高考化学二轮复习易错题易错点10 硫元素及其化合物（解析版）

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（（1）SO2不能漂白酸碱指示剂：将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，但不褪色。
（2）SO2使溶液褪色不一定表现漂白性：SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、氯水、碘水褪色，体现其还原性。
（3）SO2通入BaCl2（或CaCl2）溶液，不产生白色沉淀：由于H2SO3的酸性比HCl弱，H2SO3不能与BaCl2（或CaCl2）反应，故不能产生白色沉淀。
易错题【02】浓硫酸的特性
（1）明确金属与浓硫酸的反应情况：加热时，浓硫酸能与大多数金属（Au、Pt除外）反应生成SO2。
（2）注意硫酸的浓度变化引起反应改变：①浓硫酸与活泼金属（如Mg、Zn等）反应，开始生成气体是SO2，最后可能反应生成H2；②加热时，浓硫酸与不活泼金属（如Cu）反应，开始时产生的气体是SO2，变为稀硫酸后，反应不再进行。
（3）浓硫酸在反应中可能体现酸性、强氧化性、脱水性等。
易错题【03】硫及其化合物的相互转化
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。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。
(1)－2价硫的化合物间的转化
(2)＋4价硫的化合物间的转化
SO2→H2SO3→NaHSO3→Na2SO3―→BaSO3
(3)＋6价硫的化合物间的转化
SO3―→H2SO4―→NaHSO4―→Na2SO4―→BaSO4
(4)氧化还原反应转化链
SOeq \\al(2－,3)eq \(――→,\s\up7(O2、Cl2、HNO3、H2O2))SOeq \\al(2－,4)(BaSO3eq \(――→,\s\up7(HNO3))BaSO4)
典例分析
例1、探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料：①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。
②Na2S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SO42—。
（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】（1） S2-+Cu2+=CuS↓ （2）滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，
（3）①向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液仍呈紫色
②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溶液褪色，干扰实验现象和实验结论
③ Sx2-+2H+=H2S↑+(x－1)S↓
（4）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溶液发生复分解反应生成硫化铜和硫酸钠，离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓。
（2）由题意可知，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，除去生成的S单质，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SO42—。
（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，二者混合应发生氧化还原反应，KMnO4溶液要褪色，但实际上仍为紫色，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—具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，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，Na2SO3中S为+4价，Na2SO4中S为+6价，Na2S中硫为－2价。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。
例2、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，白色晶体，可溶于水，微溶于乙醇；暴露在空气中易被氧化成亚硫酸氢钠或硫酸氢钠，75℃以上会分解。
(1)Na2S2O4的制取(实验装置如图)：
在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中，边搅拌边滴加Na2CO3的甲醇溶液，同时通SO2，反应放热，保持温度为60~70℃，即可生成Na2S2O4，同时生成另一种气体。
①仪器A的名称是__________，与普通分液漏斗相比，其优点是__________。
②三颈烧瓶中生成Na2S2O4离子方程式为 。
③为了使反应充分进行，得到更多更纯的产品Na2S2O4，应采取的主要措施有_______。
A．控制水浴温度不超过75℃
B．加快通SO2的速率
C．加快滴加Na2CO3的甲醇溶液的速率
D．充分搅拌，使反应物充分接触
E．用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失
F．在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气
(2)Na2S2O4的性质：
取纯净的Na2S2O4晶体，隔绝空气加热，Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体产物_____(填化学式)。请设计实验验证Na2S2O4固体完全分解后的固体产物中有Na2S2O3存在，完成下表中内容。(供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)
实验步骤预期现象和结论：
