高考化学一轮复习-硫及其重要化合物（举一反三讲义）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-硫及其重要化合物（举一反三讲义）（解析版），共37页。学案主要包含了靶向突破等内容，欢迎下载使用。
目录
一、题型精讲TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc14013" 题型01 硫的性质及其用途 PAGEREF _Tc14013 \h 1
\l "_Tc24221" 题型02 二氧化硫的性质和用途 PAGEREF _Tc24221 \h 3
\l "_Tc2980" 题型03 二氧化硫制备及其鉴别 PAGEREF _Tc2980 \h 6
\l "_Tc32010" 题型04 浓硫酸的性质 PAGEREF _Tc32010 \h 9
\l "_Tc19478" 题型05 硫酸根的检验 PAGEREF _Tc19478 \h 12
\l "_Tc3880" 题型06 硫及其化合物的转化 PAGEREF _Tc3880 \h 15
\l "_Tc10109" 题型07 硫酸盐及其性质 PAGEREF _Tc10109 \h 18
\l "_Tc9036" 题型08 硫酸的工业制法及用途 PAGEREF _Tc9036 \h 21
二、靶向突破
题型01 硫的性质及其用途
1．自然界中的硫
(1)游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式如下：
2．物理性质
3.化学性质
(1)氧化性：(0→－2价)
eq \a\vs4\al(S＋H2\(=====,\s\up7(△))H2S)
eq \a\vs4\al(Fe＋S\(=====,\s\up7(△))FeS)
eq \a\vs4\al(2Cu＋S\(=====,\s\up7(△))Cu2S)
(2)还原性：(0→＋4价) S＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) SO2
(3)与碱发生歧化反应(如NaOH溶液)：3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
【例1】 等质量的硫粉与足量下列物质反应时，转移电子数最多的是( )
A.氢气 B.铜 C.铁 D.氧气
【答案】D
【解析】1 ml(32 g)硫粉与足量氢气、铁、铜反应时，S的化合价都是由0价降低到－2价，1 ml S参加反应得到2 ml电子，1 ml(32 g)硫粉与足量氧气反应时，S的化合价由0价升高到＋4价，1 ml S参加反应失去4 ml电子，故等质量的硫粉与足量氧气反应时转移电子数最多，D符合题意。
【变式1-1】 下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑧ B.①④⑥
C.③④⑦ D.④⑥⑦
【答案】B
【解析】硫的氧化性不是很强，与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时，只能生成FeS、Cu2S，而不是Fe2S3、CuS，硫和氢气可以在加热的条件下直接生成硫化氢，氯气具有强氧化性，可将Fe直接氧化为FeCl3，据此解题。综上所述，不能用相应元素的单质直接化合而成的是①CuS④Fe2S3⑥FeCl2。
【变式1-2】 在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al＋3Seq \(=====,\s\up7(△))Al2S3
B.S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))2H2O＋3SO2↑
C.H2Seq \(=====,\s\up7(△))H2＋S
D.3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
【答案】A
【解析】该反应中S的化合价由0价变为－2价，S只体现氧化性，A正确；该反应中S的化合价由0价、＋6价变为＋4价，S体现还原性和氧化性，B错误；该反应中S的化合价由－2价变为0价，S只体现还原性，C错误；该反应中S的化合价由0价变为－2价、＋4价，S体现氧化性和还原性，D错误。
【变式1-3】1891年Engel首次制得S6分子，1912年Beckmann获得S8分子。下列说法正确的是( )
A.S6和S8互为同位素
B.S与铜粉反应，所得产物为CuS
C.S与过量的氧气反应可以得到SO3
D.可用热氢氧化钾溶液洗涤附着有S的试管
【答案】D
【解析】具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，S6和S8都是单质，不是核素，故A错误；硫单质具有弱氧化性，与金属反应，生成低价金属硫化物，与铜粉反应，所得产物为Cu2S，故B错误；氧气是过量还是少量，S与氧气反应只能得到SO2，故C错误；S会与热氢氧化钾溶液反应生成亚硫酸钾，硫化钾等，故D正确。
题型02 二氧化硫的性质和用途
1.二氧化硫的物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
【例2】下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，说明SO2具有漂白性
【答案】B
【解析】SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。具有还原性，能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫能使石蕊变红，故A错误；二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色，所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2，故B正确；漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质，所以其漂白原理不一定相同，故C错误；SO2与NaOH发生反应，溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色，不能说明SO2具有漂白性，故D错误。
【变式2-1】 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＋＋HSOeq \\al(－,3)，HSOeq \\al(－,3)H＋＋SOeq \\al(2－,3)
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】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，A项错误；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，B项错误；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，故C项正确；H2SO3易被空气中的O2氧化为H2SO4，可使溶液的pH降低，D项错误。
【变式2-2】 下列关于硫及其化合物的说法正确的是( )
A.硫和氯气分别与铁反应，产物中铁元素的价态相同
B.将SO2和SO3(g)分别通入Ba(NO3)2溶液中，均生成BaSO4沉淀
C.浓硫酸具有吸水性，故可用浓硫酸干燥硫化氢气体
D.SO2和新制氯水都具有漂白性，将SO2与Cl2以体积比1∶1通入水中，溶液的漂白性增强
【答案】B
【解析】硫的氧化性较弱，与铁反应生成FeS，氯气的氧化性较强，与铁反应生成FeCl3，产物中铁元素的价态不相同，A错误；将SO2和SO3(g)分别通入Ba(NO3)2溶液，SO2和SO3(g)会分别与水生成亚硫酸和硫酸，硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，会将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，故均生成BaSO4沉淀，B正确；浓硫酸具有氧化性，H2S具有还原性，不可用浓硫酸干燥H2S气体，二者会发生氧化还原反应，C错误；SO2和新制氯水都具有漂白性，将SO2与Cl2以体积比1∶1通入水中，会发生化学反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成的H2SO4、HCl都没有漂白性，因此溶液的漂白性减弱，D错误。
【变式2-3】 下列说法正确的是( )
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
