内容正文:
专题01 硫及其化合物
【思维导图串知识】
【知识清单】
一、硫
1.硫的存在
(1) 态:存在于火山口附近或地壳的岩层里。
(2) 态:以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.物理性质
硫单质俗称 ,是一种 色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于 。
3.化学性质
从化合价角度认识硫单质的化学性质:
(1)与非金属单质反应 S+O2SO2 表现 性,S+H2H2S,表现 性
(2)与金属单质反应 S+FeFeS ,S+2CuCu2S 表现 性
【归纳总结】(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。而氯气与变价金属反应,生成高价态的金属氯化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2,不能生成SO3。
二、二氧化硫
1.物理性质
二氧化硫是一种 色、有 气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。
2.化学性质
从物质类别( 性氧化物)及化合价的角度认识化学性质:
(1)具有酸性氧化物的性质
① 与H2O反应: (可逆反应)
② 与碱反应:如 SO2+2NaOH=== SO2+Ca(OH)2===
【特别提醒】SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能
用澄清石灰水鉴别SO2和CO2 。通常用以下方法鉴别:
a.将气体分别通入品红溶液中,使品红溶液褪色的是 ,无变化的是 。
b.将气体分别通入酸性KMnO4溶液中,使酸性KMnO4溶液褪色的是 ,无变化的是 。
c.将气体分别通入溴水(或氯水)中,使溴水(或氯水)褪色的是 ,无变化的是 。
(2)还原性
①与O2的反应: ,生成的SO3也是酸性氧化物,SO3与H2O反应的化学方程式为:
②与其他氧化剂的反应:如酸性KMnO4溶液,溴水(或氯水),H2O2
5SO2+2MnO4-+2H2O===
SO2+Br2+2H2O===
SO2+H2O2===
(3)氧化性
与H2S的反应:
(4)漂白性
① SO2通入品红溶液中,品红溶液 ,加热时,溶液又 。
② SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成 的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。
【归纳总结】几种常见物质漂白性比较
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后
恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后
不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
【特别提醒】二氧化硫的三种“褪色”区分
(1)二氧化硫能使品红溶液褪色体现 。
(2)二氧化硫使溴水、氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色体现 。
(3)二氧化硫使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色体现其 的性质,说明其水溶液呈 性。
3.SO2的实验室制法
(1)原理:常用Na2SO3固体与较浓H2SO4(70%)反应制取,反应方程式为
(2)实验装置(制气、干燥、收集、尾气处理)
三、三氧化硫
1.物理性质: 熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,标准状况下为 态(NA题常考)。
2.化学性质:具有酸性氧化物的通性:
(1)与水反应:
(2)与碱性氧化物反应: SO3+CaO ===
(3)与碱反应: SO3 + 2NaOH ===
(4)与某些盐溶液反应(如:BaCl2) SO3+H2O+BaCl2 ===
四、硫化氢
1.物理性质: 无色有 气味的剧毒气体,常温常压下,1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体,溶于水后得到氢硫酸。
2.化学性质
(1)弱酸性 H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-
(2)还原性(易被Cl2、O2、SO2、酸性高锰酸钾溶液等氧化剂所氧化)
2H2S+SO2=== ; 2H2S+O2 ===2S↓+2H2O; 2H2S+3O2(足量)2SO2+2H2O
五、硫酸和SO的检验
1.硫酸的物理性质
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将 沿器壁慢慢注入 中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.稀硫酸:具有酸的通性
(1)与指示剂反应,如石蕊遇酸变红
(2)与活泼金属反应,如Zn:Zn+2H+===Zn2++H2↑
(3)与金属氧化物反应,如CuO:CuO+2H+===Cu2++H2O
(4)与碱反应,如NaOH: OH-+H+===H2O
(5)与部分盐反应,如Na2CO3: CO+2H+===CO2↑+H2O
3.浓H2SO4的三大特性: 性、 性、 性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分、混在气体中的水分子以及结晶水合物中的水(如CuSO4∙5H2O固体滴几滴浓硫酸,现象是固体由 变 )。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
①与金属单质的反应:Cu+2H2SO4(浓)
②与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应:C+2H2SO4(浓)
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化(钝化是化学变化),可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),
如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
4.硫酸的工业制备
三步骤
三反应
黄铁矿煅烧或硫磺燃烧
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
或 S+O2SO2
SO2的催化氧化
2SO2+O22SO3
SO3吸收(工业上用98.3%的浓硫酸来吸收)
SO3+H2O===H2SO4
5.SO的检验
(1)试剂: 。
(2)操作:通常将溶液先用 酸化,以排除 等可能造成的干扰,然后加入 来检验SO的存在。
(3)现象:开始无明显现象,之后出现 。
(4)原理: 。
六、除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性
硫酸盐
过量BaCl2溶液
CaCl2
过量Na2CO3溶液
MgCl2
过量NaOH溶液
多余的
NaOH、Na2CO3
适量稀盐酸
七、硫及其化合物的相互转化及应用
1.不同价态含硫物质的价类二维图
①2H2S+SO2===3S+2H2O
②S+O2SO2
③2SO2+O22SO3
④SO2+H2OH2SO3
⑤SO3+H2O===H2SO4
⑥H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
2.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
一、单选题
1.关于硫下列说法不正确的是
A.通常是淡黄色晶体
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
2.某溶液中可能含有的阴离子有、、Cl-等。为了检验其中是否含有,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是
