第3讲 硫及其化合物-【金版教程】2025年高考化学一轮复习解决方案全书word（新教材，经典单选版）

金版教程 高考科学复习解决方案 化学 （经典 单选版 第3讲　硫及其化合物 复习目标　1.了解硫的原子结构特点及硫元素的存在。2.理解与辨析硫及其重要化合物的主要性质、相互转化及应用。3.了解硫及其重要化合物对环境的影响。4.掌握SO2的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法等)及检验。5.了解硫酸的工业制法。6.掌握SO的检验方法。 考点一　硫及其氧化物 1．硫 (1)硫的原子结构特点 硫的原子结构示意图为，由此可知硫原子最外电子层上有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，表现出典型的非金属性。 (2)硫元素的存在 存在形态 形式 实例 游离态 单质硫 火山口附近或地壳的岩层里 化合态 硫化物、 硫酸盐 等 黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 FeS2 CuFeS2 CaSO4· 2H2O Na2SO4· 10H2O (3)硫的物理性质 俗名 色、态 溶解性 硫黄 黄色晶体，质脆 难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 (4)硫的化学性质(反应用化学方程式表示) 2．二氧化硫 (1)物理性质：SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体；密度比空气的大；容易液化；易溶于水，常温下，1体积水大约能溶解40体积SO2。 (2)化学性质(反应用化学或离子方程式表示) ①酸性氧化物的通性 a．SO2能使紫色石蕊试液变红色。 b．与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3。 注意：H2SO3为弱酸，故SO2通入BaCl2、CaCl2中不会产生白色沉淀。 c．与碱反应 NaOH足量：SO2＋2OH－===SO＋H2O。 NaOH少量：SO2＋OH－===HSO。 d．与碱性氧化物反应：CaO＋SO2===CaSO3。 ②氧化性(如与H2S反应)：SO2＋2H2S===3S＋2H2O。 ③还原性 a．与O2反应：2SO2＋O22SO3。 b．使溴水褪色：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。 c．使酸性KMnO4溶液褪色：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。 d．与FeCl3溶液反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。 e．与H2O2溶液反应：SO2＋H2O2===H2SO4。 ④漂白性：SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色，常用于检验SO2。 (3)用途 ①漂白纸浆、毛、丝等。 ②杀菌消毒。 ③作食品添加剂。食品中添加适量的SO2可起到防腐和抗氧化等作用。 3．三氧化硫 (1)物理性质：标准状况下，SO3是无色晶体，熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃。 (2)化学性质(反应用化学方程式表示) ①与水剧烈化合生成硫酸并放出大量的热：SO3＋H2O===H2SO4。 ②与碱[如Ca(OH)2]反应：SO3＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋H2O。 ③与碱性氧化物(如CaO)反应：SO3＋CaO===CaSO4。 4．硫的氧化物的来源、危害及治理 　判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)硫在自然界中仅以化合态存在。(×) 错因：在火山口附近或地壳的岩层里存在游离态的硫。 (2)除去附着在试管内壁上的硫，可用酒精洗涤。(×) 错因：除去附着在试管内壁上的硫，可用热的NaOH溶液洗涤，也可用CS2洗涤，不能用酒精。 (3)将SO2通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色。(×) 错因：SO2不能漂白酸碱指示剂。 (4)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆。(×) 错因：SO2的漂白性是因为其与有色物质结合生成不稳定的无色物质，不是因其具有氧化性。 (5)二氧化硫可广泛用于食品的增白。(×) 错因：二氧化硫不可广泛用于食品的增白，否则会导致人体肝肾的损伤。 (6)酸雨是指pH<7的雨水。(×) 错因：酸雨的pH<5.6。 1．S的性质及应用 (1)无论O2是过量还是不足，硫在O2中燃烧的产物都是SO2。 (2)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(Hg＋S===HgS)。 (3)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去。 2．SO2的漂白性 (1)SO2具有漂白性，其漂白原理和HClO的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，加热或日久复原，而HClO是利用其强氧化性把有色物质氧化为无色物质。 (2)SO2不能漂白酸碱指示剂，能使紫色石蕊试液变红色，但不能使之褪色。 (3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。 (4)常见的几种漂白剂的比较 漂白剂 漂白原理 变化类别 漂白特点 活性炭 吸附作用 物理变化 物理漂白 O3 强氧化性 化学变化 不可逆 HClO 强氧化性 化学变化 不可逆 H2O2 强氧化性 化学变化 不可逆 SO2 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 可逆 3.SO2的制取原理：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑(一般用70%的硫酸)。 4．除去CO2中的SO2的方法 (1)CO2(SO2)CO2：SO2＋HCO===CO2＋HSO。 (2)CO2(SO2)CO2。 5．检验SO2和CO2同时存在的一般流程 流程 设计 实验 装置 所选 试剂 品红溶液 酸性KMnO4 溶液 品红溶液 澄清 石灰水 预期 现象 褪色 褪色或颜色 变浅 不褪色 变浑浊 [知识拓展] 硫化氢(H2S) (1)物理性质：硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，能溶于水(常温下约1∶2.6)，是一种大气污染物。天然气中常混有少量硫化氢。 (2)化学性质 弱酸性 H2S的水溶液称为氢硫酸，电离方程式：H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－ 不稳定性 H2SH2＋S 还原性 2H2S＋3O2(足量)2SO2＋2H2O2H2S＋SO2===3S＋2H2O 沉淀溶液中的某些金属离子 如：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ 角度一　理解与归纳硫的性质及用途 1．(2023·合肥模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是(　　) A．硫在自然界既有游离态又有化合态 B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫 C．硫在反应中只能作还原剂 D．硫化氢溶于水得到氢硫酸，氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应 答案　C 2．下列说法错误的是(　　) A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去 B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物 C．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3 D．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 答案　C 角度二　理解与辨析硫的氧化物的性质 3．下列关于SO2和SO3的叙述正确的是(　　) A．