内容正文:
第十七讲 硫单质、二氧化硫
考点精编
一、硫单质
(1)硫的存在
①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳岩层里。
②化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,有关化学式为:
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
(2)物理性质
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
________
________
________
________
【注】硫单质粘在试管上如何洗涤:
①物理方法:用 洗涤
②化学方法:用热碱(NaOH 或 KOH)溶液洗涤
涉及离子反应方程式:
(3)化学性质(用化学方程式表示)
①氧化性:
与 Cu 反应:
与 Fe 反应:
与 Hg 反应:
与 H2 反应:
【注】
a. S 的氧化性较弱,与变价金属反应时,金属被氧化成低价态。
b.金属 Hg 洒落在地面可以撒些硫黄覆盖,防止汞蒸气中毒。
②还原性:
与 O2 反应:
【注】即便 O2 过量,也不会有 SO3 生成。
与浓 H2SO4 反应:
③自身氧化还原(歧化反应):
与 NaOH 反应:
(4)硫单质的用途
①用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等
②用于制造黑火药、爆竹等
【注】黑火药组成成分: 由硫黄、硝石(主要成分 KNO3)、木炭三种物质按一定比例混合制成
例题:
1.黑火药爆炸时可发生如下反应4S+16KNO3+16C=3K2SO4+4K2CO3+K2S+12CO2 ↑+8N2↑ ,下列有关说法正确的是( )
A.KNO3 只发生氧化反应 B.消耗 12gC 时,反应转移 5mol 电子
C.S 既作氧化剂又作还原剂 D.还原产物只有 K2S
2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A .①③⑤ B . ①②③⑤
C . ①②④⑤ D.全部
二、二氧化硫
(1)物理性质
色、态、味
密度
溶解性
________
比空气的____
______溶于水,1体积水可溶解 40 体积 SO2
(2)化学性质: 四性
①酸性氧化物的通性
a.与 H2O 反应:
b.与碱反应:
SO2 少量:
SO2 过量:
c.与碱性氧化物(如CaO)反应:
d.与盐反应:
SO2(少量)和 NaHCO3 : SO2(过量)和 NaHCO3 :
②氧化性(如与 H2S 反应) :
③还原性
5SO2+2MnO4-+2H2O==5SO42—+2Mn2++4H+
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl(Br2/I2/Cl2 与 SO2 反应类似)
SO2+2Fe3++2H2O==SO42—+2Fe2++4H+
2SO2+O22SO3
SO2+H2O2==H2SO4
④漂白性:可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。 【注】物质漂白原理比较
物质
对象
漂白特点
原因
变化类型
SO2
品红,纸浆,草帽等
可逆褪色
有机色质化合
化学变化
HClO/Na2O2/O3NO2/浓 HNO3
有色物质
不可逆褪色
将有色物质氧化为无色物质
化学变化
活性炭
溶液漂白
暂时褪色
吸附分子
物理变化
a.SO2 和氯气均有漂白性,二者以 1:1 混合时不具有漂白性, 因为发生反应 Cl2+SO2 +H2O=2HCl+H2SO4
b.SO2 (填“能”或“不能”)漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊指示剂变 。
c.SO2 能使溴水,酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了 SO2 的 (填“还原性”或“漂白性”)。
(3)SO2 的实验室制法
①固体 Na2SO3 与较浓 H2SO4 反应——强酸制弱酸
②固体 Cu 与浓 H2SO4 混合加热
(4)SO2 的工业制法高温
点燃
(5)SO2 的鉴别方法
①将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;加热颜色又恢复。
②检验 SO2 和 CO2 同时存在的一般流程
