内容正文:
第二节 硫及其化合物
第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
一、知识目标
1.掌握0、 + 4、 + 6价态硫元素之间相互转化的实验方法及对应化学(或离子)方程式。
2.理解稀硫酸的化学性质,掌握浓硫酸的物理性质、吸水性、脱水性、强氧化性等特性及相关用途。
3.了解硫酸的工业生产方法,掌握酸雨的概念、类别、形成、危害及防治措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观现象认识不同价态硫元素物质的转化、硫酸的性质,从微观角度理解相关化学反应的本质。
2.证据推理与模型认知通过实验探究,建立不同价态硫元素转化的模型,依据实验现象进行推理和判断。
3.科学态度与社会责任:了解酸雨的危害及防治措施,增强环保意识和社会责任感。
一、学习重点
1.不同价态硫元素之间的转化。
2.浓硫酸的特性。
3.酸雨的形成与防治。
二、学习难点
1.浓硫酸强氧化性的理解。
2. 相关化学反应方程式的书写。
一、硫酸的性质
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 。
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 。
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。
二、硫酸的工业制备
工业制硫酸的反应原理
(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4
三、酸雨及其防治
1.酸雨的形成:
排放到空气中的 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 。
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 ,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。
一、不同价态硫元素之间的转化
活动一:探究S02或SO32-→S(+4→0)的转化
问题探究:我们要探究不同价态硫元素之间的转化,根据给出的实验用品,大家思考如何设计实验来实现或到( +4到)的转化呢?
实验探究:我们接下来分两组进行实验探究,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学(或离子)方程式:
1. 取适量水溶液于试管中,滴加溶液。
2. 取适量溶液、溶液于试管中。
活动二:探究或()的转化
问题探究:可以用哪些试剂来实现或到的转化?
实验探究:我们接下来分四组进行实验探究,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学(或离子)方程式:
1.取适量SO2水溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。
2.取适量于试管中,滴加氯水。
3. 取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。
4.取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加氯水。
活动三:探究()的转化
问题探究:怎样设计实验实现到的转化?
实验探究:取几片铜片于试管中, 加入浓硫酸, 加热, 将生成的气体依次通入品红溶液,NaOH溶液中。,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学方程式:
2、 硫酸
活动一:浓硫酸与稀硫酸
问题思考:浓硫酸与稀硫酸有什么联系和区别呢?
活动二:稀硫酸的化学性质
问题思考:根据酸的通性,回答稀硫酸具有哪些化学性质?
活动三:浓硫酸的物理性质
问题思考:结合教材内容,回答浓硫酸具有哪些物理性质?
活动四:浓硫酸的吸水性
实验探究:向点滴板上的硫酸铜晶体中滴加浓硫酸,仔细观察现象并写出相关反应方程式。
问题思考:根据浓硫酸的吸水性,它可以有什么用途呢?
活动五:浓硫酸的脱水性
实验探究1:用玻璃棒蘸取浓硫酸在白纸上写一个字,再放在酒精灯上微热,仔细观察现象。
实验探究2:向蔗糖中缓慢加入浓硫酸,仔细观察现象。
活动六:浓硫酸的强氧化性
问题思考:铜与浓硫酸反应的方程式是什么?
活动七:硫酸的用途
问题思考:硫酸在制造、石油精炼、金属加工等方面有哪些具体用途?
活动八:硫酸的工业生产
问题思考:过去和现代工业分别是如何制备硫酸的?现代工业制备硫酸主要有哪几个步骤?
3、 酸雨及其防治
活动一:酸雨的概念与形成
问题思考:请阅读教材和课件内容,回答酸雨的概念、类别以及硫酸型酸雨是如何形成的?
