2026年高考化学总复习备课课件 第4讲 硫酸 硫酸盐 含硫物质间的转化

这是一份2026年高考化学总复习备课课件 第4讲 硫酸 硫酸盐 含硫物质间的转化，共60页。PPT课件主要包含了课时要求，CONTENTS，体验真题感悟高考，分层训练提升等级，知识梳理，知能通关，硫酸的物理性质，浓硫酸的特性，浓硫酸的吸水性，沸点高等内容，欢迎下载使用。
考点一　硫酸及其用途和制法
考点二　硫酸盐　硫酸根离子的检验
考点三　硫及其化合物的转化
(1)硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。(3)浓硫酸的稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
下列有关硫酸的实验或用途中用了硫酸的哪些性质?(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体:　　　　　　　　　　　。(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3:　　　　　　　。(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸:　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
浓硫酸的酸性、强氧化性
浓硫酸的脱水性、强氧化性
完成相关反应的化学方程式:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 　　　　　　　　　　　　; ②　　　　　　　　　　　　　　　 
(1)SO2进入催化反应室前净化、干燥的目的是。(2)工业生产SO2采用常压的原因:。(3)用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因:。
混合气中除含有二氧化硫外,还含有多种杂质。这些杂质有的使催化剂中毒、失效,有的对反应设备有腐蚀作用,所以必须净化处理
常压下SO2的转化率已经很大,高压下SO2转化率提高不多,但成本大大增加
用水吸收SO3反应会放出大量的热,易产生大量酸雾,吸收效率低。
1.化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是(　　)
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜C.铜丝上的黑色物质为氧化铜D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
解析　反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色,A正确;浓硫酸具有吸水性,所以白色固体是无水CuSO4,B正确;CuO能溶于稀硫酸,而黑色固体不溶于稀硫酸,所以黑色物体不是CuO,C错误;淡黄色固体是S,浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2,D正确。
2.浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是(　　)
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HClD.③中浓H2SO4被还原成SO2
解析　A项,反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是氯化氢遇水形成的盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气;B项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质;C项,有HCl生成利用浓硫酸的难挥发性;D项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应。
3.(2024·安徽合肥一模)工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述错误的是(　　)
A.通过量的空气可将硫黄直接转化为SO3B.控制温度400~500 ℃可增大催化剂活性C.吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸D.工业上可用氨水处理尾气中的SO2
4.下列说法正确的是　　　　。 
①少量胆矾加入浓硫酸中,蓝色晶体变白,体现浓硫酸的吸水性②用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上,滤纸变黑,体现浓硫酸的脱水性③将铜片加入盛有浓硫酸的试管中,加热铜片逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体,体现浓硫酸的强氧化性、酸性④将少量铜加入浓硫酸中加热,很快能观察到溶液变为蓝色⑤将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化⑥工业上可用稀硫酸洗去锅炉中的水垢
5.某化学兴趣小组将铁丝与一定量浓硫酸混合加热,发现铁丝完全溶解,并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下:
(1)甲组同学认为气体X为SO2。(2)乙组同学认为气体X为H2。(3)丙组同学认为乙组同学明显不合理,其理由是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 气体X中一定有SO2还可能有　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
浓硫酸具有强氧化性,反应刚开始不可能产生H2
随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气
浓H2SO4与金属反应时“量变”引起的“质变”规律(1)较活泼金属(如Zn)反应开始产生SO2,硫酸浓度变小后产生H2。(2)不活泼金属(如Cu)反应开始产生SO2(加热),硫酸浓度变小后,稀H2SO4不再与不活泼金属反应。
不能。若滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序颠倒,排除不了Ag+的干扰
取样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,过滤,然后向沉淀中滴入过量稀盐酸,若沉淀全部溶解,则Na2SO3未被氧化;若沉淀部分溶解,则Na2SO3部分被氧化;若沉淀不溶解,则Na2SO3全部被氧化。
3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2),将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表:
1.我国古代典籍中有“石胆……浅碧色,烧之变白色者真”的记载,其中石胆是指(　　)
A.CuSO4·5H2OB.FeSO4·7H2OC.ZnSO4·7H2OD.KAl(SO4)2·12H2O
2.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
解析　A项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B项,亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无明显现象,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间是否能发生氧化还原反应　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。 
不能　同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应
