第11讲硫及其化合物（讲）解析版_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第 11 讲 硫及其化合物 【学科核心素养】 1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。 2.科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操 作验证。 3.科学态度与社会责任：关注与SO 有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。 2 【知识点解读】 知识点一 硫及其氧化物的性质 一、硫单质的性质及应用 1．硫元素的存在形态 （1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在 2．硫单质的物理性质 硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS；有多种同素异形体，如 2 单斜硫、斜方硫等。 3．硫单质的化学性质 (1)S的氧化性 S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋S=====FeS、2Cu＋S=====Cu S、S＋Hg===HgS(此反 2 应适用于除去室内洒落的Hg)。 (2)S的还原性 ①S与O 反应的化学方程式为S＋O=====SO ，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。 2 2 2 ②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2HSO (浓)=====3SO ↑＋2HO。 2 4 2 2 (3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH=====2NaS＋NaSO ＋3HO，该反应中硫既是氧 2 2 3 2 化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。 【特别提醒】 ①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu S、FeS)。 2 ②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。 二、硫的氧化物(SO 、SO )的性质及应用 2 3 1．二氧化硫(SO ) 2 (1)物理性质 二氧化硫是无色、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体积水 溶解约40体积SO 。 2(2)化学性质 ①酸性氧化物的通性 ②氧化性(如与HS溶液反应)： 2 SO ＋2HS===3S↓＋2HO 2 2 2 ③还原性 ④漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。 (3)实验室制法 ①固体NaSO 与较浓HSO 反应 2 3 2 4 NaSO ＋HSO ===Na SO ＋SO ↑＋HO； 2 3 2 4 2 4 2 2 ②铜与浓HSO 混合加热 2 4 Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO。 2 4 4 2 2 (4)SO 对大气的污染与防治 2 来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼 危害 污染大气，危害人体健康，形成酸雨 防治 开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气 (5)SO 和CO 的鉴别 2 2 试剂 现象及结论 原理(化学方程式) 使品红溶液褪色的是SO ；不能使 品红溶液 2 —— 品红溶液褪色的是CO 2 使紫色褪去的是SO ，无明显现象 2KMnO ＋5SO ＋2HO===K SO KMnO 溶液 2 4 2 2 2 4 4 的是CO ＋2MnSO ＋2HSO 2 4 2 4 使橙色褪去的是SO ，无明显现象 Br ＋SO ＋2HO===2HBr＋ 溴水 2 2 2 2 的是CO HSO 2 2 4 3SO ＋2HNO＋ 2 3 2HO===3H SO ＋2NO↑ 硝酸酸化的 产生白色沉淀的是SO ，无明显现 2 2 4 2 Ba(NO ) 溶液 象的是CO Ba(NO )＋HSO ===BaSO ↓ 3 2 2 3 2 2 4 4 ＋2HNO 3 使棕黄色变为浅绿色的是SO ，无 2FeCl ＋SO ＋2HO===FeCl FeCl 溶液 2 3 2 2 2 3 明显现象的是CO ＋FeSO ＋4HCl 2 4 澄清石灰水 不能用澄清石灰水鉴别SO 和CO，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊 2 2 2．三氧化硫(SO ) 3 (1)物理性质 熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为态，在标准状况下为态。 (2)化学性质 反应 化学方程式 与水反应 SO ＋HO===H SO (放出大量的热) 3 2 2 4与氧化钙反应 SO ＋CaO===CaSO 3 4 与氢氧化钠反应 SO ＋2NaOH===Na SO ＋HO 3 2 4 2 3．硫的氧化物的污染与治理 (1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。 (2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。 (3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。 (4)硫酸型酸雨的形成途径有两个： 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO ＋O 2SO 、SO ＋HO===H SO 。 2 2 3 3 2 2 4 途径2：SO ＋H O HSO 、2HSO ＋O===2HSO 。 2 2 2 3 2 3 2 2 4 【易错警示】 (1)SO 不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。 2 (2)SO 的漂白性和还原性的区别 2 SO 使品红溶液退色表现的是SO 的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO 使酸性高锰酸钾溶液、溴水、 2 2 2 氯水、碘水退色表现的是SO 的还原性，加热后溶液颜色不复原。 2 (3)SO 氧化性的表现 2 SO 通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO 的氧化性。 2 2 (4)三类漂白剂的区别 类型 原理 举例 特点 备注 HClO、 将有机色质内部“生色 不可逆、持 无选 氧化型 NaClO、Ca(ClO) 、 团”破坏掉 2 久 择性 NaO、HO、O 等 2 2 2 2 3 与有机色质内部“生色 可逆、不持 有选 加合型 SO 团”“化合”成无色物质 2 久 择性 吸附 吸附型 将有色物质吸附而退色 活性炭 物理变化 色素 三、二氧化硫的制备与性质总结 (1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧 化性等。 ①制取原理 NaSO ＋HSO (浓)===Na SO ＋SO ↑＋HO 2 3 2 4 2 4 2 2 ②综合实验装置(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、 氧化性等。 ①制取原理： Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO 2 4 4 2 2 ②综合实验装置 【方法技巧】检验SO 和CO 同时存在的一般流程 2 2 SO 和CO 都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为 2 2 流程设计 检验SO ⇒除去SO ⇒检验SO 是否除尽⇒检验CO 2 2 2 2 酸性KMnO 溶 品红溶 澄清的石灰 选用试剂 品红溶液 4 液 液 水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验 1．硫酸的物理性质 HSO 是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓HSO 稀释的方法是将浓HSO 2 4 2 4 2 4 沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。 2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式 (1)铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑； 2 (2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋HO； 2 (3)Ba(OH) ：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO ↓＋2HO； 2 4 2 (4)Na SO ：SO＋2H＋===HO＋SO ↑； 2 3 2 2 (5)BaCl ：Ba2＋＋SO===BaSO ↓。 2 4 3．浓HSO 的特性 2 4 (1)填写下表实验 实验现象 浓硫酸的特性 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 沾有浓HSO 的滤纸变黑 脱水性 在滤纸上 2 4 将铜片加入盛有浓硫酸 铜片逐渐溶解，产生无色刺 强氧化性、酸 的试管中加热 激性气味的气体 性 (2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式： Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO、 2 4 4 2 2 C＋2HSO (浓)=====CO↑＋2SO ↑＋2HO。 2 4 2 2 2 (3)常温下，铁、铝遇浓HSO 钝化，可用铝槽车运输浓HSO 。 2 4 2 4 【特别提醒】 ①HSO 是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：HSO (浓)＋ 2 4 2 4 NaCl=====NaHSO＋HCl↑，CaF ＋HSO ===CaSO ＋2HF↑。 4 2 2 4 4 ②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓HSO 反应时，要注意HSO 浓度对反应产物 2 4 2 4 的影响。开始阶段产生SO 气体，随着反应的进行，HSO 的浓度变小，最后变为稀HSO ，Cu与稀 2 2 4 2 4 HSO 不反应，Zn与稀HSO 反应生成H 而不是SO 。 2 4 2 4 2 2 4．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。 5．硫酸的工业制备三原理： (1)4FeS ＋11O=====2Fe O＋8SO (或S＋O=====SO )。 2 2 2 3 2 2 2 (2)2SO ＋O2SO 。 2 2 3 (3)SO ＋HO===H SO 。 3 2 2 4 6．SO、SO的检验 (1)SO的检验 ①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋ ===HO＋SO ↑。 2 2 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体， 发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO ↓，BaSO＋2H＋===Ba2＋＋SO ↑＋HO。 3 3 2 2 (2)检验SO的正确操作方法：被检液――――――→取清液――――――→有无白色沉淀产生(判断有 无SO)。 先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl 溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发 2 生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO ↑＋HO、SO＋2H＋===SO↑＋HO、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋ 2 2 2 2 SO===BaSO ↓。 4【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律 1．钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。 2．与活泼金属(如Zn)反应：开始产生SO ，硫酸浓度变小后，产生H。 2 2 3．与某些不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO (加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1 2 mol Cu与含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应，生成SO 的物质的量小于1 mol。 2 4 2 4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO )又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属 2 的反应中只表现强氧化性。 【典例剖析】 高频考点一 硫及其二氧化硫的性质 例1.（2021·全国高考甲卷真题）实验室制备下列气体的方法可行的是 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 【答案】D 【解析】氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以 不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B不可 行； 硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该 气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧 气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行；故选D。 