2022届高考化学一轮复习4.3硫及其化合物学案

考试 - 1 - / 41 第 3 讲 硫及其化合物 [考纲要求] 1．掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫及其重要化合物对环 境的影响。3.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法。 考点一 硫及其氧化物的性质 1 知识梳理 1.硫单质 （1）硫元素的存在形态 （2）硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 色固体 不溶 微溶 溶 （3）硫单质的化学性质 考试 - 2 - / 41 S －2 ――→氧化性 S 0 ――→还原性 S ＋4 O2 ①与金属反应 Cu： Fe： 表现性 ②与非金属反应 O2：，表现性 H2：，表现性 ③与强氧化剂反应（如浓硫酸）：，表现性 2．二氧化硫 （1）物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 无色 有毒 比空气 易溶于水（1∶40） （2）化学性质 S 0 氧化性 S ＋4 O2 还原性 S ＋6 O3、 SO ① 酸性氧化 物的通性 与 H2O 反应： 与 NaOH（足量）反应： ②氧化性（如与 H2S 溶液反应）： SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ③还原性 O2： 氯水： ④漂白性：可使溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物 考试 - 3 - / 41 3．三氧化硫 （1）物理性质：熔点 16.8 ℃，沸点 44.8 ℃，在常温下为，在标准状况下为。 （2）化学性质： 4．硫的氧化物的污染与防治 （1）来源：的燃烧及的冶炼等。 （2）危害：危害人体健康，形成酸雨（pH 小于 5.6）。 （3）治理：燃煤，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，使反应发生。 途径 2：SO2＋H2O⇌H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 [判断] （正确的打“√”，错误的打“×”） （1）硫与铁反应生成硫化亚铁（ ） （2）硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫（ ） （3）黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成（ ） 考试 - 4 - / 41 （4）二氧化硫可广泛用于食品的增白（ ） （5）SO2 与 Ca（OH）2、NaHCO3 均发生化学反应（ ） （6）32 g 硫跟足量金属铜反应转移电子数目为 2NA（ ） （7）SO2 具有漂白性，故可使酸性 KMnO4 溶液、Br2 水或滴有酚酞的 NaOH 溶液褪 色（ ） （8）pHO2> SO 考试 - 24 - / 41 D．此工艺的优点之一是物质能循环利用 [练 6] SO2 的大量排放是会引发酸雨的重要前提，含有 SO2 的烟气需处理后才能排放。 （1）高温条件下，芒硝（Na2SO4·10H2O）与 CO 反应生成 Na2CO3 和 SO2 的化学方 程式为。 （2）氧化镁（MgO）可用于去除烟气（主要含 N2、O2、SO2、CO2 等）中的 SO2。 ①MgO 加水并加热进行熟化反应生成 Mg（OH）2，将制成的 Mg（OH）2 浆液打入 烟气吸收塔。下列措施中，能提高烟气中 SO2 去除率的有（填字母）。 A.适当减缓通入烟气的速率 B．采用气－液逆流的方式吸收烟气 C．加水使 Mg（OH）2 完全溶解 ②Mg（OH）2 浆液循环吸收烟气中 SO2 的主要反应为： Mg（OH）2（s）＋SO2（g）＋5H2O（l）===MgSO3·6H2O（s） MgSO3·6H2O（s）＋SO2（g）===Mg（HSO3）2（s）＋5H2O（l） 除有微溶于水的 MgSO3·6H2O（s）和 Mg（HSO3）2（s）生成外，还能生成的含镁化 合物为（填化学式）；随着循环吸收反应的进行，烟气中 SO2 去除率降低的主要原因是。 （3）软锰矿浆（主要成分为 MnO2）也可以去除烟气中的 SO2，生成 MnSO4。 ①Mn2＋对 SO2 的氧化有催化作用，反应机理（如图 1 所示）可用离子方程式表示为： 2Mn2＋＋SO2＋O2===2Mn3＋＋ SO ，。 