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第11 讲 硫及其化合物
【化学学科素养】
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SO2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。
【必备知识解读】
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CS2；有多种同素异形体，如
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=====Cu2S、S＋Hg===HgS(此反
应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S 的还原性
S
①与O2反应的化学方程式为S＋O2=====SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)=====3SO2↑＋2H2O。
(3)S 与NaOH 溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH=====2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫既是氧
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Cu2S、FeS)。
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、硫的氧化物的性质及应用
1．二氧化硫(SO2)
(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
1
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溶解约40 体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如与H2S 溶液反应)：
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
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Na2SO3与较浓H2SO4反应
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；
②铜与浓H2SO4混合加热
Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)SO2对大气的污染与防治
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
2．三氧化硫(SO3)
(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
SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)
与氧化钙反应
SO3＋CaO===CaSO4
与氢氧化钠反应
SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
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2SO2＋O2
2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2O
H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
【易错警示】
2
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(1)SO2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)SO2的漂白性和还原性的区别
SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、
氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。
(3)SO2氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。
三、硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4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H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4
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＋＋H2↑；
(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；
(4)Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；
(5)BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3．浓H2SO4的特性
(1)浓H2SO4的特性
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
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、酸
性
(2)浓硫酸与Cu、C 反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O、
C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。
【特别提醒】
H
①
2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl 和HF：H2SO4(浓)＋
NaCl=====NaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn 等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物
的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀H2SO4，Cu 与稀
3
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H2SO4不反应，Zn 与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。
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)4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2(或S＋O2=====SO2)。
(2)2SO2＋O2
2SO3。
(3)SO3＋H2O===H2SO4。
【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SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
3．与某些不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu 反应。如1
mol Cu 与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1 mol。
4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属
的反应中只表现强氧化性。
【关键能力拓展】
一、SO2和CO2的鉴别
试剂
现象及结论
原理(化学方程式)
品红溶液
使品红溶液褪色的是SO2；不能使
品红溶液褪色的是CO2
——
KMnO4溶液
使紫色褪去的是SO2，无明显现象
的是CO2
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4
＋2MnSO4＋2H2SO4
溴水
使橙色褪去的是SO2，无明显现象
的是CO2
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋
H2SO4
硝酸酸化的
Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀的是SO2，无明显现
象的是CO2
3SO2＋2HNO3＋
2H2O===3H2SO4＋2NO↑
Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓
＋2HNO3
FeCl3溶液
使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无
明显现象的是CO2
2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2
＋FeSO4＋4HCl
澄清石灰水
不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
二、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
4
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Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
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＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②综合实验装置
【方法技巧】检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2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
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽检验
⇒
CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
三、三类漂白剂的区别
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色
团”破坏掉
HClO、
NaClO、Ca(ClO)2、
Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持
久
无选
择性
加合型
与有机色质内部“生色
团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持
久
有选
择性
吸附型
将有色物质吸附而退色
活性炭
物理变化
吸附
色素
四、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＋
===H2O＋SO2↑。
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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＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
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BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发
生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋
SO===BaSO4↓。
八、硫及其化合物的相互转化及应用
1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.构建硫及其化合物转化网络
3.掌握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：
写出②、③、④反应的化学方程式：
H
②
2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
Na
③
2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
SO
④
2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
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当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示
注意：(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。
【核心题型例解】
高频考点一 二氧化硫的性质
例1.（2023·浙江选考1 月第4 题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是（ ）
A. SO2能使某些色素褪色，可用作漂白剂
B. 金属钠导热性好，可用作传热介质
C. NaClO 溶液呈碱性，可用作消毒剂
D. Fe2O3呈红色，可用作颜料
【答案】C
【解析】SO2具有漂白性，能使某些色素褪色，选项A 正确；钠导热性好，液态钠可用作核反应堆的
传热介质，选项B 正确；NaClO 溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强氧化
性，选项C 不正确；Fe2O3的颜色是红色,可用作红色颜料，选项D 正确；答案选C。
【变式探究】 （2023·北京卷第5 题）回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B. 装置a 中溶液显碱性的原因是HCO3
-的水解程度大于HCO3
-的电离程度
C. 装置a 中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
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D. 装置b 中的总反应为
【答案】C
【解析】SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A 正确；装置a 中溶液
的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明HCO3
-的水解程度大于电离程度，故B 正确；装置a 中NaHCO3溶液
的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，故C 错误；由电解池阴极和阳极反
应式可知，装置b 中总反应为
，故D 正确；故选C。
【变式探究】 （2022·江苏卷）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“长进短处”，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；故选C。
高频考点二 与硫酸有关的实验
例2．（2023·广东卷第9 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（ ）
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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
，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
，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；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。
【变式探究】（2023·北京卷第7 题）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
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【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
，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；故选C。
【变式探究】（2022·广东卷）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.
