第5讲 二氧化硫的性质与应用（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第5讲 二氧化硫的性质与应用 2025届高三化学第一轮复习 第5讲 二氧化硫的性质与应用 有信心的人，可以化渺小为伟大，化平庸为神奇。——萧伯纳 复习目标 1．从氧化还原反应的角度认识SO2中＋4价S元素既有氧化性又有还原性。 2．依据平衡理论理解SO2与有关物质反应时所表现的性质。 3．认识亚硫酸盐的性质。 SO2物理性质与结构 颜色 状态 气味 液化 密度 毒性 杂化 构型 极性 等电子体 ___色 ___体 ____ ___ 比空气___ 有毒 ___ ___形 _____ O3 硫酸、硝酸型酸雨的形成 酸雨 其pH小于_____ SO2、NOx 的来源 ①引起硫酸型酸雨的SO2：主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放等 ②引起硝酸型酸雨的NOx：主要是机动车尾气排放等 形成途径 途径一：SO2_________H2SO4（液相反应） 途径二：SO2______H2SO4（气相反应） SO2实验室制备 原料 _______与_______ 原理 ___________________________________ 发生 装置 收集 装置 干燥 装置 尾气处理 提醒 硫酸为较浓的硫酸，而不能用稀硫酸。 不能用碱石灰来干燥SO2。收集SO2也可用排饱和NaHSO3溶液 三类漂白剂的比较 类型 原理 举例 特点 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 次氯酸及盐、过氧化物、O2 不可逆、持久 加合型 与有色物质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 三氧化硫 分子结构 硫原子的杂化类型为______，空间结构为____________，是_________分子，属于______晶体 物理性质 常温下为液态(熔点：16.8 ℃)，标准状况下为固态(沸点：44.8 ℃) 化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO2、CO2混合气体中存在CO2的一般流程如下： 流程设计 检验SO2除去SO2检验SO2是否除尽检验CO2 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 不褪色 变浑浊 注意 有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅，但不褪成无色 【问题解决1】 工业消除方法 方法 试剂 化学方程式 “固硫”法 煤中加生石灰 ________________________、________________________ 吸收法 用某些溶液吸收 纯碱 氨水 亚硫酸钠 除杂 ①CO2（SO2）_________________ ②SO2（HCl）_________________ 实验判断 CO2和SO2分别通入Ca(OH)2溶液中，有何现象？ CO2和SO2等体积混合后通过Ca(OH)2溶液中，最先产生沉淀是什么物质？ 酸性氧化物性质 1．从酸性氧化物通性考虑。 2．与碱或多元酸的盐溶液反应时，注意SO2的用量。 火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图：―→―→―→―→。 研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图，下列有关说法正确的是 A．烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高 B．石灰石浆液pH＞5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大 C．将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低 D．上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2 【问题解决2】 SO2通入下列溶液中各有何现象？ ①Ba(OH)2 【再研究】 ⑴通入SO2的BaCl2溶液中滴加少量NaOH、NH3·H2O有何现象? ⑵除了加碱外，还可在通入SO2的BaCl2溶液中通入何种气体也可产生沉淀？ ②BaCl2 ③Ba(NO3)2 强还原性与弱氧化性 1．（2022·江苏各地模拟重组）下列指定反应的离子方程式正确的是 A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－＝HSO B．稀硫酸与铁反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ C．向酸性KMnO4溶液中通入SO2：3SO2＋2MnO＋4H＋＝3SO＋2Mn2＋＋2H2O D．向碘水中通入足量的SO2：I2＋SO2＋2H2O＝2I－＋SO＋4H＋ 2．SO2和O2可利用电化学原理来制备硫酸，装置如下图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为_____极，其电极反应式为_________________________________。 【问题解决3】 下列六种溶液与SO2作用能否褪色，若褪色判断其实质原因： 溶液 品红溶液 酸性KMnO4溶液 溴水 滴有酸酞的NaOH溶液 淀粉碘溶液 紫色石蕊溶液 原因 漂白性 SO2与Cl2水溶液的漂白性比较 SO2 Cl2 漂白原因 某些有色的有机色质化合成不稳定无色物质原有色的有机色质 Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，将有机色质氧化成无色物质 漂白效果 不稳定，加热能复原 [暂时性（过程可逆）] 稳定，加热不能复原[永久性（不可逆过程）] 漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质 有机色质 作用实例 品红褪色红色 紫色石蕊试液红色_________ 品红褪色不显红色 紫色石蕊试液先______随即______ 无机有色物质作用实例 溴水、KMnO4溶液均褪色 溴水、KMnO4溶液均不褪色 混合使用 SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl 不是“强强联合”，而是“两败俱伤” 温馨提醒 漂白性：被漂白的物质是有色的有机化合物！ （2022·苏州期末）实验室通过下列实验探究SO2的性质。 