SO2 和 CO2 都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
流程设计
检验 SO2 ⇒除去 SO2⇒ 检验 SO2 是否除尽⇒检验 CO2 选用试剂
选用试剂
品红溶液
酸性 KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
例题
1.右图是一个带有可自由移动活塞的密闭容器,M 为隔板,a、b 代表相同状况下的两种不同气体。在恒温条件下,若抽去隔板 M,活塞不移动,则 a、b 两种气体可能分别为( )
A.H2和Cl2 B. NH3和HCl C. NO和O2 D. SO2和H2S
三、SO2 、CO2 性质比较
( 1)向 CaCl2/BaCl2 溶液溶液中通入 CO2/SO2;现象: ;
( 2)在( 1)的基础上同时通入 NH3,现象: ;
( 3)将 SO2 与 Cl2/O3/NO2 一起通入 BaCl2 溶液,现象: ;
( 4)将 SO2 单独通入 Ba(NO3)2 溶液,现象: ;
( 5)将 SO2 通入 H2S 或者 Na2S 溶液中,现象: 。
4.三氧化硫:
(1)物理性质
熔点 16.8 ℃ ,沸点 44.8 ℃ ,常温下为液态,标准状况下为 。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
反应
方程式
与水反应
(放出大量的热)
与氧化钙反应
与氢氧化钠反应
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH 小于 5.6)。
硫酸型酸雨形成的途径有两个:
①途径 1:空气中飘尘的催化作用,使 2SO2+O22SO3 、SO3+H2O===H2SO4。
②途径 2:SO2+H2OH2SO3 、2H2SO3+O2===2H2SO4。
(3)治理:
①燃煤脱硫,改进燃烧技术。
向煤中加入适量石灰石,高温时将 SO2 转化为 CaSO4 的化学方程式
②SO2 的尾气处理方法:
①氨水脱硫法(工业上常用):
2NH3+SO2+H2O ==== (NH4)2SO3 2(NH4)2SO3+O2 ==== 2(NH4)2SO4
②钠碱脱硫法(实验室常用氢氧化钠吸收 SO2):
2NaOH+SO2 ==== Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O ====2NaHSO3
题型突破
题型一 硫单质的性质与用途
1.下列反应的化学方程式正确且硫单质作氧化剂的是
A. B.
C. D.
2.下列物质中,能用两种单质直接化合而成的是
A. B. C. D.
3.关于硫元素,下列说法错误的是
A.的结构示意图
B.自然界中存在游离态的硫
C.硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银
D.试管上沾有的硫黄粉末可用乙醇除去
4.我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载“石硫潢(即硫磺)能化银铜铁”。“化”的过程发生了化学变化,此过程中硫磺是
A.可燃物 B.助燃物 C.氧化剂 D.还原剂
题型二 二氧化硫的性质与用途
1.以下物质中,不能与SO2发生反应的是
A.CaCl2 B.Ca(OH)2 C.CaO D.H2O
2.二氧化硫会与大气中的氨作用形成雾霾,转化过程如图所示,下列说法错误的是
雾霾
A.为酸性氧化物 B.转化为,S失去电子
C.上述反应中,只有1个氧化还原反应 D.减少的排放,有利于减少雾霾
3.将分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:溶液 ,证明具有 性。写出该反应的离子方程式: 。
(2)试管②中的实验现象:溶液 ,证明具有 性。
(3)试管③中的实验现象:溶液 。
(4)试管④中能产生 沉淀,该沉淀是 。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 。
4.研究SO2的性质对SO2的污染防治与利用意义重大。
Ⅰ.SO2性质探究
(1)从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物。写出用足量氨水吸收SO2的化学方程式: 。
(2)从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性又具有还原性。为探究SO2的还原性,设计如图所示的装置,将SO2通入和Fe(NO3)3和BaCl2混合溶液中,观察到有白色沉淀生成。