与浓硫酸反应，只体现
的酸性
B. a 处变红，说明
是酸性氧化物
C. b 或c 处褪色，均说明
具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无
生成
【答案】B
【解析】铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化
性，故A 错误；a 处的紫色石蕊溶液变红，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 处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c 处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和
KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，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，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的
H2O 吸收，故D 错误；综上所述，正确的是B 项。
高频考点三 硫酸和金属反应的计算
例3．向5 mL18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应。下列说法正确的是
A．有0.09 mol 的硫酸被还原
B．有0.045 mol 的硫酸被还原
C．充分反应后体系有硫酸剩余
D．消耗的铜的质量为2.88 g
【答案】C
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【分析】Cu 与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应：Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O，而Cu 不
能与稀硫酸发生反应，据此分析。
【解析】硫酸的物质的量是n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol，若其完全发生上述反应，则理论
上有0.045 mol 发生氧化反应，但随着反应的进行，硫酸浓度变稀，反应就不再发生，故被还原的硫酸的
物质的量小于0.045 mol，A 错误；根据选项A 分析可知：被还原的硫酸的物质的量小于0.045 mol，B 错
误；由于Cu 只能与浓硫酸发生反应，但不能与稀硫酸反应，故随着反应的进行，硫酸浓度变稀，反应就
不再发生，充分反应后体系有硫酸剩余，C 正确；硫酸溶液中含有溶质硫酸的物质的量n(H2SO4)=0.09
mol，其反应的物质的量小于0.09 mol，其反应消耗Cu 的物质的量小于0.045 mol，则消耗Cu 的质量应该
小于0.045 mol×64 g/mol=2.88g，D 错误；故选C。
【方法规律】浓H2SO4与金属反应的规律
(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SO2，硫酸浓度变小后产生H2。
(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例
如：1 mol Cu 与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 mol。
(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SO2和H2的混合物
B．反应中共消耗Zn 97.5 g
C．气体A 中SO2和H2的体积比为4 1∶
D．反应中共转移3 mol 电子
【答案】C
【解析】锌与浓H2SO4发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4
浓度变小，发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。设反应生成的SO2的物质的量为x，H2的物质的量为
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＝1.2
mol，V(SO2)∶V(H2)＝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。
高频考点四 SO 的检验和除杂
例4.（2023·新课标卷第11 题）根据实验操作及现象，下列结论中正确的是
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选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气
体，后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓
硝酸强
B
取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉
淀。加入浓HNO3，仍有沉淀
此样品中含有SO4
2-
C
将银和 AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银
表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu 的金属性比Ag 强
D
向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅
溴与苯发生了加
成反应
【答案】C
【解析】常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致现象不明显，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气
泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A 错误；浓硝酸会氧化亚硫酸根生成硫
酸根，仍然产生白色沉淀，所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫酸根，B 错误；铜比银活泼，在形
成原电池过程中，做负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所以该实验可以比较铜和
银的金属性强弱，C 正确；向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发
生了加成反应，D 错误；故选C。
【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BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。
(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO，如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不
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－===PbCl2↓(白色)。
(3)误将SO 判断成SO，如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，便误以为待测
液中含有SO。该错误是未注意NO(H＋)具有强氧化性：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋
2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
【变式探究】（2022·广东卷）实验室进行粗盐提纯时，需除去
和
，所用试剂包括
以及
A.
B.
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C.
D.
【答案】A
【解析】粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用CO3
2-将其转化为沉淀，为了不引入新杂质，所加物
质的阳离子为Na+，即选用Na2CO3除去Ca2+，同理可知，除去Mg2+需选用NaOH，除去SO4
2-需选用
BaCl2，因所加除杂试剂均过量，因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中，BaCl2先于Na2CO3加入，利用
Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2，因Na2CO3、NaOH 均过量，成为新杂质，需要过滤后向滤液中加入
HCl，至溶液中不再有气泡产生，以此除去Na2CO3、NaOH，然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品，
综上所述，答案为A。
【变式探究】下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选
项
实验操作及现象
实验结论
A
向KI-淀粉溶液中滴加氯水，溶液变成蓝色
氧化性：
B
向酸性
溶液中通入
，溶液褪色
有漂白性
C
向某盐溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变为红色
该溶液中含有
D
向某盐溶液中先加入足量稀盐酸，再加入
溶液，生成白色沉淀
该溶液中含有
【答案】B
【解析】氯气与KI 反应生成碘，由操作和现象可知氧化性：Cl2＞I2，故A 正确；二氧化硫有还原性，
可以被高锰酸钾氧化，而使其褪色，故B 错误；滴加KSCN 溶液，溶液变为红色，可知含铁离子，由操作
和现象可知溶液中含有Fe3＋，故C 正确；向某盐溶液中先加入足量稀盐酸，可排除碳酸根离子，氯离子，
亚硫酸根离子的干扰，再加入氯化钡产生白色沉淀，则溶液中含有硫酸根离子，故D 正确；故选B。
高频考点五 硫及其化合物的转化及推断
例5. （2023·全国乙卷第11 题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相
