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考点10 硫及其化合物(好题冲关)
【基础过关】
1．(2023·浙江省东阳市高三5 月模拟考试)硫酸钙用途广泛，下列说法不正确的是( )
A．CaSO4·2H2O 俗名：熟石膏
B．CaSO4属于强电解质
C．CaSO4中即含离子键又含共价键
D．石膏可用来调节水泥硬化速度
【答案】A
【解析】A 项，CaSO4·2H2O 俗名：生石膏，A 错误；B 项，CaSO4是盐，在水溶液中完全电离，属于
强电解质，B 正确；C 项，CaSO4中Ca2+和SO4
2-之间形成离子键，SO4
2-内S 原子和O 原子形成共价键，C
正确； D 项，水泥具有水硬性，石膏可用来调节水泥硬化速度，D 正确；故选A。
2．(2023· 浙江省义乌市高三高考适应性考试)在岩层深处和海底中存在黄铁矿(FeS2)，下列说法不正确
的是( )
A．Fe 元素位于周期表d 区
B．Fe 和S 在加热条件下可制备FeS2
C．FeS2受氧气和水的长期作用，可转化为硫酸盐
D．工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸
【答案】B
【解析】A 项，已知Fe 是26 号元素，位于元素周期表第4 周期Ⅷ族，故Fe 元素位于周期表d 区，A
正确；B 项，Fe 和S 在加热条件下生成FeS，而不是FeS2，B 错误；C 项，FeS2受氧气和水的长期作用，
可被氧气氧化，转化为硫酸盐，C 正确；D 项，由反应方程式可知，4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，
2SO2+O2
2SO3，SO3+H2O=H2SO4，故工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸，D 正确；故选B。
3．(2023·江苏省决胜新高考高三大联考)实验室用炭与浓硫酸反应并对产生气体的成分进行检验，下
列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
1
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A．用装置甲进行反应
B．用装置乙检验H2O(g)
C．用装置丙检验SO2
D．用装置丁检验CO2
【答案】D
【解析】A 项，炭与浓硫酸在加热条件下，在装置甲中发生反应，A 正确；B 项，检验SO2和CO2均
需经过水溶液，带出的水蒸气会影响对反应生成水的检验，所以在发生反应后就检验反应生成的水，B 正
确；C 项，利用SO2的漂白性，用品红溶液检验SO2和CO2混合气体中SO2，C 正确；D 项，由装置丙导出
的气体中仍然混有SO2，而SO2也能与澄清石灰水反应出现浑浊，不能检验炭与浓硫酸反应生成的CO2，D
错误；故选D。
4．自然界中不同价态硫元素之间的转化如图所示，下列说法正确的是( )
A．上图中，酸雨的含硫成分只有
，由SO2溶于水生成
B．芒硝在浓硫酸中失水的过程体现了浓硫酸的脱水性
C．黄铁矿燃烧产生的尾气，与空气混合后通入碳酸钙的浆状物，可用来制备石膏
D．凝聚法是将SO2通入H2S 稀溶液中得到S 胶体，该反应中氧化剂：还原剂=2：1
【答案】C
2
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【解析】A 项，酸雨的含硫成分有硫酸和亚硫酸，故A 错误；B 项，芒硝是Na2SO4·10H2O 失水后生成
Na2SO4，体现了浓硫酸的吸水性，浓硫酸的脱水是指无水去“H”“O”形成水的过程，故B 错误；C 项，黄
铁矿燃烧产生SO2和氧化铁，其中尾气是SO2，SO2与空气混合后通入碳酸钙生成硫酸钙，可用来制备石膏，
故C 正确；D 项，SO2与H2S 的反应为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，该反应中氧化剂是SO2，还原剂是H2S，比
值为1：2，故D 错误；故选C。
5．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H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
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Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学
方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫
酸，A、D 两项正确；根据A 中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B 项正确；该过程中化合
价发生变化的元素有氧、铁、硫，C 项错误。
6．为确定某纯净的气体Q 的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是( )
选项
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q 气味(有刺激性)――→酸性KMnO4溶液(褪色)
Q 一定是SO2
B
闻Q 气味(有刺激性)――→澄清石灰水(变浑浊)
Q 可能是SO2
C
Q――→品红溶液(褪色)――→变红色
Q 一定是SO2
D
Q――→紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
Q 一定不是SO2
【答案】A
【解析】硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化，由现象可知Q 不一定是SO2，故A 错误。
7．(2023·河北省衡水市部分重点高中高三二模)金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制
硫酸，实现资源化利用。下列化学反应表示正确的是( )
A．硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：H2SO3+O2=H2SO4
B．用足量的石灰乳吸收废气中的SO2：Ca2++SO2+2OH- =CaSO3↓+H2O
C．SO2通入足量的硝酸钡溶液中有白色沉淀生成： 3Ba2++3SO2+2NO3
-+2H2O=3BaSO3↓+2NO+4H+
D．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2++SO2+2ClO-+H2O=CaSO3↓+2HClO
3
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【答案】C
【解析】A 项，氧原子个数不相等，不符合质量守恒定律，A 错误；B 项，石灰乳是浊液，不能拆写
成离子形式，B 错误；C 项，SO2在酸性条件下可与NO3
-发生氧化还原反应：3Ba2++3SO2+2NO3
-
+2H2O=3BaSO3↓+2NO+4H+，C 正确；D 项，SO2具有还原性，Ca(ClO)2具有强氧化性，会发生氧化还原反应，
D 项错误。故选C。
8．(2023·湖北省荆荆宜仙四地高三联考)单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物，如
(x 一般为2~6)；多硫化物在酸性溶液中不稳定，易歧化：
。下列说法错误的是( )
A．As2S3 (其中As 显
价)是多硫化物
B．As2S5是氧化产物
C．Na2S2中阴阳离子个数比为1：2
D．久置Na2S 洛液遇酸可能变浑浊
【答案】A
【解析】A 项，由题干信息知，多硫离子
中S 元素化合价为
价
价，而
中S 元素为-2
价，是正常硫化物，A 错误； B 项，As2S3发生氧化反应生成氧化产物As2S5，B 正确；C 项，Na2S2中阴阳
离子分别为S2
2-、钠离子，个数比为1：2，C 正确； D 项，久置Na2S 溶液被空气中氧气氧化后生成单质硫，
进一步生成多硫化物，多硫化物在酸性条件下歧化可能生成单质硫，溶液浑浊，D 正确；故选A。
9．(2023·河北省石家庄市高三联考)硫及其化合物的“价-类二维图”体现了化学变化之美。下列有关
说法正确的是( )