①甲同学认为Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,与Ba2+反应生成白色沉淀。与Fe3+反应的离子方程式为 。
②乙同学认为甲同学的分析有失偏颇,其理由是 。
Ⅱ.SO2综合利用
(3)工业上常用足量的Na2CO3溶液吸收工业尾气中的SO2,将其转化为一种正盐,同时生成一种酸式盐,写出反应的化学方程式: 。
(4)一定条件下,SO2与H2O可发生催化反应:。该工艺中消耗SO2与转移的电子的个数比为 。
(5)SO2气体会引起酸雨,酸雨是pH小于 的雨水。
题型三 二氧化硫的实验室制备
1.某化学兴趣小组为探究的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠()的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置B中紫红色变为无色,说明具有 (填“氧化性”或“还原性”),C中无色溶液中出现黄色浑浊,说明具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)装置D的目的是探究与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象 。
(4)尾气可以用溶液吸收,其反应的离子方程式为 。
(5)将二氧化硫和氯气同时通入水中,溶液的漂白性 (填“是”或“否”)会增强,用化学用语解释原因(写出反应的化学方程式) 。
2.某实验小组对课本上铜与浓硫酸的反应进行了改进,设计的实验装置图如下(夹持装置已省略)。已知铜丝表面有一层聚氯乙烯薄膜会被浓硫酸腐蚀,在水溶液中呈黄色,呈蓝色。
回答下列问题:
(1)检查该装置气密性的操作为 。
(2)铜与浓硫酸反应的化学方程式为 。
(3)点燃酒精灯,向下推动铜丝与浓硫酸接触反应,铜丝表面产生大量气泡,试管底部有白色固体生成。试管2中浸有酸性高锰酸钾棉团的颜色逐渐褪去,反应的离子方程式为 ;浸有甲基橙溶液的脱脂棉上的现象为 ;试管2中脱脂棉的现象能说明二氧化硫具有 等化学性质。
(4)用注射器向试管1中加入蒸馏水,静置,发现上层清液呈浅绿色,其原因是 ;上下抽拉铜丝对溶液进行搅拌,灰白色固体部分溶解,上层液体蓝色加深,白色固体的成分是 。
(5)保证尾气被足量溶液充分吸收的操作为 ;反应的离子方程式为 。
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第十七讲 硫单质、二氧化硫
考点精编
一、硫单质
(1)硫的存在
①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳岩层里。
②化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,有关化学式为:
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
(2)物理性质
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
(淡)黄色晶体
不溶
微溶
易溶
【注】硫单质粘在试管上如何洗涤:
①物理方法:用 洗涤
②化学方法:用热碱(NaOH 或 KOH)溶液洗涤
涉及离子反应方程式:
【答案】 ①CS2 或者酒精;②3S+6OH-===2S2-+ SO32-+3H2O
(3)化学性质(用化学方程式表示)
①氧化性:
与 Cu 反应:
与 Fe 反应:
与 Hg 反应:
与 H2 反应:
【注】
a. S 的氧化性较弱,与变价金属反应时,金属被氧化成低价态。
b.金属 Hg 洒落在地面可以撒些硫黄覆盖,防止汞蒸气中毒。
②还原性:
与 O2 反应:
【注】即便 O2 过量,也不会有 SO3 生成。
与浓 H2SO4 反应:
③自身氧化还原(歧化反应):
与 NaOH 反应:
【答案】 S+Fe====FeS S+Hg===HgS
②S+O2 =点燃== SO2 S+2H2SO4(浓)==== 3SO2 ↑ +2H2O
③3S+6NaOH===2Na2S+ Na2SO3+3H2O
(4)硫单质的用途
①用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等
②用于制造黑火药、爆竹等
【注】黑火药组成成分: 由硫黄、硝石(主要成分 KNO3)、木炭三种物质按一定比例混合制成
例题:
