专题07 硫的转化(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲(鲁科版2019必修第一册)
2024-12-02
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2份
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40页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.51 MB |
| 发布时间 | 2024-12-02 |
| 更新时间 | 2024-12-02 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49051246.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 硫的转化
考点01 硫单质
考点02 二氧化硫
考点03 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别
考点04 三氧化硫及其性质
考点05 二氧化硫的污染与防治
考点06 硫酸的性质及制法
考点07 浓硫酸的强氧化性
考点08 硫酸根的检验和硫酸盐
考点09 酸雨及其防治
考点10 硫及其化合物之间的转化
▉考点01 硫单质
1.硫元素的位置和化合价
硫元素位置
原子结构示意图
非金属性
主要化合价
第三周期ⅥA族
比氧弱
-2、+4、+6
2.硫的性质
(1)物理性质
单质硫(俗称硫黄),是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
【特别提醒】硫易溶于CS2,利用此性质可把S从Fe、S(或C、S)混合物中分离出来。
(2)化学性质
硫与铁、铜、钠、汞、氢气等物质反应时表现其氧化性。如:Fe+SFeS
硫与氧气等物质反应时表现其还原性。S+O2SO2。
【归纳总结】
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
H2、Na2、Fe O2、O、O
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
▉考点02 二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
二氧化硫是一种无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫性质探究
实验操作
(1)
(2)测溶液pH
实验现象
(1)试管中液面上升
(2)pH试纸呈红色
振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色
结论
SO2易溶于水,且溶液呈酸性
SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
3.二氧化硫的化学性质
(1)SO2具有酸性氧化物的通性
①写出下列反应的化学方程式:
a.和水反应:SO2+H2OH2SO3(可逆反应)。
b.和澄清石灰水反应:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。
c.和CaO反应:SO2+CaO===CaSO3。
②可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
在可逆反应的化学方程式中用“”代替“===”。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质,既有还原性,又有氧化性
还原性:2SO2+O22SO3
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
氧化性:SO2的氧化性较弱,只有在存在较强还原剂(如H2S)的情况下,才会表现出氧化性。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性
它能与某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
4.三类漂白剂的比较
类型
原理
举例
特点
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
次氯酸及盐、过氧化物、O2等
不可逆、持久
加合型
与有色物质内部“生色团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持久
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
【归纳总结】
(1)SO2的漂白原理:与有色物质化合生成不稳定的无色物质;在光照或加热条件下,无色物质又会分解生成有色物质,从而恢复原色。
(2)SO2虽具有漂白性,但不能漂白石蕊溶液。将SO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。
(3)虽然SO2具有漂白性,但SO2与某些无机物质反应而使其褪色并不是由于SO2的漂白性。如SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物,可与碱性物质发生反应;SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是其还原性的体现。
(4)SO2和Cl2溶于水均具有漂白性,但当二者按物质的量之比为1∶1混合时,漂白性消失,原因是二者发生反应生成了盐酸和硫酸,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4。
5.二氧化硫的用途
二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。
▉考点03 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别
1.二氧化硫和二氧化碳的化学性质的异同
(1)相同点:都是酸性氧化物,均具有酸性氧化物的一般通性,如都能使澄清的石灰水变浑浊。
(2)不同点:
①SO2具有较强的还原性,能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。
②具有漂白性,能使品红溶液褪色。
2.二氧化硫和二氧化碳混合气体的检验
(1)检验SO2、CO2同时存在的思维流程:
(2)实验装置
3.二氧化硫和二氧化碳的鉴别方法
(1)物理方法
①根据气味鉴别:有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2。
②根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多的是SO2。
(2)化学方法
①用品红溶液鉴别:将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。
②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别:将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。
③用氢硫酸溶液鉴别:将两种气体分别通入H2S溶液中,出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
④用FeCl3溶液鉴别:颜色(棕黄色)变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。离子方程式为
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++SO。
4.除去二氧化碳中二氧化硫的两种方法
(1)利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。
▉考点04三氧化硫及其性质
1.物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温常压下为液态,标准状况下为固态。
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:
▉考点05 二氧化硫的污染与防治
1.硫的氧化物的来源、危害及治理
2.硫酸型酸雨的形成过程
3.工业二氧化硫尾气的处理方法
(1)钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,用化学方程式表示其原理。
①S的燃烧:S+O2SO2;
②SO2转化为CaSO3:SO2+CaOCaSO3;
③CaSO3转化为CaSO4:2CaSO3+O22CaSO4。
(2)氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,用化学方程式表示其原理。
①SO2转化为(NH4)2SO3:2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3;
②(NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4:2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(3)钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,用化学方程式表示其原理。
