专题14 硫及其化合物（全国通用）-十年（2016-2025）高考化学真题分类汇编（含答案）

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考点01 硫与二氧化硫
1．（2017·江苏·高考真题）下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A．用装置甲制取SO2B．用装置乙验证SO2的漂白性
C．用装置丙收集SO2D．用装置丁处理实验中的尾气
【答案】C
【解析】A．铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2，故用装置甲制取不了SO2，A不合题意；B．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性，即用装置乙验证不了SO2的漂白性，B不合题意；C．SO2的密度大于空气，不与空气反应，需要向上排空气法收集，即能够用装置丙收集SO2，C符合题意；D．SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应，故不能用装置丁处理实验中的尾气，D不合题意；故答案为：C。
2．（2023·广东·高考真题）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，体现的氧化性B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现的还原性
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中发生反应，二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色，二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀，二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱，酚酞褪色。A．Ⅰ中试管内发生反应 ，氢元素化合价不变， 不体现氧化性，故A错误；B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现的漂白性，故B错误；C．Ⅰ试管内发生反应，Ⅲ试管内发生反应，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，故C正确；D．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，故D错误；故选C。
3．（2017·北京·高考真题）根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是
【答案】C
【解析】A．SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中，SO2被Fe3+氧化生成BaSO4沉淀，体现SO2的还原性，故A正确；B．SO2通入H2S溶液中，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，SO2中S元素化合价降低，SO2是氧化剂，SO2表现氧化性，故B正确；C．SO2通入酸性KMnO4溶液，KMnO4被还原为Mn2+，表现SO2的还原性，故C错误；D．SO2通入Na2SiO3溶液，生成硅酸沉淀，证明酸性：H2SO3>H2SiO3，故D正确；选C。
4．（2022·江苏·高考真题）实验室制取少量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．用装置甲制取气体B．用装置乙制取水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性
【答案】C
【解析】A．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气体，A正确；B．气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取水溶液，B正确；C．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，C错误；D．水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确；答案选C。
5．（2021·天津·高考真题）关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是
A．H2SO4在该反应中为氧化剂B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【解析】A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；故选A。
6．（2021·北京·高考真题）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++、⇌H++
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．由信息可知，SO2易溶于水，也能使液面上升，故A错误；B．1体积的水能溶解约40体积的SO2，不能完全溶解是因为收集的二氧化硫中混有不溶于水的气体，故B错误；C．滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸，分步电离出氢离子，故C正确；D．亚硫酸具有较强的还原性，易被氧化为硫酸，弱酸变强酸，也能使pH下降，故D错误；故选C。
7．（2021·山东·高考真题）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是
A．吸收过程中有气体生成B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
【答案】B
【解析】根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3，NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。A．根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；B．结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；C．NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；D．结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确；故选B。
8．（2012·上海·高考真题）和氢硫酸反应不能产生沉淀的是
A．Pb(NO3)2溶液B．Na2S溶液C．CuSO4溶液D．H2SO4溶液
【答案】B
【解析】A．Pb(NO3)2溶液和氢硫酸反应生成PbS沉淀，故A不符合题意；B．Na2S溶液和氢硫酸二者不反应，没有沉淀生成，故B符合题意；C．CuSO4溶液和氢硫酸反应生成CuS生成，故C不符合题意；D．氢硫酸可与浓硫酸发生氧化还原反应生成单质S，有沉淀生成，故D不符合题意；答案选B。
9．（2010·海南·高考真题）下列物质中，可形成酸雨的是
A．二氧化硫B．氟氯代烃C．二氧化碳D．甲烷
【答案】A
【解析】A．二氧化硫可形成硫酸型酸雨，其形成过程可表示为SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；B．氟氯代烃的主要危害是破坏臭氧层，引起臭氧空洞；C．二氧化碳主要引起温室效应；D．甲烷不溶于水也不能和水反应，不能形成酸雨，是造成温室效应的一种气体；答案选A。
10．（2009·福建·高考真题）能实现下列物质间直接转化的元素是
A．硫B．铁C．硅D．铜
【答案】A
【解析】A项中，硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠；而BCD选项中Fe、Si和Cu三者的氧化物不溶于水，不能和水发生反应。故答案为A。
11．（2013·上海·高考真题）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是
【答案】B
【解析】A．将SO2通入BaCl2溶液，不反应，部分SO2溶解在水中与后来通入的H2S发生反应2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O，生成S沉淀，A不选；B．氯气与氯化钡不反应，通入二氧化碳也不反应，B选；C．反应为：2NH3+H2O+CO2+BaCl2＝2NH4Cl+BaCO3↓，C不选；D．发生反应：SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl,BaCl2＋H2SO4＝BaSO4↓＋2HCl，D不选；答案选B。
12．（2018·浙江·高考真题）下列反应中能产生二氧化硫的是
A．氧化铜和稀硫酸反应B．亚硫酸钠和氧气反应
C．三氧化硫和水反应D．铜和热的浓硫酸反应
【答案】D
【解析】A．生成物为硫酸铜和水，不产生二氧化硫，故不选A；B．亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠，该反应不产生二氧化硫，故不选B；C．三氧化硫和水反应生成硫酸，反应中无法产生二氧化硫，故不选C；D．Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜，故选D。综上所述，本题正确选项为D。
13．（2018·全国II卷·高考真题）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】A． 雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B． 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C． NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D． 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确。答案选C。
14．（2016·浙江·高考真题）有关SO2的性质，下列说法不正确的是
A．能使品红溶液褪色B．能与NaOH溶液反应
C．能与H2O反应生成H2SO4D．一定条件下能与O2反应生成SO3
【答案】C
【解析】A．二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色，故A正确；B．二氧化硫是酸性氧化物，能和碱发生反应生成亚硫酸钠和水，故B正确；C．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，不是硫酸，故C错误；D．二氧化硫在一定条件下能与O2反应生成SO3，故D正确；故选C。
15．（2017·浙江·高考真题）下列能使品红溶液褪色的是( )
A．SO2 B．BaSO4C．KClD．CO2
【答案】A
【解析】SO2与品红发生化合反应生成无色物质，可使品红褪色，而BaSO4、KCl、CO2不能使品红溶液褪色，故选A。
16．（2017·海南·高考真题）分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是
A．COB．SO2C．HClD．CO2
【答案】B