通常条件下，SO2是无色、无臭的气体，易溶于水 B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸 C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现 D．都能跟碱液反应 答案　D 4．如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的70%硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是(　　) A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性 C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性 D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性 答案　C 角度三　探究与创新SO2和CO2的鉴别和检验 5．下列溶液中能够鉴别SO2和CO2气体的是(　　) ①澄清石灰水　②H2S溶液　③KMnO4酸性溶液　④氯水　⑤品红溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部 答案　C 6．图中虚线框里的装置可用于检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下发生反应产生的所有气体产物。 请回答下列问题： (1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 (2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 (3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是____________；不能检出的物质是________。 答案　(1)SO2、CO2　H2O　 (2)H2O、SO2　CO2　 (3)SO2、CO2　H2O 考点二　硫酸　硫酸根离子的检验 1．硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：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沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．稀硫酸具有酸的通性 3．浓硫酸的特性 4．SO的检验 被检液取清液有白色沉淀，证明含有SO。 先加稀盐酸的目的是排除常见Ag＋、CO、SO等的干扰。 [知识拓展]　SO的检验 ①向溶液中加入盐酸，将产生的无色气体通入品红溶液中，红色褪去。 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。 5．硫酸的工业制备 (1)工艺流程 注意：工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(黄铁矿)为原料制备硫酸，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 (2)反应原理 ①燃烧黄铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 ③吸收SO3生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 　判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。(×) 错因：浓硫酸有吸水性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。 (2)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。(×) 错因：室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故能将浓硫酸盛放在铁桶中。 (3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO。(×) 错因：不能排除SO的干扰。 (4)用BaCl2溶液鉴别SO与SO。(×) 错因：BaSO4、BaSO3均为白色沉淀。 (5)100 mL 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2的物质的量为0.92 mol。(×) 错因：浓H2SO4变稀后不与Cu反应，产生的SO2的物质的量小于0.92__mol。 (6)碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查。(×) 错因：碳酸钡可溶于盐酸，不能用于胃肠X射线造影检查。 1．SO的检验要点 检验SO时，不能直接加入盐酸酸化的BaCl2溶液，因为原溶液中若有Ag＋，会干扰SO的检验；也不能用HNO3酸化，所用钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO等会被NO氧化为SO，干扰SO的检验。 2．浓H2SO4的性质要点 (1)H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：H2SO4(浓)＋NaClNaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。 (2)浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt等少数金属以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。 (3)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。 (4)铜只与热的浓H2SO4反应，当足量Cu与一定量浓H2SO4反应时，随反应的进行，当浓H2SO4变为稀H2SO4时就不再反应了，而Zn与浓H2SO4反应时先生成SO2，当浓H2SO4变稀时又生成H2。 (5)浓硫酸使结晶水合物失去结晶水体现吸水性。 角度一　分析与推测硫酸的性质与探究实验 1．下列关于硫酸的叙述正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥CO、H2S、H2、NH3等气体 D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 答案　D 2．探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作正确的是(　　) A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应 B．用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气 C．用装置丙稀释反应后的混合液 D．用装置丁测定余酸的浓度 答案　C 角度二　分析与推测硫酸根离子的检验 3．要检验某无色溶液是否含有SO，下列操作最合理的是(　　) A．加入Ba(NO3)2溶液后再加稀HNO3酸化 B．加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化 C．加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液 D．加入稀HNO3酸化后再加Ba(NO3)2溶液 答案　C 4．有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是(　　) A．实验证实Na2SO3已部分氧化 B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4 C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物 D．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化 答案　D 解析　Na2SO3溶液可能部分被氧化，则滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。 角度三　探究与创新硫酸的工业制法 5．在硫酸的工业制法中，下列生产操作及原因说明都正确的是(　　) A．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的SO2会与杂质发生反应 B．黄铁矿燃烧前需要粉碎，否则块状的黄铁矿石不能燃烧 C．