【举一反三】下列说法错误的是( ) A．（2019浙江）硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等 B．（2019江苏）稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．（2019江苏）SO 具有氧化性，可用于纸浆漂白 2 D．（2019江苏）SO 与过量氨水反应生成(NH )SO 2 4 2 3 【答案】C 【解析】硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，A正确；铁锈的主要成 分为Fe O，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，B正确；二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化 2 3合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，C错误；二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵，D正确。 【变式探究】(2017·北京卷)根据SO 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( ) 2 实验 现象 结论 A 含HCl、BaCl 的FeCl 溶液 产生白色沉淀 SO 有还原性 2 3 2 B HS溶液 产生黄色沉淀 SO 有氧化性 2 2 C 酸性KMnO 溶液 紫色溶液褪色 SO 有漂白性 4 2 D NaSiO 溶液 产生胶状沉淀 酸性：HSO >H SiO 2 3 2 3 2 3 【答案】C 【解析】溶液中SO 被FeCl 氧化生成SO，再与BaCl 反应产生白色沉淀，体现了SO 的还原性； 2 3 2 2 B.SO 与HS溶液发生反应SO ＋2HS===3S↓＋2HO，体现了SO 的氧化性；C.SO 使酸性KMnO 溶液褪 2 2 2 2 2 2 2 4 色，体现了SO 的还原性；D.SO 与NaSiO 溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论，酸性： 2 2 2 3 HSO ＞HSiO。 2 3 2 3 【变式探究】下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是( ) A．硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫 B．SO 既可以是含硫物质的氧化产物，也可以是含硫物质的还原产物 2 C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性 D．自然界中存在可溶于CS 的游离态的硫 2 【答案】C 【解析】硫粉燃烧生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，故A正确；二氧化硫可以是浓硫 酸被还原生成，也可以是硫单质被氧化生成，故B正确；二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体 现了酸性氧化物与碱反应的性质，与漂白性无关，故C错误；自然界中存在游离态的硫，如火山口存在游 离态的硫，且S易溶于CS，故D正确。 2 高频考点二 硫酸的性质 例2．(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有： 烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答： (1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是___________________________________。(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是___________________________________________________。 【答案】(1)浓硫酸吸水且放热，导致HCl挥发 (2)HCl气体会将HSO 带出，与Ba(NO ) 作用生成BaSO 2 4 3 2 4 【解析】(1)因为浓硫酸具有吸水性，同时放出大量的热，促使HCl气体挥发。(2)与硝酸钡反应产生沉 淀，则沉淀一定是硫酸钡，说明HCl挥发时带出了HSO 。 2 4 【变式探究】下列关于硫酸的叙述中，正确的是( ) A．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 【答案】A 【解析】使蔗糖炭化，体现了浓硫酸的脱水性，A正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下可使铝、铁表 面生成一层致密的氧化膜而钝化，故可贮存在铝、铁容器中，B错误；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥 氨气，C错误；浓硫酸密度比水大，稀释浓硫酸时防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并 用玻璃棒不断搅拌，D错误。 【方法规律】浓HSO 与金属反应的规律 2 4 (1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。 (2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO ，硫酸浓度变小后产生H。 2 2 (3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO (加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例 2 如：1 mol Cu与含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应，生成的SO 的物质的量小于1 mol。 2 4 2 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。 【变式探究】将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是( ) A．气体A为SO 和H 的混合物 2 2 B．反应中共消耗Zn 97.5 g C．气体A中SO 和H 的体积比为4∶1 2 2 D．反应中共转移3 mol电子 【答案】C 【解析】锌与浓HSO 发生反应：Zn＋2HSO (浓)===ZnSO＋SO ↑＋2HO，随着反应的进行，HSO 2 4 2 4 4 2 2 2 4 浓度变小，发生反应：Zn＋HSO ===ZnSO ＋H↑。设反应生成的SO 的物质的量为x，H 的物质的量为 2 4 4 2 2 2 y，则x＋y＝＝1.5 mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5 mol/L×0.1 L－＝1.8 mol，解得：x＝0.3 mol，y＝1.2mol，V(SO )∶V(H )＝1∶4，参加反应的Zn：x＋y＝1.5 mol，质量是97.5 g，转移电子：1.5 mol×2＝3 mol。 