活动二:酸雨的危害及防治
问题思考:请结合教材和生活实际,谈谈酸雨的危害以及防治酸雨的措施。
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 。
3.浓硫酸与金属之间的反应规律
(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 ;
②浓硫酸既表现 ,又表现 ;
③浓硫酸一旦变稀,就发生: 。
(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 ,否则不反应;
②氧化产物是硫酸盐,金属显高价,还原产物为 ;
③浓硫酸既表现 ,又表现 ;
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 而出现“钝化”现象。
1.在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是 ( )
A. ①中苹果块变干瘪
B. ②中胆矾晶体表面有“白斑”
C. ③中小试管内有晶体析出
D. ④中pH试纸变红
2.关于浓 H2SO4 与 Cu 反应叙述正确的是( )
A. 在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B. 此反应属于复分解反应
C. 在反应中,浓H2SO4只表现出酸性
D. 每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原,同时生成1 mol SO2
3.已知X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,下列说法正确的是 ( )
A. X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性
B. 若A为铁,则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应
C. 若A为碳单质,则将C通入少量澄清石灰水中,一定能观察到白色沉淀
D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
考点1 硫元素的转化
1.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
2.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.硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B.将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.M的无水固体粉末显蓝色
D.N与Z反应可生成X
考点2 浓硫酸的性质
3.下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示:
下列判断正确的是( )
A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-
B.浓硫酸与NaCl不反应,白雾是浓硫酸吸水所致
C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3
D.反应④的现象除产生刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
4.向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾,下列关于原因的分析正确的是( )
①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性
③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性
⑤盐酸具有还原性 ⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低
A.①③⑥ B.②④⑥
C.③⑤⑥ D.②③④⑤
考点3 与浓硫酸有关的计算
5.将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸中加热,充分反应后锌完全溶解,同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L,测得溶液c(H+)=0.2 mol·L-1,则下列判断错误的是( )
A.气体X为SO2和H2的混合物
B.反应中共转移4 mol电子
C.气体X中SO2与H2的体积比为1∶4
D.反应中共消耗Zn 130 g
6.实向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
考点4 与浓硫酸有关的实验
7.一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。
按图中组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后品红溶液褪色,气泡量减少,D中先出现浑浊后浑浊消失,反应一段时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
请回答下列问题:
(1)装置A中需用浓硫酸,用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸:________________________________________________________________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接________、________接b,c接________、________接d;D、E两支试管中CCl4的作用是__________________________________________________。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_________________________;
反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________。
(4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________。
考点5 酸雨及其防治
8.下列对酸雨的叙述正确的是( )
A.酸雨是指pH<7的降水(包括雨、雪、霜等)
B.酸雨放置后酸性会降低
C.酸雨的形成与SO2有关
D.酸雨的主要成分是H2CO3
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第二节 硫及其化合物
第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
一、知识目标
1.掌握0、 + 4、 + 6价态硫元素之间相互转化的实验方法及对应化学(或离子)方程式。
2.理解稀硫酸的化学性质,掌握浓硫酸的物理性质、吸水性、脱水性、强氧化性等特性及相关用途。
3.了解硫酸的工业生产方法,掌握酸雨的概念、类别、形成、危害及防治措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观现象认识不同价态硫元素物质的转化、硫酸的性质,从微观角度理解相关化学反应的本质。
2.证据推理与模型认知通过实验探究,建立不同价态硫元素转化的模型,依据实验现象进行推理和判断。
3.科学态度与社会责任:了解酸雨的危害及防治措施,增强环保意识和社会责任感。
一、学习重点
1.不同价态硫元素之间的转化。
2.浓硫酸的特性。
3.酸雨的形成与防治。
二、学习难点
1.浓硫酸强氧化性的理解。
2. 相关化学反应方程式的书写。
一、硫酸的性质
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。
二、硫酸的工业制备
工业制硫酸的反应原理
(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4
三、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。
一、不同价态硫元素之间的转化
活动一:探究S02或SO32-→S(+4→0)的转化
问题探究:我们要探究不同价态硫元素之间的转化,根据给出的实验用品,大家思考如何设计实验来实现或到( +4到)的转化呢?
解答:
1.可以用水溶液和溶液,因为根据价态归中规律,它们可能发生反应生成。
2.用溶液、溶液和稀硫酸的组合。
实验探究:我们接下来分两组进行实验探究,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学(或离子)方程式:
1.取适量水溶液于试管中,滴加溶液。
2.取适量溶液、溶液于试管中。
解答:
1.有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊),说明被还原,发生了反应(过量)。
2.2.有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊),说明被还原,反应的离子方程式为。
活动二:探究或()的转化
问题探究:可以用哪些试剂来实现或到的转化?
