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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物 课时作业
第三课时 硫酸根离子的检验 粗盐的提纯
基础达标
1．下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是（ ）
A．生石膏(2CaSO·H O)：用于制造各种模型
4 2
B．纯碱(NaHCO )：用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
3
C．硫酸钡(BaSO)：作白色颜料、钡餐
4
D．胆矾(CuSO )：用于制造农药
4
【答案】C
【解析】A．生石膏化学式CaSO·2H O，用于制造各种模型，A错误；B．纯碱化学式为NaCO，用
4 2 2 3
于制玻璃、肥皂、造纸、纺织，B错误；C．硫酸钡(BaSO)是白色固体，不溶于水，不溶于酸，可做作白
4
色颜料、钡餐，C正确；D．胆矾化学式为CuSO ·5H O，用于制造农药，D错误；故答案选C。
4 2
2．下列实验，能证明溶液中一定含有SO的是（ ）
A．某溶液加入BaCl 溶液，产生白色沉淀
2
B．某溶液加入BaCl 溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解
2
C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO ) 溶液有白色沉淀产生
3 2
D．某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl 溶液有白色沉淀产生
2
【答案】D
【解析】能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有 Ag＋、SO、CO、SO等，A项错误。能和氯化钡溶液
产生不溶于稀盐酸白色沉淀的离子有Ag＋、SO等，B项错误。硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化
生成硫酸根离子，所以不能确定原溶液中是否含有硫酸根离子，C项错误。先加盐酸酸化，能排除Ag＋、
SO、CO的干扰，再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子，D项正确。
3．化学与职业息息相关，下列化学职业有关说法不正确的是（ ）
A．科技考古人员在研究文物和古迹时，可利用 的测定分析古代人类的食物结构
B．测试工程师可运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，以获得金属材料的组成及含量
C．化学科研工作者可从事特定功能新分子合成、安全高效和节能环保物质转化工艺的研发等
D．水质检测员需要在自来水出厂前，需要对其中的CO、Cl－放射性物质、微生物和有机物等进行检
测
【答案】A【解析】A．科技考古研究人员是根据放射性同位素的半衰期推算文物的年代，放射性同位素被考古
学家称为“碳钟”，它可以用来断定文物的年代， A错误；B．测试工程师可运用各类高精度化学检测仪
器或化学检测方法，测定某些组成元素及其含量，以获得金属材料的组成及含量，B正确；C．特定功能
新分子合成、节能环保物质转化工艺的研发都属于化学前沿科学，化学科研工作者可从事特定功能新分子
合成、节能环保物质转化工艺的研发等，C正确；D．自来水厂水质检验员的工作是在自来水出厂前，利
用化学分析仪器对水中的硫酸根离子、氯离子、微生物、有机物等进行检测和分析，只有达到标准才可以
让自来水出厂，D正确； 故选A。
4．某同学进行了如图所示的实验，由实验现象得到的结论中正确的是（ ）
A．原溶液中一定只含有SO B．原溶液中一定含有SO和Cl－
C．原溶液中一定只含有Cl－ D．原溶液中可能含有SO，也可能含有Cl－
【答案】D
【解析】能够与氯化钡反应生成不溶于稀盐酸的沉淀的离子有 SO或Ag＋，由于步骤①中加入氯化钡
溶液，引进了Cl－，步骤③也无法确定是否存在氯离子，所以无法确定原溶液中一定存在的离子。
5．除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)，选择试剂及操作方法均正确的是（ ）
A．Cl(HCl气体)：通过足量的NaOH溶液
2
B．FeCl 溶液(FeCl )：通入适量Cl
3 2 2
C．Fe O(AlO)，HCl溶液，过滤
2 3 2 3
D．CO(HCl)：通过盛有饱和NaCO 溶液的洗气瓶
2 2 3
【答案】B
【解析】A．Cl、HCl都能与NaOH溶液反应，不能用氢氧化钠溶液除氯气中的氯化氢，一般用饱和
2
食盐水除氯气中的氯化氢，故A错误；B．FeCl 和Cl 反应生成FeCl ，用氯气除FeCl 溶液中的FeCl ，故
2 2 3 3 2
B正确；C．Fe O、Al O 都能溶液HCl溶液，故C错误；D．CO、HCl都能和饱和NaCO 溶液反应，一
2 3 2 3 2 2 3