2.相同价态硫的化合物之间的转化关系
(1)+4价硫的化合物之间的转化
按要求书写上图中序号对应离子方程式①　　　　　　　　　　　　　　　　; ②　　　　　　　　　　　　　　　 ; ③　　　　　　　　　　　　　　　 ; ④　　　　　　　　　　　　　　　 。 
(2)-2价硫的化合物之间的转化氢硫酸(H2S)是二元酸,与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系,跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。
按要求书写下列反应的离子方程式。(1)硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应:　　　　　　　　　　　　　　　 。 (2)NaHS与HCl反应:　　　　　　　　　　　　　　　 。 
HS-+OH-===H2O+S2-
HS-+H+===H2S↑
3.不同价态含硫物质的转化
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
③④⑤反应的化学方程式分别为③　　　　　　　　　　　　　　; ④　　　　　　　　　　　　　　; ⑤　　　　　　　　　　　　　。 
SO2+2H2S===3S+2H2O
1.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.过程①中,生成 CuS 的反应为 H2S+Cu2+===CuS↓+2H+B.过程②中,发生反应的离子方程式为S2-+2Fe3+===S+2Fe2+C.过程中,体现出氧化性:O2>Fe3+>SD.反应前后n(Fe3+)不变,当有1 ml硫生成时,消耗0.5 ml O2
解析　A.过程①中,是硫化氢和铜离子反应生成硫化铜和氢离子,则生成 CuS 的反应为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,故A正确;B.过程②中是铁离子和硫化铜反应生成硫单质,铜离子和亚铁离子,其发生反应的离子方程式为CuS+2Fe3+===S↓+2Fe2++ Cu2+,故B错误;C.过程中,氧气氧化亚铁离子变为铁离子,再根据CuS+2Fe3+=== S↓+2Fe2++Cu2+,则氧化性顺序为O2>Fe3+>S,故C正确;D.反应实质为2H2S+O2=== 2H2O+2S,则当反应前后n(Fe3+)不变,当有1 ml硫生成时,根据方程式得到消耗0.5 ml O2,故D正确。
2.(2024·广东惠州模拟预测)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
下列说法不正确的是(　　)A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液B.通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
解析　二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以和氢氧化钠反应,此时不能选择NaOH标准液,A错误;通氮气和煮沸是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出,B正确;亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根离子,葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性,C正确;若试剂A选择碱液,可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准液,D正确。
4.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液　②浓硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品红溶液　⑦铜片
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和　　　　(填序号),证明实现转化的现象是　　　　　　　　　　　　　, 该转化利用了Na2SO3的　　　　性。 (2)实验ⅱ实现了　　　　价S向　　　　价S的转化。 (3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　, 证明实现转化的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
酸性KMnO4溶液褪色
将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色
体验真题 感悟高考
1.(2023·山东卷)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是(　　)
A.稀盐酸:配制AlCl3溶液B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化解析　A.实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解,A项不符合题意;B.蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂,B项不符合题意;C.清洗附有银镜的试管用稀硝酸,反应原理为:3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑ +2H2O,C项不符合题意;D.苯的磺化是苯和浓硫酸共热,反应生成苯磺酸的反应,故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液,D项符合题意。
2.(2022·广东卷)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
解析　铜和浓硫酸反应生成CuSO4,体现浓硫酸的酸性,生成SO2,体现浓硫酸的强氧化性,故A错误;a处的紫色石蕊变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;b处品红褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现还原性,故C错误;实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
3.(2023·全国乙卷)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　　)
4.(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。
5.(2021·山东卷)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是(　　)
A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
解析　根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:H2SO3+2Na2CO3===Na2SO3+2NaHCO3, NaHSO3+Na2CO3===Na2SO3+NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3===CO2+NaHSO3↓,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过离心分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品,据此分析解答。A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;B.结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,且NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,假设不成立,B错误;C.NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;D.结合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。