1.黑火药爆炸时可发生如下反应4S+16KNO3+16C=3K2SO4+4K2CO3+K2S+12CO2 ↑+8N2↑ ,下列有关说法正确的是( )
A.KNO3 只发生氧化反应 B.消耗 12gC 时,反应转移 5mol 电子
C.S 既作氧化剂又作还原剂 D.还原产物只有 K2S
【答案】C
2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A .①③⑤ B . ①②③⑤
C . ①②④⑤ D.全部
【答案】A
二、二氧化硫
(1)物理性质
色、态、味
密度
溶解性
无色、有刺激性气味的有毒气体
比空气的大
易溶于水,1体积水可溶解 40 体积 SO2
(2)化学性质: 四性
①酸性氧化物的通性
a.与 H2O 反应:
b.与碱反应:
SO2 少量:
SO2 过量:
c.与碱性氧化物(如CaO)反应:
d.与盐反应:
SO2(少量)和 NaHCO3 : SO2(过量)和 NaHCO3 :
②氧化性(如与 H2S 反应) :
③还原性
5SO2+2MnO4-+2H2O==5SO42—+2Mn2++4H+
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl(Br2/I2/Cl2 与 SO2 反应类似)
SO2+2Fe3++2H2O==SO42—+2Fe2++4H+
2SO2+O22SO3
SO2+H2O2==H2SO4
④漂白性:可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。 【注】物质漂白原理比较
物质
对象
漂白特点
原因
变化类型
SO2
品红,纸浆,草帽等
可逆褪色
有机色质化合
化学变化
HClO/Na2O2/O3NO2/浓 HNO3
有色物质
不可逆褪色
将有色物质氧化为无色物质
化学变化
活性炭
溶液漂白
暂时褪色
吸附分子
物理变化
a.SO2 和氯气均有漂白性,二者以 1:1 混合时不具有漂白性, 因为发生反应 Cl2+SO2 +H2O=2HCl+H2SO4
b.SO2 (填“能”或“不能”)漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊指示剂变 。
c.SO2 能使溴水,酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了 SO2 的 (填“还原性”或“漂白性”)。
【答案】△
①SO2+H2O H2SO3;SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O、SO2+NaOH===NaHSO3;SO2+CaO=====
CaSO3;SO2(少量)+2NaHCO3=== Na2SO3+H2O +CO2 、SO2(过量量)+NaHCO3=== NaHSO3 +CO2
②SO2+2H2S===3S↓ +2H2O
④不能、红;还原性
(3)SO2 的实验室制法
①固体 Na2SO3 与较浓 H2SO4 反应——强酸制弱酸
②固体 Cu 与浓 H2SO4 混合加热
【答案】Na2SO3+H2SO4(浓)====Na2SO4+SO2 ↑ +H2O Cu+2H2SO4====CuSO4+SO2 ↑ +2H2O
(4)SO2 的工业制法高温
点燃
(5)SO2 的鉴别方法
①将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;加热颜色又恢复。
②检验 SO2 和 CO2 同时存在的一般流程
SO2 和 CO2 都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
流程设计
检验 SO2 ⇒除去 SO2⇒ 检验 SO2 是否除尽⇒检验 CO2 选用试剂
选用试剂
品红溶液
酸性 KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
例题
1.右图是一个带有可自由移动活塞的密闭容器,M 为隔板,a、b 代表相同状况下的两种不同气体。在恒温条件下,若抽去隔板 M,活塞不移动,则 a、b 两种气体可能分别为( )
A.H2和Cl2 B. NH3和HCl C. NO和O2 D. SO2和H2S
【答案】A
三、SO2 、CO2 性质比较
( 1)向 CaCl2/BaCl2 溶液溶液中通入 CO2/SO2;现象: ;
( 2)在( 1)的基础上同时通入 NH3,现象: ;
( 3)将 SO2 与 Cl2/O3/NO2 一起通入 BaCl2 溶液,现象: ;
( 4)将 SO2 单独通入 Ba(NO3)2 溶液,现象: ;