B．SO2、Cl2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果
C．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应
D．SO2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色
【答案】D
【解析】使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性，A项错误；当SO2与Cl2按1∶1通入时，发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，失去了漂白性，B项错误；活性炭的吸附作用使有色物质褪色，C项错误；由于SO2与品红生成的无色物质不稳定，加热时又生成了品红，故又变为红色，D项正确。
题型03 二氧化硫制备及其鉴别
1.Na2SO3固体和较浓硫酸反应：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
2.固体Cu与浓H2SO4混合加热：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
3.SO2与CO2的鉴别
【例3】加热时，浓硫酸能与木炭发生反应：C+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up8(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A.该反应中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
B.可以用澄清石灰水鉴别CO2和 SO2
C.含2 ml H2SO4的浓硫酸和足量的炭反应一定生成67.2 L(标准状况)气体
D.将生成的气体通入Ba(NO3)2溶液会产生白色沉淀
【答案】D
【解析】该反应中浓硫酸仅体现氧化性，A错误；SO2、CO2均可以使澄清石灰水变浑浊，澄清石灰水不可以用于鉴别SO2、CO2，B错误；随着反应进行，硫酸会变稀，稀硫酸与炭不反应，C错误；SO2溶于水显酸性，酸性条件下NO3−具有强氧化性，可以将SO32−氧化成SO42−，SO42−与Ba2+生成BaSO4白色沉淀，D正确。
【变式3-1】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中发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，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。Ⅰ中试管内发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，故A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，故B错误；Ⅰ试管内发生反应S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，Ⅲ试管内发生反应2S2－＋SO2＋2H2O===3S↓＋4OH－，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，故C正确；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。
【变式3-2】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】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，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；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，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。
【变式3-3】检验木炭与浓硫酸反应产生的气体的装置和所用药品如图所示，下列叙述不正确的是( )
A．a中品红溶液褪色，说明混合气体中有SO2
B．b中KMnO4溶液的作用是除去SO2
C．b中发生反应的离子方程式为5SO2+4H++2MnO4-==5SO42−+2H2O+2Mn2+
D．c中品红溶液不褪色，d中Ca(OH)2溶液变浑浊，说明原混合气体中存在CO2
【答案】C
【解析】SO2能使品红溶液褪色而CO2不能，当a中品红溶液褪色时，说明混合气体中有SO2，A正确；b中的KMnO4溶液的作用是除去SO2，防止对后续二氧化碳的检验产生干扰，B正确；题中所给离子方程式不符合质量守恒、电荷守恒，b中发生反应的离子方程式为5SO2+2H2O+2MnO4-==5SO42−+4H++2Mn2+，C错误；c中品红溶液不褪色，证明二氧化硫已被除尽，d中Ca(OH)2溶液变浑浊，说明混合气体中存在CO2，D正确。
题型04 浓硫酸的性质
1．硫酸的物理性质
(1)硫酸是一种油状液体，难挥发。
(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量热。
(3)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．浓H2SO4的特性
(1)硫酸的特性
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O、
C＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。
【例4】浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是( )
A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应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；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，非氧化还原反应。
【变式4-1】化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应，过程中观察到，试管内壁有淡黄色固体，液面上方铜丝变黑，溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液，继续加热，保持沸腾状态，淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中，黑色物质不溶解。下列说法错误的是( )
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
【答案】C
【解析】反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色，A正确；浓硫酸具有吸水性，所以白色固体是无水CuSO4，B正确；CuO能溶于稀硫酸，而黑色固体不溶于稀硫酸，所以黑色物体不是CuO，C错误；淡黄色固体是S，浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2，D正确。
【变式4-2】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；浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；结合选项B可知，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项错误；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。
【变式4-3】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
【解析】铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，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；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；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，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
题型05 硫酸根的检验
1．硫酸根的检验