6.(2020·浙江7月选考)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:蒸馏烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。
请回答:(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (2)烧杯中出现白色沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
浓硫酸吸水放热导致HCl挥发
HCl气体会将H2SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO4
分层训练 提升等级
基础落实选择题只有1个选项符合题意1.(2024·浙江名校联考)硫酸钙应用广泛,下列说法不正确的是(　　)
A.生石膏的化学式为CaSO4·2H2OB.含有硫酸钙的盐卤能使蛋白质变性,可制作豆腐C.Ca元素位于元素周期表的s区D.往煤中添加一些石灰石,燃煤过程中产生的SO2能转化为硫酸钙
2.(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是(　　)A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
3.(2024·湛江一中开学考试)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是(　　)
A.硫在过量的氧气中燃烧只能生成X,不可能生成YB.X通入BaCl2溶液中,不会有白色沉淀生成C.H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2D.N可由其相应单质在加热条件下化合生成
解析　A.硫在过量氧气中燃烧只能生成SO2,不可能生成SO3,A正确;B.X是SO2,SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,由于盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,则SO2通入BaCl2溶液中,不会与BaCl2发生反应产生白色沉淀,B正确;C.在溶液中H2S与SO2发生的反应为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2中的+4价硫得到电子被还原为S,SO2作氧化剂;H2S中的-2价硫失去电子被氧化产生S,H2S作还原剂,则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2,C正确;D.由图中元素的化合价及物质类别可知,M为CuSO4,CuSO4溶液与H2S反应生成的盐N为CuS,S单质的氧化性较弱,S与Cu在加热条件下化合只能生成Cu2S,不能生成CuS,D错误。
4.硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
下列判断不正确的是(　　)A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质C.反应③的原子利用率是100%D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
解析　A.反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应,浓硫酸作氧化剂被还原成SO2,化合价降低2价,Cu作还原剂被氧化成Cu2+,化合价升高2价,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,A正确;B.二氧化硫与NaOH反应生成盐和水,表明二氧化硫为酸性氧化物,B正确;C.反应③为Na2SO3+S===Na2S2O3,生成物只有一种,原子利用率是100%,C正确;D.反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓ +SO2↑+H2O,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,D错误。
A.取适量该溶液,先加入过量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液B.取适量该溶液,先加入过量的稀硝酸,再加入氯化钡溶液C.取适量该溶液,先加入过量的硝酸钡溶液,再加入稀硝酸D.取适量该溶液,先加入过量的硝酸钡溶液,再加入稀盐酸
6.同学们探究不同金属和浓硫酸的反应,向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。
已知:H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4(CuS为黑色固体);H2S可燃。下列说法不正确的是(　　)A.加入铜片的实验中,使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2B.加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含H2SC.加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
解析　加入铜片的实验中,气体能使酸性KMnO4溶液褪色、使品红溶液褪色、不可燃,则气体具有还原性、漂白性,则气体是SO2,A正确;加入铝片的实验中,气体能使酸性KMnO4溶液褪色、能与CuSO4溶液产生黑色沉淀,则气体是H2S,Al与稀硫酸反应生成氢气,氢气和硫化氢均具有可燃性,燃烧现象不能证明生成气体中一定含硫化氢,B不正确;加入锌片的实验中,气体能使酸性KMnO4溶液褪色,使品红溶液褪色,则气体含SO2,但SO2不可燃,而锌片与浓硫酸反应的气体具有可燃性,则含有另一种气体,C正确。
7.(2024·广东梅州一模)按图装置进行实验。将浓硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法不正确的是(　　)
A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,说明浓硫酸体现了吸水性B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中浓硫酸还体现了强氧化性C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明SO2有氧化性D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色褪去变慢
解析　Ⅰ中浓硫酸使得蔗糖脱水生成碳,浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,说明浓硫酸体现了脱水性,A错误; B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中生成二氧化硫气体,硫元素化合价降低,浓硫酸体现了强氧化性,B正确;C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明生成硫单质,二氧化硫中硫元素化合价降低,说明SO2有氧化性,C正确;D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,D正确。
