内容正文:
第十九讲 硫酸根离子、硫化氢
考点精编
一、硫酸根离子的检验:
检验 SO42-的正确操作方法:
(1)被检液先加 ,再 ,观察有无白色沉淀生成
(2)先加稀盐酸的目的是排除 Ag+ 、CO- 、SO- 的干扰,再加 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生。
例题:
判断正误(正确的打“√” ,错误的打“×”)。
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(2)用 BaCl2 溶液鉴别 SO42-和 SO32-( )
(3)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥 H2 和 CO( )
(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42-( )
(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性( )
(6)不能用浓 H2SO4 干燥还原性气体 SO2( )
(7)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。( )
(8)向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 溶液,出现白色沉淀。溶液 X 中一定含有SO42- ( )
二、硫化氢
(1)物理性质
色、态、味
密度
溶解性
无色、有 气味的有毒气体
比空气的
溶于水,1 体积水可溶解 2.6 体积
(2)化学性质
①酸的通性(H2S 是二元弱酸):
与碱反应:H2S+2NaOH===NaS+H2O
与盐反应:H2S+CuSO4===CuS↓ +H2SO4 ( ★重金属的硫化物溶解度较小)
②强还原性
2H2S+O2 =====2S+2H2O 2H2S+3O2 =====2SO2+2H2O点燃 点燃
SO2+2H2S===3S↓ +2H2O
2Fe3++ H2S===2Fe3++S↓+2H+ I2+H2S===S↓ + 2I-+2H+
(3) H2S 的制备
FeS+H2SO4 ==== FeSO4+H2S↑
例题:
1. 最近我国科学家研究发现人体中微量的 H2S 能有效预防心脏病、老年性痴呆症。下列有关 H2S 的说 法正确的是( )
A.H2S 属于非电解质 B.人体内 H2S 可由含硫蛋白质降解产生
C.大量吸入 H2S 对人体无害 D.H2S 只有还原性没有氧化性
2.H2S 热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分 H2S 燃烧,其目的是 ;燃烧生成的 SO2 与 H2S 进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。
题型突破
题型一 硫酸根离子检验
1.下列检验未知溶液中是否含有的方法可行的是
A.取未知溶液于试管中,加入溶液,观察有无白色沉淀产生
B.取未知溶液于试管中,加入盐酸酸化的溶液,观察有无白色沉淀产生
C.取未知溶液于试管中,加入盐酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生
D.取未知溶液于试管中,加入硝酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生
题型二 硫化氢的性质
1.是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。克劳斯法处理的原理为先把氧化成,再使在转化炉内同剩余反应,可直接从气相制取高质量熔融硫。下列说法错误的是
A.的稳定性比弱
B.每理 ,消耗
C.第一步转化时氧气过量会产生
D.的水溶液呈酸性
3.是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,用硫酸铁溶液可脱除空气中的并实现自身再生,原理如图所示,下列说法错误的是
A.图中的“脱除”“再生”两个过程均为氧化还原反应
B.“脱除”过程中,可观察到溶液中产生黄色浑浊
C.脱除,至少需要(标准状况)氧气
D.“再生”过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
3.可用于光电材料,为测定某实验小组制得的产品中硫化氢的质量分数(设该产品中的其他成分不与溶液反应):
Ⅰ.取0.68000 g 产品,与足量溶液充分反应后。
Ⅱ.将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中煅烧,恒重后总质量为32.814 g。
请计算:
(1)实验过程中化学科研工作者使用了950 mL 0.60000 mol/L溶液,该试剂的物质的量为 mol。
(2)Ⅱ中CuS煅烧成CuO,CuO的物质的量为 mol。
(3)产品中硫化氢的质量分数为 。
题型三 含硫物质间的转化
1.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种非常有效的方法。下图是硫元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.的浓溶液可以干燥氢气
B.从化合价分析,固体应密封保存
C.从化合价分析,可判断反应能发生
D.因为是弱酸,反应不能发生