A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B．将X 通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．M 的无水固体粉末显蓝色
D．N 与Z 反应可生成X
【答案】D
【解析】A 项，硫燃烧只能得到SO2，A 项错误；B 项，盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不
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与BaCl2溶液反应，B 项错误；C 项，无水CuSO4为白色，C 项错误；D 项，Na2S2O3与H2SO4反应生成
SO2、S、H2O，D 项正确；故选D。
10．(2023·海南省海口市二模)硫及其化合物在工业生产中多有涉及。下列有关说法正确的是( )
A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成SO3
B．将SO2通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C．CuSO4的无水固体粉末显蓝色
D．H2S 和SO2反应可生成S
【答案】D
【解析】A 项，硫燃烧只能得到SO2，A 项错误；B 项，盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不与
BaCl2溶液反应，B 项错误；C 项，无水CuSO4为白色，C 项错误；D 项，H2S 与SO2反应生成S、H2O，D
项正确；故选D。
11．(2023·山东省济宁市三模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品，将SO2通入Na2CO3和Na2S
混合溶液中可制得Na2S2O3。其制备装置如图所示，下列说法错误的是( )
A．S2O3
2-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Na2S2O3的总方程式为：Na2CO3+4SO2+2Na2S =3 Na2S2O3+CO2
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】A 项，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 项，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 项，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Na2CO3+4SO2+2Na2S =3 Na2S2O3+CO2，故C 正确；D 项，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。
12．已知：100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)；焦硫酸水溶液发生如下
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电离：H2S2O7(aq)=H+(aq)+ HS2O7
-(aq)，HS2O7
-(aq)
H+(aq)+ S2O7
2-(aq) K2=2.7×10-2。下列说法不正确
的是
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液显中性
C．98%的H2SO4可以表示为SO3•
H2O
D．焦硫酸与水反应的化学方程式：H2S2O7+H2O=2H2SO4
【答案】B
【解析】A 项，由浓硫酸中+6 价硫具有强氧化性可知，焦硫酸中+6 价硫也具有强氧化性，A 正确。B
项，Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3，溶于水后SO3和水反应生成硫酸，溶液显酸性，B 错误。C 项，假设浓硫
酸的质量为100 g，则H2SO4的质量为100 g×98%=98 g，H2O 的质量为100 g-98 g=2 g，则H2SO4的物质的
量为
=1 mol，H2O 的物质的量为
=
mol，故98%的H2SO4可表示为H2SO4•
H2O，如
果把H2SO4表示为SO3·H2O，则98%的浓硫酸也可表示为SO3•
H2O，C 正确。D 项，焦硫酸与水反应可
表示为H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4，D 正确。
13．工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料，采用接触法制备浓硫酸的原理如图：
下列说法不正确的是( )
A．用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红
B．净化SO2的目的是防催化剂中毒降低活性
C．用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率
D．制备硫酸的3 个反应中2 个是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A 项，用盐酸溶解烧渣，可除去二氧化硅；再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素，灼烧氢氧
化铁制铁红，故A 正确；B 项，二氧化硫中有砷等杂质会使催化剂中毒(降低活性)，净化SO2的目的是防
催化剂中毒降低活性，故B 正确；C 项，三氧化硫与水反应放出大量热量，用水直接吸收三氧化硫会形成
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“酸雾”，污染环境且吸收率低，故C 错误；D 项，黄铁矿(FeS2)与O2反应，SO2和O2反应2 个是氧化还
原反应，故D 正确；故选C。
14． 20 世纪80 年代Townley 首次提出利用电化学膜脱除烟气中SO2：将烟气预氧化使SO2转化为
SO3，再将预氧化后的烟气利用如图所示原理进行净化。下列说法正确的是( )
A．预氧化时，可以用酸性KMnO4溶液来氧化SO2
B．阳极的电极反应式：2SO4
2--4e-=2SO3↑+O2↑
C．电解过程中，硫酸根离子的物质的量在不断减少
D．工业上一般用蒸馏水吸收“扫出气”，得到的产物保存在棕色广口瓶中
【答案】B
【解析】A 项，若用酸性KMnO4溶液来氧化SO2，SO2被直接氧化成SO4
2-，A 错误；B 项，由图示可
知，阳极扫出气有N2、O2和SO3，阳极电极反应式为：2 SO4
2--4e-=2SO3↑+O2↑，B 正确；C 项，由图示可知，
阴极电极反应式为：2SO3+O2+4e-=2，阳极电极反应式为：2 SO4
2--4e-=2SO3↑+O2↑，电解过程中，硫酸根离
子的物质的量不变，C 错误；D 项，工业上一般用浓硫酸来吸收SO3，得到的硫酸一般保存在细口试剂瓶
中，D 错误；故选B。
15．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是( )
A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl 遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A 项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧
化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B 项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而
且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C 项，白雾说明氯化氢易挥发；D 项，反应③生成的是二氧化
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硫气体，是非氧化还原反应。
16．某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的
