5.1.4硫酸根的检验
1．下列有关硫酸盐的说法中正确的是
A．硫酸钡在医学上用作钡餐，Ba2+对人体无毒
B．明矾常用于净水，含Al3+的盐作为食品膨化剂时可以过量添加
C．Fe2+对人体有益，FeSO4可用于制补血剂
D．Cu2+有毒，CuSO4与生石灰可配成杀菌剂波尔多液
2．下列叙述正确的是
A．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO3
B．向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定含有SO
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化
3．如图是部分含硫分子和离子的价荷图，同一纵坐标各微粒间可以通过与OH-或H+反应实现转化。下列推断不合理的是
A．c可使紫色石蕊溶液变红色
B．a与c反应可生成b
C．如果将S2O2- 8填入坐标，应该填在f的位置
D．d的浓溶液常用作干燥剂，可以干燥a气体
4．硫是一种黄色晶体。硫元素有多种化合价。仔细观察下列物质中硫的化合价及排列顺序：H2S(Na2S)、S、SO2(X、Na2SO3)、Y(H2SO4、Na2SO4)。回答下列问题：
(1)在Na2S中，硫元素的化合价是____。
(2)参考Y后边的表述，X是一种含氧酸，X的化学式为____。
(3)Y+____=H2SO4。
(4)在反应2H2S+SO2=3S+2H2O中，氧化产物和还原产物都是S，则氧化产物和还原产物的个数比是____。
(5)SO2能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。发生的反应如下：5SO2+2MnO- 4+2H2O=2Mn2++5Z+4H+。实验室检验Z离子常用的试剂是____。
5．某无色溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、CO2- 3、Cl-、SO2- 4、NO- 3中的几种，现进行如下实验：
Ⅰ．取适量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀。
Ⅱ．过滤，向实验Ⅰ所得的滤液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成。根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是_______；
(2)写出Ⅰ和Ⅱ中所发生反应的离子方程式_______、_______；
III．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。
(3)小苏打可以治疗胃酸过多，用离子方程式表示其原理___________。
(4)食盐的精制，需要将粗盐中含有的SO2- 4、Mg2+、Ca2+离子沉淀除去，进行提纯，下列加入试剂的顺序不可行的是___________。
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸Ⅲ
B．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤→盐酸
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸
6．“价一类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。下图1是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。下列说法正确的是
A．A、C和D都可以通过单质间化合制得
B．C不可用于饮料工业
C．B单质的常见形式为S8 (结构如图2)，32 g B单质含有的共价键数为2NA
D．A、C、D、E、F分子内均存在共价键
7．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．自然界中硫化物在地表附近受氧气和水的长期作用会转化为硫酸盐
B．石膏(CaSO4 2H2O)被加热到150℃时转化为熟石膏(2CaSO4 H2O)
C．工业上以黄铁矿为原料经煅烧、催化氧化、吸收等反应生成H2SO4
D．火山口附近的硫单质会被大气中氧气氧化为三氧化硫
8．某短周期元素的价类二维图如图所示，其中y是一种常见气体，a为酸式盐，e的相对分子质量比d大16.以下判断正确的有
①a的水溶液一定显酸性
②x既可能是强酸，也可能是强碱
③y是O2
④若d为酸性氧化物，则其具有漂白性
⑤e与水反应一定能生成一种强酸
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
9．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量Ca2+、Mg2+、SO2- 4等杂质离子，由粗盐获得精盐的一般步骤如下：
回答下列问题：
(1)步骤①、③两个过程均用到玻璃棒，其作用分别是_______、_______。