【解析】A．CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，故A错误；B．SO2具有弱氧化性，与Na2S发生氧化还原反应，即SO2＋2S2－＋4H＋=3S↓＋2H2O，故B正确；C．利用酸性强的制取酸性弱的，即发生2H＋＋S2－=H2S，没有沉淀产生，故C错误；D．不产生沉淀，故D错误。
17．（2012·上海·高考真题）含有下列离子或分子的溶液中，通入过量SO2气体后仍能大量共存的是
A．H+、Ca2+、Fe3+、NO3-
B．Ba2+、Cl-、Al3+、H+
C．Na+、NH4+、I-、HS-
D．Na+、Ca2+、K+、Cl-
【答案】B
【解析】A．因足量SO2通入溶液时，SO2与Fe3+发生氧化还原反应，2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，则不能共存，故A错误；B．该组离子不反应，能大量共存，通入过量SO2气体后，SO2+H2O⇌H2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，因溶液中有大量氢离子，所以二氧化硫几乎不溶，能大量共存，故B正确；C．因亚硫酸的酸性比氢硫酸强，所以当溶液中，通入过量SO2气体后，SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，H++HS-=H2S↑，2H2S+SO2=3S↓+2H2O则不能共存，故C错误；D．该组离子不反应，能大量共存，溶液中，通入过量SO2气体后，SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-，亚硫酸根离子与Ca2+反应生成沉淀，不能大量共存，故D错误；故选B。
18．（2015·上海·高考真题）二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有（ ）
A．还原性B．氧化性C．漂白性D．酸性
【答案】A
【解析】溴水具有氧化性，二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有还原性，答案选A。
19．（2015·上海·高考真题）与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是
A．硫酸铜B．氢氧化钠C．硫酸亚铁D．二氧化硫
【答案】A
【解析】A． CuSO4是盐，属于电解质，加入氢硫酸，会发生反应：CuSO4+H2S＝CuS↓+H2SO4，产生黑色沉淀，A正确。B．氢氧化钠是碱，属于电解质，与氢硫酸发生反应：2NaOH+H2S＝Na2S+2H2O，产生的Na2S是可溶性的物质，没有沉淀产生，B错误。C．硫酸亚铁是盐，属于电解质，由于酸性：硫酸＞氢硫酸，因此二者不能发生反应，无沉淀产生，C错误。D．二氧化硫与硫化氢会发生反应：SO2+2H2S＝3S↓+2H2O，产生沉淀，但是SO2是非电解质，不符合题意，D错误。答案选A。
20．（2011·上海·高考真题）下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A．Ba(OH)2B．Ba(NO3)2C．Na2SD．BaCl2
【答案】D
【解析】A中可以生成亚硫酸钡沉淀，B中SO2溶于水溶液显酸性，NO3－能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡沉淀。C中SO2能把S2－氧化生成单质S沉淀。D中氯化钡和SO2不反应，答案选D。
21．（2021·浙江·高考真题）玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
请计算：
（1）0.480 g硫单质与V mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2S和K2SO3，则V= 。
（2）2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x= 。(写出计算过程)
【答案】 30.0 3
【解析】（1）根据方程式3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O可知，3ml S可以和6ml KOH反应，0.48g S的物质的量n=0.015ml，则需要消耗KOH的物质的量n=2n(S)=0.03ml，故需要KOH溶液的体积V== =0.03L=30.0mL，故答案为30.0；
（2）若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3，则反应的化学方程式为(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O，根据反应方程式有
解得x=3，故答案为3。
22．（2023·浙江·高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知：
请回答：
（1）富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径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，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产生的也可用浓吸收
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）
（2） BCD 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；
（2）①A．硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；
B．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，B正确；
C．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，C正确；
D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓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根、甲醇，硫酸根离子能和钡离子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。
23．（2019·北京·高考真题）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
（1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。
②试剂a是 。
（2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水）
实验二：验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式： 。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。
（3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
途径2：实验二中，被氧化为进入D。
实验三：探究的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由： 。
②实验三的结论： 。
（4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 。
（5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。
（6）根据上述实验所得结论： 。
【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 浓硫酸或饱和的NaHSO3溶液 Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O H2O2溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3 Ag+ 因为若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀 实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42- 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+ 二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子
【解析】本题的实验目的是探究SO2与硝酸银溶液的反应，实验过程先用铜片和浓硫酸反应制备SO2，再将SO2通入硝酸银溶液中，对所得产物进行探究，可依据元素化合物知识解答。
（1）①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；
②由于烧瓶中的空气没有排出，反应生成的SO2可能会被氧气氧化为SO3，SO3会干扰后续的实验，所以试剂a应为除去杂质SO3的试剂，可以用饱和NaHSO3溶液；
故答案为饱和NaHSO3溶液；
（2）①Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O，
故答案为Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O；
②推测沉淀D为BaSO3，加过量稀盐酸溶解得滤液E和少量沉淀F，则E中可能含有溶解的SO2，可加入双氧水溶液，若加入双氧水溶液可以将亚硫酸或亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，从而生成白色的硫酸钡沉淀，则证明B中含有Ag2SO3；
故答案为H2O2，溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3；
（3）①加入过量盐酸产生白色沉淀，说明含有Ag+；B中不含Ag2SO4，因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀，
故答案为Ag+；因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀；
②实验三的结论：实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42-；
（4）根据以上分析，二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，离子方程式为：2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+，
故答案为2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+；
（6）综合实验一、实验二和实验三的分析，可以得出该实验的结论为：二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。
故答案为二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。
24．（2013·上海·高考真题）二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空：
（1）实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是 （填写字母）。