考试 - 25 - / 41 ②将一定量的烟气匀速通入一定量的软锰矿浆中，反应相同时间，SO2 的去除率随温度 变化曲线如图 2 所示，在 30～50℃X 围内，随着温度升高，SO2 的去除率几乎不变，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 本讲真题研练 1．[2020·某某 1 月，24]100%硫酸吸收 SO3 可生成焦硫酸（分子式为 H2S2O7 或 H2SO4·SO3）。下列说法不正确的是（ ） A.焦硫酸具有强氧化性 B.Na2S2O7 水溶液呈中性 C.Na2S2O7 可与碱性氧化物反应生成新盐 D.100%硫酸吸收 SO3 生成焦硫酸的变化是化学变化 2．[2017·卷，10]根据 SO2 通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是（ ） 考试 - 26 - / 41 溶液 现象 结论 A 含 HCl、BaCl2 的 FeCl3 溶液 产生白色沉淀 SO2 有还原性 B H2S 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 D Na2SiO3 溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 3.[2017·某某卷，4]下列制取 SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理 能达到实验目的的是（ ） 4．[2020·某某卷，16]吸收工厂烟气中的 SO2，能有效减少 SO2 对空气的污染。氨水、 ZnO 水悬浊液吸收烟气中 SO2 后经 O2 催化氧化，可得到硫酸盐。 已知：室温下，ZnSO3 微溶于水，Zn（HSO3）2 易溶于水；溶液中 H2SO3、 HSO 、 SO 的物质的量分数随 pH 的分布如图 1 所示。 考试 - 27 - / 41 （1）氨水吸收 SO2。向氨水中通入少量 SO2，主要反应的离子方程式为；当通入 SO2 至溶液 pH＝6 时，溶液中浓度最大的阴离子是（填化学式）。 （2）ZnO 水悬浊液吸收 SO2。向 ZnO 水悬浊液中匀速缓慢通入 SO2，在开始吸收的 40 min 内，SO2 吸收率、溶液 pH 均经历了从几乎不变到迅速降低的变化（见图 2）。溶液 pH 几乎不变阶段，主要产物是（填化学式）；SO2 吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方 程式为。 （3）O2 催化氧化。其他条件相同时，调节吸收 SO2 得到溶液的 pH 在 4.5～6.5X 围内， pH 越低， SO 生成速率越大，其主要原因是；随着氧化的进行，溶液的 pH 将（填“增大” “减小”或“不变”）。 5．[2017·某某卷，10]H2S 和 SO2 会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多 种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。 考试 - 28 - / 41 Ⅰ.H2S 的除去 方法 1：生物脱 H2S 的原理为： H2S＋Fe2（SO4）3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4 4FeSO4＋O2＋2H2SO4===== 硫杆菌 2Fe2（SO4）3＋2H2O （1）硫杆菌存在时，FeSO4 被氧化的速率是无菌时的 5×105 倍，该菌的作用是。 （2）由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为。若反应温度过高，反应速率下降， 其原因是________________________________________________________________________。 方法 2：在一定条件下，用 H2O2 氧化 H2S （3）随着参加反应的 n（H2O2）/n（H2S）变化，氧化产物不同。当 n（H2O2）/n（H2S） ＝4 时，氧化产物的分子式为。 Ⅱ.SO2 的除去 方 法 1 （ 双碱 法）： 用 NaOH 吸 收 SO2 ， 并用 CaO 使 NaOH 再 生 NaOH 溶 液 Na2SO3 溶液 （4）写出过程①的离子方程式：；CaO 在水中存在如下转化：CaO（s）＋H2O（l）===Ca （OH）2（s）⇌Ca2＋（aq）＋2OH－（aq）从平衡移动的角度，简述过程②NaOH 再生的 考试 - 29 - / 41 原理。 