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全 D．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 答案　C 解析　净化的目的是防止催化剂中毒，A错误；块状的黄铁矿石不能充分燃烧，原料的利用率低，B错误；使用催化剂不会改变反应物的转化率，但可提高反应速率，D错误。 6．根据工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程回答下列问题： (1)黄铁矿燃烧的化学方程式为________________________________________。 (2)接触室中发生反应的化学方程式为____________________。 (3)下列说法正确的是________(填字母)。 a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 b．过量空气能提高SO2的转化率 c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式为________________________________________________。 答案　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　 (2)2SO2＋O22SO3　 (3)abd　 (4)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO 考点三　不同价态含硫物质的转化 1．含硫物质的氧化性或还原性 2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化 写出②③④反应的化学方程式： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 如H2SSSO2SO3 写出③④反应的化学方程式： ③S＋H2H2S； ④SO2＋2H2S===2H2O＋3S。 　判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)因为SO2与H2SO4发生氧化还原反应，所以不能用浓H2SO4干燥SO2。(×) 错因：H2SO4与SO2中S分别为＋6价、＋4价，处于相邻价态，不能发生氧化还原反应，能用浓H2SO4干燥SO2。 (2)可用硫酸清洗锅炉中的水垢。(×) 错因：CaCO3与H2SO4反应生成微溶的CaSO4覆盖在CaCO3表面，使内部的CaCO3不易与H2SO4反应。 (3)氢硫酸放置在空气中易变浑浊，体现了H2S的氧化性。(×) 错因：变浑浊是因为H2S被空气中的O2氧化生成了S，体现其还原性。 (4)Na2SO3易被氧化为Na2SO4，但不能被还原。(×) 错因：Na2SO3中S为＋4价，处于中间价态，既能被氧化，又能被还原。 一、含硫物质发生氧化还原反应的规律 1．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，可用下图表示： 2．相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应。如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 3．归中规律：当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(注意：生成的中间价态不同时，只相邻不交叉) 二、同价态硫元素之间的转化 同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。 如：SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。 三、常见的符合ABCD的转化关系 硫元素 H2S(或S)SO2SO3H2SO4 碳元素 CCOCO2H2CO3 氮元素 N2(或NH3)NONO2HNO3 钠元素 NaNa2ONa2O2NaOH 1．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。如图是硫及其化合物的价—类二维图，下列说法不正确的是(　　) A．将a与c混合，可生成淡黄色固体 B．向d的水溶液中滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红色，说明d的水溶液呈酸性 C．分别往d、e的溶液中滴加少量BaCl2溶液，均可产生白色沉淀 D．图中由d转化为e需加入氧化剂 答案　C 2．下列有关硫及其化合物的说法正确的是(　　) A．SO2、H2SO3均具有还原性，故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3 B．H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物均为SO2 C．单质氧化物酸或碱盐，能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素 D．硫黄制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4 答案　C 3．中学化学中几种常见物质的转化关系如图(部分产物未列出)。A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质。请回答下列问题： (1)A、C、G的化学式分别为A____________，C________，G________。 (2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是________(填字母)。 A．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ C．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O D．Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：____________________________。 (4)若反应F＋D―→E转移电子数为1.204×1023，则消耗D的质量为________。 答案　(1)Fe　Fe2(SO4)3　FeS　(2)D　 (3)SO2＋H2O2===H2SO4　(4)1.6 g 解析　从框图转化关系可知，A是一种变价金属，且能与稀硫酸反应，可知A是Fe，B是FeSO4，C是Fe2(SO4)3；非金属固体单质D能与Fe共热反应且能和O2反应，可知D是S单质，G是FeS；依此可推知E是SO2，F是H2SO4。 　多硫化合物的性质与制备 一、硫代硫酸钠(Na2S2O3) Na2S2O3·5H2O俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后呈碱性。 1．Na2S2O3的化学性质 (1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体： S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。 (2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化。 ①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。 ②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。 ③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。 2．Na2S2O3的制备方法 将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液，然后通入SO2，反应大致可分三步进行。 (1)Na2CO3和SO2反应生成Na2SO3： Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。 (2)Na2S与SO2反应生成Na2SO3和H2S： Na2S＋SO2＋H2O===Na2SO3＋H2S。 H2S是强还原剂，遇到SO2时析出硫： 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 (3)Na2SO3和S作用生成Na2S2O3： Na2SO3＋S===Na2S2O3。 将上面三步反应合并得到总反应： 2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。 