第30练　三氧化硫　硫酸　SO的检验 课时作业（含解析）2026届高三化学一轮总复习

第30练　三氧化硫　硫酸　SO的检验
一、 单项选择题
1. (2024·南京、盐城二模)下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. 臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒
B. 浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体
C. 二氧化硫有还原性，可用于织物的漂白
D. 硒单质难溶于水，可用于制造硒光电池
2.
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. Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B. a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C. b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
3. (2025·丹阳高三开学考)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　)
A. 实验室制取少量SO2的原理：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
B. 实验室检验SO2既具有氧化性也具有还原性：SSO2SO
C. 工业上接触法制硫酸过程中物质转化：FeS2SO2SO3H2SO4
D. 工业上用Fe2O3·H2O脱除天然气中的H2S：Fe2O3·H2O＋3H2S===Fe2S3↓＋4H2O
4. 在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能够实现的是(　　)
A. SO2H2SO4 B. SO3Br2
C. SSO3 D. H2SO4SO2
5. (2024·北京卷)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A. Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
6. 下列四种溶液中一定存在SO的是(　　)
A. 先向甲溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，再加入盐酸，沉淀不溶解
B. 先向乙溶液中加入盐酸酸化，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
C. 先向丙溶液中加入硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
D. 先向丁溶液中加入盐酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
二、 非选择题
7. 工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。但某兴趣小组的同学发现将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体能完全溶解，并产生大量气体。为此他们进行了如下探究实验。
[探究一]称取铁钉(碳素钢)6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X，并收集到气体Y。
(1)(Ⅰ)甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要判断溶液X中是否含有Fe2＋，可以选用__________。
a. KSCN溶液和氯水 b. K3[Fe(CN)6]溶液 c. 浓氨水 d. 酸性KMnO4溶液
(Ⅱ)乙同学将336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发现溶液颜色变浅，试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因____________________________________，然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，经适当操作得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为____________。(结果保留一位小数)。
[探究二]甲乙两同学认为气体Y中除SO2外，还可能含有H2和CO2。为此设计如图实验装置(图中夹持仪器省略)进行验证。
(2)简述该实验能产生少量H2的原因_______________________________________(用化学用语结合少量文字表述)。
(3)装置B中试剂的作用是________________，装置F的作用是______________________________。
(4)为了进一步确认CO2的存在，需在上述装置中添加M于__________(选填序号)，M中所盛装的试剂可以是______________。
a. A～B之间 b. B～C之间 c. C～D之间 d. E～F之间
8. (2024·邗江中学高三月考)某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO4溶液，设计了以下几种实验方案。
(1)方案一：以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与浓硫酸反应”实验。
①实验中采用可抽动的铜丝，与直接放铜片相比优点是________________________________。
②试管B中的现象是溴水褪色，可证明SO2具有__________性。
(2)方案二：将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。和方案一相比，方案二的优点是__________________(写出一条)。
(3)方案三的实验流程如图所示：
①为了得到较纯净的硫酸铜溶液，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比应为__________。
②在反应时，会产生少量污染性气体，对方案三进行补充完善，设计一个既能防止污染，又能实现物料循环的实验方案(在流程图方框中填写相应物质化学式或名称。)A__________、B__________。
(4)方案四的实验流程如图所示：
①溶解过程中的离子方程式为_________________________________________。
②溶解过程中有无色、无味的气体放出，随着反应的进行，体系温度没有明显变化，但生成气体速率加快，推测可能的原因是______________________________。
③设计实验证明你的推测：_______________________________________(须使用的试剂：10% H2O2溶液、硫酸铜溶液、蒸馏水)。
9. 实验室以CuSO4·5H2O为原料制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O并进行定量分析。