般用饱和NaHCO 溶液除CO 中的HCl，故D错误；选B。
3 2
6．下列叙述正确的是（ ）
A．“钡餐”是医疗上做消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO
3
B．向某溶液中加入BaCl ，产生不溶于稀HNO 的白色沉淀，则溶液中一定含有SO
2 3
C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现浓硫酸的氧化性
D．浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
【答案】D
【解析】“钡餐”的主要成分是BaSO ，故A错误；由于AgCl也是不溶于稀硝酸的白色沉淀，且
4BaSO 能被稀硝酸氧化为BaSO ，故向某溶液中加入BaCl ，产生不溶于稀HNO 的白色沉淀，则溶液中不
3 4 2 3
一定含有SO，也可能含有Ag＋或者SO，B错误；用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现浓硫酸的脱水
性，C错误；浓硫酸具有吸水性、浓盐酸具有挥发性，两者在空气中敞口放置时浓度均减小，D正确。
7．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BaCl 溶液，产生白色沉淀，加入稀HNO 后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，
2 3
说明原溶液中一定含有SO
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 CO
或SO
C．取少量久置的NaSO 样品于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl 溶液，若加盐酸
2 3 2
时有气体产生，加BaCl 溶液时有白色沉淀产生，说明NaSO 样品已部分被氧化
2 2 3
D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是SO
2
【答案】C
【解析】该溶液中还可能含有Ag＋或SO，A错误；使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO 、SO ，溶
2 2
液中可能存在CO、HCO、SO或HSO，B错误；加入足量盐酸有气体产生，气体为SO ，排除SO的干
2
扰，再加入BaCl 溶液有白色沉淀产生，沉淀为BaSO，说明一定含有SO，所以说明NaSO 样品已部分被
2 4 2 3
氧化，C正确；氧化性气体如氯气等都能使品红溶液褪色，D错误。
8.仅用下列方法或试剂不能达到鉴别离子目的的是（ ）
选项 离子 方法或试剂
A Na+、K+ 焰色试验
B SO、SO 稀硝酸、氯化钡溶液
C Fe2+、Fe3+ HO 溶液、KSCN溶液
2 2
D SiO2-、AlO- 稀盐酸
3 2
【答案】B
【解析】A．钠的焰色反应呈现黄色，钾的焰色反应呈现紫色(通过蓝色钴玻璃观察)，故通过焰色反应
能够鉴别Na+和K+，A不合题意；B．SO与SO都能与BaCl2溶液反应分别转化为BaSO 、BaSO 白色沉
3 4
淀，且BaSO 能被硝酸氧化为BaSO ，故含有SO、SO的溶液中分别加入稀硝酸、氯化钡溶液现象相同，
3 4
不能鉴别，B符合题意；C．含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，可观察到溶液立即变为血红色，而含有
Fe2+的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加HO 后溶液立即变为血红色，即用HO 溶液、KSCN溶
2 2 2 2
液可以鉴别Fe2+、Fe3+，C不合题意；D．往含有SiO2-的溶液中滴加稀盐酸至过量，可观察到生成白色
3
沉淀，且沉淀不溶解，而向含有AlO-的溶液中滴加稀盐酸至过量，可观察到先生成白色沉淀，至最多，而
2
后沉淀又逐渐减少直至消失，可有稀盐酸来鉴别SiO2-、AlO-，D不合题意；故答案为：B。
3 2
9．某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、
Cu2+、Ag+、Ca2+、CO、SO、Cl－中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验，向水样中先滴加足量
硝酸钡溶液，产生白色沉淀；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法正确的是（ ）
A．观察水样可以确定一定不存在的离子只有Cu2+
B．经过实验可以确定一定存在的离子是K+、CO、SO、Cl－
C．水样中可能存在Cl－
D．水样中可能存在K+
【答案】C
【解析】某无色水样，则不含有Cu2+、Fe3+，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则含