溶液蒸发浓缩后，冷却至293～303 K时即析出Na2S2O3·5H2O，用上述方法制得的Na2S2O3中常含有Na2SO4和Na2SO3等杂质。 注意：制取硫代硫酸钠的另一种方法是在沸腾的状况下，使Na2SO3溶液同硫粉反应：Na2SO3＋SNa2S2O3。 二、几种重要的含硫化合物简介 1．过二硫酸钠(Na2S2O8) S2O的结构为，其中的S显＋6价，结构中过氧键(—O—O—)中的O化合价为－1价，其他的6个O显－2价。因为有过氧键的结构，所以Na2S2O8是一种强氧化剂，在Ag＋催化下，能将Mn2＋氧化为MnO，反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋。 2．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。 3．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：2NaHSO3Na2S2O5＋H2O。 ②还原性：S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。 1．过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫高硫酸钠，可用于废气处理及有害物质氧化降解。用(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体，同时还会放出氨气。某化学兴趣小组利用该原理在实验室制备Na2S2O8晶体，装置如图所示。 已知：反应过程中发生的副反应为2NH3＋3Na2S2O8＋6NaOH6Na2SO4＋6H2O＋N2。 (1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为________，反应过程中持续通入氮气的目的是_____________________________________________。 (2)(NH4)2S2O8可由电解硫酸铵和硫酸的混合溶液制得，写出电解时阳极的电极反应式：________________________________。 (3)Na2S2O8溶于水中，会发生一定程度的水解，最终仅生成H2SO4、Na2SO4和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________。 (4)Na2S2O8具有强氧化性，该兴趣小组设计实验探究不同环境下Na2S2O8氧化性的强弱，将MnSO4·H2O(1.69 g)与过量Na2S2O8(10 g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3 min，观察并记录加入试剂时和加热过程中的现象(如下表所示)。 环境 调节溶液氧化环境时的现象 加热煮沸3 min期间产生的现象 中性 加入V mL蒸馏水，无明显现象 30 s时开始有大量气泡冒出。3 min后溶液变深棕色，溶液中有悬浮小颗粒 碱性 加入V mL某浓度的NaOH溶液，瞬间变为棕色(MnO2) 10 s后溶液逐渐变为深紫色(MnO)，没有明显冒气泡的现象 酸性 加入V mL稀H2SO4无明显现象 煮沸3 min后，有气泡冒出 ①在________(填“中性”“酸性”或“碱性”)条件下，Na2S2O8的氧化能力最强。 ②中性氧化时，会产生大量气泡，其原因为________________________________________________________。 ③若用0.1 mol·L－1的H2O2溶液滴定碱性氧化反应后的溶液(先将溶液调至酸性再滴定)，滴定终点时的现象为________________________________________________________________________________________________；达到滴定终点时，消耗H2O2溶液的体积为V1 mL。则碱性氧化后的溶液中NaMnO4的质量为______g(用含V1的代数式表示，5H2O2～2MnO)。 答案　(1)分液漏斗　将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出，减少副反应的发生 (2)2SO－2e－===S2O (3)Na2S2O8＋2H2O===H2SO4＋Na2SO4＋H2O2 (4)①碱性　②加热促进Na2S2O8水解产生H2O2，且2H2O22H2O＋O2↑　③当滴入最后半滴H2O2溶液时，溶液由紫色变为无色，且在30 s内不变色　5.68×10－3V1 解析　(2)电解时，由SO生成S2O，O元素的价态部分升高，所以电解时阳极的电极反应式为2SO－2e－===S2O。 (4)①由题给信息知，在碱性溶液中，S2O能将Mn2＋逐渐氧化为MnO2，煮沸后继续氧化生成MnO，所以在碱性条件下，Na2S2O8的氧化能力最强。③达到滴定终点时，依据关系式5H2O2～2MnO，可求出n(MnO)＝×0.1 mol·L－1×V1×10－3 L，m(NaMnO4)＝×0.1 mol·L－1×V1×10－3 L×142 g·mol－1＝5.68×10－3V1 g。 2．在印染工业中，连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能使染好的布褪色，也能使布重新染色，故俗称保险粉。实验室模拟工业生产保险粉的工艺流程如图所示： 已知：Na2S2O4为白色固体，易溶于水，难溶于乙醇，在空气中极易被氧化，在碱性介质中稳定。 (1)工业上获得锌粉的方法为将锌块加热熔化得到锌液，向锌液中不断鼓入CO2气体，冷却后可获得锌粉。鼓入CO2气体的目的除了防止氧化外，还有________________________________________。 (2)在步骤Ⅰ中，控制反应温度比较适宜的方法是________(填“水浴”“油浴”或“砂浴”)加热。 (3)已知：Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，当pH大于10.5时开始溶解，写出步骤Ⅱ中碱性较强时Zn(OH)2溶解的离子方程式：______________________________________________。 (4)已知：水溶液温度低于52 ℃时，Na2S2O4以Na2S2O4·2H2O形态结晶，碱性溶液中温度高于52 ℃时，Na2S2O4·2H2O脱水成无水盐。步骤Ⅲ的操作过程为在无氧减压的环境中，将Na2S2O4碱性溶液于60 ℃左右蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤、洗涤、减压干燥。趁热过滤的目的是____________________________；操作中常选用无水乙醇洗涤，其优点是________________________________、________________________________。 (5)Na2S2O4碱性溶液与AgNO3溶液反应有纳米银生成，该反应能用于Na2S2O4的纯度测定。若10 mL 0.01 mol·L－1 Na2S2O4碱性溶液与20 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液恰好完全反应，则该反应的离子方程式为________________________________________。 答案　(1)雾化锌液，获得锌粉(或将锌液形成小颗粒)　 (2)水浴 (3)Zn(OH)2＋2OH－===Zn[(OH)4]2－ (4)避免在52 ℃以下析出Na2S2O4·2H2O　降低Na2S2O4的溶解度，减少Na2S2O4的损失　乙醇易挥发，容易干燥 (5)2Ag＋＋S2O＋4OH－===2Ag↓＋2SO＋2H2O 3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验： 实验一　焦亚硫酸钠的制取 采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。 (1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为____________________________________________。 (2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的处理方法是________。 (3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填字母，下同)。 