A.盐酸 B.硫酸 C.硝酸 D.硫酸钠溶液
3.下列有关含硫元素的物质叙述正确的是
A.为酸性氧化物,可与NaOH溶液反应
B.有漂白性,可用使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.S有氧化性,可用于生产
D.浓有脱水性,可用作干燥剂
4.硫元素常见的化合价有、0、、价,下列物质中的硫元素只能表现出还原性的是
A. B. C. D.
5.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程①白色固体变黑,不仅涉及化学键的断裂,也涉及化学键的形成
C.过程②固体体积膨胀,与反应有关
D.过程①②产生大量白雾,主要体现了浓硫酸的酸性
6.区别SO2和CO2,选用的试液是
A.紫色石蕊试液 B.澄清的石灰水 C.Ba(OH)2 D.品红溶液
7.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
8.下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
9.将气体通入碘水溶液中,溶液褪色,此过程中表现出
A.漂白性 B.还原性 C.氧化性和漂白性 D.还原性和漂白性
10.实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制取SO2
B.验证SO2的漂白性
C.收集SO2
D.吸收SO2
A.A B.B C.C D.D
11.硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是
A.标准状况下,气体中所含有的原子数目为
B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
12.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊试液先变红后褪色
C.按照甲→丙→乙→丁的连接顺序,可用装置丙检验分解产生的SO3
D.将装置丁中的试剂换为NaOH溶液能更好的避免污染环境
13.根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某钠盐中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
说明该盐一定是碳酸盐或碳酸氢盐
B
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含
C
向某溶液中滴加少量NaOH溶液,没有产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体
该溶液中不含
D
向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀溶解
铝有一定的非金属性
A.A B.B C.C D.D
14.化学是以实验为基础的学科。利用如图所示装置进行的相关实验,能达到预期目的的是
A.制备 B.收集
C.验证的还原性 D.验证与水反应
15.部分含硫化合物的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A.存在c→g的转化 B.c→e→f的转化不会形成酸雨
C.自然界不存在单质b D.a只具有还原性
16.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题之一、将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中可回收S,其转化如图所示(CuS难溶于水)。下列说法中,不正确的是
A.过程①中,发生的是非氧化还原反应
B.过程②中,Fe3+作氧化剂
C.过程③中,若将O2换为H2O2,则发生的离子反应式为:Fe2++H2O2→Fe3++O2+H+(未配平)
D.回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
17.实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠制备并探究其相关性质所用的实验装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置①中发生了氧化还原反应 B.装置②中溴水褪色说明具有漂白性
C.装置③中会出现浑浊 D.装置④中的可更换为苯
18.工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如下图(部分反应条件已略去)。下列相关说法正确的是
A.黄铁矿主要成分的化学式为
B.物质X常为的浓硫酸
C.步骤②中能完全转化为
D.图中每一步含硫物质均发生了氧化反应
19.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.实验室探究浓硫酸与硫反应的气态产物:
B.工业制硫酸过程中的物质转化:
C.用生石灰进行“钙基固硫”的主要反应为:
D.通入少量氨水中的离子方程式为:
20.除去粗盐中的杂质、和,过程如下:
下列有关说法中,错误的是
A.除去的主要反应:
B.NaOH的作用是除去粗盐中的
C.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
D.试剂①、②、③分别是NaOH、、
二、填空题
21.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)将Z通入紫色石蕊溶液中,实验现象为 。
(2)足量Y与1 mol金属铜充分反应,转移电子的物质的量为 mol。
(3)将Z通入X的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(4)碳和M的浓溶液的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(5)收集了一些含有S元素的酸雨,放置一段时间后,pH变小,小攀认为可能是因为酸雨中的亚硫酸被氧化为了 。小登觉得可以设计实验验证这一推论,具体操作是 。
22.硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。回答下列问题:
(1)用浓硫酸配制稀硫酸时,不需要使用的安全防护用品是 。
a.实验服 b.防毒面具 c.橡胶手套 d.护目镜
(2)向蔗糖中滴加几滴水,再注入少量浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖变黑并膨胀,同时闻到刺激性气味。蔗糖变黑并膨胀的现象说明浓硫酸具有的性质是 。
