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微专题22 新型含硫化合物的制备与性质探究（Na S O Na S O Na S O )
2 2 3 2 2 4 2 4 6
1．（2023·广东·统考高考真题）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
1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。
2．（2021·浙江·统考高考真题）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+6KOH 2K S+K SO +3H O
2 2 3 2
(x-1)S+K S K S(x=2~6)
2 2 x
S+ K SO K S O
2 3 2 2 3
请计算：
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K S和K SO ，则V= 。
2 2 3
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K S 和K S O ，则x= 。(写
2 x 2 2 3
出计算过程)
【答案】 30.0 3
【解析】(1)根据方程式3S+6KOH 2K S+K SO +3H O可知，3mol S可以和6mol KOH反应，0.48g S的物质的
2 2 3 2
量n=0.015mol，则需要消耗KOH的物质的量n=2n(S)=0.03mol，故需要KOH溶液的体积V= =
=0.03L=30.0mL，故答案为30.0；
2(2)若S与KOH溶液反应生成K Sx和K S O ，则反应的化学方程式为(2x+2)S+6KOH 2K S+K S O +3H O，根据
2 2 2 3 2 x 2 2 3 2
反应方程式有
解得x=3，故答案为3。
1、硫代硫酸钠（Na S O ）中S的价态为平均价态+2价。
2 2 3
2、连二亚硫酸钠（Na S O ）中S的价态为平均价态+3价。
2 2 4
3、焦亚硫酸钠（Na S O ）中S的价态为平均价态+4价。
2 2 5
4、焦硫酸钠（Na SO）中S的价态为平均价态+6价。
2 2 7
5、过硫酸钠（Na SO）中S的价态为平均价态+6价，其中有两个O原子的价态为-1价。
2 2 8
近年来高考的知识面不断扩大，灵活性不断增加，对新型含硫化合物的制备与性质探究的考查逐渐增多，
下面把常考的新型含硫化合物归纳整理如下：
硫的含氧酸应该按以下分类：
正酸系列：次硫酸H SO 、亚硫酸H SO 、硫酸H SO
2 2 2 3 2 4
过酸系列：过硫酸H SO 、过二硫酸H S O
2 5 2 2 8
焦酸系列：焦亚硫酸H S O 、焦硫酸H S O
2 2 5 2 2 7
硫代硫酸系列：硫代亚硫酸H S O 、硫代硫酸H S O
2 2 2 2 2 3
连酸系列：连二亚硫酸H S O 连多硫酸H S O
2 2 4 2 (2-6) 6
硫能形成多种含氧酸，其含氧酸的种类数，在常见元素中可以说是排名靠前的（含碳的有机酸除外），究
其原因，主要是S—S键键能较高，文献记载可达268kJ/mol。众所周知，含碳的有机物种类极多的主要原
因是C—C键键能高（文献记载332kJ/mol），碳原子之间能形成碳链，而S—S键的键能并不比C—C键低
很多，比Si—Si键或者N—N键都要高得多，硫原子也有一定的形成较长硫链能力，例如多硫化钠
3（NaS）和多硫化氢（HS，也称为硫烷）都是比较稳定的，单质硫通常以S 分子晶体的形式存在，都是
2 x 2 x 8
硫原子能形成硫链能力的一种表现。
硫的含氧酸种类较多，与很多硫含氧酸结构中都存在S—S键有关，除了众所周知的亚硫酸（HSO ）和硫
2 3
酸（HSO ）之外，很多其它硫含氧酸的盐，在工业上或者实验室中有着广泛的用途，这里列举出几种：
2 4
1、硫代硫酸钠（Na S O ）
2 2 3
硫代硫酸钠是硫代硫酸（HSO）的钠盐，硫代硫酸的结构简式可写作HO—SSO—OH，可看作硫酸（HO
2 2 3
—SO —OH）中的一个氧原子被硫原子取代后得到的化合物，自由的硫代硫酸是不稳定的，易分解为S、
2
SO 和HO，但硫代硫酸的盐可以是稳定的。
2 2
含有5个结晶水的硫代硫酸钠，即NaSO·5H O，也就是俗称的“大苏打”或者“海波”，是一种常见的
2 2 3 2
工业品或者化学试剂。硫代硫酸根离子有较强的配位能力，能与一价银离子Ag+生成稳定的络离子
[Ag(S O)]3-，其稳定常数Kf比常见的银氨络离子[Ag(NH)]+高好几个数量级，因此过去常作为照相底片
2 3 2 3 2
或者相纸的定影剂，以溶解底片或者相纸上未感光的卤化银（以溴化银为主）：
AgBr + 2NaSO → Na [Ag(S O)] + NaBr
2 2 3 3 2 3 2
硫代硫酸钠有较强的还原性，可以与卤素单质反应，其中与碘的反应是定量的：
2NaSO + I = Na SO + 2NaI
2 2 3 2 2 4 6
NaSO 是连四硫酸钠，即连四硫酸（HSO）的钠盐，连四硫酸的结构简式是HO—SO—S—S—SO —
2 4 6 2 4 6 2 2