2.研究发现硫化氢在哺乳动物体内广泛存在,而且具有重要的细胞保护作用。下列硫化氢的转化过程中,属于非氧化还原反应的是
A.① B.② C.③ D.④
3.硫有多种化合物,如、等,它们对环境均有一定的影响,含硫化合物的综合利用既可以消除污染,又可以带来一定的经济效益。
(1)有学者提出利用、等离子的作用。在常温下将氧化成而实现的回收利用,写出在水溶液中将氧化成,同时生成,求参与该反应的与微粒个数之比 。
(2)含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收疏单质,其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为 ,其中催化剂是 。
(3)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气,以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ,该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(4)已知和能发生“归中”反应生成单质硫,写出该反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目 。
4.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)从S元素的化合价变化角度分析,X (填“只有氧化性”“只有还原性”或“既有氧化性又有还原性”)。
(2)实验室通常用与Z反应制取气体Y,反应的化学方程式为 。将Y通入紫色石蕊试液中,可观察到的现象是 。
(3)将Y与按体积比通入水中,充分振荡,再将所得溶液滴入品红试液,品红溶液褪色,理由是 (用化学方程式表示)。
(4)工业上由S制取Z时,一般分三步:①由S生成Y;②由Y生成;③由生成Z,写出步骤②反应的化学方程式: ,步骤③应用 (填试剂)吸收。
(5)从氧化还原反应的角度分析,下列制备的方案理论上可行的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
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第十九讲 硫酸根离子、硫化氢
考点精编
一、硫酸根离子的检验:
检验 SO42-的正确操作方法:
(1)被检液先加 ,再 ,观察有无白色沉淀生成
(2)先加稀盐酸的目的是排除 Ag+ 、CO- 、SO- 的干扰,再加 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生。
【答案】足量盐酸酸化 加入 BaCl2 溶液
例题:
判断正误(正确的打“√” ,错误的打“×”)。
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(2)用 BaCl2 溶液鉴别 SO42-和 SO32-( )
(3)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥 H2 和 CO( )
(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42-( )
(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性( )
(6)不能用浓 H2SO4 干燥还原性气体 SO2( )
(7)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。( )
(8)向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 溶液,出现白色沉淀。溶液 X 中一定含有SO42- ( )
【答案】 × × × × × × √ ×
二、硫化氢
(1)物理性质
色、态、味
密度
溶解性
无色、有 气味的有毒气体
比空气的
溶于水,1 体积水可溶解 2.6 体积
【答案】臭鸡蛋 大 微
(2)化学性质
①酸的通性(H2S 是二元弱酸):
与碱反应:H2S+2NaOH===NaS+H2O
与盐反应:H2S+CuSO4===CuS↓ +H2SO4 ( ★重金属的硫化物溶解度较小)
②强还原性
2H2S+O2 =====2S+2H2O 2H2S+3O2 =====2SO2+2H2O点燃 点燃
SO2+2H2S===3S↓ +2H2O
2Fe3++ H2S===2Fe3++S↓+2H+ I2+H2S===S↓ + 2I-+2H+
(3) H2S 的制备
FeS+H2SO4 ==== FeSO4+H2S↑
例题:
1. 最近我国科学家研究发现人体中微量的 H2S 能有效预防心脏病、老年性痴呆症。下列有关 H2S 的说 法正确的是( )
A.H2S 属于非电解质 B.人体内 H2S 可由含硫蛋白质降解产生
C.大量吸入 H2S 对人体无害 D.H2S 只有还原性没有氧化性
【答案】B
2.H2S 热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分 H2S 燃烧,其目的是 ;燃烧生成的 SO2 与 H2S 进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】为反应提供热量 SO2+2H2S===3S↓ +2H2O
题型突破
题型一 硫酸根离子检验
