备战2021 高考化学 考点20 硫及其重要化合物（解析版）

备战2021 高考化学 考点20 硫及其重要化合物（解析版）

考点 20 硫及其重要化合物 一、硫单质一、硫单质 1．自然界中硫的存在 （1）游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。 （2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。 常见的含硫化合物 硫铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O 2．硫的物理性质 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 淡黄色固体 不溶 微溶 易溶 3．硫的化学性质 过 关 秘 籍 （1）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。 （2）硫在过量、纯净的 O2 中燃烧的产物是 SO2 而不是 SO3。 （3）硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。 （4）硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物，和变价金属与 Cl2 的反应情况不同，可对比记忆。 （5）黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”：S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑。 二、硫的氧化物二、硫的氧化物————二氧化硫和三氧化硫二氧化硫和三氧化硫 1．二氧化硫 （1）物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 刺激性 比空气大 易溶于水(常温常压下 1 体积水可溶解 40 体积 2SO ) （2）化学性质 ①酸性氧化物的通性 a．与水反应：SO2+H2O H2SO3 b．使指示剂变色：SO2 能使紫色石蕊溶液变红 c．与碱反应：NaOH 足量：SO2+2NaOH Na2SO3+H2O NaOH 不足量：SO2+NaOH NaHSO3 d．与碱性氧化物反应：SO2+CaO CaSO3 ②氧化性：2H2S+SO2 3S↓+2H2O（产生淡黄色沉淀） ③还原性 a．与 O2 反应：2SO2+O2 2SO3 b．与 X2（Cl2、Br2、I2）的水溶液反应：SO2+X2+2H2O 2HX+H2SO4 c．可被酸性 KMnO4 溶液、K2Cr2O7 溶液、H2O2、Fe3+等氧化。 ④漂白性： （3）检验 将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热后溶液又恢复到红色则可验证该气体是 SO2。注意“加热” 是必不可少的步骤，因为氯气也能使品红溶液褪色，但加热后溶液不会重新变红色。 2．三氧化硫 （1）物理性质 常温常压下为无色、易挥发的液体，熔点为 16.8 ℃，沸点为 44.8 ℃。 （2）化学性质：酸性氧化物的通性 表现性质 方程式 与水反应，生成强酸 2 4H SO 3 2 2 4SO H O H SO (工业生产硫酸) 与碱(如 NaOH )反应生成盐和水 2 3 4 2SO 2OH SO H O   与碱性氧化物(如 CaO )反应生成盐 3 4CaO SO CaSO △ 与某些盐(如 2 3Na CO )反应生成硫酸盐 2 2 3 3 4 2SO CO SO CO    三、硫酸的性质和三、硫酸的性质和 2 3SO  、、 2 4SO  的检验的检验 1．硫酸的性质 物理性质 纯净的硫酸是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水(98%的浓 H2SO4，密度为 1.84 g·cm−3)，溶于水放出大量的热 化 学 性 质 吸水性 常用 作 干燥 剂 能干燥 H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4 等 不能干 燥 碱性气体，如 NH3 等 还原性气体，如 H2S、HBr、HI 等 脱水性 将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2∶1 的比例脱去，如蔗糖脱水炭化 强氧化 性 与活泼金属 反应 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O， 常温下浓硫酸使 Fe、Al 钝化 与不活泼金 属反应 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 与非金属反 应 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 不挥发性 用于制挥发性酸，如 H2SO4(浓)+NaCl 微热 NaHSO4+HCl↑ 注意：（1）浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。（2）常温下 铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时剧烈反应。 2． 2 4SO  、 2 3SO  的检验方法 （1） 2 4SO  的检验方法 ①原理： 2 2 4 4Ba SO BaSO   (白色)。 ②方法：取试样少许，先滴加稀盐酸无气泡、沉淀产生(排除 2 3CO  、 2 3SO  、 Ag 等离子的干扰)，再 滴加 2BaCl 溶液，若产生白色沉淀，则含有 2 4SO  。 说明： 2 4SO  的检验试剂为组合型试剂，通常可分为 4 组： a． 2BaCl 与 HCl ，b． 2BaCl 与 3HNO ，c．  3 2Ba NO 与 HCl ，d．  3 2Ba NO 与 3HNO 。 选用时视具体情况而定。例如：当溶液中存在 Ag 、 2Hg  时，只能选用 d 组试剂；当溶液中存在 2 3SO  时，只能选用 a 组试剂，因为 b、c、d 组试剂混合后均有 3HNO 存在，而 3HNO 能将 2 3SO  氧化成 2 4SO  ， 进而生成 4BaSO 沉淀。 （2） 2 3SO  的检验方法 ①原理： 2 3 2 2SO 2H SO H O    ； 2 2 3 3Ba SO BaSO  ， 2 3 2 2BaSO 2H Ba H O SO     。 ②方法：取试样少许，加入稀盐酸，将产生的气体通入品红溶液，红色褪去；或加入 2BaCl 溶液生成 白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，则含有 2 3SO  。 四、硫及其化合物的转化关系四、硫及其化合物的转化关系 1．基本转化规律 （1）同种价态之间的转化 硫元素的化合价相同的物质之间的转化，属于非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。 （2）不同价态之间的转化 硫元素的化合价不同的物质之间的转化，属于氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。 2．价态变化规律 （1） 2 S  是硫元素的最低价态，只有还原性； 0 S 、 4 S  处于中间价态，既有氧化性，又有还原性； 6 S  是硫 元素的最高价态，只有氧化性。 （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。  2 2 2 2 2 2 0 4 6O O O 2 2 3H H SH S S S O S O       不足 、△ 例如：  2 4 2 2 22H SO C 2SO CO 2H O     △ 浓 （3）有时硫的化合价发生跳位转化。如 2 S  、 0 S 遇到强氧化剂时可被氧化为+6 价： 3 0 HNO 2 4S H SO 、 2 6 S S   浓硝酸 。 （4）硫元素相邻价态的微粒之间不发生氧化还原反应。如 S 和 2H S 、S 和 2SO 、 2SO 和 2 4H SO 之间 不发生氧化还原反应。 3．重要转化关系 （1）含−2 价硫元素的化合物之间的转化 （2）含+4 价硫元素的化合物之间的转化 2 2 4 2 4 H O NaOH NaOH 2 2 3 3 2 3H SO H SOSO H SO NaHSO Na SO     溶液 溶液 △ 稀 稀 （3）含+6 价硫元素的化合物之间的转化 3 2 3 4 2 4 4SO H SO NaHSO Na SO BaSO    （4）氧化还原反应转化关系 4．陌生的含硫化合物 近几年高考对硫及其化合物的考查，除了常见的二氧化硫、硫酸、亚硫酸盐等物质外，还涉及硫代硫 酸钠(Na2S2O3)、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、陌生的含硫化合物等。下面介绍几种含硫化合物的性质，理解这些 物质的性质主要从 S 元素的化合价入手。 （1）硫代硫酸钠(Na2S2O3) 其结晶水合物俗称海波或大苏打，S 元素的化合价为＋2 价，具有还原性。 ①遇酸不稳定：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O； ②还原性：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。 （2）焦亚硫酸钠(Na2S2O5) S 元素的化合价为＋4 价，与亚硫酸盐一样具有还原性。 ①制备：2NaHSO3===== △ Na2S2O5＋H2O。 ②还原性：S2O2－ 5 ＋2I2＋3H2O===2SO2－ 4 ＋4I－＋6H＋。 （3）连二亚硫酸钠(Na2S2O4) Na2S2O4 俗称保险粉，S 元素的化合价为＋3 价，具有还原性，在空气分析中常用来吸收氧气。 （4）过二硫酸钠(Na2S2O8) Na2S2O8 中 S 元素的表观化合价为＋7 价，实质上 S 的化合价依然是＋6 价，其阴离子 S2O 2－ 8 结构中含 有过氧链，其中 2 个 O 原子为－1 价，其余 6 个 O 原子为－2 价。因为有过氧链的结构，所以 Na2S2O8 是一 种强氧化剂，在 Ag ＋ 催化下，能将 Mn2 ＋ 氧化为 MnO － 4 ，反应的离子方程式为 2Mn2 ＋ ＋5S2O 2－ 8 ＋ 8H2O=====Ag＋ 2MnO－ 4 ＋10SO2－ 4 ＋16H＋。 考向一 SO2 的特性 典例 1 将一定量的 SO2 通入 BaCl2 溶液中，无沉淀产生，若再通入 a 气体，则产生沉淀。下列所通 a 气体 和产生沉淀的离子方程式正确的是（ ） A．a 为 H2S，SO2+2H++S2−→3S↓十 2H2O B．a 为 Cl2，Ba2++SO2+2H2O+Cl2→BaSO3↓+4H++2Cl− C．a 为 NO2，4Ba2++4SO2+5H2O+NO3−→4BaSO4↓+NH4++6H+ D．a 为 NH3，Ba2++SO2+2NH3+2H2O→BaSO4↓+2NH4++2H+ 【答案】C 【解析】A．H2S 为弱电解质，反应的离子方程式为 SO2+2H2S→3 S↓+2H2O，故 A 错误；B．氯气具有强氧 化性，应生成 BaSO4 沉淀，反应的离子方程式为 Ba2++SO2+2 H2O+Cl2→BaSO4↓+4H++2Cl-，故 B 错误；C．NO2 与二氧化硫发生氧化还原反应，本身可以被还原为铵根离子，反应的离子方程式为 4Ba2++4SO2+5H2O+NO3-→4 BaSO4↓+NH4++6 H+，故 C 正确；D．通入氨气，没有发生氧化还原反应，应该 生成 BaSO3 沉淀，反应的离子方程式为 Ba2++SO2+2 NH3+H2O→BaSO3↓+2NH4+，故 D 错误；故选 C。 1．将少量 SO2 气体通入 BaCl2 和 FeCl3 的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。 针对上述变化,下列分析正确的是 A．该实验表明 SO2 有漂白性 B．白色沉淀为 BaSO3 C．该实验表明 FeCl3 有还原性 D．反应后溶液酸性增强 【答案】D 【解析】往 FeCl3 和 BaCl2 的混合溶液中通入 SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。 是因为 SO2+H2O=H2SO3（亚硫酸），H2SO3 具有很强的还原性，而 Fe3+具有较强的氧化性，所以 SO32-和 Fe3+ 发生反应，生成 Fe2+和 SO42-，所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+)，同时有白色沉淀（BaSO4) 同时有 H2SO4 生成， 所以酸性增强。