应变化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C
溴水颜色逐渐褪去
D
胆矾表面出现白色粉末
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【答案】D
【解析】溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，
化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A 错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡
黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na2S + O2 + 2 H2O = 4 NaOH + 2 S↓，B 错误；溴水的主
要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久
会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C 错误；胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，
如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D
正确；故选D。
【变式探究】（2022·全国乙卷）某白色粉末样品，可能含有
、
、
和
。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液
②向①
溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加
溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在
是
A
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意可知，①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存，
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3,发生反应
S2O3
2-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，离心分离，③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀
为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧
化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉，
综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3，答案选A。
高频考点六 与硫元素有关的实验
例6.（2022·全国甲卷）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
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结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题：
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)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，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Na2S·xH2O。
【答案】(1)Na2SO4·10H2O+4C=======Na2S+4CO↑+10H2O
(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) 硫化钠易溶于热乙醇，若回流时间过长，Na2S 会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造
成冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压过大，发生爆炸 D
(4) 防止滤液冷却 重金属硫化物 温度逐渐恢复至室温 (5)冷水
【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
(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠，反应原理为：
Na2SO4·10H2O+4C=======Na2S+4CO↑+10H2O，结合硫化钠的性质解答问题。
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)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：Na2SO4·10H2O+4C=======Na2S+4CO↑+10H2O；
(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，可直接降低降低温度，使气压降低；
(3)硫化钠易溶于热乙醇，若回流时间过长，Na2S 会直接析出在冷凝管上，使提纯率较低，同时易造成
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冷凝管下端堵塞，圆底烧瓶内气压过大，发生爆炸；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滤液冷却，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，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，晶体可用少量冷水洗涤，
再干燥，即可得到Na2S·xH2O。
【变式探究】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体，食品级焦亚硫酸钠可作为
贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备Na2S2O5，如图(夹持及加热装置略)
可用试剂：饱和Na2SO3溶液、浓NaOH 溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体焦亚硫酸钠的析出原理：
NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(1)。
F
①中盛装的试剂是 。E 装置的作用是 。
②通入N2的作用是 。
Na
③
2S2O5晶体在装置 中得到，再经离心分离，干燥后可得纯净的样品。
(2)设计实验探究Na2S2O5的性质，完成表中填空：
预测Na2S2O5的性质
探究Na2S2O5性质的操作及现象
探究一
Na2S2O5的溶液呈酸性
用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中，①
探究二
Na2S2O5晶体具有还原
性
取少量Na2S2O5晶体于试管中，滴加1mL2mol•L-1酸性
KMnO4溶液，剧烈反应，溶液紫红色很快褪去
①补充步骤①的操作与现象： (提供：pH 试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)
②探究二中反应的离子方程式为 。
(3)试设计检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案 。
【答案】(1) 浓NaOH 溶液 防倒吸 排尽空气，防止Na2S2O5被氧化 D
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(2)用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH 试纸上，试纸变红 5S2O
+4MnO +2H+=10SO
+4Mn2++H2O
(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加足量稀盐酸，振荡，再滴加几滴氯化钡溶
液，有白色沉淀生成
【分析】根据图可知：装置A 中浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成SO2，装置D 中盛放饱和Na2SO3溶
液，和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液，从而析出Na2S2O5晶体；二氧化硫有毒，装置F 为尾气吸收装置，
装置E 防止倒吸。
【详解】（1）①根据仪器的结构可知A 为三颈烧瓶；装置F 中盛放浓NaOH 溶液吸收未反应的尾
气，SO2极易溶液NaOH 溶液，所以装置E 用来防倒吸；
Na
②
2S2O5易被空气中的氧气氧化，所以要先用氮气排净装置中的空气；
③装置D 中盛放饱和Na2SO3溶液，和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液，从而析出Na2S2O5晶体；
（2）①探究一验证Na2S2O5的溶液呈酸性，可以通过测定pH 值确定，具体操作为：用玻璃棒醮取少
量Na2S2O5溶液点在pH 试纸上，试纸变红；
②探究二中Na2S2O5与酸性KMnO4溶液发生氧化反应反应，KMnO4被还原为Mn2+，Na2S2O5被氧化为
硫酸钠，根据电子守恒、元素守恒可得离子反应为：5S2O
+4MnO +2H+=10SO
+4Mn2++H2O；
（3）Na2S2O5晶体在空气中被氧化会生成硫酸钠，若检验到硫酸根则可以证明晶体被氧化，具体操作
为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加足量稀盐酸，振荡，再滴加几滴氯化钡溶液，
有白色沉淀生成。
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