（2）若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠 g（保留一位小数）；如果已有4．0%亚硫酸钠（质量分数），被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 g （保留一位小数）。
（3）实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图：
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：
已知：
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比，石灰-石膏法的优点是 ，缺点是 。
（4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案（用流程图表示） 。
【答案】 ae 18.9 19.8 酸性氧化物与碱的反应 成本低 亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞
【解析】（1）用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率，结合装置可知A．e可达到目的；
（2） H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O
126g 22.4L
m 3.36L
m=18.9g
4g亚硫酸钠被氧化为硫酸钠后的质量变为4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中，亚硫酸钠的质量分数为95.5%，因此称取样品的质量为19.8g。
（3）石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的；利用题中已知和有关信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等，但因Ca(OH)2碱性弱，导致吸收速率慢、效率低；
（4）依据上述流程操作存在的缺点，能实现物料循环的烟气脱硫方案
25．（2011·北京·高考真题）甲、乙两同学为探究与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。
实验操作和现象：
（1）A中反应的化学方程式是 。
（2）C中白色沉淀是 ，该沉淀的生成表明SO2具有 性。
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 。
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①未证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是 ；乙在A．B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是 。
②进行实验，B中现象：
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因： 。
（5）合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是 。
【答案】 2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋2H2O＋SO2↑ BaSO4 还原 2NO+O2=2NO2 通N2一段时间，排除装置的空气 饱和的NaHSO3溶液 甲中SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓，乙中2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4＋4H＋，白雾的量要远多于装置中氧气的量 SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
【解析】（1）A中有铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）二氧化硫溶于水为亚硫酸，与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，所以白色沉淀为BaSO4，说明二氧化硫有还原性，故答案为：BaSO4；
（3）硝酸根被还原为一氧化氮气体，与空气中的氧气接触反应生成二氧化氮，红棕色气体，方程式为：2NO+O2=2NO2，故答案为：2NO+O2=2NO2；
（4）①A中白雾可能含有SO3或H2SO4，因B中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明该白色沉淀为BaSO4，甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2，排除装置中的空气。乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A．B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；②由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42－+Ba2＋=BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2＋+2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H＋，故答案为：甲中SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓，乙中2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4＋4H＋，白雾的量要远多于装置中氧气的量；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀，故答案为：SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
26．（2010·全国·高考真题）某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ，其中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验过程中，装置B．C中发生的现象分别是 、 ；这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ；装置B中发生反应的离子方程式为 。
（3）装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象 。
（4）尾气可采用 溶液吸收。
【答案】（1） 蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2） 溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO4-+2H2O =2Mn2++5SO42-+4H+
（3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
（4）NaOH(答案合理即可)
【解析】（1）根据仪器的特征，该仪器是蒸馏烧瓶；亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水，化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O。
（2）酸性高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫中硫元素是中间价态，有还原性，所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，同时说明二氧化硫有还原性，SO2的氧化性能将S2－氧化成S，则实验过程中，装置B．C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊，这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性；装置B中发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O =2Mn2++5SO42-+4H+。
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但加热褪色后的品红溶液，溶液的颜色能复原，所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色。
（4）该实验的尾气是SO2，SO2用NaOH溶液吸收。
考点02 硫酸与硫酸盐
1．（2016·浙江·高考真题）实验室有两瓶失去标签的溶液，其中一瓶是稀H2SO4溶液，另一瓶是蔗糖溶液。鉴别时，下列选用的试纸或试剂不正确的是
A．pH试纸B．KCl溶液C．BaCl2溶液D．Na2CO3固体
【答案】B
【解析】A．硫酸可使pH试纸变红色，蔗糖不能，可鉴别，A正确；B．二者与氯化钾都不反应，不能鉴别，B错误；C．硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀，蔗糖不能，能鉴别，C正确；D．碳酸钠与硫酸反应生成气体，蔗糖不能，可鉴别，D正确，答案选B。
2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A．G、K均能与溶液反应B．H、N既具有氧化性也具有还原性
C．M和N溶液中的离子种类相同D．与足量的J反应，转移电子数为
【答案】D
【解析】根据转化关系：，常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性，J为SO2，K为SO3，G为H2S，H为S，M为NaHSO3，N为Na2SO3，L为Na2SO4。A．H2S和SO3均能与NaOH溶液反应，A正确；B．S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态，既具有氧化性又有还原性，B正确；C．M为NaHSO3，N为Na2SO3，二者的溶液中离子种类相同，C正确；D．1ml H2S和足量的SO2反应生成S单质和水，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，1ml H2S参加反应，转移2ml电子，转移2NA个电子，D错误；答案选D。
3．（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．I的化学方程式：
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【解析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。A．反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：，故A正确；B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，故B错误；C．将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，故C正确；D．硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确；故选B。