A. 该实验表明 SO2 有还原性，选项 A 错误；B. 白色沉淀为 BaSO4，选项 B 错误； C. 该 实验表明 FeC13 具有氧化性，选项 C 错误； D. 反应后溶液酸性增强，选项 D 正确；答案选 D。 SO2 的“漂白性” SO2 能使许多有色物质“褪色”，但其“褪色”原理不同： （1）还原性“褪色”：SO2 能使溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色，利用 SO2 的还原性。 （2）漂白性“褪色”：SO2 能使品红溶液褪色，利用 SO2 的漂白性。 （3）酸性“褪色”：SO2 能使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色，利用 SO2 的酸性氧化物的性质。 考向二 SO2 与 CO2 的性质比较 典例 2 下列溶液中能够区别 SO2 和 CO2 的是 ①石灰水 ②H2S 溶液 ③KMnO4 溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部 【解析】SO2 和 CO2 都属于酸性氧化物，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解， 所以不能用石灰水来区别；SO2 能与 H2S 反应生成 S 单质，能看到黄色沉淀生成，而 CO2 不能；SO2 能被 KMnO4 溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且 SO2 具有漂白性，能使品红溶液褪色，而 CO2 没有这些性质。 所以可用②③④⑤来区别 SO2 和 CO2。 【点拨】SO2 有还原性，与强氧化剂氯水、溴水、Fe3＋、酸性 KMnO4 等反应，并且出现颜色的变化， 但注意不是 SO2 的漂白性。 【答案】C 2．下列实验中能证明某气体为 SO2 的是 ①使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②通入足量 NaOH 溶液中，再滴加 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，该沉 淀溶于稀盐酸 ③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加 Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀产生 ④通入 H2S 溶液 中有沉淀产生 A．都能证明 B．都不能证明 C．③④均能证明 D．只有③能证明 【答案】D 【解析】酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；CO2 也能产生②中现象；实验③说明气体有还 原性，结合后续实验现象说明该气体是 SO2；通入 H2S 溶液中产生沉淀，也可能是具有氧化性的 Cl2。 鉴别 SO2 和 CO2 的方法 SO2 和 CO2 都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰 水鉴别 SO2 和 CO2。通常可用以下方法：（1）根据物理性质。CO2 无色无味；SO2 无色、具有刺激性气味。 （2）品红溶液。使品红溶液褪色的是 SO2；不能使品红溶液褪色的是 CO2。（3）酸性 KMnO4 溶液。使酸 性 KMnO4 溶液褪色的是 SO2；无明显现象的是 CO2。（4）溴水。使溴水褪色的是 SO2；无明显现象的是 CO2。（5）硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是 SO2；无明显现象的是 CO2。（6）FeCl3 溶液。溶 液颜色变浅的是 SO2；无明显现象的是 CO2。 考向三 2 4SO  的检验 典例 3 为检验溶液中是否含有 2 4SO  ，四位同学分别设计了如下实验，且都认为如果观察到的现象与自己 的设计方案一致，即可确认溶液中含有 2 4SO  。其中正确的是 A.加入足量稀硝酸，无明显现象，再加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀 B.加入 Ba(NO3)2 溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸酸化，沉淀不溶解 C.加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀 D.加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀 【解析】若溶液中含有 2 3SO  ，则加入稀硝酸时， 2 3SO  被氧化为 2 4SO  ，再加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀 生成，A 错误；若溶液中含有 2 3SO  ，加入 Ba(NO3)2 溶液，产生白色沉淀 BaSO3，再加稀盐酸酸化时，在酸 性环境中， 3NO 将 BaSO3 氧化为 BaSO4，沉淀不溶解，B 错误；若溶液中同时含有 3NO 和 2 3SO  ，加入足量 稀盐酸时，在酸性环境中， 3NO 将 2 3SO  氧化为 2 4SO  ，同时本身被还原为 NO，现象为有气泡产生，再加入 BaCl2 溶液，产生 BaSO4 白色沉淀，C 错误；加入足量稀盐酸，无明显现象，说明不存在干扰离子，再加入 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，证明含有 2 4SO  ，D 正确。 【答案】D 3．对某酸性溶液(可能含有 Br−、 2 4SO  、H2SO3、 4NH )分别进行如下实验： ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色； ②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝； ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入 BaCl2 溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。 