①SO2和NaOH反应生成Na2SO3:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O;
②SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3:Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2;
③Na2SO3转化为NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
(4)双碱脱硫法
双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环利用,用化学方程式表示其原理。
①NaOH吸收SO2:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O;
②Na2SO3被O2氧化:2Na2SO3+O2===2Na2SO4;
③Na2SO4和Ca(OH)2反应:Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
▉考点06 硫酸的性质及制法
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,稀释时放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸——具有酸的通性
电离方程式为H2SO4===2H++SO42-
(2)浓硫酸的特性
①强氧化性
②吸水性
浓硫酸能够吸水,故常用作干燥剂。
③脱水性
浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。
3.工业制硫酸的反应原理
(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4
▉考点07 浓硫酸的强氧化性
1.与金属的反应
(1)与氢之前的活泼金属反应
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
规律:①反应开始不生成H2,而是生成SO2;
②浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
③浓硫酸一旦变稀,就发生:Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
(2)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
规律:①反应需加热,否则不反应;
②氧化产物是硫酸盐,金属显高价,还原产物为SO2;
③浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
④随反应进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就会停止。
(3)Fe、Al的钝化
常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
2.与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
规律:①反应要加热,否则不反应;
②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物,还原产物为SO2;
③浓硫酸只表现氧化性;
④随反应进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止;
⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
3.与还原性化合物的反应
(1)常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。
(2)不能氧化:CO、SO2、NO等。
【特别提醒】
1.常温下,Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。
“钝化”不是不反应,而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。因此“钝化”体现的是浓H2SO4的强氧化性。
2.CuSO4·5H2O晶体上滴加浓H2SO4会变白。
3.表面湿的蔗糖晶体上加浓H2SO4,体积膨胀变黑:蔗糖脱水碳化,生成的C再与浓H2SO4反应生成CO2、SO2气体,此过程表现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。
4.浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl:吸水性、难挥发性。
5.Na2SO3固体上滴加70%H2SO4放出SO2:难挥发性、强酸性。
6.浓H2SO4与C、HI、H2S反应放出SO2:强氧化性。
▉考点08 硫酸根的检验和硫酸盐
1.硫酸根的检验
(1)检验SO的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag+等离子的干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。
(2)检验SO时,用稀盐酸(不能用稀硝酸)酸化,排除Ag+、 CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2,不用Ba(NO3)2,避免酸性条件下溶液中的SO、HSO3-等被NO3-氧化为SO而干扰检验。
【易错警示】 SO检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4(白色)+2NO↑+H2O。
2.粗盐的提纯
(1)粗盐中的杂质与除杂试剂
粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4),选择合适除杂试剂,除去杂质,填写下表:
杂质
加入的试剂
离子方程式
CaCl2
Na2CO3溶液
Ca2++CO===CaCO3↓
MgCl2
NaOH溶液
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Na2SO4
BaCl2溶液
SO+Ba2+===BaSO4↓
(2)操作顺序
因为除杂试剂需过量,过量的试剂也需要除去,可据此设计操作顺序,如
3.常见的硫酸盐
名称
化学式
用途
重晶石
BaSO4
白色颜料、胃肠镜的内服药剂等
石膏
CaSO4·2H2O
医学、工业、建筑等使用的材料
胆矾
CuSO4·5H2O
媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等
4.几种硫的复杂含氧酸盐
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3) 俗名大苏打,它是无色透明的晶体,易溶于水,溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解,其与酸反应的离子方程式:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。它具有较强的还原性,可用作分析试剂及鞣革还原剂。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 具有还原性,温度高于150 ℃易分解,在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。
(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是+6价,其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性,是一种强氧化剂。
▉考点09 酸雨及其防治
1.酸雨的形成:
排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾,随雨水降落就形成酸雨。
2.酸雨的危害:
酸雨给人类带来种种灾害,严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸,导致水生生物死亡;酸雨浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠;长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;酸雨对人体健康也有直接影响。
3.酸雨的防治:
①从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;②改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。
▉考点10 硫及其化合物之间的转化
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
如
②③④反应的化学方程式分别是:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3。
(2)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:
如H2SSSO2SO3
