内容正文:
微课时突破 2 综合深化解重难
(二氧化硫及含硫化合物的转化)
一、
二、
提能力(一) 二氧化硫的性质探究及应用
三、
目 录
提能力(二) 硫及其化合物的相互转化
课时跟踪检测
提能力(一) 二氧化硫的性质
探究及应用
1.常见的能用于漂白的物质比较
用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 漂白特点 漂白的对象
活性炭 活性炭 吸附漂白 物理漂白,
不可逆 一般用于溶液漂白
氯水 次氯酸 利用次氯酸的强氧化性漂白 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白较多有色物质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠 过氧化氢 利用过氧化氢的强氧化性漂白 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白较多有色物质
过氧化氢
二氧化硫 亚硫酸 亚硫酸与有色物质化合生成不稳定的无色物质 非氧化还原漂白,可逆 具有选择性,如可漂白品红、棉、麻等
2.鉴别SO2和CO2的方法
试剂 现象、结论及原理与解释(化学方程式)
品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2
高锰酸
钾溶液 使溶液紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2;
2KMnO4+5SO2+2H2O === K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
溴水 使溶液橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2;
Br2+2H2O+SO2 === 2HBr+H2SO4
硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2;
2H2O+3SO2+Ba(NO3)2 === BaSO4↓+2H2SO4+2NO
[例1] 检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置如图所示,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是 ,作用是 。
品红溶液
检验SO2
(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
。
酸性KMnO4溶液
除去SO2并检验SO2是否除尽
澄清石灰水
检验CO2
酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
[解析] 检验SO2用品红溶液,吸收SO2用酸性KMnO4溶液,检验CO2用澄清石灰水;因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前,必须除尽SO2。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明SO2已除尽。
[归纳总结]
检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2均可使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,沉淀都可以溶解消失。检验混合气体中SO2和CO2同时存在的一般流程如下:
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
实验装置
续表
所选试剂 品红溶液 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
注意事项 有时为了简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,并使用较浓的酸性KMnO4溶液,现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪去
[例2] (2025·黑龙江双鸭山模拟)SO2是最常见的硫的氧化物,某小组利用如图所示的装置制备并探究其性质。下列说法正确的是 ( )
A.装置Ⅱ无明显变化,实验结束后向其中通入空气,也无明显变化
B.装置Ⅲ中现象证明SO2具有氧化性
C.装置Ⅳ中紫色褪去,证明SO2具有氧化性
D.装置Ⅴ中使用酸性高锰酸钾溶液也可达到实验目的
√
[解析] 浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,SO2通入BaCl2溶液中,无明显变化,SO2通入品红溶液中,品红褪色证明SO2具有漂白性,SO2通入含有淀粉的碘水中,溶液褪色说明SO2与碘发生了反应,SO2具有还原性,最后用NaOH溶液吸收多余的SO2。装置Ⅱ中生成了H2SO3,H2SO3能被O2氧化生成H2SO4,通入空气后最终生成BaSO4沉淀,A错误;装置Ⅲ中品红溶液褪色,SO2体现漂白性,B错误,装置Ⅳ中发生反应SO2+I2+2H2O === H2SO4+2HI,溶液蓝色褪去,SO2体现还原性,C错误;酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,SO2具有还原性,酸性高锰酸钾溶液也可用于吸收SO2,D正确。
[归纳总结]
SO2的制备及性质探究实验的一般装置及设计流程
题点(一) 几种物质漂白性的比较
1.下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
全训题点考法
√
解析:SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,具有还原性,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,具有酸性,能使石蕊溶液变红,故A错误;SO2、HClO等物质都能使品红溶液褪色,故B正确;漂白粉和Na2O2的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,SO2的漂白性是利用其和有色物质反应生成无色物质,故C错误;SO2与NaOH发生反应,溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色,不能说明SO2具有漂白性,故D错误。
2.已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生化合反应生成无色物质。
(1)为了探究、比较SO2和Cl2的漂白原理,甲同学做了如下对比实验:
a.将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上,发现品红试纸均不褪色。
b.将SO2和Cl2分别通入品红溶液中,发现品红溶液均褪色。
c.加热b中漂白后的溶液,发现前者恢复红色,并产生刺激性气味的气体,后者无明显现象。
d.将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中,发现前者只变红,不褪色,后者先变红,后褪色。
请根据甲同学的实验事实,简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同之处与不同之处。
①相同之处:SO2和Cl2本身都没有漂白性,起漂白作用的分别是其与水反应后的产物 和 。
②不同之处:SO2漂白只能与某些有机色质发生 反应,生成不稳定的无色物质,产物受热分解再放出SO2,是非氧化还原反应;Cl2漂白却能与很多有机色质发生 反应,生成物较稳定。
化合
氧化还原
HClO
H2SO3
(2)乙同学为了探究、对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小,将等体积等浓度的品红溶液与三种体积相同等物质的量浓度的漂白剂呈喷雾状分别反应,至完全褪色时,发现消耗三种漂白剂的物质的量相同,但褪色时间O3最短,H2O2次之,Cl2最长。
①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质__________相等。