已知：CuSO4＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]SO4＋4H2O；[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH
(1)配制溶液。称取一定质量的CuSO4·5H2O晶体，放入锥形瓶中，溶解后滴加氨水，装置如图A所示(胶头滴管中吸有氨水)。
滴加氨水时，有浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4生成；继续滴加氨水，沉淀消失，得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液。写出Cu2(OH)2SO4与氨水反应的离子方程式：_________________________________________________。
(2)废液回收。从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的废液中回收乙醇并获得CuSO4、(NH4)2SO4的混合溶液，应加入的试剂是__________(填化学式)，回收乙醇的实验方法为__________。
(3)测定晶体中SO的含量。请补充完整实验方案：取一定质量的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，加适量蒸馏水溶解，______________________________________________________________________________________________________________________________________________________，干燥，灼烧至恒重。(须使用的试剂：蒸馏水，0.1 mol·L－1 BaCl2溶液，0.1 mol·L－1 AgNO3溶液)
10. (2025·南师附中高三下月考)二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答：
(1)已知2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)是工业制硫酸的关键反应。右图为不同温度(T1、T2)下SO2的转化率随时间的变化曲线。
①T1__________T2(填“>”“<”或“＝”)；该反应为__________(填“放”或“吸”)热反应。
②下表为一定温度和压强下，4种投料比[n(SO2)∶n(O2)]分别为2∶18、4∶15、7∶11和8∶10时SO2的平衡转化率
投料比 a b c d
SO2平衡转化率/% 97.1 96.8 95.8 90.0
ⅰ. b对应的投料比为__________。
ⅱ. 投料比为8∶10时，平衡混合气体中SO3体积分数为__________。
(2)钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的SO2并将其转化为硫酸的工艺如下：
①吸收池中发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
②电解池的构造示意图如下：
ⅰ. 在图中标示出b区的Na＋和HSO的移动方向。
ⅱ. 请结合生成H2SO4的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到什么物质：________________________________________________________________________________________。
第30练　三氧化硫　硫酸　SO的检验
1. A　解析：浓硫酸有吸水性，可用于干燥某些气体，B错误；SO2有漂白性，可用于织物的漂白，C错误；硒有光敏性和半导体特性，可用于制造硒光电池，D错误。
2. B　解析：Cu和浓硫酸共热生成CuSO4、SO2和H2O，体现H2SO4的氧化性和酸性，A错误；品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，C错误；浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，CuSO4不能溶解，以白色固体的形式存在于试管底部，D错误。
3. D　解析：铜与浓硫酸反应生成二氧化硫，A正确；5SO2＋2Na2S＋2H2O===3S↓＋4NaHSO3，体现SO2的氧化性，2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋，SO2体现还原性，B正确；FeS2与O2在高温下发生反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，SO2与O2反应生成SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，C正确；工业上用Fe2O3·H2O脱除天然气中的H2S，Fe2O3·H2O＋3H2S===2FeS＋4H2O＋S，D错误。故选D。
4. D　解析：SO2溶于水，反应产生H2SO3，不能反应产生H2SO4，因此不能实现物质之间的转化关系，A不符合题意；SO3与HBr不能发生氧化还原反应产生Br2，因此不能实现物质之间的转化关系，B不符合题意；S与O2在点燃时反应产生SO2，不能反应产生SO3，因此不能实现物质之间的转化关系，C不符合题意；浓H2SO4具有强氧化性，会将S氧化反应产生SO2，能实现物质之间的转化关系，D不符合题意。故选D。
5. B　解析：黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400～500 ℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。反应Ⅰ是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2，故A正确；反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率，故B错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，故C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，故D正确。故选B。
6. B　解析：Ag＋能与Cl－反应生成白色沉淀，故原溶液中不一定存在SO，A不符合题意；若原溶液中存在SO，酸性条件下，NO能将SO氧化为SO，SO与Ba2＋反应生成白色沉淀，原溶液中不一定存在SO，C、D不符合题意。
7. Ⅰ. (1)bd　Ⅱ. SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　66.7%
(2)随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(3)检验SO2是否除尽　防止空气中的水进入E，影响氢气的检验
(4)b　澄清石灰水
解析：Ⅰ. (1)Fe2＋能与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，Fe2＋具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色；要判断溶液X中是否含有Fe2＋，可以选用K3[Fe(CN)6]溶液或酸性KMnO4溶液，选bd；