方法 2：用氨水除去 SO2 （5）已知 25 ℃，NH3·H2O 的 Kb＝1.8×10－5，H2SO3 的 Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。 若氨水的浓度为 2.0 mol·L－1，溶液中的 c（OH－）＝ mol·L－1。将 SO2 通入该氨水中，当 c （OH－）降至 1.0×10－7 mol·L－1 时，溶液中的 c（ SO ）/c（ HSO ）＝。 第 3 讲 硫及其化合物 考点一 1 知识梳理 1．（1）硫化物 硫酸盐 （2）硫黄 黄 易 （3）2Cu＋S≜ Cu2S Fe＋S≜ FeS 氧 化 S＋O2===== 点燃 SO2 还原 S＋H2≜ H2S 氧化 S＋2H2SO4（浓）≜ 3SO2↑＋2H2O 还 原 2．（1）刺激性 大 （2）SO2＋H2O⇌H2SO3 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O 2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3 Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 品红 3 ．（ 1 ） 液 态 固 态 （2 ）SO3 ＋ H2O===H2SO4 （ 放 出大 量 的 热 ） SO3 ＋ 2NaOH===Na2SO4＋H2O 考试 - 30 - / 41 4．（1）含硫化石燃料 金属矿物 （3）脱硫 （4）2SO2＋O2 催化剂 2SO3、SO3 ＋H2O===H2SO4 判断 答案：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8） × （9）× 2 对点速练 1．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 化硫的生成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。 答案：C 2．解析：适量的 SO2 可防止葡萄酒氧化，可作为添加剂，A 项错误，B 项正确；SO2 中 S 为＋4 价，硫酸中的 S 为＋6 价，为相邻价态，不会发生氧化还原反应，C 项错误；SO2 使酸性 KMnO4 溶液褪色，发生氧化还原反应，体现 SO2 的还原性，D 项错误。 答案：B 3．解析：SO2 可使溴水褪色，这是由于 SO2 与 Br2 发生氧化还原反应，不属于漂白，A 错误。能使品红溶液褪色的气体很多，如 O3、Cl2 等，不一定是 SO2，B 正确。漂白粉（或 Na2O2、H2O2、O3）可将有色物质氧化成无色物质而褪色，SO2 可跟某些有色物质化合生成 不稳定的无色物质而褪色，活性炭具有吸附作用而使有色物质褪色，C 错误。SO2 和 Cl2（潮 湿的）都有漂白作用，但若将两种气体等物质的量混合作用于湿润的有色布条，就会失去漂 白作用，这是因为发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，D 错误。 考试 - 31 - / 41 答案：B 4．解析：酸性氧化物的概念：与水反应只生成对应的酸，与碱反应只生成盐和水的氧 化物为酸性氧化物。向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的 SO2 气体，溶液褪色，可能是 因为二氧化硫的漂白性，所以该实验不能说明二氧化硫为酸性氧化物，故 A 错误；若 SO2 是 一种酸性氧化物，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠再与二氧化硫、水反应 生成亚硫酸氢钠，故 C 正确。 答案：A 5．解析：若 B 装置中蓝色褪去，则说明 I2 被 SO2 还原为 I－，故还原性：SO2＞I－，A 项正确；二氧化硫是污染性气体，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，B 项正确； 二氧化硫、亚铁离子都具有还原性，都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色，不能验证装 置 A 中发生了氧化还原反应，C 项错误；加入氯化钡生成沉淀说明 Fe3＋和 SO2 反应生成了 SO ，D 项正确。 答案：C 6．