序号 实验操作和现象 Ⅰ 用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余 Ⅱ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液显红色 Ⅲ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去 Ⅳ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5 mL 3%H2O2溶液，出现白色沉淀，向沉淀中滴加稀盐酸，沉淀未溶解 下列有关说法不正确的是 A．实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好 B．实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性 C．实验Ⅲ中，SO2与氨水反应的离子方程式为SO2＋2OH－＝SO＋H2O D．实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4 【问题解决4】 1．请设计实验检验亚硫酸钠是否变质。 2．（2022·江苏丹阳中学）一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所示： （1）请写出SO与NO2反应的离子方程式：____________________________________________。 （2）请描述水催化促进硫酸盐形成的化学机制：通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子，____________________________________________________ ______________________________________________________________。 亚硫酸盐 SO32－、HSO3－化学性质主要是有较强的还原性 1．（2022·江苏省盐城市上学期期中考试）为探究NaHSO3溶液的部分性质，取0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液进行如下实验并记录实验 现象：①测定溶液pH，pH≈5；②向溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，无明显现象；③向溶液中滴加少量等浓度的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；④向溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液的紫红色褪去。根据上述实验现象能得到的合理结论是 A．实验①中存在：Ka2(H2SO3)＞ B．实验②所得溶液中存在：c(OH－)＝c(H2SO3)＋c(HSO3－)＋c(H＋) C．实验③中出现的白色沉淀为BaSO3 D．实验④中发生反应：3HSO3－＋2MnO4－＋OH－＝3SO42－＋2MnO2↓＋2H2O 2．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。 吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)∶n(HSO3－)变化关系如下表: n(SO32－)∶n(HSO3－) 91∶9 1∶1 1∶91 pH 8.2 7.2 6.2 ①上表判断NaHSO3溶液显_______性。 ②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：___________。 a．c(Na＋)＝2c(SO32－)＋c(HSO3－) b．c(Na＋)＞c(HSO3－)＞c(SO32－)＞c(H＋)＝c(OH－) c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－) 1．（2021·北京卷）室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是 A．试管内液面上升，证明SO2与H2O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．取出试管中溶液，立即加入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2OH2SO3，H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋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 2．食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收，下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是 A．滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度 B．沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度 C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用 D．石灰石—石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化可用于生产石膏 3．下列说法正确的是 A．（2023·全国乙卷）将SO2气体通入品红溶液中，可以用于验证SO2的酸性 B．（2023·全国甲卷）标准状况下，2.24 L SO3中原子的数目为4NA C．（2022·浙江1月选考）将少量SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋2ClO－＝SO32－＋2HClO D．（2019·江苏卷）SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 4．（2023·江苏各地模拟重）组)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．CaO能与SO2反应，可作工业废气脱硫剂 B．SO2具有漂白性，可用作制溴工业中溴的吸收剂 C．SO2有氧化性，可用作葡萄酒的添加剂 D．SO2具有还原性，可用于漂白纸浆 5．