内容正文:
第一单元 含硫化合物的性质
题型01 硫的存在形式及物理性质
题型02 硫的化学性质
题型03 二氧化硫的物理性质及用途
题型04 二氧化硫的化学性质
题型05 常见的能用于漂白的物质的比较
题型06 SO2和CO2的鉴别及除杂
题型07 硫酸的工业制备
题型08 浓硫酸的性质与用途
题型09 重要的硫酸盐及其用途
题型10 浓硫酸与金属反应的实验及规律
题型01 硫的存在形式及物理性质
1.硫元素在自然界中的存在形式
在自然界中有游离态和化合态两种存在形式,其中化合态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物及氧化物等。化石燃料石油、煤中也存在硫元素,化石燃料燃烧能放出少量的二氧化硫气体。
2.硫单质(俗称硫黄)的物理性质
颜色
状态
硬度
溶解性
黄色或淡黄色
固体
质脆,易研成粉末
溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
【典例1】(23-24高一上·江苏南京·期末)洗涤附着在试管内壁上的硫黄,可选用的洗涤试剂是
A.水 B.酒精 C.热的NaOH溶液 D.饱和食盐水
【变式1-1】洗涤试管内壁上附着的硫黄,可选用的方法是( )
A.用CS2洗涤
B.通入H2加热
C.加热试管使硫熔化
D.用酒精洗涤
【变式1-2】(2022·江苏盐城·三模)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.硫酸钡难溶于盐酸,可用作检查肠胃的内服药剂
B.具有氧化性,可用于漂白纸浆
C.硫磺为淡黄色固体,可用作制硫磺皂
D.易溶于水,可用于净水
题型02 硫的化学性质
1.表现还原性
当硫与氧化性较强的物质反应时,通常失电子,化合价升高,表现一定的还原性,如S+O2SO2。
2.表现氧化性
(1)当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时,通常得电子,化合价降低,表现氧化性,如
S+H2H2S
S+2CuCu2S
Fe+SFeS
硫在和可变价金属反应时生成低价的金属硫化物。
(2)在黑火药爆炸的反应中,硫的化合价降低,表现氧化性,化学方程式为
S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。
3.既表现氧化性又表现还原性
硫与热的碱溶液反应时,既表现氧化性,又表现还原性,如3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
【典例2】关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中
B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.硫的氧化性比氯气强
【变式2-1】不能由两种单质直接化合而成的是( )
A.FeCl3 B.Na2S
C.Cu2S D.SO3
【变式2-2】下列说法正确的是( )
A.S在过量的O2中充分燃烧,可得SO3
B.单质硫难溶于水,易溶于酒精和二硫化碳
C.铁与过量单质硫加热时反应生成Fe2S3
D.硫在O2中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,产生无色有刺激性气味的气体
【变式2-3】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)下列关于硫元素及其化合物的说法不正确的是
A.硫的多种单质S2、S4、S8互为同素异形体
B.硫可发生转化:SSO3H2SO4
C.二氧化硫大量排放到空气中可能会形成酸雨
D.将SO2通入H2S溶液中可析出沉淀
题型03 二氧化硫的物理性质及用途
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
比空气大
易溶于水(1∶40)
2.用途
制硫酸、作漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、作食品添加剂。
【典例3】下列关于二氧化硫的说法,不正确的是( )
A.能使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
【变式3-1】关于SO2的叙述,正确的是( )
A.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体
B.SO2在空气中很容易被氧气氧化
C.可以用排水法收集SO2气体
D.相同条件下,SO2密度比空气的小
【变式3-2】(23-24高一下·江苏南京·期中)下列对的性质描述不正确的是
A.无色、有刺激性气味的气体 B.能使澄清石灰水变浑浊
C.能使氯水褪色,体现漂白性 D.具有还原性,能被氧气氧化
题型04 二氧化硫的化学性质
【典例4】下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性
d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色________。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色________。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色________。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S)________。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升________。
(6)SO2使石蕊试液变红色________。