(3)某化学兴趣小组设计以下实验装置,制取并检验其相关性质(均为浸有相应试液的棉花)。
①制备的化学反应方程式为 。
②当a处出现 现象时可验证具有氧化性,处均观察到颜色褪去,分别体现了具有 、 的性质。
③d处的离子方程式为 。
④将通入溶液中,未见沉淀生成,然后通入某气体,出现白色浑浊。写出符合要求的气体的化学式 (任意写一种)。
23.二氧化硫是一种重要物质,在生产、生活中都有重要用途。
(1)化石燃料燃烧会产生大气污染物、等,科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收[和在水溶液中完全电离],其转化原理如图所示,反应①的离子方程式为 。
(2)某研究性学习小组利用如下图所示的装置研究的性质。已知相关物质的熔沸点如下表。
物质
熔点/℃
16.8
沸点/℃
45
甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅰ用来模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式为;装置Ⅱ的作用是 ;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,体现了的 性(填“氧化”、“还原”或“漂白”)。
(3)实验室探究与溶液反应的原理,装置如图,实验中观察到Y装置产生白色沉淀。
盛装浓硫酸的仪器名称是 。滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间,其目的是 。若将换成氨水,Y中产生白色沉淀是 。实验室检验的方法是 。
(4)拟用以下方案测定空气中含量(假设空气中无其他还原性气体)。
方案中若通过空气的体积为22.4L(标准状况下),最终所得固体质量为0.233g,通过计算确定该空气中二氧化硫的体积分数是 %。
24.硫酸工业是化学工业中历史悠久的工业部门,世界硫酸产量仍在逐年增长。早期的硫酸工业都采用硝化法,设备生产强度低,产品浓度只有60~76%。20世纪以来,硝化法逐渐被接触法所取代。
(1)下列物质不可能作为制硫酸原料的是___________。
A.硫黄 B.硫铁矿 C.冶炼烟气 D.大理石
(2)工业中可用含的冶炼烟气为原料生产硫酸,在如图装置中完成“转化”工序。使用该装置实现了___________。
A.充分利用热能 B.防止形成酸雾 C.加速转化 D.获取纯净
(3)工业上,吸收时宜选用的试剂X为 (填“水”或“浓硫酸”)。
(4)可用双碱法(氢氧化钙为悬浊液)脱硫处理工业废气中的,原理如图所示,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是___________。
A.过程II中,1mol 可氧化2mol
B.过程I中,表现还原性
C.双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D.总反应为
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专题01 硫及其化合物
【思维导图串知识】
【知识清单】
一、硫
1.硫的存在
(1)游离态:存在于火山口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
3.化学性质
从化合价角度认识硫单质的化学性质:
(1)与非金属单质反应 S+O2SO2 表现还原性,S+H2H2S,表现氧化性
(2)与金属单质反应 S+FeFeS ,S+2CuCu2S 表现氧化性
【归纳总结】(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。而氯气与变价金属反应,生成高价态的金属氯化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2,不能生成SO3。
二、二氧化硫
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。
2.化学性质
从物质类别(酸性氧化物)及化合价的角度认识化学性质:
(1)具有酸性氧化物的性质
① 与H2O反应:SO2+H2OH2SO3(可逆反应)
② 与碱反应:如 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
【特别提醒】SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能
用澄清石灰水鉴别SO2和CO2 。通常用以下方法鉴别:
a.将气体分别通入品红溶液中,使品红溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2。
b.将气体分别通入酸性KMnO4溶液中,使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2。
c.将气体分别通入溴水(或氯水)中,使溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2。
(2)还原性
①与O2的反应:,生成的SO3也是酸性氧化物,SO3与H2O反应的化学方程式为:SO3+H2O===H2SO4
②与其他氧化剂的反应:如酸性KMnO4溶液,溴水(或氯水),H2O2
5SO2+2MnO4-+2H2O===5SO42-+2Mn2++4H+
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
SO2+H2O2===H2SO4
(3)氧化性
与H2S的反应:SO2+2H2S===3S+2H2O
(4)漂白性
① SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热时,溶液又变红色。
② SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。
【归纳总结】几种常见物质漂白性比较
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后
恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后
不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
【特别提醒】二氧化硫的三种“褪色”区分
(1)二氧化硫能使品红溶液褪色体现漂白性。
(2)二氧化硫使溴水、氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色体现还原性。