(1)检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的正确操作
待测液 eq \(――→,\s\up7(盐酸酸化)) 取清液 eq \(――→,\s\up7(BaCl2溶液)) 白色沉淀，即可确定是否存在SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
(2)理论解释
①先加稀盐酸的目的是排除CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、Ag＋等离子的干扰。
②再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式：Ba2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ==BaSO4↓。
2.粗盐提纯
(1)粗盐中的杂质与除杂试剂
粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)，选择合适除杂试剂，除去杂质：
(2)操作顺序
因为除杂试剂需过量，过量的试剂也需要除去，可据此设计操作顺序，如
【例5】如表所示有关物质检验的实验结论正确的是( )
【答案】D
【解析】A项，该溶液中也可能含有Ag＋；B项，该溶液中也可能含有HSOeq \\al(－,3)；C项，该气体也可能是Cl2、O3等。
【变式5-1】下列物质的检验中，其结论一定正确的是（ ）
A.向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有SO42－
B.向某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有CO32－或SO32－
C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，若加盐酸时有气体产生，加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明Na2SO3样品已部分被氧化
D.将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO2
【答案】C
【解析】若溶液中含有Ag＋，同样的操作会看到相同的现象，A错误；也有可能是HCO3－或HSO3－，B错误；加足量盐酸时有气体产生说明含SO32－，再加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明有SO42－，则Na2SO3样品已部分被氧化，C正确；使品红溶液褪色的气体也可能是Cl2，D错误。
【变式5-2】某溶液中可能含有SO42−、CO32−、Cl-中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是( )
A.一定有SO42−
B.一定有CO32−
C.不能确定Cl-是否存在
D.不能确定SO42−是否存在
【答案】D
【解析】实验②中滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SO42−和CO32−；实验③中加入硝酸银溶液产生氯化银白色沉淀，并不能确定原溶液中是否有Cl-，因为实验②中加入了稀盐酸。
【变式5-3】向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是( )
A.X可能是BaSO3
B.X是BaCO3
C.Y与X的成分不可能相同
D.该盐溶液中一定含有SO42−
【答案】A
【解析】若X是BaSO3，加入足量盐酸，NO3−在酸性条件下具有强氧化性，会将BaSO3氧化成BaSO4，溶液中仍有沉淀，故选A；若X是BaCO3，加入足量盐酸，发生反应：BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑，溶液中没有沉淀，故不选B；若X是BaSO4，加入足量盐酸，沉淀不溶解，所以沉淀Y还是BaSO4，故不选C；该盐溶液中若含有SO32−，沉淀X是BaSO3、沉淀Y是BaSO4，该盐溶液中不一定含有SO42−，故不选D。
题型06 硫及其化合物的转化
1．硫的价态—类别二维图
2．硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：SO2 eq \(――→,\s\up7(①H2O)) H2SO3 eq \(――→,\s\up7(②NaOH)) Na2S③H2SO4O3 eq \(――→,\s\up7(④SO2)) NaHSO3
反应②、③、④的化学方程式为
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
如：
写出③、④、⑤反应的化学方程式：
③2SO2＋O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))2SO3；
④S＋H2 eq \(=====,\s\up7(△)) H2S；
⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
3．含硫物质的连续氧化
硫元素 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up7(足量O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up7(O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4))
【例6】硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是( )
A.硫在过量的氧气中燃烧只能生成X，不可能生成Y
B.X通入BaCl2溶液中，不会有白色沉淀生成
C.H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质在加热条件下化合生成
【答案】D
【解析】硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2，不可能生成SO3，A正确；X是SO2，SO2与溶液中的水反应产生H2SO3，由于盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，则SO2通入BaCl2溶液中，不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀，B正确；在溶液中H2S与SO2发生的反应为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，SO2中的＋4价硫得到电子被还原为S，SO2作氧化剂；H2S中的－2价硫失去电子被氧化产生S，H2S作还原剂，则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2，C正确；由图中元素的化合价及物质类别可知，M为CuSO4，CuSO4溶液与H2S反应生成的盐N为CuS，S单质的氧化性较弱，S与Cu在加热条件下化合只能生成Cu2S，不能生成CuS，D错误。
【变式6-1】硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4eq \(――→,\s\up11(Cu),\s\d4(①))SO2eq \(――→,\s\up11(NaOH溶液),\s\d4(②))Na2SO3eq \(――→,\s\up11(S),\s\d4(③))Na2S2O3eq \(――→,\s\up11(稀H2SO4),\s\d4(④))S
下列判断不正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【答案】D
【解析】反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸作氧化剂被还原成SO2，化合价降低2价，Cu作还原剂被氧化成Cu2＋，化合价升高2价，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，A正确；二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表明二氧化硫为酸性氧化物，B正确；反应③为Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，C正确；反应④的化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，D错误。
【变式6-2】某同学归纳硫及其化合物的“价态—类别—应用”如图，下列说法错误的是( )