解析：一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫 用酸性 KMnO4 溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫， 因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C 装置的作用是除去 SO2 并检验 SO2 是否除尽，所 以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。 答案：（1）品红溶液 检验 SO2 （2）酸性 KMnO4 溶液 除去 SO2 并检验 SO2 是否除尽 考试 - 32 - / 41 （3）澄清石灰水 检验 CO2 （4）酸性 KMnO4 溶液的颜色变浅但不褪成无色（或不 褪色或不褪成无色） 7．解析：CO2 不是大气污染物，A 项错误；CO2 不会导致雨水 pH＜5.6，C 项错误； SO2 不会导致温室效应，D 项错误。 答案：B 8．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。 答案：C 9．解析：（1）由图可知，脱硫使硫元素转化为 CaSO4，最终产品是石膏 CaSO4·2H2O。 （2）根据（1）中反应的方程式可知，在脱硫的过程中会产生大量的 CO2 气体，使温 室效应加剧，导致全球气候变暖。 （3）SO2 能使品红溶液褪色，所以检验 SO2 的简单方法是将气体通入品红溶液观察品 红溶液是否褪色，若品红溶液褪色，说明废气中还含有 SO2；若品红溶液不褪色，说明废气 中不含 SO2。 答案：（1）CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2===2CaSO4、CaSO4＋ 2H2O===CaSO4·2H2O 考试 - 33 - / 41 （2）二氧化碳 使温室效应加剧，导致全球气候变暖 （3）将气体通入品红溶液观察品红溶液是否褪色，若品红溶液褪色，说明废气中还含 有 SO2；若品红溶液不褪色，说明废气中不含 SO2 考点二 1 知识梳理 1．红 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O Cu（OH）2 ＋H2SO4===CuSO4＋2H2O CuCO3＋H2SO4===CuSO4＋H2O＋CO2↑ 2．（1）不 易 放 浓 H2SO4 水 （2）蓝色固体变白 沾有浓 H2SO4 的滤纸变黑 铜片逐渐溶解，产生无色有刺激性气味的气体 （3）钝化 （4）Cu＋2H2SO4（浓）≜ CuSO4 ＋SO2↑＋2H2O C＋2H2SO4（浓）≜ CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 3．（2）防止 CO 、 SO 、Ag＋干扰 CO ＋2H＋===CO2↑＋H2O、 SO ＋2H＋===SO2 ↑＋H2O、 Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋ SO ===BaSO4↓ 判断 答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）× 2 对点速练 1．解析：A 项中由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓 硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的 液体量，A 能达到目的；B 项中滤纸沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑；C 项中浓硫酸滴到 小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内气压增大，U 形管内液面出现左低右高的现象；D 项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出氧化性。 考试 - 34 - / 41 答案：D 2．解析：铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应，A 错误；二氧化硫的密度比空气的 大，应使用向上排空气法收集，即气体“长进短出”，B 错误；反应后的混合液中含有过量的 浓硫酸，稀释时，应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中，且用玻璃棒不断搅拌，C 正确；应使用碱 式滴定管（带胶管）盛放氢氧化钠溶液，D 错误。 