【变式4-1】(24-25高一上·江苏苏州·期末)实验室通过下列实验探究的性质。
实验
实验操作和现象
1
用充有80的针筒吸入10蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
2
取实验1中的溶液,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液显红色
3
取实验1中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去
4
取实验1中的溶液,滴加溶液,无明显现象,再加入53%的溶液,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解
下列有关说法不正确的是
A.实验1中的水溶性较好
B.实验2说明的水溶液显酸性
C.实验3中与氨水反应的离子方程式为
D.实验4中与发生反应的化学方程式为
【变式4-2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)用如图所示实验装置制取并验证其某些化学性质。下列说法不正确的是
A.甲中试管内的反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比是
B.乙中溶液先变红后褪色
C.丙和戊中溶液都褪色,原理不相同
D.丁中出现浑浊,说明具有氧化性
【变式4-3】(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)下列关于的说法正确的是
A.可以使氯水褪色,体现的氧化性
B.二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现的漂白性
C.可以使品红溶液褪色,体现了的氧化性
D.葡萄酒中使用是利用了的还原性
题型05 常见的能用于漂白的物质的比较
类型
化合型
氧化型
吸附型
物质
SO2
Cl2、HClO、次氯酸盐、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
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
漂白特点
可逆,非氧化还原漂白,加热或久置后恢复原来颜色
不可逆,氧化还原漂白,加热或久置后不恢复原来颜色
物理漂白,不可逆
漂白对象
具有选择性,如品红、棉、麻、草等,不能漂白指示剂
可以漂白所有有机色质和指示剂
一般用于溶液漂白
【典例5】Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是( )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
【变式5-1】下列物质都可用于漂白,但漂白原理与其他三种物质不相同的是( )
A.ClO2 B.SO2
C.H2O2 D.NaClO
【变式5-2】通入SO2能引起下列溶液的颜色变化,其中SO2的作用和SO2使溴水褪色的作用相同的是( )
A.品红褪色 B.NaOH酚酞溶液褪色
C.石蕊试液变红 D.酸性KMnO4溶液褪色
【变式5-3】为了增加日常使用物品的美观性,人们常对物品进行漂白。下列有关漂白剂的说法正确的是( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
题型06 SO2和CO2的鉴别及除杂
1.鉴别SO2和CO2的常用方法
(1)用品红溶液鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(2)用酸性KMnO4溶液鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(3)用氯水(或溴水)鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(4)用H2S溶液鉴别:出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
2.SO2和CO2混合气体的检验和除杂方法
(1)除去CO2中混有的SO2,常将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶洗气。
(2)检验SO2和CO2混合气体中CO2的方法
【典例6】CO2气体中含有少量SO2,欲得到干燥纯净的CO2,将气体通过图中的洗气瓶,则甲、乙两瓶中所装的试剂应该是( )
甲 乙
A.甲为NaOH溶液,乙为浓硫酸
B.甲为浓硫酸,乙为NaOH溶液
C.甲为饱和NaHCO3溶液,乙为浓硫酸
D.甲为浓硫酸,乙为饱和Na2CO3溶液
【变式6-1】(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)下列除去物质中混有少量杂质的方法正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
Na2CO3
NaHCO3
将固体混合物溶于水,加入澄清石灰水
B
SO2
CO2
通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶中
C
CO2
HCl
通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶中
D
Fe2O3
Al2O3
加入足量NaOH溶液,充分反应,过滤
A.A B.B C.C D.D
【变式6-2】(2025·江苏·三模)实验室探究木炭和浓硫酸加热条件下反应所得混合气体X的成分。下列有关实验装置(部分夹持仪器省略)不能达到实验目的的是
A.用装置甲制得混合气体
B.用装置乙检验混合气体中是否含有
C.用装置丙检验混合气体中是否含有
D.用装置丁检验混合气体中是否含有