OH，分子中存在S—S—S—S硫链。该反应在分析化学中用于测定碘的含量，滴定时可用淀粉作为指示剂。
用5％的硫代硫酸钠溶液浸渍口罩，可防护低浓度的氯气，对皮肤的刺激性要比NaOH等强碱小得多。
硫代硫酸钠还可以作为氰化物中毒的解毒剂，在体内可以将剧毒的氰离子CN-转化为毒性很低的硫氰酸根
离子SCN-，以解除CN-的毒性。
NaSO·5H O加热到约48℃时，NaSO 溶解在自身的结晶水中，成为溶液，继续加热则逐渐失去结晶水
2 2 3 2 2 2 3
得到无水物，如果再继续高温加热，NaSO 开始分解，分解产物中有少量单质硫成为硫蒸气放出，遇空气
2 2 3
可能燃烧发出蓝色火焰，分解产物中还含有SO 等气体
2
2、连二亚硫酸钠（Na S O ）
2 2 4
连二亚硫酸（HSO）的结构简式可写作HO—SO—SO—OH，与亚硫酸（HO—SO—OH）有相似之处，
2 2 4
分子中存在S—S键。
虽然亚硫酸是中强酸，但将锌粉放在水中，通入二氧化硫，主要并不生成亚硫酸锌，而是二氧化硫被锌粉
还原，生成连二亚硫酸锌：
Zn + 2SO → ZnS O
2 2 4
工业上，用锌粉还原亚硫酸氢钠（NaHSO）溶液，即可制取连二亚硫酸钠：
3
4，有强烈的刺激性气味，因此工业品硫代硫酸钠也要注意防火。
2NaHSO + Zn → Na SO + Zn(OH) ↓
3 2 2 4 2
可见，连二亚硫酸可看作亚硫酸的还原产物，因此其还原性比亚硫酸更强，在碱性条件下连二亚硫酸钠
（或者连二亚硫酸根离子）是很强的还原剂，碱性条件下标准电极电势可低到-1.12V，比某些较活泼金属
的还原性还要强。
天然染料靛蓝（吲哚衍生物）不溶于水，古代用发酵法将靛蓝还原为水溶性的靛白，然后将靛白水溶液置
于瓮中，放进需要染色的织物，使得靛白水溶液浸入织物纤维，最后将织物置空气中，织物上的靛白与氧
气接触，重新被氧化为不溶于水的靛蓝，染色牢固，经久耐用。因为在染色过程中存在还原和氧化过程，
靛蓝这样的染料就被称为还原染料，也称为“瓮染料（Vat dyes）”。今天工业上还原靛蓝这类还原染料，
不再使用效率低的发酵还原法，都是使用化学还原剂，主要使用的就是有着强还原性的连二亚硫酸钠。
连二亚硫酸钠也很容易被空气中的氧气氧化，特别是在水溶液中，可以作为一种强的抗氧化剂，能够保护
某些易氧化物质不被氧化，因此工业上连二亚硫酸钠俗称“保险粉”。
连二亚硫酸钠是强还原剂，与氧气的反应是放热的，一旦连二亚硫酸钠固体遇少量水或者受潮，就容易与
空气中氧气反应放热，如果积热不散，达到一定温度连二亚硫酸钠会剧烈分解，生成单质硫等易燃产物，
最终引起自燃，因此保险粉是属于遇湿易燃物品的危险品，在消防安全上是不“保险”的。一旦保险粉受
潮发生火灾，如果扑救用水量不足，反而会加剧燃烧，干粉、二氧化碳、干砂等灭火剂只能压住表面燃烧
的火焰，不能阻止已经受潮保险粉的氧化分解，只有用大量水扑救，使得保险粉溶解于水，才能彻底灭火。
保险粉发生火灾时会产生二氧化硫等有毒产物，消防人员和抢险人员必须做好自身防护，也要防止有毒产
物污染环境。
有趣的是，4价硫的化合物和4价碳的化合物，有时却有一定的相似性，例如二氧化硫和二氧化碳都是酸
性氧化物，二氧化硫也能像二氧化碳一样使得澄清石灰水变浑浊等，草酸（HOOC—COOH）可以看作
“连二碳酸”，草酸和草酸盐也具有明显的还原性。
3、焦亚硫酸钠（Na S O ）
2 2 5
焦亚硫酸（HSO）又称为一缩二亚硫酸，形式上看是两分子亚硫酸失去一分子水的产物，但其结构简式
2 2 5
一般认为并不是HO—SO—O—SO—OH，而是HO—SO—SO —OH，分子中同样存在S—S键。
2
在氢氧化钠或者碳酸钠的浓溶液（工业上一般使用碳酸钠）中通入过量的二氧化硫，通常认为最终生成亚
硫酸氢钠（NaHSO）的浓溶液：
3
2NaOH + SO → Na SO + H O（或者NaCO + SO → Na SO + CO↑）
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2
NaSO + H O + SO → 2NaHSO
2 3 2 2 3
5亚硫酸氢钠又称重亚硫酸钠，系英文习惯名称Sodium bisulfite的直译，酸根前的bi-前缀即“重”，例如
Sodium bicarbonate重碳酸钠即碳酸氢钠。
但实际上，在存在高浓度亚硫酸氢根离子的水溶液中，存在下列平衡：
2HSO SO + H O
2 2
SO 即焦亚硫酸根离子，结构简式为[O—SO—SO —O]2-，而不是[O—SO—O—SO—O]2-。
2 2
因此从浓溶液中结晶析出亚硫酸氢钠时，很容易结晶析出Na2S2O5，可以看作两分子亚硫酸氢钠失去一分
子水的产物，Na2S2O5的英文习惯名称在酸根前再加meta-前缀，即Sodium metabisulfite，meta-前缀可译
作“偏”，即“失水”，例如Metaphosphoric acid偏磷酸，因此中文名可译作“偏重亚硫酸钠”。
但是NaSO 也可以直接看作焦亚硫酸的钠盐，因此英文名称又可以写作Sodium pyrosulfite，酸根前缀
2 2 5
pyro-是“焦”，中文名“焦亚硫酸钠”。
这样一来，NaSO 这种化合物中英文名称都有两种，分别是偏重亚硫酸钠（Sodium metabisulfite）和焦亚