③④⑤反应的化学方程式分别是:
③2SO2+O22SO3;
④S+H2H2S;
⑤2H2S+SO2===3S+2H2O。
【特别提醒】①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
3.符合ABCD转化关系的物质
(1)硫元素:S(或H2S)SO2SO3H2SO4。
(2)氮元素:N2(或NH3)NONO2HNO3。
(3)钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH。
(4)碳元素:CCOCO2H2CO3。
1.下列有关硫及其化合物的说法,不正确的是
A.火山口附近的游离态硫能被氧化成二氧化硫
B.黄铁矿()和黄铜矿()是主要的含硫矿石,两者硫元素的化合价相同
C.熟石膏与水混合迅速凝固,可被用来调节水泥的硬化速率
D.葡萄酒中添加适量的,可以起到杀菌和抗氧化的作用
【答案】B
【解析】A.火山口附近的游离态硫能被氧气氧化成二氧化硫,A正确;
B.黄铁矿()其中S的化合价为-1价,而Fe的化合价为+2价,黄铜矿()铁和铜均是+2价,硫是-2价,两者硫元素的化合价不相同,B错误;
C.水泥是传统硅酸盐材料,普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石灰石为主要原料,二者与其它辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧,发生复杂的物理化学变化,加入适量石膏调节水泥硬化速率,C正确;
D.葡萄酒中添加适量二氧化硫可以起到杀菌和抗氧化的作用,D正确;故选D。
2.酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A.pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B.酸雨的形成和空气中含量增多没有直接关系
C.植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D.可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
【答案】C
【解析】A.正常雨水因溶有二氧化碳显弱酸性,正常雨水的pH约为5.6,pH小于5.6的降雨通常称为酸雨,故A正确;
B.酸雨的形成和空气中SO2、NO2含量增多有直接关系,与CO2含量增多无关,故B正确;
C.植被破坏、水土流失、生态环境破坏会导致土壤的沙化,CO2的增多,不会形成酸雨,故C错误;
D.开发新能源、燃煤脱硫等措施可以减少二氧化硫的排放,治理硫酸型酸雨,故D正确;故选C。
3.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是
①CuS ②FeS ③Na₂O₂ ④Fe₂S₃ ⑤Cu₂S ⑥FeCl₂
A.②⑤⑥ B.①④⑥ C.③④⑤ D.③④⑥
【答案】B
【解析】硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成较低价态的金属硫化物,所以金属Fe和Cu在加热条件下与硫单质反应时,只能生成FeS和Cu2S,而不能生成Fe2S3和CuS,②⑤正确,①④错误;钠在氧气中加热生成过氧化钠,③正确;Fe与氧化性强的Cl2反应只能生成FeCl3,而不能生成FeCl2,⑥错误;综上所述,①④⑥正确,故选B。
10.硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系。下列判断不正确的是
A.①中氧化剂与还原剂的质量之比为 B.②表明具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是 D.反应④中稀作氧化剂
【答案】D
【解析】A.①的化学方程式为:,氧化剂是硫酸且只有的硫酸体现氧化性,还原剂是铜,氧化剂与还原剂的质量比为98:64,A正确;
B.②二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠与水,说明二氧化硫是酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质,B正确;
C.反应③是化学方程式为:,只有一种生成物,原子利用率100%,C正确;
D.反应④的化学方程式为:,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,D错误;故选D。
4.加热时,浓硫酸能与木炭发生反应:。下列说法正确的是
A.该反应中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
B.可以用澄清石灰水鉴别CO2和 SO2
C.含2molH2SO4的浓硫酸和足量的炭反应一定生成67.2L(标准状况)气体
D.将生成的气体通入Ba(NO3)2溶液会产生白色沉淀
【答案】D
【解析】A.该反应中浓硫酸仅体现氧化性,A项错误;
B.、均可以使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水不可以用于鉴别、,B项错误;
C.随着反应进行,硫酸会变稀,稀硫酸与炭不反应,C项错误;
D.溶于水显酸性,酸性条件下具有强氧化性,可以将氧化成,与生成白色沉淀,D项正确;答案选D。
5.SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①溴水 ②酸性高锰酸钾溶液 ③品红溶液 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】A
【解析】①SO2能使溴水褪色,是由于发生反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,体现了SO2具有还原性,①符合题意;
②SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化为硫酸,其本身被还原为无色MnSO4,体现了SO2具有还原性,②符合题意;
③SO2能使品红溶液褪色,是由于SO2能够与品红结合生成无色物质,这体现了SO2具有漂白性,③不符合题意;
④SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是由于在溶液中发生了反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,导致溶液的碱性减弱,因而酚酞试液红色褪去,这体现了SO2具有酸性氧化物的性质,④不符合题意;
则能够体现SO2具有还原性的是①②,故合理选项是A。
6.下列有关实验的说法正确的是
A.向某溶液中滴加溶液,生成不溶于稀的白色沉淀,则该溶液中一定含
B.取少量某溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀,则证明该溶液中一定含
C.用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液含有钠元素,一定没有钾元素
D.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明该溶液中可能含有
【答案】D
【解析】A.向某溶液中滴加溶液,生成不溶于稀的白色沉淀,可能是Ag+与Cl−反应生成的AgCl白色沉淀,A错误;
B.取少量某溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能为碳酸银、氯化银等,则该溶液中不一定含Cl−,B错误;
C.由于钠元素焰色试验显黄色,因此用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液含有钠元素,由于黄色能掩盖紫色,不能确定是否有钾元素,C错误;
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2,也可能是SO2,因此该溶液中可能含有,D正确;
故答案为:D。
7.微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①先变红后褪色,体现了具有漂白性和酸性氧化物的性质
B.滤纸②、③褪色均证明具有还原性
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有氧化性
D.若滤纸④上析出了固体,则在滤纸④上发生的反应转移了电子
【答案】C
【解析】A.能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色,体现了作为酸性氧化物的性质,A项错误;
B.碘水褪色证明具有还原性,品红褪色证明具有漂白性,B项错误;
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有氧化性,C项正确;
D.滤纸④上析出固体,则生成,转移电子,D项错误
答案选C。
8.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是( )
A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成
B.只有 BaSO3沉淀,SO3通入溶液中无沉淀生成
C.生成 BaSO3和BaSO4两种沉淀
D.只生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出
