第一节 硫及其化合物
【题型 1 硫的性质及用途】
【题型 2 二氧化硫的性质与制备】
【题型 3 浓硫酸的特性】
【题型 4 硫酸根的检验 硫酸盐】
【题型 5 自然界中硫的存在与转化】
【题型 6 硫酸盐的工业生产】
【题型 1 硫的性质及用途】
【例 1】用 NaOH 溶液清洗试管壁上的硫，发生反应 S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O （未配
平），下列说法错误的是
A．该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
B．也可以用 CS2清洗试管壁上的硫
C．生成的 Na2SO3和 Na2S 的物质的量之比为2:1
D．氧化产物是 Na2SO3
【变式 1】下列物质不能和NaOH 发生反应的是
A．Cu B．S C． NaHSO3 D．CO2
【变式 2】下列关于硫元素和硫单质的说法不正确的是
A．自然界中存在单质硫 B．硫在过量纯氧中燃烧其产物是三氧化硫
C．单质硫既有氧化性，又有还原性 D．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
【变式 3】部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图，下列说法错误
的是
A．a 溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象
B．空气中燃烧 b 可以得到大量的 d
C．b 附着在试管壁上可以用二硫化碳或热的浓 NaOH 溶液洗涤
D．e 的浓溶液可以用铁槽车运输是利用其强氧化性
【变式 4】将 4g 铁粉与 2.5g 硫粉在研钵中充分混合后装入试管中，在试管口塞上带长导管
的橡皮塞，并在导管末端放入一小团蘸有 NaOH 溶液的棉花，加热试管。
（1）写出铁与硫反应的化学方程式 。
（2）已知硫的熔点为 106.8℃、沸点为 444.7℃，解释试管口为什么向上倾斜 。
（3）棉花中的 NaOH 用于吸收反应过程中产生的二氧化硫，写出该反应的离子方程
式 。
（4）工业上通常用接触法制硫酸。在制硫酸的生产中，若有 32 吨硫黄最终全部转化为硫
酸，则可以制得质量分数为 98%的浓硫酸为 吨。已知 98%的硫酸密度为 1.84g/cm3，
计算此溶液的物质的量浓度为 mol/L。
【题型 2 二氧化硫的性质与制备】
【例 2】实验小组按如图装置进行实验，制备并探究SO2 的性质。下列说法错误的是
A．试管内制备 SO2的化学方程式为 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
B．②处观察到淡黄色固体生成，说明 SO2具有还原性
C．①、③处均可观察到颜色褪去，但褪色原理不相同
D．④处 NaOH 溶液可吸收多余的 SO2
【变式 1】检验 SO2气体中是否混有 CO2气体，可采用的方法是
A．通过品红溶液
B．通过澄清石灰水
C．先通过 NaOH 溶液，再通过澄清石灰水
D．先通过酸性 KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
【变式 2】大约 4000 年前，埃及人会用硫燃烧产生的 SO2来漂白布匹。利用下列装置验证
SO2性质，有关说法不正确的是
A．装置 a 中的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B．装置 b 中白色粉末变蓝
C．品红和酸性 KMnO4溶液褪色原理相同
D．澄清石灰水变浑浊，气体产物中可能含 SO2
【变式 3】将 SO2气体与足量 Fe2（SO4）3溶液完全反应后，再加入 K2Cr2O7溶液，发生如
下两个化学反应：SO2+2Fe3++2H
2-
2O=SO 4 +2Fe2++4H
2-
；Cr2O 7
+6Fe2++14H =2Cr3++6Fe3++7H2O，有关说法正确的是
A 2- 2-．还原性 Cr3+>Fe2+>SO2 B．氧化性 Cr2O 7 >SO 4 >Fe3+
C 2-．两个反应中 Fe2（SO4）3均作还原剂 D．Cr2O 7 能将 SO
2-
2氧化成 SO 4
【变式 4】利用下列实验装置制取 SO2并验证其性质。
下列说法错误的是
A 3+ 2+ 2- +．装置丙中反应的离子方程式： 2Fe + SO2 + 2H2O = 2Fe + SO4 + 4H
B．装置丁中溶液变浑浊，且酸性逐渐增强
C．装置戊可吸收多余的 SO2，并防止倒吸
D．检查装置气密性时，需关闭分液漏斗活塞，将干燥管末端浸入水中并微热烧瓶
【题型 3 浓硫酸的特性】
【例 3】铜与浓硫酸反应的实验装置如下图，部分实验现象是甲试管底部出现带有灰黑色
物质的白色沉淀，有关该实验的操作、现象和分析，下列说法正确的是
A．灰黑色物质的主要成分是 Cu2O
B．实验后，向甲试管加入少量水，可观察到溶液呈蓝色
C．乙试管中出现白色沉淀，该沉淀是 BaSO3
D．丙试管中出现黄色沉淀，反应中氧化产物与还原产物的质量比为 2：1
【变式 1】下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是
A．浓硫酸可使蔗糖脱水，具有脱水性 B．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化
C．敞口放置一段时间后质量减轻 D．浓硫酸沸点高，难挥发，常温下比较稳定
【变式 2】下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述正确的是
A．上下移动①中铜丝可控制 SO2的量
B．②中可选用品红溶液验证 SO2的生成
C．③中若为 Na2S 溶液，可验证 SO2的还原性
D．为确认 CuSO4生成，向①中加水，观察溶液颜色
【变式 3】某化学兴趣小组拟探究碳与浓 H2SO4反应，并检验气体产物。下列说法正确的
是
A．用装置甲进行碳与浓 H2SO4反应
B．将检验过 CO2后的气体再通入装置丁中检验产物 H2O
C．将反应产生的气体通入装置丙，可直接检验产物 SO2
D．将反应产生的气体通入装置乙，可直接检验产物 CO2
【题型 4 硫酸根的检验 硫酸盐】
【例 4】下列实验方案能达到目的的是
A．用丁达尔效应鉴别 FeCl3溶液和 Fe（OH）3胶体
B．用澄清石灰水鉴别 CO2和 SO2
C．用焰色试验鉴别 KCl 和 KOH
D．用 Ba2+检验SO2-4 和CO
2-
3
【变式 1】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液后，再进行如下操作，结论正确的
是
选项 操作 现象 结论
滴加硝酸无现象，再滴加AgNO3
A 产生白色沉淀 原溶液中有Cl-
溶液
有无色无味的气体产 原溶液中有
B 滴加稀硫酸
生 CO2-3
原溶液中有
C 滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀
SO2-4
原溶液中有
D 滴加硝酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀
SO2-4
A．A B．B C．C D．D
【变式 2】以黄铁矿（主要成分 FeS2）为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源
化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。
Na2S2O5：焦亚硫酸钠，白色粉末，水溶液显酸性，受潮易分解，遇强酸则放出一种刺激性
气味的气体，是一种化工原料，常用作抗氧化剂。