2 2 5
硫酸钠（Sodium pyrosulfite），试剂品多使用前一名称，而工业品多使用后一名称，命名的混乱导致了很
多不懂化学者的误译，例如“偏亚硫酸氢钠”，甚至看到有将KSO 误称为“偏硫代硫酸钾”的情况。
2 2 5
商品固体亚硫酸氢钠和固体焦亚硫酸钠实际上都是NaHSO 和NaSO 的混合物，只是主要成分不同，工业
3 2 2 5
品多生产焦亚硫酸钠固体，而亚硫酸氢钠可以溶液形式供应商品。焦亚硫酸钠溶于水后又发生水解反应，
最终还是得到亚硫酸氢钠溶液，因此在实际应用中二者基本可以通用。
焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都是还原剂，虽然还原性不如连二亚硫酸钠，但较稳定，还原作用也较温和，工
业上也广泛作为还原剂和抗氧化保护剂。
亚硫酸氢根离子的硫原子上还有一对孤对电子，硫原子亲核性强于氧原子，因此亚硫酸氢根离子是较强的
亲核试剂，在有机化学反应中可看作“磺酸基负离子”，能与醛或者酮羰基发生亲核加成反应，生成α-羟
基磺酸（或者α-羟基磺酸的盐），这一特性使得亚硫酸氢钠或者焦亚硫酸钠在有机合成上也有广泛用途。
焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠也可以作为食品添加剂，有二氧化硫漂白、抗氧化等作用，二氧化硫是红酒的常
见添加剂，目前常将NaSO 或者KSO 添加到红酒中作为二氧化硫产生剂。
2 2 5 2 2 5
4、焦硫酸钠（Na S O ）
2 2 7
将硫酸氢钠（NaHSO）加热到熔点以上，就发生与亚硫酸氢钠失水得到焦亚硫酸钠相似的反应，两分子
4
硫酸氢钠失去一分子水，得到焦硫酸钠：
2NaHSO → Na SO + H O↑
4 2 2 7 2
如果继续加热，焦硫酸钠还会进一步分解放出SO ：
3
NaSO → Na SO + SO ↑
2 2 7 2 4 3
6在焦硫酸钠未明显分解之前，将熔体冷却，趁凝固未完全冷却时破碎成小块，即得商品焦硫酸钠。
焦硫酸钠在工业生产上用途不大，但在分析化学，特别是工业分析中是很有用的试剂。很多天然氧化物矿
石虽然有一定的碱性氧化物性质，但并不容易溶解于酸，例如天然的铁矿石，特别是磁铁矿（Fe O）在酸
3 4
中即使加热也很难溶解，但与焦硫酸钠或者焦硫酸钾共熔，在高温和SO 的作用下，即可转化为易溶的化
3
合物。因此焦硫酸钠常在实验室分析中用作酸性熔矿剂。
5、过硫酸钠（Na S O ）
2 2 8
过硫酸钠是过二硫酸（HSO）的钠盐，过二硫酸的结构简式可以写作HO—SO—O—O—SO—OH，分
2 2 8 2 2
子中存在过氧链，可看作过氧化氢中的氢原子被磺酸基（—SO —OH或者—SO H）取代的产物。过硫酸
2 3
钠、过硫酸钾和过硫酸铵都是重要的过硫酸盐，工业生产过硫酸铵或者过硫酸钠较为容易，用途也较广，
过硫酸钾溶解度远小于过硫酸铵和过硫酸钠，但稳定性较好，容易重结晶提纯，常作为实验室试剂。
过硫酸铵和过硫酸钠在工业上常缩写为APS和SPS，系英文习惯名称Ammonium persulfate和Sodium
persulfate的缩写，酸根前加per-前缀表示酸根中心原子的“形式化合价”高于通常酸根中心原子化合价，
例如过硫酸根离子中，硫形式上是+7价，但这一前缀并不表示酸根的真实结构，翻译成中文时要注意。过
去一般将per-前缀直接翻译成“过”，例如Ammonium persulfate过硫酸铵、Potassium perchlorate过氯酸钾、
Potassium permanganate过锰酸钾等，直到上世纪60年代中文化学资料上一般还是这样翻译的，但今天则
要注意酸根结构，酸根中有过氧链才能用“过”字，否则应该用“高”字，因此Potassium perchlorate和
Potassium permanganate今天应该翻译成“高氯酸钾”和“高锰酸钾”。
过硫酸钠或者过硫酸根离子在水溶液中是一种极强的氧化剂，标准电极电势高达2.01V，氧化性强于过氧
化氢、高锰酸钾、重铬酸钾等常见强氧化剂，但过硫酸根离子有较高的稳定性，低温和不加催化剂的情况
下，氧化反应速率很慢，接近惰性，因此固体过硫酸盐相对硝酸钾、氯酸钾、高锰酸钾等固体强氧化剂，
储运和使用反而要安全一些。
使用过硫酸盐作为氧化剂时，需要升温或者加入适当的催化剂，Ag+、Cu2+等金属离子可作为催化剂。目前
印刷电路板（PCB）行业中常用过硫酸铵或者过硫酸钠作为PCB铜箔的腐蚀剂，市售的一些小包装白色粉
末状PCB腐蚀剂，实际上就是以过硫酸盐为主要成分的，当铜箔浸入过硫酸盐浓溶液时，即发生下列反应
（以过硫酸钠为例）：
NaSO + Cu → NaSO + CuSO
2 2 8 2 4 4
未加温情况下，一开始腐蚀速率极慢，但少量铜箔被腐蚀后，Cu2+进入溶液，成为了过硫酸盐的催化剂，
起到了自催化作用，反应速率逐渐加快，因此不需要额外添加催化剂，待腐蚀剂反复使用一段时间后，腐
蚀效果下降，可补加一定量的过硫酸盐，仍可继续使用一段时间。
7过硫酸盐腐蚀剂无需使用硫酸、盐酸等强酸腐蚀性危险品，也不使用过氧化氢等危险氧化剂，较为安全。
固体过硫酸盐储运也较安全，但固体过硫酸盐仍然严禁与强还原剂混存，否则一旦二者发生接触同样有燃