4．（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是
A．“气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度
【答案】B
【解析】重晶石矿（主要成分为）通过一系列反应，转化为溶液；加盐酸酸化，生成和气体；在溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到；过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH；加水溶解后，加入，进行合成反应，得到粗品，最后洗涤得到最终产品。A．由分析可知，“气体”主要成分为气体，“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH，A项错误；B．由分析可知，“系列操作”得到的是晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B项正确；C．“合成反应”是和反应生成，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C项错误；D．“洗涤”时，若使用稀，会部分转化为难溶的，故不能使用稀，D项错误；故选B。
5．（2023·北京·高考真题）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】A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；C．结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；D．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；故选C。
6．（2022·广东·高考真题）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．与浓硫酸反应，只体现的酸性
B．a处变红，说明是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无生成
【答案】B
【解析】A．铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；B．a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；C．b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；D．实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误；综上所述，正确的是B项。
7．（2021·福建·高考真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：
下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X为FeOB．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低D．制备使用的铁锅易损坏
【答案】A
【解析】A．据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，X为Fe2O3，A错误；B．H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B正确；C．H2SO4与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，C正确；D．硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确；综上所述答案为A。
8．（2020·浙江·高考真题）100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)，下列说法不正确的是
A．Na2S2O7水溶液呈中性
B．焦硫酸具有强氧化性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
【答案】A
【解析】A．分子式为H2S2O7可以写成H2SO4·SO3，则H2S2O7同时具有H2SO4和SO3的性质，所以Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3，则其水溶液呈酸性，故A错误；B．焦硫酸是由100%硫酸吸收SO3生成，浓硫酸具有强氧化性，所以焦硫酸也具有强氧化性，故B正确；C．根据A项分析知，SO3为酸性氧化物，酸性氧化物可以和碱性氧化物反应生成新盐，故C正确；D．100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸，H2S2O7为新物质，所以是化学变化，故D正确；故选A。
9．（2021·河北·高考真题）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】A．浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是其脱水性，而不是吸水性，A错误；B．NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：，pH减小，则酸性增强，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的HClO，在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体，增强氧化能力，B正确；C．HI的沸点低，易挥发加热与浓混合物发生反应生成利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；D．相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D错误；故选B。
10．（2020·北京·高考真题）硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如图：
下列说法不正确的是
A．该过程有H2O参与B．NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C．硫酸盐气溶胶呈酸性D．该过程没有生成硫氧键
【答案】D
【解析】A．根据图示中各微粒的构造可知，该过程有H2O参与，故A正确；B．根据图示的转化过程，NO2转化为HNO2，N元素的化合价由+4价变为+3价，化合价降低，得电子被还原，做氧化剂，则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂，故B正确；C．硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO，转化过程有水参与，则HSO在水中可电离生成H+和SO，则硫酸盐气溶胶呈酸性，故C正确；D．根据图示转化过程中，由SO转化为HSO，根据图示对照，有硫氧键生成，故D错误；答案选D。
11．（2019·海南·高考真题）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．B．
C．D．
【答案】A
【解析】在选项给出的四种物质中只有、晶体有色，而和均为无色晶体，加热分解生成CuSO4和H2O，CuSO4呈白色；而加热发生分解反应，生成的Fe2O3呈红棕色，所以符合题意的物质是，故合理选项是A。
12．（2011·上海·高考真题）浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是
A．酸性B．脱水性C．强氧化性D．吸水性
【答案】A
【解析】浓硫酸和含有水分的蔗糖作用，被脱水后生成了黑色的炭（碳化），并会产生二氧化碳、二氧化硫。反应过程分两步，浓硫酸吸收水，蔗糖(C12H22O11)在浓硫酸作用下脱水，生成碳单质和水，这一过程表现了浓硫酸的吸水性和脱水性：第二步，脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应生成二氧化碳和二氧化硫，这一过程表现了浓硫酸的强氧化性。答案选A。
13．（2009·四川·高考真题）下列有关物质检验的实验结论正确的是
【答案】B
【解析】A． 可能受到Ag+影响，生成AgCl沉淀，应该是先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，A错误；B． 加入KSCN之后，溶液不变红色，是因为没有Fe3+，加入氯水之后，Fe2+被氧化为Fe3+，可以使含有SCN-的溶液变红，B正确；C． 能够使品红溶液褪色的气体不一定就是SO2，还可能是其他气体比如氯气，C错误；D． 能发生银镜反应的官能团为醛基，即只能说明该物质含有醛基，不能说明该物质就是醛类，比如甲酸或甲酸酯等，D错误；故合理选项为B。
14．（2010·上海·高考真题）下列实验过程中，始终无明显现象的是
A．通入溶液中B．通入溶液中
C．通入溶液中D．通入已酸化的溶液中
【答案】B
【解析】A．NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，现象明显，故A不选；B．因CO2和CaCl2不反应，无明显现象，故B选；C．NH3通入溶液中转化为氨水，与AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，现象明显，故C不选；D．SO2通入酸化的硝酸钡中，硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，该反应生成硫酸钡沉淀，现象明显，故D不选；故答案为B。
15．（2010·北京·高考真题）用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
【答案】D
【解析】A．当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与硫酸不接触，反应停止，故可通过上下移动①中铜丝可控制SO2的量，故A正确；B．SO2具有漂白性，可用品红溶液验证SO2的生成，故B正确；C．SO2为酸性气体，具有污染性，可与碱发生反应，用NaOH溶液吸收多余的SO2，故C正确；D．铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO4生成，无需向其中加水，并且将水加入浓硫酸中会使试管中液滴飞溅，发生危险，故D错误。答案选D。
16．（2019·浙江·高考真题）某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验（夹持装置已省略）。请回答：
（1）下列说法正确的是 。
A．反应后，将试管Ⅰ中的白色固体加入水中，溶液呈蓝色
B．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4
C．试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性
D．试管V中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替
（2）取下试管Ⅱ，在该试管口套上气球，将无色溶液加热恢复至红色，冷却后，发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因 。
【答案】 ABD SO2遇品红生成不稳定的无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色；温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅。
