内容正文:
微专题速练21 硫酸性质及新型硫酸盐的制备与性质探究
1.浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
2.(2025·河南省豫北名校联考)Y形试管是一种特殊的实验仪器,与其他仪器组合可以进行某些探究实验。某学生按如图装置进行实验,观察到以下实验现象(尾气处理装置未画出):
①将甲中Y形试管向左倾斜使反应发生,一段时间后,乙中无明显现象;
②将丙中Y形试管向左倾斜使反应发生,一段时间后,乙中有沉淀产生。
下列叙述正确的是( )
A.实验前可用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液检验Na2SO3是否变质
B.为了提高甲中生成SO2的速率,可选用质量分数为98.3%的浓硫酸
C.若将甲中Na2SO3换成Na2CO3,也可能发生①和②类似的现象
D.丙中的试剂a和b可以分别是MnO2和浓盐酸
3.(2025·广东省深圳市模拟)按如图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.Ⅱ中无水硫酸铜可替换为无水CaCl2
C.Ⅲ中溶液褪色,证明产物中有SO2
D.Ⅳ中溶液褪色且Ⅴ中产生沉淀,证明产物中一定有CO2
4.Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂,通常由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒
5.某兴趣小组利用如图所示装置模拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,难溶于乙醇,易溶于水)的工业流程,先向装置C的烧瓶中加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向装置A的烧瓶中滴加70% H2SO4。反应开始后,装置C中先有黄色浑浊产生,然后又变澄清。下列说法错误的是( )
是中氧原子被硫原子替代后形成的原子团,其中心S原子杂化方式为sp3
B.装置B和D均可以起到防倒吸的作用
C.装置C中总反应的离子方程式:S2-++CO2
D.待冷却后取出装置C中的混合液,过滤后可用乙醇洗涤
6.(2025·东营模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在纺织业、造纸业等领域有广泛应用。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
[查阅资料]
ⅰ.Na2S2O3·5H2O易溶于水,遇酸易分解生成S和SO2。
ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
ⅲ.Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
Ⅰ.检查装置气密性,按图示加入试剂。
Ⅱ.先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4,装置A产生的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液,结束反应。
Ⅲ.过滤C中混合溶液,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。
请回答下列问题:
(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。
(2)步骤Ⅱ单向阀的作用是____________________________________;
装置C中的反应混合溶液pH过高将导致产率降低,原因是__________________________________。
(3)制备完成后,兴趣小组选用下列试剂设计实验方案检验硫代硫酸钠中含有硫酸根杂质:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③________
④________,有刺激性气体产生
⑤静置,________
⑥________
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤Ⅱ进行了改进,改进后的操作是___________________________________。
学科网(北京)股份有限公司
$
微专题速练21 硫酸性质及新型硫酸盐的制备与性质探究
1.A A项,反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是氯化氢遇水形成的盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,正确;B项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,不能通过①和③比较Br2和SO2的氧化性,错误;C项,有HCl生成利用的是浓硫酸的难挥发性,错误;D项,反应③生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,错误。
2.C 在酸性溶液中能将氧化为,不管Na2SO3是否变质,都有白色沉淀产生,所以实验前不能用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液检验Na2SO3是否变质,A不正确;98.3%的浓硫酸粘稠度大,电离出的氢离子浓度低,所以若甲中选用质量分数为98.3%的浓硫酸,不能提高甲中生成SO2的速率,B不正确;CO2与BaCl2溶液不反应,在碱性溶液中,CO2与BaCl2溶液能反应生成BaCO3白色沉淀,所以若将甲中Na2SO3换成Na2CO3,也可能发生①和②类似的现象,C正确;丙中的试剂a和b若是MnO2和浓盐酸,由于没有给混合物加热,二者不能发生反应,不能产生氯气,所以丙中试剂不能是MnO2和浓盐酸,D不正确。
3.C 浓硫酸与木炭共热发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,硫元素化合价全部降低,体现浓硫酸强氧化性,未体现酸性,故A错误;无水硫酸铜的作用是检验生成的水,通过观察颜色的变化检验水,无水氯化钙可以吸水,但是无水氯化钙无颜色变化,故B错误;品红褪色证明二氧化硫的存在,故C正确;二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,装置中不能确保二氧化硫完全除去,即使澄清石灰水变浑浊,也不能证明产物中一定有CO2,故D错误。
4.C 题述制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A错误;SO2用作漂白剂时,未发生氧化还原反应,故B错误;根据题给流程图分析,流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C正确。
5.C 与互为等电子体,二者结构相似且中心S原子杂化类型相同,A项正确;装置B和D为安全瓶,均可以防倒吸,B项正确;该离子方程式电荷和得失电子均不守恒,C项错误;硫代硫酸钠晶体难溶于乙醇,可以用乙醇洗涤,D项正确。
6.解析:(1)反应开始后,C中先有浑浊产生,后又变澄清。表明SO2先与Na2S反应,生成的S再与Na2SO3发生反应,则此浑浊物是S。(2)SO2易溶于水,会产生倒吸,则步骤Ⅱ单向阀的作用是防止倒吸;装置C中的反应混合溶液pH过高,则溶液碱性过强,通入的SO2首先与碱性物质反应生成Na2SO3,影响SO2转化为Na2S2O3的反应,从而导致产率降低,原因是pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分。(3)检验时,常需加入Ba2+,而也能与Ba2+生成沉淀,所以应先加盐酸排除的干扰,再加入含Ba2+的碱或盐检验。
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③加入过量稀盐酸
④出现淡黄色浑浊,有刺激性气味气体产生
⑤静置,(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可)
⑥产生白色沉淀
(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量,需防止Na2SO3被氧化,也就是实验前先排尽装置内的空气。改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
答案:(1)S (2)防止倒吸 pH过高,SO2与碱反应发生损失,致使Na2CO3、Na2S反应不充分 (3)③加入过量稀盐酸 ④出现淡黄色浑浊 ⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液(答案合理即可) ⑥产生白色沉淀 (4)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
学科网(北京)股份有限公司
$