【答案】D
【解析】将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液,由于盐酸的酸性大于亚硫酸,则SO2不反应,但BaSO4不溶于酸,SO3与H2O反应产生H2SO4,H2SO4与BaCl2发生复分解反应生成BaSO4沉淀和HCl,因此最终结果是:生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出,故答案为D。
9.下列离子方程式错误的是
A.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
B.向溶液中通入过量:
C.用溶液吸收少量的:
D.向溶液中通入等物质的量的:
【答案】B
【解析】A.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄,离子方程式为,故A正确;
B.向溶液中通入过量,离子方程式为,故B错误;
C.用溶液吸收少量的,离子方程式为,故C正确;
D.向溶液中通入等物质的量的,一半先与Fe2+反应,另一半再与Br2反应,离子方程式为,故D正确;
故选B。
10.某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后,观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色,将两支试管加热一段时间后,Ⅱ中溶液仍为无色,Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2
B.反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质,均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂
C.反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成
D.该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子
【答案】C
【分析】根据题干描述的实验现象,装置I作用是生成Cl2,SO2通入品红溶液能使其褪色,加热后不恢复红色,说明Cl2在水溶液生成次氯酸的漂白是永久漂白,装置V生成SO2,通入品红溶液也能使其褪色,加热后恢复红色,故SO2漂白是可逆的,多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中,反应会生成硫酸钠和氯化钠。
【解析】A.由上述分析可知,装置I作用是生成Cl2,反应不需要加热,故装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和高锰酸钾,故A错误;
B.Cl2中混有的HCl杂质,不可用饱和NaHSO3溶液进行除杂,因为Cl2与NaHSO3会发生氧化还原反应,故B错误;
C.多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中,反应会生成硫酸钠和氯化钠,故往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成,故C正确;
D.SO2使品红溶液褪色具有可逆性,故没有破坏品红分子,故D错误。故选C。
11.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,出现白色沉淀
该溶液中含SO
B
向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,并放出刺激性气味气体
浓硫酸仅体现脱水性
C
向试管中加入3mL溴水,再通入SO2气体,溶液橙黄色褪去
SO2具有漂白性
D
往溶液中通入CO2,出现白色胶状沉淀
非金属性:C>Si
【答案】D
【解析】A.硝酸可氧化亚硫酸根离子生成,也能与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,该溶液可能含,不确定是否含有,故A错误;
B.向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,体现了浓硫酸的脱水性,放出刺激性气味的气体SO2,体现了浓硫酸的强氧化性,故B错误;
C.SO2气体与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,硫元素化合价升高,体现了SO2的还原性,故C错误;
D.往溶液中通入CO2,出现白色胶状沉淀,说明碳酸的酸性比硅酸强,元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元素的非金属性越强,所以该实验证明非金属性:C>Si,故D正确;故选D。
12.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产物。下列说法不正确的是
A.浓硫酸与碳反应制体现了浓硫酸的强氧化性,没有体现酸性
B.验证产物的正确连接顺序为
C.澄清石灰水变浑浊,即可证明反应产生了
D.装置中酸性高锰酸钾溶液左右品红溶液的作用不相同
【答案】C
【解析】A.浓硫酸与碳反应中,浓硫酸转变为二氧化硫,硫元素化合价降低,只表现出强氧化性,A正确;
B.碳和浓硫酸加热反应生成的产物为二氧化碳、二氧化硫和水蒸气,验证全部产物需要先用无水硫酸铜验证水蒸气的存在,再利用品红验证二氧化硫气体存在,通过高锰酸钾除去二氧化硫,通过另一瓶品红验证二氧化硫是否除尽,最后通过澄清石灰水验证二氧化碳气体的存在;验证产物的正确连接顺序:,B正确;
C.装置Ⅳ直接与空气相连,可能是空气中使澄清石灰水变浑浊,C错误;
D.装置Ⅱ中酸性高锰酸钾溶液左边品红溶液验证二氧化硫气体存在,右边品红溶液验证二氧化硫已经除尽,作用不相同,D正确;答案选C。
13.部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
【答案】C
【分析】根据部分含硫物质的类别与相应化合价图可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是亚硫酸盐,g是金属硫化物。
【解析】A.SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸,使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,二氧化硫可以杀菌、抗氧化,所以适量SO2可做食品添加剂,A正确;
B.S单质可以热的氢氧化钠反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,可以洗涤附着在试管壁上的S,B正确;
C.H2S在O2中燃烧只能生成SO2,C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,浓硫酸长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小,D正确;
故选C。
14.为测定空气中的含量,某课外小组将空气样品通入含酸性高锰酸钾溶液的密闭容器中,经过bmin溶液恰好褪色,已知与该溶液反应的离子方程式为:。下列说法正确的是
A.X代表
B.以上反应中,表现出还原性
C.若管道中空气流量为,则该空气样品中的含量为
D.用的浓度变化表示该反应速率,
【答案】A
【解析】A.根据原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒可知离子方程式为:,X代硫酸根离子,A错误;
B.上述反应中SO2的硫元素化合价升高,被氧化,作还原剂,体现还原性,B正确;
C.经过bmin,空气的体积为,消耗,根据离子方程式可知abL空气中,,则该空气样品中SO2的含量是,C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液的密闭容器中,经过bmin溶液恰好褪色,,D错误;故选B。
15.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降与该反应有关:
C.可先用HCl酸化,再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4
D.取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀
【答案】D
【解析】A.反应有O2生成,可能是Na2O2和SO2反应生成了O2,反应方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,A正确;
B.O2具有氧化性,能氧化还原性物质Na2SO3生成Na2SO4,bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关,B正确;
C.HCl中含有Cl-,能够与Ag+反应产生的AgCl是白色不溶于水,也不溶于酸的物质,因此会干扰Na2SO4的检验,要检验Na2SO4,应该用盐酸酸化,无现象,再加入BaCl2,若有白色沉淀生成,说明其中含有Na2SO4来进行检验,C正确;
