内容正文:
第16讲 硫及其重要化合物
第4章 非金属及其化合物
考点一 硫及其氧化物的性质
硫黄
黄
难溶
易溶
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
×
×
√
×
考点一 硫及其氧化物的性质
刺激性
大
40
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
×
√
×
×
考点一 硫及其氧化物的性质
A
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
D
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
C
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
D
考点一 硫及其氧化物的性质
考点一 硫及其氧化物的性质
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻
璃棒不断搅拌
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
CuO+2H+===Cu2++H2O
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
×
√
×
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
√
×
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
D
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
D
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
B
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
D
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
D
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
C
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
C
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
B
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
考点三 不同价态含硫物质之间的转化
A
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
√
×
×
真题精研 衍生训练
×
×
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
B
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
×
×
×
真题精研 衍生训练
角度
D
真题精研 衍生训练
真题精研 衍生训练
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复习目标
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。
2.认识硫及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.硫单质的性质
(1)自然界中硫元素的存在
(2)硫单质的物理性质
俗称
颜色、状态
溶解性
____
__色或淡
黄色固体
____于水
微溶于
酒精
____于CS2
(3)从化合价角度认识硫的化学性质(写出反应的化学方程式)
(1)硫在纯氧中燃烧生成SO3,在空气中燃烧生成SO2( )
(2)加热时,硫分别与铁粉、铜粉反应,得到金属硫化物FeS、CuS( )
(3)硫单质主要以S8形式存在,加热时可转化为S2、S4、S6,发生化学变化( )
(4)通过硫粉与铝粉反应,或Na2S与AlCl3溶液反应,均可获得固体Al2S3( )
2.硫的氧化物
(1)二氧化硫
①物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
有______气味
有毒
比空气的密度__
1体积水溶解约____体积SO2(通常状况)
②化学性质(写出反应的化学方程式)
(2)三氧化硫
①物理性质
熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
标准状况下SO3是固体,在标准状况下22.4 L SO3并非1 mol,在高考阿伏加德罗常数问题中经常考查,注意规避陷阱。
②化学性质
SO3具有酸性氧化物的化学通性,主要反应如下(写出化学方程式):
3.硫酸型酸雨及防治
(1)硫的氧化物来源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成过程
(1)SO2具有氧化性,故常用于漂白纸浆等( )
(2)SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色( )
(3)SO2通入滴加酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,体现SO2的漂白性( )
(4)SO2和SO3(g)通入BaCl2溶液中,产生的白色沉淀分别是BaSO3和BaSO4( )
考向1 SO2的制备及性质探究
【例1】 某小组设计实验对硫的燃烧产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示,以下说法正确的是( )
实验事实
所得结论
A
湿润的品红试纸褪色
证明硫燃烧的产物中有SO2
B
湿润的蓝色石蕊试纸变红
证明硫的燃烧产物是酸性物质
C
湿润的Na2S试纸上出现黄色固体
证明硫的燃烧产物具有还原性
D
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
证明硫燃烧的产物是SO3
解析:硫粉在氧气中燃烧生成SO2,SO2具有漂白性,可使湿润的品红试纸褪色,A正确;SO2溶于水,生成H2SO3,H2SO3能使蓝色石蕊试纸变红,不能证明硫的燃烧产物是酸性物质,B错误;湿润的Na2S试纸上出现黄色固体,说明S2-被氧化生成单质硫,证明硫的燃烧产物有氧化性,C错误;加入BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀是BaSO4,其原因是SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3继而被O2氧化为H2SO4,滴入BaCl2溶液后发生复分解反应生成BaSO4,不能证明硫燃烧的产物是SO3,D错误。
考向2 SO2的检验及鉴别
【例2】 下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是________,作用是______________________。
(2)C中加入的试剂是________,作用是_________________。
(3)D中加入的试剂是____________,作用是________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是__________________。