实验二　焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 (4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________。 a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入盐酸 d．加入品红溶液 e．用蓝色石蕊试纸检测 (5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是______________________________________________________________________________________________。 实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定 (6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方法如下： (已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI) ①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00 mL，则该实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________ g·L－1。②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 答案　(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)过滤　(3)d　(4)ae (5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成　(6)①0.16　②偏低 解析　(6)①由题设滴定反应的化学方程式知，样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计算)与I2的物质的量之比为1∶1，n(SO2)＝n(I2)＝0.01000 mol·L－1×0.025 L＝2.5×10－4 mol，残留量＝＝0.16 g·L－1。②由于实验过程中有部分HI被氧化生成I2，则消耗标准I2溶液的量减少，故实验结果偏低。 高考真题演练 1．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 答案　C 解析　浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C错误。 2．(2023·广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性 C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去 答案　C 解析　Ⅰ中试管内发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，B错误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，D错误。 3．(2022·江苏高考)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取SO2气体 B．用装置乙制取SO2水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的SO2 D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性 答案　C 解析　A项，60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体；B项，气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液；C项，SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2；D项，SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性。 4．(2022·湖北高考)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS(s)＋CS2(l)===Na2CS3(s)＋H2S(g)，下列说法正确的是(　　) A．Na2CS3不能被氧化 B．Na2CS3溶液显碱性 C．该制备反应是熵减过程 D．CS2的热稳定性比CO2的高 答案　B 解析　Na2CS3中硫元素为－2价，能被氧化，A错误；由反应方程式可知，固体与液体反应生成了气体，故该反应是熵增过程，C错误；S的原子半径比O的大，故C===S键键长比C===O键键长长，键能小，故CS2的热稳定性比CO2的低，D错误。 5．(2022·广东高考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 答案　B 6．(2021·北京高考)室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验。对实验现象的分析正确的是(　　) A．试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应 B．试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和 C．取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSO、HSOH＋＋SO D．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发 答案　C 7．(2021·广东高考)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(　　) A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O===2NaOH＋O2↑ B．H2O(g)通过灼热铁粉：3H2O＋2Fe===Fe2O3＋3H2 C．铜丝插入热的浓硫酸中：Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑ D．SO2通入酸性KMnO4溶液中：5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋4H＋＋2Mn2＋ 答案　D 8．(2023·浙江6月选考)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知：＋H2O―→ 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式______________________________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是________。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是____________________________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素__________________________________________________________________________________； 写出实验过程中涉及的反应方程式__________________________________________。 答案　(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 (2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素　 ＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 课时作业——硫及其氧化物、氢化物 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2023·沈阳市郊联体高三联考)据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石流黄(即硫黄)能化金银铜铁奇物”，所得产物不可能是(　　) A．Au2S B．Ag2S C．CuS D．FeS 答案　C 解析　硫的氧化性较弱，与变价金属反应一般生成低价的硫化物，所以与铜反应生成Cu2S，故选C。 2．