(3)Na2S2O4应用
六价铬对人体有毒，Na2S2O4可以用于处理含铬废水，使含六价铬的离子浓度降低而达到排放标准，即含六价铬的离子浓度≤0.5mg·L-1。具体操作是在含六价铬()的酸性废水中先加入Na2S2O4，再加入过量的石灰水，生成的沉淀主要有_______(用化学式表示)。
【答案】(1)①恒压滴液漏斗 平衡气压，使液体能顺利滴下
②2HCOO-+4SO2+CO32—=2S2O42—+H2O+3CO2 ③ADEF
(2)SO2 ①取少量Na2S2O4完全分解后的固体产物于试管中，加入稀盐酸
②若有淡黄色沉淀生成，则说明产物中有Na2S2O3存在
(3)Cr(OH)3、CaSO4
【解析】在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中，边搅拌边用恒压滴液漏斗滴加Na2CO3的甲醇溶液，由于产物Na2S2O3暴露在空气中易被氧化成NaHSO3或NaHSO4，在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气，75℃以上会分解，且反应放热，用水浴加热，保持温度为60~70℃，根据化合价的变化可知二氧化硫将甲酸钠转化为二氧化碳，即可生成Na2S2O4和CO2，由于Na2S2O4微溶于乙醇，用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失，再进行尾气处理吸收CO2。
(1)①根据仪器的形状可知，仪器A的名称是恒压滴液漏斗，与普通分液漏斗相比，其优点是平衡气压，使液体能顺利滴下。
②三颈烧瓶中是甲酸钠溶液和二氧化硫反应生成Na2S2O4，根据硫元素的化合价从+4价降低到+3价，得到一个电子，碳元素的化合价从+2升高到+4价，失去两个电子，根据得失电子守恒得到2SO2~ Na2S2O4，根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。
③由于Na2S2O4在75℃以上会分解，故控制水浴温度不超过75℃，可以提高产品的纯度，A错误；加快通SO2的速率，可以加快反应速率，由于反应放热，会使温度超过75℃，会使Na2S2O4分解而降低产率，B错误；加快滴加Na2CO3的甲醇溶液的速率，可以加快反应速率，由于反应放热，会使温度超过75℃，会使Na2S2O4分解而降低产率，C正确；充分搅拌，使反应物充分接触，可使反应充分进行，提高产率，D正确；由于Na2S2O4可溶于水，微溶于乙醇；用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失，E正确；由已知信息，Na2S2O3暴露在空气中易被氧化成亚硫酸氢钠或硫酸氢钠，在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气，F正确。
(2)Na2S2O4中硫元素的化合价为+3价，固体完全分解得到固体产物Na2SO3中硫的化合价为+4价，是还原产物、Na2S2O3中硫的化合价为+2价，是氧化产物，根据氧化还原反应中得失电子守恒和原子守恒可知气体是二氧化硫；根据反应Na2S2O3+2HCl==2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知，取少量Na2S2O4完全分解后的固体产物于试管中，加入稀盐酸，若有淡黄色沉淀生成，则说明产物中有Na2S2O3存在。
(3)在含六价铬()的酸性废水中先加入Na2S2O4，由于具有强氧化性，具有还原性，二者会发生氧化还原反应，离子反应为++6H+==2+2+
3H2O，再加入过量的石灰水，和，和会发生复分解反应生成的沉淀主要有Cr(OH)3、CaSO4。
例3、实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2)，并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量白雾，100℃以上分解生成SO2和Cl2.实验室合成SO2Cl2的原理：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔHHClO，其连接顺序为A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
【答案】(1)P2O5(或无水CaCl2、硅胶等) (2)催化剂
(3)反应放热，且SO2Cl2沸点低，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(4)①AgNO3溶液见光易分解 ② %
(5)C→B→E→D→F 装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀
【解析】SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应，故二氧化硫与氯气在干燥环境中反应生成SO2Cl2，活性炭可能起催化剂作用，A中干燥剂干燥二氧化硫， SO2Cl2沸点低、易挥发，反应在冰水浴下进行。探究次氯酸和亚硫酸酸性强弱时，次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，先验证亚硫酸酸性比碳酸强，再结合碳酸酸性比HClO强进行判断。
(1) 装置A中的试剂用于干燥二氧化硫，故选用酸性或中性的固体干燥剂，可以是P2O5(或无水CaCl2、硅胶等)。
(3) 已知：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔHW
D．WX与X2Y反应能生成X2
11．（2022·江苏泰州·模拟预测）某化学兴趣小组以含钴废渣(主要成分CO、C2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备C2O3的一种实验流程如下。下列与流程相关的原理、装置和操作能达到实验目的的是
A．“酸浸”中的SO2作还原剂，用装置甲制取
B．“酸浸”所需的250 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液用装置乙配制
C．“萃取”的目的是除去Zn2+，用装置丙，振荡时分液漏斗下端应向下倾斜
D．“沉钴”时向萃取液中缓慢滴加沉淀剂，用装置丁过滤所得悬浊液
