2022年高考化学一轮复习讲义第4章第22讲　硫及其化合物的相互转化 (含解析)

第22讲硫及其化合物的相互转化复习目标1.了解硫及其化合物的相互转化及应用。2.了解一些含硫陌生物质的制备。考点一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．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②③④反应的化学方程式：②H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O；③Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3。(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的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，可用下图表示如：H2Seq\o(,\s\up7(①O2不足),\s\do5(④H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2),\s\do5(⑤H2S))SO2eq\o(→,\s\up7(③O2))SO3写出③④⑤反应的化学方程式：③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；④S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S；⑤SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。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。题组一硫及其化合物的相互转化1．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别为()A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3答案B解析硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。2．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解析据图可知，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，A、B、D正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。3．物质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。请根据下图所示，回答下列问题：(1)X的化学式为________，Y的化学式为________。(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。A．Na2S＋S B．Na2SO3＋SC．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4(4)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________。答案(1)H2SSO2(2)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)B(4)2∶1解析(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素的化合价是＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素的化合价必须分别大于2和小于2，A中S的化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，故B符合题意。(4)X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，H2S作还原剂，二氧化硫作氧化剂，S既是氧化产物又是还原产物，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。如：SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。(注：上述转化可通过与酸或碱反应实现)题组二以SO2制备为载体探究硫元素间的转化4．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＋H2Oeq\o(=,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋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。5．二氧化硫和亚硫酸在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对SO2和H2SO3的一些性质进行了探究。Ⅰ.探究SO2的性质(1)关闭旋塞2，打开旋塞1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中的固体。检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是__________________________________________________________。(2)装置B中试剂X是________，装置D中NaOH溶液的作用是_________________________。(3)写出装置C中发生反应的化学方程式：__________________________________________。(4)关闭旋塞1后，打开旋塞2，装置E中的Na2S溶液用于验证SO2的________性，装置F中的现象是____________________________________________________________________。Ⅱ.探究H2SO3的酸性强于HClO(可能需要的装置和试剂如图所示)(5)所需装置的连接顺序：纯净的SO2→________(填字母)，装置K中反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。(6)能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)将带火星的木条放在装置D的试管口，观察木条是否复燃(2)浓硫酸吸收未反应的SO2气体，防止污染空气(3)SO2＋Na2O2=Na2SO4(4)氧化溶液红色变浅(5)HJIKCa2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO(6)装置I中的品红溶液不褪色，装置K中溶液中出现白色沉淀解析Ⅰ.A中制备二氧化硫：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，二氧化硫为酸性气体，X干燥二氧化硫，选用浓硫酸，C中SO2与Na2O2反应，D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空气，E装置验证二氧化硫的氧化性，F装置验证二氧化硫为酸性气体，并吸收二氧化硫，防止污染空气。(1)检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在装置D的试管口，观察木条是否复燃。(2)装置B干燥二氧化硫，盛放的试剂X是浓硫酸，D中盛放的NaOH溶液吸收未反应的SO2，防止污染空气。(3)C中SO2与Na2O2反应生成Na2SO4，反应的化学方程式为SO2＋Na2O2=Na2SO4。(4)E中为硫化钠与二氧化硫发生价态归中反应生成硫单质，二氧化硫表现氧化性；F装置吸收二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，F中碱性减弱，红色变浅。Ⅱ.(5)要证明H2SO3的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接将二氧化硫通入漂白粉溶液中，应先用二氧化硫制备二氧化碳，通过证明酸性：H2SO3>H2CO3>HClO，从而得出结论。