A.a能与f反应生成e，氧化剂与还原剂之比为1∶2
B.将c的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物通入澄清石灰水中，若溶液变浑浊说明有f生成
C.从f出发制备硫酸的路线为feq \(――→,\s\up6(O2),\s\d2(催化剂，△))heq \(――→,\s\up7(H2O))c
D.利用f酸性氧化物的性质，用生石灰或氨水与f反应可防治酸雨
【答案】B
【解析】H2S和SO2反应生成S，化学方程式为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，H2S中S元素化合价上升，为还原剂，SO2中S元素化合价下降，为氧化剂，氧化剂与还原剂之比为1∶2，故A正确；H2SO4的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物为SO2和CO2，二者都能使澄清石灰水变浑浊，则不能证明有SO2生成，故B错误；从SO2出发制备硫酸的路线为SO2eq \(――→,\s\up6(O2),\s\d2(催化剂，△))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4，故C正确；SO2是酸性氧化物，能够和生石灰或氨水等碱性物质反应，可以用生石灰或氨水与SO2反应防治酸雨，故D正确。
【变式6-3】“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A．向a的溶液中通入c，出现黄色浑浊B．d是一种二元强酸
C．能用e的浓溶液干燥c气体D．盐g与盐f之间也可能发生反应
【答案】B
【分析】由图可知，a为硫化氢、b为硫单质、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、g为硫酸盐或硫酸氢盐。
【解析】氢硫酸溶液与二氧化硫反应生成硫和水，则向氢硫酸溶液中通入二氧化硫，溶液中会出现黄色浑浊，故A正确；亚硫酸在溶液中分步电离，是一种二元弱酸，故B错误；浓硫酸不与二氧化硫反应，能用于干燥二氧化硫气体，故C正确；硫酸氢盐是二元强酸的酸式盐，在溶液中电离出的氢离子能与亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子反应生成二氧化硫和水，故D正确；故选B。
题型07 硫酸盐及其性质
1.硫酸钙
2(CaSO4·2H2O)eq \(=====,\s\up7(150 ℃))2CaSO4·H2O+3H2O
石膏 熟石膏
主要用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率。
2.硫酸铜
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色
主要用于检验水的存在，胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。
3.硫酸钡
又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。
【例7】CuSO4是一种重要的化工原料，制备途径如题图所示。下列说法正确的是( )
A.将途径①反应所得气体循环利用体现了绿色化学思想
B.途径②制备0.1 ml CuSO4，被还原的硫酸的物质的量为0.1 ml
C.途径③制备CuSO4，当Cu过量时H2SO4能完全反应
D.生成等量的CuSO4，三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为①＝②＝③
【答案】A
【解析】途径①反应中产生一氧化氮有害气体，气体循环使用，体现了绿色化学思想，故A正确；途径②铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸发生非氧化还原反应，故B错误；随反应不断进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应不能继续进行，Cu过量时H2SO4不能完全反应，故C错误；根据反应方程式，生成等量的CuSO4，三种途径中参加反应的H2SO4的物质的量为：①＝②＜③，故D错误。
【变式7-1】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是( )
A．连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2Oeq \\al(2－,7)转化为Cr3＋
B．连二亚硫酸钠溶液敞口放置，可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3
C．连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同
D．在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性
【答案】C
【解析】连二亚硫酸钠的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，因此连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2Oeq \\al(2－,7)转化为Cr3＋，故A正确；连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气氧化，所以敞口放置可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3，故B正确；连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理不相同，因为前者具有还原性，后者具有强氧化性，故C错误；保险粉在碱性介质中相对稳定，在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性，故D正确。
【变式7-2】“以废治废”是治理污染的新思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图，下列说法错误的是( )
A．步骤①④中都要用到玻璃棒
B．步骤②中SO2既体现还原性又体现酸性氧化物的性质
C．步骤③中发生反应的离子方程式为HSOeq \\al(－,3)＋OH－===SOeq \\al(2－,3)＋H2O
D．亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4
【答案】B
【解析】步骤①为溶解、过滤，需要玻璃棒搅拌、引流，④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤，也需要玻璃棒引流，A项正确；步骤②中发生反应：Na2CO3＋2SO2＋H2O===2NaHSO3＋CO2，只体现了SO2酸性氧化物的性质，B项错误；步骤③是亚硫酸钠与氢氧化钠的反应，其离子方程式为HSOeq \\al(－,3)＋OH－===SOeq \\al(2－,3)＋H2O，C项正确；亚硫酸钠中S元素为＋4价，易被空气中的氧气氧化为＋6价，即生成Na2SO4，因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4，D项正确。
【变式7-3】如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是( )
A．反应①说明SO2具有漂白性，反应②说明SO2为酸性氧化物
B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．实验室中可利用反应②吸收SO2
【答案】D
【解析】A项，反应①中溶液先变蓝后褪色，是因为SO2先与KIO3反应生成I2，后SO2又与I2反应生成I－，体现了SO2的还原性，反应②属于酸性氧化物与碱的反应，错误；B项，根据原子守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④是非氧化还原反应，错误；D项，实验室中可利用NaOH溶液吸收二氧化硫，正确。
题型08 硫酸的工业制法及用途
1．工业制备硫酸的反应原理
(1)工艺流程
(2)反应原理
①煅烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O2 eq \(=====,\s\up7(高温)) 2Fe2O3＋8SO2或S＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) SO2。
②SO2转化为SO3：2SO2＋O2 eq \(\s\d3(△),,\s\up8(催化剂))2SO3。