（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是 。
（2）煅烧黄铁矿的化学方程式是 。
（3）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
（4）因为 Na2S2O5具有 性，导致商品 Na2S2O5中不可避免地存在 Na2SO4，检验其中
含有SO2-4 的方法是 。
【题型 5 自然界中硫的存在与转化】
【例 5】归纳总结是化学学习的重要方法。NaHSO4 稀溶液的部分化学性质总结如下。下
列说法错误的是
A．性质①说明NaHSO4 溶液显酸性
B 2+ 2-．性质②中发生反应的离子方程式为Ba + SO4 =BaSO4
C．性质③中反应生成的气体是H2 ，该反应属于置换反应
D．以上性质说明NaHSO4 溶液具有酸的通性，在某些反应中可以代替稀H2SO4
【变式 1】已知含硫元素的几种物质间具有如图的转化关系。NA 表示阿伏加德罗常数值，
下列说法正确的是
S
①O
2H S SO
③O
② 2 2 SO32
A．反应①中 3.2g S 充分燃烧后生成 2.24L SO2
B．反应②中若转移 2 NA个电子，生成 1.5molS
C．NA个 SO2分子与足量氧气经反应③可以制得 NA个 SO3分子
D．上述三个反应中，硫元素均只发生氧化反应
【变式 2】含硫煤的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，该工艺流程如下图所示．下列叙述错误的是
A．该过程中可得到化工产品 H2SO4
B．该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的 SO2
C．图中涉及的反应之一为Fe2 SO4 + SO3 2 + 2H2O=2FeSO4 + 2H2SO4
D．该过程中化合价发生改变的元素只有 Fe 和 S
【变式 3】Y 形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图
装置可以探究 SO2与 BaCl2反应生成 BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是
A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B．c、d 两根导管都必须插入 BaCl2溶液中接近洗气瓶底部的位置，保证气体与 Ba2＋
充分接触
C．Y 形管乙中产生的为氧化性气体，将 BaSO3氧化为 BaSO4沉淀
D．e、f 两管中的试剂可以分别是浓氨水和 NaOH 固体
【题型 6 硫酸盐的工业生产】
【例 6】工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]常采用生物堆浸
法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾（FeSO4·7H2O）和胆矾（CuSO4·5H2O）。相关流程如
图。
（1）对低品位黄铜矿“研磨”的目的是 。
（2）生物堆浸过程的反应在 Tf 细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应
Tf 细菌
为：CuFeS +4H++O Cu2+2 2 +Fe2++2S+2H2O，第二阶段将 Fe2+变为 Fe3+的离子方程式
为 。
（3）过程Ⅰ中，加入 Na2S2O3固体会还原堆浸液中的 Fe3+，得到溶液 X。请设计一个简单
实验方案判断该溶液中的 Fe3+是否全部被还原 。
（4）过程Ⅱ用 H2O2和稀硫酸处理后，CuS 完全溶解生成了 CuSO4溶液，写出过程Ⅱ的离子
方程式 ；其中 H2O2的作用为 （填“氧化剂”或“还原剂”）
（5）制备胆矾的“一系列操作”包含 、 、过滤、洗涤、干燥。
（6）绿矾的纯度可通过其与 KMnO4溶液反应来测定。取 mg 绿矾晶体，加适量稀硫酸溶
解。用物质的量浓度为 cmol/L 的 KMnO4溶液与之反应。至恰好完全反应时，消耗 KMnO4
溶液的体积为 VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为 （已知：FeSO4·7H2O 的摩尔质
量为 278g/mol）
【变式 1】“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为
Na2CO3）吸收烟气中的SO2 ，得到亚硫酸钠（Na2SO3 ）粗品。其流程如下：
（1）过程①进行的操作是 。
（2）上述流程中的 SO2是酸性氧化物，原因是： 。（用化学方程式表示）
（3）加入 NaOH 后，发生反应的离子方程式为 。
（4）亚硫酸钠粗品中含有少量 Na2SO4，原因是 。
（5）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量 Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚
硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， ，出现白色沉淀，则证明含有 Na2SO4。
【变式 2】二氧化硫对环境有一定的负面影响，对 SO2的处理和利用是科学研究的重要课
题之一。
I.用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化
钾等为原料，可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质，制备流程如下：
（1）①反应 I 是脱去 SO2的一种常用方法，其总反应的化学方程式为 。
②研究发现，pH 和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时，石
灰石浆液的脱硫率与浆液 pH 的关系如图所示（pH=-lgc（H+））。
下列有关说法正确的是 。
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．反应时需鼓入足量的空气以保证 SO2被充分氧化生成 CaSO4
c．将脱硫后的气体通入 KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率
d．石灰石浆液 pH>5.7 烟气脱硫效果降低，是因为石灰石的溶解程度增大
（2）生产中，需要向反应Ⅱ的溶液中加入适量强还原剂，其目的是 。
（3）反应Ⅲ所得的滤液中所含阳离子为 ，检验该滤液中所含阴离子的方法
是 。
（4）（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮。将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氨
肥。写出用（NH4）2SO3溶液吸收 NO 的离子方程式 。
Ⅱ.H2还原法也是处理硫酸厂废气的方法之一。400℃时，将 H2和含 SO2的尾气按一定比例
混合，以一定流速通过装有 Fe2O3/Al2O3的负载型催化剂（Fe2O3为催化剂，Al2O3为载
体），发生反应。
（5）该反应生成 S 单质和水，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
（6）研究表明，该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的 FeS2，催化硫化过程
中还检测到 H2S 气体。整个 FeS2催化硫化的过程可分为三步，写出第三步的化学方程式：
①H2+FeS2=FeS+H2S；