【解析】Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑，反应会生成二氧化硫，该题考查的是二氧化硫的相关性质。
（1）试管Ⅰ的白色固体为CuSO4，加入水中，溶液会变蓝，选项A正确；ⅢSO2通入BaCl2中，但是取下试管，不断振荡时发生反应2BaCl2+2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4HCl，试管中出现浑浊是因为生成了BaSO4，选项B正确；Ⅳ中高锰酸钾褪色是因为SO2具有还原性，选项C错误：V是尾气吸收装置，Na2CO3可以吸收SO2，选项D正确。答案选ABD；
（2）SO2遇品红生成不稳定的无色物质，受热释放SO2，溶液恢复红色；温度降低，SO2在品红溶液中溶解度增大，溶液颜色变浅。
17．（2009·全国·高考真题）浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是 2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
【答案】 C 浓H2SO4和木炭 反应器(或发生气体) B 无水CuSO4 检验H2O A 品红溶液 检验SO2 A 酸性KMnO4溶液 吸收余下的SO2 A 品红溶液 检验SO2是否完全被除尽 A 澄清石灰水 检验CO2的存在
【解析】成套装置包括反应装置，检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说明有SO2气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4溶液以除去SO2，然后再用装置A，放入品红，检验品红是否除尽，因为CO2是用澄清石灰水来检验的，而SO2也可以使澄清石灰水变浑，故先要除去SO2。
18．（2010·海南·高考真题）I.固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用做固硫剂的有 ( )
Ⅱ.以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：
请回答下列问题：
（1）在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为 ；
（2）炉气精制的作用是将含SO2的炉气 、 及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是 ；
（3）精制炉气(含SO2体积分数为7％、O2为ll％、N2为82％)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点)，而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是 、 ；
（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是 、 ，从而充分利用能源。
【答案】 AB 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 除尘 水洗 矿尘，砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响 不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动力大，SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2转化率提高的余地很小，所以采用常压 不选C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高 利用反应放出的热量预热原料气体 上层反应气经热交换器温度降到400~500℃进入下层使反应更加完全
【解析】I.A．CaO能吸收SO2转化为固体CaSO4，反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，CaO可做固硫剂；
B．Na2CO3能吸收SO2转化为固体Na2SO4，反应为2Na2CO3+2SO2+O2=2Na2SO4+2CO2，Na2CO3可做固硫剂；
C．NH4NO3不能吸收SO2，不能做固硫剂；
D．P2O5不能吸收SO2，不能做固硫剂；
答案选AB。
II.（1）在炉气制造中，煅烧黄铁矿粉（主要成分为FeS2）生成SO2，反应的方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。
（2）炉气精制的作用是将含SO2的炉气经除尘、水洗（除去砷、硒等化合物）及干燥；如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是：矿尘，砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响。
（3）根据图象，在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点)，而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是：不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动力大，SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2转化率提高的余地很小，所以采用常压；不选C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高。
（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是：利用反应放出的热量预热原料气体；上层反应气经热交换器温度降到400~500℃进入下层使反应更加完全，从而充分利用能源。
考点03 含硫化合物的综合题
1．（2025·北京·高考真题）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。
已知：
（1）制
已知：


由制的热化学方程式为 。
（2）制
I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应：
第一步：
第二步：
Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。
①Ⅱ中生成的化学方程式是 。
②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 。
③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。
④尾气吸收器中，吸收的气体有 。
（3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。
①，与优先反应的离子是 。
②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。
【答案】（1）
（2） 、SO2
（3） 时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降
【解析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧，生成了二氧化硫，还有少量氮气，氧气等，二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应，产生的废气用氢氧化钠吸收，出料液离心分离得到产品，母液中含有亚硫酸氢钠，返回配碱槽中循环使用。
（1）已知：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为；
（2）① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：；
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：；
③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去；
④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有；
故答案为：；；；、SO2；
（3）① 由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应；
②一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，发生的反应为：，，时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。
故答案为：；时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。
2．（2024·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案：
（1）采用下图所示装置制备，仪器a的名称为 ；步骤I中采用冰水浴是为了 ；
（2）步骤Ⅱ应分数次加入，原因是 ；
（3）步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是 ；
（4）步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是 ；
（5）将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中 。
A．蒸发皿中出现少量晶体
B．使用漏斗趁热过滤
C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干
D．用玻璃棒不断搅拌
E．等待蒸发皿冷却
【答案】（1） 恒压滴液漏斗 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温
（2）防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃
（3）除去过量的SO2（或H2SO3）
（4）静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全
（5）D．A．E
【解析】步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6，反应的化学方程式为MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O，步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2（或H2SO3），步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6，经过滤得到Na2S2O6溶液，步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O。
（1）根据仪器a的特点知，仪器a为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温；
（2）由于MnO2具有氧化性、SO2（或H2SO3）具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是：防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃；