1.下列检验未知溶液中是否含有的方法可行的是
A.取未知溶液于试管中,加入溶液,观察有无白色沉淀产生
B.取未知溶液于试管中,加入盐酸酸化的溶液,观察有无白色沉淀产生
C.取未知溶液于试管中,加入盐酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生
D.取未知溶液于试管中,加入硝酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生
【答案】C
【详解】A.取未知溶液于试管中,加入溶液,可能是与Cl-生成的AgCl沉淀,无法确定一定含,A错误;
B.取未知溶液于试管中,加入盐酸酸化的溶液,若有白色沉淀产生,可能是AgCl,无法确定是否含,B错误;
C.取未知溶液于试管中,加入盐酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生,盐酸排除、等的干扰,可以确定不含,C正确;
D.取未知溶液于试管中,加入硝酸无明显现象,再加入溶液,观察有无白色沉淀产生,能被硝酸氧化为,无法确定原溶液中是否含,D错误;
故选C。
题型二 硫化氢的性质
1.是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。克劳斯法处理的原理为先把氧化成,再使在转化炉内同剩余反应,可直接从气相制取高质量熔融硫。下列说法错误的是
A.的稳定性比弱
B.每理 ,消耗
C.第一步转化时氧气过量会产生
D.的水溶液呈酸性
【答案】C
【分析】克劳斯法处理H2S的原理为先把H2S氧化成SO2,发生反应2H2S+3O2=2SO2+2H2O再使SO2在转化炉内同剩余H2S反应SO2+2H2S=H2O+S,可直接从气相制取高质量熔融硫,则总反应为硫化氢和氧气生成硫单质和水:2H2S+O2=2H2O+2S;
【详解】A.元素非金属性越强,最简单氢化物稳定性越强,非金属性O>S,故稳定性H2O>H2S,A正确;
B.由分析中的方程式可知,每处理 ,消耗0.5mol O2,B正确;
C.氧气过量,反应也不会生成三氧化硫,二氧化硫催化氧化才会转化为三氧化硫,C错误;
D.H2S是弱酸,水溶液中会电离出氢离子,使得溶液呈酸性,D正确;
本题选C。
3.是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,用硫酸铁溶液可脱除空气中的并实现自身再生,原理如图所示,下列说法错误的是
A.图中的“脱除”“再生”两个过程均为氧化还原反应
B.“脱除”过程中,可观察到溶液中产生黄色浑浊
C.脱除,至少需要(标准状况)氧气
D.“再生”过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.再生过程反应为:,脱除过程反应为:,有元素化合价发生变化,因此均为氧化还原反应,故A正确;
B.脱除过程反应为:,反应中产生S产生,因此可观察到溶液中产生黄色浑浊,故B正确;
C.总反应为:,脱除,至少需要0.5mol氧气,至少需要(标准状况)氧气,故C错误;
D.再生过程反应为:,该反应中氧化剂是氧气,还原剂是硫酸亚铁,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4,故D正确;
故答案选C。
3.可用于光电材料,为测定某实验小组制得的产品中硫化氢的质量分数(设该产品中的其他成分不与溶液反应):
Ⅰ.取0.68000 g 产品,与足量溶液充分反应后。
Ⅱ.将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中煅烧,恒重后总质量为32.814 g。
请计算:
(1)实验过程中化学科研工作者使用了950 mL 0.60000 mol/L溶液,该试剂的物质的量为 mol。
(2)Ⅱ中CuS煅烧成CuO,CuO的物质的量为 mol。
(3)产品中硫化氢的质量分数为 。
【答案】(1)0.57000 mol
(2)0.01980 mol
(3)99.000%
【详解】(1)950 mL 0.60000 mol/L硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量为0.60000 mol/L×0.95L=0.57000 mol,故答案为:0.57000 mol;
(2)由题意可知,氧化铜的质量为32.814g—31.230g=1.584g,则氧化铜物质的量为=0.01980 mol,故答案为:0.01980 mol;
(3)由题意可得如下转化关系:H2S—CuS—CuO,反应生成0.01980 mol氧化铜,则硫化氢的质量分数为×100%=99.000%,故答案为:99.000%。
题型三 含硫物质间的转化
1.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种非常有效的方法。下图是硫元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.的浓溶液可以干燥氢气
B.从化合价分析,固体应密封保存
C.从化合价分析,可判断反应能发生
D.因为是弱酸,反应不能发生
【答案】D
【分析】由化合价及物质类别可知,X为H2SO4据此分析;
【详解】A.浓H2SO4与氢气不反应,可以干燥氢气,A正确;
B.从化合价分析,具有还原性,故应密封保存,B正确;
C.从化合价分析,为-2价具有还原性,为+4价,具有氧化性,而且两者不是相邻价态,可判断反应能发生,C正确;