【变式6-3】(23-24高一上·江苏盐城·期末)验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图,下列说法错误的是
A.装置A中的实验现象是白色固体变蓝色
B.装置B中品红溶液褪色说明产物中有
C.装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水
D.若装置D中澄清石灰水变浑浊证明,则一定能证明产物中含有
题型07 硫酸的工业制备
接触法制硫酸分为三个阶段
三原料
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
空气
98.3%的浓硫酸
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3被吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应(均放热)
S+O2SO2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O2
SO3+H2O===H2SO4
【典例7】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)在硫酸的工业制法中,下列说法不正确的是
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成SO2
C.接触室中O2将SO2氧化成SO3,需要使用催化剂
D.吸收塔中使用98.3%的浓硫酸吸收SO3
【变式7-1】(2024高二上·江苏泰州·学业考试)硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得,反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成,反应为,正反应是放热反应。遇水剧烈反应,放出大量的热,产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的,再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。
工业制备硫酸的过程中,下列说法不正确的是
A.硫铁矿粉碎后煅烧,可增大反应物的接触面积
B.催化氧化反应达平衡时,可100%转化为
C.用98.3%的吸收可减少酸雾,提高吸收效率
D.尾气中含有的需经处理达标后方能排放
【变式7-2】(23-24高一上·江苏·阶段练习)我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及到下列反应:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;②2SO2+O22SO3;③SO3+H2O=H2SO4。
下列有关工业制硫酸的说法正确的是
A.1molFeS2参与反应转移电子数为11mol
B.反应①中FeS2既是氧化剂又是还原剂
C.从沸腾炉中出来的气体可直接进入接触室
D.在吸收塔中用水吸收SO3
【变式7-3】(23-24高一下·江苏南京·阶段练习)工业上用黄铁矿()为原料制备硫酸的流程如图。下列说法错误的是
A.步骤①中得到的铁的氧化物可以是或
B.若气体A过量则煅烧黄铁矿可直接得到气体B
C.气体B经步骤③吸收后,尾气中的经富集后可返回步骤②循环利用
D.步骤③用浓硫酸吸收气体B比用水效果好
题型08 与用途
1.浓硫酸的性质
2.硫酸的用途:
化肥、医药、农药的生产,金属矿石的处理,金属材料的表面清洗。
【典例8】(23-24高二上·江苏徐州·期中)下列关于浓硫酸的说法不正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,常做干燥剂 B.浓硫酸具有脱水性,能使纸张变黑
C.常温下浓硫酸不能和铁反应 D.浓硫酸沸点高,难挥发
【变式8-1】(24-25高一上·江苏连云港·期末)化学创造美好生活。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
B.次氯酸具有弱酸性,可用于杀菌消毒
C.钠具有强还原性,可用于制作高压钠灯
D.受热易分解,可治疗胃酸过多
【变式8-2】(23-24高一上·江苏镇江·月考)下列有关浓硫酸实验与性质对应关系不正确的是
A.浓硫酸在空气中久置质量变大,是因为浓硫酸具有吸水性
B.浓硫酸与固体反应生成,是因为浓硫酸具有强酸性
C.浓硫酸能使纸张变黑,是因为浓硫酸具有吸水性
D.浓硫酸能使铁钝化,是因为浓硫酸具有强氧化性
【变式8-3】(2024·江苏苏州·二模)常温下,浓硫酸能使铁片表面钝化,体现了浓硫酸具有下列性质中的
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
题型09 重要的硫酸盐及其用途
1.硫酸钙
①化学式:石膏CaSO4·2H2O,熟石膏2CaSO4·H2O。
②熟石膏与水混合成糊状后会很快凝固,转化为坚硬的石膏。
③石膏常用于制作各种模型和医疗上用的石膏绷带。在水泥生产中,可用石膏调节水泥的凝结时间。
2.硫酸钡
①硫酸钡不容易被X射线透过,在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。
②硫酸钡可用作白色颜料,并可作高档油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂。
3.硫酸亚铁
①硫酸亚铁的结晶水合物俗称绿矾,其化学式为FeSO4·7H2O。
②在医疗上硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂。
③在工业上它还是生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。