将纯净的二氧化硫通过H使二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和碳酸氢钠反应制取二氧化碳，制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉溶液之前用酸性高锰酸钾除去二氧化硫气体，再用品红溶液检验二氧化硫是否除净，再通入漂白粉溶液中，K中反应的离子方程式为Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO。(6)I中品红溶液不褪色，K中产生白色沉淀能证明H2SO3的酸性强于HClO。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)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②综合实验装置考点二多硫含氧酸盐1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)Na2S2O3·5H2O俗名海波或大苏打，易溶于水，溶于水后呈碱性。S元素的化合价为＋2价，具有还原性。(1)化学性质①遇酸不稳定：Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O；②还原性：a．2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。b．Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O=Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，在纺织和造纸工业上Na2S2O3作脱氯剂。(2)制备方法2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2；Na2SO3＋Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3。2．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)Na2S2O4俗称保险粉，能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。S元素的化合价为＋3价，具有还原性。(1)制备：在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。(2)还原性：在空气分析中常用来吸收氧气：2Na2S2O4＋O2＋2H2O=4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋H2O=NaHSO3＋NaHSO4。3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)S元素的化合价为＋4价，与亚硫酸盐一样具有还原性。(1)制备：2NaHSO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O。(2)还原性：S2Oeq\o\al(2－,5)＋2I2＋3H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋4I－＋6H＋。4．过二硫酸钠(Na2S2O8)(1)不稳定性：受热分解2Na2S2O8eq\o(=,\s\up7(△))2Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。(2)氧化性：Na2S2O8中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2Oeq\o\al(2－,8)结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。所以Na2S2O8是一种强氧化剂。2Mn2＋＋5S2Oeq\o\al(2－,8)＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(Ag＋))2MnOeq\o\al(－,4)＋10SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2I－eq\o(=,\s\up7(Cu2＋))2SOeq\o\al(2－,4)＋I21．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。2．广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，俗称保险粉，是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中较稳定。Ⅰ.工业上制备保险粉的流程如下：(1)步骤①中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。(2)步骤②中生成的沉淀为__________(填化学式)。(3)步骤③中加入NaCl固体的作用是____________________，分离出保险粉的方法为________、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是____________________。Ⅱ.探究Na2S2O4的性质：某课题小组常温下测得0.050mol·L－1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。(4)0～t1主要生成HSOeq\o\al(－,3)，写出0～t1发生反应的离子方程式：___________________________。答案(1)Zn＋2SO2=ZnS2O4(2)Zn(OH)2(3)降低Na2S2O4的溶解度，使更多的Na2S2O4析出过滤乙醇(4)2H2O＋2S2Oeq\o\al(2－,4)＋O2=4HSOeq\o\al(－,3)3．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)SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O(或HSOeq\o\al(－,3)＋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。1．[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。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____________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产生白色沉淀解析Na2S2O3·5H2O晶体样品中含有SOeq\o\al(2－,4)，在SOeq\o\al(2－,4)的检验过程中应防止加入氧化剂，如H2O2会把S2Oeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，也要防止加入稀H2SO4而引入SOeq\o\al(2－,4)，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，证明溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)。2．[2018·全国卷Ⅰ，27(1)(2)]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______________________________。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O(2)①NaHSO3②得到NaHSO3过饱和溶液解析(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。3．(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＋CO22Na2S＋3SO2=2Na2SO3＋3SNa2SO3＋Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3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)①FBECG②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，COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－、S2－＋H2OHS－＋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：S2Oeq\o\al(2－,3)＋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。