Ⅱ. 铁与浓硫酸加热时，浓硫酸被还原为二氧化硫，二氧化硫具有还原性，二氧化硫通入足量溴水中，发生反应SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，所以溶液颜色变浅，反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，生成硫酸钡沉淀2.33 g，硫酸钡的物质的量是＝0.01 mol，根据关系式SO2～H2SO4～BaSO4，可知二氧化硫的物质的量是0.01 mol，由此推知气体Y中SO2的体积分数为×100%＝66.7%。
(2)由于随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
(3)高锰酸钾溶液能氧化吸收二氧化硫，品红检验二氧化硫，所以装置B中试剂的作用是检验SO2是否除尽；装置E用于检验装置D中是否有水生成，所以装置F的作用是防止空气中的水进入E，影响氢气的检验；
(4)C中的碱石灰能吸收二氧化碳，所以要确认CO2的存在，在B、C之间添加M，M中盛放澄清石灰水即可。
8. (1)①抽动铜丝，可控制反应的发生和停止　②还原
(2)方案二消耗硫酸少；方案二无污染性气体SO2产生
(3)①3∶2　②O2/空气　H2O/水
(4)①Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　②反应生成的Cu2＋催化双氧水的分解　③在2支试管中分别取等体积的10% H2O2溶液，向其中一支试管中滴加硫酸铜溶液，向另一支试管中滴加等体积蒸馏水，比较产生气体的速率
解析：(1)①实验中采用可抽动的铜丝，可通过抽动铜丝控制反应的开始和停止。②SO2可将Br2还原成Br－导致溴水褪色，说明SO2具有还原性。
(2)将废铜屑在空气中灼烧可生成CuO，其和稀硫酸发生CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O反应，相对于方案一，该方案消耗硫酸少，且无污染性气体SO2产生。
(3)①1 mol Cu失去2 mol电子氧化成Cu2＋， mol HNO3得到2 mol电子还原为NO，而得到1 mol CuSO4需要1 mol H2SO4提供SO，因此为了得到较纯净的硫酸铜溶液，理论上硫酸和硝酸的物质的量之比应为∶1，即3∶2。②尾气为NO，可混合O2(空气)，用H2O完全吸收，总的化学反应方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
(4)①溶解过程中Cu被氧化为Cu2＋，H2O2被还原为H2O，离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。②反应中放出的气体为O2，可能是反应生成的Cu2＋催化双氧水的分解。③可进行对比实验验证猜想，具体实验设计为在2支试管中分别取等体积的10% H2O2溶液，往其中一支试管中滴加硫酸铜溶液，往另一支试管中滴加等体积蒸馏水，比较产生气体的速率。
9. (1)Cu2(OH)2SO4＋8NH3·H2O===2[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋2OH－＋8H2O或Cu2(OH)2SO4＋8NH3===2[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋2OH－
(2)H2SO4　蒸馏
(3)向其中滴加0.1 mol·L－1 BaCl2溶液，搅拌，静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤2～3次，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，无白色沉淀生成
解析：(1)浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4生成，继续滴加氨水，沉淀消失，得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，反应过程中氨水中的一水合氨或氨气参加反应，[Cu(NH3)4]SO4为可溶性强电解质，在水溶液中完全电离，因此反应的离子方程式为Cu2(OH)2SO4＋8NH3·H2O===2[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋2OH－＋8H2O或Cu2(OH)2SO4＋8NH3===2[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋2OH－。
(2)废液回收过程是从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的废液中回收乙醇并获得CuSO4、(NH4)2SO4的混合溶液，因此需要将[Cu(NH3)4]SO4转化为CuSO4，氨水中一水合氨和氨气转化为(NH4)2SO4，类似于NH3→(NH4)2SO4，因此应加入的试剂为稀H2SO4；充分反应后溶液为无机盐和乙醇的水溶液，回收乙醇是液液互溶体系分离，因此回收乙醇的实验方法为蒸馏。
(3)测定晶体中SO的含量实验原理：将晶体溶解，加入BaCl2溶液，使溶液中SO完全沉淀，通过测定沉淀的质量计算晶体中SO的含量。因此BaCl2溶液需逐滴加入，至不再有白色沉淀产生时，过滤，洗涤，利用AgNO3溶液判断洗涤液中是否含有SO。
10. (1)①>　放热　②ⅰ. 4∶15　ⅱ. 50%
(2)①SO2＋SO＋H2O===2HSO　②ⅰ. 图见解析　ⅱ. HSO－2e－＋H2O===SO＋3H＋，多出的H＋与HSO反应生成SO2
解析：(1)①影响化学反应速率的因素，升高温度，化学反应速率加快，首先达到平衡，因此T1>T2；根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据图像，升高温度SO2的转化率降低，说明正反应方向为放热反应；②ⅰ. 四种投料比转化成2∶18、2∶、2∶2∶、2∶，根据勒夏特列原理，增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，因此b符合投料比为4∶15；ⅱ. 投料比为8∶10时，SO2的转化率为90.0%，
2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g)
起始： 8 10 0
变化： 8×90.0% 4×90.0% 8×90.0%
平衡： 8－8×90.0% 10－4×90.0% 8×90.0%
反应后的总物质的量为8－8×90.0%＋10－4×90.0%＋8×90.0%＝14.4 mol，则SO3%＝×100%＝50%；
(2)①根据流程图，以及SO2的性质，因此吸收池中发生的离子反应有SO2＋SO＋H2O===2HSO；②ⅰ. a区是阴极，阳离子放电，其电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，为了平衡溶液电中性，Na＋向a区移动，c区是阳极，阴离子放电，H2O＋HSO－2e－===SO＋3H＋，为了平衡电中性，HSO向阳极移动，因此图是：；ⅱ. 根据i的分析，HSO－2e－＋H2O===SO＋3H＋，多出的H＋与HSO反应生成SO2。