8.(2024·北京东城二模)用如图装置检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物CO2和SO2。
9.物质的类别和核心元素化合价是研究物质性质的两个重要维度。硫及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示,回答下列问题:
(1)甲的化学式为　　　　;其水溶液在空气中放置容易变浑浊,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (2)通入气体乙可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙具有　　　　　性;实验中可用足量的NaOH溶液吸收气体乙,防止污染空气,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)丁的钠盐在空气中容易变质,检验其是否变质的方法是。
2H2S+O2===2S↓+2H2O
取少量样品于试管中,加水溶解,加入过量稀盐酸至无现象,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则样品已经变质
能力提升10.下列四套装置用于实验室制取二氧化硫并回收胆矾,其中不能达到实验目的的是(　　)
A.用A装置制取二氧化硫B.用B装置吸收尾气中的二氧化硫C.用C装置溶解反应后烧瓶内混合物中的硫酸铜固体D.用D装置加热硫酸铜溶液制备胆矾
解析　浓硫酸和铜在加热条件下可以生成SO2,A正确;利用NaOH溶液吸收SO2防止污染空气且该装置又可防止倒吸,B正确;由于反应后还有浓硫酸剩余,所以用水溶解硫酸铜固体时须把烧瓶中的物质加到水中防止暴沸,相当于浓硫酸的稀释,C正确;胆矾为含有结晶水的硫酸铜,从硫酸铜溶液得到胆矾须用蒸发浓缩再冷却结晶,不可直接加热蒸发,D错误。
11.(2024·广西二模)实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O的实验装置如下图所示(夹持装置略)。可观察到装置②溶液中先析出黄色固体,其量先增多后又减少,当溶液的pH达到7左右时,溶液接近无色,说明反应已完成。下列有关实验说法错误的是(　　)
A.装置③的作用是用于检验②中SO2是否被充分吸收B.为了使SO2在装置②中充分吸收,可以减慢SO2的流速C.装置①中反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2OD.通过高温蒸发结晶可直接得到产品Na2S2O3·5H2O
解析　在①中70%的H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,在装置B中SO2、Na2S、Na2CO3发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,在装置③中根据SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色检验SO2是否被充分吸收。SO2、H2S都是大气污染物,可根据它们都可以与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,防止大气污染。A项,SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,可利用这一性质,检验在②中SO2是否被充分吸收,A正确;B项,为了使SO2在装置②中充分吸收,可以减慢通入SO2的速率,使SO2缓慢通入②中混合溶液,与Na2S、Na2CO3发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,制取得到Na2S2O3,B正确;C项,由于酸性:H2SO4>H2SO3,所以在装置①中70%的H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,C正确;D项,硫代硫酸钠晶体带有结晶水,若通过高温蒸发结晶,就会失去全部或部分结晶水,应该通过蒸发浓缩、降温结晶的方法获得产品Na2S2O3·5H2O,D错误。
12.(2024·湖南三模)微生物介导的碳氮硫循环耦合如图所示。下列说法错误的是(　　)
13.(2020·海南卷)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。
回答下列问题:(1)黄铁矿中硫元素的化合价为　　　　。 (2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 。
14.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在纺织业、造纸业等领域有广泛应用。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
[查阅资料]ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水,遇酸易分解生成S和SO2。ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。ⅲ.Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
[制备产品]实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:Ⅰ.检查装置气密性,按图示加入试剂。Ⅱ.先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4,装置A产生的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,结束反应。Ⅲ.过滤C中混合溶液,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
请回答下列问题:(1)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)。(2)步骤 Ⅱ 单向阀的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;装置C中的反应混合溶液pH过高将导致产率降低,原因是。
pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分
解析　(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。表明SO2先与Na2S反应,生成的S再与Na2SO3发生反应,则此浑浊物是S。(2)SO2易溶于水,会产生倒吸,则步骤Ⅱ单向阀的作用是防止倒吸;装置C中的反应混合溶液pH过高,则溶液碱性过强,通入的SO2首先与碱性物质反应生成Na2SO3,影响SO2转化为Na2S2O3的反应,从而导致产率降低,原因是pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分。
(3)制备完成后,兴趣小组选用下列试剂设计实验方案检验硫代硫酸钠中含有硫酸根杂质:试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可)
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤Ⅱ进行了改进,改进后的操作是。 
先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
解析　(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,需防止Na2SO3被氧化,也就是实验前先排尽装置内的空气。改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。