(3)二氧化硫使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色体现其酸性氧化物的性质,说明其水溶液呈酸性。
3.SO2的实验室制法
(1)原理:常用Na2SO3固体与较浓H2SO4(70%)反应制取,反应方程式为
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)实验装置(制气、干燥、收集、尾气处理)
三、三氧化硫
1.物理性质: 熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,标准状况下为固态(NA题常考)。
2.化学性质:具有酸性氧化物的通性:
(1)与水反应: SO3+H2O===H2SO4
(2)与碱性氧化物反应: SO3+CaO === CaSO4
(3)与碱反应: SO3 + 2NaOH === Na2SO4 +H2O
(4)与某些盐溶液反应(如:BaCl2) SO3+H2O+BaCl2 === BaSO4↓ + 2HCl
四、硫化氢
1.物理性质: 无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下,1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体,溶于水后得到氢硫酸。
2.化学性质
(1)弱酸性 H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-
(2)还原性(易被Cl2、O2、SO2、酸性高锰酸钾溶液等氧化剂所氧化)
2H2S+SO2===3S↓+2H2O; 2H2S+O2 ===2S↓+2H2O; 2H2S+3O2(足量)2SO2+2H2O
五、硫酸和SO的检验
1.硫酸的物理性质
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.稀硫酸:具有酸的通性
(1)与指示剂反应,如石蕊遇酸变红
(2)与活泼金属反应,如Zn:Zn+2H+===Zn2++H2↑
(3)与金属氧化物反应,如CuO:CuO+2H+===Cu2++H2O
(4)与碱反应,如NaOH: OH-+H+===H2O
(5)与部分盐反应,如Na2CO3: CO+2H+===CO2↑+H2O
3.浓H2SO4的三大特性:吸水性、脱水性、强氧化性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分、混在气体中的水分子以及结晶水合物中的水(如CuSO4∙5H2O固体滴几滴浓硫酸,现象是固体由蓝色变白色)。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
①与金属单质的反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化(钝化是化学变化),可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),
如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
4.硫酸的工业制备
三步骤
三反应
黄铁矿煅烧或硫磺燃烧
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
或 S+O2SO2
SO2的催化氧化
2SO2+O22SO3
SO3吸收(工业上用98.3%的浓硫酸来吸收)
SO3+H2O===H2SO4
5.SO的检验
(1)试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
(2)操作:通常将溶液先用稀盐酸酸化,以排除CO32-等可能造成的干扰,然后加入BaCl2溶液来检验SO的存在。
(3)现象:开始无明显现象,之后出现白色沉淀。
(4)原理:Ba2++SO===BaSO4↓。
六、除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性
硫酸盐
过量BaCl2溶液
SO42-+Ba2+=== BaSO4↓
CaCl2
过量Na2CO3溶液
Ca2++CO32-=== CaCO3↓、Ba2++CO32-=== BaCO3↓
MgCl2
过量NaOH溶液
Mg2++2OH-=== Mg(OH)2↓
多余的
NaOH、Na2CO3
适量稀盐酸
OH-+H+=== H2O、CO32-+2H+=== H2O+CO2↑
七、硫及其化合物的相互转化及应用
1.不同价态含硫物质的价类二维图
①2H2S+SO2===3S+2H2O
②S+O2SO2
③2SO2+O22SO3
④SO2+H2OH2SO3
⑤SO3+H2O===H2SO4
⑥H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
2.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
一、单选题
1.关于硫下列说法不正确的是
A.通常是淡黄色晶体
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
【详解】A.硫单质俗称硫磺,为淡黄色晶体,故A正确;
B.S单质的化合价处于-2到+6之间,为中间价态,既有氧化性,又有还原性,故B正确;
C.火山口喷出的气体中含二氧化硫,矿泉水中含硫酸盐,故C正确;
D.S在空气中或纯氧中燃烧生成物都是二氧化硫,故D错误;
故选:D。
2.某溶液中可能含有的阴离子有、、Cl-等。为了检验其中是否含有,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是
A.盐酸 B.硫酸 C.硝酸 D.硫酸钠溶液
【答案】A
【详解】硫酸根离子的检验原理:,先加入稀盐酸酸化,没有沉淀产生,然后加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则证明有硫酸根离子,加稀盐酸酸化可以排除的干扰,因为BaCO3也是一种不溶于水但能够与稀盐酸反应的白色沉淀;
故选A。
3.下列有关含硫元素的物质叙述正确的是
A.为酸性氧化物,可与NaOH溶液反应
B.有漂白性,可用使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.S有氧化性,可用于生产
D.浓有脱水性,可用作干燥剂
【答案】A
【详解】A.为酸性氧化物,可与溶液反应生成亚硫酸钠和水,A正确;
B.有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C. 有还原性,可以与氧气反应生成,C错误;
D.浓有吸水性,可用作干燥剂,D错误;