③SO3吸水生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。
2．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
【例8】工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是( )
A.沸腾炉的进料口a加黄铁矿，进料口b通空气，发生反应的化学方程式3FeS2+8O2eq \(=======,\s\up8(高温))Fe3O4+6SO2
B.接触室中的反应主要为2SO2+O2eq \(\s\d3(△),,\s\up8(催化剂))2SO3
C.吸收塔中不用水吸收SO3的原因是SO3溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率
D.常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余
【答案】A
【解析】沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2eq \(=======,\s\up8(高温))2Fe2O3+8SO2，故选A。
【变式8-1】我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸，其工艺流程如图：
下列说法错误的是( )
A．煅烧黄铁矿发生的反应为4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
B．二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物
C．二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应
D．三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3＋H2O===H2SO4
【答案】C
【解析】二氧化硫、三氧化硫均可以与碱反应生成盐和水，都是酸性氧化物，B项正确；二氧化硫转化为三氧化硫是可逆反应，C项错误；三氧化硫与水发生化合反应生成硫酸，D项正确。
【变式8-2】硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如图：
eq \x(含硫物质)eq \(――→,\s\up7(空气),\s\d5(燃烧))eq \x(A)eq \(―――――――→,\s\up7(催化剂V2O5),\s\d5(高温400～500 ℃))eq \x(B)eq \(――→,\s\up7(试剂C))eq \x(H2SO4)
下列说法不正确的是( )
A．含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿(FeS2)
B．A到B的反应原理为2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(400～500 ℃))2SO3
C．试剂C可以是纯水
D．制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应
【答案】C
【解析】工业上通过燃烧单质硫或黄铁矿(主要成分FeS2)来生产SO2，SO2再催化氧化生成SO3，SO3再和水反应生成硫酸，但工业上吸收SO3的试剂不是纯水，而是98.3%的浓硫酸，目的是防止形成酸雾，提高吸收效率。
1.（2025·安徽卷）下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是
【答案】C
【解析】稀硝酸与铜反应生成和NO，NO难溶于水，无法大量存在，A不符合题意；70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2，溶液中应含，但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O，无法大量存在，B不符合题意；浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产物为、、和，这些离子在酸性环境中稳定共存，无后续反应干扰，C符合题意；FeCl3催化H2O2分解生成O2，溶液中应含Fe3＋而非Fe2＋，D不符合题意；故选C。
2.（2025·山东卷）下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A．用溶液吸收少量
B．用和水制备少量
C．用和浓盐酸制备
D．用稀硝酸溶解少量粉：
【答案】C
【解析】当NaOH吸收少量SO2时，应生成SO而非HSO，正确反应为：，A错误；与水反应生成氢氧化钠和氧气，正确离子方程式为，原方程式系数未配平，B错误；与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为，各元素及电荷均守恒，C正确；稀硝酸与Cu反应时，产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO，正确离子方程式为，D错误；故选C。
3.（2024·贵州卷）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
【分析】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。
【解析】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；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；“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；“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。
4.（2024·北京卷）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
【分析】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。
【解析】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；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；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；硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确；故选B。
5.（2024·湖北卷）过量与以下的溶液反应，下列总反应方程式错误的是
【答案】A
【解析】过量 与的溶液反应，生成产生的淡黄色沉淀是S，还生成，过量不能生成，因此，总反应的化学方程式为，A错误；过量 与的溶液反应，生成，总反应的化学方程式为，B正确；过量 与的溶液反应，生成的白色沉淀是，总反应的化学方程式为,C 正确；水解使溶液显碱性，其水溶液能使酚酞变红；过量 与的溶液反应，生成，溶液显酸性，因此，溶液由红色变无色，总反应的化学方程式为，D正确；综上所述，本题选A。
6.（25-26高三上·云南·一模）硫酸是非常重要的化工原料，被称为“化工之母”。如图，工业上一般以硫黄或黄铁矿等为原料制备硫酸。下列有关说法正确的是
A．黄铁矿主要成分的电子式为
B．氧化成时，加催化剂能使全部转化为
C．将的浓硫酸换成水吸收效果更好
D．为减少对大气的污染，可选用将尾气中的最终以的形式固定
【答案】A
【分析】制硫酸涉及到下列反应：硫磺或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式：S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，二氧化硫催化剂作用下加热反应生成三氧化硫并与水反应转化为硫酸，反应的化学方程式：2SO2+O22SO3、SO3+H2O═H2SO4，生产中用浓硫酸代替水吸收SO3，制得发烟硫酸(H2SO4•xSO3)，将发烟硫酸稀释后可制得浓硫酸，据此分析解题。
【解析】FeS2中含有Fe2+和过硫（S-S）阴离子，其电子式为，故A正确；SO2氧化成SO3的反应是可逆反应，加催化剂只是改变反应速率，并不能提高转化率，SO2不能全部转化为SO3，故B错误；吸收SO3不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍SO3的吸收，故工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收SO3，故C错误；为减少SO2对大气的污染，可选用CaO与SO2反应生成CaSO3，CaSO3会继续被氧化成CaSO4，最终以CaSO4的形式固定，故D错误；故选A。