（3）步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2（或H2SO3），防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应，增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质；
（4）步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全；
（5）步骤Ⅴ的正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O，依次填入D．A．E。
3．（2022·全国甲卷·高考真题）硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
（1）工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为 。
（2）溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是 。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3.若气雾上升过高，可采取的措施是 。
（3）回流时间不宜过长，原因是 。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为 (填标号)。
A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③②
（4）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是 。过滤除去的杂质为 。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是 。
（5）滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量 洗涤，干燥，得到。
【答案】（1）Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O
（2） 硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石 降低温度
（3） 防止硫化钠被氧化 D
（4） 防止氧化和溶剂挥发 重金属硫化物和煤灰 温度降低导致硫化钠溶解度降低而析出
（5）冷的95%的乙醇
【解析】本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品，工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，反应原理为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O，结合硫化钠的性质解答问题。
（1）工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生产CO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O；
（2）由题干信息，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石，因此回流前无需加入沸石，若气流上升过高，可直接降低温度，使气压降低；
（3）若回流时间过长，硫化钠易被氧化；回流结束后，先停止加热，再移去水浴后再关闭冷凝水，故正确的顺序为①③②，答案选D。
（4）硫化钠易溶于热乙醇，使用锥形瓶可有效防止氧化和溶剂的挥发，重金属硫化物难溶于乙醇，故过滤除去的杂质为重金属硫化物和煤灰，由于硫化钠易溶于热乙醇，过滤后温度逐渐恢复至室温，滤纸上便会析出大量晶体；
（5）乙醇与水互溶，硫化钠易溶于热乙醇，因此将滤液冷却、结晶、过滤后，用冷的95%的乙醇洗涤，再干燥，即可得到。
4．（2021·浙江·高考真题）某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
（1）组成X的3种元素是 (填元素符号)，X的化学式是 。
（2）将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是 。
（3）步骤I，发生反应的化学方程式是 。
（4）步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是 。
（5）关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明 。
【答案】 Cu、S、O CuS2O6 S2OSO+ SO2↑ + Cu(OH)2 →+ 2H2O SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4 配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快
【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A为CuSO4；将气体B通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，再根据产生沉淀C和固体X的质量计算固体X的化学式。
（1）根据分析，固体X中含有的元素是Cu、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005ml，则固体CuSO4的物质的量为0.010ml，质量为1.6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu):m(S):m(O)=0.640g:0.640g:0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu):n(S):n(O)=1:2:6，故固体X的化学式为CuS2O6；
（2）根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2OSO + SO2↑；
（3）步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O；
（4）步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化，故答案为：SO2与水反应生成H2SO3；H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4；
（5）SO2可以使品红溶液褪色，SO2溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液（其他非水溶剂亦可），通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠（亚硫酸氢钠）固体，褪色更快。
5．（2020·北京·高考真题）探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料：①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。
（1）检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子方程式是 。
（2）检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后， (填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO。
（3）探究（2）中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式： 。
（4）实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S，Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性： 。
【答案】 S2-+Cu2+=CuS↓ 滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀， 向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色 盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论； Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓ 根据反应4Na2SO3Na2S+3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从+4价降为-2价，也应该可以降到0价生成硫单质
【解析】（1）Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2-+Cu2+=CuS↓；
（2）根据题干资料：Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明B溶液中含有Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SO；
（3）①实验可证实来源1不成立。根据分析，溶液2为H2SO3，向溶液2中加入少量KMnO4溶液，H2SO3具有还原性，酸性条件下KMnO4具有强氧化性，二者混合和后应发生氧化还原反应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的仍为紫色，说明溶液B中不含Na2SO3；
②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论；
③来源2认为溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S，反应的离子方程式：Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓；
（4）根据已知资料：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4，亚硫酸钠中硫为+4价，硫酸钠中硫为+6价，硫化钠中硫为-2价，根据反应可知Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从+4价降为-2价，也应该可以降到0价生成硫单质。
6．（2016·北京·高考真题）以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ： 。
（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含，含有Cu+、Cu2+和。
已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓（白色）+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 。
②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和。
a．白色沉淀A是BaSO4，试剂1是 。
b．证实沉淀中含有Cu+和的理由是 。
（3）已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推测沉淀中含有亚硫酸根和 。