是( )
A．取反应后D 中溶液少许，滴加品红溶液，红色退去，就能说明SO2具有漂白性
B．A 装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C．B 装置溶液变红色，说明SO2 是酸性氧化物；C 装置产生白色沉淀的原因为：BaCl2＋SO2＋
H2O=====BaSO3↓＋2HCl
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C 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 部分气密性良好
【答案】D
【解析】A 项，氯水中存在次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液退色，不能确定一定为二氧化硫
的漂白性，故A 错误；B 项，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 项，C 装置中产生的白色沉淀为BaSO4，错误；D 项，检验装置中A、B 两部分的气密性，进行的操
作是：关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，观察到B 中长导管口有明显气泡现象，
冷却后长导管中出现一段水柱，说明该装置气密性良好，故D 正确。
17．化学小组为探究 SO2与 AgNO3溶液的反应，进行如下实验：
实验 1：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 SO2，将足量 SO2通入AgNO3溶液中， 迅速反应，得
到无色溶液 A 和白色沉淀 B。
实验 2：向溶液 A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，取上层清液继续滴加 BaCl2 溶液， 未出现白色
沉淀。
下列关于实验说法不正确的是( )
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A．铜与浓硫酸反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1：1
B．上述装置中试剂a 为浓硫酸，作用是干燥SO2气体
C．实验2 初步确定沉淀B 为Ag2SO3，不含有 Ag2SO4
D．该条件下SO2与AgNO3溶液不易发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】实验1：浓硫酸与铜加热制备二氧化硫，试剂a 为饱和亚硫酸氢钠溶液，目的是除去SO2中的
硫酸酸雾，之后将二氧化硫通入硝酸银溶液中，产生沉淀。实验2：向溶液A 中滴入过量盐酸，产生白色
沉淀为AgCl，目的是除去过量的银离子，取上层清液继续滴加氯化钡溶液，未出现白色沉淀，说明没有硫
酸根存在，以此推测二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，该条件下SO2与AgNO3溶液没有发生
氧化还原反应。A 项，浓硫酸与铜反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+H2O，还原剂为铜，
氧化剂为浓硫酸，参与反应的两个硫酸分子只有一个作氧化剂，故还原剂与氧化剂物质的量之比为1：1，
A 正确；B 项，试剂a 为饱和亚硫酸氢钠溶液，目的是除去SO2中的硫酸酸雾，B 错误；C 项，实验2 初步
确定沉淀B 为Ag2SO3，不含有 Ag2SO4，C 正确；D 项，该条件下SO2与AgNO3溶液不易发生氧化还原反
应，D 正确；故选B。
18．工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下：
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，该反应被氧化的元素是
_______(填元素名称)。
(2)利用Fe2O3废渣(俗称“红砂”)制备废水除砷剂的第一步是将“红砂”与硫酸混合，该步反应的化
学方程式为_______。
(3)从接触室出来的混合气体中含有SO2、SO3、O2、N2等气体，设计一个实验方案证明其中含有SO2：
_______。
(4)有些反应中物质浓度不同，性质也不同。浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。则加热
时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为_______。
(5)将一定量锌与100mL18mol/L 浓硫酸充分反应后，若锌完全溶解同时产生气体0.8mol，将反应后的
溶液稀释得400mL，测得c(H+)=2mol/L，则产生气体中SO2物质的量为_______mol。
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【答案】(1)铁、硫 (2)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(3)将该气体样品通入适量酸性高锰酸钾溶液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，说
明含有SO2
(4)C+2H2SO4(浓
CO2↑+2H2O+2SO2↑ (5)0.6
【解析】(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，三种元素的化合价都发
生了变化，其中Fe、S 的化合价升高，发生了氧化反应，O 的化合价降低，发生了还原反应；(2)Fe2O3与硫
酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O；(3)从接触室出来的混合气
体中含有SO2、SO3、O2、N2等气体，为了证明其中含有SO2，可以将该气体样品通入适量酸性高锰酸钾溶
液(或通入适量品红溶液中)，若溶液褪色(或颜色变浅)，即可说明含有SO2；(4)浓硫酸与木炭反应的化学方
程式为 C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O；(5)生成气体的物质的量为0.8mol，溶液中剩余硫酸的物质的
量为0.4L×2mol/L×
=0.4mol，参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18mol/L-0.4mol=1.4mol，随着反应的进行，硫
酸的浓度逐渐减小，浓硫酸与锌反应放出二氧化硫，稀硫酸与锌反应放出氢气，设反应生成xmolSO2，
ymolH2，根据Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑有：x+y=0.8，2x+y=1.4，解得：
x=0.6，y=0.2，所以反应会生成0.6mol 的二氧化硫和0.2mol 的氢气。
19．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图所示是硫及其部分化合物
的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题：
(1)X 的化学式为___________，将X 与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物
的质量之比为___________。
(2)过量的Fe 粉与一定量W 浓溶液混合加热反应，生成___________(填化学式)气体。转化①可由S 粉
与热的W 浓溶液反应实现，反应的化学方程式为___________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，下列合理的是___________(选填字母)。
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A．Na2S+S B．Na2SO3+S C．Na2SO3+Na2SO4 D．SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中，转化②是在___________(填设备名称)进行的。进行转化③时，不用水而用98.3%的