有CO 、SO中的一种或两种；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，则CO 、SO均存在；故不存在Mg2+、
Ag+、Ca2+，根据溶液电中性，则一定含有一种阳离子K+，最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀，该白
色沉淀为氯化银，则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的，故不能确定原溶液中是否含有
Cl－。A．因水样无色，则观察水样可以确定一定不存在的离子有Cu2+、Fe3+，选项A错误；B．经过实验
可以确定一定存在的离子是K+、CO 、SO，不能确定是否有Cl－，选项B错误；C．滴加硝酸银溶液之前
加了盐酸，引入了Cl－，所以无法确定水样中是否含有Cl－，选项C正确；D．水样中一定存在K+，选项D
错误。答案选C。
10．从海水所得的粗盐中含有杂质Mg2+、SO、Ca2+，除去粗盐中的杂质加入药品顺序正确的是
（ ）
A． 溶液 溶液 溶液 过滤后加盐酸
B．BaCl 溶液 溶液 溶液 过滤后加盐酸
2
C． 溶液 溶液 溶液 过滤后加硫酸
D． 溶液 溶液 溶液 过滤后加盐酸
【答案】B
【解析】粗盐中含有杂质Mg2+常用NaOH溶液除掉，SO常用BaCl 溶液除掉、Ca2+常用NaCO 溶液
2 2 3
除掉，除杂时要将杂质离子尽量除尽，则加入的试剂要过量，由于过量会引入新的杂质，因此后面加入的
试剂要将前面的过量杂质也要除尽即钡离子要用碳酸根除掉，因此BaCl 溶液要加在NaCO 溶液前面，碳
2 2 3
酸钠不仅除掉钙离子，还除掉多余的钡离子，沉淀完离子后先过滤，多余的碳酸钠、氢氧化钠加入盐酸来
除掉，因此加入顺序为BaCl 溶液→NaOH溶液→NaCO 溶液→过滤后加盐酸，故B正确。综上所述，答案
2 2 3
为B。能 力 提 升
11．某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO 的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有
2
关说法正确的是（ ）
A．二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO +SO+H O==2HSO
2 2
B．氨气吸收塔中发生的反应为
C．上述流程利用的是氧化还原反应原理
D．上述流程体现出NH HSO 可循环利用
4 3
【答案】A
【解析】A．由分析可知，二氧化硫吸收塔中发生的反应为(NH )SO +SO+H O=2NH HSO ，离子方
4 2 3 2 2 4 3
程式为SO +SO+H O==2HSO，A正确；B．氨气吸收塔中发生的反应为NH HSO +NH=(NH)SO ，离子方
2 2 4 3 3 4 2 3
程式为HSO+NH==NH ++SO，B不正确；C．上述流程中，没有元素的化合价发生变化，利用的是非氧化
3 4
还原反应原理，C不正确；D．上述流程中，首先进入二氧化硫吸收塔的是(NH )SO ，所以(NH )SO 可循
4 2 3 4 2 3
环利用，D不正确；故选A。
12．关于某溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是（ ）
A．加入BaCl 溶液生成白色沉淀，加稀硝酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO
2
B．加入AgNO 溶液生成白色沉淀，则原溶液中一定含有Cl﹣
3
C．加入KSCN溶液时，溶液不变红色，再滴入氯水溶液变为红色，则原溶液中一定含有Fe2+
D．加入盐酸，生成的气体能使成清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含有CO
【答案】C
【解析】A．SO能被硝酸氧化为SO，亚硫酸根离子存在可能生成不溶于硝酸的白色沉淀，并且不能
排除Ag+的干扰，氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀，故A错误；B．Ag SO 、
2 4
Ag CO 等都是白色沉淀，加入AgNO 溶液生成白色沉淀，则原溶液中不一定含有Cl﹣，故B错误；C．
2 3 3
向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，一定不含有三价铁离子，再向溶液中滴几滴新制的氯
水，溶液变为红色，该溶液中一定含有Fe2+，故C正确；D．加入盐酸若有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，该气体可能为二氧化硫或二氧化碳，原溶液中可能含有SO 、HCO、HSO等离子，不一定含有
CO，故D错误；故选C。
13．粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、SO杂质离子，实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下，关