(2023·石景山区高三期末考试)下列关于SO2的叙述正确的是(　　) A．SO2是无色、无臭、有毒的气体 B．SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色 C．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4 D．SO2不能用作食品添加剂 答案　B 解析　SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A错误；SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C错误；食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，能用作食品添加剂，D错误。 3．Cl2和SO2都能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是(　　) ①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出现沉淀 ④不出现沉淀 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 答案　C 4．(2023·辽宁实验中学高三期中)下列化合物中，不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是(　　) A．NO2 B．SO2 C．FeS D．H2S 答案　A 解析　A项，氮气和氧气反应生成NO。 5．将SO2分别通入下列四种溶液中，有关说法正确的是(　　) A．试管a中实验可以证明SO2具有漂白性 B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性 C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性 D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸 答案　C 6．(2023·河北衡水中学高三一调)下列关于SO2的说法不正确的是(　　) A．工业制备硫酸后含SO2的尾气大量排放至空气中会形成酸雨 B．葡萄酒中使用SO2作抗氧化剂是利用了SO2的还原性 C．SO2与H2S气体混合，产生淡黄色固体，体现了SO2的氧化性 D．SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，红色复现，体现了SO2的漂白性 答案　D 7．《天工开物》中篇·燔石中记载：“凡烧硫黄石，与煤矿石同形。……石精感受火神，化出黄光飞走，遇盂掩住不能上飞，则化成汁液靠着盂底，其液流入弦袋之中，其弦又透小眼流入冷道灰槽小池，则凝结而成硫黄矣。”下列说法错误的是(　　) A．描述制取硫的过程中涉及氧化还原反应、汽化、液化、凝固 B．硫元素全部以化合态存在于自然界中 C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 D．用硫粉可以处理洒落在地上的金属汞 答案　B 8．在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是(　　) A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性，且酸性H2SO3<H2CO3 B．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明SO2水溶液中含有SO C．向SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明SO2水溶液具有氧化性 D．向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液颜色褪去，说明SO2水溶液具有漂白性 答案　C 9．燃煤烟气中含有SO2和SO3等物质，用如图装置测定SO3含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收SO3并转化为SO，也可溶解少量SO2。实验中应尽快除去SO2。 下列说法错误的是(　　) A．用空气吹出异丙醇溶液中溶解的SO2 B．通过测定BaSO4的质量检测SO3含量 C．该过程中涉及反应：H2O2＋SO2===H2SO4 D．0 ℃冰浴可以减少异丙醇的挥发 答案　A 10．某学习小组用如图所示实验装置，制备二氧化硫并研究其性质，下列说法错误的是(　　) A．该实验装置用注射器加入浓硫酸可以控制生成气体的量和反应速率，且符合绿色化学理念 B．反应开始后③处的品红溶液褪色，然后点燃③处酒精灯，发现溶液又恢复到原来的颜色 C．通过实验可得出二氧化硫有还原性，故其能使新制氯水褪色 D．⑥处褪色是因为SO2具有漂白性 答案　D 11．含SO2的工业尾气转化为硫酸钾的流程如下： 下列说法正确的是(　　) A．反应Ⅰ得到固体A的主要成分是CaSO3 B．为提高A的转化速率，控制反应Ⅱ在高温下进行 C．反应Ⅲ的化学方程式为2KCl＋(NH4)2SO4===2NH4Cl＋K2SO4↓ D．滤液B中存在的主要离子有NH、Cl－、SO 答案　C 解析　 二、非选择题 12．SO2具有“双面人生”，既是一种常见的大气污染物与工业废气，又是一种重要的工业原料。某研究小组利用如图所示装置制备并探究SO2的性质(夹持及加热装置已略去)。 探究Ⅰ：SO2的氧化性和还原性 实验过程如下：先检查装置的气密性，然后往三颈烧瓶中加入适量浓硫酸，打开K1，关闭K2，加热装置A一段时间后，观察现象。回答下列问题： (1)实验时，装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。 (2)在上图虚线框内画出C处装置。 (3)简述检查整套装置气密性良好的操作：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 探究Ⅱ：进一步探究SO2的还原性 实验过程如下：关闭K1，打开K2，用酒精灯加热装置A，观察到装置E中有白色沉淀BaSO4产生。 (4)上述E溶液中能氧化通入的SO2的微粒可能是________________________________。 答案　(1)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑ (2) (3)按图连接好装置(包括C处装置)，在D和F中加水没过干燥管下端，打开K1，关闭K2和分液漏斗活塞，微热A装置，若D中有气泡产生，停止加热后D中干燥管中形成一段稳定的液柱；再打开K2，关闭K1，微热A装置，若F中有气泡产生，停止加热后F中干燥管中形成一段稳定的液柱，则气密性良好 (4)溶液中的NO、溶解在溶液中的O2 解析　(4)SO2通入E装置溶液，生成硫酸钡沉淀，可能是因为SO2溶于水生成的亚硫酸电离产生H＋，NO在酸性条件下具有强氧化性，将SO2(或亚硫酸)氧化生成SO，也可能是溶解在溶液中的O2，将SO2(或亚硫酸)氧化生成SO。 13．某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。 (1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是_____________________________________________。 (2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行了实验探究。 ①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为________________，装置C中品红溶液的作用是____________________； ②装置D中加入的试剂为____________； ③装置G中可能出现的现象为________________________； ④装置H的作用为____________________________________________。 (3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证SO2具有氧化性的实验现象为________________________； ②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去； 方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀； 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为____________________________________。 