Fe3+的干扰。(1)硫粉过量的目的是保证 Fe 全部反应。(2)加入 KOH 溶液的目的是除去过量的硫粉。(3)氧气能够将 Fe2+氧化成 Fe3+,所以溶解滤渣 C 的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含的氧气。