1．(2020·佛山模拟)硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是()A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B．硫循环中硫的化合物均为无机物C．上述硫循环中硫元素均被氧化D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放答案A解析硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2，含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故A正确；硫循环中硫的化合物有含硫的有机物，不全是无机物，故B错误；含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中硫还原成R1—S—R2，硫循环中硫元素有时被氧化，有时被还原，故C错误；烧煤时加石灰石，可减少酸雨，但生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，故D错误。2．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是()A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2C．反应③④⑤均属于氧化还原反应D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2答案D解析反应①中溶液先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，A错误；根据原子守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，B错误；反应④不是氧化还原反应，C错误；利用反应②④，可以吸收SO2并回收利用，D正确。3．(2020·福建三明期末)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下：下列说法错误的是()A．向大气中排放SO2可能导致酸雨发生B．中和器中发生反应的离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OC．进入离心机的分散系是悬浊液D．检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液答案D解析二氧化硫与水反应生成H2SO3，H2SO3又被空气中的氧气氧化为H2SO4，进入水中形成酸雨，A正确；在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠，主要反应的化学方程式为NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O，离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，B正确；经过中和器后的物质既有形成的结晶状的固态物质，也有溶液，因为形成的固态物质颗粒小，因此有胶体存在，进入离心机的分散系是悬浊液，C正确；检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，若用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液，H＋、SOeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)会发生氧化还原反应，使SOeq\o\al(2－,3)转化为SOeq\o\al(2－,4)，因此不能检验是否含有Na2SO4，应该用稀HCl和BaCl2溶液检验，D错误。4．碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时还能制得氢气，具体流程如下：下列说法正确的是()A．分离器中的物质分离操作为过滤B．膜反应器中，增大压强有利于提高HI的分解速率和平衡转化率C．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”D．碘循环工艺的总反应为2SO2＋4H2O＋I2=H2＋2H2SO4＋2HI答案C解析A项，硫酸和氢碘酸均易溶于水，过滤不能分离硫酸和氢碘酸，错误；B项，膜反应器中，碘化氢的分解反应是气体的物质的量不变的反应，增大压强，平衡不会移动，不能提高HI的平衡转化率，错误；C项，该工艺中在反应器中碘吸收二氧化硫，在膜反应器中生成的碘化氢又分解生成碘，体现了“碘循环”，正确；D项，从流程图可知，在反应器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反应方程式为SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI，在500℃时HI分解生成碘和氢气，总反应为SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(I2))H2↑＋H2SO4，错误。5．某学习小组设计实验探究H2S的性质，装置如图所示。下列说法正确的是()A．若F中产生黑色沉淀，则说明H2SO4的酸性比H2S强B．若G中产生黄色沉淀，则说明H2S的还原性比Fe2＋强C．若H中溶液变红色，则说明H2S是二元弱酸D．若E中FeS换成Na2S，该装置也可达到相同的目的答案B解析硫化氢和硫酸铜反应生成黑色沉淀硫化铜和硫酸，不能说明H2SO4的酸性比H2S强，只能说明硫化铜不溶于硫酸，A项不正确；若G中产生黄色沉淀，证明硫化氢可以被Fe3＋氧化成S，而Fe3＋被还原为Fe2＋，则说明H2S的还原性比Fe2＋强，B项正确；若H中溶液变红色，则说明H2S的水溶液呈酸性，不能说明H2S是二元弱酸，C项不正确；若E中FeS换成Na2S，由于硫化钠可溶于水，无法达到该装置随开随用、随关随停的目的，D项不正确。6．某学习小组设计用浓硫酸制取SO2并验证其部分性质的实验装置如图(夹持装置省略)。下列叙述不正确的是()A．装置A中发生反应的离子方程式为2H＋＋SOeq\o\al(2－,3)=SO2↑＋H2OB．若装置B中装有品红溶液，观察到B中溶液红色褪去，则说明SO2具有漂白性C．若装置B中装有酸性高锰酸钾溶液，观察到B中溶液褪色，则说明SO2具有还原性D．装置C中产生的白色沉淀为BaSO4答案A解析品红溶液红色褪去，说明SO2具有漂白性，故B正确；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，故C正确；二氧化硫的水溶液与氯化铁发生氧化还原反应生成硫酸根离子，然后与钡离子结合成硫酸钡沉淀，所以装置C中产生的白色沉淀为BaSO4，故D正确。7．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．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体B．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C．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触D．Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀答案A8．(2020·日照模拟)某小组为验证SO2的性质设计如图所示的实验装置，下列说法错误的是()A．一段时间后石蕊溶液和品红溶液均褪色，说明SO2有漂白性B．一段时间后酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，说明SO2有还原性C．一段时间后氢硫酸溶液中有淡黄色沉淀生成，说明SO2有氧化性D．该装置能体现实验的微型化和绿色化答案A解析SO2具有酸性氧化物的性质，可以使石蕊溶液变红但不会褪色，SO2使品红溶液褪色说明SO2有漂白性，A错误；SO2具有还原性，与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生氧化还原反应而使溶液褪色，B正确；SO2与氢硫酸溶液发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，生成的硫单质为难溶于水的淡黄色沉淀，体现SO2的氧化性，C正确；该装置使用注射器和药穴板，药品用量少，用浸有氢氧化钠溶液的棉花团吸收尾气，对环境的污染也小，操作方便，体现实验的微型化和绿色化，D正确。