【典例9】(24-25高一上·江苏扬州·期末)俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是
A.食盐:用作食品调味剂 B.烧碱:具有可燃性
C.硫黄:常温下固态的硫单质为黄色 D.蓝矾:是蓝色晶体
【变式9-1】(23-24高一上·江苏·阶段练习)下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是
A.生石膏:用于制造各种模型
B.纯碱:用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
C.硫酸钡:作白色颜料、钡餐
D.胆矾:用于制造农药
故答案选C。
【变式9-2】有一白色粉末X,关于它的实验现象为:
则X的化学式可能为( )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4 D.Na2SO3
【变式9-3】下列有关物质的俗称、分类和用途的说法不正确的是
选项
物质
俗称
分类
用途
A
BaSO4
钡餐
难溶盐
用作消化系统 X 射线检查的内服药剂
B
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
复盐
常用于自来水的消毒
C
2CaSO4·H2O
熟石膏
微溶盐
医疗用的绷带
D
NaHCO3
小苏打
酸式盐
用于面食膨松剂和厨房清洁去污
A.A B.B C.C D.D
题型10 浓硫酸与金属反应的实验及规律
1.浓硫酸与金属铜反应的实验
实验装置
实验现象
a试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;
b试管中的品红溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;
冷却后,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
实验结论
铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
2.浓硫酸与金属反应时的规律
在金属活动性顺序中,位于氢前面的活泼金属和浓硫酸反应时,先生成SO2后生成H2,硫酸可能完全反应。位于氢后面的不活泼金属,如Cu和浓硫酸反应时,先生成SO2后反应停止,所以硫酸不可能完全反应,在进行有关反应的计算时不能用硫酸的量进行计算。
【典例10】根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)开始加热后,产生的现象:
a处__________________;b处________________________________________。
(2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是______________________。
(3)写出a处发生反应的化学方程式:__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是______________________
__________________________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液
c.银粉 d.NaHCO3溶液
【变式10-1】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究实验(a~d均为浸有相应试液的棉花),下列分析不正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,体现H2SO4的氧化性和酸性
B.a处变红,可初步说明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,说明浓硫酸吸水性强于硫酸铜
【变式10-2】将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成33.6 L气体Y(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述不正确的是( )
A.气体Y是SO2和H2的混合物
B.气体Y中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗97.5 g锌
D.反应中共转移3 mol电子
【变式10-3】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:
按如图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,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。
(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中浑浊消失的离子反应方程式为_______________________________________。
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第一单元 含硫化合物的性质
题型01 硫的存在形式及物理性质
题型02 硫的化学性质
题型03 二氧化硫的物理性质及用途
题型04 二氧化硫的化学性质
题型05 常见的能用于漂白的物质的比较
题型06 SO2和CO2的鉴别及除杂
题型07 硫酸的工业制备
题型08 浓硫酸的性质与用途
题型09 重要的硫酸盐及其用途
题型10 浓硫酸与金属反应的实验及规律
题型01 硫的存在形式及物理性质
1.硫元素在自然界中的存在形式