②2H2S+SO2=3S↓+2H2O；
③ 。
【变式 3】以黄铁矿（主要成分 FeS2）为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源
综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。
已知：S2O
2- 2+
5 与 Ba 反应生成沉淀，与盐酸反应生成 SO2。
（1）Na2S2O5中硫元素的化合价为 。
高温
（2）煅烧时主要发生的反应为 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，则反应①化学方程式
为 。
（3）试剂 X 是 。
（4）尾气中某种气体可用品红溶液检验，则该气体是 ，利用了该气体
（填性质）。
（5）吸收 2 后得 NaHSO3溶液，加热后得 Na2S2O5和水，写出加热反应的化学方程
式 。
（6）Na2S2O5在保存过程中易变质生成 Na2SO4。欲检验 Na2S2O5是否变质的实验方法
为： 。
（7）环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的 SO2含量进行了如下实验。取标准状况下
1.000L 空气（含 N2、O2、CO2、SO2）。在所得溶液中通入过量的 H2S 气体，至不再产生黄
色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为 0.096g。则空气样品中 SO2的体积分数
为 。第一节 硫及其化合物
【题型 1 硫的性质及用途】
【题型 2 二氧化硫的性质与制备】
【题型 3 浓硫酸的特性】
【题型 4 硫酸根的检验 硫酸盐】
【题型 5 自然界中硫的存在与转化】
【题型 6 硫酸盐的工业生产】
【题型 1 硫的性质及用途】
【例 1】用 NaOH 溶液清洗试管壁上的硫，发生反应 S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O （未配
平），下列说法错误的是
A．该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
B．也可以用 CS2清洗试管壁上的硫
C．生成的 Na2SO3和 Na2S 的物质的量之比为2:1
D．氧化产物是 Na2SO3
【答案】C
【分析】用 NaOH 溶液清洗试管壁上的硫，发生反应 S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O，其中
S 既升高又降低，根据得失电子守恒配平方程式为 3S+6NaOH＝Na2SO3+2Na2S+3H2O，据
此分析解答。
【详解】A．用 NaOH 溶液清洗试管壁上的硫，发生反应 S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O，
其中 S 既升高又降低，故 S 在反应中既作氧化剂，又作还原剂，故 A 正确；
B．S 易溶于二硫化碳，所以也可以用 CS2清洗试管壁上的硫，故 B 正确；
C．根据配平的方程式得到生成的 Na2SO3和 Na2S 的物质的量之比为 1：2，故 C 错误；
D．Na2SO3中 S 元素的化合价是+4，是 0 价 S 元素化合价升高的结果，所以 Na2SO3是氧化
产物，故 D 正确；
故选 C。
【变式 1】下列物质不能和NaOH 发生反应的是
A．Cu B．S C． NaHSO3 D．CO2
【答案】A
【详解】A． Cu 是金属，不与 NaOH 反应，故 A 符合；
B． S 与氢氧化钠反应生成硫化钠和亚硫酸钠，故 B 不符；
C． NaHSO3与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，故 B 不符；
D． CO2与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故 D 不符；
故选 A。
【变式 2】下列关于硫元素和硫单质的说法不正确的是
A．自然界中存在单质硫 B．硫在过量纯氧中燃烧其产物是三氧化硫
C．单质硫既有氧化性，又有还原性 D．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
【答案】B
【详解】A．自然界中的硫既有游离态，又有化合态，游离态的硫主要存在于火山喷口附
近和地壳的岩层里，A 正确；
B．硫在过量的纯氧中燃烧产物仍然是二氧化硫，B 错误；
C．单质硫既可被氧化到+4 价、+6 价，也可被还原到-2 价，因此单质硫既有氧化性，又有
还原性，C 正确；
D．硫易溶于二硫化碳，因此可用二硫化碳溶解除去试管内壁附着的硫，D 正确；
故选 B。
【变式 3】部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图，下列说法错误
的是
A．a 溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象
B．空气中燃烧 b 可以得到大量的 d
C．b 附着在试管壁上可以用二硫化碳或热的浓 NaOH 溶液洗涤
D．e 的浓溶液可以用铁槽车运输是利用其强氧化性
【答案】B
【分析】由图可知，a 为硫化氢、b 为 S、c 为二氧化硫、d 为三氧化硫、e 为硫酸、f 为硫
酸盐、g 为金属硫化物。
【详解】A．氢硫酸具有还原性，在空气中放置时会与空气中的氧气反应生成硫沉淀和
水，溶液会变浑浊，故 A 正确；
B．硫在空气中燃烧，只能与氧气反应生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故 B 错误；
C．硫不溶于水，易溶于二硫化碳，则附着在试管壁上的硫可以用二硫化碳洗涤，硫能与
热的氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，所以附着在试管壁上的硫也可以用热
的氢氧化钠溶液洗涤，故 C 正确；
D．硫酸具有强氧化性，常温下能使铁发生钝化，形成致密氧化膜阻碍反应的继续进行，
所以可用铁槽车运输浓硫酸，故 D 正确；
故选 B。
【变式 4】将 4g 铁粉与 2.5g 硫粉在研钵中充分混合后装入试管中，在试管口塞上带长导管
的橡皮塞，并在导管末端放入一小团蘸有 NaOH 溶液的棉花，加热试管。
（1）写出铁与硫反应的化学方程式 。
（2）已知硫的熔点为 106.8℃、沸点为 444.7℃，解释试管口为什么向上倾斜 。
（3）棉花中的 NaOH 用于吸收反应过程中产生的二氧化硫，写出该反应的离子方程
式 。
（4）工业上通常用接触法制硫酸。在制硫酸的生产中，若有 32 吨硫黄最终全部转化为硫
酸，则可以制得质量分数为 98%的浓硫酸为 吨。已知 98%的硫酸密度为 1.84g/cm3，
计算此溶液的物质的量浓度为 mol/L。
1 Fe+S Δ【答案】（ ） = FeS （2）加热反应过程中硫单质熔化，则试管口应向上倾斜 （3）
SO2+2OH-=SO2-3 +H2O （4） 100 18.4
【详解】（1 Δ）铁与硫反应生成硫化亚铁，反应的化学方程式为：Fe+S = FeS，故答案为：
Fe+S Δ= FeS；
（2）已知硫的熔点为 106.8℃，沸点为 444.7℃，加热反应过程中硫单质熔化，则试管口应
向上倾斜，故答案为：加热反应过程中硫单质熔化，则试管口应向上倾斜；
（3）NaOH 溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，该反应的离子方程式 SO +2OH-2 =
SO2-3 +H2O；
（4）在制硫酸的生产中，若有 32 吨硫黄最终全部转化为硫酸，硫元素守恒得到硫酸物质