于实验过程中所选用的试剂、目的及所发生反应的离子方程式均正确的是（ ）
选项 试剂 目的 离子方程式
A KOH溶液 仅除去Mg2+ Mg2++2OH-=Mg(OH) ↓
2
B BaCl 溶液 仅除去 Ba2++Na SO =BaSO ↓+2Na+
2 2 4 4
C NaCO 溶液 仅除去Ca2+ Ca2++CO=CaCO ↓
2 3 3
H++OH-=H O
2
D 盐酸 除去OH-和CO
2H++CO=CO ↑+H O
2 2
【答案】D
【解析】A．除去NaCl溶液中的Mg2+，应该用NaOH，不能用KOH，故A错误；B．加入BaCl 溶液
2
除去SO的离子方程式是Ba2++SO=BaSO ↓，故B错误；C．加入NaCO 溶液的目的是除去Ca2+、Ba2+，故
4 2 3
C错误；D．加入盐酸的目的是除去过量的NaOH、NaCO，反应的离子方程式是H++OH-=H O、2H+
2 3 2
+CO=CO ↑+H O，故D正确；选D。
2 2
14．为除去粗盐水中含有的杂质SO、Ca2+和Mg2+，得到精制食盐水，某同学利用NaOH溶液、盐酸、
NaCO 溶液和BaCl 溶液，设计了如下实验流程：
2 3 2
(1)操作a的名称是________________。
(2)沉淀A的化学式是_____________。
(3)溶液B中含有的离子有___________________________。(4)写出试剂2参与反应的离子方程式_______________________________________________。
(5)某小组认为也可以选用Ba(OH) 溶液作为除杂试剂，若采用此方案，加入试剂的顺序依次为:
2
_____________________________________。
【答案】 过滤 BaSO Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH- CO +2H+=H O+CO↑，OH-
4 2 2
+H+=H O Ba(OH) 、NaCO、盐酸
2 2 2 3
【解析】为除去粗盐水中含有的杂质SO、Ca2+和Mg2+，得到精制食盐水，在粗盐水中加入氯化钡，经
过过滤生成硫酸钡沉淀A和溶液A，在溶液A中加入氢氧化钠，生成氢氧化镁沉淀和溶液B，在溶液B中
加入碳酸钠生成碳酸钡和碳酸钙，经过滤得到溶液C，在溶液C中加入盐酸得到精制食盐，以此分析解
答；
(1)由上述分析可知，操作a为过滤，故答案为：过滤；
(2)由上述分析知，沉淀A为硫酸钡，其化学式为BaSO，故答案为：BaSO；
4 4
(3)粗食盐水中含有杂质SO、Ca2+和Mg2+，加入氯化钡以后除去了SO，溶液A中含有Ba2+、Cl-、
Ca2+、Na+、Mg2+，加入氢氧化钠溶液以后除去了Mg2+得到溶液B，溶液B中含有的离子为Ba2+、Cl-、
Ca2+、Na+、OH-，故答案为：Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH-；
(4) 试剂2为盐酸，可以与溶液C中的碳酸根和氢氧根反应，其离子方程式为 CO +2H+=H O+CO↑，
2 2
OH-+H+=H O，故答案为： CO +2H+=H O+CO↑，OH-+H+=H O；
2 2 2 2
(5) 首先在粗盐水中加入氢氧化钡，可以除去硫酸根离子和镁离子，溶液中存在的离子有Ba2+、Cl-、
Ca2+、Na+、OH-，然后加入碳酸钠除去Ba2+和Ca2+，最后加入盐酸除去 CO 和OH-，得到精制食盐，故答
案为：Ba(OH) 、NaCO、盐酸。
2 2 3
直击高考
15．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（ ）
选项 实验操作和现象 结论
A 向某溶液中滴加BaCl 溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含有SO
2
将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜
B 色相同时，再用铂丝蘸取少量待测溶液进行焰色试验， 该溶液中含有Na+
火焰呈黄色
向3mLKI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉
C Br 的氧化性比Ⅰ 强
溶液，溶液显蓝色 2 2
D 将新制的Al(OH) 3 沉淀分装在两支试管中，向一支试管中 Al(OH) 3 是两性氢氧化物滴加2mol/L盐酸，另一支试管中滴加2mol/LNaOH溶
液，沉淀均溶解
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．由于AgCl、BaCO 、BaSO 均为白色沉淀，故向某溶液中滴加BaCl 溶液，产生白色沉
3 3 2
淀，不能说明该溶液中一定含有SO的结论，A符合题意；B．将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原
来的火焰颜色相同时，再用铂丝蘸取少量待测溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，说明该溶液中含有Na+，B