(2)步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、SO2- 4)，提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液。加入试剂的顺序正确的是_______(填序号)；为检测SO2- 4离子是否沉淀完全，请写出检验方法_______。
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
B．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
D．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液
(3)步骤③“过滤”操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、_______(填仪器名称)；该操作得到沉淀的成分有泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、_______。
(4)加入适量盐酸的作用是_______；步骤⑥操作是_______(填操作单元的名称)。
10．利用物质的类别及元素的化合价推测物质的性质是同学们学习化学的重要方法。硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图所示：
(1)X的化学式为_______，X的浓溶液与碳在一定条件下可以发生反应，这一性质体现了X的_______性(填“氧化”或“还原”)。
(2)从硫元素化合价变化的角度分析，图中所含物质中，只表现还原性的有_______和_______ (填化学式)。
(3)将H2S与SO2混合可生成淡黄色固体，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(4)某学习小组用下图所示实验装置制备二氧化硫并研究其性质，用注射器加入浓硫酸，反应一段时间后，观察实验现象。
已知：浓硫酸与亚硫酸钠反应方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。下列说法错误的是_______ (填字母)。
A．③品红溶液褪色，表现二氧化硫的漂白性
B．④硫化钠溶液中出现淡黄色沉淀，表现二氧化硫的还原性
C．⑤蘸有紫色石蕊试液的棉花变成红色，说明二氧化硫与水反应生成酸
D．⑥蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫红色褪去，表现二氧化硫的漂白性
(5)Na2SO3溶液在空气中放置一段时间后，Na2SO3部分被氧气氧化，其被氧化后的产物为________(写化学式)，检验Na2SO3部分被氧气的实验操作为_______
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5.1.4硫酸根的检验
1．下列有关硫酸盐的说法中正确的是
A．硫酸钡在医学上用作钡餐，Ba2+对人体无毒
B．明矾常用于净水，含Al3+的盐作为食品膨化剂时可以过量添加
C．Fe2+对人体有益，FeSO4可用于制补血剂
D．Cu2+有毒，CuSO4与生石灰可配成杀菌剂波尔多液
【答案】C
【解析】A．钡为重金属元素，Ba2+对人体有害，A错误；
B．过量摄入铝会影响人体对铁、钙等成分的吸收，导致骨质疏松、贫血，得老年痴呆，所以含Al3+的盐作为食品膨化剂时要严格控制用量，B错误；
C．Fe2+是血红蛋白的重要组成成分，FeSO4可用于制补血剂，C正确；
D．波尔多液是一种保护性杀菌剂，由硫酸铜、生石灰和水按一定比例配制而成，D错误；
综上所述答案为C。
2．下列叙述正确的是
A．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO3
B．向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定含有SO
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化
【答案】D
【解析】A. “钡餐”的主要成分是BaSO4，故A错误；
B. 由于AgCl也是不溶于硝酸的白色沉淀，且BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，故向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中不一定含有SO2- 4，也可能含有Ag+或者SO2- 3，B错误；
C. 浓硫酸具有吸水性，是一种干燥剂，不能够干燥氨气等碱性气体，C错误；
D. 浓硫酸具有强氧化性，能够在铁、铝表面快速形成致密的氧化物保护膜使其钝化，故常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，D正确；
故答案为：D。
3．如图是部分含硫分子和离子的价荷图，同一纵坐标各微粒间可以通过与OH-或H+反应实现转化。下列推断不合理的是
A．c可使紫色石蕊溶液变红色
B．a与c反应可生成b
C．如果将S2O2- 8填入坐标，应该填在f的位置
D．d的浓溶液常用作干燥剂，可以干燥a气体
【答案】D