烧爆炸危险，1993年深圳清水河危险品仓库大爆炸事故，起火原因正是过硫酸铵与硫化钠（强还原剂）混
存接触发生自燃。
1．（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 。
8(5)滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量 洗涤，干燥，得到 。
【答案】(1)Na SO ·10H O+4C Na S+4CO↑+10H O
2 4 2 2 2
(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 温度逐渐恢复至室温
(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：Na SO ·10H O+4C Na S+4CO↑+10H O，结
2 4 2 2 2
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：Na SO ·10H O+4C Na S+4CO↑+10H O；
2 4 2 2 2
（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 。
92．（2021·浙江）硫代硫酸钠(Na S O )可作为鞣革时重铬酸盐的还原剂。纯碱与硫化钠的混合溶液与二氧
2 2 3
化硫气体反应可生成Na S O 和CO ，实验室利用如图所示实验装置制备硫代硫酸钠(夹持装置已略)。
2 2 3 2
下列说法不正确的是
A．装置①也可用于实验室制备氧气
B．装置②中虚线处表示的进气导管应伸至瓶底
C．实验时，应先打开活塞K ，再打开活塞K
1 2
D．装置④中应盛装的试剂为NaOH溶液
【答案】B
【解析】A．双氧水与MnO 反应制备O ，可用装置①，故装置①也可用于实验室制备氧气，A正确；
2 2
B．装置②是起安全瓶的作用，故进气导管不能伸至瓶底，B错误；
C．由于硫代硫酸钠(Na S O )作还原剂，具有还原性，实验时，应先打开活塞K ，用SO 排出整个装置的
2 2 3 1 2
O ，再打开活塞K ，C正确；
2 2
D．装置④中应盛装的试剂为NaOH溶液能与SO 反应来吸收SO ，进行尾气处理，D正确；
2 2
故答案为：B。
1．（2023春·山东临沂·高一沂水县第一中学校考阶段练习）硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫：
Na S O +H SO =Na SO +SO ↑+S↓+H O，下列说法正确的是
2 2 3 2 4 2 4 2 2
A．每生成3.2gS，同时生成2.24LSO
2
B．SO 能使溴水褪色，体现了SO 的漂白性
2 2
C．葡萄酒中添加适量的SO 可起到杀菌和保质的作用
2
D．Na S O 中硫元素的化合价为+4价
2 2 3
【答案】C
10【解析】A．没有指明标准状况下这一条件，无法判断出体积，故A错误；
B．SO 使溴水褪色证明了二氧化硫的还原性，使品红褪色才是二氧化硫的漂白性，故B错误；
2
C．二氧化硫有杀菌作用还有还原性，可以在葡萄酒中加少量的二氧化硫来杀菌和保质作用，故C正确；
D．根据化合价代数和为0的原则，Na为+1价，O是-2价确定S的化合价为+2价，故D错误；
答案选C。
2．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）硫代硫酸钠 (Na S O )是分析化学中常用的试剂，在酸性溶液中易
2 2 3
发生如下化学反应 。设 为阿伏加德罗常数，下列说法正
确的是
A． 的 固体中含有 的离子
B．常温常压下， 中含有 键的个数为
C． 中含有的质子数为
D．生成 的 转移电子的个数为
【答案】A
【解析】A．1mol Na S O 固体中含2molNa+和1mol 共3mol离子，A正确；
2 2 3
B．常温常压下，22.4LSO 的物质的量不是1mol，所含 σ 键的个数不是2N ，B错误；
2 A
C．1个H O分子含10个质子，则1molH O中含有的质子数为10N ，C错误；
2 2 A
D．由化学方程式可知，生成32gS(即1mol)转移2mol电子，转移电子数为2N ，D错误；
A
故选A。
2．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）连二亚硫酸钠( )常用于纺织工业、食品漂白
等领域。工业上生产 的流程如图所示。若在实验室模拟该工艺流程，下列说法错误的是
A．将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了加快反应速率
11B．向 溶液中加入NaCl固体对 的产率无明显影响
C．洗涤 时用乙醇效果好于蒸馏水
D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应
【答案】B
【解析】由流程图可知，锌粉与二氧化硫反应生成ZnS O ，向ZnS O 溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应
2 4 2 4
