例3．右圖表示某固態單質A及其化合物之間的轉化關係(某些產物和反應條件已略去)。化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為4∶5，化合物D是重要的工業原料。
(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式：
___________________________________________________；
(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式：
___________________________________________________；
(3)寫出一個由D生成B的化學方程式：
___________________________________________________；
(4)將5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液與10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①寫出反應的離子方程式：_______________________；
②反應後溶液的pH________7(填“大於”“小於”或“等於”)，理由是____________________________________；
③加熱反應後的溶液，其pH________(填“增大”“不變”或“減小”)，理由是________________________________。
解析 常見的固體單質除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、I2，而能在空氣中反應生成氣體化合所得溶液為Na2SO3溶液；由於SO3(2－)＋H2OHSO3(－)＋OH－，所以溶液顯鹼性。根據水解的特點可知加熱溶液可以促進水解。
答案 (1)S＋H2△(=====)H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(濃)△(=====)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(4)①H2SO3＋2OH－===SO3(2－)＋2H2O ②大於 Na2SO3是強鹼弱酸鹽，水解後溶液呈鹼性 ③增大 水解是吸熱反應，加熱使SO3(2－)水解程度增大，因而pH增大
【提分秘籍】
1.硫及其化合物的轉化關係
2.鄰位價態轉化規律
(1)－2(S)是硫元素的最低價態，只有還原性。它與氧化劑反應，其價態一般會升至相鄰的價態(0(S))。如：
H2－2(S)＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋0(S)↓
(2)S能發生自身氧化還原反應，在反應時分別升至和降至與其相鄰的價態。如：
30(S)＋6KOH===2K2－2(S)＋K2＋4(S)O3＋3H2O
(3)0(S)和＋4(S)處於中間價態，既有氧化性又有還原性。與弱氧化劑作用時，被氧化成相鄰的高價態；與弱還原劑作用時，被還原成相鄰的低價態。如：
＋4(S)O2＋2H2－2(S)===30(S)↓＋2H2O
(4)＋6(S)是硫元素的最高價態，只有氧化性。遇到還原劑時，其價態一般降至相鄰的價態(＋4(S))。如：
Cu＋2H2＋6(S)O4(濃)△(=====)CuSO4＋＋4(S)O2↑＋2H2O
3.跳位轉化規律
－2(S)和0(S)遇到強氧化劑時，價態會發生跳位轉化。如：
0(S)濃硝酸(――→)＋6(S) －2(S)濃硝酸(――→)＋6(S)
【舉一反三】
焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗：
實驗一 焦亞硫酸鈉的製取
採用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)製取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發生的反應為Na2SO3＋SO2===Na2S2O5
(1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為____________________。
(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可採取的分離方法是_____________________________________________________。
(3)裝置Ⅲ用於處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號)。
實驗二 焦亞硫酸鈉的性質
Na2S2O5溶於水即生成NaHSO3。
(4)證明NaHSO3溶液中HSO3(－)的電離程度大於水解程度，可採用的實驗方法是________(填序號)。
a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入鹽酸
d.加入品紅溶液 e.用藍色石蕊試紙檢測
(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是
______________________________________________________。
解析 (1)裝置Ⅰ中發生的是實驗室製備SO2的反應，採用的原理是強酸製備弱酸，故化學方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分離出來應該採取過濾的方法。(3)實驗產生的尾氣主要是SO2氣體，a裝置是密閉的環境，SO2通不進去，b裝置中食鹽水吸收SO2
中S元素的化合價為＋4價，因此在空氣中易被氧化為＋6價的SO4(2－)，因此本題就轉化為SO4(2－)的檢驗，故取少量固體先加鹽酸酸化，排除其他離子的干擾，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉澱產生即可。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(濃)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O)
(2)過濾 (3)d (4)a、e
(5)取少量Na2S2O5晶體於試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振盪，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉澱生成
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