2 2 高频考点三 硫及其化合物性质探究 例3．[2018·全国卷Ⅲ，26(1)]硫代硫酸钠晶体(Na SO·5H O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。 2 2 3 2 回答下列问题： 已知：K (BaSO)＝1.1×10－10，K (BaS O)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下 sp 4 sp 2 3 列试剂设计实验方案进行检验： 试剂：稀盐酸、稀HSO 、BaCl 溶液、NaCO 溶液、HO 溶液 2 4 2 2 3 2 2 实验步骤 现象 ①取少量样品，加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液 ③____________ ④____________，有刺激性气体产生 ⑤静置，__________ ⑥____________ 【解析】NaSO·5H O晶体样品中含有SO，在SO的检验过程中应防止加入氧化剂，如HO 会把SO 2 2 3 2 2 2 2 氧化为SO，也要防止加入稀HSO 而引入SO，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：SO＋ 2 4 2 2H＋===S↓＋SO ↑＋HO。取上层清液滴入BaCl 溶液，产生白色沉淀：Ba2＋＋SO===BaSO ↓，证明溶液中 2 2 2 4 存在SO。 【答案】③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤(吸)取上层清液，滴入BaCl 溶液 ⑥产生白色沉淀 2 【举一反三】某学习小组设计制取SO 并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙 2 述正确的是( ) A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，能说明SO 具有漂白性 2 B．A装置中比较理想的反应物质是NaSO 固体和质量分数为10%的硫酸 2 3 C．B装置溶液变红色，说明SO 是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为： 2 BaCl ＋SO ＋HO=====BaSO↓＋2HCl 2 2 2 3 D．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到B中长导管口有明显气泡 现象，冷却后液体倒吸，就能判断装置A、B气密性良好 【答案】D 【解析】氯水中存在的次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，故品红褪色不能说明二氧化硫具有漂白性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误； C装置中产生的白色沉淀为BaSO，故C错误。 4 【变式探究】 [2018·全国卷Ⅰ]焦亚硫酸钠(Na SO)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回 2 2 5 答下列问题： (1)生产NaSO，通常是由NaHSO 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式： 2 2 5 3 ________________________________________________________________________。 (2)利用烟道气中的SO 生产NaSO 的工艺为： 2 2 2 5 ①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。 ②工艺中加入NaCO 固体，并再次充入SO 的目的是______________________________。 2 3 2 【解析】(1)根据题给信息，将NaHSO 过饱和溶液结晶脱水可得到NaSO，则化学方程式为 3 2 2 5 2NaHSO===Na SO＋HO。 3 2 2 5 2 (2)①酸性条件下，SO 与NaCO 溶液反应生成NaHSO。②工艺中加入NaCO 固体并再次通入SO ， 2 2 3 3 2 3 2 其目的是得到NaHSO 过饱和溶液。 3 【答案】(1)2NaHSO===Na SO＋HO 3 2 2 5 2 (2)①NaHSO ②得到NaHSO 过饱和溶液 3 3 高频考点四 SO的检验 例4．下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO 的是( ) 4 A．Fe(NO ) 溶液――→白色沉淀 3 2 B．Ba(NO ) 溶液――→白色沉淀 3 2 C．无色溶液――→白色沉淀 D．无色溶液――→无色溶液――→白色沉淀 【答案】C 【解析】A中SO 被NO(H＋)氧化为SO，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中SO被NO(H＋)氧化为 2 SO，沉淀也是硫酸钡；C中所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉 淀一定是硫酸钡。 【易错警示】SO检验的易错点 (1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会与Ba2＋反应产 生BaCO 、Ba (PO )、BaSO 等白色沉淀。 3 3 4 2 3 (2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO，如向待测液中滴加BaCl 溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不 2溶解，便断定待测液中含有SO。其错误是未注意溶液中不含 SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象： Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl ↓(白色)。 2 (3)误将SO判断成SO，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO ) 溶液生成白色沉淀，便误以为待测 3 2 液中含有SO。该错误是未注意NO(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SO===BaSO ↓(白色)，3BaSO＋2H＋＋ 3 3 2NO===3BaSO ↓(白色)＋2NO↑＋HO。 4 2 【变式探究】有一瓶NaSO 溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入 2 3 Ba(NO ) 溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述 3 2 正确的是( ) A．实验证实NaSO 已部分氧化 2 3 B．实验中加入Ba(NO ) 溶液后的沉淀一定是BaSO 3 2 4 C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO 和BaSO 的混合物 4 3 D．