【解析】A．H2SO3具有酸性，可使紫色石蕊溶液变红色，故A正确；
B．H2S与H2SO3可发生归中反应，生成S和水，故B正确；
C．S2O2- 8的电荷数为-2，S2O2- 8中S的化合价为+6、O的化合价为-2和-1，如果将S2O2- 8填入坐标，应该填在f的位置，故C正确；
D．浓硫酸溶液常用作干燥剂，浓硫酸能氧化H2S，浓硫酸不能干燥H2S气体，故D错误；
选D。
4．硫是一种黄色晶体。硫元素有多种化合价。仔细观察下列物质中硫的化合价及排列顺序：H2S(Na2S)、S、SO2(X、Na2SO3)、Y(H2SO4、Na2SO4)。回答下列问题：
(1)在Na2S中，硫元素的化合价是____。
(2)参考Y后边的表述，X是一种含氧酸，X的化学式为____。
(3)Y+____=H2SO4。
(4)在反应2H2S+SO2=3S+2H2O中，氧化产物和还原产物都是S，则氧化产物和还原产物的个数比是____。
(5)SO2能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。发生的反应如下：5SO2+2MnO- 4+2H2O=2Mn2++5Z+4H+。实验室检验Z离子常用的试剂是____。
【答案】(1)-2
(2)H2SO3
(3)H2O
(4)2:1
(5)HCl、BaCl2
【解析】（1）在Na2S中，Na显+1价，依据化合价的代数和为0，可求出硫元素的化合价是-2。答案为：-2；
（2）参考Y后边的表述，X是一种含氧酸，且S显+4价，则X为亚硫酸，化学式为H2SO3。答案为：H2SO3；
（3）Y为氧化物，且S元素显+6价，则Y为SO3，SO3+ H2O =H2SO4。答案为：H2O；
（4）在反应2H2S+SO2=3S+2H2O中，H2S是还原剂，生成的S为氧化产物，SO2为氧化剂，生成的S为还原产物，则氧化产物和还原产物的个数比是2:1。答案为：2:1；
（5）SO2能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，发生的反应如下：5SO2+2MnO- 4+2H2O=2Mn2++5Z+4H+，则Z为SO2- 4，实验室检验2- 4时，先加盐酸，以排除某些离子的干扰，再加BaCl2，看是否有白色沉淀产生，则常用的试剂是HCl、BaCl2。答案为：HCl、BaCl2。
5．某无色溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、CO2- 3、Cl-、SO2- 4、NO- 3中的几种，现进行如下实验：
Ⅰ．取适量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀。
Ⅱ．过滤，向实验Ⅰ所得的滤液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成。根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是_______；
(2)写出Ⅰ和Ⅱ中所发生反应的离子方程式_______、_______；
III．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。
(3)小苏打可以治疗胃酸过多，用离子方程式表示其原理___________。
(4)食盐的精制，需要将粗盐中含有的SO2- 4、Mg2+、Ca2+离子沉淀除去，进行提纯，下列加入试剂的顺序不可行的是___________。
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸Ⅲ
B．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤→盐酸
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸
【答案】
(1) Cu2+、CO2- 3、SO2- 4
(2) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ SO2- 4+Ba2+=BaSO4↓
(3) H++HCO- 3＝H2O+CO2↑
(4) B
【解析】（1）溶液为无色溶液则不含显蓝色的Cu2+，取适量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀，则溶液中含Mg2+，那么就不能含有与之反应的CO2- 3；过滤，向实验Ⅰ所得的滤液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成，则说明溶液中含有Ba2+，可不含有与之反应的SO2- 4，综上所述可知，溶液中不含Cu2+、CO2- 3、SO2- 4；
（2）根据第（1）问分析可知，Ⅰ中氢氧根离子会与镁离子发生反应生成氢氧化镁沉淀，其离子方程式为： Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；Ⅱ中硫酸根离子会与溶液中的钡离子发生反应生成硫酸钡沉淀，其离子方程式为：SO2- 4+Ba2+=BaSO4↓；
（3）小苏打为碳酸氢钠，胃酸的主要成分为HCl，小苏打可以治疗胃酸的原理用离子方程式可表示为：H++HCO- 3＝H2O+CO2↑；