在自然界中有游离态和化合态两种存在形式,其中化合态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物及氧化物等。化石燃料石油、煤中也存在硫元素,化石燃料燃烧能放出少量的二氧化硫气体。
2.硫单质(俗称硫黄)的物理性质
颜色
状态
硬度
溶解性
黄色或淡黄色
固体
质脆,易研成粉末
溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
【典例1】(23-24高一上·江苏南京·期末)洗涤附着在试管内壁上的硫黄,可选用的洗涤试剂是
A.水 B.酒精 C.热的NaOH溶液 D.饱和食盐水
【答案】C
【解析】A.硫不溶于水,所以不能用水洗涤附着在试管内壁上的硫黄,故A错误;
B.硫微溶于酒精,所以不能用酒精洗涤附着在试管内壁上的硫黄,故B错误;
C.硫能与热的氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,所以能用热的氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁上的硫黄,故C正确;
D.硫不溶于水,所以不能用饱和食盐水洗涤附着在试管内壁上的硫黄,故D错误;
故选C。
【变式1-1】洗涤试管内壁上附着的硫黄,可选用的方法是( )
A.用CS2洗涤
B.通入H2加热
C.加热试管使硫熔化
D.用酒精洗涤
【答案】A
【解析】硫黄易溶于CS2,故可用CS2洗涤试管内壁上附着的硫黄。
【变式1-2】(2022·江苏盐城·三模)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.硫酸钡难溶于盐酸,可用作检查肠胃的内服药剂
B.具有氧化性,可用于漂白纸浆
C.硫磺为淡黄色固体,可用作制硫磺皂
D.易溶于水,可用于净水
【答案】A
【解析】A.胃酸的主要成分是盐酸,利用硫酸钡难溶于盐酸的性质,决定BaSO4可用作检查肠胃的内服药剂,A符合题意;
B.SO2的漂白不是氧化性漂白,故SO2漂白纸浆不是因为SO2具有氧化性,而是因为SO2具有漂白性,B不合题意;
C.硫磺用于制硫磺皂是利用硫磺有毒性,可使蛋白质发生变性,故能够杀菌消毒,与硫磺为淡黄色固体无关,C不合题意;
D.明矾用于净水是由于其电离出的Al3+能够发生水解生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附性,与其易溶于水无关,D不合题意;
故答案为:A。
题型02 硫的化学性质
1.表现还原性
当硫与氧化性较强的物质反应时,通常失电子,化合价升高,表现一定的还原性,如S+O2SO2。
2.表现氧化性
(1)当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时,通常得电子,化合价降低,表现氧化性,如
S+H2H2S
S+2CuCu2S
Fe+SFeS
硫在和可变价金属反应时生成低价的金属硫化物。
(2)在黑火药爆炸的反应中,硫的化合价降低,表现氧化性,化学方程式为
S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。
3.既表现氧化性又表现还原性
硫与热的碱溶液反应时,既表现氧化性,又表现还原性,如3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
【典例2】关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中
B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.硫的氧化性比氯气强
【答案】B
【解析】元素在自然界中存在形式虽然与化学活泼性有关,但不能把非金属性强弱作为判断依据,A错误;黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤,将滤液蒸发得到硫黄,滤渣再加水溶解过滤,滤渣为木炭,蒸发滤液,浓缩结晶得到硝酸钾,B正确;硫单质显0价,属于中间价态,遇到金属、H2时作氧化剂,遇到氧气等强氧化性非金属单质时作还原剂,C错误;硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,而氯气却生成高价态的金属氯化物,氯气氧化性比硫强,D错误。
【变式2-1】不能由两种单质直接化合而成的是( )
A.FeCl3 B.Na2S
C.Cu2S D.SO3
【答案】D
【解析】S与O2反应生成SO2,SO3不能由单质直接化合而成。
【变式2-2】下列说法正确的是( )
A.S在过量的O2中充分燃烧,可得SO3
B.单质硫难溶于水,易溶于酒精和二硫化碳
C.铁与过量单质硫加热时反应生成Fe2S3
D.硫在O2中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,产生无色有刺激性气味的气体
【答案】D
【解析】A项,S与O2反应时,无论氧气是否足量,燃烧都生成SO2,错误;B项,单质硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,错误;C项,单质S的氧化性较弱,与Fe加热时反应生成FeS,错误;D项,硫在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,产生无色有刺激性气味的气体SO2,正确。
【变式2-3】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)下列关于硫元素及其化合物的说法不正确的是
A.硫的多种单质S2、S4、S8互为同素异形体
B.硫可发生转化:SSO3H2SO4
C.二氧化硫大量排放到空气中可能会形成酸雨
D.将SO2通入H2S溶液中可析出沉淀
【答案】B