此实验不能确定NaSO 是否部分被氧化 2 3 【答案】D 【解析】NaSO 溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba(NO ) 溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡， 2 3 3 2 可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。 高频考点五 硫及其化合物的相互转化及应用 例5.在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： ――→――→――→――→ 当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种 元素。请回答： (1)A是________，Y是________，Z是________。 (2)当X是强酸时，E是_______，写出B生成C的化学方程式：______________________________。 (3) 当 X 是 强 碱 时 ， E 是 ________ ， 写 出 B 生 成 C 的 化 学 方 程 式 ： _________________________________。 【解析】因D的相对分子质量比C大16，则Y为O ，进而推知C、D为氧化物，B――→C――→D 2 为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为HO。当X为强碱时，该连续转化关系 2 为 NH ――→NO――→NO ――→HNO ，进而推知 A 为铵盐；当 X 为强酸时，该连续氧化关系为 3 2 3 HS――→SO ――→SO ――→HSO ，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH )S。 2 2 3 2 4 4 2 【答案】(1)(NH )S O HO 4 2 2 2 (2)H SO 2HS＋3O=====2SO ＋2HO 2 4 2 2 2 2(3)HNO 4NH ＋5O=====4NO＋6HO 3 3 2 2 【变式探究】含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得 到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是( ) A．该过程中可得到化工产品HSO 2 4 B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO 2 C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S D．图中涉及的反应之一为Fe (SO )＋SO ＋2HO===2FeSO＋2HSO 2 4 3 2 2 4 2 4 【答案】C 【解析】根据工艺流程图可知，该工艺中Fe (SO ) 溶液吸收SO 生成FeSO 和HSO ，该反应的化学 2 4 3 2 4 2 4 方程式为Fe (SO )＋SO ＋2HO===2FeSO＋2HSO ，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫 2 4 3 2 2 4 2 4 酸，A、D项正确；根据题图分析可知，该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO ，B项正确；该过程中化合 2 价发生变化的元素有Fe、S和O，C项错误。 【举一反三】环保是21世纪人类社会的主要课题之一，十九大报告中提出了新目标“建成富强、民主、 文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国”。火电厂、燃煤锅炉是SO 污染集中、规模较大的行业，石灰 2 石—石膏烟脱硫是除去SO 的一种常用方法。其过程如图1。 2 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2，下列有关说法正确的是( ) ―→―→―→―→ 图1 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KMnO 溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低 4D．上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO 理论生成22 g CO 2 2 【答案】C 【解析】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，故A错误；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，故B错误；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，故 C正确；上述分析得到总反应为： 2CaCO ＋2SO ＋O ＋4HO===2CaSO ·2H O＋2CO↑，1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳，即每吸收 3 2 2 2 4 2 2 64 g二氧化硫理论上同时生成44 g二氧化碳，故D错误。 高频考点六 多硫含氧酸盐 例6．(2020·浙江7月选考，30)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备 NaSO·5H O。 2 2 3 2 合成反应：SO ＋NaCO===Na SO ＋CO 2NaS＋3SO ===2Na SO ＋3S NaSO ＋S=====NaSO 2 2 3 2 3 2 2 2 2 3 2 3 2 2 3 滴定反应：I＋2NaSO===2NaI＋NaSO 2 2 2 3 2 4 6 已知：NaSO·5H O易溶于水，难溶于乙醇，50 ℃开始失结晶水。 2 2 3 2 实验步骤： Ⅰ.Na SO 制备：装置A制备的SO 经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约 2 2 3 2 为7时，停止通入SO 气体，得产品混合溶液。 2 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到NaSO·5H O产 2 2 3 2 品。 Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用NaSO·5H O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点， 2 2 3 2 计算NaSO·5H O含量。 2 2 3 2 请回答： (1)步骤Ⅰ单向阀的作用是________________；装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降 低，原因是__________________________________________________________。 (2)步骤Ⅱ 下列说法正确的是________。A．快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒 B．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热 C．冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 D．