D.根据图示可知:C处气体中O2的含量还在减少,其中SO2、O2,SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,H2SO3与O2反应产生H2SO4,H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀,因此取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中会产生沉淀,D错误;故选D。
16.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中c(H+)=1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗锌97.5 g
D.反应中共转移电子1.5 mol
【答案】C
【分析】本题涉及两个化学反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,由题意可知,反应后剩余的H+的物质的量为1mol/L×1L=1 mol,剩余H2SO4 物质的量为0.5 mol,消耗的H2SO4物质的量为18.5mol/L×0.1L-0.5 mol=1.35 mol,生成的气体物质的量是=0.75 mol,则n(H2)+n(SO2)=0.75mol、n(H2)+2n(SO2)=n(H2SO4)消耗=1.35mol,解得n(H2)=0.15mol、n(SO2)=0.6mol。
【解析】A.根据分析,气体A为SO2和H2的混合物,A项正确;
B.气体A中SO2和H2的体积之比等于SO2和H2的物质的量之比,为0.6mol∶0.15mol=4∶1,B项正确;
C.反应消耗Zn的物质的量等于气体A的物质的量,为0.75 mol,质量为0.75 mol×65 g·mol-1=48.75 g,C项错误;
D.反应中转移电子物质的量等于消耗Zn物质的量的2倍,转移的电子物质的量为2×0.75mol=1.5 mol,D项正确;故选C。
17.有一无色酸性溶液中可能含有、、、、、、、中一种或几种,已知:,为有刺激性气味的气体。为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入过量氢氧化钠固体,产生白色沉淀;②另取部分溶液,加入溶液,有白色沉淀产生;③取反应②后的溶液部分,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。下列推断正确的是
A.可能有、、 B.可能有、、
C.肯定有、 D.肯定有、、
【答案】C
【分析】在无色溶液中不能存在紫色离子;在酸性溶液中,H+与会发生反应产生CO2、H2O而不能大量共存,因此不能存在;①取部分溶液,加入过量氢氧化钠固体,产生白色沉淀,NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2是白色沉淀,说明该溶液中含有Mg2+;②另取部分溶液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀是BaSO4,则原溶液中含;③取反应②后的溶液部分,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,该沉淀为AgCl,但由于②中加入了Cl-,因此不能确定原溶液中是否含有Cl-;
【解析】A.在酸性溶液中,H+与会发生反应产生CO2、H2O而不能大量共存,因此不可能存在,A错误;
B.由A项分析可知,不可能存在,B错误;
C.根据分析,加入过量氢氧化钠固体,产生白色沉淀,NaOH与Mg2+反应产生Mg(OH)2是白色沉淀,说明该溶液中含有Mg2+,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀是BaSO4,则原溶液中含,C正确;
D.取反应②后的溶液部分,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,该沉淀为AgCl,但由于②中加入了Cl-,因此不能确定原溶液中是否含有Cl-,D错误;故选C。
18.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:,将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液中有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。下列说法正确的是
A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且约为
B.1mol(NH4)2SO4分解时,反应中有2mol电子转移
C.白色沉淀为BaSO4
D.从溶液中逸出的气体为N2,溶液中溶质为NH4Cl
【答案】A
【分析】反应4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O发生后,将生成的气体通入BaCl2溶液中,我们可认为生成的气体先跟水反应,生成(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3,用三者的物质的量之比约为1:1:2,然后(NH4)2SO4、(NH4)2SO3再与BaCl2发生反应,生成BaSO4、BaSO3,NH4HSO3与BaCl2不反应;
【解析】A.由分析可知,(NH4)2SO4、(NH4)2SO3的物质的量之比约为1:1,它们与BaCl2发生反应,生成BaSO4、BaSO3,则生成的沉淀中既有BaSO4又有BaSO3,且物质的量之比约为1:1,A正确;
B.根据方程式分析,(NH4)2SO4中N的化合价为-3价,N2中N的化合价为0,每生成1个N2转移6个电子,4mol(NH4)2SO4生成1molN2转移6mol电子,则1mol(NH4)2SO4、转移1.5mol电子,B错误;
C.根据分析,生成的白色沉淀既有BaSO4又有BaSO3,C错误;
D.D.因为逸出的气体无色、无味,则从溶液中逸出的气体只有N2,NH3都留在溶液中,与SO2或H2SO3反应,最后留在溶液中的溶质只有较多的NH4HSO3和NH4Cl,D错误;
故答案为:A。
19.某小组拟探究浓硫酸和炭粉反应的情况,设计如图实验:
已知:硫酸在时开始分解生成和。
(1)E中品红溶液的作用是 。
(2)F装置用于检验产物中的,所装试剂可以是 (填序号)。
①澄清石灰水 ②碳酸钠溶液 ③酚酞溶液 ④Na[Al(OH)4]溶液 ⑤氯化钙溶液
(3)B中产生白色沉淀,不能说明A装置中一定发生了分解反应,用离子方程式表示原因: 。
(4)写出溶液吸收的离子方程式: 。
(5)实验过程中,C中溶液由红色逐渐变为无色。设计实验证明具有暂时漂白性:
。
【答案】(1)检验SO2是否除尽
(2)①④
(3)
(4)
(5)在试管中取少量C中褪色后的溶液,在酒精灯上加热,溶液恢复红色
【分析】根据装置:A中浓硫酸和木炭反应,B检验三氧化硫的生成,C中检验二氧化硫的生成,D吸收二氧化硫气体,E检验二氧化硫是否除尽,F检验生成的二氧化碳;
【解析】(1)根据分析,D中充分反应生成的SO2气体,E中品红溶液检验SO2是否除尽;
(2)F装置用于检验产物中CO2,①CO2通入澄清石灰水有白色沉淀生成,可以检验CO2;②CO2与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,由于不是饱和碳酸钠,故反应无现象,不能检验CO2;③CO2为酸性氧化物,不能使酚酞溶液变色,不能检验CO2;④CO2与Na[Al(OH)4]溶液反应会生成氢氧化铝沉淀,能检验CO2;⑤CO2与氯化钙溶液不反应,无现象,不能检验CO2;故能检验CO2的有①④;
(3)因为SO2通入含盐酸的氯化钡溶液中,空气中的氧气可能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,也会看到白色沉淀,离子方程式为:;
(4)溶液具有一定的氧化性,能将SO2氧化为硫酸根,离子方程式:;
(5)证明具有暂时漂白性,设计实验为:在试管中取少量C中褪色后的溶液,在酒精灯上加热,溶液恢复红色,说明具有暂时漂白性。
20.学习小组在实验室中利用下图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题:
(1)仪器Q的名称为 ;装置b的作用是 。
(2)装置a中反应的化学方程式为 。反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填字母)。
A.铁粉 B.溶液 C.银粉 D.溶液
(3)c装置的目的是探究 。
(4)实验开始后,装置d中的溶液迅速变黄并出现乳黄色浑浊,经查资料得知发生了如下反应:。继续通入黄色褪去,请写出黄色褪去发生反应的离子方程式: 。
(5)根据装置e中产生的现象可证明具有 性,写出发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)圆底烧瓶 安全瓶,防倒吸
(2) AD
(3)二氧化硫的漂白性
(4)
(5)还原
【分析】装置a中铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,b为安全瓶,防倒吸,二氧化硫通入到品红中,品红溶液褪色,二氧化硫表现漂白性;二氧化硫通入碘化钾溶液探究反应原理;通入到酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,二氧化硫表现还原性;用氢氧化钠溶液处理二氧化硫尾气,防止污染空气。
【解析】(1)仪器Q的名称为:圆底烧瓶;b为安全瓶,防倒吸;