（4）食盐的精制，需要将粗盐中含有的SO2- 4、Mg2+、Ca2+离子沉淀除去，可加入的沉淀剂为氯化钡、氢氧化钠和碳酸钠，因为沉淀剂均为过量，所以碳酸钠需在氯化钡之后加入，可同时除去溶液中的钙离子和过量的钡离子，则加入试剂的顺序不可行的是B项，故选B。
6．“价一类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。下图1是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。下列说法正确的是
A．A、C和D都可以通过单质间化合制得
B．C不可用于饮料工业
C．B单质的常见形式为S8 (结构如图2)，32 g B单质含有的共价键数为2NA
D．A、C、D、E、F分子内均存在共价键
【答案】D
【解析】A．S是H2S，S与H2在高温下发生化合反应产生H2S；C是SO2，S与O2点燃发生化合反应产生SO2；D是SO3，S单质不能与任何物质发生化合反应产生SO3，A错误；
B．C是SO2，SO2具有还原性，能够消除葡萄酒中的O2，保持葡萄酒的品质，因此SO2也可用于饮料工业，B错误；
C．B是S8，32 g B单质的物质的量n(S8)==0.125mol，1个S8中含有8个共价键，则在0.125 mol S8中含有1 mol S-S共价键，故含有的共价键数为NA，C错误；
D．A是H2S，B是S单质S8，C是SO2，D是SO3，E是H2SO4，F是H2SO3，这些都是共价化合物，这些物质分子中含有共价键；G是硫酸盐，H是亚硫酸盐，酸根阴离子中都存在共价键，D正确；
故合理选项是D。
7．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．自然界中硫化物在地表附近受氧气和水的长期作用会转化为硫酸盐
B．石膏(CaSO4 2H2O)被加热到150℃时转化为熟石膏(2CaSO4 H2O)
C．工业上以黄铁矿为原料经煅烧、催化氧化、吸收等反应生成H2SO4
D．火山口附近的硫单质会被大气中氧气氧化为三氧化硫
【答案】D
【解析】A．S2-具有还原性，自然界中硫化物在地表附近受氧气和水的长期作用会被氧化为硫酸盐，故A正确；
B．石膏(CaSO4 2H2O)被加热到150℃时失去部分结晶水转化为熟石膏(2CaSO4 H2O)，故B正确；
C．工业上以黄铁矿为原料经煅烧生成SO2、SO2催化氧化生成SO3、SO3被浓硫酸吸收生成H2SO4，故C正确；
D．火山口附近的硫单质会被大气中氧气氧化为二氧化硫，故D错误；
选D。
8．某短周期元素的价类二维图如图所示，其中y是一种常见气体，a为酸式盐，e的相对分子质量比d大16.以下判断正确的有
①a的水溶液一定显酸性
②x既可能是强酸，也可能是强碱
③y是O2
④若d为酸性氧化物，则其具有漂白性
⑤e与水反应一定能生成一种强酸
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
【答案】B
【解析】①若a为NH4HCO3，其水溶液显碱性，故①错误；
②若a是硫化物，x既是强酸；若a为铵盐，X是强碱，故②正确；
③y是一种常见气体，e的相对分子质量比d大16，可知Y是O2，故③正确；
④若d为酸性氧化物，则d为SO2，SO2具有漂白性，故④正确；
⑤若e是NO2，与水反应生成HNO3；若e是SO3，与水反应生成H2SO4，故⑤正确；
正确的是②③④⑤，选B。
9．食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量Ca2+、Mg2+、SO2- 4等杂质离子，由粗盐获得精盐的一般步骤如下：
回答下列问题：
(1)步骤①、③两个过程均用到玻璃棒，其作用分别是_______、_______。
(2)步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、SO2- 4)，提供的试剂有BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液。加入试剂的顺序正确的是_______(填序号)；为检测SO2- 4离子是否沉淀完全，请写出检验方法_______。
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液
B．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液
C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液
D．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液
(3)步骤③“过滤”操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、_______(填仪器名称)；该操作得到沉淀的成分有泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、_______。
(4)加入适量盐酸的作用是_______；步骤⑥操作是_______(填操作单元的名称)。