故选A。
4.硫元素常见的化合价有、0、、价,下列物质中的硫元素只能表现出还原性的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】中的S为-2价,单质的化合价为0价,中S的化合价为+4价,中S的化合价为+6价,化合价为最低价的只具有还原性,故只能表现出还原性的是;
故选A。
5.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程①白色固体变黑,不仅涉及化学键的断裂,也涉及化学键的形成
C.过程②固体体积膨胀,与反应有关
D.过程①②产生大量白雾,主要体现了浓硫酸的酸性
【答案】D
【详解】A. 浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂和形成,B项正确;
C.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应,产生大量气体,使固体体积膨胀,C项正确;
D.过程①②产生大量白雾是体现浓硫酸的脱水性和吸水性,浓硫酸吸水性与水结合放出大量的热,同时浓硫酸的脱水性过程也会放出大量的热,导致水蒸气的产生,D错误;
答案选D。
6.区别SO2和CO2,选用的试液是
A.紫色石蕊试液 B.澄清的石灰水 C.Ba(OH)2 D.品红溶液
【答案】D
【详解】A.二氧化硫和二氧化碳均能使紫色石蕊试液变红,因此不能用紫色石蕊试液区分二者,A错误;
B.二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊,因此不能用澄清的石灰水区分二者,B错误;
C.二氧化硫和二氧化碳均能使Ba(OH)2产生沉淀,因此不能用Ba(OH)2区分二者,C错误;
D.二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能使品红褪色,因此能用品红区分二者,D正确;
故选D。
7.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。
8.下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
【答案】C
【详解】A.SO2具有还原性,能够与氧化剂反应,故在食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性,A正确;
B.SO2中S为+4价和SO3中S为+6价,均为较高价态,都有氧化性,都可以被H2S还原,B正确;
C.硫在空气中燃烧主要生成SO2,同时没有少量SO3,SO2转化为SO3过程中需要加入催化剂,C错误;
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应,反应方程式分别为:SO2+H2OH2SO3,SO3+H2O=H2SO4,D正确;
故答案为:C。
9.将气体通入碘水溶液中,溶液褪色,此过程中表现出
A.漂白性 B.还原性 C.氧化性和漂白性 D.还原性和漂白性
【答案】B
【详解】将气体通入碘水溶液中,溶液褪色,发生反应+I2+2H2O=2HI+H2SO4,S元素化合价升高,表现还原性,故选B。
10.实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制取SO2
B.验证SO2的漂白性
C.收集SO2
D.吸收SO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.亚硫酸钠和70%的浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,A不合题意;
B.SO2与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性,B符合题意;
C.SO2的密度大于空气,应用向上排空气法收集,图中装置的导管采用短进长出的方式,C不合题意;
D.SO2有毒,为防止污染空气,需要除去,常用碱液吸收,题中所给装置能达到实验目的,D不合题意;
故答案为:B。
11.硫及其化合物部分转化关系如图(为阿 伏伽德罗常数)。下列说法正确的是
A.标准状况下,气体中所含有的原子数目为
B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.反应②每生成还原产物,转移电子数目为
【答案】D
【详解】A.标准状况下,11.2L H2S气体物质的量为0.5mol,所含有的原子数目为1.5NA,A错误;
B.反应①发生反应,氧化剂为SO2,还原剂为H2S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B错误;
C.反应②发生反应,硫发生歧化反应,Na2SO3是氧化产物,Na2S是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,C错误;
D.反应②转移4NA电子时,生成2mol Na2S,故每生成1mol还原产物,转移电子数目为2NA,D正确;
故选D。
12.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊试液先变红后褪色
C.按照甲→丙→乙→丁的连接顺序,可用装置丙检验分解产生的SO3
D.将装置丁中的试剂换为NaOH溶液能更好的避免污染环境
【答案】B
【分析】已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,通过乙中石蕊试液吸收检验二氧化硫或三氧化硫,三氧化硫极易溶于水,通过乙全部吸收,装置丙中的氯化钡溶液不能检验三氧化硫的存在,丁装置中饱和亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫。
【详解】A. 用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排除装置内空气,避免空气中氧气的干扰,A正确;
B. 用装置乙不能检验二氧化硫的存在,产物中有三氧化硫溶于水形成硫酸溶液,遇到石蕊试液也会变红色,二氧化硫遇到石蕊试液只能变红色,不能褪色,B错误;
C. 三氧化硫极易溶于水,通过装置乙的水溶液会被完全吸收,要检验三氧化硫存在,应把乙和丙位置互换才能检查三氧化硫的存在,按照甲→丙→乙→丁的连接顺序,C正确;
D. 丁中饱和亚硫酸氢钠溶液不能吸收二氧化硫,应为NaOH溶液能更好的吸收二氧化硫,避免污染环境,D正确;故答案为:B。
【点睛】二氧化硫有漂白性,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等,但二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色。