9．(2020·湖北天门月考)工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2。已知：S(s)＋Na2SO3(aq)eq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3(aq)。下列说法不正确的是()A．上述总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1B．上述反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1∶2C．每生成1molNa2S2O3转移4mol电子D．通入的SO2过量很多，将会产生浑浊现象答案C解析2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2，Na2S中S元素的化合价从－2升高到＋2，SO2中S元素的化合价从＋4降低到＋2，所以上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1，故A正确；恰好完全反应时Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1∶2，故B正确；反应中2Na2S转化为3Na2S2O3，转移8个电子，则生成1molNa2S2O3，转移eq\f(8,3)mol电子，故C错误；SO2过量很多时溶液呈酸性，而酸性溶液中Na2S2O3不稳定，会生成硫和二氧化硫，故D正确。10．(2020·威海模拟)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是()A．制备保险粉的离子方程式为HCOO－＋OH－＋2SO2=S2Oeq\o\al(2－,4)＋CO2＋H2OB．NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2C．多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收D．为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2答案B解析A项，SO2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na2S2O4，根据元素守恒和电子得失守恒写离子方程式；C项，增大接触面积能够加快反应速率；D项，Na2S2O4具有还原性，容易被氧气氧化。11．(2020·日照模拟)由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐。向混盐Na4S2O3中加入足量稀硫酸，发生反应：2Na4S2O3＋4H2SO4=4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O。下列说法正确的是()A．Na4S2O3的水溶液显酸性B．1molNa4S2O3中共含离子数为5NAC．上述反应中，每产生3molS，转移电子的物质的量为6molD．CaOCl2也可称为混盐，向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生答案D解析混盐Na4S2O3中S元素的平均化合价为＋1，应为Na2SO3和Na2S的混盐，Na2SO3和Na2S都是强碱弱酸盐，溶液呈碱性，A错误；Na4S2O3为Na2SO3和Na2S的混盐，所以1molNa4S2O3中共含离子数为(2＋1＋2＋1)NA＝6NA，B错误；由2Na4S2O3＋4H2SO4=4Na2SO4＋3S↓＋SO2↑＋4H2O可知，生成单质硫的S元素化合价由＋1变为0，则每产生3molS，转移电子的物质的量为3mol，C错误；CaOCl2为CaCl2和Ca(ClO)2的混盐，在酸性条件下，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，即向CaOCl2中加入足量稀硫酸会有Cl2产生，D正确。12．过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中的两个氢原子被两个磺基(—SO3H)取代的产物，下列说法不正确的是()A．H2S2O8中硫的化合价为＋7，具有强氧化性B．H2S2O8中具有强酸性和不稳定性C．H2S2O8能水解，水溶液呈酸性D．Na2S2O8可氧化Fe2＋、I－等还原性微粒答案A解析H2O2中O元素的化合价为－1，过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中的两个氢原子被两个磺基(—SO3H)取代的产物，S的化合价没有变化，仍为＋6价；Na2S2O8的氧化性是－1价O的氧化性，故A错误；H2S2O8中磺基(—SO3H)上的H易电离，具有强酸性；H2O2不稳定，则H2S2O8也不稳定，受热易分解，生成硫酸和氧气，故B正确；H2S2O8能水解，水解反应的化学方程式为H2S2O8＋2H2O2H2SO4＋H2O2，故水溶液呈酸性，故C正确；Na2S2O8中有两个－1价的O，具有强氧化性，可氧化Fe2＋、I－等还原性微粒，故D正确。13．(2020·安徽六安一中模考)Na2S2O3(硫代硫酸钠)和Na2S2O8(过二硫酸钠)都是重要的含硫化合物，某兴趣小组探究其性质。回答下列问题：(1)把稀H2SO4和Na2S2O3混合并加热的现象是_________________，验证产生的气体成分的方法：_____________________，发生反应的离子方程式为______________________________。(2)向Na2S2O3溶液中加适量的H2O2，为了验证反应后的溶液中既有SOeq\o\al(2－,3)又有SOeq\o\al(2－,4)，其操作是___________________________________________________________________________。(3)Na2S2O8不稳定，受热可以分解得到H2SO4的酸酐和一种可以使带火星木条复燃的气体，则该反应的化学方程式为_______________________________________________________；为了检验溶液中存在的金属阳离子，可以做________________实验。(4)S2Oeq\o\al(2－,8)具有强氧化性，可以把Mn2＋氧化为紫红色离子，酸性环境下该过程的离子方程式为______________________________________________________________________________。(5)若在酸性环境下，Na2S2O3和Na2S2O8反应设计成原电池，反应后所有的硫元素都生成SOeq\o\al(2－,4)，则该电池的正极反应方程式为______________________________________________，当生成48g的SOeq\o\al(2－,4)时，负极消耗的S2Oeq\o\al(2－,3)的质量为____________g。答案(1)产生有刺激性气味的气体和淡黄色沉淀将产生的气体通入品红溶液，红色褪去，再加热又恢复红色2H＋＋S2Oeq\o\al(2－,3)eq\o(=,\s\up7(△))S↓＋SO2↑＋H2O(2)取少量反应后的溶液，加入足量的BaCl2溶液，将产生的白色沉淀过滤、洗涤并干燥，再加入稀盐酸，若沉淀部分溶解且产生刺激性气味的气体则既有SOeq\o\al(2－,3)又有SOeq\o\al(2－,4)(3)2Na2S2O8eq\o(=,\s\up7(△))2Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑焰色反应(4)8H2O＋5S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Mn2＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋10SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋(5)S2Oeq\o\al(2－,8)＋2e－=2SOeq\o\al(2－,4)5.6解析(1)加入稀H2SO4形成了酸性环境，在酸性环境下S2Oeq\o\al(2－,3)中＋2价的S歧化为0价和＋4价，故有淡黄色沉淀硫和刺激性气味的SO2气体产生。检验SO2气体用品红溶液。(