12．（2022·北京·北大附中三模）下列实验方案能达到相应实验目的的是
13．（2022·广东广州·模拟预测）某化学实验小组探究与溶液的反应。
实验一：用如图所示实验装置制备，并将足量通入溶液中，溶液迅速变为血红色；停止通入气体，将血红色溶液密闭放置5小时后，溶液变为浅绿色。
(1)制备的化学反应方程式为___________。
(2)仪器的名称为___________。
(3)某同学取适量酸性于试管中，滴入几滴血红色溶液，溶液的紫色褪去，据此推断血红色溶液中含有，此结论___________(填“正确”、“不正确”)，理由是___________。
实验二：探究血红色溶液产生的原因
实验过程如下表：
(4)实验①中，是___________(填化学式)；实脸②中现象是___________。
(5)为了进一步探究血红色物质产生的主要原因，又进行了以下实验：在的溶液中，加入浓度相同的溶液，溶液并混合均匀，改变、的值并维持进行多组实验，测得混合溶液的吸光度与出的关系如图所示。(已知吸光度越大，溶液颜色越深)。
①维持的目的是___________。
②该实验得出的结论是___________。
14．（2022·北京·高考真题）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。
(1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是___________。
(2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为___________。
(3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。
已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
①在电解池中发生反应的离子方程式为___________。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为___________。
(4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为___________。
已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为___________。
②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为_________。(填“偏大”或“偏小”)
15．（2022·全国·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。
16．（2022·湖南·高考真题）某实验小组以溶液为原料制备，并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案：
可选用试剂：晶体、溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水
步骤1.的制备
按如图所示装置进行实验，得到溶液，经一系列步骤获得产品。
步骤2，产品中的含量测定
①称取产品，用水溶解，酸化，加热至近沸；
②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的溶液，
③沉淀完全后，水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为。
回答下列问题：
(1)Ⅰ是制取_______气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为_______；
(2)Ⅰ中b仪器的作用是_______；Ⅲ中的试剂应选用_______；
(3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法是_______；
(4)沉淀过程中需加入过量的溶液，原因是_______；
(5)在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是_______(填名称)；
(6)产品中的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
实验步骤
预期现象和结论
①
②
方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液，再加溶液和足量稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中，再加硫酸酸化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液，再加入溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
选项
仪器
现象预测
解释或结论
A
试管1
冷却后，把液体倒入水中，溶液为蓝色
铜被氧化，转化为Cu2+
B
试管2
紫红色溶液由深变浅，直至褪色
SO2具有还原性
C
试管3
注入稀硫酸后，出现黄色浑浊
SO2具有氧化性
D
锥形瓶
溶液红色变浅
NaOH溶液完全转化为NaHSO3溶液
实验目的
实验方案
A
证明铜与浓硫酸反应生成了SO2
将铜单质与浓硫酸在试管中加热，产生的气体通入石蕊溶液，观察石蕊是否变红
B
检验浓硫酸催化纤维素水解的产物含有还原性糖
向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2浊液，加热，观察是否有砖红色沉淀生成
C
检验Na2SO3是否变质
向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝酸，观察是否产生白色沉淀
D
证明1—溴丁烷发生了消去反应
将1—溴丁烷与NaOH醇溶液共热，将产生的气体通入溴水，观察溴水是否褪色
实验序号
假设
实验内容
结论
①
取上述血红色溶液，滴入溶液，溶液又变为黄色
假设不成立
②
和增大
在溶液中，滴入溶液，溶液呈血红色，再逐渐滴入溶液，出现_____________现象
假设不成立
③
或增大
在溶液中加入溶液，立即变为血红色
假设成立