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i．被Al(OH)3所吸附；ii．存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。
a．将对比实验方案补充完整。
步骤一：
步骤二： （按上图形式呈现）。
（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有 。盐溶液间反应的多样性与 有关。
【答案】 有红色固体生成 HCl和BaCl2溶液 在I-的作用下，Cu2+转化为白色沉淀CuI，转化为 Al3+、OH- V1明显大于V2 亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性
两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件
【解析】Na2SO3溶液分别和饱和Ag2SO3、0.2ml/LCuSO4溶液、0.1ml/LAl2(SO4)3溶液反应，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
（1）向饱和Ag2SO4溶液滴加0.2 ml·L−1 Na2SO3溶液，产生白色沉淀，因为Ag2SO4微溶于水，而Ag2SO3难溶于水，所以Ag2SO4溶解度大于Ag2SO3的溶解度，则白色沉淀为Ag2SO3，故反应的离子方程式为2Ag＋+ Ag2SO3↓。
（2）向0.2 ml·L−1 CuSO4溶液中滴加0.2 ml·L−1 Na2SO3溶液，溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀，经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu+、Cu2+和SO。已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓（白色）+I2。Cu+在酸性条件下发生歧化反应生成单质铜，所以向所得沉淀中滴加稀硫酸有红色沉淀铜生成，证明沉淀中含有Cu+。②因Cu2+CuI↓（白色）+I2，向洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液，有白色沉淀生成，则沉淀应为CuI，证明Cu2+与I-生成了CuI↓（白色）和I2，而I2把SO氧化为SO，取上层清液滴加淀粉，不显蓝色，证明I2不存在，生成的I2把SO氧化为SO，所以向另一份上层清液中滴加盐酸酸化的氯化钡，有白色沉淀BaSO4生成，证明有SO存在，在I-的作用下，Cu2+转化为白色沉淀CuI，SO转化为SO；
（3）向0.1 ml·L−1 Al2(SO4)3溶液中滴加0.2 ml·L−1 Na2SO3溶液，开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀，而又因为Al2(SO4)3在水溶液中不存在，又知该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，则该沉淀为Al(OH)3，又知经检验沉淀中无SO，使酸性KMnO4溶液褪色的只能是SO，所以沉淀中含有SO和Al(OH)3。根据题给实验设计实验步骤二，向2mL0.1 ml·L−1 Al2(SO4)3溶液中滴加氨水并控制pH，然后分离洗涤沉淀并保留固体，再向固体中滴加氢氧化钠至沉淀恰好溶解，记录氢氧化钠溶液的体积V2，V1明显大于V2，证明亚硫酸根存在于铝的碱式盐中。
（4） 由以上实验知，亚硫酸盐的性质有亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应的多样性和阴阳离子的性质和反应条件等有关。
7．（2014·江苏·高考真题）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 （填化学式）。
（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O SiO2 CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3 CaSO4+3CO2↑ 溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42- 减小
【解析】粉煤灰和稀硫酸混合，其中的氧化铝与硫酸发生反应，发生反应方程式是Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O，酸性氧化物SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2；在过滤得到的滤液中含有Al2(SO4)3，调节pH=3.6，加入CaCO3粉末，发生反应CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O，CaSO4为微溶物，所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4，过滤得滤液Ⅱ，二氧化硫和水反应生成的SO32-易被氧化生成SO42-。
（1）通过以上分析知，酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应，所以滤渣I的成分为SiO2。
答案为：Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O；SiO2；
（2）通过以上分析知，滤渣Ⅱ的成分是CaSO4，若溶液的pH偏高，溶液中的Al3+和OH-离子反应生成Al(OH)3沉淀，所以将会导致溶液中铝元素的含量降低，反应的离子方程式为：3CaCO3+2Al3++3SO42-+ 3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CaSO4+ 3CO2↑。
答案为：CaSO4；3CaCO3+2Al3++3SO42-+ 3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CaSO4+ 3CO2↑；
（3）溶液吸收二氧化硫生成SO32-，在溶液中SO32-易被氧化生成SO42-，所以上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量；溶液中SO32-属于弱酸根离子被氧气氧化为转化为SO42-，SO42-为强酸根离子，则溶液酸性增强，pH减小。
答案为：溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42-；减小。
8．（2013·北京·高考真题）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：
a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
① 实验a目的是 。
②由实验A．b不能判断白雾中含有HCl，理由是 。
（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。
【答案】 2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 漂白性 检验氯气 SO2也能和酸化的硝酸银生成白色沉淀 要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可 CaSO4 Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl-＋4H++ SO42-
【解析】（1）氯气和碱反应，利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
（2）pH试纸先变蓝(约为12)溶液呈碱性，后褪色溶液具有漂白性，所以说明溶液呈碱性，具有漂白性；
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾．推测现象的白雾由HCl小液滴形成，
①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；为了检验白雾中是否含有氯气，因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰；故答案为检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰；
②用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀，若含有二氧化硫气体，通入硝酸酸化的硝酸银溶液，会被硝酸氧化为硫酸，硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀，所以通过实验不能证明一定含有氯化氢；故答案为白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀；
（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl-发生反应．通过进一步实验确认了这种可能性，漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙，次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为 氯气；
故答案为：向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色；
（5）①取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀，说明SO2被氧化为SO42-，故沉淀X为CaSO4；
②溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸；反应的离子方程式为：SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+。
9．（2018·浙江·高考真题）已知固体Na2SO3受热易分解，实验流程和结果如下：
已知：气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518g·L－1。请回答：
（1）气体Y分子的电子式 ，白色沉淀的化学式 。
（2）该流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式 。
（3）另取固体X试样和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式 （不考虑空气的影响）。
【答案】 BaSO4 4Na2SO3Na2S＋3Na2SO4 SO32-＋2S2－＋6H＋＝3S↓＋3H2O
【解析】气体Y是一种纯净物，在标准状况下的密度为1.518g·L-1，Y的摩尔质量为1.518g/L×22.4L/ml=34g/ml，结合Na2SO3中的元素可知，Y为H2S，固体X与盐酸反应生成硫化氢和溶液，溶液中加入氯化钡反应生成白色沉淀，说明固体X中含有Na2S和硫酸钠，据此分析作答。
根据上述分析可知，
（1）气体Y为硫化氢，电子式为，白色沉淀为硫酸钡，故答案为；BaSO4；
（2）根据上述分析，流程中的Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4，故答案为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4；
（3）固体X和Na2SO3混合，加水溶解后与稀盐酸反应，有淡黄色硫沉淀产生，产生淡黄色沉淀的离子方程式为SO32-+2S2-+6H+=3H2O+3S↓，故答案为SO32-+2S2-+6H+=3H2O+3S↓。