（2023·上海新纪元集团学校期中）下图是实验室进行SO2制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法不正确的是 A．关闭K2，打开K1，若装置B中的固体变为白色，也并不能体现SO2的还原性 B．关闭K1，打开K2，若试剂X是紫色石蕊溶液，先变红后褪色 C．装置C和E中的试剂可用NaOH溶液和Na2S溶液 D．若D装置中盛有Na2SiO3溶液，打开K2能观察到白色胶状沉淀 6．（2022·苏州期中）SO2既是大气主要污染物之一，也是重要的化工原料，可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1：用氨水将SO2先转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4；方法2：用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原为单质硫；方法3：用Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3，再加热吸收液，使之重新生成Na2SO3；方法4：用Na2SO4溶液吸收烟气中SO2，使用惰性电极电解吸收后的溶液，H2SO3在阴极被还原为硫单质。下列化学反应表示不正确的是 A．氨水吸收SO2的反应：NH3·H2O＋SO2＝NH＋H＋＋SO B．CO还原SO2的反应：2CO＋SO2S＋2CO2 C．Na2SO3吸收液再生的反应：2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O D．电解脱硫时的阴极反应：H2SO3＋4e－＋4H＋＝S↓＋3H2O 7．（2022·江苏各地模拟重组）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A．SO2H2SO3H2SO4 B．SO2CaSO3CaSO4 C．SO2SO3H2SO4 D．NaOHNa2SO3NaHSO3 8．（2023·沧州一中段测）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺流程为： 弱电解质 电离常数 H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11 H2SO3 Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8 下列对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中主要发生反应的离子方程式判断错误的是 A．Ⅰ中CO＋2SO2＋H2O＝CO2＋2HSO B．Ⅱ中CO＋2HSO＝CO2↑＋H2O＋2SO C．Ⅲ中SO＋SO2＋H2O＝2HSO D．Ⅲ中HCO＋SO2＝CO2＋HSO 9．（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____________________________________。 10．某研究性学习小组在学习SO2的性质时，通过查阅文献、理性分析、实验验证与CO2的性质进行了比较。试根据研究主题和过程，回答下列问题。 （1）水溶液的酸性 查阅文献知：常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－3，H2CO3的电离常数 Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11。选用下面的药品和装置验证 H2SO3和H2CO3的酸性强弱，其连接顺序：A→_________（按气流方向用大写字母表示即可）。D装置的主要作用是_______________________________。 （2）二氧化硫的还原性 若按图示装置进行实验（部分固定装置未画出）。请你在实验前根据预设的操作，推测可能的实验现象及其对应的原因。 预设的操作步骤 预期的实验现象 推测可能的原因 关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将浓硫酸注入三颈烧瓶至浸没固体 若将带火星的木条放在D试管口处，木条不复燃 SO2与Na2O2反应无O2生成，可能发生反应的化学方程式为①___________ ____________________ 若将带火星的木条放在D试管口处，木条复燃 SO2与Na2O2反应有O2生成，发生的反应：2SO2＋2Na2O2＝2Na2SO3＋O2 关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中 E中②____________ E中反应的离子方程式③__________________________________ F中④________ F中反应为2OH－＋SO2===SO＋H2O 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第5讲 二氧化硫的性质与应用 2025届高三化学第一轮复习 第5讲 二氧化硫的性质与应用 有信心的人，可以化渺小为伟大，化平庸为神奇。——萧伯纳 复习目标 1．从氧化还原反应的角度认识SO2中＋4价S元素既有氧化性又有还原性。 2．依据平衡理论理解SO2与有关物质反应时所表现的性质。 3．认识亚硫酸盐的性质。 教学重点难点 二氧化硫的性质：强还原性，弱氧化性，漂白性和酸性氧化物的通性 教学方法 讨论、归纳 教学过程 SO2物理性质与结构 颜色 状态 气味 液化 密度 毒性 杂化 构型 极性 等电子体 ___色 ___体 ____ ___ 比空气___ 有毒 sp2 V形 极性 O3 硫酸、硝酸型酸雨的形成 酸雨 其pH小于_____ 5.6 SO2、NOx 的来源 ①引起硫酸型酸雨的SO2：主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放等 ②引起硝酸型酸雨的NOx：主要是机动车尾气排放等 形成途径 途径一：SO2H2SO3H2SO4（液相反应） 途径二：SO2SO3H2SO4（气相反应） SO2实验室制备 原料 _______与_______ 原理 ___________________________________ 发生 装置 收集 装置 干燥 装置 尾气处理 提醒 硫酸为较浓的硫酸，而不能用稀硫酸。 不能用碱石灰来干燥SO2。