13.根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某钠盐中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
说明该盐一定是碳酸盐或碳酸氢盐
B
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含
C
向某溶液中滴加少量NaOH溶液,没有产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体
该溶液中不含
D
向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀溶解
铝有一定的非金属性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向某钠盐中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是CO2,也可能是SO2,因此该盐可能是碳酸盐或碳酸氢盐,也可能是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,A错误;
B.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl沉淀,因此该溶液中可能含,也可能含有Ag+,B错误;
C.向某溶液中滴加少量NaOH溶液,没有产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体,也可能溶液浓度小,只反应产生NH3·H2O,没有产生NH3,因此不能确定溶液中是否含有,C错误;
D.向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液,沉淀溶解,说明Al(OH)3能够与碱发生反应,证明Al(OH)3具有酸性,证明铝尽管是金属元素,也有一定的非金属性,D正确;
故合理选项是D。
14.化学是以实验为基础的学科。利用如图所示装置进行的相关实验,能达到预期目的的是
A.制备 B.收集
C.验证的还原性 D.验证与水反应
【答案】B
【详解】A.铜与浓硫酸反应制取二氧化硫时需要加热,A装置缺少加热仪器;故A错误;
B.二氧化硫常温常压下不与空气中的氧气反应,且密度大于空气,采用向上排空气法收集,故B正确;
C.硫化氢溶液中通入二氧化硫时,发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,表现的是二氧化硫的氧化性,故C错误;
D.试管内压强减小、水位上升,可能是因为二氧化硫溶于水,因此该装置无法验证与水反应,故D错误;
故答案为:B。
15.部分含硫化合物的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A.存在c→g的转化 B.c→e→f的转化不会形成酸雨
C.自然界不存在单质b D.a只具有还原性
【答案】A
【分析】根据化合价和含硫物质的关系可判断a是H2S,b是S,c是SO2,d是SO3,e是H2SO3,f是H2SO4,g是含有+4价的硫元素的盐,如:亚硫酸盐、亚硫酸氢盐,h是含有+6价的硫元素的盐,如:硫酸盐、硫酸氢盐,据此解答。
【详解】A.与强碱性溶液发生反应可生成亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,比如少量二氧化硫与溶液反应生成,过量二氧化硫与溶液反应生成,故A正确;
B.硫酸型酸雨形成的主要途径:①;②,故B错误;
C.在火山口附近有S单质存在,故C错误;
D.a为,中H为+1价,S为-2价,既具有氧化性又具有还原性,故D错误;
故答案选A。
16.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题之一、将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中可回收S,其转化如图所示(CuS难溶于水)。下列说法中,不正确的是
A.过程①中,发生的是非氧化还原反应
B.过程②中,Fe3+作氧化剂
C.过程③中,若将O2换为H2O2,则发生的离子反应式为:Fe2++H2O2→Fe3++O2+H+(未配平)
D.回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
【答案】C
【分析】由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S;③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应 2H2S+O2=2S↓+2H2O。
【详解】A.根据图中转化可知,生成CuS的反应为H2S + Cu2+=CuS↓+ 2H+,A正确;
B.过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,B正确;
C.过程③若O2换为H2O2,H2O2将二价铁氧化,O本身被还原为-2价,离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O, C错误;
D.根据图中转化可知,反应物为H2S和O2,生成物为S,根据原子守恒,还有水生成,总反应是2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
答案选C。
17.实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠制备并探究其相关性质所用的实验装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置①中发生了氧化还原反应 B.装置②中溴水褪色说明具有漂白性
C.装置③中会出现浑浊 D.装置④中的可更换为苯
【答案】C
【分析】本实验制备二氧化硫并验证二氧化硫的性质,①装置用于制备二氧化硫,②是验证二氧化硫的还原性,③是验证二氧化硫的氧化性,④是除去二氧化硫,据此分析;
【详解】A.装置①中发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,各种元素化合价没有变,没有发生氧化还原反应,A项错误;
B.SO2使溴水褪色,SO2被氧化为,体现了SO2的还原性而不是漂白性,B项错误;
C.SO2与Na2S溶液反应生成S单质,会出现浑浊,C项正确;
D.装置④可以起到防倒吸的作用,若更换为苯,因为苯的密度小于NaOH溶液的密度,苯会在上层,无法起到防倒吸的作用,D项错误;