根据实验不能确认原溶液中是否存在的是 A．Br− B． 2 4SO  C．H2SO3 D． 4NH 【答案】B 【解析】由①知溶液中一定含有 H2SO3，其加热分解产生的 SO2 可使品红溶液褪色；由②知溶液中一定 含有 4NH 。由③知原溶液中含有 Br−，再加 BaCl2 有白色不溶于 HNO3 的沉淀生成，说明此时溶液中含 2 4SO  ，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化 H2SO3 产生的，故不能确定原溶液中是否存在的是 2 4SO  。 2 4SO  的检验误区 （1）只加可溶性钡盐，不酸化。误将 2 3CO  、 3 4PO  、 2 3SO  等干扰离子判断成 2 4SO  。因上述离子会 产生 BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3 白色沉淀。 （2）误将 Ag+判断成 2 4SO  。如向待测液中滴加 BaCl2 溶液，再加稀盐酸，有白色沉淀，便断定含 2 4SO  。 其错误是未注意当溶液中不含 2 4SO  ，而含 Ag+时也会产生同样的现象：Ag++Cl− AgCl↓(白色)。 （3）误将 2 3SO  判断成 2 4SO  。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液生成白色沉淀，便误 以为有 2 4SO  。该错误是未注意 3NO 在酸性环境中具有强氧化性，能将 2 3SO  氧化成 2 4SO  而产生干扰。 考向四 硫及其化合物的转化关系与实验的融合 典例 4 实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证 SO2 的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法 不正确的是( ) A．装置 B 中酸性 KMnO4 溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性 B．实验结束后可向装置 A 的溶液中滴加 KSCN 溶液以检验生成的 Fe3+ C．装置 D 中品红溶液褪色可以验证 SO2 的漂白性 D．实验时将导管 a 插入浓硫酸中，可防止装置 B 中的溶液倒吸 【答案】B 【解析】A.铁丝与浓硫酸加热反应生成 SO2，因为酸性高锰酸钾具有强氧化性，装置 B 中酸性高锰酸钾溶 液褪色，体现了 SO2 的还原性，故 A 正确；B.因为浓硫酸足量，浓硫酸具有强氧化性，可能把生成的 Fe2＋ 氧化成 Fe3＋，因此不能检验是否铁丝和浓硫酸反应生成的是 Fe3＋，故 B 错误；C.品红溶液褪色，体现 SO2 的漂白性，故 C 正确；D.导管 a 的作用是使内外压强相同，防止装置 B 中的溶液倒吸，故 D 正确；答案选 B。 4．向浓硫酸中分别加入下列三种固体，对实验现象的分析正确的是（ ） A．对比实验①和②可知还原性：Br-＞Cl- B．对比实验①和③可知氧化性：Br2＞SO2 C．对比实验②和③可知酸性：H2SO4＞HCl＞H2SO3 D．由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性 【答案】A 【解析】A. 实验①生成棕色气体是溴蒸气，实验②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质， 而不能将氯离子氧化成氯气，与同一种氧化剂在相同条件下反应，溴离子被氧化成溴单质，而氯离子不能 被氧化，说明还原性：Br−>Cl−，A 正确；B. 实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠 与溴化钠不是同一类型，所以不能比较 Br2、SO2 的氧化性，B 错误；C. 实验②白雾说明氯化氢易挥发，不 能说明酸性 H2SO4＞HCl，而实验③生成是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而是强酸制弱酸，能说明 H2SO4 ＞H2SO3，C 错误；D. 实验中不能得知浓硫酸具有脱水性，D 错误；故答案为：A。 1．下列有关浓硫酸的叙述中正确的是 ①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 ②浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，硫酸完全反应 ③ 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 ④浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，向反应后的溶液中再 加入铁片，会有氢气生成 ⑤浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 ⑥浓硫酸与铁加热反 应后，铁片有剩余，生成的气体除水蒸气外只有 SO2 ⑦浓硫酸具有强氧化性，常温下能与 Cu 发生剧烈 反应 ⑧浓硫酸具有强氧化性，SO2 具有还原性，所以浓硫酸不能干燥 SO2 ⑨向 5 mL 18 mol·L－1 的硫 酸中加入足量 Cu 并加热使其充分反应，被还原的 H2SO4 和生成的 SO2 气体均小于 0.045 mol A．①②⑤ B．①④⑨ C．⑥⑦⑧ D．③④⑨ 【答案】B 【解析】随着反应的进行浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，但能与铁反应放出 H2，②⑥错误， ④正确；③浓硫酸使蔗糖炭化，表现其脱水性；⑧浓硫酸中的硫为＋6 价，二氧化硫中的硫为＋4 价， 无中间价态，二者不反应，浓硫酸可以干燥 SO2；⑨浓硫酸反应变稀硫酸后与 Cu 不再反应，被还原的 H2SO4 和生成的 SO2 均小于 0.045 mol。 2．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该 工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该过程中可得到化工产品 H2SO4 B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO2 C．