( 5)将 SO2 通入 H2S 或者 Na2S 溶液中,现象: 。
【答案】(1)因无反应发生,所以无明显现象;(2)均可生成沉淀;(3)有白色沉淀生成;( 4)有白 色沉淀生成;(5)有淡黄色沉淀生成。
4.三氧化硫:
(1)物理性质
熔点 16.8 ℃ ,沸点 44.8 ℃ ,常温下为液态,标准状况下为 。
【答案】固态
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
反应
方程式
与水反应
(放出大量的热)
与氧化钙反应
与氢氧化钠反应
【答案】 SO3+H2O===H2SO4;SO3+CaO===CaSO4;SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH 小于 5.6)。
硫酸型酸雨形成的途径有两个:
①途径 1:空气中飘尘的催化作用,使 2SO2+O22SO3 、SO3+H2O===H2SO4。
②途径 2:SO2+H2OH2SO3 、2H2SO3+O2===2H2SO4。
(3)治理:
①燃煤脱硫,改进燃烧技术。
向煤中加入适量石灰石,高温时将 SO2 转化为 CaSO4 的化学方程式
②SO2 的尾气处理方法:
①氨水脱硫法(工业上常用):
2NH3+SO2+H2O ==== (NH4)2SO3 2(NH4)2SO3+O2 ==== 2(NH4)2SO4
②钠碱脱硫法(实验室常用氢氧化钠吸收 SO2):
2NaOH+SO2 ==== Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O ====2NaHSO3
【答案】2CaCO3+2SO2+O2 === 2CaSO4+2CO2
题型突破
题型一 硫单质的性质与用途
1.下列反应的化学方程式正确且硫单质作氧化剂的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.S的氧化性弱,铜和S反应生成Cu2S,故A错误;
B.反应中S元素化合价降低,S作氧化剂,故选B;
C.反应中S元素化合价升高,S是氧化产物,故C错误;
D.反应中S元素化合价升高,S是还原剂,故D错误;
选B。
2.下列物质中,能用两种单质直接化合而成的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.铁与硫粉在加热条件下得到,A正确;
B.铁与硫粉在加热条件下得到,B错误;
C.硫与氧气反应得到SO2,不能直接得到SO3,C错误;
D.氮气与氧气在放电条件下得到NO,不能直接得到NO2,D错误;
故选A。
3.关于硫元素,下列说法错误的是
A.的结构示意图
B.自然界中存在游离态的硫
C.硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银
D.试管上沾有的硫黄粉末可用乙醇除去
【答案】D
【详解】A.S元素原子序数为16,核电荷数为16,S2-核外有18个电子,故S2-的离子结构示意图为,A正确;
B.硫元素在自然界中有化合物和单质形式存在,在自然界中既有游离态,又有化合态,故B正确;
C.硫和Hg常温可以化合成固态的硫化汞,故硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银,C正确;
D.硫微溶于酒精,试管上沾有的硫黄粉末不能用乙醇除去,D错误;
本题选D。
4.我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载“石硫潢(即硫磺)能化银铜铁”。“化”的过程发生了化学变化,此过程中硫磺是
A.可燃物 B.助燃物 C.氧化剂 D.还原剂
【答案】C
【详解】S单质具有氧化性,能将金属氧化为低价,将Ag、Fe氧化为+1、+2,转化为Ag2S、FeS,其自身化合价降低,所以硫磺是氧化剂,故答案选C。
题型二 二氧化硫的性质与用途
1.以下物质中,不能与SO2发生反应的是
A.CaCl2 B.Ca(OH)2 C.CaO D.H2O
【答案】A
【详解】A.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钙溶液反应,故A符合题意;
B.酸性氧化物二氧化硫能与氢氧化钙溶液反应生成亚硫酸钙和水,故B不符合题意;
C.酸性氧化物二氧化硫能与氧化钙溶液反应生成亚硫酸钙,故C不符合题意;
D.酸性氧化物二氧化硫能与水反应生成亚硫酸,故D不符合题意;
故选A。
2.二氧化硫会与大气中的氨作用形成雾霾,转化过程如图所示,下列说法错误的是
雾霾