32 106g
的量 n= =106mol,硫酸质量=106mol×98g/mol，则可以制得质量分数为 98%的浓硫酸
32g/mol
= 98 10
6g
质量 =108g=100t，98%的硫酸密度为 1.84g/cm3，计算此溶液的物质的量浓度=
98%
1000 1.84 98%
mol/L=18.4mol/L，故答案为：100；18.4。
98
【题型 2 二氧化硫的性质与制备】
【例 2】实验小组按如图装置进行实验，制备并探究SO2 的性质。下列说法错误的是
A．试管内制备 SO2的化学方程式为 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
B．②处观察到淡黄色固体生成，说明 SO2具有还原性
C．①、③处均可观察到颜色褪去，但褪色原理不相同
D．④处 NaOH 溶液可吸收多余的 SO2
【答案】B
【详解】A．硫酸与亚硫酸钠反应，生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式：
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，A 正确；
B．②处观察到淡黄色固体生成，说明二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，二氧化硫中 S
元素化合价降低，体现二氧化硫氧化性，B 错误；
C．①处品红溶液褪色，说明是因为二氧化硫的漂白性；③处蓝色褪去是应为二氧化硫具
有还原性，C 正确；
D．多余的 SO2可用 NaOH 溶液吸收，D 正确；
答案选 B。
【变式 1】检验 SO2气体中是否混有 CO2气体，可采用的方法是
A．通过品红溶液
B．通过澄清石灰水
C．先通过 NaOH 溶液，再通过澄清石灰水
D．先通过酸性 KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
【答案】D
【详解】CO2的存在不影响 SO2的鉴定，但 SO2的存在会影响 CO2的鉴定（SO2也能使澄
清石灰水变浑浊），需先除去 SO2（用溴水或酸性 KMnO4溶液，而品红溶液可用于检验
SO2的存在，一般不用于除 SO2）。A 项检验的是 SO2而不是 CO2。B 项不管是否混有
CO2，均有白色沉淀生成。C 项不管气体中是否混有 CO2，均无白色沉淀生成。D 项在通过
酸性 KMnO4溶液时，仅 SO2被吸收，再通过品红溶液，若品红溶液不褪色，说明 SO2被除
干净，最后通过澄清石灰水，若有白色沉淀生成，则说明混有 CO2，若无白色沉淀生成，
则说明没有 CO2。
【变式 2】大约 4000 年前，埃及人会用硫燃烧产生的 SO2来漂白布匹。利用下列装置验证
SO2性质，有关说法不正确的是
A．装置 a 中的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B．装置 b 中白色粉末变蓝
C．品红和酸性 KMnO4溶液褪色原理相同
D．澄清石灰水变浑浊，气体产物中可能含 SO2
【答案】C
Δ
【分析】装置 a 中，木炭粉和浓硫酸发生反应C+2H2SO4 (浓) CO2 +2SO2 +2H2O，反
应生成的水能使 b 中无水硫酸铜变蓝，生成的 SO2能使 c 中品红溶液褪色，d 中酸性高锰酸
钾溶液褪色，生成的 SO2和 CO2均能使 e 中澄清石灰水变浑浊，据此分析解答。
Δ
【详解】A．木炭粉和浓硫酸发生反应C+2H2SO4 (浓) CO2 +2SO2 +2H2O，该反应中
体现了浓硫酸的强氧化性，A 正确；
B．木炭粉和浓硫酸反应生成的水能使 b 中白色的无水硫酸铜变蓝，B 正确；
C．品红溶液褪色是因为 SO2具有漂白性，与品红化合生成不稳定的无色物质，酸性
KMnO4溶液褪色是因为 SO2具有还原性，发生反应
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，二者原理不相同，C 错误；
D．木炭粉和浓硫酸反应生成的 CO2和 SO2均能使澄清石灰水变浑浊，由澄清石灰水变浑
浊的现象可推知，气体产物中可能含 SO2，D 正确；
故选 C。
【变式 3】将 SO2气体与足量 Fe2（SO4）3溶液完全反应后，再加入 K2Cr2O7溶液，发生如
2- 2-
下两个化学反应：SO +2Fe3+2 +2H2O=SO +2Fe2+4 +4H ；Cr2O 7
+6Fe2++14H =2Cr3++6Fe3++7H2O，有关说法正确的是
A 2-．还原性 Cr3+>Fe2+>SO2 B．氧化性 Cr2O 7 >SO
2-
4 >Fe3+
C 2- 2-．两个反应中 Fe2（SO4）3均作还原剂 D．Cr2O 7 能将 SO2氧化成 SO 4
【答案】D
SO SO2-【分析】第一个反应中 2失电子为还原剂生成的 4 为氧化产物，Fe3+得电子为氧化剂
生成的 Fe2+为还原产物，则氧化性 Fe3+>SO2-4 ，还原性 SO >Fe2+
2-
2 ，同理可知Cr2O7 的氧化
性强于 Fe3+，Fe2+的还原性强于 Cr3+。
【详解】A．还原性 SO >Fe2+>Cr3+2 ，A 错误；
B．氧化性Cr2O
2-
7 >Fe3+>SO
2-
4 ，B 错误；
C．第一个反应中硫酸铁为氧化剂，第二个反应中硫酸铁为氧化产物，C 错误；
D 2-．氧化性Cr2O7 >Fe3+>SO
2- 3+ 2-
4 ，Fe 能将 SO2氧化成硫酸根离子，则Cr2O7 也能将 SO2氧
化成硫酸根离子，D 正确；
故答案选 D。
【变式 4】利用下列实验装置制取 SO2并验证其性质。
下列说法错误的是
A 3+ 2+ 2-．装置丙中反应的离子方程式： 2Fe + SO2 + 2H2O = 2Fe + SO4 + 4H
+
B．装置丁中溶液变浑浊，且酸性逐渐增强
C．装置戊可吸收多余的 SO2，并防止倒吸
D．检查装置气密性时，需关闭分液漏斗活塞，将干燥管末端浸入水中并微热烧瓶
【答案】B
【分析】利用甲装置制备 SO2，乙、丙、丁装置分别验证 SO2的漂白性、还原性和氧化
性，戊装置吸收多余的 SO2，同时可防止倒吸，据此分析解题。
【详解】A．将 SO2通入Fe2 SO4 3溶液中验证其还原性，Fe3+ 具有氧化性可将 SO2氧化成
SO2- 3+4 ，反应的离子方程式为 2Fe + SO2 + 2H2O=2Fe
2+ + SO2-4 + 4H
+
，A 项正确；
B．将SO2 通入H2S溶液中，发生反应：SO2 + 2H2S=3S +2H2O ，溶液变浑浊，溶液的酸
性减弱，H2S反应完毕后，随着 SO2的继续通入，溶液酸性又增强，B 项错误；
C．利用装置戊吸收 SO2，可防止倒吸，C 项正确；
D．检查装置气密性时，需先形成密闭体系，关闭分液漏斗活塞，将干燥管末端浸入液面
之下，然后用酒精灯微热烧瓶，观察干燥管末端是否有气泡冒出，撤去酒精灯，看是否形
成稳定液柱，从而判断装置是否漏气，D 项正确；
故选 B。
【题型 3 浓硫酸的特性】
【例 3】铜与浓硫酸反应的实验装置如下图，部分实验现象是甲试管底部出现带有灰黑色
物质的白色沉淀，有关该实验的操作、现象和分析，下列说法正确的是
A．灰黑色物质的主要成分是 Cu2O
B．实验后，向甲试管加入少量水，可观察到溶液呈蓝色
C．乙试管中出现白色沉淀，该沉淀是 BaSO3
D．丙试管中出现黄色沉淀，反应中氧化产物与还原产物的质量比为 2：1
【答案】D
【详解】A．Cu2O 是红色固体，A 错误；
B．不能直接向试管中加入适量水，浓硫酸剩余时加水放出大量的热可导致液滴飞溅，应
将反应后的溶液倒入盛水的烧杯中，观察溶液的颜色，B 错误；
C．二氧化硫进入氯化钡溶液中生成 BaSO3，部分 S 元素被氧化，沉淀还有 BaSO4，C 错