该过程中化合价发生改变的元素为 Fe 和 S D．图中涉及的反应之一为 Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4 【答案】C 【解析】根据工艺流程图可知，该工艺中 Fe2(SO4)3 溶液吸收 SO2 生成 FeSO4 和 H2SO4，该反应的化学方 程式为 Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫 酸，A、D 两项正确；根据 A 中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO2，B 项正确；该过程中 化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C 项错误。 3．下列实验报告记录的实验现象正确的是 【答案】B 【解析】SO2 的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红色，但不能漂白石蕊试液；SO2 能漂白品红溶液，使 品红溶液褪色；SO2 的饱和溶液加入 BaCl2 溶液中，SO2 与 BaCl2 不反应，最终还是无色溶液；d 试管中 发生反应:SO2+2NaOH Na2SO3+H2O，Na2SO3 与 BaCl2 反应生成 BaSO3 沉淀。本题选 B。 4．由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称为混盐。下列关于混盐 Na4S2O3 的有关判断，不正确的是 A．该混盐水溶液呈碱性 B．该混盐与 H2SO4 反应有气体生成 C．该混盐溶液中加入 BaCl2 可以生成白色沉淀 D．该混盐在酸性条件下可生成 S，每产生 32 g S 转移 2NA 个电子 【答案】D 【解析】根据混盐的定义可判断出 Na4S2O3 中的阳离子是 Na＋，阴离子是 SO 2－ 3 和 S2－，两种阴离子均能 发生水解而使溶液呈碱性，A 项正确；加入 H2SO4 发生的反应为：2S2O4－ 3 ＋8H＋===3S 失 4e－得 4e－↓＋ SO2↑＋4H2O，生成 32 g S 转移电子 4 3NA，故 B 项正确、D 项错误；加入 BaCl2 可以生成 BaSO3 白色沉淀， C 正确。 5．已知 X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关系如图所示，其中反应条件及 部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是 A．X 使蔗糖变黑的现象主要体现了 X 的强氧化性 B．若 A 为铁，则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应 C．若 A 为碳单质，则将 C 通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生 D．工业上，B 转化为 D 的反应条件为高温、常压、使用催化剂 【答案】D 【解析】由题意知 X 为浓硫酸。A 项，浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了脱水性；B 项，浓硫酸在室温下使 Fe 钝化；C 项，CO2 通入少量澄清石灰水中生成可溶性 Ca(HCO3)2；D 项，SO2 与 O2 反应的条件为高温、 催化剂。 6．将一定量的锌与 100 mL 18.5 mol·L-1 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体 A 33.6 L(标准状况)。 将反应后的溶液稀释至 1 L，测得溶液中氢离子浓度为 0.1 mol·L-1，则下列叙述错误的是 A.气体 A 为 SO2 和 H2 的混合物 B.气体 A 中 SO2 与 H2 的体积比为 5∶1 C.反应中共消耗 Zn 97.5 g D.反应中共转移电子 3 mol 【答案】B 【解析】本题易错之处是忽视 H2SO4 的氧化性会随着浓度减小而发生变化，还原产物会由二氧化硫变为 氢气。根据题中信息可知，硫酸过量。反应消耗的 H2SO4 为(18.5×0.1- 0.1 2 ) mol=1.8 mol，若生成的气体 A 仅为 SO2，SO2 的体积应为 1.8 2 ×22.4 L=20.16 L≠33.6 L，故不可能全是 SO2 气体，随着 H2SO4 浓度变 小，锌与稀硫酸反应会生成 H2，A 项正确。设生成的 SO2 为 x mol，H2 为 y mol，则 x+y= 33.6 22.4 =1.5。设 参加反应的 Zn 为 a mol，根据得失电子守恒有 2x+2y=2a，解得 a=1.5，故消耗 Zn 的质量为 1.5 mol×65 g·mol-1=97.5 g，C 项正确。反应中转移电子为 2a mol=3 mol，D 项正确。生成 x mol SO2 所消耗的 H2SO4 为 2x mol，生成 y mol H2 所消耗的 H2SO4 为 y mol，故 2x+y=1.8，x+y=1.5，解得 x=0.3，y=1.2，所以 SO2 与 H2 的体积比为 1∶4，故 B 项错误。本题选 B。 7．已知 CuSO4 CuO+SO2↑+SO3↑+ O2↑。某班化学学习小组称取 10.0 g CuSO4 粉末，用如图所示装置进行 加热至质量不再变化为止。甲、乙、丙、丁四个装置的质量变化数据如表所示。 装置 甲(耐高温试管+CuSO4) 乙 丙 丁 反应前 42.0 g 75.0 g 260.0 g 140.0 g 反应后 37.0 g 79.5 g 260.0 g 140.0 g 下列有关判断正确的是 A.装置丁的作用只是吸收 S 的氧化物尾气 B.生成的氧气在标准状况下的体积为 350 mL C.生成的 CuO 为 6.0 g D.