答案　(1)CO2　H2　铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应生成氢气 (2)①酸性KMnO4溶液(或其他合理答案也可)　验证SO2是否吸收完全　②澄清石灰水　③无水硫酸铜变蓝色　④防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响H2的检验 (3)①试管a中有淡黄色沉淀生成 ②Ⅱ　Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO 14．CaS用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。 (1)甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。 ①B装置的作用是______________。 ②D和E装置能检验A装置的反应产物中的________(填化学式)。 ③E装置中可能出现的现象是____________________。 (2)乙同学提出，根据氧化还原反应原理，A装置中的气体产物可能还有CO2、SO2，为了验证他的猜想，结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(同一种仪器可重复使用)。 ①气流从左至右，仪器连接顺序为A、F、________。 ②能证明有CO2的现象是____________________________________________。 ③除去SO2的离子方程式为____________________________________________。 (3)经实验检验出气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2，写出A中反应的化学方程式：__________________________________________________________。 (4)利用重量法测定固体产物的质量之比，即将样品溶于足量的饱和碳酸钠溶液中，过滤、洗涤、干燥等。需要测定的物理量有__________________________[已知CaS与H2O反应生成Ca(OH)2和H2S]。 答案　(1)①吸收酸性气体　②CO　③溶液变浑浊 (2)①J、F、I、M　②第2个F装置中溶液不褪色，I装置中溶液变浑浊　③5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ (3)2CaSO4＋3CCaS＋CaO＋SO2↑＋2CO2↑＋CO↑ (4)样品的质量、碳酸钙的质量 解析　(2)①SO2与CO2共存时，应先检验SO2(F装置)，然后除尽SO2并检验已除尽(J和F装置)，再检验CO2(I装置)，因尾气中还有有毒气体CO，用M装置进行收集。 (4)CaS→Ca(OH)2→CaCO3，CaO→Ca(OH)2→CaCO3，通过测量CaCO3的质量和样品的质量，可以确定样品中CaS和CaO的质量。 课时作业——硫酸　含硫化合物的转化 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2023·山东济南高三一模)下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是(　　) A．蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B．亚硫酸钠与硫酸制取SO2 C．配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀硫酸 D．海带提碘时硫酸与双氧水混加 答案　A 解析　A项，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性；B、C、D项均体现硫酸的酸性。 2．下列使用稀硫酸或浓硫酸的方法正确的是(　　) A．浓硫酸和乙醇加热到170 ℃制乙烯 B．常温下浓硫酸和铁制硫酸铁 C．稀硫酸和铜加热制备二氧化硫 D．稀硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢 答案　A 3．(2023·南京六校高三联考)下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥SO2 B．SO2具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 C．石墨能导电，可用作电极材料 D．Na2S溶液呈碱性，可用于除去废水中的Hg2＋ 答案　C 解析　A项，浓H2SO4具有吸水性，可以用于干燥SO2；B项，SO2具有还原性，可以作为抗氧化剂；D项，S2－与Hg2＋反应生成HgS沉淀，与Na2S溶液显碱性无关。 4．(2023·苏州市高三质量调研)设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲实现木炭与浓硫酸反应 B．用装置乙检验产物中的SO2 C．用装置丙检验产物中的水蒸气 D．用装置丁检验产物中的CO2 答案　B 5．对下列事实的解释错误的是(　　) A．加热盛有浓硫酸和木炭的试管，有CO2和SO2气体生成，说明浓硫酸具有强氧化性 B．向50 mL 18 mol·L－1 H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol，说明铜与稀硫酸不反应 C．常温下，浓硫酸可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硫酸不反应 D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明CuS既不溶于水也不溶于稀硫酸 答案　C 6．(2023·济南模拟)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．黄铁矿中的FeS2在煅烧过程中作还原剂 B．欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体 C．还原铁粉用盐酸溶解后，可用KMnO4溶液滴定法来测定其纯度 D．加热NaHSO3制备Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5＋H2O 答案　C 7．蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示，该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点，下列说法正确的是(　　) A．蔗糖与浓硫酸的反应主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 B．反应中，品红溶液褪色，加热后又恢复红色 C．紫色石蕊溶液先变红后褪色 D．该装置无法证明二氧化硫具有氧化性 答案　B 8．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，可以干燥SO2、N2 B．浓硫酸与金属活动性顺序中排在氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2 C．在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性 D．H2SO4是难挥发性强酸，硫化氢是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体 答案　A 9．下列有关不同价态含硫化合物的说法错误的是(　　) A．工业接触法制备硫酸涉及的转化为FeS2→X→Y→Z B．实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M溶液除去 C．黄铁矿的主要成分为FeS2，该化合物中阴、阳离子个数比为1∶1 D．硫在过量氧气中燃烧能够生成Y 答案　D 10．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 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液的pH＝0，则下列叙述中错误的是(　　) A．气体A为SO2和H2的混合物 B．气体A中SO2和H2的体积比为1∶4 C．反应中共消耗锌0.75 mol D．反应中共转移电子1.5 mol 答案　B 解析　100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸中所含H2SO4的物质的量为1.85 mol，标准状况下16.8 L气体的物质的量为0.75 mol，1 L pH＝0的溶液中H＋的物质的量为1 mol。