浓H2SO4吸收SO3，原因是___________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的离
子方程式为___________。
【答案】(1)H2S 2：1 (2)SO2和H2 2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O
(3)B
(4)接触室 SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热，产生酸雾降低SO3吸收效率
(5)2H++ SO4
2-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【解析】(1)通过硫元素的价类二维图可知，X 为硫元素的氢化物，且硫元素的化合价为-2 价 ，故X
的化学式为H2S。将X 与SO2混合，既是将H2S 与SO2混合，生成淡黄色固体硫，其反应的化学方程式是
2H2S + SO2=3S+2H2O，通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知，S 既是氧化产物又是还原产物，且二
者物质的量比为2：1，故二者的质量比也为2：1。(2)根据硫元素的价类二维图可知，W 是硫酸，则过量
的Fe 粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2，随着反应进行，浓硫酸浓度变小，所以
后期又有H2生成，故答案为SO2和H2；转化①是硫转化为SO2，可由S 粉与热的W 浓溶液反应实现，则
其反应的化学方程式为：2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O。(3) Na2S2O3中的硫为+2 价，根据氧化还原反应的价态
变化规律，可知：A．Na2S 中硫是-2 价，S 是0 价，故A 不符合题意；B．Na2SO3中硫是+4 价，S 是0 价，
故B 符合题意；C．Na2SO3中的硫是+4 价，Na2SO4中硫是+6 价，故C 不符合题意；D．SO2和Na2SO3中的
硫都是+4 价，故D 不符合题意；故选B。(4)转化②是SO2转化为SO3，其过程在工业制硫酸中是在设备接
触室中进行的，转化③是SO3转化为H2SO4，不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是SO3溶于水转
化为H2SO4过程中放热，产生酸雾降低SO3吸收效率。(5) NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入
Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则反应的化学方程式是2NaHSO4+ Ba(OH)2=Na2SO4+ BaSO4↓+2 H2O，
则其离子方程式为2H++ SO4
2-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。
20．(2023·辽宁省鞍山市高三模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸均易分
解。学习小组用如图装置，利用绿矾受热分解生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。
已知：
①绿矾受热分解反应为：FeSO4·7H2O
Fe2O3+SO3↑+ SO2↑+14H2O ↑；
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②SO3的沸点为44.8℃。
回答下列问题：
(1)完成实验操作过程：
连接装置，___________，加入药品(Na2S 和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制)，使所有活塞处
于关闭状态。开始制备，打开某些活塞，通入一段时间N2；关闭活塞___________，打开活塞___________，
加热绿矾；使用pH 传感器始终观测C 处溶液的pH，在pH7~8 之间时停止加热，同时关闭活塞K3；……
将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过___________、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O3晶体。
(2)写出锥形瓶中发生反应的离子方程式___________。
(3)装置B 的作用为___________。
(4)将锥形瓶中的反应停止在pH 传感器的读数为7~8 时的原因是___________。
(5)该装置存在一个明显的缺点，请提出改进方法___________。
【答案】(1)检查装置气密性 K1、K2 K3 冷却结晶
(2)2CO3
2-+4SO2+2S2-+H2O=3S2O3
2-+2HCO3
-
(3)除去SO3，使SO3与SO2分离
(4)pH 小于7 时，会造成生成的硫代硫酸根在酸性条件下分解；pH 大于8 时，原料反应不充分，二者
都会影响硫代硫酸钠的产率和纯度
(5)m 处接一个尾气处理装置
【解析】(1)由题给信息可知，制备硫代硫酸钠的实验操作过程为，为防止实验过程中气体逸出发生意
外事故，连接装置，检查装置的气密性，向锥形瓶中加入用煮沸过蒸馏水溶解配制的硫化钠和碳酸钠的混
合溶液，为防止空气中的氧气氧化硫化钠，加热前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间氮气，排
尽装置中的空气后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，加热绿矾，为防止酸性条件硫代硫酸钠分解，实验时
使用pH 传感器始终观测C 处溶液的pH，在溶液pH 在7~8 之间时停止加热，同时关闭活塞K3制得硫代硫
酸钠溶液；将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫代
硫酸钠晶体；(2)锥形瓶中发生的反应为碱性条件下二氧化硫与与碳酸钠和硫化钠的混合溶液反应生成硫代
硫酸钠和碳酸氢钠，反应的离子方程式为2CO3
2-+4SO2+2S2-+H2O=3S2O3
2-+2HCO3
-；(3)装置B 中的冰水混合
物用于冷凝三氧化硫，使三氧化硫和二氧化硫分离得到二氧化硫；(4)由题给信息可知，溶液pH 小于7 时，
会造成反应生成的硫代硫酸根在酸性条件下分解；溶液pH 大于8 时，原料反应不充分，二者都会影响硫
代硫酸钠的产率和纯度，所以在pH 传感器的读数为7~8 时，应将锥形瓶中的反应停止；(5)由分析可知，
该装置的缺陷是m 出口排出的气体可能会污染环境，应连接一个尾气处理装置。
21．(2023·海南省海口市高三模拟)兴趣实验小组在实验室模拟接触法制硫酸的关键环节。在查资料后
开展了以下制备实验。完成其实验过程中的问题。
Ⅰ．催化剂的准备取
的偏钒酸铵加入到
水中，加热到70℃溶解。放入石棉绒浸透，取出石
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棉绒灼烧得到黄色固体。(资料：2NH4NO3
V2O5+2NH3↑+H2O)
(1)该步骤中使用到的仪器不包括______(填序号)。
a．玻璃棒 b．温度计 c．烧杯 d．量筒 e．镊子 f．坩埚 g．天平 h．蒸发皿
(2)检验NH3的方法是__________。
Ⅱ．连接装置并完成实验
装置连接，检查气密性。加入药品后，点燃酒精灯和硫黄，通入空气。观察。
(3)装置接口连接
的顺序为a→__________。
(4)开始实验后装置C 中可看到的现象是__________。
(5)装置B 的作用是__________。其中发生反应的离子方程式为__________。
Ⅲ．问题与讨论
(6)小组在装置B 后面添加了装置E，当E 中品红褪色，说明__________。
【答案】(1)h
(2)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明有氨气产生，或者用蘸有浓盐酸或浓硝酸
的玻璃棒靠近观察是否有白烟产生
(3)f→g→d→e→c→b 或g→f→e→d→c→b
(4)U 型管中有固体析出
