第12讲 硫及其重要化合物-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习教师用书Word
2025-08-07
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教辅
内容正文:
第12讲 硫及其重要化合物
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识硫及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点1 硫及其氧化物的性质和应用
➢ 对应学生用书P63
1.硫单质
(1)自然界中硫元素的存在形态
①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
②化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,有关化学式如下:
黄铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
(2)硫单质的物理性质
色态
溶解性
黄色晶体
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
(3)硫单质的化学性质
2.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
(2)化学性质
按要求完成下列化学方程式:
①酸性氧化
物的通性
②氧化性(如与H2S溶液反应):SO2+2H2S3S↓+2H2O。
③还原性
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。
3.三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应,化学方程式为SO3+H2OH2SO4,放出大量的热。SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成途径
途径1:2SO2+O22SO3,SO3+H2OH2SO4。
途径2:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4。
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3。 ( × )
2.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物。 ( × )
3.将SO2通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先变红后褪色。 ( × )
4.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆。 ( × )
5.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了SO2的漂白性。 ( × )
6.SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。 ( × )
7.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。 ( × )
题组一 硫及其氧化物的性质
1.(2023·江苏苏州期末)下列说法正确的是( )
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫元素的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
解析 硫易溶于二硫化碳,A错误;硫与氢气反应生成硫化氢,其中硫元素的化合价降低,表现氧化性,B错误;硫与铜粉反应生成Cu2S,C错误;硫单质中硫元素的化合价为0价,在反应中既可以作氧化剂,化合价降低,也可以作还原剂,化合价升高,D正确。
答案 D
2.某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B.实验时鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液以及KMnO4溶液褪色具有可逆性
解析 A项,70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,故A正确;B项,SO2具有漂白性使鲜花和品红溶液褪色,SO2具有还原性使KMnO4溶液褪色,SO2与Na2S发生氧化还原反应生成难溶于水的S,B正确;C项,SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,二氧化硫能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性,使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性,与Na2S反应生成S说明有氧化性,故C正确;D项,点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性,故D错误。故选D。
答案 D
题组二 SO2与CO2的鉴别和检验
3.下列溶液中能够鉴别SO2和CO2的是 ( )
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液
④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物,气体少量时,都能与①澄清石灰水反应产生白色沉淀,气体过量时沉淀都会溶解,所以不能用澄清石灰水来鉴别;SO2能将②H2S氧化成硫单质,能看到黄色沉淀生成,而CO2不能;SO2能被③KMnO4溶液和④氯水氧化,从而使溶液褪色,且SO2具有漂白性,能使⑤品红溶液褪色,而CO2没有这些性质,所以可用②③④⑤来鉴别SO2和CO2。故选C。
答案 C
4.如图虚线框中的装置(试剂均足量)可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应所产生的所有气体产物,其中供选择的试剂有无水硫酸铜、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水四种试剂,下列说法正确的是( )
A.物质甲可以是无水硫酸铜,也可以是变色硅胶、无水氯化钙等物质
B.丙中发生反应的离子方程式可能是SO2+2OH-===SO+H2O
C.乙和戊两种溶液都不宜用作尾气吸收装置中的试剂
D.如果将装置的连接顺序变为①③②,则只能检验出两种产物
解析 装置①是检验混合气体中是否含有水蒸气,可以用无水硫酸铜、变色硅胶,不能用无水氯化钙,A错误;二氧化碳也能被氢氧化钙溶液吸收,丙中试剂应该是酸性高锰酸钾溶液,B错误;品红溶液可以检验二氧化硫,但一般不能用来除去二氧化硫,澄清石灰水浓度太小,不能用来吸收二氧化硫,C正确;如果将仪器的连接顺序变为①③②,气体产物通过①中的无水硫酸铜,无水硫酸铜由白色变成蓝色,能说明有水生成,通过③中的澄清石灰水,石灰水变浑浊,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,不可以检验出二氧化硫、二氧化碳,D错误。
答案 C
(1)SO2和CO2的鉴别方法
①闻气味法:CO2无气味,SO2有刺激性气味。
②品红溶液法:能使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。
③酸性高锰酸钾溶液或溴水法:能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2,不能使它们褪色的是CO2。
(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
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