甲中发生反应的化学方程式为 6CuSO4 6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑ 【答案】B 【解析】装置丁中的 NaOH 溶液既吸收尾气，又防止大气中的酸性气体逆向进入装置乙，对实验结果造 成影响，A 项错误；干燥管乙中吸收的是 SO2、SO3，其质量之和为 4.5 g，O2 质量为 42.0 g-37.0 g-4.5 g=0.5 g，即标准状况下的 O2 体积为 350 mL，B 项正确；CuO 的质量为 10.0 g-4.5 g-0.5 g=5.0 g，C 项错误；由 上 述 数 据 可 推 知 反 应 物 与 部 分 生 成 物 的 物 质 的 量 之 比 的 关 系 ， 即 n(CuSO4)∶n(CuO)∶n(O2)= 10.0 g 160 g / mol ∶ 5.0 g 80 g / mol ∶ 0.5 g 32 g / mol =4∶4∶1，D 项错误。 8．人教版高中化学选修 4 实验 2-3 中用到了硫代硫酸钠，某化学兴趣小组对这一物质展开了如下探究。 实验一．制备 Na2S2O3·5H2O 通过查阅资料，该化学兴趣小组设计了如下的装置(略去部分夹持仪器)来制取 Na2S2O3·5H2O 晶体。 已知烧瓶 C 中发生如下三个反应： Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g) ＝ Na2SO3(aq)＋H2S(aq) 2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l)；S(s)＋Na2SO3(aq) Δ Na2S2O3(aq) （1）写出 A 中的化学反应方程式___________________________________。 （2）装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率。控制 SO2 生成速率可以采取的措施有 _________________________（写一条）。 （3）装置 E 的作用是____________________。 （4）为提高产品纯度，应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应，则烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量 之比为_________________________。 实验二．性质探究 （5）常温下，用 pH 试纸测定 0.1mol·L－1 Na2S2O3 溶液 pH 值约为 8，测定时的具体操作是 _______________________________________________________。 （6）向新制氯水中滴加少量 Na2S2O3 溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，写出该反应的离子化学方 程式________________________________________。 实验三．Na2S2O3 的应用 （7）用 Na2S2O3 溶液测定废水中 Ba2＋浓度，步骤如下：取废水 25.00mL，控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7 溶液，得 BaCrO4 沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时 CrO42-全部转化为 Cr2O72-；再加过量 KI 溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用 0.0100mol·L-1 的 Na2S2O3 标准溶液进行滴定，反应完全时， 相关数据记录如下表所示： 滴定次数 1 2 3 4 消耗 Na2S2O3 标准溶液的体积/mL 18.02 20.03 17.98 18.00 部分反应的离子方程式为： ① Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3＋+7H2O ② I2+2S2O32－=S4O62－+2I－ 滴定时 Na2S2O3 标准溶液应该用_____________________(填仪器名称) 盛装，该废水中 Ba2+的物质的量浓度 为_______________________。 【答案】Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O 调节硫酸的滴加速度 吸收多余的 SO2 或 H2S，防止 污染环境 2:1 取一小段 pH 试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在 pH 试纸中段，与比 色卡对照，读出溶液的 pH 值 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl- 碱式滴定管 0.0024mol·L－1 【解析】 （1）A 中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O； （2）装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率，控制 SO2 生成速率可以通过调节硫酸的滴加速度实现，故 答案为调节硫酸的滴加速度； （3）在装置 C 中，通入的二氧化硫使溶液呈现酸性，在酸性溶液中，存在 Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) 、2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)、 S(s)+Na2SO3(aq) Δ Na2S2O3(aq)，二氧化硫和硫化氢会污染环境，因此装置 E 可以吸收多余的 SO2 或 H2S， 防止污染环境，故答案为吸收多余的 SO2 或 H2S，防止污染环境； （4）为提高产品纯度，应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应，根据题干提示 C 中的三个反应，可以 推出 2Na2S+Na2SO3+3SO2=3Na2S2O3，烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为 2:1，故答案为 2:1； （5）常温下，用 pH 试纸测定 0.1mol·L-1 Na2S2O3 溶液 pH 值约为 8，测定的具体操作为取一小段 pH 试纸于 表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在 