10．（2015·安徽·高考真题）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1ml·L-1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组突出了如下假设：
假设一：溶液中的NO
假设二：溶液中溶解的O2
（1）验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象
（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图
实验1中溶液pH变小的原因是 ；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示) 。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。
（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的O2和KNO3，氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者 (填大于或小于)后者，理由是
【答案】（1） 无明显现象 有白色沉淀生成
（2） SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2+3Ba2++2NO+2H2O=3BaSO4↓+4H++2NO
（3）
（4） 小于 反应的离子方程式表明，足量的O2和NO分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者
【解析】（1）根据强酸制弱酸的原理，亚硫酸是弱酸不能制备盐酸，故实验1无现象，SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，电离出Ｈ＋，和NO结合生成硝酸，具有强氧化性，将SO氧化成SO，故生成白色的BaSO4沉淀；
（2）SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，故pH值减小；实验2中二氧化硫被硝酸根氧化成硫酸根，硫酸根与Ba2+形成硫酸钡沉淀，同时生成氢离子，反应为：3SO2+3Ba2++2NO+2H2O=3BaSO4↓+4H++2NO，溶液中氢离子浓度增大，pH减小；
（3）验证假设二成立，需在无硝酸根的情况下，且无氧环境中将二氧化硫通入氯化钡溶液中观察现象，具体方案如下：
（4）氧气与二氧化硫和水发生反应：；二氧化硫与硝酸根发生反应：3SO2+2NO+2H2O=3SO+4H++2NO，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO分别氧化相同的SO2，生成的H+的物质的量前者多余后者，因此前者pH小于后者。
11．（2014·四川·高考真题）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）。
I．[查阅资料]
（1）Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）
实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是 ；E中的试剂是 （选填下列字母编号）。
A．稀H2SO4B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO3溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经 （填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成， ，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是 。
（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过 方法提纯。
【答案】 分液漏斗 B 蒸发 过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl 先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 重结晶
【解析】Ⅱ.[制备产品]
（1）根据仪器的构造特点可知，仪器a的名称是分液漏斗。根据装置可知，A装置是制备SO2的，C装置是制备得Na2S2O3，B．D装置是防倒吸的，由于SO2有毒，需要尾气处理，因此E装置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物，可以用氢氧化钠溶液吸收，即E中的试剂是氢氧化钠溶液，答案选B。
（3）由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，因此要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体，则需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成，而实验过程中有白色沉淀生成，由于硝酸具有强氧化性，因此要进一步验证，则可以向白色沉淀中滴加稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）由于亚硫酸盐易被氧化生成硫酸盐，而装置中含有空气，空气能氧化亚硫酸盐，所以为减少装置C中生成的Na2SO4的量，改进后的措施是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
（3）由于Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，因此所得产品通过重结晶方法提纯。
12．（2014·福建·高考真题）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，可采取的分离方法是 。
（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 (填序号)。
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HSO3－的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 (填序号)。
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)的方案如下：
(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，该次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】 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O 过滤 d A．e 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 0.16 偏低
【解析】（1）装置Ⅰ中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体，同时生成硫酸钠和水，其化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O；
（2）从装置Ⅱ中溶液中获得已析出的晶体，采取的方法是过滤；
（3）装置Ⅲ用于处理尾气SO2，由于SO2属于酸性氧化物，除去尾气SO2应选择碱性溶液，a装置无气体出口，不利于气体与稀氨水充分接触，不选；要选择d，既可有效吸收，又可防止倒吸，2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；
（4）证明NaHSO3溶液中HSO3－的电离程度大于水解程度，要利用两个平衡式HSO3－H++SO32－，HSO3－+H2OH2SO3+OH－，证明溶液呈酸性，可采用的实验方法是A．测定溶液的pH ，PHH2SiO3
选项
X
Y
A
SO2
H2S
B
Cl2
CO2
C
NH3
CO2
D
SO2
Cl2
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格（元/kg）
0.36
2.9
吸收SO2的成本（元/ml）
0.027
0.232
操作
现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热
A中有白雾生成，铜片表面产生气泡，B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀，C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭
从B．C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸
尚未发现白色沉淀溶解
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成
该物质一定属于醛类
选用的仪器(填字母)
加入的试剂
作用


















A．CaO
B．Na2CO3
C．NH4NO3
D．P2O5
物质
、
实验
试剂
现象
滴管
试管
2 mL
0.2 ml·L−1 Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ．产生白色沉淀
0.2 ml·L−1 CuSO4
Ⅱ．溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1 ml·L−1 Al2(SO4)3溶液
Ⅲ．开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀
操作
现象
取4g漂粉精固体，加入100mL水
部分固体溶解，溶液略有颜色
过滤，测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝（约为12），后褪色
i、液面上方出现白雾；
ii、稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；
iii、稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
实验步骤
实验现象
结论
实验1：在盛有不含O2的25mL0.1ml/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体

假设一成立
实验2：在盛有不含O2的25mL0.1ml/LBa(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体

实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)
实验步骤
实验现象
结论
实验1：作为参考实验
假设二成立
实验3：将纯净的SO2气体通入未经脱O2处理的25mL0.1ml/L的BaCl2溶液中
有白色沉淀生成
实验步骤
实验现象
结论
实验1：在盛有不含O2的25mL0.1ml/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
无现象
假设二成立
实验2：在盛有富含O2的25mL0.1ml/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
有白色沉淀生成