《2025年高中总复习优化设计高中化学》

对点训练2 工业上以$SO_2$和纯碱为原料制备无水$NaHSO_3$的主要流程如图，下列说法错误的是(B)


A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有$NaHCO_3$
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含$Na_2SO_3$和$NaHCO_3$

答案： 对点训练2 B 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$NaHSO_3$,则母液为饱和$NaHSO_3$和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性。加入纯碱进行中和:$H_2SO_3 + 2Na_2CO_3 \longrightarrow Na_2SO_3 + 2NaHCO_3$,$NaHSO_3 + Na_2CO_3 \longrightarrow Na_2SO_3 + NaHCO_3$,调节pH为8进行中和后得到$Na_2SO_3$和$NaHCO_3$,通入二氧化硫气体进行混合吸收:$Na_2SO_3 + SO_2 + H_2O \longrightarrow 2NaHSO_3 \downarrow$,$SO_2 + NaHCO_3 \longrightarrow CO_2 + NaHSO_3$,此时会析出大量$NaHSO_3$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$NaHSO_3$产品。吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;结晶后母液中含饱和$NaHSO_3$和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有$NaHCO_3$,B错误;$NaHSO_3$高温时易分解变质,气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;中和后溶液中含$Na_2SO_3$和$NaHCO_3$,D正确。

1. 硫的化合物种类繁多。利用$H_2S$废气制取单质硫的常见途径有：①用$O_2$将部分$H_2S$氧化为$SO_2$，$SO_2$与剩余$H_2S$反应得到硫单质，总反应为$2H_2S(g) + O_2(g) \longrightarrow 2S(s) + 2H_2O(g) \ \Delta H ＜ 0$；②用ZnO与$H_2S$反应生成ZnS，再用$Fe_2(SO_4)_3$溶液浸取ZnS得到单质硫。在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能实现的是(A)

A.$Na_2S \xrightarrow{Cl_2} S$
B.$SO_4^{2-} \xrightarrow{SO_2} S$
C.$SO_2 \xrightarrow{BaCl_2(aq)} BaSO_3$
D.$NaHSO_3(aq) \xrightarrow{CO_2} SO_2$

答案： 1.A 解析$Cl_2$有强氧化性可以将$S^{2 - }$氧化为S,A正确;$SO_2$与$SO_3^{2 - }$不能发生氧化还原反应,B错误;HCl的酸性强于$H_2SO_3$,故$SO_2$和$BaCl_2$溶液不反应,C错误;$H_2CO_3$酸性弱于$H_2SO_3$,故$NaHSO_3$溶液与$CO_2$不反应,D错误。

2. 自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化，根据图中相关物质的类别及硫元素的化合价分析正确的是(B)


A.硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸盐形式存在，无游离态的硫
B.Z可能是$CuFeS_2$，工业生产可用于冶炼铜
C.X与Y都是电解质，可以反应生成S单质
D.常温下，Al与W的浓溶液不反应

答案： 2.B 解析图示为硫元素的“价—类二维图”,X为$H_2S$,Y为$SO_2$,W为$H_2SO_3$。自然界中火山口存在单质硫,A错误;Z为含-2价S元素的盐,$CuFeS_2$中S元素为-2价,工业生产可用于冶炼铜,B正确;X为$H_2S$,是电解质,Y为$SO_2$,是非电解质,两者可以反应生成S单质,C错误;常温下,Al遇浓硫酸钝化,钝化为化学反应,D错误。

3. (2024·河南豫北名校联考) 化石燃料燃烧会产生大气污染物$SO_2$、$NO_x$等，科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收$SO_2$，其转化原理如图所示，下列说法正确的是(B)


A.检验$SO_4^{2-}$可以选用盐酸酸化的$BaCl_2$溶液
B.反应①的离子方程式为$2Ce^{4+} + SO_2 + 2H_2O \longrightarrow 2Ce^{3+} + SO_4^{2-} + 4H^+$
C.反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1:2
D.理论上每吸收标准状况下224 mL $SO_2$，一定消耗0.32 g $O_2$

答案： 3.B 解析检验硫酸根时需要先加入盐酸排除干扰,再加氯化钡产生白色沉淀可证明有硫酸根,A错误;从图中看,反应①中氧化剂是$Ce^{4 + }$,还原剂是$SO_2$,两者发生氧化还原反应生成$Ce^{3 + }$、$SO_4^{2 - }$,离子方程式为$2Ce^{4 + } + SO_2 + 2H_2O \longrightarrow 2Ce^{3 + } + SO_4^{2 - } + 4H^+$,B正确;反应②中氧气中氧元素化合价由0变为-2,氧气为氧化剂,$Ce^{3 + }$化合价升高发生氧化反应得到氧化产物$Ce^{4 + }$,根据电子守恒可知$O_2$～$4e^-$～$4Ce^{4 + }$,故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1:4,C错误;根据电子守恒可知$O_2$～$4e^-$～$2SO_2$,理论上每吸收标准状况下224 mL $SO_2$(物质的量为0.01 mol),可消耗0.005 mol氧气,其质量为0.16 g,D错误。

4. 某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是(C)


A.浓硫酸与碳的反应中，浓硫酸表现出酸性和强氧化性
B.验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
C.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法检验产物中有无$CO_2$

答案： 4.C 解析加热时,浓硫酸与碳反应生成$CO_2$、$SO_2$和$H_2O$,浓硫酸只表现强氧化性,A错误;气体通过溶液要带出水蒸气,验证产物要先通过Ⅲ中无水硫酸铜检验水蒸气,故正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ,B错误;装置Ⅱ中左侧品红溶液用于检验$SO_2$,酸性$KMnO_4$溶液用于除去$SO_2$,右侧品红溶液用于检验$SO_2$是否除净,C正确;若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,只要Ⅱ中右侧品红溶液不褪色,Ⅳ中石灰水变浑浊,可证明产物含$CO_2$,D错误。