生成氢氧化锌沉淀和Na S O ，过滤后向Na S O 溶液中加入NaCl固体降低Na S O 溶解度，析出
2 2 4 2 2 4 2 2 4
Na S O ·2H O晶体，过滤后加热Na S O ·2H O晶体脱去结晶水生成Na S O 。
2 2 4 2 2 2 4 2 2 2 4
A．将锌粉投入水中形成悬浮液可增大与二氧化硫的接触面积，加快反应速率，A正确；
B．加NaCl固体和冷却搅拌都有利于溶解平衡逆向移动，可析出更多的Na S O ·2H O，若使用NaCl溶液，
2 2 4 2
会降低钠离子浓度使析出的Na S O ·2H O减少，Na S O 产率降低，B错误；
2 2 4 2 2 2 4
C．乙醇沸点低易挥发便于干燥，故洗涤 时用乙醇效果好于蒸馏水，C正确；
D．锌粉与二氧化硫的反应是化合反应，反应中元素有化合价变化，也是氧化还原反应，ZnS O 溶液与
2 4
NaOH溶液的反应是复分解反应，加热Na S O ·2H O生成Na S O 的反应是分解反应，D正确；
2 2 4 2 2 2 4
故选B。
3．（2023·全国·高三专题练习）焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的SO 生产
2
Na S O (焦亚硫酸钠)的工艺如图，已知：NaHSO 过饱和溶液经结晶脱水可制得Na S O 。下列说法不正确的
2 2 5 3 2 2 5
是
A．步骤I得到NaHSO 溶液
3
B．步骤II的目的是使NaHSO 转化为Na SO ，可用NaOH溶液代替Na CO 固体
3 2 3 2 3
C．工艺中加入Na CO 固体、并再次充入SO 的目的是得到NaHSO 过饱和溶液
2 3 2 3
D．在测定某葡萄酒中Na S O 残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定
2 2 5
【答案】B
【解析】向饱和碳酸钠的溶液中通入 调pH=4.1，溶液呈酸性，饱和碳酸钠的溶液为碱性，其反应为
，得到 溶液；再加入碳酸钠固体调pH为 ，其目
12的为得到 ；最后再通入 ，然后脱结晶水得到 ，以此解答。
A．向 饱和溶液中通入 使溶液的pH变为4.1，此时得到 溶液，A正确；
B．步骤Ⅱ的目的是使 转化为 ，该步操作需要调节溶液的 ，NaOH的碱性过强，
所以不能用NaOH溶液代替 固体，B错误；
C．结合以上分析可知，步骤Ⅱ使 转化为 ，步骤Ⅲ再次充入 ，调节 ，得到
过饱和溶液，以便于后续结晶脱水得到 ，C正确；
D． 为抗氧化剂，具有较强的还原性，能够与碘单质发生氧化还原反应，可用一定浓度的碘标准
液测定葡萄酒中 的残留量，D正确；
故选B。
4．（2023春·重庆北碚·高一西南大学附中校考期中）《环境科学》刊发了我国科研部门采用纳米零价铁
活化过二硫酸钠 去除废水中的正五价砷 的研究成果，其反应机理如图所示。
下列叙述错误的是
A．过二硫酸钠 中S的化合价为+6
13B． 铁参与反应时，消耗的 大于
C．正五价砷在腐蚀层表面发生了氧化还原反应
D．碱性越强，越有利于去除废水中的正五价砷
【答案】C
【解析】A．过二硫酸钠 中S的化合价为+6，因为有2个O是-1价，6个O是-2价， 根据正负化
合价代数和为0可得出结论，A正确；
B．根据图示，Fe 参加反应， Fe先被 氧化为 ，反应为 ，然后 进一
步被 氧化为 和自由基 ，因此 铁即1molFe参加反应要消耗1.5mol ，B正确；
C．由图可知，Fe转化Fe3+化合价升高体现了Fe的还原性，而最终Fe3+转化为Fe(OH) 、Fe(OH) 沉淀并与正
3 2
五价砷共沉淀，故正五价砷化合价不变、在腐蚀层表面未发生氧化还原反应，C不正确；
D．碱性条件有利于 和 生成Fe(OH) 和Fe(OH) 沉淀，与正五价砷发生共沉淀，故碱性越强，越有
2 3
利于去除废水中的正五价砷，D正确；
答案选C。
5．（2023春·江西南昌·高一校联考阶段练习）焦亚硫酸钠( )常作食品防腐剂、漂白剂、疏松剂。
某小组回收以辉铜矿为原料火法冶铜的尾气中的 ，制备焦亚硫酸钠，流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧、煅烧之前，辉铜矿要粉碎过筛，其目的是 。
(2)“煅烧”中发生反应的化学方程式为 ，其中 ，还原产物和氧化产物的物质的量之比为 。
(3) 转化成 的离子方程式为 。
(4)操作X包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
14(5)探究 的性质。取少量 产品溶于水，滴加酸性 溶液，振荡，溶液褪色，表明
具有的性质有________(填字母)。
A．氧化性 B．还原性 C．不稳定性 D．碱性
(6)为了探究 溶液在空气中的变化情况，小组展开如下研究：
查阅资料：常温下， 溶液 ， 溶液 ，
溶液 。常温下，取 溶液放置某环境下空气中，用pH计测
定pH与时间关系如图所示(体积变化忽略不计)。
AB段pH降低的主要原因是 。B点pH不能降至1.0的主要原因可能是 (用离子方程式表示)。
【答案】(1)增大固体接触面，提高反应速率
(2) ↑
(3)
(4)降温结晶
(5)B
(6) 空气中 将 氧化成