答案：C 3．解析：甲溶液中可能存在 SO 、 CO 或 Ag＋；乙溶液中可能存在 Ag＋；丁溶液用 硝酸酸化，若溶液中存在 SO 或 HSO ，会被氧化成 SO ，从而造成误判。 答案：C 4．答案：（1）不严谨 不严谨 甲没有排除 Ag＋干扰，乙没有排除 SO 干扰 （2）向试样中先加入过量盐酸酸化，无沉淀生成，然后再加入 BaCl2 溶液，若有白色 沉淀生成，则说明含有 SO ，若无沉淀生成，则说明不含有 SO 微专题·大素养⑨ 【素养专练】 [例 1] 解析：（1）X 为 H2S，S 最外层 6 个电子，能够与 2 个 H 原子形成共价键，其 电子式为 H∶S ·· ·· ∶H；H2S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为 S，反应的化学方程式为 2H2S ＋O2===2S↓＋2H2O，所以 S 非金属性比 O 弱。 （2）Na2S2O3 中 S 为＋2 价，从氧化还原的角度分析，反应物中 S 元素化合价必须分 考试 - 35 - / 41 别大于 2 和小于 2，a 中 S 化合价都小于 2，c 中 S 的化合价都大于 2，b、d 符合题意。 答案：（1）H∶S ·· ·· ∶H 2H2S＋O2===2S↓＋2H2O 弱 （2）b、d （3）2CO＋SO2====== Fe2O3 380 ℃ S＋2CO2 [练 1] 解析：SO2 与氨水作用可生成（NH4）2SO3 和 NH4HSO3，A 正确；a 是 SO2， B 错误；（NH4）2SO3、NH4HSO3 与足量硫酸反应生成（NH4）2SO4，C 正确；S 元素的最 高化合价为＋6，（NH4）2S2O8 中有两个 O 显－1 价，存在过氧键，D 正确。 答案：B [练 2] 解析：A 项，3Cu＋8H＋＋2 NO ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，当恰好完全反 应时，H＋和 NO 的物质的量之比为 8∶2，所以混酸中 H2SO4 与 HNO3 物质的量之比为 3∶2， 正确；B 项，途径①中产生有毒的气体 NO，途径③中产生有毒的气体 SO2，而途径②中的反 应为 2Cu＋O2＋2H2SO4≜ 2CuSO4＋2H2O，反应中不产生有毒气体，正确；C 项，根据途径 ①②中的反应，生成 1 mol CuSO4，要消耗 1 mol H2SO4，途径③的反应为 Cu＋2H2SO4（浓） ≜ CuSO4＋SO2↑＋2H2O，生成 1 mol CuSO4，要消耗 2 mol H2SO4，即三个途径中参加反 应的硫酸的物质的量：①＝②＜③，正确；D 项，n（CuSO4）＝ 16 g 160 g · mol － 1 ＝0.1 mol，根据 反应②中的反应方程式，Cu 为还原剂，O2 为氧化剂，硫酸没有被还原，错误。 答案：D [练 3] 解析：葡萄酒酿造时通入 SO2 起到了杀菌和增酸的作用，A 项正确；反应①中 通入 N2 的目的是将产生的 SO2 气体完全吹出后用吸收液吸收，从而提高实验的准确率，若不 通入 N2，则测得的 SO2 含量偏低，B 项正确；反应①中煮沸的目的是加快亚硫酸的分解，降 考试 - 36 - / 41 低 SO2 的溶解度，C 项正确；若将 H2O2 溶液替换为溴水，如果溴过量，溴会与氢氧化钠反应， 所以无法根据氢氧化钠的物质的量确定生成的硫酸的物质的量，D 项错误。 答案：D [练 4] 解析：根据题中转化关系 A ―――→ 稀 H2SO4 B ――――――→ 稀 H2SO4、H2O2 C，可推断 A 为变价 金属单质，A 为 Fe，则 B 为 FeSO4，C 为 Fe2（SO4）3，由 F→C 知 F 为 H2SO4，进而推出 D 为硫，E 为 SO2。（4）F＋D→E 代表反应 2H2SO4（浓）＋S===3SO2↑＋2H2O。由化学方 程式知每转移 4 mol 电子消耗硫的质量为 32 g，当转移电子数为 3.01×1023（0.5 mol）时， 消耗硫的质量为 4 g。 答案：（1）Fe Fe2（SO4）3 SO2 （2）C （3）SO2＋H2O2===H2SO4 （4）4 g [例 2] 解析：（1）①A 项，由图像可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降， 故正确；B 项，比较图中曲线①②可知，烟气流速减小，则 SO2 的吸收率升高，故正确；C 项，减少天然海水的进入量，则吸收二氧化硫的量减少，不正确。