误；
D．出现黄色沉淀说明发生反应：SO2 + 2Na2S+2H2O = 3S +4NaOH，氧化产物与还原产
物的质量比为 2：1，D 正确；
答案选 D。
【变式 1】下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是
A．浓硫酸可使蔗糖脱水，具有脱水性 B．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化
C．敞口放置一段时间后质量减轻 D．浓硫酸沸点高，难挥发，常温下比较稳定
【答案】C
【详解】A．浓硫酸可使蔗糖脱水，具有脱水性，A 正确；
B．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，铁表面形成致密的氧化物保护膜，B 正确；
C．浓硫酸具有吸水性，敞口放置一段时间后质量增重，C 错误；
D．浓硫酸沸点高，难挥发，常温下比较稳定，D 正确；
答案选 C。
【变式 2】下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述正确的是
A．上下移动①中铜丝可控制 SO2的量
B．②中可选用品红溶液验证 SO2的生成
C．③中若为 Na2S 溶液，可验证 SO2的还原性
D．为确认 CuSO4生成，向①中加水，观察溶液颜色
【答案】AB
【详解】A．上下移动①中铜丝可控制反应的发生与停止，所以可控制 SO2的量，故 A 正
确；
B．SO2气体能使品红溶液褪色，常用于 SO2气体的检验，所以②中可选用品红溶液验证
SO2的生成，故 B 正确；
C．Na2S 和 SO2反应生成 S 单质，SO2发生还原反应，Na2S 发生氧化反应，则 SO2表现出
氧化性，故 C 错误；
D．①中含有浓硫酸，所以为确认 CuSO4生成，应将①中液体缓慢倒入盛水烧杯中，故 D
错误。
答案选 AB。
【变式 3】某化学兴趣小组拟探究碳与浓 H2SO4反应，并检验气体产物。下列说法正确的
是
A．用装置甲进行碳与浓 H2SO4反应
B．将检验过 CO2后的气体再通入装置丁中检验产物 H2O
C．将反应产生的气体通入装置丙，可直接检验产物 SO2
D．将反应产生的气体通入装置乙，可直接检验产物 CO2
【答案】C
【详解】A．该反应会产生有毒气体二氧化硫，不能用长颈漏斗，应该使用分液漏斗，A
项错误；
B．由于气体要通入其他溶液，所以应最先检验水，B 项错误；
C．二氧化硫可以使品红褪色，可以用装置丙直接检验产物二氧化硫，C 项正确；
D．二氧化硫和二氧化碳均可使澄清石灰水变浑浊，应除去二氧化硫后再用装置乙检验二
氧化碳，D 项错误；
故选 C。
【题型 4 硫酸根的检验 硫酸盐】
【例 4】下列实验方案能达到目的的是
A．用丁达尔效应鉴别 FeCl3溶液和 Fe（OH）3胶体
B．用澄清石灰水鉴别 CO2和 SO2
C．用焰色试验鉴别 KCl 和 KOH
D．用 Ba2+检验SO2- CO2-4 和 3
【答案】A
【详解】A．Fe（OH）3胶体能对光产生散射作用，而 FeCl3溶液对光不产生影响，则可用
丁达尔效应鉴别 FeCl3溶液和 Fe（OH）3胶体，A 正确；
B．CO2和 SO2都能使澄清石灰水变浑浊，不能用澄清石灰水鉴别 CO2和 SO2，B 不正确；
C．KCl 和 KOH 中都含有 K+，不能用焰色试验鉴别 KCl 和 KOH，C 不正确；
D．Ba2+能与SO2-4 和CO
2- 2- 2-
3 发生反应，且都生成白色沉淀，不能用 Ba2+检验SO4 和CO3 ，D
不正确；
故选 A。
【变式 1】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液后，再进行如下操作，结论正确的
是
选
操作 现象 结论
项
滴加硝酸无现象，再滴加AgNO3溶
A 产生白色沉淀 原溶液中有Cl-
液
有无色无味的气体产
B 2-滴加稀硫酸 原溶液中有CO3
生
原溶液中有
C 滴加盐酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀
SO2-4
原溶液中有
D 滴加硝酸酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀
SO2-4
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．滴加硝酸排除其它离子的 干扰，再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀，原溶液中
有Cl-，A 正确；
B -．若原溶液中有HCO3 ，加入硫酸后也能产生无色无味气体 CO2，B 错误；
C．向无色溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀，此白色沉淀为氯化银或硫酸
2-
钡，则原溶液中有 Ag+或SO4 ，但二者不同时存在，C 错误；
D．向无色溶液中滴加硝酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀，此白色沉淀为氯化银或硫酸
2-
钡，则原溶液中有 Ag+或SO4 ，但二者不同时存在，D 错误；
故答案为：A。
【变式 2】以黄铁矿（主要成分 FeS2）为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源
化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。
Na2S2O5：焦亚硫酸钠，白色粉末，水溶液显酸性，受潮易分解，遇强酸则放出一种刺激性
气味的气体，是一种化工原料，常用作抗氧化剂。
（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是 。
（2）煅烧黄铁矿的化学方程式是 。
（3）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
（4）因为 Na2S2O5具有 性，导致商品 Na2S2O5中不可避免地存在 Na2SO4，检验其中
含有SO2-4 的方法是 。
高温
【答案】（1）增大反应物接触面积，加快化学反应速率（2）4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高温
（3）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（4） 还原性 取少量样品于试管中，先加入足量盐
2-
酸，再加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则证明样品中含有SO4
【分析】黄铁矿煅烧，FeS2与氧气反应生成 Fe2O3和 SO2，Fe2O3高温下被 CO 还原生成铁
粉，SO2与氧气反应生成 SO3，SO3与水反应生成硫酸，制酸尾气与烧碱反应生成
NaHSO3，NaHSO3加热反应生成 Na2S2O5。
【详解】（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率。
（2）黄铁矿的主要成分是 FeS2，其中铁元素的化合价是+2 价，硫元素的化合价为-1 价，
煅烧时铁元素被氧气氧化为+3 价，硫元素被氧化为+4 价，根据电子守恒和原子守恒得到该
高温
反应的化学方程式是：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。
（3）炉渣的主要成分为 Fe2O3，Fe2O3高温下被 CO 还原生成 Fe，CO 被氧化生成 CO2，由
高温
炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
（4）Na2S2O5转化为 Na2SO4过程中 S 元素的化合价升高，被氧化，体现了 Na2S2O5的还原
SO2- S O2-性。检验其中含有 4 的方法是首先用盐酸酸化，除去 2 5 ，再加入氯化钡溶液，看有
2- 2-
无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有SO4 ，否则没有SO4 。
【题型 5 自然界中硫的存在与转化】
【例 5】归纳总结是化学学习的重要方法。NaHSO4 稀溶液的部分化学性质总结如下。下
列说法错误的是
A．性质①说明NaHSO4 溶液显酸性
B 2+ 2-．性质②中发生反应的离子方程式为Ba + SO4 =BaSO4
C．性质③中反应生成的气体是H2 ，该反应属于置换反应
D．以上性质说明NaHSO4 溶液具有酸的通性，在某些反应中可以代替稀H2SO4
【答案】B
【详解】A．性质①紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，说明NaHSO4 溶液显酸性，A 正确；
B 2+ + - 2-．性质②中发生反应的离子方程式为Ba +H +OH +SO4 =BaSO4 +H2O ，B 错误；
C．性质③中反应生成的气体是H2 ，该反应属于锌和硫酸氢钠电离出的氢离子的置换反
应，C 正确；
D．以上性质说明NaHSO4 溶液具有酸的通性，可以使酸碱指示剂变色、与金属反应、与碱
反应，在某些反应中可以代替稀H2SO4 ，D 正确；
故选 B。
【变式 1】已知含硫元素的几种物质间具有如图的转化关系。NA 表示阿伏加德罗常数值，
下列说法正确的是
①O
S 2 SO ③2 O2H S SO② 32
A．反应①中 3.2g S 充分燃烧后生成 2.24L SO2
B．反应②中若转移 2 NA个电子，生成 1.5molS
C．NA个 SO2分子与足量氧气经反应③可以制得 NA个 SO3分子
D．上述三个反应中，硫元素均只发生氧化反应
【答案】B
【详解】A．未指明温度和压强，不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算 3.2g 硫充分燃
烧后生成二氧化硫的体积，A 错误；
B．二氧化硫气体与硫化氢气体反应生成硫和水反应的化学方程式为
SO2 + 2H2S = 3S +2H2O ，由方程式可知，每生成 3 mol 硫，转移电子的物质的量为 4 mol，
则反应转移 2NA（即 2mol）电子生成硫的物质的量为 1.5 mol，B 正确；
C． 2SO2 + O 2 2SO3 这是可逆反应，NA 个SO2 分子与足量氧气经反应③可以制得 SO3
分子个数小于NA ，C 错误；
D．上述三个反应中，SO2 + 2H2S = 3S +2H2O 是归中反应，硫元素既被氧化也被还原，D
错误；
故选 B。
【变式 2】含硫煤的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，该工艺流程如下图所示．下列叙述错误的是
A．该过程中可得到化工产品 H2SO4
B．该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的 SO2
C．图中涉及的反应之一为Fe2 SO4 + SO2 + 2H2O=2FeSO4 + 2H2SO3 4
D．该过程中化合价发生改变的元素只有 Fe 和 S
【答案】D
【详解】A．根据图示可知该过程中可得到化工产品 H2SO4，A 正确；
B．通过该工艺流程将 SO2转化为 H2SO4，B 正确；
C．根据图示可知图中涉及的反应之一为Fe2 SO4 + SO2 + 2H2O=2FeSO3 4 + 2H2SO4 ，C 正
确；
D．该过程中化合价发生改变的元素有 Fe、S、O，D 错误；
故选 D。
【变式 3】Y 形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图
装置可以探究 SO2与 BaCl2反应生成 BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是
A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B．c、d 两根导管都必须插入 BaCl2溶液中接近洗气瓶底部的位置，保证气体与 Ba2＋
充分接触
C．Y 形管乙中产生的为氧化性气体，将 BaSO3氧化为 BaSO4沉淀
D．e、f 两管中的试剂可以分别是浓氨水和 NaOH 固体
【答案】D
【分析】该实验的目的是探究 SO2与 BaCl2溶液反应生成 BaSO3沉淀的条件，根据“强酸制
弱酸”原理，若两种物质直接混合，不能得到 BaSO3沉淀，若溶液显碱性，SO2转化为 SO
，则可得到 BaSO3沉淀，据此分析解题。
【详解】A．因为装置甲和乙都产生气体，会使试剂瓶内的压强增大，玻璃管的作用是使
试剂瓶内的压强保持和外界压强相等，A 错误；
B．若装置乙产生 NH3，NH3极易溶于水，直接插入溶液中易引起倒吸，B 错误；
C 2- 2-．若装置乙产生氧化性气体，可将 SO3 氧化为 SO4 ，C 错误；
D．装置乙中装入浓氨水和氢氧化钠固体可产生 NH3，可使 SO2与 BaCl2反应生成 BaSO3，
D 正确；
故答案为 D。
【题型 6 硫酸盐的工业生产】
【例 6】工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]常采用生物堆浸
法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾（FeSO4·7H2O）和胆矾（CuSO4·5H2O）。相关流程如
图。
（1）对低品位黄铜矿“研磨”的目的是 。
（2）生物堆浸过程的反应在 Tf 细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应
Tf 细菌
为：CuFeS + 2+2+4H +O2 Cu +Fe2++2S+2H2O，第二阶段将 Fe2+变为 Fe3+的离子方程式
为 。
（3）过程Ⅰ中，加入 Na2S2O3固体会还原堆浸液中的 Fe3+，得到溶液 X。请设计一个简单
实验方案判断该溶液中的 Fe3+是否全部被还原 。
（4）过程Ⅱ用 H2O2和稀硫酸处理后，CuS 完全溶解生成了 CuSO4溶液，写出过程Ⅱ的离子
方程式 ；其中 H2O2的作用为 （填“氧化剂”或“还原剂”）
（5）制备胆矾的“一系列操作”包含 、 、过滤、洗涤、干燥。
（6）绿矾的纯度可通过其与 KMnO4溶液反应来测定。取 mg 绿矾晶体，加适量稀硫酸溶
解。用物质的量浓度为 cmol/L 的 KMnO4溶液与之反应。至恰好完全反应时，消耗 KMnO4
溶液的体积为 VmL。绿矾晶体质量分数的计算式为 （已知：FeSO4·7H2O 的摩尔质
量为 278g/mol）
【答案】 增大反应物的接触面积，加快生物堆浸的反应速率
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 取少量 X 溶液于一洁净试管中，加几滴 KSCN 溶液，观察溶
液是否变红，如果没有变红，则 Fe3+全部被还原 CuS+4H2O2=Cu2++SO
2-
4 +4H2O 氧化剂
5 cmol/L VL 10-3 278g/mol
蒸发浓缩 冷却结晶 ×100%
mg
【分析】低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]经过研磨后生物堆浸，可增大