【解析】A.同素异形体是指同种元素组成的不同单质,S2、S4、S8符合定义,A正确;
B.硫燃烧生成SO2,SO2需经催化氧化才能生成SO3,第一步转化不能实现,B错误;
C.SO2是酸雨的主要前体物,一般情况下,二氧化硫先溶于水生成亚硫酸,随后亚硫酸被氧气氧化为硫酸而形成酸雨,C正确;
D.SO2与H2S溶液可发生氧化还原反应生成硫而析出沉淀:,D正确;
故选B。
题型03 二氧化硫的物理性质及用途
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
比空气大
易溶于水(1∶40)
2.用途
制硫酸、作漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、作食品添加剂。
【典例3】下列关于二氧化硫的说法,不正确的是( )
A.能使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
【答案】B
【解析】二氧化硫具有漂白性,A项正确;SO2是一种有毒的气体,B项错误;SO2中S的化合价是+4价,既可以失去电子,又可以得到电子,因此SO2既有氧化性,又有还原性,C项正确;SO2易溶于水,与水反应生成H2SO3,D项正确。
【变式3-1】关于SO2的叙述,正确的是( )
A.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体
B.SO2在空气中很容易被氧气氧化
C.可以用排水法收集SO2气体
D.相同条件下,SO2密度比空气的小
【答案】A
【解析】SO2与O2不易反应,需要在一定条件下才可发生反应,B项错误;SO2易溶于水,不能用排水法收集,C项错误;SO2密度比空气大,D项错误。
【变式3-2】(23-24高一下·江苏南京·期中)下列对的性质描述不正确的是
A.无色、有刺激性气味的气体 B.能使澄清石灰水变浑浊
C.能使氯水褪色,体现漂白性 D.具有还原性,能被氧气氧化
【答案】C
【解析】A.二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,A正确;
B.二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀,即其能使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C.二氧化硫具有还原性,能和氯水发生氧化还原反应而使其褪色,C错误;
D.二氧化硫具有还原性,能被氧气氧化生成三氧化硫,D正确;
答案选C。
题型04 二氧化硫的化学性质
【典例4】下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性
d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色________。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色________。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色________。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S)________。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升________。
(6)SO2使石蕊试液变红色________。
【答案】(1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
【解析】(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质,SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应,此时利用的是SO2水溶液呈酸性。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应,利用的是其还原性,而不是漂白性。
【变式4-1】(24-25高一上·江苏苏州·期末)实验室通过下列实验探究的性质。
实验
实验操作和现象
1
用充有80的针筒吸入10蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余
2
取实验1中的溶液,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液显红色
3
取实验1中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去
4
取实验1中的溶液,滴加溶液,无明显现象,再加入53%的溶液,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解
下列有关说法不正确的是
A.实验1中的水溶性较好
B.实验2说明的水溶液显酸性
C.实验3中与氨水反应的离子方程式为
D.实验4中与发生反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】A.用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒前端,充分振荡,针筒内几乎没有气体剩余,说明二氧化硫全部溶解,因此实验I说明SO2的水溶性较好,A正确;
B.酸能使紫色的石蕊试液变红色,因此实验Ⅱ说明SO2的水溶液显酸性,B正确;
C.取实验I中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,红色褪去,说明亚硫酸被中和,则实验Ⅲ中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=SO+2NH+H2O,C错误;