浓H2SO4与Zn反应，最初产生SO2，浓硫酸变为稀硫酸后产生H2，反应方程式依次为Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，根据题意，反应后剩余的H＋的物质的量为1 mol，即剩余H2SO4 0.5 mol，反应消耗的H2SO4是1.85 mol－0.5 mol＝1.35 mol，假设生成H2、SO2两种气体，物质的量分别为x、y，根据题意可得x＋y＝0.75 mol，x＋2y＝n消耗(H2SO4)＝1.35 mol，联立求解可得x＝0.15 mol，y＝0.6 mol，则假设成立，气体A中SO2和H2的体积比为4∶1，B错误。 11．实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3，反应原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有关说法错误的是(　　) A．导管a的作用是有利于硫酸滴入 B．装置A中的反应体现硫酸的氧化性 C．装置B、D作用不完全相同 D．装置C中先有淡黄色浑浊产生，后又变澄清，说明过程中有硫单质生成 答案　B 二、非选择题 12．某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。 试回答： (1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：__________________________________________________________。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接________、________接b，c接________、________接d。 (3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为____________________。 (4)D中浑浊消失，反应的离子方程式为________________________________________。 (5)D、E两支试管中CCl4的作用是________。 (6)若A中Zn足量，充分反应后得到气体的成分是________。 答案　(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)3(或4)　4(或3)　2　1 (3)C中品红溶液褪色 (4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO (5)防倒吸　(6)SO2、H2 13．以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。 回答下列问题： (1)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________________。 (2)因为Na2S2O5具有________性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。检验其中含有SO的方法是__________________________________________________。 (3)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2＋。 反应式：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L－1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为________%。 答案　(1)3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe (2)还原　取少量试样于试管中，加入盐酸、BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则含有SO (3)90.36 解析　(3)由题意可得关系式：6Fe～6Fe2＋～K2Cr2O7，滴定过程中消耗的K2Cr2O7物质的量为0.03000 mol·L－1×0.02510 L＝0.000753 mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753 mol×6＝0.004518 mol，样品中铁含量为×100%＝90.36%。 14．五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)为无色结晶或白色颗粒，在工业生产中有广泛的用途。某化学实验小组制备Na2S2O3·5H2O，并测定产品纯度，设计如下实验。回答下列问题： 步骤Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O 按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验，可得到Na2S2O3溶液，再经一系列步骤获得Na2S2O3·5H2O产品。 已知：S与Na2SO3在加热条件下可反应生成Na2S2O3 (1)仪器a的名称为________，装置A发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 (2)装置B的作用为__________________________________________________。 (3)补充完成装置C中主要反应的离子方程式：①________________________________， ②SO＋S===S2O。 (4)C中溶液经过滤、______________(填实验操作)、过滤、洗涤、烘干，得Na2S2O3·5H2O晶体。 (5)D中浸有品红溶液的棉花的作用为______________________。 步骤Ⅱ.测定产品纯度 准确称取上述产品12.40 g于烧杯中，加入适量水配制成100 mL待测液，取25.00 mL待测液于锥形瓶中，以淀粉溶液作指示剂，用0.25 mol·L－1的I2标准液滴定，重复滴定3次；测得消耗I2标准液体积的平均值为20.00 mL。(已知I2＋2S2O===2I－＋S4O) (6)①滴定达到终点时的现象为__________________________________________________，该产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为________。 ②以下说法中，能使测量结果偏小的是________(填字母)。 A．产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水 B．滴定前，装I2标准液的滴定管未用标准液润洗 C．滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出 D．滴定前平视读数，滴定后俯视读数 答案　(1)长颈漏斗　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)做安全瓶，用于监测实验进行时装置C中是否发生堵塞；做储气瓶 (3)SO2＋COSO＋CO2 (4)蒸发(加热)浓缩、冷却结晶 (5)检验尾气中SO2是否除尽 (6)①滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色　80%　②CD 解析　(6)①根据I2＋2S2O===2I－＋S4O可知，n(S2O)＝2n(I2)＝2×0.25 mol·L－1×20.00×10－3 L×＝0.04 mol，则m(Na2S2O3·5H2O)＝0.04 mol×248 g·mol－1＝9.92 g，该产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数＝×100%＝80%；②产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水，则同样重量的样品中，硫代硫酸根离子的含量较多，滴定消耗的标准溶液体积偏大，结果偏大；滴定前，装I2标准液的滴定管未用标准液润洗，导致标准液浓度变小，消耗的标准液体积偏大，结果偏大；滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出，则滴定时消耗的标准液体积变小，结果偏小；滴定前平视读数，滴定后俯视读数，则读取的标准液体积偏小，结果偏小。 31 学科网（北京）股份有限公司 $$