37.（2025·江苏连云港·一模）实验室用SO2和MgO悬浊液制取MgSO3，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取SO2B．用装置乙收集SO2
C．用装置丙制取MgSO3D．用装置丁吸收尾气SO2
【答案】D
【解析】NaHSO3与70%硫酸反应可生成SO2，反应方程式为NaHSO3+H2SO4=NaHSO4+SO2↑+H2O，装置甲可制取SO2，A正确；SO2密度比空气大，装置乙（向上排空气法 ）可收集SO2，B正确；SO2与MgO悬浊液反应可生成MgSO3，装置丙可制取，C正确；NaHSO3溶液与SO2不反应，不能吸收尾气，应选NaOH溶液等，D错误；故选D。
8.（2025·湖北·一模）硫酸在古代被称为“绿矾油”，唐代炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》中记有“炼石胆取精华法”，通过煅烧胆矾而获得硫酸的简易工艺如下：
下列推断不正确的是
A．气体X一定是O2
B．SO3的空间结构为平面三角形
C．上述物质中S的杂化类型相同
D．“绿矾油”浓溶液使胆矾晶体变白，体现了吸水性
【答案】C
【解析】根据氧化还原反应原理，胆矾中S元素化合价降低，氧元素化合价必升高，气体X一定是O2，故A正确；SO3中S原子价电子对数为3，采取sp2杂化，无孤电子对，呈平面三角形，故B正确；CuSO4和H2SO4中S采取sp3杂化，SO2、SO3中S采取sp2杂化，故C错误；浓硫酸使胆矾晶体变白，浓硫酸吸收胆矾中的结晶水，体现了吸水性，故D正确；故选C。
9.（2025·四川成都·一模）工业制备硫酸流程如下，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1ml中S原子的价层电子对数为
B．足量Y与32gO2充分反应，生成M的分子数为
C．黄铁矿与足量O2反应，生成1mlY，转移电子数为
D．标准状况下，2.24LM所含的原子数为
【答案】A
【分析】黄铁矿在空气中加热反应生成二氧化硫，即Y为二氧化硫，随后二氧化硫继续被氧化为三氧化硫，即M为三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收生成硫酸，以此解题。
【解析】中S原子的价层电子对数为4+=4，则1ml中S原子的价层电子对数为，A正确；由分析可知，Y为二氧化硫，32gO2的物质的量为1ml，二氧化硫和氧气的反应为：，该反应为可逆反应，则足量Y与32gO2充分反应，生成M的分子数小于，B错误；黄铁矿与O2反应的方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，该反应转移44个电子，则生成1mlY，转移电子数为，C错误；由分析可知，M为三氧化硫，标准状况下三氧化硫固体，无法计算其物质的量，D错误；故选A。
40.（2025·湖北黄冈·一模）关于CO2和SO2的下列说法中，正确的是
A．由推知，可发生反应：
B．澄清石灰水和酸性KMnO4溶液均可以区分CO2和SO2
C．可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2
D．分子的球棍模型：
【答案】A
【解析】由可知碳酸的酸性比亚硫酸氢根强，因此亚硫酸根离子可以与碳酸发生反应生成碳酸氢根离子和亚硫酸氢根离子，A正确；澄清石灰水与二氧化碳和二氧化硫反应均生成白色沉淀，无法区分，酸性高锰酸钾溶液能被二氧化硫还原而褪色，而二氧化碳不能和酸性高锰酸钾溶液反应，因此可以区分两者，B错误；Na2CO3与CO2和SO2都反应生，不可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2，C错误；CO2空间构型为直线型，D错误；故选A。
11.（2025·湖北武汉·二模）实验小组设计下图所示装置，验证SO2性质，下列说法正确的是
A．实验室用98%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO2
B．一段时间后试管内有白色沉淀，说明SO2与BaCl2反应生成BaSO3
C．试管中的红色花瓣褪色，滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅，均说明SO2具有漂白性
D．试管内Br2的CCl4溶液褪色，说明SO2具有还原性
【答案】D
【分析】硫酸和Na2SO3发生复分解反应产生SO2，SO2与溴、水在BaCl2溶液和溴的四氯化碳分界处发生氧化还原反应生成硫酸、HBr，一段时间后溴的四氯化碳溶液褪色，证明SO2有还原性，H2SO4与BaCl2产生BaSO4沉淀，湿润的SO2使红色花瓣褪色，说明SO2有漂白性，SO2与NaOH溶液反应消耗NaOH，滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
【解析】实验室一般用70%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO2，硫酸浓度过大，H+浓度小，反应速率慢，A错误；由分析可知沉淀为BaSO4，B错误；由分析可知，SO2使红色花瓣褪色，说明SO2有漂白性，SO2与NaOH溶液反应消耗NaOH，滴有酚酞的NaOH溶液褪色，C错误；SO2与Br2反应，2H2O＋SO2+Br2=
H2SO4+2HBr，证明SO2有还原性，D正确；故选D。
12.（2025·山西晋中·二模）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
【答案】D
【解析】若原溶液中存在，加入溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸，转化为白色沉淀，白色沉淀不消失，所以原溶液中不一定含有，A错误；C与浓硝酸反应可生成二氧化氮，浓硝酸受热分解也能生成二氧化氮，结论不合理，B错误；氯离子和碘离子的浓度大小未知，若碘离子浓度远远大于氯离子浓度，溶液中会有AgI黄色沉淀生成，所以不能以此确定溶度积大小，C错误；溶液呈蓝色，说明溶液中有物质和发生了氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，该物质不一定是，也可能是，D正确；故选D。
13.（2025·辽宁·一模）含硫燃料燃烧时，产生大量，可用石灰石浆液法进行吸收，流程如图1所示；研究发现，石灰石浆液pH变化会影响的吸收效果，结果如图2所示。
下列说法错误的是
A．在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高吸收率
B．设备2中发生的反应为：
C．一定范围内若pH过高，溶解度过小，不利于的吸收
D．为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度
【答案】D
【解析】逆流喷淋废弃和石灰石浆接触面积大，提高吸收率，故A正确；SO2转化为CaSO4过程中S的化合价升高，则O化合价降低，反应方程式为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4⋅2H2O，故B正确；碳酸钙难溶于水，减小pH，碳酸钙溶于酸增加溶解度，因此pH过高碳酸钙过小，不利于二氧化硫吸收，故C正确；温度过高会损害设备，不能无限提高设备，故D错误；故选D。
14.（2025高三·山东青岛·一模）某学习小组对通入溶液出现白色沉淀的原因进行了探究，实验如下：
下列说法错误的是
A．制备体现硫酸的酸性
B．实验①中的食用油可用苯代替
C．实验①中，左右突然下降的主要原因为二氧化硫溶解
D．实验②中，溶解的氧化降低了体系，促使进一步氧化
【答案】C
【分析】将70%H2SO4滴入Na2SO3中，发生反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑，生成的SO2经过缓冲瓶进入右侧的烧杯中与待测溶液混合，烧杯中的食用油可以隔绝空气，pH传感器可以实时获取溶液的pH数据通过控制变量法来探究与溶液的反应；A烧杯中加入煮沸的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀说明二氧化硫通入水中可生成亚硫酸，硝酸根离子(酸性环境)具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与Ba2+形成硫酸钡沉淀，离子方程式为，B烧杯中加入未煮沸的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，结合pH的变化，其原因是SO2被氧气、硝酸根氧化为，与钡离子反应产生白色沉淀，同时氧气氧化为主，据此分析；