故选C。
18.工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如下图(部分反应条件已略去)。下列相关说法正确的是
A.黄铁矿主要成分的化学式为
B.物质X常为的浓硫酸
C.步骤②中能完全转化为
D.图中每一步含硫物质均发生了氧化反应
【答案】B
【分析】由流程图可知,黄铁矿的主要成分为FeS2,在空气中燃烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫在催化剂作用下和氧气反应生成三氧化硫,用浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸。
【详解】A.黄铁矿主要成分的化学式为,故A错误;
B.为防止形成酸雾,用浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸,物质X常为的浓硫酸,故B正确;
C.是可逆反应,步骤②中不能完全转化为,故C错误;
D.步骤③中元素化合价不变,没有发生氧化反应,故D错误;
选B。
19.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.实验室探究浓硫酸与硫反应的气态产物:
B.工业制硫酸过程中的物质转化:
C.用生石灰进行“钙基固硫”的主要反应为:
D.通入少量氨水中的离子方程式为:
【答案】B
【详解】A.浓硫酸和硫磺在加热条件下,生成,与反应生成S,转化正确,A正确;
B.工业制硫酸过程中的物质转化:,B错误;
C.钙基固硫是用生石灰来除去生成的,反应的化学方程式,C正确;
D.通入少量氨水时,生成亚硫酸氢铵,离子方程式为:,D正确;
故选B。
20.除去粗盐中的杂质、和,过程如下:
下列有关说法中,错误的是
A.除去的主要反应:
B.NaOH的作用是除去粗盐中的
C.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
D.试剂①、②、③分别是NaOH、、
【答案】D
【分析】除去粗盐中的杂质、和,通常用除、用除、用除,在加入试剂的顺序中,关键点是一定要加在之后来除去过量的,过滤加入盐酸除去过量的和,最后加热蒸发结晶得固体,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,是用除去,反应的离子方程式为:,A正确;
B.根据分析,是用除去,反应的离子方程式为:,B正确;
C.根据分析,加入盐酸除去过量的和,最后加热蒸发结晶得固体,C正确;
D.根据分析,试剂加入顺序必须满足一定要加在之后,加入顺序随意,D错误;
故答案为:D。
二、填空题
21.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)将Z通入紫色石蕊溶液中,实验现象为 。
(2)足量Y与1 mol金属铜充分反应,转移电子的物质的量为 mol。
(3)将Z通入X的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(4)碳和M的浓溶液的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(5)收集了一些含有S元素的酸雨,放置一段时间后,pH变小,小攀认为可能是因为酸雨中的亚硫酸被氧化为了 。小登觉得可以设计实验验证这一推论,具体操作是 。
【答案】(1)溶液变红
(2)1
(3)SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(4)2:1
(5)硫酸 取少量酸雨于试管中,先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若出现白色沉淀,证明酸雨中的亚硫酸被氧化成为了硫酸
【分析】X为氢化物,硫元素化合价为-2价,X为H2S;Y为S单质;Z为氧化物,硫元素化合价为+4价,Z为SO2;M为酸,硫元素化合价为+6价,M为H2SO4;N为盐,硫元素化合价为-2价,N为含硫离子或硫氢根离子的盐。
【详解】(1)Z为SO2,二氧化硫是酸性氧化物,能与水反应生成亚硫酸,因此二氧化硫通入紫色石蕊溶液中,可观察到溶液变红;
(2)Y为S单质,加热条件下,硫与铜反应的方程式为:2Cu+S Cu2S,铜元素化合价由0价升高到+1价,则1mol金属铜充分反应,转移电子的物质的量为1mol
(3)Z为SO2,X为H2S,SO2和H2S发生氧化还原反应生成S和H2O,反应的化学方程式为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
(4)M为H2SO4,碳与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,其中碳是还原剂,浓硫酸是氧化剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1;
(5)含有S元素的酸雨,放置一段时间后,pH变小,小攀认为可能是因为酸雨中的亚硫酸被氧化成为了硫酸,取少量酸雨于试管中,先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液,若出现白色沉淀,证明酸雨中的亚硫酸被氧化成为了硫酸。
22.硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。回答下列问题:
(1)用浓硫酸配制稀硫酸时,不需要使用的安全防护用品是 。
a.实验服 b.防毒面具 c.橡胶手套 d.护目镜
(2)向蔗糖中滴加几滴水,再注入少量浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖变黑并膨胀,同时闻到刺激性气味。蔗糖变黑并膨胀的现象说明浓硫酸具有的性质是 。
(3)某化学兴趣小组设计以下实验装置,制取并检验其相关性质(均为浸有相应试液的棉花)。
①制备的化学反应方程式为 。
②当a处出现 现象时可验证具有氧化性,处均观察到颜色褪去,分别体现了具有 、 的性质。
③d处的离子方程式为 。
④将通入溶液中,未见沉淀生成,然后通入某气体,出现白色浑浊。写出符合要求的气体的化学式 (任意写一种)。
【答案】(1)b
(2)脱水性、强氧化性
(3) 淡黄色沉淀(淡黄色浑浊) 漂白性 还原性 或 或或等
【详解】(1)浓硫酸配置稀硫酸的过程中没有有毒气体放出且硫酸为难挥发酸,不需要用到防毒面具;
(2)向蔗糖中滴加几滴水,再注入少量浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖变黑并膨胀的现象说明浓硫酸具有的性质是脱水性、同时浓硫酸氧化生成的碳生成了二氧化硫和二氧化碳气体体现浓硫酸的强氧化性。