答案:(1)品红溶液 检验SO2
(2)足量的酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色,或不褪成无色)
解析:一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。装置C的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
考向3 多角度认识SO2的“漂白作用”
【例3】 下列说法正确的是( )
A.SO2、漂白粉和活性炭都能使红色墨水褪色,其原理相同
B.SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,体现SO2的漂白性
C.SO2通入滴加酚酞的KOH溶液中,溶液褪色,体现SO2的氧化性
D.SO2通入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,体现SO2的还原性
解析:SO2、漂白粉使红色墨水褪色,前者是化合漂白,后者是强氧化漂白,活性炭使红色墨水褪色是利用了其吸附性,褪色原理不同,A错误;酸性KMnO4溶液褪色是由于MnO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))被SO2还原为Mn2+,SO2表现还原性,B错误;SO2通入滴加酚酞的KOH溶液中,发生反应:SO2+2KOH===K2SO3+H2O,溶液的碱性减弱而褪色,体现SO2酸性氧化物的性质,C错误;SO2通入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+被还原为Fe2+,体现SO2的还原性,D正确。
(1)SO2的三种性质比较
①SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色;
②SO2的漂白性和还原性的区别:SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色体现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原;
③SO2氧化性的表现:SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现黄色沉淀,体现了SO2的氧化性。
(2)SO2和CO2同时存在时检验两种气体的流程
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
足量酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(3)三类漂白剂的漂白原理
1.(2024·广东肇庆模拟)如图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列说法正确的是( )
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色,证明SO2具有漂白性
C.湿润的淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D.饱和NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2
解析:Na2SO3与H2SO4反应生成SO2,SO2溶于水生成H2SO3,只能使指示剂变色,而不能使指示剂褪色,A错误;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是发生氧化还原反应的结果,体现二氧化硫的还原性而非漂白性,B错误;湿润的淀粉KI试纸未变蓝,即无I2生成,故SO2的氧化性弱于I2的氧化性,C正确;除去多余的SO2可用NaOH溶液而非饱和NaCl溶液,D错误。
2.某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
①取4 g漂粉精固体,加入100 mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
②过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
操作
现象
③
ⅰ.液面上方出现白雾
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
④用酸化的AgNO3溶液检验③中白雾
产生白色沉淀
下列叙述不正确的是( )
A.②中pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性
B.③中产生大量白色沉淀,推测白色沉淀主要为CaSO4
C.③中溶液黄绿色褪去,反应为Cl2+SO2+2H2O===SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+2Cl-+4H+
D.依据④中产生白色沉淀,说明③中液面上方产生的白雾中含有HCl
解析:次氯酸钙为强碱弱酸盐,水解后溶液显碱性,水解生成的次氯酸具有漂白性,pH试纸先变蓝,最后褪色,则可以说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性,A正确;实验③中,在酸性条件下ClO-把SO2氧化成SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)),白雾可能是盐酸小液滴或者SO2的水溶液酸雾,溶液变黄绿色的原因是ClO-和Cl-在酸性条件下生成Cl2,黄绿色褪去的原因是Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,所以最终生成的白色沉淀是CaSO4,B正确;由B项可知,黄绿色褪去的原因是Cl2+SO2+2H2O===SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+2Cl-+
4H+,C正确;若③中白雾为SO2水溶液酸雾,加入酸化的AgNO3溶液,也会产生白色沉淀,不能确定白雾中是否含有HCl,D错误。
1.硫酸的物理性质
硫酸是无色液体,能与水以任意比互溶,浓硫酸稀释时会放出大量的热,稀释浓硫酸的方法是_______________________________________
_______________。
2.稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的化学通性,分别写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。
(1)铝:_________________________________________;
(2)氧化铜:___________________________________;
(3)Ba(OH)2溶液:_________________________________________;
(4)Na2CO3溶液:________________________________________;
(5)BaCl2溶液:_______________________________________。
Ba2++2OH-+2H++SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))===BaSO4↓+2H2O
CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))+2H+===H2O+CO2↑
Ba2++SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))===BaSO4↓
3.浓硫酸的特性
4.SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))的检验
(1)检验SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))的正确操作方法:被检液 eq \o(——————―→,\s\up16(加足量盐酸酸化))取清液 eq \o(——————―→,\s\up16(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)))。
(2)先加稀盐酸的目的是________________________________,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。
排除CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))、SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))、Ag+的干扰
(1)SO2、CO都具有还原性,故不能用浓硫酸进行干燥( )
(2)加热时,铜片溶于浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
(3)浓硫酸滴到胆矾晶体表面,产生“白斑”,体现浓硫酸的脱水性( )
(4)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体( )
(5)滴加酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定有SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))( )
考向1 实验探究浓硫酸的性质
【例1】 用下图所示装置探究铜丝(下端卷成螺旋状)与过量浓硫酸的反应。
下列说法不正确的是( )
A.试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色
B.浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2
C.将铜丝下端卷成螺旋状能提高SO2的生成速率
D.反应后,有CuSO4生成,试管①中的溶液呈蓝色
解析:SO2是酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,溶液呈酸性,故试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色,A正确;SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸盐,浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2,防止造成空气污染,B正确;将铜丝下端卷成螺旋状,即增大了铜与浓硫酸的接触面积,能提高SO2的生成速率,C正确;反应后①中含有大量浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,虽然生成硫酸铜,但是看不到溶液呈蓝色,D错误。
考向2 硫酸根离子的检验及应用
【例2】 某同学设计如下实验,探究Na2SO3粉末是否被空气中O2氧化:取少量白色粉末配成溶液,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: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,最后沉淀是BaSO4。若Na2SO3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BaSO3,可能有BaSO4,加入足量稀硝酸后,BaSO3被氧化成BaSO4,白色沉淀不溶解,产生相同的实验现象,故不能确定Na2SO3是否部分被氧化。
(1)浓硫酸与金属反应时“量变与质变”的关系
①加热时,浓硫酸与足量活泼金属(如Mg、Al、Zn、Fe等)反应,开始产生SO2,随着c(H2SO4)不断减小,反应后期产生H2;
②加热时,浓硫酸与不活泼金属(如Cu、Ag等)反应,开始产生SO2,随着c(H2SO4)不断减小,变成稀硫酸后反应停止。
(2)硫酸根离子检验的两个易错点
1.下列实验所得结论不正确的是( )
实验 Ⅰ
实验 Ⅱ
实验 Ⅲ
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色有刺激性气味的气体
A.实验 Ⅰ 中气体是H2
B.实验 Ⅱ 中没有发生化学反应
C.实验 Ⅲ 中气体是SO2
D.浓度、温度影响实验现象
解析:铁是活泼金属,与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,A正确;常温下,铁片在浓硫酸中发生钝化,表面生成致密氧化膜而变暗,氧化膜阻止内层铁与浓硫酸继续反应,故变暗后无明显现象,B错误;铁与浓硫酸在加热时发生反应,H2SO4被还原生成SO2,C正确;对比实验 Ⅰ 和 Ⅱ 可知,硫酸的浓度对实验现象产生影响,对比实验 Ⅱ 和 Ⅲ 可知,反应温度对实验现象产生影响,D正确。
2.(2024·山东德州模拟)下图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析不正确的是( )
A.①反应体现H2SO4的酸性与氧化性
B.可观察到a处变红,b、c处均褪色
C.若浓硫酸为0.1 mol,产生的n(SO2)<0.05 mol
D.为确认有硫酸铜生成,向①中加水,观察颜色变化
解析:浓硫酸和铜在加热条件下发生反应:Cu+2H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up16(△))CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2气体经过浸有紫色石蕊的湿棉花,因为SO2是酸性氧化物,SO2使a处浸有紫色石蕊的湿棉花变红,SO2具有漂白性,能使b处浸有品红的湿棉花褪色,SO2具有还原性,能与高锰酸钾发生氧化还原反应,使c处的浸有KMnO4的湿棉花褪色,最后由于SO2对环境造成污染,不能直接排放,用安全气球将其收集,据此回答。①反应中的反应为Cu+2H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up16(△))CuSO4+SO2↑+
2H2O,体现H2SO4的酸性与氧化性,A正确;由分析知,可观察到a处变红,b、c处均褪色,B正确;由于在Cu+2H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up16(△))CuSO4+SO2↑+2H2O中,随着反应的进行,浓硫酸浓度降低,稀硫酸与铜不发生反应,故若浓硫酸为0.1 mol,产生的n(SO2)<0.05 mol,C正确;①中还含有浓硫酸,不能向①中加水,应将①中反应后的溶液加入水中,D错误。