收集SO2也可用排饱和NaHSO3溶液 三类漂白剂的比较 类型 原理 举例 特点 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 次氯酸及盐、过氧化物、O2 不可逆、持久 加合型 与有色物质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 三氧化硫 分子结构 硫原子的杂化类型为sp2，空间结构为平面三角形，是非极性分子，属于分子晶体 物理性质 常温下为液态(熔点：16.8 ℃)，标准状况下为固态(沸点：44.8 ℃) 化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO2、CO2混合气体中存在CO2的一般流程如下： 流程设计 检验SO2除去SO2检验SO2是否除尽检验CO2 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 不褪色 变浑浊 注意 有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅，但不褪成无色 【问题解决1】 工业消除方法 方法 试剂 化学方程式 “固硫”法 煤中加生石灰 ________________________、________________________ 吸收法 用某些溶液吸收 纯碱 氨水 亚硫酸钠 除杂 ①CO2（SO2）_________________ ——饱和的NaHCO3溶液②SO2（HCl）_________________。——饱和的NaHSO3溶液 实验判断 CO2和SO2分别通入Ca(OH)2溶液中，有何现象？浑浊→澄清 CO2和SO2等体积混合后通过Ca(OH)2溶液中，最先产生沉淀是什么物质？CaSO3 酸性氧化物性质 1．从酸性氧化物通性考虑。 2．与碱或多元酸的盐溶液反应时，注意SO2的用量。 火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图：―→―→―→―→。 研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图，下列有关说法正确的是 A．烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高 B．石灰石浆液pH＞5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大 C．将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低 D．上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2 【答案】C 【解析】A项，烟气通入石灰石浆液时的温度越高，气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，错误；B项，石灰石浆液pH＞5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，错误；C项，脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，正确；D项，分析得到总反应为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O＝2CaSO4·2H2O＋2CO2，1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳，即每吸收64 g二氧化硫理论上生成44 g二氧化碳，错误。 【问题解决2】 SO2通入下列溶液中各有何现象？ ①Ba(OH)2 【再研究】 ⑴通入SO2的BaCl2溶液中滴加少量NaOH、NH3·H2O有何现象? ⑵除了加碱外，还可在通入SO2的BaCl2溶液中通入何种气体也可产生沉淀？ ②BaCl2 ③Ba(NO3)2 强还原性与弱氧化性 SO3SO42－ SO3SO42－ 1．（2022·江苏各地模拟重组）下列指定反应的离子方程式正确的是 A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－＝HSO B．稀硫酸与铁反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ C．向酸性KMnO4溶液中通入SO2：3SO2＋2MnO＋4H＋＝3SO＋2Mn2＋＋2H2O D．向碘水中通入足量的SO2：I2＋SO2＋2H2O＝2I－＋SO＋4H＋ 【答案】D 【解析】A项，向NaOH溶液中通入少量SO2，应生成SO，错误；B项，稀硫酸与铁反应生成Fe2＋，错误；C项，电荷不守恒，正确的离子方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O＝2Mn2＋＋4H＋＋5SO，错误。 2．SO2和O2可利用电化学原理来制备硫酸，装置如下图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为_____极，其电极反应式为_________________________________。 负 SO2－2e－＋2H2O＝4H＋＋SO 【问题解决3】 下列六种溶液与SO2作用能否褪色，若褪色判断其实质原因： 溶液 品红溶液 酸性KMnO4溶液 溴水 滴有酸酞的NaOH溶液 淀粉碘溶液 紫色石蕊溶液 原因 漂白性 SO2与Cl2水溶液的漂白性比较 SO2 Cl2 漂白原因 某些有色的有机色质化合成不稳定无色物质原有色的有机色质 Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，将有机色质氧化成无色物质 漂白效果 不稳定，加热能复原 [ 暂时性（过程可逆）] 稳定，加热不能复原 [ 永久性（不可逆过程）] 漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质 有机色质 作用实例 品红褪色红色 紫色石蕊试液红色不褪色 品红褪色不显红色 紫色石蕊试液先变红随即褪色 无机有色物质作用实例 溴水、KMnO4溶液均褪色 溴水、KMnO4溶液均不褪色 混合使用 SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl 不是“强强联合”，而是“两败俱伤” 温馨提醒 漂白性：被漂白的物质是有色的有机化合物！ （2022·苏州期末）实验室通过下列实验探究SO2的性质。 序号 实验操作和现象 Ⅰ 用充有80 mL SO2的针筒吸入10 mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余 Ⅱ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液显红色 Ⅲ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去 Ⅳ 取实验Ⅰ中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5 mL 3%H2O2溶液，出现白色沉淀，向沉淀中滴加稀盐酸，沉淀未溶解 下列有关说法不正确的是 A．