D.取实验I中的溶液,滴加BaCl2溶液,无明显现象,再加入5mL3%的H2O2溶液,双氧水把亚硫酸氧化为硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,因此与发生反应的化学方程式为,D正确;
故选C。
【变式4-2】(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)用如图所示实验装置制取并验证其某些化学性质。下列说法不正确的是
A.甲中试管内的反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比是
B.乙中溶液先变红后褪色
C.丙和戊中溶液都褪色,原理不相同
D.丁中出现浑浊,说明具有氧化性
【答案】B
【分析】甲中铜与浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水,二氧化硫为酸性氧化物经过乙时会使石蕊变红,经过丙会使品红褪色,二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,则丁装置有淡黄色沉淀生成,二氧化硫具有还原性可使酸性高锰酸钾褪色,故戊中溶液褪色。
【解析】A.铜片和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为 ,浓硫酸只有1分子作为氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比是,A正确;
B.二氧化硫的水溶液显酸性,则乙通入二氧化硫后,溶液变红,但二氧化硫不能使变红的溶液褪色,B错误;
C.丙溶液褪色,是二氧化硫的漂白性导致的,戊中溶液褪色是二氧化硫的还原性导致的,原理不相同,C正确;
D.丁中出现浑浊,是通入的二氧化硫和硫化钠反应生成不溶于水的硫导致的,体现了二氧化硫的氧化性,D正确;
故选B。
【变式4-3】(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)下列关于的说法正确的是
A.可以使氯水褪色,体现的氧化性
B.二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现的漂白性
C.可以使品红溶液褪色,体现了的氧化性
D.葡萄酒中使用是利用了的还原性
【答案】D
【解析】A. SO2通入氯水中发生反应:,使氯水褪色,在该反应中S元素化合价由SO2中的+4价变为反应后H2SO4中的+6价,S元素的化合价升高,失去电子被氧化,SO2表现还原性,A错误;
B.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,是由于SO2与NaOH溶液反应产生Na2SO3、H2O,反应消耗NaOH,使溶液的碱性减弱,溶液变为无色;该实验中SO2体现的酸性氧化物的性质,而不是漂白性,B错误;
C.将SO2通入品红溶液中时,SO2会与品红结合形成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色,SO2表现漂白性,C错误;
D.葡萄酒中使用的主要作用是作为抗氧化剂和抗菌剂,利用了的还原性,D正确;
故答案为:D。
题型05 常见的能用于漂白的物质的比较
类型
化合型
氧化型
吸附型
物质
SO2
Cl2、HClO、次氯酸盐、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
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
漂白特点
可逆,非氧化还原漂白,加热或久置后恢复原来颜色
不可逆,氧化还原漂白,加热或久置后不恢复原来颜色
物理漂白,不可逆
漂白对象
具有选择性,如品红、棉、麻、草等,不能漂白指示剂
可以漂白所有有机色质和指示剂
一般用于溶液漂白
【典例5】Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是( )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
【答案】C
【解析】Cl2和SO2等物质的量混合通入品红与BaCl2的混合溶液,涉及的化学反应为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl、BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,相应的现象是溶液不会褪色,出现白色沉淀BaSO4。
【变式5-1】下列物质都可用于漂白,但漂白原理与其他三种物质不相同的是( )
A.ClO2 B.SO2
C.H2O2 D.NaClO
【答案】B
【解析】ClO2、H2O2、NaClO均具有氧化性,具有漂白性,漂白的原理是与有色物质发生氧化还原反应,是永久性的和不可逆的过程;SO2具有漂白性,漂白原理是与有色物质结合成一种不稳定的无色物质,加热颜色又恢复原色,因此SO2的漂白是可逆的、非氧化还原反应的、暂时性的过程。
【变式5-2】通入SO2能引起下列溶液的颜色变化,其中SO2的作用和SO2使溴水褪色的作用相同的是( )
A.品红褪色 B.NaOH酚酞溶液褪色
C.石蕊试液变红 D.酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】SO2通入品红溶液,溶液褪色,是因为SO2具有漂白性,故A错误;SO2通入NaOH酚酞溶液,溶液褪色,是因为SO2与氢氧化钠反应,溶液碱性减弱,SO2表现的是酸性氧化物的性质,故B错误;SO2通入石蕊试液,溶液变红,是因为SO2与水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,SO2表现的是酸性氧化物的性质,故C错误;SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色的原因是酸性高锰酸钾溶液与SO2发生了氧化还原反应,SO2作还原剂,故D正确。