不合题意；C．向3mLKI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，溶液显蓝色，说明有I 生
2
成，即发生2KI+Br =2KBr+I ，故能得出Br 的氧化性比Ⅰ 强的结论，C不合题意；D．将新制的Al(OH)
2 2 2 2 3
沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2mol/L盐酸，另一支试管中滴加2mol/LNaOH溶液，沉淀均溶
解，说明Al(OH) 既能与强酸反应，也能与强碱反应，故可得出Al(OH) 是两性氢氧化物的结论，D不合题
3 3
意；故答案为：A。
16．某同学为了验证Fe3+是否能将HSO 氧化成SO，用50mL0.1mol∙L-1FeCl 溶液吸收制取SO 气体的
2 3 3 2
尾气后，进行以下实验：
(1)取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，由此
证据可证明Fe3+能够把HSO 氧化成______________________。
2 3
(2)由此可写出该反应的化学方程式为_______________________________________，反应中的氧化产
物是___________________________(写化学式)。
(3)该同学为了探究吸收液中其他成分(Fe3+、Fe2+、HSO )的可能组合进行了以下探究：
2 3
①提出假设。
假设1：溶液中存在Fe2+。
假设2：溶液中存在Fe3+、Fe2+。
假设3：溶液中存在____________。
②设计方案，进行实险，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂
和仪器：试管、滴管、0.1mol∙L-1KMnO 溶液、0.1mol∙L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
4
已知：HSO 可使品红溶液由红色变为无色。
2 3
实验步骤 预期现象和结论
若出现红色，则假设2成立，假设1、3不
步骤1：用试管取样品溶液2～
成立；若未出现红色，则假设2不成立，假设1
3mL，并滴入_________________
或3成立
步骤2：_______________________
______________________________________
__________________________________
_ _____________________________________
_
【答案】(1)SO或HSO
2 4
(2) 2FeCl +SO+2H O=2FeCl +H SO +2HCl HSO
3 2 2 2 2 4 2 4
(3) Fe2+、HSO 1~2滴0.1mol∙L-1KSCN溶液 另取2~3mL样品溶液于试管中，滴入
2 3
1~2mL (或少量)品红稀溶液 若品红稀溶液红色褪去，则假设3成立；若品红稀溶液红色不褪去，
则假设3不成立，假设1或假设2成立
【解析】因为用Fe3+氧化HSO ，则生成Fe2+和SO，溶液中Fe2+一定存在；若存在Fe3+，则不存在
2 3
HSO ；若不存在Fe3+，则可能存在HSO 。
2 3 2 3
（1）判断Fe3+能否将H2SO3氧化成SO，只需检验反应后的溶液中是否含有SO，方法是：取少量样
品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，由此证据可证明
Fe3+能够把HSO 氧化成SO或HSO 。
2 3 2 4
（2）FeCl 溶液将SO2氧化为HSO ，自身被还原为FeCl 等，该反应的化学方程式为
3 2 4 2
2FeCl +SO+2H O=2FeCl +H SO +2HCl，反应中SO 是还原剂，则氧化产物是HSO 。
3 2 2 2 2 4 2 2 4
（3）①三种情况下溶液中都一定存在Fe2+，但由于Fe3+与HSO 不共存，所以有Fe3+就不存在
2 3
HSO ，有HSO 就不存在Fe3+。
2 3 2 3
则假设3：溶液中存在Fe2+、HSO 。
2 3
②
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：检验Fe3+时，需使用硫氰化 若出现红色，则假设2成立，假设1、3不成
钾溶液，所以需滴入1~2滴 立；若未出现红色，则假设2不成立，假设1或3
0.1mol∙L-1KSCN溶液 成立
步骤2：检验HSO 时，需使用品 若品红稀溶液红色褪去，则含有HSO ，假
2 3 2 3
红，所以：另取2~3mL样品溶液于试管 设3成立；若品红稀溶液红色不褪去，则不含有
中，滴入1~2mL (或少量)品红稀溶液 HSO ，假设3不成立，假设1或假设2成立
2 3
另取2~3mL样品溶液于试管中，滴入1~2mL (或少量)品红稀溶液；若品红稀溶液红色褪去，则假设3
成立；若品红稀溶液红色不褪去，则假设3不成立，假设1或假设2成立。