(2)装置a中反应的化学方程式为:;铁粉和碳酸氢钠能与硫酸反应产生气泡,可用来检测余酸,反应后的溶液中存在硫酸根,不能用氯化钡溶液检测余酸,银粉与硫酸不反应,故选AD;
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,故c装置的目的是探究:二氧化硫的漂白性;
(4)继续通入,与碘单质反应,黄色褪去,离子方程式为:;
(5)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,离子方程式为:。
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专题07 硫的转化
考点01 硫单质
考点02 二氧化硫
考点03 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别
考点04 三氧化硫及其性质
考点05 二氧化硫的污染与防治
考点06 硫酸的性质及制法
考点07 浓硫酸的强氧化性
考点08 硫酸根的检验和硫酸盐
考点09 酸雨及其防治
考点10 硫及其化合物之间的转化
▉考点01 硫单质
1.硫元素的位置和化合价
硫元素位置
原子结构示意图
非金属性
主要化合价
第 周期 族
比氧
2.硫的性质
(1)物理性质
单质硫(俗称 ),是一种 晶体,质脆,易研成粉末。 溶于水, 于酒精,易溶于 。
【特别提醒】硫易溶于CS2,利用此性质可把S从Fe、S(或C、S)混合物中分离出来。
(2)化学性质
硫与铁、铜、钠、汞、氢气等物质反应时表现其 。如:Fe+SFeS
硫与氧气等物质反应时表现其 。S+O2SO2。
【归纳总结】
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
H2、Na2、Fe O2、O、O
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
▉考点02 二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
二氧化硫是一种 有 气味的 气体,密度比空气的 , 溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解 体积的二氧化硫。
2.二氧化硫性质探究
实验操作
(1)
(2)测溶液pH
实验现象
(1)试管中
(2)pH试纸呈
振荡后 ,再加热溶液
结论
SO2 ,且溶液呈
SO2具有 ,但生成的无色物质不稳定
3.二氧化硫的化学性质
(1)SO2具有酸性氧化物的通性
①写出下列反应的化学方程式:
a.和水反应:SO2+H2OH2SO3(可逆反应)。
b.和澄清石灰水反应:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。
c.和CaO反应:SO2+CaO===CaSO3。
②可逆反应:在 条件下,既能向 方向进行, 又能向 方向进行的反应。
在可逆反应的化学方程式中用“”代替“===”。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质,既有还原性,又有氧化性
还原性:2SO2+O22SO3
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
氧化性:SO2的氧化性较弱,只有在存在较强还原剂(如H2S)的情况下,才会表现出氧化性。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性
它能与某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
4.三类漂白剂的比较
类型
原理
举例
特点
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
次氯酸及盐、过氧化物、O2等
不可逆、持久
加合型
与有色物质内部“生色团”“化合”成无色物质
SO2
可逆、不持久
吸附型
将有色物质吸附而褪色
活性炭
物理变化
【归纳总结】
(1)SO2的漂白原理:与有色物质化合生成不稳定的无色物质;在光照或加热条件下,无色物质又会分解生成有色物质,从而恢复原色。
(2)SO2虽具有漂白性,但不能漂白石蕊溶液。将SO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。
(3)虽然SO2具有漂白性,但SO2与某些无机物质反应而使其褪色并不是由于SO2的漂白性。如SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物,可与碱性物质发生反应;SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是其还原性的体现。
(4)SO2和Cl2溶于水均具有漂白性,但当二者按物质的量之比为1∶1混合时,漂白性消失,原因是二者发生反应生成了盐酸和硫酸,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4。
5.二氧化硫的用途
二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。
▉考点03 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别
1.二氧化硫和二氧化碳的化学性质的异同
(1)相同点:都是酸性氧化物,均具有酸性氧化物的一般通性,如都能使澄清的石灰水变浑浊。
(2)不同点:
①SO2具有较强的还原性,能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。
②具有漂白性,能使品红溶液褪色。
2.二氧化硫和二氧化碳混合气体的检验
(1)检验SO2、CO2同时存在的思维流程:
(2)实验装置
3.二氧化硫和二氧化碳的鉴别方法
(1)物理方法
①根据气味鉴别:有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2。
②根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多的是SO2。
(2)化学方法
①用品红溶液鉴别:将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。
②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别:将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。
③用氢硫酸溶液鉴别:将两种气体分别通入H2S溶液中,出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
④用FeCl3溶液鉴别:颜色(棕黄色)变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。离子方程式为
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++SO。
4.除去二氧化碳中二氧化硫的两种方法
(1)利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。
▉考点04三氧化硫及其性质
1.物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温常压下为 ,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:
▉考点05 二氧化硫的污染与防治
1.硫的氧化物的来源、危害及治理
2.硫酸型酸雨的形成过程
3.工业二氧化硫尾气的处理方法
(1)钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,用化学方程式表示其原理。
①S的燃烧:S+O2SO2;
②SO2转化为CaSO3:SO2+CaOCaSO3;
③CaSO3转化为CaSO4:2CaSO3+O22CaSO4。
(2)氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,用化学方程式表示其原理。
①SO2转化为(NH4)2SO3:2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3;
②(NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4:2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(3)钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,用化学方程式表示其原理。
①SO2和NaOH反应生成Na2SO3:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O;
②SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3:Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2;
③Na2SO3转化为NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
(4)双碱脱硫法