②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是 。Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是 。
得电子数
氧化性:O3>H2O2
Cl2和水反应生成的HClO浓度较小
题点(二) SO2、CO2的鉴别与检验
3.下列实验中能证明某气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都能证明 B.都不能证明
C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明
√
解析:①CO2也能使澄清石灰水变浑浊;②酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;③Cl2也能使品红溶液褪色;④CO2、SO2均有此现象。
4.检验木炭与浓硫酸反应产生的气体的装置和所用药品如图所示,下列叙述不正确的是 ( )
A.a中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO2
B.b中KMnO4溶液的作用是除去SO2
C.b中发生反应的离子方程式为5SO2+4H++2Mn === 5S+ 2H2O+2Mn2+
D.c中品红溶液不褪色,d中Ca(OH)2溶液变浑浊,说明原混合气体中存在CO2
√
解析:SO2能使品红溶液褪色而CO2不能,当a中品红溶液褪色时,说明混合气体中有SO2,A正确;b中的KMnO4溶液的作用是除去SO2,防止对后续CO2的检验产生干扰,B正确;题中所给离子方程式不符合质量守恒、电荷守恒,b中发生反应的离子方程式为5SO2+2H2O+ 2Mn === 5S+4H++2Mn2+,C错误;c中品红溶液不褪色,证明SO2已被除尽,d中Ca(OH)2溶液变浑浊,说明混合气体中存在CO2,D正确。
题点(三) 二氧化硫的性质探究
5.(2025·江苏南通模拟)实验室制取、收集SO2并探究其性质的装置如图所示,下列装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取SO2 B.用装置乙收集SO2
C.用装置丙验证SO2的漂白性 D.用装置丁验证SO2的还原性
√
解析:Na2SO3与硫酸反应生成SO2,可选图中固液反应装置制取SO2,故A正确;SO2的密度比空气密度大,可选图中向上排空气法收集,故B正确;SO2为酸性氧化物,可使石蕊溶液变红,不能验证其漂白性,故C错误;SO2被溴水氧化生成H2SO4,S元素的化合价升高,可验证SO2的还原性,故D正确。
提能力(二) 硫及其化合物的
相互转化
1.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
②③④反应的化学方程式:
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
①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,如图:
如H2S S SO2 SO3;
②相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不反应;
(注意:强氧化剂与强还原剂不一定反应)
③归中规律: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
2H2S+SO2 === 3S↓+2H2O,
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 === 3Na2SO4+3S↓+3H2O。
2.用价类二维图理清硫及其化合物之间的相互转化
[典例] (2025·广东广州模拟)“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具,部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.向a的溶液中通入c,出现
黄色浑浊
B.d是一种二元强酸
C.能用e的浓溶液干燥c气体
D.盐g与盐f之间也可能发生反应
√
[解析] 由图可知,a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、g为硫酸盐或硫酸氢盐。H2S溶液与SO2反应生成S和水,故A正确;H2SO3在溶液中分步电离,是一种二元弱酸,故B错误;浓H2SO4不与SO2反应,能用于干燥SO2气体,故C正确;硫酸氢盐是二元强酸的酸式盐,在溶液中电离出的H+能与S或HS反应生成SO2和水,故D正确。
1.[双选](2025·山东临沂模拟)物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。硫及其化合物的价类二维图如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.附着有a的试管,可用CS2清洗
B.b和d反应生成a时,d发生还原反应
C.b、c两种氧化物的VSEPR模型不相同
D.g的钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
全训题点考法
√
√
解析:根据价态及物质类别可知d为H2S、a为S、b为SO2、c为SO3、e为亚硫酸、f为硫酸、g为含有硫代硫酸根的盐。a为S,易溶于CS2,故附着有a的试管常用CS2洗涤,A正确;a为S、b为SO2、d为H2S,反应的方程式为2H2S+SO2 === 3S↓+2H2O,H2S中硫元素的化合价升高,发生氧化反应,B错误;b为SO2,价层电子对数为2+(6-2×2) =3,VSEPR模型为平面三角形,c为SO3,价层电子对数为3+ (6-3×2) =3,VSEPR模型为平面三角形,C错误;g的钠盐为Na2S2O3,f为硫酸,Na2S2O3与稀硫酸发生歧化反应,生成S和SO2,D正确。
2.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是 ( )
A.该工艺流程用于除去煤燃烧时
产生的SO2
B.该过程中可得到化工产品H2SO4
C.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O === 2FeSO4+ 2H2SO4
D.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
√
解析:根据总反应2SO2+O2+2H2O === 2H2SO4可知,该工艺流程用于除去煤燃烧时产生的SO2,并可得到化工产品H2SO4,A、B正确;Fe2(SO4)3与SO2反应生成FeSO4和H2SO4,其反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O === 2FeSO4+2H2SO4,C正确;该过程中Fe2(SO4)3与SO2反应生成FeSO4和H2SO4,同时FeSO4、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,则反应过程中化合价发生改变的元素有Fe、O和S,D错误。
3.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是强酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
(1)A是 ,Y是 ,Z是 。(填化学式,下同)
解析:解推断题的两个关键点:一是找出突破口;二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,可推测D比C多1个氧原子,则Y应为O2。连续氧化最终生成酸,则E可能为H2SO4或HNO3。
(NH4)2S
O2
H2O
(2)当X是强酸时,E是 ,写出B生成C的化学方程式:
。
解析:当X是强酸时,转化关系为(NH4)2S H2S SO2
SO3 H2SO4。
H2SO4
2H2S+3O2 2SO2+2H2O
课时跟踪检测
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