注意:有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽的装置合并为一个装置,试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。
考点2 硫酸的性质和应用 硫酸根离子的检验
➢ 对应学生用书P65
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,与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。稀释浓硫酸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
H2SO4是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO42H++S,能与酸碱指示剂、金属、金属氧化物、碱、盐等物质发生反应。
3.浓硫酸的特性
4.S的检验
检验S的正确操作方法:被检液取清液观察有无白色沉淀产生。
先加稀盐酸的目的是防止C、S、Ag+的干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有S,可能发生反应的离子方程式:C+2H+CO2↑+H2O、S+2H+SO2↑+H2O、Ag++Cl-AgCl↓、Ba2++SBaSO4↓。注意盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。 ( × )
2.用BaCl2溶液鉴别S和S。 ( × )
3.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有S。 ( × )
4.50mL18.4mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2物质的量为0.46mol。 ( × )
5.H2SO4是难挥发性强酸,H2S是挥发性弱酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体。 ( × )
6.浓H2SO4与Cu、C的反应中,都体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性。 ( × )
题组一 硫酸的性质和应用
1.(2023·山东济南一模)下列实验中H2SO4的作用与其他三项不同的是( )
A.蔗糖中加入浓H2SO4产生黑“面包”
B.Na2SO3与H2SO4制取SO2
C.配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀H2SO4
D.海带提碘时H2SO4与双氧水混加
解析 A项,蔗糖中加入浓H2SO4产生黑“面包”,体现浓H2SO4的脱水性和强氧化性;B项,Na2SO3与H2SO4制取SO2,属于“强酸制弱酸”,体现浓H2SO4的强酸性;C项,配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀H2SO4,抑制Fe2(SO4)3水解,体现H2SO4的酸性;D项,海带提碘时H2SO4与双氧水混加,发生反应:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O,体现H2SO4的酸性。故选A。
答案 A
2.(2023·东莞实验中学月考)下列叙述错误的是( )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸表现了强氧化性
C.足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
解析 A.浓硫酸具有吸水性同时也具有强氧化性,故能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体,A正确;B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中浓硫酸中+6价硫得电子降到二氧化硫中+4价,表现了强氧化性,B正确;C.浓硫酸随反应进行浓度会变稀,因铜不和稀硫酸反应,即足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中加热得到气体体积标准状况下小于22.4 L,C错误;D.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁、铝钝化,故常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,D正确。
答案 C
题组二 S的检验
3.(2021·巢湖模拟)下列过程中最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是 ( )
A.Fe(NO3)2溶液 白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液 白色沉淀
C.无色溶液 白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
解析 A项中N、H+能将SO2氧化成S,故能产生BaSO4白色沉淀;B项中H+、N能将S氧化成S,故能产生BaSO4白色沉淀;C项中不能排除AgCl沉淀的可能;D项中加过量盐酸得到的仍是无色溶液,可排除Ag+的存在,再加入BaCl2溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀,即BaSO4白色沉淀。故选C。
答案 C
4.有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化。某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是( )
A.实验证实Na2SO3已部分氧化
B.实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C.实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D.此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
解析 Na2SO3溶液可能部分被氧化变质,则滴入Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡,可能有硫酸钡,加入足量的稀HNO3,BaSO3被氧化成BaSO4,即此时的白色沉淀是BaSO4。故选D。
答案 D
考点3 硫及其化合物的转化关系及综合应用
➢ 对应学生用书P66
1.厘清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.掌握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
写出②③④反应的化学方程式:
②H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O。
③Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。
④SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3。
(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
写出③④⑤反应的化学方程式:
③2SO2+O22SO3;
④S+H2H2S;
⑤2H2S+SO23S↓+2H2O。
注意: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+3H2SO43Na2SO4+3S↓+3H2O。
题组一 硫及其化合物的转化关系
1.(2023·辽宁抚顺市模拟)在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验,产物又进行了一系列实验,流程如下。下列说法正确的是( )
A.气体A和D含有同一物质,且均为氧化产物
B.硫元素一共参加了2个氧化还原反应