(5) 吸收尾气，防止空气污染 2OH-+SO2=SO3
2-+H2O
(6)从装置B 中出来的气体中还有未除尽的二氧化硫
【解析】(1)用天平称取6.3g 偏钒酸铵，用量筒量取100ml 水，然后转移到烧杯中，加入偏钒酸铵，加
热到70℃溶解，用温度计测温度。放入石棉绒浸透，用镊子将石棉绒转移到坩埚中灼烧，加热过程中需用
玻璃棒搅拌，故该步骤中使用到的仪器不包括蒸发皿，故答案为：h；(2)氨气溶于水，水溶液呈碱性，因
此检验氨气的方法为：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明有氨气产生，或者用蘸有
浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近观察是否有白烟的现象产生；(3)A 装置的作用是提供二氧化硫和氧气的混合
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气体；B 装置中的氢氧化钠溶液最后进行尾气处理；C 装置是收集生成的三氧化硫；D 装置是生成三氧化
硫，因此装置接口连接的顺序为：a→f→g→d→e→c→b 或a→g→f→e→d→c→b；(4)SO3常温下是固体，
因此开始实验后装置C 中可看到的现象是：U 型管中有固体析出；(5)装置B 的作用是：吸收尾气，防止空
气污染；其中发生反应的离子方程式为：2OH-+SO2=SO3
2-+H2O；(6)小组在装置B 后面添加了装置E，二氧
化硫能使品红溶液褪色，因此当E 中品红褪色，则表明：从装置B 中出来的气体中还有未除尽的二氧化硫。
【能力提升】
22．(2023·黑龙江省绥化市第一中学高三期中)图为接触法制硫酸的示意图，已知2SO2 (g)+CO2(g)
2SO3(g) ΔH＜0，下列说法不正确的是( )
A．黄铁矿的主要成分是FeS2，沸腾炉中的化学方程式为4 FeS2 + 11O2
2Fe2O3 + 8SO2
B．接触室的热交换器的作用是加热a 处气体，冷却c 处气体，控制气体接触催化剂时的温度
C．将黄铁矿粉碎有利于增大与空气的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率
D．应将98.3%的浓硫酸换成蒸馏水，以便吸收更多的SO3
【答案】D
【解析】A 项，黄铁矿在沸腾炉中被氧气氧化生成二氧化硫和氧化铁，反应的方程式为：4 FeS2 +
11O2
2Fe2O3 + 8SO2，A 正确；B 项，热交换器的作用是预热待反应气体，冷却反应后的气体，使气
体接触催化剂时达到催化剂活性最强的温度，B 正确；C 项，反应物接触面积越大，反应越剧烈，黄铁矿
粉碎会增大反应物的接触面积，加快反应速度，提高原料利用率，C 正确；D 项，因SO3和水反应生成硫
酸溶解放出大量的热，用蒸馏水会产生酸雾，不利于吸收，D 不正确；故选D。
23．(2023·浙江省强基联盟高三上学期10 月统测)硫的四种含氧酸根离子的结构如图所示，下列有关说
法正确的是( )
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A．①②③④中都含有极性键和非极性键
B．①④中硫原子的化合价不同
C．能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4
-的只有④
D．只考虑硫元素的价态，②只有氧化性
【答案】C
【解析】A 项，①②中不含有非极性键，A 错误；B 项，①④中硫原子形成化学键相同，化合价相同，
B 错误；C 项，只有④中的硫化合价为+7 价，具有强氧化性，能将锰离子氧化为高锰酸根离子，C 正确；
D 项，只考虑硫元素的价态，②中硫的化合价为+5 价，有氧化性和还原性，D 错误；故选C。
24．(2023·福建省龙岩市高中毕业班教学质量检测)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用于脱除废水中游离氯。其
工业制备方法为：将一定比例的Na2CO3与Na2S 配成混合溶液，再通入SO2，先有黄色沉淀生成，当黄色
沉淀消失时，即生成了Na2S2O3，同时释放CO2。下列说法错误的是( )
A．制备反应中Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物
B．制备总反应的离子方程式为CO3
2-+4SO2+2S2- =3S2O3
2-+CO2
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Na2S2O3脱除游离氯反应设计成原电池时，S2O3
2-为负极反应物
【答案】C
【解析】A 项，制备Na2S2O3的反应为Na2CO3+4SO2+2Na2S =3 Na2S2O3+CO2，在该反应中+4 价硫和-2
价硫最终生成+2 价硫，则Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物，A 正确；B 项，制备Na2S2O3的总反应为
Na2CO3+4SO2+2Na2S =3 Na2S2O3+CO2，离子方程式为CO3
2-+4SO2+2S2- =3S2O3
2-+CO2，B 正确；C．产生黄
色沉淀时，SO2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，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 项，
Na2S2O3脱除游离氯反应为S2O3
2-+4Cl2 +5H2O=8 Cl-+ 2SO4
2-+10H+，设计成原电池，S2O3
2-失电子，为负极反
应物，D 正确；故选C。
25．玻璃仪器内璧残留的硫单质可用热NaOH 溶液洗涤除去，发生如下反应：
①3S+ 6NaOH
2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O
②(x-1)S+Na2S
Na2Sx (x=2~6)
③S+ Na2SO3
Na2S2O3
下列说法正确的是( )
A．反应①②③中，硫单质的作用相同
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B．反应①中，每消耗1 mol 硫单质转移4 mol 电子
C．0.96g 硫单质与amL2mol·L-1热NaOH 溶液恰好完全反应，只生成Na2S 和Na2SO3，则a= 60
D．1.28 g 硫单质与10 mL 2 mol·L-1热NaOH 溶液恰好完全反应，只生成Na2Sx和Na2S2O3，则x=5
【答案】D
【解析】A 项，由题干方程式可知，反应①3S+ 6NaOH
2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O 中S 既是氧化剂又是
还原剂，反应②(x-1)S+Na2S
Na2Sx (x=2~6)中S 是氧化剂，反应③S+ Na2SO3
Na2S2O3中S 是还原剂，硫
单质的作用相同，故反应①②③中，硫单质的作用不相同，A 错误；B 项，分析反应①3S+ 6NaOH
2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O 可知，每消耗3 mol 硫单质转移4 mol 电子，B 错误；C 项， 0.96g 即
=0.03mol 硫单质与amL2mol·L-1热NaOH 溶液恰好完全反应，只生成Na2S 和Na2SO3，则反应方程式为3S+
6NaOH
2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O，则a=
=30，C 错误；D 项，1.28 g 即
=0.04mol 硫单质与10 mL 2 mol·L-1即0.01L×2mol/L=0.02mol 热NaOH 溶液恰好完全反应，只生成
amolNa2Sx和bmolNa2S2O3，则由Na 原子守恒有2a+2b=0.02mol，由S 原子守恒有：ax+2b=0.04mol，由电子
守恒有2a=4b，解得x=5，D 正确；故选D。
26．(2023·重庆市万州第二高级中学高三检测)
排放到空气中会引起酸雨等环境问题，严重危害人
类健康。SO2的水溶液中存在下列平衡：
已知：K1、K2、K3为各步反应的平衡常数，且
[
表示SO2的平衡压强]。下列
说法正确的是( )
A．由图平衡可知Na2SO3溶液和NaHSO3溶液都可以水解，溶液一定呈碱性