D 项，生石灰与海水反应 生成 Ca（OH）2，可以吸收 SO2。②使用空气将亚硫酸氧化，离子方程式为 2H2SO3＋O2===4H ＋＋2 SO 。③原料气先通过一定浓度和一定体积的碘淀粉溶液，其中 SO2 与 I2 反应，当 I2 恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中水的体积，即为烟气 中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气→c→d→b→a→e；若用其他 试剂代替碘淀粉溶液，则该试剂能与 SO2 反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高 锰酸钾溶液和溴水都可以。 考试 - 37 - / 41 （2）根据题意，反应的化学方程式为 2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2（CaSO4·2H2O） ＋2CO2。300 t 煤中硫的物质的量为 00 × 10 6 g × .5% g · mol － 1 ＝234 375 mol，则由 SO2～CaSO4·2H2O， 可生产石膏的质量为 234 375 mol×172 g·mol－1×96%＝3.87×107 g＝38.7 t。 答案：（1）①ABD ②2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO2－ 4 ③c→d→b→a→e AC （2）2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2（CaSO4·2H2O）＋2CO2 38.7 [练 5] 解析：结合题中流程可以分析得出其中涉及 2 个反应，依次为 2Fe3＋＋SO2＋ 2H2O===2Fe2＋＋ SO ＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故 A 错，同时由以上 两个氧化还原反应方程式可知 C 错；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液 C 中是否含有 Fe2＋， 而不能检验 Fe3＋，B 错。 答案：D [练 6] 解析：（1）反应物有 Na2SO4·10H2O 与 CO，生成物有 Na2CO3、SO2 及 H2O， 根据电子守恒及原子守恒配平。（2）①A 项，减缓通入烟气速率，延长吸收时间，提高 SO2 吸收率，正确；B 项，增大吸收面积，提高 SO2 吸收率，正确；C 项，加水，使 Mg（OH）2 稀释，SO2 吸收率降低，错误。②亚硫酸盐具有较强的还原性，易被氧化生成 MgSO4，烟气 中还含有 CO2，Mg（OH）2 浆液吸收 CO2 生成 MgCO3、Mg（HCO3）2。（3）①由图示可 知，Mn3＋将 SO2 氧化为 SO ，自身被还原为 Mn2＋。 答案：（1）Na2SO4·10H2O＋CO===== 高温 Na2CO3＋SO2＋10H2O （2）①AB ②MgSO4[MgCO3、Mg（HCO3）2] Mg（OH）2 的量不断减少，生成的 MgSO3·6H2O（s）、Mg（HSO3）2（s）覆盖在 考试 - 38 - / 41 Mg（OH）2 表面，阻止反应进一步进行 （3）①2Mn3＋＋SO2＋2H2O===2Mn2＋＋ SO ＋4H＋ ②随着温度升高，化学反应速率加快，SO2 去除率升高；同时 SO2 的溶解度降低，导致 SO2 去除率降低，两种因素影响相当，导致 SO2 去除率几乎不变 本讲真题研练 1．解析：本题考查焦硫酸的化学性质。焦硫酸钠溶于水生成硫酸氢钠，其水溶液呈酸 性，B 错误；焦硫酸中硫元素为＋6 价，处于最高价，它与浓硫酸相似，具有强氧化性，A 正 确；焦硫酸具有酸的通性，能与碱性氧化物反应生成盐，C 正确；100%硫酸吸收 SO3 有焦硫 酸生成，发生了化学变化，D 正确。 答案：B 2．解析：A.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。 答案：C 3．解析：A 项，稀 H2SO4 与铜片不反应，错误；B 项，SO2 能使品红溶液褪色，体现 其漂白性，正确；C 项，SO2 密度比空气大，应“长进短出”，错误；D 项，SO2 不与 NaHSO3 反应，无法吸收 SO2，错误。 答案：B 考试 - 39 - / 41 4．解析：本题以工厂烟气中 SO2 的吸收为载体，考查离子方程式的书写等，考查的化 学学科核心素养是科学态度与社会责任、变化观念与平衡思想。