实验Ⅰ说明SO2的水溶性较好 B．实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性 C．实验Ⅲ中，SO2与氨水反应的离子方程式为SO2＋2OH－＝SO＋H2O D．实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4 【答案】C 【解析】A项，实验Ⅰ中，针筒内几乎没有气体剩余，说明SO2的水溶性较好，正确；B项，实验Ⅱ中，滴加紫色石蕊试液，溶液显红色，说明SO2的水溶液显酸性，正确；C项，NH3·H2O为弱碱，不能拆分为离子形式，错误；D项，H2O2能将S元素由＋4价氧化到＋6价，S元素以SO形式存在，故实验Ⅳ中的白色沉淀为BaSO4，正确。 【问题解决4】 1．请设计实验检验亚硫酸钠是否变质。 2．（2022·江苏丹阳中学）一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所示： （1）请写出SO与NO2反应的离子方程式：____________________________________________。 （2）请描述水催化促进硫酸盐形成的化学机制：通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子，___________________________________________________ ____________________________________________________________。 【答案】（1）H＋＋SO＋NO2＝SO＋HNO2 （2）反应生成SO和HNO2，SO再与NO2反应生成NO2SO，NO2SO与H2O反应形成HSO和HNO2 【解析】（1）由图可知，NO2将SO32－氧化生成HNO2和SO，HNO2为弱酸不能拆为离子形式，则SO＋NO2SO＋HNO2，由电荷守恒得H＋＋SO＋NO2＝SO＋HNO2；（2）液滴的SO或HSO与外围的NO2反应生成SO和HNO2，SO和HNO2再与NO2反应生成NO2SO，再继续与水反应生成HSO和HNO2。 亚硫酸盐 SO32－、HSO3－化学性质主要是有较强的还原性 1．（2022·江苏省盐城市上学期期中考试）为探究NaHSO3溶液的部分性质，取0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液进行如下实验并记录实验 现象：①测定溶液pH，pH≈5；②向溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，无明显现象；③向溶液中滴加少量等浓度的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；④向溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液的紫红色褪去。根据上述实验现象能得到的合理结论是 A．实验①中存在：Ka2(H2SO3)＞ B．实验②所得溶液中存在：c(OH－)＝c(H2SO3)＋c(HSO3－)＋c(H＋) C．实验③中出现的白色沉淀为BaSO3 D．实验④中发生反应：3HSO3－＋2MnO4－＋OH－＝3SO42－＋2MnO2↓＋2H2O 【答案】A 【解析】A项，实验①说明NaHSO3溶液显酸性，HSO3－电离程度＞HSO3－水解程度，Ka2(H2SO3)＞Kh(HSO3－)，而Kh(HSO3－)＝，即Ka2(H2SO3)＞，正确；B项，NaHSO3与等体积等浓度的NaOH溶液反应生成了Na2SO3，根据质子守恒可得c(OH－)＝2c(H2SO3)＋c(HSO3－)＋c(H＋)，错误；C项，酸性条件下，NO3－氧化SO32－生成了SO42－，故沉淀为BaSO4，错误；D项，实验④为强酸性环境，反应物中不应出现OH－，错误。 2．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。 吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)∶n(HSO3－)变化关系如下表: n(SO32－)∶n(HSO3－) 91∶9 1∶1 1∶91 pH 8.2 7.2 6.2 ①上表判断NaHSO3溶液显_______性。 ②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：___________。 a．c(Na＋)＝2c(SO32－)＋c(HSO3－) b．c(Na＋)＞c(HSO3－)＞c(SO32－)＞c(H＋)＝c(OH－) c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－) ①酸性 ②a b 1．（2021·北京卷）室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是 A．试管内液面上升，证明SO2与H2O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．取出试管中溶液，立即加入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2OH2SO3，H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋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 【解析】A项项，由1体积水可溶解约40体积SO2知，试管内液面上升，无法证明SO2与水发生了反应，错误；B项，SO2与H2O的反应是可逆反应，当试管内剩余少量气体时，可能是反应达到了平衡，但SO2的溶解不一定达到饱和，错误；C项项，向溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，说明该溶液呈酸性，从而说明SO2与H2O反应生成了H2SO3，H2SO3为弱酸，分步电离，正确；D项，H2SO3易被空气中的O2氧化为H2SO4，可使溶液的pH降低，错误。 2．食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收，下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是 A．滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度 B．沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度 C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用 D．石灰石—石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化可用于生产石膏 【答案】C 【解析】A项，葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化，对SO2的检测有干扰；B项，大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀，对SO2的检测有干扰，部分BaSO3也会被空气中的O2氧化；C项，氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2，SO2可以循环使用；D项，石灰石吸收SO2需要在高温下才能进行。 3．下列说法正确的是 A．（2023·全国乙卷）将SO2气体通入品红溶液中，可以用于验证SO2的酸性 B．（2023·全国甲卷）标准状况下，2.24 L SO3中原子的数目为4NA C．（2022·浙江1月选考）将少量SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋2ClO－＝SO32－＋2HClO D．（2019·江苏卷）SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 【答案】D 【解析】A项，是验证SO2的漂白性，错误；B项，标准状况下，SO3为固体，无法计算其物质的量，错误；C项，SO2与NaClO发生氧化还原反应生成SO42－，错误；D项，由于氨水过量，SO2与之反应生成(NH4)2SO3，正确。 4．（2023·江苏各地模拟重）组)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．CaO能与SO2反应，可作工业废气脱硫剂 B．SO2具有漂白性，可用作制溴工业中溴的吸收剂 C．SO2有氧化性，可用作葡萄酒的添加剂 D．SO2具有还原性，可用于漂白纸浆 【答案】A 【解析】B项，SO2具有还原性，可用作制溴工业中溴的吸收剂，与其具有漂白性无关，错误；C项，SO2具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂，与其具有氧化性无关，错误；D项，SO2具有漂白性，可用于漂白纸浆，与其具有还原性无关，错误。 5．（2023·上海新纪元集团学校期中）下图是实验室进行SO2制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法不正确的是 A．关闭K2，打开K1，若装置B中的固体变为白色，也并不能体现SO2的还原性 B．关闭K1，打开K2，若试剂X是紫色石蕊溶液，先变红后褪色 C．装置C和E中的试剂可用NaOH溶液和Na2S溶液 D．若D装置中盛有Na2SiO3溶液，打开K2能观察到白色胶状沉淀 【答案】B 【解析】由实验装置可知，装置A中硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫，若试剂X是紫色石蕊溶液，二氧化硫和水生成亚硫酸使得溶液变红，但是二氧化硫不能使指示剂褪色，证明SO2的水溶液具有酸性；C、E可用氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空气，过氧化钠具有强氧化性，B中SO2与Na2O2反应生成硫酸钠。 A项，关闭K2，打开K1，由于生成二氧化硫中含有水，水也会和过氧化钠生成白色氢氧化钠固体，故若装置B中的固体变为白色，也并不能体现SO2的还原性，正确；B项，由分析可知，关闭K1，打开K2，若试剂X是紫色石蕊溶液，溶液变红且不会褪色，错误；C项，二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收、能和硫化钠发生氧化还原反应生成硫单质，故装置C和E中的试剂可用NaOH溶液和Na2S溶液吸收二氧化硫，正确；D项，若D装置中盛有Na2SiO3溶液，打开K2，二氧化硫和硅酸钠生成硅酸沉淀，能观察到白色胶状沉淀，正确。 6．（2022·苏州期中）SO2既是大气主要污染物之一，也是重要的化工原料，可用于硫酸的生产。对燃煤烟气脱硫能有效减少对大气的污染并实现资源化利用。方法1：用氨水将SO2先转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4；方法2：用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原为单质硫；方法3：用Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3，再加热吸收液，使之重新生成Na2SO3；方法4：用Na2SO4溶液吸收烟气中SO2，使用惰性电极电解吸收后的溶液，H2SO3在阴极被还原为硫单质。下列化学反应表示不正确的是 A．氨水吸收SO2的反应：NH3·H2O＋SO2＝NH＋H＋＋SO B．CO还原SO2的反应：2CO＋SO2S＋2CO2 C．Na2SO3吸收液再生的反应：2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O D．电解脱硫时的阴极反应：H2SO3＋4e－＋4H＋＝S↓＋3H2O 【答案】A 【解析】HSO不能拆分为离子形式，A项错误。 7．（2022·江苏各地模拟重组）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A．SO2H2SO3H2SO4 B．SO2CaSO3CaSO4 C．SO2SO3H2SO4 D．NaOHNa2SO3NaHSO3 【答案】B 【解析】H2SO3的酸性弱于HCl，CaCl2溶液不能与SO2反应生成CaSO3，B项符合题意。 8．（2023·沧州一中段测）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺流程为： 弱电解质 电离常数 H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11 H2SO3 Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8 下列对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中主要发生反应的离子方程式判断错误的是 A．