3.(2024·陕西宝鸡模拟)某实验小组利用下图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法正确的是( )
A.使反应发生的操作是将a中的Y形管向右倾斜
B.装置b中出现白色沉淀,可能是BaCO3或BaSO3
C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有CO2
D.装置e中可以盛放NaOH溶液,f的作用为防倒吸
解析:浓硫酸具有脱水性,使葡萄糖脱水生成碳,碳和浓硫酸反应生成CO2和SO2。葡萄糖为固体,浓硫酸和葡萄糖混合,将Y形管向左倾斜,浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A错误;CO2、SO2和氯化钡溶液均不反应,故b中的白色沉淀不可能为BaCO3或BaSO3,B错误;c中的品红溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C错误;污染性尾气为SO2,可以用NaOH溶液吸收,球形干燥管的作用为防倒吸,D正确。
1.硫及其重要化合物的“价-类”二维图
从物质类别和硫元素化合价两个维度,总结、归纳硫及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
2.图示应用
根据图中物质的转化关系,写出相应反应的化学(或离子)方程式。
(1)H2SO3+H2S―→S:_______________________________________。
(2)SO2―→Na2SO3:________________________________________。
(3)Na2S+Na2SO3―→S:______________________________________
(反应的离子方程式)。
(4)Na2SO3―→Na2SO4:____________________________________。
2S2-+SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))+6H+===3S↓+3H2O
考向 硫及其化合物的“价—类”二维图及应用
【例】 硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c
B.b能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
C.可存在a→d的转化关系
D.常温下,Al与d的浓溶液不反应,可用铝制容器盛装d的浓溶液
解析:根据硫及其化合物的“价-类”二维图a为H2S、b为SO2、c为SO3、d为H2SO4、e为硫酸盐。硫单质在氧气中燃烧只能生成SO2,不能直接生成SO3,A错误;b为SO2,能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,B错误;-2价的硫在强氧化剂作用下,可直接氧化为硫酸,可存在a→d的转化关系,C正确;常温下,Al与冷浓硫酸发生钝化,在铝表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可用铝制容器盛装d的浓溶液,D错误。
(1)含硫物质的转化途径
(2)含硫物质的转化规律
1.下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法不正确的是( )
A.火山喷发、化石燃料燃烧都能使大气中SO2的含量升高
B.为减少化石能源中煤燃烧产生的SO2,可向其中加入生石灰
C.从火山爆发到形成土壤或水体中的SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))过程中,硫元素均被还原
D.有机硫化物存在于石油和动植物体内,说明含硫有机物和含硫无机物可以相互转化
解析:SO2是酸性氧化物,可与CaO反应生成CaSO3,故燃煤过程加入生石灰,可减少SO2的排放,B正确;从火山爆发到形成土壤或水体中的SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))过程中,S元素均被氧化,C错误。
2.(2024·广东佛山统考)某同学归纳硫及其化合物的“价态类别应用”如图所示,下列说法错误的是( )
A.a能与f反应生成e,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B.将c的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊说明有f生成
C.从f出发制备硫酸的路线为f eq \o(—————→,\s\up16(O2),\s\do15(催化剂,△))h eq \o(——→,\s\up16(H2O))c
D.利用f酸性氧化物的性质,用生石灰或氨水与f反应可防治酸雨
解析:根据硫及其化合物的“价态类别应用”图可以推知,a为H2S、b为H2SO3、c为H2SO4、e为S、f为SO2、h为SO3、i为亚硫酸盐、j为硫酸盐,以此解答。H2S和SO2反应生成S,化学方程式为2H2S+SO2===3S+2H2O,H2S中S化合价升高,为还原剂,SO2中S化合价降低,为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A正确;H2SO4的浓溶液与木炭加热反应生成的气体产物为SO2和CO2,二者都能使澄清石灰水变浑浊,则不能证明有SO2生成,B错误;从SO2出发制备硫
酸的路线为SO2 eq \o(—————→,\s\up16(O2),\s\do15(催化剂,△))SO3 eq \o(——→,\s\up16(H2O))H2SO4,C正确;SO2是酸性氧化物,能够和生石灰或氨水等碱性物质反应,可以用生石灰或氨水与SO2反应防治酸雨,D正确。
1.(2024·湖北卷)过量SO2与以下0.1 mol/L的溶液反应,下列总反应方程式错误的是( )
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
角度
SO2的性质及实验探究
溶液
现象
化学方程式
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:过量 SO2与0.1 mol/L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;过量SO2与0.1 mol/L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;过量SO2与0.1 mol/L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;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。
(判断下列说法的正误)
(1)(2023·浙江1月选考卷)SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂( )
(2)(2023·浙江1月选考卷)H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))+
Ca2+===CaSO3↓( )
(3)(2023·全国乙卷)
(4)(2023·浙江6月选考卷)向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O===H2S+2HSO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))( )