【解析】制备发生反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑，反应原理是强酸制弱酸，体现硫酸的酸性，A正确；食用油密度比水小，在上层，可以隔绝氧气，防止氧气干扰试验，苯的密度也比水小，也能达到此目的，B正确；SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸电离产生氢离子，若是二氧化硫溶解导致pH下降，其不会出现突变；出现突变的原因是，当亚硫酸电离产生氢离子浓度足够大时，氧化性增强，发生反应，使得溶液pH突然下降，C错误；结合实验①和②的pH-t图像，有O2参加的反应中pH变化比无氧参加的大，且用时短，说明溶解的氧化降低了体系，氧化性增强，进一步氧化SO2，D正确；故选C。
15.（2025·北京·一模）化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作不符合规范的是
【答案】D
【解析】铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，观察到品红溶液褪色，并且浸有NaOH溶液的棉团吸收尾气防止污染，故A正确；沿烧杯壁向上层清液中加入氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明已经沉淀完全，故B正确；[Cu(NH3)4]SO4不溶于乙醇，向[Cu(NH3)4]SO4加入乙醇，有利于[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出，故C正确；用图中装置制取溴苯时，将液溴加入苯中，在催化剂存在下发生反应，从圆底烧瓶中出来的HBr中混有的溴蒸气，溴蒸气也可使硝酸银溶液产生沉淀，无法证明苯与液溴反应为取代反应，故D错误；故选D。
16.（2025·广东深圳·一模）按下图装置，将浓H2SO4加入Na2S2O3溶液中，Na2S2O3溶液产生气泡和黄色沉淀。下列预期现象及相应推理均不正确的是
A．溴水润湿的滤纸褪色，说明SO2有还原性
B．湿润蓝色石蕊试纸变红，说明SO2水溶液显酸性
C．烧瓶壁发热，说明反应(aq)+2H+(aq)=S(s)+H2O(1)+SO2(g)是放热反应
D．H2S溶液产生黄色沉淀，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
【答案】C
【解析】二氧化硫具有还原性，能够使溴水褪色，，A正确；二氧化硫为酸性氧化物，能够与水反应生成亚硫酸：，湿润的蓝色石蕊试纸变红说明SO2水溶液显酸性，B正确；浓硫酸稀释也会产生大量的热，所以烧瓶壁发热，不能说明反应(aq)+2H+(aq)=S(s)+H2O(1)+SO2(g)是放热反应，C错误；H2S溶液产生黄色沉淀是因为与生成S单质：，是还原剂，是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，D正确；故选C。
17.（2025·广东深圳·二模）某学习小组设计了如图所示装置用于制取并验证其性质。下列说法正确的是
A．反应结束后，可向装置甲试管中直接加入水，观察到溶液变蓝
B．装置丙、戊中溶液颜色逐渐褪去的原理相同
C．装置丁中不会出现亚硫酸钡白色沉淀
D．装置乙的作用是收集二氧化硫气体
【答案】C
【分析】甲中浓硫酸与铜加热反应生成SO2；乙为安全瓶，防止倒吸；丙中SO2与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色；丁中验证气体产物是否能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀；戊中品红溶液褪色，用于检验SO2并验证SO2的漂白性，NaOH溶液吸收多余的SO2，防止其污染空气；据此回答问题。
【解析】反应后溶液中还含有浓硫酸，应该是将反应后的溶液沿着器壁注入水中，类似于浓硫酸的稀释，A错误；装置丙中酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性，戊中品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，两个装置中溶液颜色逐渐褪去的原理不同，B错误；二氧化硫通入氯化钡溶液中，由于亚硫酸酸性弱于盐酸，所以不会出现白色沉淀BaSO3，C正确；装置乙的作用是安全瓶，防止倒吸，D错误；故选C。
18.（2025·河南·一模）以黄铁矿为原料制取硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3，还有Al2O3、CuO)，合理利用矿渣可以减少环境污染，变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁的流程如图所示。下列叙述错误的是
A．“碱浸”时适当提高NaOH溶液的浓度可加快“碱浸”速率
B．“酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C．“去铜”过程中，被还原的元素只有铜元素
D．为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH不能过高或过低
【答案】C
【分析】在矿渣被碱溶液浸取时，两性氧化物Al2O3转化为可溶性的，碱性氧化物Fe2O3、CuO与碱溶液不反应，通过过滤分离出来，然后再用稀硫酸进行酸浸，Fe2O3、CuO与酸发生反应生成可溶性的、CuSO4进入溶液，向、CuSO4溶液中通入SO2、加入NaCl溶液，Cu2+、Fe3+被还原，生成CuCl沉淀及Fe2+，将CuCl沉淀过滤除去，然后向滤液中加入双氧水，使Fe2+氧化生成Fe3+，同时调节溶液的pH，使Fe3+反应产生碱式硫酸铁沉淀。
【解析】由以上分析可知，“碱浸”的目的是除去矿渣中的两性氧化物Al2O3，反应的化学方程式为，适当提高NaOH溶液的浓度，可加快反应速率，A正确；“酸浸”过程中，Fe2O3、CuO与稀硫酸发生的反应为：、，所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+，B正确；“去铜”过程中，Cu2+与SO2发生氧化还原反应：，Fe3+与SO2发生氧化还原反应：，被还原的元素有两种：铜元素和铁元素，C错误；pH过低时，溶液酸性较强，得不到碱式硫酸铁沉淀；pH过高时，溶液碱性较强，部分Fe3+与OH-直接结合生成沉淀，导致碱式硫酸铁的产率偏低，故为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH不能过高或过低，D正确；故选C。
19.（2025·辽宁抚顺·三模）一种以硫铁矿()为原料生产硫酸并综合利用烧渣(主要含、、等)制备的工艺流程如图所示：
下列说法错误的是
A．将硫铁矿粉碎可增大“焙烧Ⅰ”的反应速率
B．用NaOH溶液“浸取”的目的是将、转化为可溶性钠盐
C．采用98.3%的浓硫酸“吸收”，其主要目的是获得更高浓度的硫酸
D．“焙烧Ⅱ”生成反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】硫铁矿(主要成分为FeS2)在空气中焙烧，Fe元素转化为Fe2O3，S元素转化为SO2，接触室中，在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3，再用98.3%的硫酸吸收得到供稀释用硫酸，焙烧Ⅰ中的Al2O3和SiO2可与NaOH反应，生成Na[Al(OH)4]-、Na2SiO3等可溶性钠盐，剩余固体为Fe2O3和FeS2，二者在焙烧Ⅱ发生反应FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4，Fe3O4可以被磁铁吸引，通过磁选得到Fe3O4。
【解析】粉碎硫铁矿可以增大接触面积，加快反应速率，A正确；根据分析，用NaOH溶液“浸取”的目的是将Al2O3和SiO2转化为可溶性钠盐，B正确；用98.3%的浓硫酸“吸收”SO3的目的是避免形成酸雾，有利于SO3的吸收，C错误；根据分析，焙烧Ⅱ发生的反应为FeS2+16Fe2O32SO2↑+11Fe3O4，D正确；故选C。
20.（24-25高三上·辽宁沈阳·期末）工业生产制取硫酸的原理示意图如下，下列说法中错误的是
A．反应Ⅰ中的FeS2晶体，阴阳离子个数比为1：1
B．反应Ⅰ中的黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
C．SO2具有较强还原性，不能用浓硫酸干燥