双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环利用,用化学方程式表示其原理。
①NaOH吸收SO2:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O;
②Na2SO3被O2氧化:2Na2SO3+O2===2Na2SO4;
③Na2SO4和Ca(OH)2反应:Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
▉考点06 硫酸的性质及制法
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,稀释时放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸——具有酸的通性
电离方程式为H2SO4===2H++SO42-
(2)浓硫酸的特性
①强氧化性
②吸水性
浓硫酸能够吸水,故常用作干燥剂。
③脱水性
浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。
3.工业制硫酸的反应原理
(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4
▉考点07 浓硫酸的强氧化性
1.与金属的反应
(1)与氢之前的活泼金属反应
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
规律:①反应开始不生成H2,而是生成SO2;
②浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
③浓硫酸一旦变稀,就发生:Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
(2)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
规律:①反应需加热,否则不反应;
②氧化产物是硫酸盐,金属显高价,还原产物为SO2;
③浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
④随反应进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就会停止。
(3)Fe、Al的钝化
常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
2.与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
规律:①反应要加热,否则不反应;
②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物,还原产物为SO2;
③浓硫酸只表现氧化性;
④随反应进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止;
⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
3.与还原性化合物的反应
(1)常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。
(2)不能氧化:CO、SO2、NO等。
【特别提醒】
1.常温下,Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。
“钝化”不是不反应,而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。因此“钝化”体现的是浓H2SO4的强氧化性。
2.CuSO4·5H2O晶体上滴加浓H2SO4会变白。
3.表面湿的蔗糖晶体上加浓H2SO4,体积膨胀变黑:蔗糖脱水碳化,生成的C再与浓H2SO4反应生成CO2、SO2气体,此过程表现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。
4.浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl:吸水性、难挥发性。
5.Na2SO3固体上滴加70%H2SO4放出SO2:难挥发性、强酸性。
6.浓H2SO4与C、HI、H2S反应放出SO2:强氧化性。
▉考点08 硫酸根的检验和硫酸盐
1.硫酸根的检验
(1)检验SO的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
先加稀盐酸的目的是排除 等离子的干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。
(2)检验SO时,用稀盐酸(不能用稀硝酸)酸化,排除Ag+、 CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2,不用Ba(NO3)2,避免酸性条件下溶液中的SO、HSO3-等被NO3-氧化为SO而干扰检验。
【易错警示】 SO检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4(白色)+2NO↑+H2O。
2.粗盐的提纯
(1)粗盐中的杂质与除杂试剂
粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4),选择合适除杂试剂,除去杂质,填写下表:
杂质
加入的试剂
离子方程式
CaCl2
MgCl2
Na2SO4
(2)操作顺序
因为除杂试剂需过量,过量的试剂也需要除去,可据此设计操作顺序,如
3.常见的硫酸盐
名称
化学式
用途
重晶石
白色颜料、胃肠镜的内服药剂等
石膏
医学、工业、建筑等使用的材料
胆矾
媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等
明矾
净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等
4.几种硫的复杂含氧酸盐
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3) 俗名大苏打,它是无色透明的晶体,易溶于水,溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解,其与酸反应的离子方程式:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。它具有较强的还原性,可用作分析试剂及鞣革还原剂。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 具有还原性,温度高于150 ℃易分解,在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。
(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是+6价,其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性,是一种强氧化剂。
▉考点09 酸雨及其防治
1.酸雨的形成:
排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾,随雨水降落就形成酸雨。
2.酸雨的危害:
酸雨给人类带来种种灾害,严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸,导致水生生物死亡;酸雨浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠;长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;酸雨对人体健康也有直接影响。
3.酸雨的防治:
①从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;②改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。
▉考点10 硫及其化合物之间的转化
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
如
②③④反应的化学方程式分别是:
② ;
③ ;
④ 。
(2)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:
如H2SSSO2SO3
③④⑤反应的化学方程式分别是:
③ ;
④ ;
⑤ 。
【特别提醒】①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
3.符合ABCD转化关系的物质
(1)硫元素:S(或H2S)SO2SO3H2SO4。
(2)氮元素:N2(或NH3)NONO2HNO3。
(3)钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH。
(4)碳元素:CCOCO2H2CO3。
1.下列有关硫及其化合物的说法,不正确的是
A.火山口附近的游离态硫能被氧化成二氧化硫
B.黄铁矿()和黄铜矿()是主要的含硫矿石,两者硫元素的化合价相同
C.熟石膏与水混合迅速凝固,可被用来调节水泥的硬化速率
D.葡萄酒中添加适量的,可以起到杀菌和抗氧化的作用
2.酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A.pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B.酸雨的形成和空气中含量增多没有直接关系
