资料简介
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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
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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
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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( )
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(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
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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
,。
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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( )
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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。
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(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。
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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
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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
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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。
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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
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(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
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(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。
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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
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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
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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。
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(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
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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
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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
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=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
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(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
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