(5)(2023·海南卷)标准状况下,2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA( )
2.(2024·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。
角度
浓硫酸的性质与制备
下列说法不正确的是( )
A. Ⅰ 的化学方程式:3FeS2+8O2 eq \o(=====,\s\up16(△))Fe3O4+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: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+8O2 eq \o(=====,\s\up16(△))Fe3O4+6SO2,A正确;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,B错误;将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4,即可以减少废渣产生,C正确;硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3,可以用碱液吸收,D正确。
(1)(2023·全国乙卷)硫化钠溶液出现浑浊颜色变深:Na2S+2O2===Na2SO4( )
(2)(2023·全国新课标卷)取一定量Na2SO3样品,溶解后加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。加入浓HNO3,仍有沉淀,此样品中含有SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))( )
(3)(2023·浙江6月选考卷)H2S分子的球棍模型:
不同含硫物质之间的转化关系
3.(2024·辽宁沈阳统考)利用微型实验制取H2S和SO2,并探究硫元素之间的转化的装置如图所示。实验时挤压胶头滴管使稀硫酸滴在药匙中,然后倾斜试管使硫酸滴在FeS中与之反应。下列说法正确的是( )
A.蘸有NaOH溶液的棉花主要是为了防止空气进入试管
B.生成H2S的离子反应为S2-+2H+===H2S↑
C.该过程中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.实验一段时间后,试管壁上有淡黄色固体出现
解析:稀硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应生成二氧化硫,与硫化亚铁反应生成硫化氢,两种产物进一步发生氧化还原反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,据此分析。该装置生成的H2S和SO2均为有害气体,可用NaOH溶液进行吸收,防止污染空气,A错误;硫化亚铁是不溶性固体,在离子方程式中不拆为离子,离子方程式为FeS+2H+===H2S↑+Fe2+,B错误;反应生成的硫化氢和二氧化硫会进一步发生氧化还原反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,C错误;反应生成的硫化氢和二氧化硫会进一步发生氧化还原反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,所以实验一段时间后,试管壁上有淡黄色固体出现,D正确。
(2023·浙江6月选考卷)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径 Ⅰ 脱除,写出反应的化学方程式______________。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径 Ⅱ 最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是________(填标号)。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价
B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯
D.工业上途径 Ⅱ 产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是
________________________________________________________。
(3)设计实验验证化合物A中含有硫元素
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________;
写出实验过程中涉及的反应方程式
__________________________________________________________
________________________________________________________。
答案:(1)2SO2+O2+2CaCO3 eq \o(=====,\s\up16(高温))2CaSO4+2CO2
(2)①BCD ②硫酸分子能形成更多的分子间氢键
(3)取化合物A加入足量氢氧化钠溶液,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明A中含有硫元素+2NaOH―→CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
解析:含硫矿物煅烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气、碳酸钙反应生成硫酸钙和二氧化碳;二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质的量的甲醇发生已知反应生成A:。
(1)氧气具有氧化性,能将四价硫氧化为六价硫,二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳,反应为2SO2+O2+2CaCO3 eq \o(=====,\s\up16(高温))2CaSO4+2CO2。
(2)①硫的电负性大于碳、氢等,故燃煤中的有机硫主要呈负价,A错误;根据分析可知,化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH,故能电离出氢离子,具有酸性,B正确;化合物A含有基团,类似酯基—COO—结构,为硫酸和醇生成的酯,是一种无机酸酯,C正确;工业上途径 Ⅱ 产生的SO3也可用浓硫酸吸收用于生产发烟硫酸,D正确;
②一定压强下,化合物A分子只有1个—OH能形成氢键,而硫酸分子中有2个—OH形成氢键,故导致A的沸点低于硫酸。
(3)由分析可知,A为,A碱性水解可以生成硫酸根离子、甲醇,硫酸根离子能和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故实验设计为取化合物A加入足量氢氧化钠溶液,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明A中含有硫元素;
涉及反应为+2NaOH―→CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
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