D.反应生成沉淀,故反应能发生,D错误;
故选D。
2.研究发现硫化氢在哺乳动物体内广泛存在,而且具有重要的细胞保护作用。下列硫化氢的转化过程中,属于非氧化还原反应的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【详解】过程①可以通过硫酸铜与硫化氢发生复分解反应实现,属于非氧化还原反应,过程②③④中硫元素化合价均发生变化,属于氧化还原反应,故选A。
3.硫有多种化合物,如、等,它们对环境均有一定的影响,含硫化合物的综合利用既可以消除污染,又可以带来一定的经济效益。
(1)有学者提出利用、等离子的作用。在常温下将氧化成而实现的回收利用,写出在水溶液中将氧化成,同时生成,求参与该反应的与微粒个数之比 。
(2)含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收疏单质,其转化关系如图所示。该图示中总反应的化学方程式为 ,其中催化剂是 。
(3)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气,以减少其对环境造成的污染。“吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ,该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(4)已知和能发生“归中”反应生成单质硫,写出该反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目 。
【答案】(1)2:1
(2) Fe3+
(3) (NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3 (NH4)2SO3、NH4HSO3
(4)
【详解】(1)在水溶液中将氧化成,同时生成,Fe元素化合价由+3降低为+2、S元素化合价由+4升高为+6,根据得失电子守恒,参与该反应的与微粒个数之比2:1;
(2)根据图示,在的催化作用下,被氧气氧化为S单质,该图示中总反应的化学方程式为 ,其中催化剂是。
(3)根据图示,“吸收塔”中亚硫酸铵和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵,发生反应的化学方程式为(NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3,该流程中可循环利用的物质为循环使用物质是 (NH4)2SO3、NH4HSO3;。
(4)
和能发生“归中”反应生成单质硫,中S元素化合价由+4降低为0、H2S中S元素化合价由-2升高为0,用双线桥法标出电子转移的方向和数目为。
4.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)从S元素的化合价变化角度分析,X (填“只有氧化性”“只有还原性”或“既有氧化性又有还原性”)。
(2)实验室通常用与Z反应制取气体Y,反应的化学方程式为 。将Y通入紫色石蕊试液中,可观察到的现象是 。
(3)将Y与按体积比通入水中,充分振荡,再将所得溶液滴入品红试液,品红溶液褪色,理由是 (用化学方程式表示)。
(4)工业上由S制取Z时,一般分三步:①由S生成Y;②由Y生成;③由生成Z,写出步骤②反应的化学方程式: ,步骤③应用 (填试剂)吸收。
(5)从氧化还原反应的角度分析,下列制备的方案理论上可行的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)只有还原性
(2) 溶液变红色
(3)
(4) 98.3%的浓硫酸
(5)B
【分析】根据价类图可得,X 为H2S ,Y为SO2, Z为H2SO4。
【详解】(1)根据S元素的化合价,X 为H2S,其中硫元素化合价﹣2价,只能升高,说明只有还原性,故答案为:只有还原性;
(2)根据价类图可得,Z为H2SO4,Y为SO2,实验室通常用Na2SO3与浓H2SO4反应制取气体SO2,反应的化学方程式为:;将SO2通入紫色石蕊试液中,由于SO2与水反应生成亚硫酸显酸性,则可观察到的现象是溶液变红色,故答案为:;溶液变红色;
(3)将SO2与Cl2按体积比1:1通入到品红溶液中,生成H2SO4和HCl两种强酸,化学反应为:,由于SO2与Cl2恰好反应,则品红溶液不褪色,故答案为:;
(4)业上由S制取H2SO4时,一般分三步:①由S氧化生成SO2;②由SO2进一步氧化生成SO3;③由SO3与水化合生成H2SO4;因此步骤②反应的化学方程式: ,步骤③可以用98.3%的浓硫酸吸收SO3,防止形成酸雾影响吸收速率,故答案为:;98.3%的浓硫酸;
(5)Na2S2O3中S元素平均化合价为+2价,要想制取Na2S2O3,理论上可选择化合价高于+2价和低于+2价的含硫物质发生归中反应得到,则:
A.Na2S、S中S元素化合价分别是﹣2价、0价,均低于+2价,不符合归中反应条件,故A错误;
B.Na2SO3与S中S元素化合价分别是+4价、0价,符合归中反应条件,故B正确;
C.SO2与Na2SO4中S元素化合价分别是+4价、+6价,均高于+2价,不符合归中反应条件,故C错误;
D.Na2SO3与Na2SO4中S元素化合价分别是+4价、+6价,均高于+2价,不符合归中反应条件,故D错误;
故答案为:B。
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