15【解析】辉铜矿通过粉碎与氧气反应生成SO 和Cu O，Cu O和Cu S再经过煅烧生成Cu和SO ，将两步反应
2 2 2 2 2
生成的二氧化硫通入饱和碳酸钠溶液，根据亚硫酸酸性大于碳酸，生成过饱和的亚硫酸氢钠和二氧化碳，
过饱和的亚硫酸氢钠经过蒸发浓缩，降温结晶，过滤洗涤干燥，得到焦亚硫酸钠。
（1）粉碎辉铜矿可增大反应物接触面，接触面越大，反应速率越快；
（2）依据流程可知，煅烧中反应物是氧化亚铜和硫化亚铜，生成物是铜、二氧化硫，Cu的化合价降低是
还原产物，S的化合价升高， 是氧化产物，其物质的量之比为 ；
（3）亚硫酸的酸性比碳酸的强，故向饱和碳酸钠溶液中通入 ，生成亚硫酸氢钠和二氧化碳。
；
（4）由蒸发浓缩制得热饱和溶液，然后降温析出晶体；
（5）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，故焦亚硫酸钠具有还原性；
（6）亚硫酸氢钠具有还原性，在空气中易被氧化生成硫酸氢钠，溶液中的 和硫酸氢钠电离的 反
应生成 ，气体逸出。
6．（2023春·重庆沙坪坝·高一重庆一中校考期中）湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu、Fe的单质及
，可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集，同时分别回收锌、铜和铁元素，工艺流程如下：
回答下列问题，
(1)“酸浸”时，将钴渣研细的目的是 。
(2)浸渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)“除铁”工艺中H O 的作用是 ；由流程可知： 的还原性 (填“强于”或“弱于”) 。
2 2
(4)氨水可代替沉钴工序中的NaOH生成滤渣Ⅱ，发生反应的离子方程式为 。
(5)上述流程中_____(填标号)可返回湿法炼锌系统，提高锌的利用率。
16A．浸渣 B．滤渣I C．滤液Ⅱ D．滤渣Ⅱ
【答案】(1)增大与酸的接触面积，加快酸浸速率，使酸浸更充分
(2)Cu
(3) 将 氧化成 ，使其生成Fe(OH) 沉淀过滤除去 弱于
3
(4)
(5)C
【解析】湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu、Fe的单质及 ，经硫酸浸取后，其中金属Cu不与
硫酸反应，所以浸渣主要为Cu；浸出液中含有 、 、 、 等，加入过氧化氢、氢氧化钠溶
液除铁，将 氧化成 的同时生成Fe(OH) 沉淀，经过滤，得滤渣Ⅰ为Fe(OH) ，滤液Ⅰ含有 、
3 3
、 等，再加入过硫酸钠、氢氧化钠溶液沉钴，将 氧化成 的同时生成C (OH) 沉淀，经过
O 3
滤，得滤渣Ⅱ为Co(OH) ，经洗涤得到成品，滤液Ⅱ含硫酸锌，可返回湿法炼锌系统，提高锌的利用率。
3
（1）接触面积越大反应速率越快，“酸浸”时，将钴渣研细的目的是：增大与酸的接触面积，加快酸浸
速率，使酸浸更充分。
（2）据分析，浸渣主要成分的化学式为Cu。
（3）据分析，“除铁”工艺中H O 的作用是将 氧化成 ，使其生成Fe(OH) 沉淀过滤除去；流程中
2 2 3
先“除铁”后“沉钴”，过氧化氢将 氧化成 ，但不能将 氧化成 ，可知： 的还原性
弱于 。
（4）加入过硫酸钠、氢氧化钠溶液沉钴，将 氧化成 的同时生成C (OH) 沉淀，若用氨水可代替
O 3
NaOH生成滤渣Ⅱ即C (OH) 沉淀，则发生反应的离子方程式为
O 3
。
（5）据分析，上述流程中滤液Ⅱ含硫酸锌，可返回湿法炼锌系统，提高锌的利用率；
选C。
171．（2023·山东济宁·统考三模）硫代硫酸钠( )是一种重要的化工产品，将 通入 和
混合溶液中可制得 。其制备装置如图所示，下列说法错误的是
A． 的空间构型为四面体形
B．若用98%的浓硫酸，反应速率将降低
C．制备 的总方程式为：
D．为增大三颈烧瓶中加入原料的利用率，可通入过量
【答案】D
【解析】由实验装置图可知，圆底烧瓶中亚硫酸钠固体与70%较浓硫酸反应制备二氧化硫，三颈烧瓶中二
氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应制备硫代硫酸钠，烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳
和未反应的二氧化硫，防止污染空气。
A．硫代硫酸根离子中中心原子为硫原子，硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构
型为四面体形，故A正确；
B．98%的浓硫酸的主要成分是硫酸分子，溶液中氢离子浓度小，与亚硫酸钠固体的反应速率慢，则若用
98%的浓硫酸，反应速率将降低，故B正确；
C．制备硫代硫酸的反应为二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应
的化学方程式为 ，故C正确；
D．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出的氢离子能与硫代硫酸钠溶液反应，导致产率降低，所
18以制备硫代硫酸钠时，不能通入过量的二氧化硫，故D错误；
故选D。