解答:可以用酸性溶液或者氯水氧化。
实验探究:我们接下来分四组进行实验探究,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学(或离子)方程式:
1.取适量SO2水溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。
2.取适量于试管中,滴加氯水。
3. 取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液。
4.取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加氯水。
解答:
1.溶液紫红色褪去,说明酸性溶液能氧化,反应的离子方程式为。
2.氯水浅黄绿色褪去,说明氯水能氧化,反应的离子方程式为。
3.溶液紫红色褪去,说明说明酸性溶液能氧化,反应的离子方程式为:5SO32-+2MnO4-+6H+ = 5SO42-+2Mn2+ +3H2O
4.氯水浅黄绿色褪去,说明氯水能氧化,反应的离子方程式为:Cl2 +SO32-+H2O = SO42-+2Cl- +2H+
活动三:探究()的转化
问题探究:怎样设计实验实现到的转化?
解答:可以用铜片和浓硫酸反应。
实验探究:取几片铜片于试管中, 加入浓硫酸, 加热, 将生成的气体依次通入品红溶液,NaOH溶液中。,请同学们仔细观察 实验现象并给出结论及化学方程式:
解答:铜片逐渐溶解, 溶液变为蓝色,试管中有气泡冒出,品红溶液褪色,说明浓硫酸在加热条件下与铜反应生成了,反应的化学方程式为:2H2SO4 (浓)+Cu === CuSO4+SO2 + 2H2O
2、 硫酸
活动一:浓硫酸与稀硫酸
问题思考:浓硫酸与稀硫酸有什么联系和区别呢?
解答:浓硫酸加水稀释就可以得到稀硫酸,浓硫酸主要以分子的形式存在,具有强氧化性。稀硫酸可以完全电离:H2SO4= 2H++SO42-,表现酸的通性。
活动二:稀硫酸的化学性质
问题思考:根据酸的通性,回答稀硫酸具有哪些化学性质?
解答:稀硫酸是二元强酸,能和酸碱指示剂反应、和活泼金属反应、和碱发生中和反应、和碱性氧化物反应、和某些盐反应等。
活动三:浓硫酸的物理性质
问题思考:结合教材内容,回答浓硫酸具有哪些物理性质?
解答:浓硫酸是无色、粘稠状液体,高沸点、难挥发、密度比水大、易溶于水等。
活动四:浓硫酸的吸水性
实验探究:向点滴板上的硫酸铜晶体中滴加浓硫酸,仔细观察现象并写出相关反应方程式。
解答:固体由蓝色变为白色,反应方程式为:。
问题思考:根据浓硫酸的吸水性,它可以有什么用途呢?
解答:可以做干燥剂。
活动五:浓硫酸的脱水性
实验探究1:用玻璃棒蘸取浓硫酸在白纸上写一个字,再放在酒精灯上微热,仔细观察现象。
解答:白纸炭化变黑。
实验探究2:向蔗糖中缓慢加入浓硫酸,仔细观察现象。
解答:蔗糖变黑、放出大量热、体积膨胀、生成刺激性气味气体,蔗糖()在浓硫酸作用下发生的反应:
活动六:浓硫酸的强氧化性
问题思考:铜与浓硫酸反应的方程式是什么?
解答:
活动七:硫酸的用途
问题思考:硫酸在制造、石油精炼、金属加工等方面有哪些具体用途?
解答:硫酸可以制造化肥、农药、炸药、燃料等,用于石油精炼,还用于金属加工。
活动八:硫酸的工业生产
问题思考:过去和现代工业分别是如何制备硫酸的?现代工业制备硫酸主要有哪几个步骤?
解答:过去制备硫酸的方法是;现代工业制备方法主要有三个步骤:一是的产生和净化(),二是接触法制硫酸(),三是的吸收和的生成()。
3、 酸雨及其防治
活动一:酸雨的概念与形成
问题思考:请阅读教材和课件内容,回答酸雨的概念、类别以及硫酸型酸雨是如何形成的?