pH 试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的 pH 值，故答案为 取一小段 pH 试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在 pH 试纸中段，与比色卡对照，读出溶液 的 pH 值； （6）向新制氯水中滴加少量 Na2S2O3 溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，氯气被还原为氯离子，反 应的离子化学方程式为 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-，故答案为 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-； （7）Na2S2O3 溶液水解，溶液显碱性，应该选用碱式滴定管盛放 Na2S2O3 溶液进行滴定；根据表中数据可知， 数据 2 有较大偏差，应舍去，消耗 Na2S2O3 标准溶液的体积为数据 1、2、3 的平均值，体积为 18.02 17.98 18.00 3   mL=18.00mL，根据反应①Cr2O72-+61-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；②I2＋2S2O32－=S4O62－ ＋2I－，可得关系式 6n(S2O32-)～n(Cr2O72-)～2n(Ba2+)，滴定用去的 Na2S2O3 的物质的量为 0.010mol∙L-1×0.018L=1.8×10-4mol，所以 Ba2+的物质的量为 1 3 ×1.8×10-4mol=6×10-5mol，25.00mL 废水中 Ba2+ 的物质的量浓度为 -56 10 mol 0.025L  =0.0024mol∙L-1，故答案为碱式滴定管；0.0024mol/L。 1．[2019 海南]我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指 A． 4 2CuSO 5H O B． 4 2FeSO 7H O C． 4 2ZnSO 7H O D．  4 22KAl SO 12H O 【答案】A 【解析】在选项给出的四种物质中只有 4 2CuSO 5H O 、 4 2FeSO 7H O 晶体有色，而 4 2ZnSO 7H O 和  4 22KAl SO 12H O 均为无色晶体， 4 2CuSO 5H O 加热分解生成 CuSO4 和 H2O，CuSO4 呈白色；而 4 2FeSO 7H O 加热发生分解反应，生成的 Fe2O3 呈红棕色，所以符合题意的物质是 4 2CuSO 5H O ，故 合理选项是 A。 2．[2017 北京]根据 SO2 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是 溶液 现象 结论 A 含 HCl、BaCl2 的 3FeCl 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 【答案】C 【解析】A、混合溶液中 SO2 被 FeCl3 氧化生成 SO42−，再与 BaCl2 反应产生白色沉淀，体现了 SO2 的还 原性，A 正确；B、SO2 与 H2S 在溶液发生反应 SO2+2H2S=3S↓+2H2O，体现了 SO2 的氧化性，B 正确；C、 SO2 使酸性 KMnO4 溶液褪色，这是 SO2 在酸性溶液中还原 KMnO4 生成 Mn2+，体现了 SO2 的还原性，C 错误；D、SO2 与 Na2SiO3 溶液产生胶状沉淀，根据较强酸制较弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3，D 正确。答案选 C。 3．［2016 上海］在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2 的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器 的接触室（见图）。下列说法错误的是 A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度不同 B．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体 D．c 处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高 SO2 的转化率 【答案】B 【解析】A．根据装置图可知，从 a 进入的气体是含有 SO2、O2、N2 等的冷气，经过热交换器后从 b 处 出来的是热的气体，成分与 a 处相同，正确；B．在 c 处出来的气体 SO2、O2 在催化剂表面发生反应产 生的含有 SO3 及未反应的 SO2、O2 等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3 变为液态，故二者含有的气体的成分不相同，错误；C．热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，同 时冷却反应产生的气体，为 SO3 的吸收创造条件，正确；D．处气体经过热交换器后再次被催化氧化， 目的就是使未反应的 SO2 进一步反应产生 SO3，从而可以提高 SO2 的转化率，正确。故选 B。 4．[2019 海南]连二亚硫酸钠 2 2 4 2Na S O 2H O ，俗称保险粉，易溶于水，常用于印染、纸张漂白等。回 答下列问题： （1） 2 2 4Na S O 中 S 的化合价为______。 （2）向锌粉的悬浮液中通入 2SO ，制备 2 4ZnS O ，生成1mol 2 4ZnS O ，反应中转移的电子数为____mol； 向 2 4ZnS O 溶液中加入适量 2 3Na CO ，生成 2 2 4Na S O 并有沉淀产生，该反应的化学方程式为_________ （3） 2Li SO 电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附 2SO 的多孔碳电极，负极为金属锂，电解 液为溶解有 LiBr 的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时，正极上发生的电极反应为 2 2 2 42SO 2e S O   ， 电池总反应式为____________。