如果说，概念和理论是化学学科的根和茎，那么元素化合物知识就是化学学科的枝和叶。这启示我们，在复习元素化合物知识要抓住根茎——重视理论的指导的作用，关注枝叶——重视知识的应用问题。氧化还原理论是指导学习元素化合物性质的重要理论，下面以硫及其化合物的知识为例，谈谈如何进行元素化合物知识的复习备考。

一、“四硫”知识异同比较  硫主要显四种价态：-2价、0价、+4价和+6价，根据氧化还原规律知，最低价-2价的硫如H₂S只有还原性，最高价+6价的硫如H₂SO₄只有氧化性，处于中间价态的0价硫如S、+4价硫如SO₂具有氧化性和还原性。其重要方程式见下：

体现-2价硫的还原性  H₂S易被SO₂、O₂，卤素单质X₂、H₂O₂等氧化剂氧化：2 H₂S+ SO₂=3 S+2 H₂O    H₂S+ H₂O₂=S+2 H₂O  2 S^2-+ SO₃^2-+6 H ⁺=3 S+3H₂O(Na₂S 和Na₂SO₃仅在酸性环境中反应)

H₂S + Cl₂  = S+2HCl     2 H₂S+ O₂=2 S+2 H₂O

体现0价硫的还原性和氧化性  S能被O₂、卤素单质X₂、浓硫酸等氧化剂氧化，当然S也能氧化活泼金属Na、Mg等：S+Mg = MgS  S+3 Cl₂+ 4H₂O=H₂SO₄+ 6HCl   S+2H₂SO₄(浓) =2H₂O+ 3SO₂

体现+4价硫的还原性和氧化性 SO₂能被O₂、卤素单质X₂、H₂O₂等氧化剂氧化，SO₂也可氧化活泼金属Na、Mg等：

SO₂+2 Mg  = 2 MgO+S              SO₂+Cl₂+ 2H₂O=H₂SO₄+ 2HCl 

SO₂+ H₂O₂=H₂SO₄                  2Na₂SO₃+ O₂= 2Na₂SO₄

体现+6价硫的氧化性  浓H₂SO₄能氧化金属如Na、Mg等、还能氧化具有还原性的离子如I^-、Fe²⁺ 和S^2-等：

H₂S+H₂SO₄(浓) =2H₂O+ SO₂+S        2HI+H₂SO₄(浓) =2H₂O+ SO₂+I₂

二、“四硫”知识应用分析  元素化合物知识的应用包括如下3个层次：掌握元素化合物知识之间的联系，建立知识网络；重视元素化合物知识与社会热点的联系，把握知识的延伸方向；关注元素化合物知识的创新性应用，提高思维水平。

例1  SO₂是大气污染物之一，为测定周围环境中SO₂的含量，某学生课外小组设计如右图实验装置，图中的单向开关只允许气体朝一个方向进或出。

回答下列问题：

（1）检查该装置的气密性时，先在试管中装水使玻璃管的下端完全浸没，然后向外拉动注射器，会观察到                           ，证明装置气密性良好。若向里推动注射器(假设后面的步骤均合理)……，能否检查该装置的气密性？

（2）向试管加入0.0005mol/L的碘水1.0mL，用适量蒸馏水稀释后加入2～3滴淀粉溶液，反复推拉注射器，当试管溶液由     变成       时，说明一定体积空气中的SO₂已被全部吸收，写出反应方程式                   。若每次抽气的体积为500mL，某小组抽气120次才出现上述现象，求空气中SO₂的含量 (mg/m L) ？

分析：SO₂与环保问题历来是社会关注的热点问题。本题介绍一种新颖测定空气中SO₂含量的装置，解题的前提首先要根据题目信息掌握该装置的工作原理。

解第（1）问要明确：检查装置的气密性的对象应是“一段密封的空气”，如何造成“密封的环境”呢？“玻璃管的下端浸没在水中”保证左侧的封闭性，右侧也应该封闭，“向外拉动注射器”暗示单向开关A关闭，单向开关B打开，若装置气密性良好，此时密封空气的体积增大，压强减小，在外大气压的作用下 “浸没在水中玻璃导管口有气泡冒出”。结合题意知“单向开关”的含义：往外拉注射器，开关B打开（允许空气从B进），开关A关闭（不允许空气体从A出）；向里推注射器，开关B关闭（不允许空气从B出），开关A打开（允许空气体从A出），这样反复拉推，使空气中的SO₂不断与试管中的碘水溶液反应，从而达到实验目的。显然，“向里推动注射器……”的实验操作，是不能检查整套装置(尤其是左边试管)的气密性。

（2）碘水的淀粉溶液显蓝色，当碘水全部与SO₂反应时溶液由蓝色褪成无色，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI ，n(I₂)= n(SO₂)= 0.0005mol/L×1.0mL×10^-3=0.5×10^-6mol，空气中SO₂的含量=(0.5×10^-6mol×64×10³mg)÷(500×120) m L =5.3×10^-7 mg/m L

例2  某中学生取纯净的Na₂SO₃·7H₂O50.00g，在600℃以上温度加热至恒重，计算表明，恒重后样品质量相当于无水Na₂SO₃的质量，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值，经过仔细思考，这位同学解释这种反常现象，并设计了一组实验，验证了自己的解释是正确的。

（1）他对反常现象解释的是          （2）他设计的验证实验是                

分析：本题提供的情景非常新颖，涉及的化学原理也很陌生(书本没有介绍Na₂SO₃·7H₂O受热分解的方程式)，能较好考查学生的创新思维能力。思维过程如下：“经600℃以上加热至恒重”，说明Na₂SO₃·7H₂O中的结晶水一定失去。若固体是Na₂SO₃，它属于强碱弱酸盐，水解显弱碱性，其溶液的碱性不会“大大高于期望值”，故溶液中一定含有比Na₂SO₃溶液碱性更强的物质！根据元素守恒思想，溶质只能含Na、_、S、O元素，它们可以组合成Na₂S、Na₂O、Na₂SO₄、Na₂S₂O₃等等。设Na₂SO₃·7H₂O加热时可能存在如下反应：

①     4Na₂SO₃=3 Na₂SO₄+ Na₂S 

加热后固体溶于水后溶质是Na₂SO₄和Na₂S，该方程式符合氧化还原规律(属于歧化反应)，满足固体质量不变的要求，且Na₂SO₄和Na₂S溶于水后的碱性强于Na₂SO₃溶液的碱性(Na₂S对应的酸弱于Na₂SO₃对应的酸，符合越弱越水解的规律)。

②     Na₂SO₃=Na₂O+ SO₂↑

 加热后固体溶于水反应为Na₂O+H₂O=2NaOH，溶质为NaOH。该方程式为非氧化还原反应，显然不满足固体质量不变的要求，虽然碱性“大大高于期望值”。

对于溶质可能为其它情况，可仿上推理。

综上述，①的假设分析较为合理，还需用实验来证实溶液中存在的离子：将反应①加热后的固体溶于水一分为二，向其中一份加入BaCl₂溶液，将生成的白色沉淀滤出，加盐酸，沉淀不溶解，证明含SO₄^2-；向第二份加入Pb(Ac)₂溶液，若有黑色沉淀(PbS)生成，证明有S^2-；焰色反应可证明含有阳离子Na⁺。

如果Na₂SO₃加热时未完全分解，对①推理有影响吗？如何设计实验证明加热后固体还有Na₂SO₃？请读者思考。