可选用冷的NaCO 溶液作洗涤剂 2 3 (3)步骤Ⅲ ①滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)： 检漏→蒸馏水洗涤→( )→( )→( )→( )→( )→开始滴定。 A．烘干 B．装入滴定液至零刻度以上 C．调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D．用洗耳球吹出润洗液 E．排除气泡 F．用滴定液润洗2至3次 G．记录起始读数 ②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是_______________。 ③滴定法测得产品中 NaSO·5H O 含量为 100.5%，则 NaSO·5H O 产品中可能混有的物质是 2 2 3 2 2 2 3 2 ________。 【答案】(1)防止倒吸 pH过高，NaCO、NaS反应不充分；pH过低，导致NaSO 转化为S和SO 2 3 2 2 2 3 2 (2)BC (3)①F B E C G ②防止碘挥发 ③Na SO 或失去部分结晶水的NaSO·5H O 2 3 2 2 3 2 【解析】(1)步骤Ⅰ中，单向阀的作用是防止C中的液体倒吸进装置A中；装置C中混合溶液的pH过 高，说明溶液中含有较多的NaCO 和NaS，NaCO 和NaS溶液水解显碱性，CO＋HOHCO＋OH－、 2 3 2 2 3 2 2 S2－＋HOHS－＋OH－，则SO 和NaCO 、NaS反应不充分；pH过低，说明SO 过量，溶液酸性较强时， 2 2 2 3 2 2 NaSO 分解：SO＋2H＋===S↓＋SO ↑＋HO，因此pH过高或过低都会导致NaSO·5H O晶体的产率降低。 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 (2)A错，快速蒸发水分，加热温度过高，会造成NaSO·5H O晶体失去结晶水；B对，蒸发浓缩至溶液表 2 2 3 2 面出现晶膜时，停止加热，利用余热蒸发水分，会得到 NaSO·5H O晶体；C对，由题目已知信息， 2 2 3 2 NaSO·5H O难溶于乙醇，所以冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高NaSO·5H O的产率；D错， 2 2 3 2 2 2 3 2 NaSO·5H O晶体易溶于水，若用NaCO 溶液作洗涤剂，NaSO·5H O会溶解，造成损失。(3)①滴定管 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 使用前的正确操作顺序为检漏→蒸馏水洗涤→用滴定液润洗2至3次→装入滴定液至零刻度以上→排除气 泡→调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定。②为了防止标准液中的碘挥发，造成标准液的浓度偏低，滴定前的碘量瓶应盖上瓶塞。③根据题给滴定反应的化学方程式，可得滴定反应 的关系式为2NaSO·5H O～I ，NaSO 与I 反应的对应关系为NaSO ～I ，M(Na SO )＝126 g·mol－1， 2 2 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 3 M(Na SO·5H O)＝248 g·mol－1，M(Na SO )＜M(Na SO·5H O)；若产品中 NaSO·5H O 的含量超过 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 100%，说明产品中可能存在NaSO 或失去部分结晶水的NaSO·5H O。 2 3 2 2 3 2 【举一反三】NaSO 是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO 生产NaSO，其流程如下： 2 2 5 2 2 2 5 下列说法正确的是( ) A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物 B．NaSO 作防腐剂和SO 作漂白剂时，均表现还原性 2 2 5 2 C．上述流程中的NaCO 饱和溶液和NaCO 固体不可互换 2 3 2 3 D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗 【答案】C 【解析】上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO 2 作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；根据上述分析，上述流程中的NaCO 2 3 饱和溶液和NaCO 固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO 溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固 2 3 3 体分解，应该在坩埚中进行，故D错误。 【变式探究】硫代硫酸钠(Na SO)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用 2 2 3 反应2NaS＋NaCO＋4SO ===3Na SO＋CO 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 2 2 3 2 2 2 3 2 回答下列问题： (1)b中反应的离子方程式为______________________，c中试剂为__________________。 (2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。 (3)d中的试剂为________。 (4)实验中要控制SO 生成速率，可以采取的措施有__________________________(写出两条)。 2 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO 不能过量，原因是_____________________ 2 _______________________________________________________________________________。【答案】(1)SO＋2H＋===SO↑＋HO(或HSO＋H＋===SO↑＋HO) 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 2 2 2 2 (2)S (3)NaOH溶液(合理即可) (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO 2 过量，溶液显酸性，产物分解 【解析】(2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。(3)d装置的作用是吸收反应中 产生的CO 及逸出的SO ，故d中的试剂可以为NaOH溶液。(4)溶液中的反应速率受温度、浓度的影响， 2 2 故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。(5)SO 溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而 2 NaSO 遇酸会分解。 2 2 3