2022年高考化学二轮复习讲义第11讲 硫及其化合物（讲）解析版

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。【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＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。(2)S的还原性①S与O2反应的化学方程式为S＋O2SO2，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＋6NaOH2Na2S＋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(SO2、SO3)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↓＋2H2O③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(5)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CO22KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4溴水使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2Br2＋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CO23SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓ ＋2HNO3FeCl3溶液使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO22FeCl3＋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＋H2O3．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＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。【易错警示】(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。(4)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”HClO、NaClO、不可逆、持久 破坏掉Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等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Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O②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↑＋2H2O②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知识点二硫酸　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)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】　①H2SO4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)＋NaClNaHSO4＋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＋11O22Fe2O3＋8SO2(或S＋O2SO2)。(2)2SO2＋O22SO3。(3)SO3＋H2O===H2SO4。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＋===H2O＋SO2↑。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↓。【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1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1mol。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。【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）SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白D．（2019江苏）SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3【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Fe2O3，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SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是(　　)实验现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3【答案】C【解析】溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性； B.SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D.SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论，酸性：H2SO3＞H2SiO3。【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．SO2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CS2的游离态的硫【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CS2，故D正确。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H2SO4带出，与Ba(NO3)2作用生成BaSO4【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H2SO4。【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：1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1mol。(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100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L，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Zn97.5gC．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1D．反应中共转移3mol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＝＝1.5mol，消耗的硫酸：2x＋y＝18.5mol/L×0.1L－＝1.8mol，解得：x＝0.3mol，y＝1.2mol，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，参加反应的Zn：x＋y＝1.5mol，质量是97.5g，转移电子：1.5mol×2＝3mol。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(Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题： 已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象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】Na2S2O3·5H2O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H2O2会把S2O氧化为SO，也要防止加入稀H2SO4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：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，证明溶液中存在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BaCl2溶液　⑥产生白色沉淀【举一反三】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，红色褪去，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＋H2OBaSO3↓＋2HClD．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BaSO4，故C错误。 【变式探究】[2018·全国卷Ⅰ]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是______________________________。【解析】(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。【答案】(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O(2)①NaHSO3　②得到NaHSO3过饱和溶液高频考点四SO的检验例4．下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是(　　)A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀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SO2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】有一瓶Na2SO3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Ba(NO3)2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正确的是(　　)A．实验证实Na2SO3已部分氧化B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化【答案】D【解析】Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，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O2，进而推知C、D为氧化物，BCD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H2O。当X为强碱时，该连续转化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2S SO2SO3H2SO4，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。【答案】(1)(NH4)2S　O2　H2O(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O【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H2SO4B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD．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SO2，B项正确；该过程中化合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SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。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KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低D．上述方法中用石灰石浆液吸收64gSO2理论生成22gCO2【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：2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2↑，1mol二氧化硫反应生成1mol二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理论上同时生成44g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Na2S2O3·5H2O。合成反应：SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2　2Na2S＋3SO2===2Na2SO3＋3S　Na2SO3＋SNa2S2O3滴定反应：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6已知：Na2S2O3·5H2O易溶于水，难溶于乙醇，50℃开始失结晶水。实验步骤：Ⅰ.Na2S2O3制备：装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。 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Na2S2O3·5H2O产品。Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，计算Na2S2O3·5H2O含量。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Na2CO3溶液作洗涤剂(3)步骤Ⅲ①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Na2S2O3·5H2O含量为100.5%，则Na2S2O3·5H2O产品中可能混有的物质是________。【答案】(1)防止倒吸　pH过高，Na2CO3、Na2S反应不充分；pH过低，导致Na2S2O3转化为S和SO2(2)BC(3)①F　B　E　C　G　②防止碘挥发③Na2SO3或失去部分结晶水的Na2S2O3·5H2O【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Na2CO3和Na2S，Na2CO3和Na2S溶液水解显碱性，CO＋H2OHCO＋OH－、S2－＋H2OHS－＋OH－，则SO2和Na2CO3、Na2S反应不充分；pH过低，说明SO2 过量，溶液酸性较强时，Na2S2O3分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，因此pH过高或过低都会导致Na2S2O3·5H2O晶体的产率降低。(2)A错，快速蒸发水分，加热温度过高，会造成Na2S2O3·5H2O晶体失去结晶水；B对，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，利用余热蒸发水分，会得到Na2S2O3·5H2O晶体；C对，由题目已知信息，Na2S2O3·5H2O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Na2S2O3·5H2O的产率；D错，Na2S2O3·5H2O晶体易溶于水，若用Na2CO3溶液作洗涤剂，Na2S2O3·5H2O会溶解，造成损失。(3)①滴定管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2Na2S2O3·5H2O～I2，Na2SO3与I2反应的对应关系为Na2SO3～I2，M(Na2SO3)＝126g·mol－1，M(Na2S2O3·5H2O)＝248g·mol－1，M(Na2SO3)＜M(Na2S2O3·5H2O)；若产品中Na2S2O3·5H2O的含量超过100%，说明产品中可能存在Na2SO3或失去部分结晶水的Na2S2O3·5H2O。【举一反三】Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：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．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换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；SO2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Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，故D错误。【变式探究】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 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SO2生成速率，可以采取的措施有__________________________(写出两条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是____________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O)　硫化钠和碳酸钠的混合溶液(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SO2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CO2及逸出的SO2，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，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)SO2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而Na2S2O3遇酸会分解。