解答:的雨水是酸雨,主要是大气中硫氧化物和氮氧化物溶于水后形成的。酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。硫酸型酸雨的形成有两条途径,一是,;二是,。
活动二:酸雨的危害及防治
问题思考:请结合教材和生活实际,谈谈酸雨的危害以及防治酸雨的措施。
解答:酸雨的危害有使湖泊的水变质,导致水生生物死亡;浸渍土壤,使土壤变得贫瘠;腐蚀建筑,使建筑面目全非;渗入地下水,危害人体健康;侵蚀森林,导致大面积树木死亡。防治酸雨的措施有改变能源结构,开发利用清洁能源;控制酸性物质的排放;健全法律法规,严格规定污染物排放标准。
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。
3.浓硫酸与金属之间的反应规律
(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。
1.在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是 (D)
A. ①中苹果块变干瘪
B. ②中胆矾晶体表面有“白斑”
C. ③中小试管内有晶体析出
D. ④中pH试纸变红
【解析】浓硫酸具有吸水性,①中苹果块中的水分会被浓硫酸吸收,从而变干瘪,A选项正确;②中胆矾晶体CuSO4·5H2O中的结晶水会被浓硫酸吸收,固体由蓝色变为白色,即表面有“白斑”,B选项正确;③中浓硫酸吸收饱和硝酸钾溶液中的水分,导致溶液过饱和,会有晶体析出,C选项正确;浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸炭化变黑,而不是变红,D选项错误。
2.关于浓 H2SO4 与 Cu 反应叙述正确的是(D)
A. 在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B. 此反应属于复分解反应
C. 在反应中,浓H2SO4只表现出酸性
D. 每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原,同时生成1 mol SO2
【解析】铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓)=CuSO4 + SO2+ 2H2O。在该反应中,浓硫酸中的硫元素化合价部分降低从+6价变为+4价,表现出氧化性,部分硫元素化合价不变形成CuSO4,表现出酸性,A、C选项错误;复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,该反应有单质参加,不属于复分解反应,B选项错误;由化学方程式可知,每1 mol铜参加反应,有1 mol H2SO4被还原为SO2,同时生成1 mol SO2,D选项正确。
3.已知X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,下列说法正确的是 (D)
A. X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性
B. 若A为铁,则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应
C. 若A为碳单质,则将C通入少量澄清石灰水中,一定能观察到白色沉淀
D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
【解析】X的浓溶液能使蔗糖变黑,说明X是浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A选项错误;常温下,铁遇浓硫酸会发生钝化,阻止内部金属继续反应,所以足量铁与浓硫酸在常温下不能完全反应,B选项错误;若A为碳单质,碳与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O,C中含有CO2和SO2,将其通入少量澄清石灰水中,由于SO2也能与石灰水反应,不一定能观察到白色沉淀,C选项错误;由BSO2转化为DSO3的反应2SO2 + O2=2SO3是工业制备硫酸过程中的重要反应,D选项正确。
考点1 硫元素的转化
1.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
【答案】A
【解析】甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性,A项错误;SO2为H2SO3的酸酐,SO3为H2SO4的酸酐,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。
2.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.硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y
B.将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C.M的无水固体粉末显蓝色
D.N与Z反应可生成X
【答案】D
【解析】硫燃烧只能得到SO2,A项错误;盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,故SO2不与BaCl2溶液反应,B项错误;无水CuSO4为白色,C项错误;Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4,D项正确。
考点2 浓硫酸的性质
3.下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu,分别向这四支试管中加入适量浓硫酸,部分现象如图所示:
下列判断正确的是( )
A.反应①和②的现象说明还原性:Br->Cl-
B.浓硫酸与NaCl不反应,白雾是浓硫酸吸水所致
C.反应③的现象说明氧化性:浓硫酸>Na2SO3
D.反应④的现象除产生刺激性气味的气体外,溶液中还析出蓝色晶体
【答案】A
【解析】①中有红棕色气体产生,此气体为Br2,浓硫酸作氧化剂把Br-氧化成Br2,②中有白雾,此白雾是浓硫酸与NaCl反应生成的HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,故A正确、B错误;③中发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,此反应不是氧化还原反应,故C错误;Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,利用浓硫酸的吸水性,溶液中应析出白色固体,故D错误。