C.植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D.可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
3.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是
①CuS ②FeS ③Na₂O₂ ④Fe₂S₃ ⑤Cu₂S ⑥FeCl₂
A.②⑤⑥ B.①④⑥ C.③④⑤ D.③④⑥
10.硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系。下列判断不正确的是
A.①中氧化剂与还原剂的质量之比为 B.②表明具有酸性氧化物的性质
C.反应③的原子利用率是 D.反应④中稀作氧化剂
4.加热时,浓硫酸能与木炭发生反应:。下列说法正确的是
A.该反应中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
B.可以用澄清石灰水鉴别CO2和 SO2
C.含2molH2SO4的浓硫酸和足量的炭反应一定生成67.2L(标准状况)气体
D.将生成的气体通入Ba(NO3)2溶液会产生白色沉淀
5.SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①溴水 ②酸性高锰酸钾溶液 ③品红溶液 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
6.下列有关实验的说法正确的是
A.向某溶液中滴加溶液,生成不溶于稀的白色沉淀,则该溶液中一定含
B.取少量某溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀,则证明该溶液中一定含
C.用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液含有钠元素,一定没有钾元素
D.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明该溶液中可能含有
7.微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①先变红后褪色,体现了具有漂白性和酸性氧化物的性质
B.滤纸②、③褪色均证明具有还原性
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有氧化性
D.若滤纸④上析出了固体,则在滤纸④上发生的反应转移了电子
8.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是( )
A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成
B.只有 BaSO3沉淀,SO3通入溶液中无沉淀生成
C.生成 BaSO3和BaSO4两种沉淀
D.只生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出
9.下列离子方程式错误的是
A.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
B.向溶液中通入过量:
C.用溶液吸收少量的:
D.向溶液中通入等物质的量的:
10.某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后,观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色,将两支试管加热一段时间后,Ⅱ中溶液仍为无色,Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2
B.反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质,均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂
C.反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成
D.该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子
11.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,出现白色沉淀
该溶液中含SO
B
向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,并放出刺激性气味气体
浓硫酸仅体现脱水性
C
向试管中加入3mL溴水,再通入SO2气体,溶液橙黄色褪去
SO2具有漂白性
D
往溶液中通入CO2,出现白色胶状沉淀
非金属性:C>Si
12.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产物。下列说法不正确的是
A.浓硫酸与碳反应制体现了浓硫酸的强氧化性,没有体现酸性
B.验证产物的正确连接顺序为
C.澄清石灰水变浑浊,即可证明反应产生了
D.装置中酸性高锰酸钾溶液左右品红溶液的作用不相同
13.部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是
A.c可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,适量c可做食品添加剂
B.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤
C.a在O2中燃烧可以生成d
D.e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,质量分数减小
14.为测定空气中的含量,某课外小组将空气样品通入含酸性高锰酸钾溶液的密闭容器中,经过bmin溶液恰好褪色,已知与该溶液反应的离子方程式为:。下列说法正确的是
A.X代表
B.以上反应中,表现出还原性
C.若管道中空气流量为,则该空气样品中的含量为
D.用的浓度变化表示该反应速率,
15.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降与该反应有关:
C.可先用HCl酸化,再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4
D.取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀
16.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中c(H+)=1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗锌97.5 g
D.反应中共转移电子1.5 mol
17.有一无色酸性溶液中可能含有、、、、、、、中一种或几种,已知:,为有刺激性气味的气体。为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入过量氢氧化钠固体,产生白色沉淀;②另取部分溶液,加入溶液,有白色沉淀产生;③取反应②后的溶液部分,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。下列推断正确的是
A.可能有、、 B.可能有、、
C.肯定有、 D.肯定有、、
18.(NH4)2SO4在一定条件下发生如下反应:,将反应后的气体通入一定量的BaCl2溶液中,发现溶液中有白色沉淀生成,还有部分气体从溶液中逸出,检验发现从溶液中逸出的气体无色、无味,溶液中氯化钡恰好完全反应。下列说法正确的是
A.生成的沉淀中既有BaSO4、又有BaSO3,且约为
B.1mol(NH4)2SO4分解时,反应中有2mol电子转移
C.白色沉淀为BaSO4
D.从溶液中逸出的气体为N2,溶液中溶质为NH4Cl
19.某小组拟探究浓硫酸和炭粉反应的情况,设计如图实验:
已知:硫酸在时开始分解生成和。
(1)E中品红溶液的作用是 。
(2)F装置用于检验产物中的,所装试剂可以是 (填序号)。
①澄清石灰水 ②碳酸钠溶液 ③酚酞溶液 ④Na[Al(OH)4]溶液 ⑤氯化钙溶液
(3)B中产生白色沉淀,不能说明A装置中一定发生了分解反应,用离子方程式表示原因: 。
(4)写出溶液吸收的离子方程式: 。
(5)实验过程中,C中溶液由红色逐渐变为无色。设计实验证明具有暂时漂白性:
。
20.学习小组在实验室中利用下图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题:
(1)仪器Q的名称为 ;装置b的作用是 。
(2)装置a中反应的化学方程式为 。反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填字母)。
A.铁粉 B.溶液 C.银粉 D.溶液
(3)c装置的目的是探究 。
(4)实验开始后,装置d中的溶液迅速变黄并出现乳黄色浑浊,经查资料得知发生了如下反应:。继续通入黄色褪去,请写出黄色褪去发生反应的离子方程式: 。
(5)根据装置e中产生的现象可证明具有 性,写出发生反应的离子方程式: 。
(
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