C.沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D.若固体B中加浓硫酸,发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
解析 首先铁粉和硫粉反应生成FeS,S和O2反应生成SO2,FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S,H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O。由以上分析可知,气体A中SO2是氧化产物,气体D中SO2是还原产物,A错误;由以上分析可知,铁粉和硫粉反应生成FeS,S和O2反应生成SO2,H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O,反应中S元素化合价都发生改变,故硫元素一共参加了3个氧化还原反应,B错误;沉淀F是S,S与NaOH在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O,C正确;固体B为FeS,FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O,其中被氧化的元素为Fe和S,被还原的元素为S,故发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素,D错误。
答案 C
2.用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是( )
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念
解析 途径①反应的化学方程式为S+6HNO3(浓)===H2SO4+6NO2↑+2H2O,浓硝酸只体现了强氧化性,没有体现酸性,故A错误;氧气来源于空气,价格较低,增大氧气的浓度可提高二氧化硫的转化率,从而降低成本,故B正确;途径①和②中硫元素的价态都是从0价升高到+6价,故C正确;途径①中会产生NO2有害气体,故D正确。故选A。
答案 A
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。
题组二 硫及其化合物的性质实验探究
3.(2022·北京师大附中高三期中)为探究SO2与Fe3+间是否发生氧化还原反应,按下图装置进行实验(夹持、加热仪器略),下列说法不正确的是 ( )
A.A中的反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性
B.试剂a不能使用饱和NaHCO3溶液
C.C中溶液pH降低,可证明Fe3+氧化了SO2
D.尾气可用NaOH溶液吸收
解析 装置中,A为制取SO2气体的装置,B为除去SO2气体中混有的其他还原性气体的装置,C为检验SO2是否具有还原性的装置。A项,A中发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,体现了浓硫酸的氧化性和酸性,A正确;B项,试剂a若使用饱和NaHCO3溶液,则会吸收SO2并与SO2反应生成CO2,影响后续实验的进行,所以试剂a不能使用饱和NaHCO3溶液,B正确;C项,C中溶液pH降低,可能是SO2溶于水生成的亚硫酸的浓度增大导致的,C错误;D项,SO2为酸性气体,其尾气可用NaOH溶液吸收,D正确。故选C。
答案 C
4.(2023·无锡模拟)实验室用如图所示装置探究SO2与NaNO3溶液的反应(实验前先通入CO2排尽装置中的空气)。下列说法不正确的是( )
A.用装置甲产生SO2
B.装置乙中无明显现象,则SO2与NaNO3未发生反应
C.装置丙中注入O2,产生红棕色气体,说明装置乙中SO2发生了氧化反应
D.装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
解析 甲为二氧化硫的发生装置,反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,故A正确;注入氧气,产生红棕色气体,说明装置丙中有NO,装置乙中二氧化硫和硝酸钠发生氧化还原反应生成硫酸钠和一氧化氮,SO2发生了氧化反应,故C正确;由于生成的NO为无色气体,该反应没有明显现象,故B错误。
答案 B
微专题4 过氧化氢、臭氧的性质和应用
➢ 对应学生用书P68
1.过氧化氢(其水溶液俗称双氧水)
(1)分子结构:过氧化氢分子中含有极性键和非极性键,其结构式为H—O—O—H,电子式为H︰︰︰H。
(2)化学性质
①氧化性:过氧化氢是绿色氧化剂,具有较强的氧化性。例如:H2O2+2KI+2HCl2KCl+I2+2H2O、2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O等。
②还原性:过氧化氢遇到强氧化剂被氧化生成氧气。例如:2KMnO4+5H2O2+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O。
③不稳定性:过氧化氢在常温下缓慢分解生成氧气和水,加热或加入催化剂(MnO2、Fe3+等)时快速分解,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(3)用途:作消毒剂、杀菌剂,作漂白剂、脱氯剂,还可作火箭燃料的氧化剂等。
2.氧气的同素异形体——臭氧(O3)
(1)物理性质
常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气大,比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体有益,吸入过量臭氧对人体健康有一定危害。
(2)化学性质
①不稳定性:2O33O2。
②强氧化性:Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化,O3能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,其反应的化学方程式为O3+2KI+H2OI2+2KOH+O2。
③漂白和消毒:许多染料受到臭氧的强烈氧化会褪色,臭氧还能杀死许多细菌。
(3)生产方式:3O22O3。
(4)臭氧层:能吸收来自太阳的大部分紫外线,是人类和其他生物的保护伞。氟氯烃是破坏臭氧层的“元凶”。
(5)臭氧的用途:脱色剂、消毒剂等。
3.SO2、HClO、H2O2、Na2O2、O3、活性炭漂白原理的比较
物质
SO2
HClO、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的颜色
—
漂白对象
有色的有机物,但不能漂白指示剂
有色的有机物,包括指示剂
有色的有机物
1.臭氧(O3)可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒,大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。长期吸入大量臭氧会引起口干燥、咳嗽等不适症状。臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置。下列说法正确的是( )
A.氧气转化为臭氧是物理变化
B.臭氧的相对分子质量为36
C.1个臭氧分子中含有3个氧原子
D.臭氧对人的身体健康不利,应该拒绝使用臭氧
解析 氧气转化为臭氧的过程中,有新物质生成,应为化学变化,故A错误;臭氧的相对分子质量为16×3=48,故B错误;根据分子式的含义可知,标在化学式中元素符号右下角的数字表示该元素的原子个数,1个臭氧分子中含有3个氧原子,故C正确;臭氧可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒,对人的身体健康也有有利的一面,故D错误。故选C。
答案 C
2.(2023·淄博模拟)向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是( )
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.H2O2只表现了氧化性