A.为酸性氧化物 B.转化为,S失去电子
C.上述反应中,只有1个氧化还原反应 D.减少的排放,有利于减少雾霾
【答案】B
【分析】雾霾的形成过程为二氧化硫与氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,硫酸与氨气反应生成硫酸铵,硫酸铵固体颗粒扩散到空气中形成雾霾。
【详解】A.三氧化硫是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物,故A正确;
B.转化为的过程中S元素化合价未发生变化,S没有失去电子,故B错误;
C.由分析可知,上述反应中,只有反应①中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,故C正确;
D.由分析可知,减少二氧化硫的排放,可以减少硫酸铵的生成,有利于减少雾霾,故D正确;
故选B。
3.将分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:溶液 ,证明具有 性。写出该反应的离子方程式: 。
(2)试管②中的实验现象:溶液 ,证明具有 性。
(3)试管③中的实验现象:溶液 。
(4)试管④中能产生 沉淀,该沉淀是 。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 。
【答案】(1) 褪色 还原
(2) 褪色 漂白
(3)褪色
(4) 白 BaSO3
(5)BaSO4
【详解】(1)SO2具有还原性,能与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,使其褪色;化学反应方程式为:;
(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;
(3)将SO2气体通入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,SO2为酸性氧化物,溶于水后生成亚硫酸,进而与NaOH溶液发生反应,溶液的碱性减弱,所以溶液褪色;
(4)将SO2气体通入NaOH和BaCl2的混合液中,反应生成BaSO3白色沉淀;
(5)将SO2气体通入H2O2和BaCl2的混合液中,H2O2具有强氧化性,所以SO2溶于含有H2O2水溶液形成硫酸,进一步 与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀。
4.研究SO2的性质对SO2的污染防治与利用意义重大。
Ⅰ.SO2性质探究
(1)从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物。写出用足量氨水吸收SO2的化学方程式: 。
(2)从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性又具有还原性。为探究SO2的还原性,设计如图所示的装置,将SO2通入和Fe(NO3)3和BaCl2混合溶液中,观察到有白色沉淀生成。
①甲同学认为Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,与Ba2+反应生成白色沉淀。与Fe3+反应的离子方程式为 。
②乙同学认为甲同学的分析有失偏颇,其理由是 。
Ⅱ.SO2综合利用
(3)工业上常用足量的Na2CO3溶液吸收工业尾气中的SO2,将其转化为一种正盐,同时生成一种酸式盐,写出反应的化学方程式: 。
(4)一定条件下,SO2与H2O可发生催化反应:。该工艺中消耗SO2与转移的电子的个数比为 。
(5)SO2气体会引起酸雨,酸雨是pH小于 的雨水。
【答案】(1)
(2) 的水溶液显酸性,在酸性条件下具有强氧化性,能将氧化为
(3)
(4)3:4
(5)5.6
【详解】(1)SO2属于酸性氧化物,与足量氨水反应生成(NH4)2SO3和水,反应的化学方程式为:;
(2)①Fe3+具有氧化性,将SO2氧化为,铁离子被还原为亚铁离子,反应的离子方程式为:;
②由于的水溶液显酸性,在酸性条件下具有强氧化性,能将氧化为,所以不一定是铁离子氧化二氧化硫生成;
(3)用足量的Na2CO3溶液吸收工业尾气中的SO2,将其转化为一种正盐即Na2SO3,同时生成一种酸式盐NaHCO3,反应的化学方程式:;
(4)硫元素化合价从+4降低至0价,从+4价升高至+6价,最小公倍数为4,由得失电子守恒,消耗3个二氧化硫时转移4个电子,则消耗SO2与转移的电子的个数比为3:4;