(3)①铜和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫、水:;
②二氧化硫氧化硫离子生成硫单质,现象为出现淡黄色沉淀;二氧化硫使品红溶液褪色体现了漂白性、被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾褪色体现了还原性;
③氢氧化钠和二氧化硫反应,初始时生成亚硫酸钠、随着二氧化硫过量生成了亚硫酸氢钠,离子方程为:、;
④将SO2通入BaCl2溶液中,未见沉淀生成,若通入氨气能生成亚硫酸钡沉淀,若通入氯气或氧气能生成硫酸钡沉淀。
23.二氧化硫是一种重要物质,在生产、生活中都有重要用途。
(1)化石燃料燃烧会产生大气污染物、等,科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收[和在水溶液中完全电离],其转化原理如图所示,反应①的离子方程式为 。
(2)某研究性学习小组利用如下图所示的装置研究的性质。已知相关物质的熔沸点如下表。
物质
熔点/℃
16.8
沸点/℃
45
甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅰ用来模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式为;装置Ⅱ的作用是 ;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,体现了的 性(填“氧化”、“还原”或“漂白”)。
(3)实验室探究与溶液反应的原理,装置如图,实验中观察到Y装置产生白色沉淀。
盛装浓硫酸的仪器名称是 。滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间,其目的是 。若将换成氨水,Y中产生白色沉淀是 。实验室检验的方法是 。
(4)拟用以下方案测定空气中含量(假设空气中无其他还原性气体)。
方案中若通过空气的体积为22.4L(标准状况下),最终所得固体质量为0.233g,通过计算确定该空气中二氧化硫的体积分数是 %。
【答案】(1)
(2)使凝结成固体与分离 还原
(3)分液漏斗 赶走装置中的空气 取少量待测液置于洁净试管中,先滴加足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则存在
(4)0.1
【详解】(1)反应①是把SO2氧化为硫酸,反应的离子方程式为;
(2)SO3的熔点为16.8℃、的沸点为-10℃,装置Ⅱ冰水浴的作用是使凝结成固体与分离;高锰酸钾具有强氧化性,装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,说明高锰酸钾被还原,体现了的还原。
(3)根据装置图,盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗。滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间,其目的是赶走装置中的空气。若将换成氨水,SO2不能被氧化,Y中产生白色沉淀是。实验室检验的方法是:取少量待测液置于洁净试管中,先滴加足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则存在。
(4)二氧化硫被双氧水氧化为硫酸,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,根据S元素守恒,SO2~~H2SO4~~BaSO4,最终所得硫酸钡固体质量为0.233g,n(BaSO4)=0.001mol,则n(SO2)=0.001mol,若通过空气的体积为22.4L(标准状况下),该空气中二氧化硫的体积分数是。
24.硫酸工业是化学工业中历史悠久的工业部门,世界硫酸产量仍在逐年增长。早期的硫酸工业都采用硝化法,设备生产强度低,产品浓度只有60~76%。20世纪以来,硝化法逐渐被接触法所取代。
(1)下列物质不可能作为制硫酸原料的是___________。
A.硫黄 B.硫铁矿 C.冶炼烟气 D.大理石
(2)工业中可用含的冶炼烟气为原料生产硫酸,在如图装置中完成“转化”工序。使用该装置实现了___________。
A.充分利用热能 B.防止形成酸雾 C.加速转化 D.获取纯净
(3)工业上,吸收时宜选用的试剂X为 (填“水”或“浓硫酸”)。
(4)可用双碱法(氢氧化钙为悬浊液)脱硫处理工业废气中的,原理如图所示,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是___________。
A.过程II中,1mol 可氧化2mol
B.过程I中,表现还原性
C.双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D.总反应为
【答案】(1)D (2)AC (3)浓硫酸 (4)B
【解析】(1)硫磺、硫铁矿都含有硫元素,燃烧可以生成二氧化硫,冶炼烟气中含有二氧化硫,可以用来作为制硫酸的原料,不可能作为制硫酸原料的是大理石,其中不含有硫元素,故选D。
(2)生成三氧化硫时,利用烟气含有的热量,可以加快反应速率,使用该装置实现了充分利用热能和加速转化的功能,三氧化硫溶于水时和水反应生成硫酸,释放大量的热,形成酸雾,但在该装置中未进行三氧化硫的吸收,即该装置不能防止酸雾的形成,由于生成的反应是可逆反应,无法获取纯净的,答案:AC;
(3)工业上,吸收时宜选用的试剂X为浓硫酸,因为用水吸收会放出大量的热,形成酸雾,影响吸收效果,答案:浓硫酸;
(4)A.过程Ⅱ中,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则O2做氧化剂,每1molO2可得到4mol电子,Na2SO3中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,则每1molNa2SO3被氧化时,失去2mol电子,根据得失电子守恒可知,1mol O2可氧化2molNa2SO3,正确;
B.过程I中,硫元素化合价未发生变化,未表现还原性,错误;
C.双碱法脱硫过程中,过程Ⅰ消耗NaOH,过程Ⅱ会生成NaOH,NaOH参与了反应,可循环利用,正确;
D.总反应的反应物为、和O2,生成物为和水,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,根据元素化合价升降总数相等以及原子守恒可知总反应为,正确;
答案:B。
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