接触面积，加快反应速率，生物堆浸过滤后得到含 Fe3+、Cu2+的溶液，过程 I 中，加入
Na2S2O3固体会还原堆浸液中的 Fe3+，得到硫酸亚铁溶液以及 CuS 沉淀，硫酸亚铁溶液进
一步蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾，过程Ⅱ中，用 H2O2和稀硫酸处理
后，CuS 完全溶解，得到 CuSO4溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到胆矾
（CuSO4 5H2O），据此解答。
【详解】（1）将矿石进行研磨，可增大矿石与生物堆浸液的接触面积，加快反应速率，故
答案为：增大反应物的接触面积，加快生物堆浸的反应速率；
（2）根据题意知 Fe2+继续被 O 氧化转变成 Fe3+2 ，结合电子转移、电荷守恒得离子方程式
为 4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O；
（3）为判断堆浸液中 Fe3+是否被还原完全，即检验是否有剩余，可向其中加入 KSCN 试
剂，若溶液变红，则 Fe3+没有被还原完全，故答案为：K 取少量 X 溶液于一洁净试管中，
加几滴 KSCN 溶液，观察溶液是否变红，如果没有变红，则 Fe3+全部被还原；
（4）过程Ⅱ中，CuS 用 H2O2和稀硫酸处理后，CuS 完全溶解，生成 CuSO4，H2O2表现氧
2-
化性，作氧化剂；离子方程式为 CuS+4H O 2+2 2=Cu +SO 4 +4H2O，故答案为：
CuS+4H2O2=Cu2++SO
2-
4 +4H2O；氧化剂；
（5）由硫酸铜溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到胆矾晶体，故答案
为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（6）通过 KMnO4滴定法测定绿矾的纯度，根据电子转移以及 Fe 元素守恒得关系式：
MnO-4 ～5Fe2+～FeSO4 7H2O，n（FeSO4 7H2O）=5n（KMnO4）=5×cmol/L×VmL×10-
3 5 cmol/L VL 10
-3 278g/mol
L/mL，则绿矾晶体质量分数 ×100%。
mg
【变式 1】“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为
Na2CO3）吸收烟气中的SO2 ，得到亚硫酸钠（Na2SO3 ）粗品。其流程如下：
（1）过程①进行的操作是 。
（2）上述流程中的 SO2是酸性氧化物，原因是： 。（用化学方程式表示）
（3）加入 NaOH 后，发生反应的离子方程式为 。
（4）亚硫酸钠粗品中含有少量 Na2SO4，原因是 。
（5）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量 Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚
硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解， ，出现白色沉淀，则证明含有 Na2SO4。
【答案】（1 - 2-）过滤（2）SO2+2NaOH=Na －2SO3+H2O（3）OH +HSO 3 =SO 3 +H2O
（4）亚硫酸钠具有还原性，易被空气中的氧气氧化为硫酸钠（5）加入盐酸酸化的氯化钡
溶液
【分析】根据流程可知：将工业废碱渣溶于水，过滤可得碳酸钠溶液和废渣，将含有 SO2
的烟气通入碳酸钠溶液中，形成了亚硫酸氢钠溶液，加入烧碱，NaOH 与 NaHSO3发生反
应产生 Na2SO3，得到亚硫酸钠溶液，隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤可得亚硫酸钠粗
品进行分析。
【详解】
（1）过程①得到滤渣和溶液，进行的操作是过滤。
（2）二氧化硫能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，反应的化学方程式为
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
（3）加入 NaOH 后，亚硫酸氢钠和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，发生反应的离子方
程式为 OH－+HSO -3 =SO
2-
3 +H2O。
（4）亚硫酸钠具有还原性，易被空气中的氧气氧化为硫酸钠，因此亚硫酸钠粗品中含有少
量Na2SO4 。
（5）证明亚硫酸钠粗品含有少量 Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗
品，用适量蒸馏水溶解，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，出现白色沉淀，则证明含有
Na2SO4；故答案为：加入盐酸酸化的氯化钡溶液。
【变式 2】二氧化硫对环境有一定的负面影响，对 SO2的处理和利用是科学研究的重要课
题之一。
I.用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化
钾等为原料，可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质，制备流程如下：
（1）①反应 I 是脱去 SO2的一种常用方法，其总反应的化学方程式为 。
②研究发现，pH 和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时，石
灰石浆液的脱硫率与浆液 pH 的关系如图所示（pH=-lgc（H+））。
下列有关说法正确的是 。
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．反应时需鼓入足量的空气以保证 SO2被充分氧化生成 CaSO4
c．将脱硫后的气体通入 KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率
d．石灰石浆液 pH>5.7 烟气脱硫效果降低，是因为石灰石的溶解程度增大
（2）生产中，需要向反应Ⅱ的溶液中加入适量强还原剂，其目的是 。
（3）反应Ⅲ所得的滤液中所含阳离子为 ，检验该滤液中所含阴离子的方法
是 。
（4）（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮。将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氨
肥。写出用（NH4）2SO3溶液吸收 NO 的离子方程式 。
Ⅱ.H2还原法也是处理硫酸厂废气的方法之一。400℃时，将 H2和含 SO2的尾气按一定比例
混合，以一定流速通过装有 Fe2O3/Al2O3的负载型催化剂（Fe2O3为催化剂，Al2O3为载
体），发生反应。
（5）该反应生成 S 单质和水，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
（6）研究表明，该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的 FeS2，催化硫化过程
中还检测到 H2S 气体。整个 FeS2催化硫化的过程可分为三步，写出第三步的化学方程式：
①H2+FeS2=FeS+H2S；
②2H2S+SO2=3S↓+2H2O；
③ 。
【答案】（1） 2CaCO3 +2SO2 +O2 =2CaSO4 +2CO2 bc
（2）防止亚硫酸根被氧化，可以得到较纯的亚硫酸铵晶体