(5)正常的雨水因溶有CO2气体呈弱酸性,pH约为5.6,则SO2气体会引起酸雨,酸雨是pH小于5.6的雨水。
题型三 二氧化硫的实验室制备
1.某化学兴趣小组为探究的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠()的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置B中紫红色变为无色,说明具有 (填“氧化性”或“还原性”),C中无色溶液中出现黄色浑浊,说明具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)装置D的目的是探究与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象 。
(4)尾气可以用溶液吸收,其反应的离子方程式为 。
(5)将二氧化硫和氯气同时通入水中,溶液的漂白性 (填“是”或“否”)会增强,用化学用语解释原因(写出反应的化学方程式) 。
【答案】(1) 蒸馏烧瓶
(2) 还原性 氧化性
(3)品红溶液褪色后关闭分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)
(5) 否
【详解】(1)装置A中盛放亚硫酸钠(Na2SO3)的仪器名称是蒸馏烧瓶,其中发生的反应为亚硫酸钠与硫酸发生的复分解反应,方程式为;
(2)实验过程中,装置B中紫红色变为无色,说明SO2能将转化为Mn2+,具有还原性;C中无色溶液中出现黄色浑浊,说明SO2将Na2S转化为S,具有氧化性;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,先通SO2,品红溶液褪色后关闭分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色;
(4)尾气可以用NaOH溶液吸收,生成盐和水,反应的化学方程式为;
(5)由于SO2具有还原性,Cl2具有强氧化性,两者会发生氧化还原反应,反应的方程式为:,漂白性将减弱,故将二氧化硫和氯气同时通入水中,溶液的漂白性将会减弱。
2.某实验小组对课本上铜与浓硫酸的反应进行了改进,设计的实验装置图如下(夹持装置已省略)。已知铜丝表面有一层聚氯乙烯薄膜会被浓硫酸腐蚀,在水溶液中呈黄色,呈蓝色。
回答下列问题:
(1)检查该装置气密性的操作为 。
(2)铜与浓硫酸反应的化学方程式为 。
(3)点燃酒精灯,向下推动铜丝与浓硫酸接触反应,铜丝表面产生大量气泡,试管底部有白色固体生成。试管2中浸有酸性高锰酸钾棉团的颜色逐渐褪去,反应的离子方程式为 ;浸有甲基橙溶液的脱脂棉上的现象为 ;试管2中脱脂棉的现象能说明二氧化硫具有 等化学性质。
(4)用注射器向试管1中加入蒸馏水,静置,发现上层清液呈浅绿色,其原因是 ;上下抽拉铜丝对溶液进行搅拌,灰白色固体部分溶解,上层液体蓝色加深,白色固体的成分是 。
(5)保证尾气被足量溶液充分吸收的操作为 ;反应的离子方程式为 。
【答案】(1)打开止水夹,用双联打气球缓慢向装置内鼓气,若看到右侧气球膨胀,则说明气密性良好(合理即可)
(2)
(3) 颜色由橙色变成红色 还原性、酸性、漂白性
(4) 在铜丝表面有一层聚氯乙烯覆膜,导致反应混合物中含有,在反应体系中形成黄色与蓝色混合呈现绿色
(5) 用双联打气球向装置内鼓气,确保装置内被试管3中浸有氢氧化钠的脱脂棉团完全吸收,再挤压气球,处理来不及被浸有氢氧化钠脱脂棉团吸收就逸出到气球里的
【详解】(1)检查该装置气密性的操作为打开止水夹,用双联打气球缓慢向装置内鼓气,若看到右侧气球膨胀,则说明气密性良好;
(2)铜与浓硫酸反应的化学方程式为;
(3)试管2中浸有酸性高锰酸钾棉团的颜色逐渐褪去,说明SO2和酸性高锰酸钾溶液反应,离子方程式为;SO2和水反应生成H2SO3,故浸有甲基橙溶液的脱脂棉上的现象为颜色由橙色变成红色;由分析得,试管2中脱脂棉的现象能说明二氧化硫具有还原性、酸性、漂白性;
(4)在铜丝表面有一层聚氯乙烯覆膜,导致反应混合物中含有Cl-,在反应体系中形成黄色[CuCl4]2-,[CuCl4]2-与蓝色的[Cu(H2O)4]2+混合呈现绿色;浓硫酸具有吸水性,故析出的白色固体的成分是CuSO4;
(5)用双联打气球向装置内鼓气,确保装置内SO2被试管3中浸有氢氧化钠的脱脂棉团完全吸收,再挤压气球,处理来不及被浸有氢氧化钠脱脂棉团吸收就逸出到气球里的SO2,从而保证SO2尾气被足量NaOH溶液充分吸收;反应的离子方程式为。
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