2．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）硫代硫酸钠(Na S O )可用于脱除废水中游离氯。其工业制备方法为：
2 2 3
将一定比例的Na CO 与Na S配成混合溶液，再通入SO ，先有黄色沉淀生成，当黄色沉淀消失时，即生成
2 3 2 2
了Na S O ，同时释放CO 。下列说法错误的是
2 2 3 2
A．制备反应中Na S O 既是氧化产物又是还原产物
2 2 3
B．制备总反应的离子方程式为2S2-+ CO + 4SO = CO + 3S O
2 2 2
C．产生黄色沉淀的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D．将Na S O 脱除游离氯反应设计成原电池时，S O 为负极反应物
2 2 3 2
【答案】C
【解析】A．制备Na S O 的反应为 ，在该反应中+4价硫和-2价硫最
2 2 3
终生成+2价硫，则Na S O 既是氧化产物又是还原产物，A正确；
2 2 3
B．由A分析可知制备Na S O 的总反应为 ，离子方程式为2S2-+ CO
2 2 3
+ 4SO = CO + 3S O ，B正确；
2 2 2
C．产生黄色沉淀时，SO 为氧化剂被还原成S，S元素的化合价由+4价降至0价，S2-为还原剂被氧化成S，
2
S元素的化合价由-2价升至0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂物质的量之比为：1∶2，C错误；
D．Na S O 脱除游离氯反应为 ，设计成原电池， 失电子，为负极
2 2 3
反应物，D正确；
故选C。
3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）焦亚硫酸钠 是一种食品添加剂。某小组取焦亚硫酸钠样品溶
于水，将溶液分成甲、乙、丙、丁四份，探究其溶液的性质。实验记录如下：
实
操作 现象
验
Ⅰ 在甲中滴加甲基橙溶液 溶液显红色
Ⅱ 在淀粉溶液中滴加几滴碘水，然后再滴加适量的乙，振荡 淀粉溶液先变蓝后变为无色溶液
19Ⅲ 在丙中滴加 溶液 产生白色沉淀
Ⅳ 在丁中通入 产生浅黄色沉淀
已知：常温下， 的电离常数 、 。下列叙述错误的是
A．由实验Ⅰ可知， 溶液中可能存在：
B．由实验Ⅱ可知， 溶液能使溴水褪色
C．取实验Ⅲ中的白色沉淀加入稀硝酸，若沉淀不溶解，则白色沉淀为
D．由实验Ⅳ可知， 溶液体现氧化性
【答案】C
【解析】A．甲中溶液显酸性，结合亚硫酸的电离常数可知，焦亚硫酸钠中S显十4价，焦亚硫酸钠与水反
应生成了亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠电离大于水解呈酸性，方程式为： ，A项正
确；
B．由实验Ⅱ可知，焦亚硫酸钠溶液具有还原性，能与碘发生氧化还原反应，也一定能与溴水发生氧化还
原反应能使溴水褪色，B项正确；
C．取实验Ⅲ中的白色沉淀加入稀硝酸，若沉淀不溶解，而硝酸可将BaSO 氧化为BaSO ，Ⅲ中的白色沉淀
3 4
不一定是BaSO ，C项错误；
4
D．焦亚硫酸钠溶液与硫化氢反应生成单质硫，焦亚硫酸钠溶液体现氧化性，D项正确；
故选C。
4．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习） 硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料
和盐类。我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及下列反应：①
；② ；③ 。生产中用浓硫酸代替
水吸收 ，制得焦硫酸( ，也可以表示为 )，将焦硫酸稀释后可制得密度为1.84 gcm
⋅
、质量分数为98%的浓硫酸。下列有关焦硫酸的说法不正确的是
20A．焦硫酸钠( )的水溶液呈中性
B．焦硫酸具有强氧化性
C．浓硫酸吸收 生成焦硫酸的变化是化学变化
D．焦硫酸钠( )可与碱性氧化物反应生成新盐
【答案】A
【解析】A．焦硫酸钠溶于水成硫酸氢钠，溶液呈酸，A错误；
B．焦硫酸是用浓硫酸代替水吸收 制备的，浓硫酸具有强氧化性，则焦硫酸也具有强氧化性，B正确；
C．浓硫酸代替水吸收 制成焦硫酸，有新物质生成，属于化学变化，C正确；
D．焦硫酸钠溶于水成硫酸氢钠，硫酸氢钠可以和碱性氧化物反应生成新盐，D正确；
故选A。
5．（2022·全国·校联考模拟预测）科学研究发现过二硫酸盐的溶液中存在一定量的过氧化氢，加热会促进
过二硫酸盐的水解，某兴趣小组为探究过二硫酸钠( )的性质进行了以下实验：
第一步：将少量的 与过量的 混合，加入蒸馏水；
第二步：加热上述混合液，30s后开始出现大量的无色气泡，经验证该气体能使带火星的木条复燃；
第三步：取加热煮沸3min后的溶液，观察发现溶液呈深棕色，里面明显看到悬浮的小颗粒；
……
下列观点正确的是
A．分析 可知硫元素的化合价为+7
B．过二硫酸钠的水解产物中有
C．3min后的溶液呈深棕色是由于 被氧化成
D．悬浮的小颗粒直径介于1~100nm之间
【答案】B
【解析】A． S元素为第VIA族元素，最高正价为+6价，故A错误；
21B． 过二硫酸钠的水解反应为 ，故水解产物中有 ，故B正确；