【答案】(1) 搅拌 引流
(2) AC 取适量反应后溶液，加入盐酸排除干扰，再加入氯化钡溶液，无白色沉淀生成生成，则已沉淀完全
(3) 漏斗、烧杯 CaCO3、BaCO3
(4) CO2- 3、OH- 冷却结晶、洗涤、干燥
【解析】（1）步骤①为溶解，③为过滤，两个过程均用到玻璃棒，其作用分别是搅拌和引流；
（2）步骤②的目的是除去粗盐中杂质(Mg2+、Ca2+、SO2- 4)，提供的试剂有BaCl2溶液、CaCO3溶液、NaOH溶液，加入过程中为了除去过量的钡离子，则碳酸钠必须在氯化钡溶液之后加入，加入试剂的顺序正确的是AC；检测SO2- 4离子是否沉淀完全方法为取适量反应后溶液，加入盐酸排除干扰，再加入氯化钡溶液，无白色沉淀生成生成，则已沉淀完全；
（3）“过滤”操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；根据分析，该操作得到沉淀的成分有泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3；
（4）加入适量盐酸的作用是除去过量的CO2- 3、OH-；步骤⑥操作之制备精盐，操作步骤是冷却结晶、洗涤、干燥。
10．利用物质的类别及元素的化合价推测物质的性质是同学们学习化学的重要方法。硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图所示：
(1)X的化学式为_______，X的浓溶液与碳在一定条件下可以发生反应，这一性质体现了X的_______性(填“氧化”或“还原”)。
(2)从硫元素化合价变化的角度分析，图中所含物质中，只表现还原性的有_______和_______ (填化学式)。
(3)将H2S与SO2混合可生成淡黄色固体，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(4)某学习小组用下图所示实验装置制备二氧化硫并研究其性质，用注射器加入浓硫酸，反应一段时间后，观察实验现象。
已知：浓硫酸与亚硫酸钠反应方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。下列说法错误的是_______ (填字母)。
A．③品红溶液褪色，表现二氧化硫的漂白性
B．④硫化钠溶液中出现淡黄色沉淀，表现二氧化硫的还原性
C．⑤蘸有紫色石蕊试液的棉花变成红色，说明二氧化硫与水反应生成酸
D．⑥蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫红色褪去，表现二氧化硫的漂白性
(5)Na2SO3溶液在空气中放置一段时间后，Na2SO3部分被氧气氧化，其被氧化后的产物为________(写化学式)，检验Na2SO3部分被氧气的实验操作为_______
【答案】(1) H2SO4 氧化
(2) H2S Na2S
(3)2∶1
(4)BD
(5) Na2SO4 取少量该溶液于试管中，先滴加过量稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
【解析】（1）X是S元素形成的+6价的酸，则X是H2SO4；
浓H2SO4具有强氧化性，与C在加热时反应产生CO2、SO2、H2O，在该反应中S元素化合价降低，得到电子，表现强氧化性；
（2）在图示含有S元素的物质中，H2S、Na2S中的S元素为-2价，处于最低化合价，只能失去电子表现还原性；
（3）将H2S与SO2混合可生成淡黄色固体，反应方程式为：2H2S+SO2=3S+2H2O。在该反应中，H2S失去电子被氧化为S单质，SO2得到电子被还原为S单质，所以S既是氧化产物，又是还原产物，在该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1；
（4）A．二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色，故③中品红溶液褪色，表现二氧化硫的漂白性，A正确；
B．SO2与Na2S在溶液中反应产生S单质，使溶液变浑浊，在该反应中SO2表现氧化性，B错误；
C．SO2与石蕊试液中的水反应产生H2SO3，该物质具有酸性，可以使石蕊试液变为红色，这说明二氧化硫与水反应生成酸，C正确；
D．SO2具有还原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化变为硫酸，酸性KMnO4溶液被还原为无色Mn2+，这可说明SO2具有还原性，而不是漂白性，D错误；
故合理选项是BD；
（5）Na2SO3溶液在空气中放置一段时间后，Na2SO3部分被氧气氧化，2Na2SO3+O2=2Na2SO4，故其被氧化后的产物为Na2SO4。
可根据BaSO4是白色既不溶于水，也不溶于酸的物质检验。操作是取少量该溶液于试管中，先滴加过量稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体，再滴加BaCl2溶液，若反应产生白色沉淀证明溶液中含有SO2- 4，从而证明Na2SO3被氧气氧化为Na2SO4。
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