（3） 铵根离子 取少量滤液于试管中，加入足量稀盐酸，再加氯化钡溶液，产生白色
2- 2- 2-
沉淀，证明滤液中含有 SO 4 （4）2NO+2SO 3 =2SO 4 +N2（5）1∶2（6）S+FeS=FeS2
【分析】根据流程可知，含有 SO2的尾气通过反应Ⅰ，与碳酸钙和空气发生反应生成 CO2
和 CaSO4， 2CaCO3 +2SO2 +O2 =2CaSO4 +2CO2 ；反应Ⅱ产生亚硫酸铵晶体，加入氨水，
得到 (NH4 )2SO3 ×H2O晶体；反应Ⅲ向CaSO4中加入碳酸氢铵和 NH3，生成CaCO3和
(NH4 )2SO4 ，过滤得到 (NH4 )2SO4 溶液，加入 KCl，生成 K2SO4和 NH4Cl。
【详解】（1）根据流程图可知空气把 SO2氧化为SO2-4 ，反应方程式为
2CaCO3 +2SO2 +O2 =2CaSO4 +2CO2 ；
a．烟气通入石灰石浆液时的温度越高，二氧化硫气体的溶解度越小，部分二氧化硫不能被
溶解，故吸收率降低，a 错误；
b．结合题意，可得脱硫总反应： 2CaCO3 +2SO2 +O2 =2CaSO4 +2CO2 ，反应时需鼓入足量
的空气以保证SO2 被充分氧化生成CaSO4，b 正确；
c．脱硫后的气体中残留 SO2的量，可以通过 KMnO4溶液褪色的程度和快慢来判断，从而
粗略判断烟气的脱硫效率，c 正确；
d．石灰石浆液 pH>5.7 时，石灰石的溶解度小，脱硫率下降，d 错误；
故答案为 bc。
（2）根据流程可知反应Ⅱ产生亚硫酸铵晶体，加入适量强还原剂，防止亚硫酸根被氧化，
可以更好的得到亚硫酸铵晶体。
（3）反应Ⅲ向CaSO4中加入碳酸氢铵和 NH3，生成CaCO3和 (NH4 )2SO4 ，过滤得到
(NH4 )2SO4 溶液，所得的滤液中阳离子主要为 NH+4 ；
检验阴离子硫酸根的操作方法是取少量滤液于试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入氯化
2-
钡溶液，产生白色沉淀则证明滤液中含有 SO 4 。
（4）根据题意， NH4 SO2 3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时
生成一种氨肥，用 NH4 SO2 3溶液吸收 NO，反应方程式为：
2(NH4 )2SO3 +2NO=2(NH4 )2SO +N 。离子方程式为：2NO+2SO
2- =2SO2-4 2 3 4 +N2 。
（5）400℃时，将一定比例和 H2的混合气体以一定流速通过装有 Fe2O3/Al2O3的负载型催
催化剂
化剂，反应方程式为 2H2 +SO2 S+2H2O，氧化剂还原剂的物质的量之比为 1∶2。
400℃
（6）研究表明，该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的 FeS2，FeS2催化硫化
过程中检测到有 H2S 气体，是 H2与 FeS2生成 FeS 和 H2S，H2S 与 SO2反应生成 S，S 与
FeS 反应生成 FeS2。
【变式 3】以黄铁矿（主要成分 FeS2）为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源
综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。
已知：S2O
2-
5 与 Ba2+反应生成沉淀，与盐酸反应生成 SO2。
（1）Na2S2O5中硫元素的化合价为 。
高温
（2）煅烧时主要发生的反应为 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，则反应①化学方程式
为 。
（3）试剂 X 是 。
（4）尾气中某种气体可用品红溶液检验，则该气体是 ，利用了该气体
（填性质）。
（5）吸收 2 后得 NaHSO3溶液，加热后得 Na2S2O5和水，写出加热反应的化学方程
式 。
（6）Na2S2O5在保存过程中易变质生成 Na2SO4。欲检验 Na2S2O5是否变质的实验方法
为： 。
（7）环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的 SO2含量进行了如下实验。取标准状况下
1.000L 空气（含 N2、O2、CO2、SO2）。在所得溶液中通入过量的 H2S 气体，至不再产生黄
色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为 0.096g。则空气样品中 SO2的体积分数
为 。
D
【答案】（1）+4（2）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（3）98.3%浓硫酸（4）SO2 漂白性（5）
D
2NaHSO3 Na2S2O5+H2O（6）取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加
BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质（7）2.24%
【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，用来炼铁；生成的二氧化硫净化
后补充氧气氧化生成三氧化硫；吸收三氧化硫得到浓硫酸；尾气用氢氧化钠溶液吸收，加
热得到 Na2S2O5，据此分析作答。
【详解】（1）Na2S2O5中钠元素为+1 价，氧元素为-2 价，根据化合物中各元素化合价代数
和为 0，硫元素的化合价为+4 价，故答案为：+4；
（2）由分析可知，煅烧生成的炉渣主要为氧化铁，氧化铁在炼铁高炉中发生①，被 CO 还
D
原得到铁，同时生成 CO2，则反应①化学方程式为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2，故答案为：
D
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；
（3）工业上不能直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫，因为那样容易形成酸雾，不利于对三
氧化硫的吸收，为了尽可能提高吸收效率，采用 98.3%浓硫酸作吸收剂，即试剂 X 是
98.3%浓硫酸，故答案为：98.3%浓硫酸；
（4）尾气中含有可使品红溶液的气体，该气体为 SO2，这是 SO2的漂白性，故答案为：
O2；漂白性；
（5）加热 NaHSO3溶液后得 Na2S2O5和水，根据原子守恒可得，反应的化学方程式为
D D
2NaHSO3 Na2S2O5+H2O，故答案为：2NaHSO3 Na2S2O5+H2O；
（6 2-）由题中信息可知，S O 与 Ba2+2 5 反应生成沉淀，与盐酸反应生成 SO2，检验 Na2S2O5
已变质，实际检验硫酸根离子，具体方法为：取适量样品溶于水后，滴加稀盐酸至无气泡
产生，继续滴加 BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质，故答案为：取适量样品溶于水
后，滴加稀盐酸至无气泡产生，继续滴加 BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则已变质；
（7）SO2通入过量的 H2S 气体反应为SO2 + 2H2S = 3S +2H2O，过滤后将沉淀洗涤、干
燥，称得其质量为 0.096g。
SO2 ~ 3S
V 0.096g 22.4L22.4L 96g 解得 = = 0.0224L96g ，则空气样品中 SO2的体积分数为
V 0.096g
0.0224L
100% = 2.24% 。
1.000L