C.H2O2的电子式为H︰︰︰H
D.发生了反应Cu2O+H2O2+4H+2Cu2++3H2O
解析 “蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)”说明铜元素被还原成+1价,H2O2表现了还原性;继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明发生了反应Cu2O+H2O2+4H+2Cu2++3H2O,Cu2O中+1价Cu被氧化成Cu2+,H2O2表现了氧化性,故B错误、D正确;H2O2的电子式为H︰︰︰H,故C正确;由上述分析可知,Cu2+在反应前后无变化,是H2O2分解反应的催化剂,故A正确。故选B。
答案 B
3.H2O2是重要的化学试剂,在实验室和生产实际中应用广泛。
(1)写出H2O2的结构式: ,H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式为 。
(2)①稀硫酸不与铜反应,但在稀硫酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,写出该反应的离子方程式: 。
②在“海带提碘”的实验中,利用酸性H2O2溶液得到碘单质的离子方程式是
。
③你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是 。
(3)H2O2还具有一定的还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式: 。
②实验室常用酸性KMnO4标准溶液测定溶液中H2O2的浓度,酸性KMnO4标准溶液应盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断达到滴定终点的现象是
。
(4)H2O2是一种二元弱酸,写出其第一步电离的方程式: ,它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为 。
答案 (1)H—O—O—H 2H2O22H2O+O2↑
(2)①H2O2+Cu+2H+Cu2++2H2O
②H2O2+2I-+2H+2H2O+I2
③还原产物为水,对环境无污染
(3)①5H2O2+2Mn+6H+5O2↑+2Mn2++8H2O ②酸式 滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液后,溶液变为粉红色,且30s内不褪色
(4)H2O2H++H H2O2+Ba(OH)2BaO2+2H2O
[对应学生用书P69]
1.(2024·高考湖北卷)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
选项
溶液
现象
化学方程式
A
Na2S
产生淡黄色沉淀
3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3
B
FeCl3
溶液由棕黄色变浅绿色
2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
C
CuCl2
溶液褪色,产生白色沉淀
SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D
Na2CO3(含酚酞)
溶液由红色变无色
2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3
解析 A.过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应,生成的淡黄色沉淀是S,还生成NaHSO3,SO2过量不能生成Na2SO3,因此,总反应的化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3,A错误;B.过量SO2与0.1 mol·L-1的FeCl3溶液反应,生成FeCl2、H2SO4、HCl,总反应的化学方程式为2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl,B正确;C.过量SO2与0.1 mol·L-1的CuCl2溶液反应,生成的白色沉淀是CuCl,总反应的化学方程式为SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HCl,C正确;D.Na2CO3水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红,过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液反应,生成CO2、NaHSO3,NaHSO3溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3,D正确。故选A。
答案 A
2.(2022·新高考广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是 ( )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
解析 Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2和H2O,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性,A项错误;能使紫色石蕊溶液变红说明有酸性物质生成,可以说明SO2是酸性氧化物,B项正确;c处褪色,体现了SO2的还原性,C项错误;反应后混合液中硫酸浓度很高,浓硫酸吸收反应生成的水,导致生成的CuSO4不能形成蓝矾,D项错误。故选B。
答案 B
3.(2024·高考北京卷)硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ的化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
解析 黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500 ℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。A.反应Ⅰ是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,故A正确;B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率,故B错误;C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4,即可以减少废渣产生,故C正确;D.硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3,可以用碱液吸收,故D正确。故选B。
答案 B
4.(2023·高考湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是( )
A.S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的 ∶Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3,转移的电子数之比为3∶7
解析 SO中S原子上的σ键电子对数为4,孤电子对数为×(6+2-2×4)=0,价层电子对数为4+0=4,故SO的空间结构为正四面体形,而S2O相当于是将SO中的1个O原子替换为1个S原子,故其空间结构为四面体形,而非正四面体形,A不正确;反应Ⅰ中只有S元素被氧化,B不正确;反应Ⅰ为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,参加反应的∶Ⅰ(2)>Ⅱ,C不正确;氧化1 mol As2S3,反应Ⅰ转移12 mol e-,反应Ⅱ转移28 mol e-,转移电子数之比为3∶7,D正确。故选D。
答案 D
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