C． 溶液呈深棕色，里面明显看到悬浮的小颗粒，溶液呈深棕色是由于 被氧化成 ，故C错误；
D． 悬浮的小颗粒直径大于100nm，粒子直径介于1~100nm之间的为胶体，看不到悬浮颗粒，故D错误；
故选B。
6．（2023秋·山西太原·高三统考期末）工业上以黄铁矿和纯碱为原料制备无水 和焦亚硫酸钠(
)的主要流程如图。
已知电离常数：
回答下列问题：
(1)黄铁矿的主要成分是 (填化学式)。
(2)若“吸收”过程中有气体生成，该反应的化学方程式为 。
(3)产品1是 ，常温下其水溶液的 7(填“>”、“＜”或“=”)；“气流干燥”湿料时温度
不宜过高的原因是 。
(4)①生产 ，通常是由 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式： 。
② 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 残留量时，取 葡萄酒样品，用
的碘标准液滴定至终点，消耗 。滴定反应的离子方程式为 ，该样品中
的残留量为 (以 计)。
22【答案】(1)
(2)
(3) ＜ 防止 在高温下分解，减低产率
(4) 0.128
【解析】黄铁矿在空气中焙烧，生成二氧化硫和烧渣。二氧化硫被碳酸氢钠溶液吸收得到NaHSO ，结晶后
3
的母液可以循环使用，过滤出来的NaHSO 湿料干燥后得到产品1。一系列操作后得到产品2。
3
（1）黄铁矿的主要成分为FeS 。
2
（2）由于亚硫酸的酸性强于碳酸，所以二氧化硫和碳酸氢钠反应可以生成二氧化碳，则在吸收过程中生
成NaHSO 的同时有二氧化碳气体生成，反应的化学方程式为： 。
3
（3）NaHSO 在水中能完全电离，电离出来的 既能电离，也能水解，其电离平衡常数为亚硫酸的第二
3
步电离常数，即K =6.0×10-8，其水解常数K = ＜K ，即 的电离程度大于水解程度，所
a2 h a2
以NaHSO 溶液显酸性；NaHSO 受热易分解，所以在“气流干燥”湿料时温度不宜过高。
3 3
（4）①NaHSO 过饱和溶液经结晶脱水得到Na S O ，该反应的化学方程式为： 。
3 2 2 5
②Na S O 中S为+4价，具有还原性，I 有氧化性，两者发生氧化还原反应，+4价的S被氧化为硫酸根离子，
2 2 5 2
I 被还原为I-，根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为：
2
。根据反应方程式，n(Na S O )=0.01000mol/L×0.01000L× =5×10-
2 2 4
5mol，n(SO )=2 n(Na S O )=2×5×10-5mol=1×10-4mol，则m(SO )= 1×10-4mo×64g/mol=6.4×10-3g，则在1L葡萄酒
2 2 2 4 2
中以SO 计的Na S O 的残留量为 =0.128g/L。
2 2 2 5
7．（2022秋·安徽·高三校联考开学考试）过硫酸钠 可用作漂白剂、氧化剂、乳液聚合促进剂。
23某化学小组对 制备进行探究(夹持装置略去)。
实验过程与步骤：检查装置气密性，向三颈烧瓶中加入一定量的 溶液，通入空气，通过恒压滴
液漏斗向三颈烧瓶中加入稍过量的 溶液，保持反应装置的温度为 ，一段时间后得到 溶
液；将反应后溶液减压蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，可得过硫酸钠。
已知： 是白色晶状粉末，易溶于水，加热至 就会发生分解，在碱性加热条件下能将氨气氧化
为 。
(1)恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的的优点是 。
(2)装置Ⅰ的作用是 ：装置Ⅲ的作用是 。
(3)上述装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中还需补充的实验仪器或装置有___________(填字母)。
A．温度计 B．水浴加热装置 C．干燥装置 D．玻璃棒
(4)实验过程中若不持续通入空气，可能发生副反应，降低 的产率，写出 发生副反应的化
学方程式 。
(5)采用减压蒸发的原因可能为 。
【答案】(1)平衡气压，使溶液顺利滴入圆底烧瓶中
(2) 吸收空气中的二氧化碳 吸收氨气
(3)AB
24(4)
(5)防止温度过高，过硫酸钠分解
【解析】 制备原理为 ， 易溶于水，加热至
就会发生分解，制备时应控制反应温度不宜过高， 在碱性加热条件下能将氨气氧化为 ，故
会有副反应发生，需不断通入空气。
（1）恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的的优点是平衡气压，使溶液顺利滴入三颈烧瓶中；
（2）空气中含有二氧化碳，三颈烧瓶中二氧化碳会与NaOH反应产生杂质，故装置Ⅰ的作用是用吸收空气
中的二氧化碳，装置Ⅲ的作用是吸收氨气；
（3）制备 需保持反应装置的温度为 ，加热至 就会发生分解，故需温度计助于控制温度
和水浴加热装置加热；
（4） 在碱性加热条件下能将氨气氧化为 ，反应方程式为
；
（5）减压导致溶液沸点降低，从而在温度低的条件下将水蒸发掉，防止过硫酸钠在较高温度下分解。
25