B．氨水也可吸收SO2，防止大气污染，同时通入O2能进一步提高SO2去除率
C．当
的平衡压强为p 时，测得c(SO3
2-) =a mol/L，则溶液
D．用
的
溶液吸收0.2mol 的SO2，则溶液中存在关系式： c(Na+) =3c(H+) +
3c((HSO3
-) + 6c(SO2·xH2O) -3c(OH-)
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【答案】D
【解析】A 项，由如图平衡可知，亚硫酸电离是可逆的，Na2SO3、NaHSO3均为强碱弱酸盐，Na2SO3
溶液和NaHSO3溶液中均存在水解平衡，但亚硫酸氢根离子的水解弱于电离，NaHSO3溶液显酸性，A 错误；
B 项，氨水也可吸收SO2，生成亚硫酸氢铵或亚硫酸铵或二者混合物，防止大气污染，同时通入O2能将生
成的亚硫酸氢铵或亚硫酸铵氧化为硫酸氢铵或硫酸铵，但等量的氨能吸收的二氧化硫的量在通入O2前后相
同，不能提高SO2去除率，B 错误；C 项，当SO2的平衡压强为p 时，测得c(SO3
2-) =a mol/L，K1=
，K2=
，K3=
，则K1K2K3=
=
=
，则溶液c(H+) =
mol/L，C 错误；D 项，n(NaOH) =0.3 mol，n(SO2) =0.2 mol，两者反应恰好形成等物质的量浓度
的Na2SO3和NaHSO3混合溶液，根据电荷守恒：①c(Na+) +c(H+) =c(OH-) +2c(SO3
2-) +c(HSO3
-)，物料守恒：
②2c(Na+) =3c(SO2·xH2O) + 3c((HSO3
-) +3c(SO3
2-)，②×2-①×3(即消去SO3
-)得溶液中存在关系式：c(Na+)
=3c(H+) + 3c((HSO3
-) + 6c(SO2·xH2O) -3c(OH-)，D 正确；故选D。
27．向2mL0.2mol/LCuSO4溶液中滴加0.2mol/LNa2SO3溶液时溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀，
经检验棕黄色沉淀中不含SO4
2-。通过实验探究棕黄色沉淀的成分。
实验1：向棕黄色沉淀中加入稀硫酸，观察到溶液变蓝，产生红色固体
实验2：
已知：
，
(白色)
。
下列同学对实验现象的分析正确的是( )
A．实验1 中加入稀H2SO4后溶液变蓝可证实棕黄色沉淀中含有Cu+
B．实验2 中加入KI 溶液后产生白色沉淀，可证实棕黄色沉淀中含有Cu2+
C．实验2 中加入淀粉溶液后无明显现象，说明不存在Cu2+
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D．在
的存在下，Cu2+与SO3
2-发生了氧化还原反应，产生CuI 沉淀和SO4
2-，说明棕黄色沉淀中含有
Cu2+和SO3
2-
【答案】B
【解析】A 项，加入稀硫酸后，溶液变蓝，说明溶液中有Cu2+，可能固体中就有Cu2+，不能说明棕黄
色沉淀中含有Cu+，A 错误；B 项，根据已知条件Cu2+
CuI↓(白色) + I2，加入KI 溶液后出现白色沉淀，
说明棕黄色沉淀中含有Cu2+，B 正确；C 项，淀粉遇碘单质变蓝，实验2 加入淀粉无明显现象，说明不存
在碘单质，不能说明不存在Cu2+，C 错误；D 项，根据实验2 中沉淀A 为BaSO4，且加入淀粉无现象，则
溶液中无I2，Cu2+
CuI↓(白色)+I2，I2与SO3
2-反应生成碘离子和硫酸根，硫酸根与氯化钡f 生成白色沉
淀BaSO4不，是Cu2+与SO3
2-反应，D 错误；故选B。
28．亚硫酸钠(Na2SO3)是印染工业中常用的脱氧剂和漂白剂。回答下列问题：
(1)实验室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化学方程式为：___________
(2)SO2可以与H2S 反应，请写出其化学方程式：___________。
(3)亚硫酸钠易被氧化而变质为Na2SO4，选用下列试剂设计实验方案，检验亚硫酸钠样品氧化变质的程
度。仅供选择的试剂：稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
实验编号
实验步骤
现象
结论
I
取少量样品，加入除氧
蒸馏水
固体完全溶解，得到无色
溶液
/
II
取实验I 的溶液， ____
______________
样品存在氧化变质
III
另取实验I 的溶液，
____
_______________
样品并未完全氧化
变质
(4)(Ga)与A1 同主族，化学性质相似，是制造半导体材料氮化镓的重要原料，其中电解NaGaO2是获得
Ga 单质的重要方法，如图所示，则阴极的电极反应为：___________。若电解获得1molGa，则阳极产生的
气体在标准状况下的体积至少为 ___________ L。
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【答案】(1)H2SO4+2NaHSO3 =Na2SO4+2H2O+2SO2↑
(2)2H2S+SO2=2H2O+3S↓
(3) 加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀生成 滴加几滴KMnO4溶
液 紫色褪去
(4)GaO2
-+3e- +2H2O=Ga+4OH- 16.8
【解析】(1)H2SO4和NaHSO3反应，生成Na2SO4、SO2等，化学方程式为：H2SO4+2NaHSO3
=Na2SO4+2H2O+2SO2↑；(2)SO2可以与H2S 发生归中反应，生成S 和水，化学方程式为
2H2S+SO2=2H2O+3S↓；(3)实验II，判断样品氧化变质，也就是要证明Na2SO4的存在，所以应加入BaCl2溶
液，同时要排除Na2SO3的干扰，所以需加入少量盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成；实验III，证明
样品并未完全氧化变质，则应证明Na2SO3的存在，应加入有色的强氧化剂，即滴加几滴KMnO4溶液，现
象为紫色褪去；(4)在电池中，阴极GaO2
-得电子生成Ga 等，电极反应式为GaO2
-+3e- +2H2O=Ga+4OH-，在
阳极：2H2O-4e-+4CO3
2-=O2↑+4HCO3
-，由得失电子守恒，可建立关系式：3O2——4Ga，若电解获得
1molGa，则阳极产生的气体在标准状况下的体积至少为
=16.8L。
29．海淀黄庄某中学化学小组为探究SO2的性质，进行了下列实验。
[实验一]探究SO2的还原性，波波做了下列实验：
实验
ⅰ
ⅱ
ⅲ
实验操作
实验现象
无明显现象
通入SO2后溶液迅速变
为棕色
溶液迅速变成红棕色。两
天后，溶液变浅绿色
(1)对比实验ⅰ与ⅱ，关于盐酸的作用，珊珊提出两个假设：
假设一：c(H+)增大，提高了Cu2+的氧化性或SO2的还原性；
假设二： c(Cl-)增大，降低了还原产物的浓度，提高了Cu2+的氧化性。
小雨设计实验方案，确认假设一不正确，实验方案是_______。
睿睿查阅资料：CuCl3
2-
CuCl(白色沉淀)+ 2Cl-。
设计实验方案，确认了假设二正确，实验方案是_______。
(2)写出ⅱ中反应的离子方程式_______。
(3)对比实验ⅱ与ⅲ，针对反应速率的差异，进行了以下探究：
瑛瑛进行理论预测：依据_______反应(写离子方程式)，氧化性：Fe3+＞Cu2+，ⅲ的反应速率快于ⅱ的。
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萌萌查阅资料：Fe3++SO2+H2O
Fe(HSO3)2++H+。
结合资料，解释实验ⅱ与ⅲ的速率差异_______。
[实验二]探究SO2的氧化性，邹邹做了下列实验：
实验
ⅳ
ⅴ
ⅵ
实验操作
实验现象
无明显现象
光亮的紫红色铜片很快变暗，并有黑
色沉淀生成，溶液变为棕色
无明显现象
(4)博博借助仪器检验黑色沉淀是Cu2S，溶液中没有SO4
2-。写出ⅴ中反应的离子方程式_______。
(5)反应ⅴ能发生，可能是因为Cu2S 的生成提高了Cu 的还原性或SO2的氧化性，CuCl3
2-的生成提高了
Cu 的还原性。对比实验ⅳ、ⅴ与ⅵ，昊昊得出结论：起主要作用的是_______。
通过以上实验，SO2既有氧化性又有还原性，条件改变会影响其性质。