D．反应Ⅲ中用浓硫酸吸收SO3可以有效减少酸雾产生
【答案】C
【分析】由题干流程图可知，工业上制硫酸为黄铁矿在空气中加热生成二氧化硫、四氧化三铁等物质，二氧化硫中通入空气，400-500℃、常压、催化剂条件下反应生成三氧化硫，生成的三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸，据此分析解题。
【解析】反应Ⅰ中的FeS2晶体中含有Fe2+和，则其阴阳离子个数比为1：1，A正确；由分析可知，工业上煅烧黄铁矿制备硫酸过程中将产生四氧化三铁等废渣，若反应Ⅰ中的黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生，B正确；SO2具有较强还原性，但其是与H2SO4不反应的酸性气体，故能用浓硫酸干燥，C错误；由分析可知，SO3与水反应是一个强烈的放热反应，直接使用水来吸收SO3，反应放出热量，形成酸雾，而使用98.3%的浓硫酸吸收SO3时，由于浓硫酸本身已经是高浓度的硫酸，其沸点远高于水，不易蒸发，可以有效避免酸雾的形成，D正确；故选C。
黄铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
俗称
颜色状态
溶解性
硫黄
黄色晶体
难溶于水
微溶于酒精
易溶于CS2
【特别提醒】
1.氯气、硫与金属反应均做氧化剂，氯气的氧化性强于硫，氯气能将变价金属氧化成高价态，硫能将变价金属氧化成低价态。
2.硫单质燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3。
3.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)。
4.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。
与H2O反应
SO2＋H2OH2SO3
与NaOH反应
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
与碱性氧化物反应
如与CaO反应CaO＋SO2eq \(=====,\s\up7(△))CaSO3
氧化性
如与H2S溶液反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O
还原性
O2
2SO2＋O2eq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))2SO3
Cl2
SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl
漂白性
可使品红溶液等有色物质褪色，生成不稳定的无色物质
【解题通法】
1．SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。
2．把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。
原理
现象及结论
闻气味
有刺激性气味的是SO2
漂白性
用品红溶液，SO2能使品红溶液褪色，加热颜色复原。不能使品红褪色的是CO2
氧化性
用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2
还原性
用高锰酸钾溶液，褪色的是SO2，无明显现象的是CO2。
用溴水，橙色褪去的是SO2，无明显变化的是CO2
用硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显变化的是CO2
用FeCl3溶液，使棕黄色变浅的为SO2，反之为CO2
【解题通法】
①二氧化碳、二氧化硫都是酸性气体，都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；所以不能用湿润的蓝色石蕊试纸鉴别；
②SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。
实验
实验现象
硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体
强氧化性
【解题通法】
浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂。不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
杂质
加入的试剂
离子方程式
CaCl2
Na2CO3溶液
Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓
MgCl2
NaOH溶液
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Na2SO4
BaCl2溶液
SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaSO4↓
【解题通法】硫酸根离子检验的三大误区
误区1：只加可溶性钡盐，而不酸化
将导致COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)、SOeq \\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq \\al(2－,4)。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀
误区2：误将Ag＋判断成SOeq \\al(2－,4)
如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SOeq \\al(2－,4)。其错误是未注意溶液中不含SOeq \\al(2－,4)，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)
误区3：误将SOeq \\al(2－,3)判断成SOeq \\al(2－,4)
如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或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SOeq \\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq \\al(－,3)在酸性环境中具有强氧化性，将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)而产生干扰
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SOeq \\al(2－,4)
B
向某溶液中加入盐酸，将生成的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该溶液中一定含有SOeq \\al(2－,3)
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SO2通入Na2CO3溶液中，生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水中有浑浊产生
说明酸性：H2SO3＞H2CO3
【解题通法】含硫物质的性质与转化
①同种元素相邻价态的粒子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。
②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2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
【解题通法】
工业制备硫酸工艺中常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3，因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色，产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸，白色沉淀不消失
原溶液中一定含有
B
向浓硝酸中加入红热的碳，产生红棕色气体
碳能还原浓硝酸生成
C
向、的混合稀溶液中滴入少量稀溶液，有黄色沉淀生成
D
向某黄色溶液中加入淀粉溶液，溶液呈蓝色
不能说明溶液中是否含
实验装置
实验①：烧杯中加入煮沸的溶液，再加入适量食用油，冷却至室温。
实验②：烧杯中加入未煮沸的溶液。
实验现象
烧杯
出现白色沉淀
出现白色沉淀
传感器
A．铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B．检验是否沉淀完全
C．制备晶体
D．证明苯和液溴为取代反应