Ⅰ中CO＋2SO2＋H2O＝CO2＋2HSO B．Ⅱ中CO＋2HSO＝CO2↑＋H2O＋2SO C．Ⅲ中SO＋SO2＋H2O＝2HSO D．Ⅲ中HCO＋SO2＝CO2＋HSO 【答案】B 【解析】由电离平衡常数的数值可得出，Ka1（H2SO3）＞Ka1（H2CO3）＞Ka2（H2SO3）＞Ka2（H2CO3），则往Na2CO3饱和溶液中通入SO2至pH＝4.1，发生反应生成NaHSO3和CO2；往溶液中再加入Na2CO3饱和溶液至pH＝7～8，与NaHSO3发生反应，生成Na2SO3和NaHCO3；再往溶液中通入SO2至pH＝4．1，与Na2SO3和NaHCO3发生反应，分别生成NaHSO3和CO2气体，从而获得NaHSO3过饱和溶液；结晶脱水，从而获得Na2S2O5。 A项，由分析可知，Ⅰ中，通入过量SO2后，CO先转化为HCO，再转化为CO2气体，SO2转化为HSO，离子方程式为CO＋2SO2＋H2O＝CO2＋2HSO，正确；B项，Ⅱ中，CO与HSO反应，只能生成HCO和SO，不能生成CO2，离子方程式为CO＋HSO＝HCO＋SO，错误；C项，Ⅲ中，通入过量SO2，SO转化为HSO，离子方程式为SO＋SO2＋H2O＝、2HSO，正确；D项，Ⅲ中，HCO与过量SO2反应，生成CO2气体和HSO，离子方程式为HCO＋SO2===CO2＋HSO，正确。 9．（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 【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质的量的甲醇发生已知反应生成A：。（1）氧气具有氧化性，能将四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳，反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2；（2）①A项，硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，错误；B项，根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH，故能电离出氢离子，具有酸性，正确；C项，化合物A含有基团，类似酯基—COO—结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，正确；D项，工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸，D正确；故选BCD；②一定压强下，化合物A分子只有1个－OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个－OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸；（3）由分析可知，A为，A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：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；涉及反应为：＋2NaOH＝CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2NaCl。 10．某研究性学习小组在学习SO2的性质时，通过查阅文献、理性分析、实验验证与CO2的性质进行了比较。试根据研究主题和过程，回答下列问题。 （1）水溶液的酸性 查阅文献知：常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－3，H2CO3的电离常数 Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11。选用下面的药品和装置验证 H2SO3和H2CO3的酸性强弱，其连接顺序：A→_________（按气流方向用大写字母表示即可）。D装置的主要作用是_______________________________。 （2）二氧化硫的还原性 若按图示装置进行实验（部分固定装置未画出）。请你在实验前根据预设的操作，推测可能的实验现象及其对应的原因。 预设的操作步骤 预期的实验现象 推测可能的原因 关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，将浓硫酸注入三颈烧瓶至浸没固体 若将带火星的木条放在D试管口处，木条不复燃 SO2与Na2O2反应无O2生成，可能发生反应的化学方程式为①___________ ____________________ 若将带火星的木条放在D试管口处，木条复燃 SO2与Na2O2反应有O2生成，发生的反应：2SO2＋2Na2O2＝2Na2SO3＋O2 关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中 E中②____________ E中反应的离子方程式③__________________________________ F中④________ F中反应为2OH－＋SO2===SO＋H2O 【答案】（1）C→B→D→E 验证B装置中反应后的产物中是否含有SO2 （2）①SO2＋Na2O2＝Na2SO4 ②蓝色溶液褪色 ③SO2＋I2＋2H2O＝2I－＋SO＋4H＋ ④溶液红色变浅 【解析】（1）A中盐酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，用饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氢气体，把二氧化硫通入NaHCO3溶液制取二氧化碳，用品红溶液检验二氧化碳中是否含有SO2，再把二氧化碳气体通入澄清石灰水中检验，可验证 H2SO3和H2CO3的酸性强弱，其连接顺序：A→C→B→D→E。D装置的主要作用是验证B装置中反应后的产物中是否含有SO2。（2）SO2具有还原性，Na2O2具有氧化性，SO2与Na2O2反应无O2生成，则可能发生反应的化学方程式为SO2＋Na2O2===Na2SO4；SO2具有还原性，I2具有氧化性，E中发生反应SO2＋I2＋2H2O＝2I－＋SO＋4H＋，所以E中现象为蓝色溶液褪色；F中反应为2OH－＋SO2＝SO＋H2O，溶液碱性减弱，所以F中现象为溶液红色变浅。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$