【答案】(1) 向3mL0.6mol/L 硫酸铜溶液中加入3mL5.8mol/L 硫酸溶液，通入足量的SO2气体，无
明显现象
取棕色溶液少量，加水稀释，生成白色沉淀或
加入固体NaCl(2gNaCl 和3mL 水)后，
溶液迅速变为棕色
(2)2Cu2++SO2+6Cl-+2H2O=SO4
2-+2CuCl3
2-+4H+
(3) Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ Fe3+迅速与SO2生成 Fe(HSO3)2+，使得Fe3+浓度降低，使Fe3+与SO2的氧
化还原速率变慢；Cu2+迅速与SO2生成CuCl3
2-，使Cu+浓度降低，使得Cu2+氧化性增强，使 Cu2+与SO2的
氧化还原速率变快
(4)6Cu+SO2+4H++12Cl- = Cu2S↓+4CuCl3
2-+2H2O
(5)CuCl3
2-的生成提高了 Cu 的还原性
【解析】(1)假设一是溶液中c(H+)增大，提高了Cu2+的氧化性或SO2的还原性，验证是否正确的方法可
以是替换实验ii 中的HCl 为等c(H+)的硫酸，对比观察现象，实验方案是：向3mL 0.6 mol/L 硫酸铜溶液中
加入3mL5.8mol/L 硫酸溶液(与11.6mol/L 盐酸的H+浓度相同)，通入足量的SO2气体，无明显现象，确认假
设一不正确；假设二是溶液中c(Cl-)增大，降低了还原产物的浓度，提高了Cu2+的氧化性。验证是否正确可
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以是替换实验ii 中的HCl 为含有等浓度Cl-的盐如NaCl，对比观察现象，实验方案是
加入
2gNaCl 和3mL 水(与11.6mol/L 盐酸的Cl-浓度大致相同)后，溶液迅速变为棕色，确认假设二正确；或依据
所查资料CuCl3
2-
CuCl(白色沉淀)+ 2Cl-， 利用平衡移动原理可以加以验证，实验方案是：取棕色溶
液少量，加水稀释，上述平衡向右移动，生成白色沉淀，确认假设二正确；(2)依照假设二，增大Cl-浓度，
降低了还原产物CuCl 的浓度，提高了Cu2+的氧化性，SO2做还原剂被氧化为SO4
2-，实验ii 的反应方程式为
2Cu2++SO2+6Cl-+2H2O=SO4
2-+2CuCl3
2-+4H+；(3)依据氧化还原反应“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”
的性质变化规律可得反应式为：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；依据资料Fe3++SO2+H2O
Fe(HSO3)2++H+可知，
Fe3+迅速与SO2生成 Fe(HSO3)2+，使得Fe3+浓度降低，使Fe3+与SO2的氧化还原速率变慢；Cu2+迅速与SO2
生成CuCl3
2-，使Cu+浓度降低，使得Cu2+氧化性增强，使 Cu2+与SO2的氧化还原速率变快；(4)反应中SO2
作氧化剂被还原得到Cu2S 黑色沉淀，同时还得到含有CuCl3
2-的棕色溶液，反应方程式为6Cu+SO2+4H+
+12Cl- = Cu2S↓+4CuCl3
2-+2H2O；(5)对比实验ⅳ、ⅴ与ⅵ，Cl-在其中反应生成CuCl3
2-，因此起主要作用的是：
CuCl3
2-的生成提高了 Cu 的还原性。
30．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)工业上利用克劳斯法将H2S 转化为硫单质回收。该法首先将部分燃烧转化为SO2，然后再将SO2与
剩余的H2S 混合。为实现硫的最大回收，用于燃烧的H2S 和剩余的H2S 的物质的量之比为_______。
(2) H2S 化学反应循环制氢的原理如题图所示，按图示方法制氢，理论上，1 mol H2S 可制得_______
mol H2。
(3)活性炭@ Fe2O3 (多孔性活性炭为载体的Fe2O3)是一种高效、可再生的脱硫剂。可用于脱除H2S 气体。
活性炭@ Fe2O3，脱除H2S 后所得的含硫产物为Fe2S3·H2O、
和
。其脱除原理如下：
①Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O；
②Fe2O3·H2O 和H2S 反应生成
的化学方程式为_______。
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(4)
时，将一定比例N2和H2S 的混合气体以一定流速通过装有一定质量的活性炭@ Fe2O3脱硫剂
的反应器。调节脱硫剂中
，测得
随时间变化的曲线如题图所示。
、
分别为反应器入口气和出口气中H2S 的含量。
①从实验结果看，
合适的比值为_______。
A．1：0 B．1：0.8 C．1：1 D． 1：1.2
②当脱硫剂中含有Fe2O3时，
内，
均为0 的原因是_______。
③当
时，测得
时所用的时间为
；当
时，测得
时所用的时间为
；
小于
的原因可能是
_______。
【答案】(1)1：2 (2)2
(3) Fe2O3·H2O+3H2S=2FeS+S+4H2O
(4) C 活性炭吸附H2S；Fe2O3与H2S 反应，通入的H2S 气体被活性炭@ Fe2O3完全吸收 活
性炭质量减少，吸附的H2S 的量减少； Fe2O3的量增多，与 Fe2O3反应的H2S 的量增加，且前者的影响大
于后者。与Fe2O3反应的H2S 的量增加，导致生成的Fe2O3·H2O、FeS、S 的质量增多，覆盖在脱硫剂表面，
影响反应的进一步进行，也影响活性炭的吸附性能。(“堵塞活性炭的管道，降低了活性炭的吸附能力”也
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可)
【解析】(1)中根据燃烧反应及生成硫的反应之间的桥梁二氧化硫进行判断；(2)根据流程中四个反应加
合后的总反应进行判断；(3)根据已知反应的特点利用守恒法进行判断；(4)根据图像中信息进行判断选择，
利用图像中及反应的特点进行推测反应的量对产物的影响；(1)根据反应2H2S+3O2
2SO2+2H2O，
2H2S+SO2=3S+2H2O，假设第一反应生成二氧化硫为2mol，则在第二反应中消耗硫化氢4mol，故整个过程
第一反应消耗硫化氢为2mol，即燃烧消耗2mol，剩余4mol，物质的量之比为1：2；(2)根据流程中总反应
为H2S+O2+2H2O==2H2+H2SO4故每消耗1mol 硫化氢生成氢气是2mol；(3)根据元素原子守恒及元素化合价
升降守恒配平得：Fe2O3·H2O+3H2S=2FeS+S+4H2O；(4)①在反应30 分钟后，
的比值为
1：1 时，出来的硫化氢与进入的硫化氢比值最小，故选择C。②当脱硫剂中含有Fe2O3时，
内，
活性炭吸附H2S；Fe2O3与H2S 反应，通入的H2S 气体被活性炭@ Fe2O3完全吸收；③
变为时，活性炭质量减少，吸附的H2S 的量减少；Fe2O3的量增多，与Fe2O3反应
的H2S 的量增加，且前者的影响大于后者。与Fe2O3反应的H2S 的量增加，导致生成的Fe2O3·H2O、FeS、S
的质量增多，覆盖在脱硫剂表面，影响反应的进一步进行，也影响活性炭的吸附性能。
31．(2023·浙江省诸暨市高三适应性考试)硫代硫酸钠(Na2S2O3∙5H2O)俗称大苏打，主要用作照相业定
影剂。实验室中用工业硫化钠、纯碱、二氧化硫等物质制备硫代硫酸钠晶体的流程如下：
已知：
①工业硫化钠含有重金属硫化物、煤粉等杂质而呈红褐色或棕黑色。硫化钠易溶于水，微溶于乙醇，
能溶于热的乙醇。
②用硫化钠制备硫代硫酸钠的反应大致可分为三步进行：
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S
Na2SO3+S=Na2S2O3
③Na2S2O3∙5H2O 易溶于水，难溶于乙醇，50℃开始失去结晶水
请回答：
(1)步骤Ⅰ回流用到的主要玻璃仪器有圆底烧瓶和___________；回流适用的加热方式是___________。
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A．水浴加热 B．油浴加热 C．酒精灯直接加热 D．电热套温和加热
(2)步骤Ⅱ趁热过滤的目的是___________。
(3)步骤Ⅳ、Ⅴ制备Na2S2O3∙5H2O 的装置如图所示：