该电池不可用水替代混合有机溶剂，其原因是_______________。 【答案】（1）+3 （2）2 2 4 2 3 3 2 2 4ZnS O +Na CO =ZnCO +Na S O↓ （3） 2 2 2 42Li 2SO =Li S O Li 与水反应 【解析】（1）在 2 2 4Na S O 中 Na 为+1 价，O 为-2 价，由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于 0，所以 S 元素化合价为+3 价； （2）向锌粉的悬浮液中通入 SO2，制备 ZnS2O4，反应前 Zn 为单质中的 0 价，反应后变为 ZnS2O4 中的 +2 价，所以每生成1mol ZnS2O4，反应中转移的电子数为 2mol；向 ZnS2O4 溶液中加入适量 Na2CO3，生 成 Na2S2O4 并 有 沉 淀 产 生 ， 生 成 的 沉 淀 为 ZnCO3 ， 则 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Na2CO3+ ZnS2O4=Na2S2O4+ZnCO3↓； （3） 2Li SO 电池具有高输出功率的优点，负极是 Li 失去电子，电极反应式为 Li-e-=Li+，电池放电时， 正极上发生的电极反应为 2 2 2 42SO 2e S O   ，根据闭合回路中电子转移数目相等，将两个电极反应式 叠加，可得电池总反应式为 2 2 2 42Li 2SO =Li S O 。锂是碱金属，比较活泼，可以与水发生反应生成 LiOH 和 H2，所以该电池不可用水替代。 5．[2017 天津]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 4FeSO4+ O2+2H2SO4 硫杆菌 2Fe2(SO4)3 +2H2O （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 3 和图 4 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______________。 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)变化，氧化产物不同。当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时，氧化产物的分子式 为__________。 Ⅱ．SO2 的除去 方法 1（双减法）：用 NaOH 吸收 SO2，并用 CaO 使 NaOH 再生 NaOH 溶液 2SO CaO  ① ② Na2SO3 溶液 （4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO 在水中存在如下转化： CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH−(aq) 从平衡移动的角度，简述过程②NaOH 再生的原理____________________________________。 方法 2：用氨水除去 SO2 （5）已知 25℃，NH3·H2O 的 Kb=1.8×10−5，H2SO3 的 Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为 2.0 mol·L−1，溶液中的 c(OH−)=_________________ mol·L−1。将 SO2 通入该氨水中，当 c(OH−)降至 1.0×10−7 mol·L−1 时，溶液中的 c( 2 3SO  )/c( 3HSO )=___________________。 【答案】（1）降低反应活化能（或作催化剂） （2）30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性） （3）H2SO4 （4）2OH−+SO2 2 3SO  +H2O 2 3SO  与 Ca2+生成 CaSO3 沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成 （5）6.0×10−3 0.62 【解析】（1）根据硫杆菌存在时的反应速率是无菌时的 5×105 倍可知，反应速率显著增大，则硫杆菌的 作用是作催化剂，降低了反应的活化能。 （2）根据图 3 可知，温度 30℃左右时，氧化速率最大，根据图 4 可知，pH=2.0 时氧化速率最大，所以 使用硫杆菌的最佳条件为 30℃、pH=2.0；若反应温度过高，硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下 降。 （3）根据化合价升降，当 n(H2O2)/n(H2S)=4 时，4 mol H2O2 转移 8 mol 电子，则 1 mol H2S 也转移 8 mol 电子，化合价从−2 价升高到+6 价，所以氧化产物为 H2SO4。 （4）过程①是 NaOH 与 SO2 的反应，反应的离子方程式为 2OH−+SO2 2 3SO  +H2O；根据 CaO 在水 中的转化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH−(aq)，过程②中Na2SO3加入 CaO 后， 2 3SO  与 Ca2+生成 CaSO3 沉淀，平衡向正向移动，有 NaOH 生成。 （5）根据 NH3·H2O 的 Kb=1.8×10−5 可知， 4 3 2 (NH ) (OH ) (NH H O) c c c    =1.8×10−5，当氨水的浓度为 2.0 mol·L−1 时， 溶液中的 c(OH−)= c( 4NH )= 5 11.8 10 2.0 mol L    =6.0×10−3 mol·L−1。 根 据 H2SO3 的 Ka2=6.2×10−8 可 知 ， 2- 3 - 3 (H+) (SO ) (HSO ) c c c  =6.2×10−8 ， 当 c(OH−) 降 至 1.0×10−7 mol·L−1 ， 则 c(H+)=1.0×10−7 mol·L−1，溶液中的 c( 2 3SO  )/c( 3HSO )=0.62。