（1）向氨水中通入少量 SO2， 反应的离子方程式为 2NH3＋H2O＋SO2===2 NH ＋ SO 或 2NH3·H2O＋SO2===2 NH ＋ SO2－ 3 ＋H2O。当通入 SO2 至溶液 pH＝6 时，溶液呈酸性，根据含硫微粒的物质的量分数与 pH 的分布图可知，溶液中浓度最大的阴离子为 HSO 。（2）根据图 2，溶液 pH 几乎不变阶段 的 pH 约为 7，根据图 1，此时溶液中 HSO 和 SO 浓度基本相同，又因室温下 ZnSO3 微溶于 水，Zn（HSO3）2 易溶于水，因此主要产物为 ZnSO3；SO2 吸收率迅速降低阶段，pH 约在 4～ 6X 围内，根据图 1，此时溶液中含硫微粒主要以 HSO 形式存在，说明生成酸式盐，则主要反 应的离子方程式为 ZnSO3＋SO2＋H2O===Zn2＋＋2 HSO 或 ZnO＋2SO2＋H2O===Zn2＋＋ 2 HSO 。（3）根据图 1，pH 在 4.5～6.5X 围内，pH 越低， HSO 的浓度越大，因此生成 SO 的速率越大，随着氧化的进行，根据催化氧化反应 2 HSO ＋O2===2 SO ＋2H＋可知，溶液 的 pH 将减小。 答案：（1）2NH3＋H2O＋SO2===2 NH ＋ SO 或 2NH3·H2O＋SO2===2 NH ＋ SO ＋H2O HSO （2）ZnSO3'ZnSO3＋SO2＋H2O===Zn2＋＋2 HSO 或 ZnO＋2SO2＋H2O===Zn2＋＋ 2 HSO （3）随着 pH 降低， HSO 浓度增大 减小 5．解析：（1）由硫杆菌存在时的反应速率增大 5×105 倍可知，硫杆菌为该反应的催化 剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。 （2）由图 1 可知，温度在 30 ℃左右时，速率最快；由图 2 可知，反应混合液的 pH 考试 - 40 - / 41 ＝2.0 左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为 30 ℃、混合液的 pH ＝2.0。若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性失活，导致反应速率下降。 （3）用 H2O2 氧化 H2S 时，H2O2 被还原为 H2O。当 n（H2O2）/n（H2S）＝4 时，n （H2O2）＝4 mol，则 n（H2S）＝1 mol，并设氧化产物中 S 的化合价为 x，由氧化还原反 应的电子守恒规律，可得：4×2×[（－1）－（－2）]＝1×[x－（－2）]，解得 x＝＋6。所以 氧化产物的分子式为 H2SO4。 （4）过程①是 NaOH 与 SO2 的反应，反应的离子方程式为 2OH－＋SO2=== SO ＋ H2O；由 CaO 在水中的转化平衡：CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）⇌Ca2＋（aq） ＋2OH－（aq），可推断过程②Na2SO3 溶液中加入 CaO 后，生成 CaSO3 沉淀，c（Ca2＋）减 小，使上述平衡正向移动，c（OH－）增大，所以有 NaOH 生成。 （5）由NH3·H2O 的电离方程式及其电离平衡常数 Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝[c（NH＋ 4 ）·c （OH－）]/c（NH3·H2O）＝1.8×10－5，当氨水的浓度为 2.0 mol·L－1 时，溶液中的 c（NH＋ 4 ） ＝c（OH－）＝6.0×10－3 mol·L－1。由 H2SO3 的第二步电离方程式 HSO ⇌ SO ＋H＋及其电 离平衡常数 Ka2＝6.2×10－8 可知，Ka2＝[c（ SO ）c（H＋）]/c（ HSO ）＝6.2×10－8，将 SO2 通入该氨水中，当 c（OH－）降至 1.0×10－7 mol·L－1 时，溶液的 c（H＋）＝1.0×10－7 mol·L －1，则 c（ SO ）/c（ HSO ）＝ 6.2×10－8 1.0×10－7 ＝0.62。 答案：（1）降低反应活化能（或作催化剂） （2）30 ℃、pH＝2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性） （3）H2SO4 考试 - 41 - / 41 （4）2OH－＋SO2=== SO ＋H2O SO 与 Ca2＋生成 CaSO3 沉淀，平衡正向移动， 有 NaOH 生成 （5）6.0×10－3 0.62