①锥形瓶中发生总反应的化学方程式为___________；反应中Na2CO3固体的用量不宜过少，理由是
___________。
②步骤Ⅴ，当锥形瓶中溶液pH≈7 时应停止通入SO2，若继续通入SO2，将导致产率降低，理由是
___________。
(4)步骤Ⅵ，选出获取Na2S2O3∙5H2O 晶体过程中合理的操作并排序：________
过滤，取滤液→___________→___________→___________→___________→___________→40℃下干
燥40～60 分钟→产品。
a．蒸发浓缩至产生细密的气泡且溶液表面出现晶膜
b．蒸发浓缩至大量晶体析出
c．停止加热，自然冷却
d．加乙醇洗涤晶体2～3 次
e．过滤
f．加入乙醇，促使晶体快速析出
【答案】(1)冷凝管(直形或球形) AD
(2)除去硫化钠中的不溶性杂质，防止硫化钠晶体冷却析出，从而降低产率
(3) 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 碳酸钠用量过少，中间产物亚硫酸钠量少，使析出的硫不
能全部生成硫代硫酸钠 继续通SO2会使溶液的pH 降低，Na2S2O3酸性条件下会与H+发生反应
(4)a→c→f→e→d
【解析】工业硫化钠含有重金属硫化物、煤粉等杂质而呈红褐色或棕黑色，硫化钠易溶于水、微溶于
乙醇、能溶于热的乙醇，而重金属硫化物、煤粉都难溶于水，所以加入95%的乙醇溶液、水、加热回流，
可使硫化钠充分溶解，趁热过滤，得到硫化钠的乙醇溶液；经过蒸发浓缩、结晶等操作后过滤，从而获得
硫化钠晶体；将硫化钠晶体、Na2CO3晶体放入蒸馏水中溶解，得到混合溶液；通入SO2气体、调节
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pH≈7，得到Na2S2O3溶液；将所得溶液蒸发浓缩、降温结晶等操作，从而获得Na2S2O3∙5H2O 晶体。(1)步骤
Ⅰ回流时，所用装置为蒸馏操作，用到的主要玻璃仪器有圆底烧瓶和冷凝管(直形或球形)；回流时，温度
控制在80℃，所以适用的加热方式是水浴加热、电热套温和加热，而油浴加热，温度高于100℃，酒精灯
直接加热，温度难以控制，故选AD。(2)步骤Ⅱ中，加入95%的乙醇溶液、水，将硫化钠溶解，杂质不溶，
硫化钠在酒精中的溶解度随温度降低而减小，所以趁热过滤的目的是：除去硫化钠中的不溶性杂质，防止
硫化钠晶体冷却析出，从而降低产率。(3)①锥形瓶中，Na2S、Na2CO3晶体放入蒸馏水中溶解，得到混合
溶液，通入SO2气体，生成Na2S2O3，同时生成CO2，发生总反应的化学方程式为
2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2；反应中Na2CO3固体的用量不宜过少，否则会生成NaHSO3，Na2SO3
的量减少，产品的生成量减少。②H2SO3呈酸性，其酸性比H2S2O3强，所以步骤Ⅴ，当锥形瓶中溶液
pH≈7 时应停止通入SO2，若继续通入SO2，将导致产率降低，理由是：继续通SO2会使溶液的pH 降低，
Na2S2O3酸性条件下会与H+发生反应。(4)步骤Ⅵ，获取Na2S2O3∙5H2O 晶体过程中，需先将溶液浓缩至有晶
膜出现，再降温、加入乙醇降低其溶解度，然后过滤、用乙醇洗涤，合理的操作顺序为：过滤，取滤液
→a→c→f→e→d→40℃下干燥40～60 分钟→产品。
32．(2023·北京市海淀区二模)白葡萄酒含有糖、醇、有机酸、维生素等营养物质，
作为必要的添
加剂，具有减缓氧化、防腐、调酸等作用。某学习小组用“直接碘量法”对灌装后存放不同时间的白葡萄
酒样品中
浓度的变化规律进行探究。
(1)滴定前准备
各取存放了2 个月、6 个月、10 个月的白葡萄酒样品
，分别放入三个盛有
溶液的碘量瓶中。将碘量瓶在冰水浴中冷却，继续加入
硫酸及
淀粉溶液，充分超声振荡
。
①样品中
和
溶液反应的离子反应方程式为_______。
②下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a．如果样品颜色较深，应对样品脱色后再进行滴定
b．因
在碱性条件下会发生歧化，故需要充分酸化后再滴定
c．超声振荡过程中温度显著升高，用冰水浴降温有利于
的测定
(2)滴定过程
待碘量瓶温度稳定后，用1.00×10-3mol·L-1碘的标准溶液滴定。
①滴定过程中，碘量瓶中发生反应的离子方程式为_______。
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②达到滴定终点时，碘量瓶中的现象是_______。
(3)数据处理及应用
每个样品进行三次平行滴定实验，记录消耗碘的标准溶液体积的平均值，并进行相关计算，结果如下
表。
存放时间t/月
2
6
10
V(碘的标准溶液)/ mL
12.50
7.14
5.00
c(SO2)/mol·L-1
m
c-1(SO2)/(mol·L-1)-1
n
700
p
①表中
_______。
②已知：c-1(SO2)= kt +b (k、b 为常数)。在如图的坐标图中绘制该函数对应的图像_______。
③b-1表达的实际含义是_______。
④国际通行标准：白葡萄酒中SO2含量(≤210 mg ·L-1)。该白葡萄酒灌装后存放1 个月，SO2含量约为
_______ mg ·L-1 (保留到整数位)，符合标准。
(4)实验改进及反思
小组同学先将白葡萄酒中二氧化硫充分蒸出，并用足量碱性溶液完全吸收，再将溶液酸化后用碘的标
准溶液滴定。发现测定结果比“直接碘量法”更低。分析“直接碘量法”测定数据偏高的可能原因
_______。
【答案】(1) SO2 + 2OH- = SO3
2-+ H2O abc
(2) I2 + 2H2O + SO2 = SO4
2-+ 4H+ + 2I－(或I3
- + 2H2O + SO2 = SO4
2-+ 4H+ + 3I－) 溶液由无色变为浅
蓝色(或蓝色)，且半分钟内颜色不褪去
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(3) 1.00×10-3
灌装时c(SO2) 197
(4)白葡萄酒中含有还原性有机物(如维生素C 等)也能和I2发生反应(其他合理答案，如跟糖类物质、跟
酚类物质的反应)，消耗更多碘标准溶液
【解析】(1)①样品中SO2和NaOH 溶液反应生成亚硫酸钠和水，离子反应方程式为SO2 + 2OH- =
SO3
2-+ H2O；②a．如果样品颜色较深，应将样品稀释或对样品脱色后再进行滴定，确保终点现象明显，故
正确；b．因I2在碱性条件下会发生歧化，故需要充分酸化后再滴定，故正确；c．超声振荡过程中温度显
著升高，用冰水浴降温有利于SO2的测定，减少SO2的逸出，故正确；故答案为：abc；(2)①滴定过程中，
碘量瓶中发生反应的离子方程式为I2 + 2H2O + SO2 = SO4
2-+ 4H+ + 2I－(或I3
- + 2H2O + SO2 =SO4
2-+ 4H+ +
3I－)；②达到滴定终点时，碘量瓶中的现象是溶液由无色变为浅蓝色(或蓝色)，且半分钟内颜色不褪去；
(3)①表中m=
= 1.00×10-3；②已知：c-1(SO2)= kt +b (k、b 为常数)。n=
=400，P=
=1000，在如图的坐标图中绘制该函数对应的图像
；③b-1表达的实际含义是灌装时c(SO2)；④将存放2 个月和10 个月的数
据代入公式c-1(SO2)= kt +b，400=2k+b，1000=10k+b，得k=75，b=250，国际通行标准：白葡萄酒中SO2
含量(≤210 mg ·L-1)。该白葡萄酒灌装后存放1 个月，c-1(SO2)= kt +b =1×75+250=325，c(SO2)=
mol·L－
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1，SO2含量约为=
mg ·L-1=197 mg ·L-1≤210 mg ·L-1，符合标准；(4)测定结果比“直接碘量法”
更低，分析“直接碘量法”测定数据偏高的可能原因白葡萄酒中含有还原性有机物(如维生素C 等)也能和
I2发生反应(其他合理答案，如跟糖类物质、跟酚类物质的反应)，消耗更多碘标准溶液。
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