4.向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾,下列关于原因的分析正确的是( )
①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性
③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性
⑤盐酸具有还原性 ⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低
A.①③⑥ B.②④⑥
C.③⑤⑥ D.②③④⑤
【答案】B
【解析】向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生,说明加入的浓硫酸吸水放热,导致溶液温度升高,加快了HCl的挥发,因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性,盐酸具有挥发性,且气态物质的溶解度与温度有关,该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。
考点3 与浓硫酸有关的计算
5.将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸中加热,充分反应后锌完全溶解,同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L,测得溶液c(H+)=0.2 mol·L-1,则下列判断错误的是( )
A.气体X为SO2和H2的混合物
B.反应中共转移4 mol电子
C.气体X中SO2与H2的体积比为1∶4
D.反应中共消耗Zn 130 g
【答案】C
【解析】稀释至0.8 L时,c(H+)=0.2 mol·L-1,说明硫酸过量,反应的硫酸的物质的量为(0.2×18.4-0.8×0.1) mol=3.6 mol,假设只生成SO2,发生的反应是Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O,SO2的体积为3.6× L=40.32 L<44.8 L,说明除生成SO2外,还有氢气,A正确;设生成SO2的物质的量为x mol,则氢气的物质的量为(-x) mol,生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x mol,生成氢气消耗的硫酸的物质的量为(2-x) mol,则根据A选项的分析,有2x+(2-x)=3.6,解得x=1.6,氢气的物质的量为0.4 mol,转移电子的物质的量为(1.6×2+0.4×2) mol=4 mol,B正确;气体X中SO2与H2的体积比为4∶1,C错误;根据得失电子守恒,消耗的锌的质量为2 mol×65 g·mol-1=130 g,D正确。
6.实向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
【答案】A
【解析】Cu与浓H2SO4的反应中,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,被还原的H2SO4是参加反应的H2SO4的一半,随着反应的进行,硫酸的浓度变小,变成稀硫酸时,反应不能进行,因此50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中的H2SO4不能全部反应,被还原的H2SO4小于它的一半。
考点4 与浓硫酸有关的实验
7.一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。
按图中组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后品红溶液褪色,气泡量减少,D中先出现浑浊后浑浊消失,反应一段时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
请回答下列问题:
(1)装置A中需用浓硫酸,用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸:________________________________________________________________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接________、________接b,c接________、________接d;D、E两支试管中CCl4的作用是__________________________________________________。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_________________________;
反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________。
(4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________。
【答案】(1)用火柴梗蘸取少量试剂,火柴梗若变黑,证明该试剂是浓硫酸;用滴管吸取少量试剂,滴加在盛有少量水的试管中,若试管壁发热,则证明该试剂是浓硫酸(其他合理解答也可)
(2)3(或4) 4(或3) 2 1 防倒吸
(3)C中品红溶液褪色 浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与Zn反应放出H2
(4)SO2+H2O+CaSO3===Ca2++2HSO
【解析】(1)可根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行确定,如利用其脱水性及稀释时放热等。
(2)C装置应是检验SO2气体的,故应选择甲,且应长管进短管出;则B处需要接一个防倒吸的安全装置,故应选择乙。
(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成可溶性的Ca(HSO3)2,据此可写出其离子方程式。
考点5 酸雨及其防治
8.下列对酸雨的叙述正确的是( )
A.酸雨是指pH<7的降水(包括雨、雪、霜等)
B.酸雨放置后酸性会降低
C.酸雨的形成与SO2有关
D.酸雨的主要成分是H2CO3
【答案】C
【解析】酸雨的pH<5.6,A错误;酸雨放置后酸性一般会增强,原因是酸雨中的H2SO3会被氧化成H2SO4,B错误;酸雨的主要成分是H2SO4、HNO3,D错误。
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