【变式5-3】为了增加日常使用物品的美观性,人们常对物品进行漂白。下列有关漂白剂的说法正确的是( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
【答案】B
【解析】SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为其具有酸性氧化物的性质,SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性,且SO2有毒,不能用于食品漂白,A错误;活性炭具有吸附性,能吸附色素,H2O2、O3、Na2O2等有强氧化性,能氧化色素物质,B正确,D错误;氯气没有漂白性,C错误。
题型06 SO2和CO2的鉴别及除杂
1.鉴别SO2和CO2的常用方法
(1)用品红溶液鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(2)用酸性KMnO4溶液鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(3)用氯水(或溴水)鉴别:褪色的是SO2,不褪色的是CO2。
(4)用H2S溶液鉴别:出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
2.SO2和CO2混合气体的检验和除杂方法
(1)除去CO2中混有的SO2,常将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶洗气。
(2)检验SO2和CO2混合气体中CO2的方法
【典例6】CO2气体中含有少量SO2,欲得到干燥纯净的CO2,将气体通过图中的洗气瓶,则甲、乙两瓶中所装的试剂应该是( )
甲 乙
A.甲为NaOH溶液,乙为浓硫酸
B.甲为浓硫酸,乙为NaOH溶液
C.甲为饱和NaHCO3溶液,乙为浓硫酸
D.甲为浓硫酸,乙为饱和Na2CO3溶液
【答案】C
【解析】要得到干燥纯净的CO2,应先除去SO2再进行干燥。SO2、CO2都与NaOH反应,所以应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,再用浓硫酸干燥,C项符合题意。
【变式6-1】(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)下列除去物质中混有少量杂质的方法正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
Na2CO3
NaHCO3
将固体混合物溶于水,加入澄清石灰水
B
SO2
CO2
通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶中
C
CO2
HCl
通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶中
D
Fe2O3
Al2O3
加入足量NaOH溶液,充分反应,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Na2CO3、NaHCO3均和氢氧化钙反应生成沉淀,不能除杂,故A错误;
B.已知NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2↑,而CO2与NaHCO3溶液不反应,不能除杂,故B错误;
C.CO2、HCl均和Na2CO3溶液反应,不能除杂,故C错误;
D.已知Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,而Fe2O3不反应,故除去Fe2O3中Al2O3可用加入足量NaOH溶液,充分反应后过滤,故D正确;
答案选D。
【变式6-2】(2025·江苏·三模)实验室探究木炭和浓硫酸加热条件下反应所得混合气体X的成分。下列有关实验装置(部分夹持仪器省略)不能达到实验目的的是
A.用装置甲制得混合气体
B.用装置乙检验混合气体中是否含有
C.用装置丙检验混合气体中是否含有
D.用装置丁检验混合气体中是否含有
【答案】D
【解析】A.木炭粉与浓硫酸在加热条件下发生反应,则用装置甲能制得混合气体,A不符合题意;
B.若混合气体中含有H2O(g),则无水硫酸铜会由白色变成蓝色,则用装置乙能检验混合气体中是否含有H2O(g),B不符合题意;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,则用装置丙能检验混合气体中是否含有SO2,C不符合题意;
D.SO2和CO2均能被NaOH溶液吸收,澄清石灰水不会出现浑浊,且SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前应先除去SO2,排除SO2对检验CO2的干扰,则用装置丁不能检验混合气体中是否含有CO2,D符合题意;
故选D。
【变式6-3】(23-24高一上·江苏盐城·期末)验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图,下列说法错误的是
A.装置A中的实验现象是白色固体变蓝色
B.装置B中品红溶液褪色说明产物中有
C.装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水
D.若装置D中澄清石灰水变浑浊证明,则一定能证明产物中含有
【答案】D
【分析】浓硫酸与木炭粉反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,为检验三种产物,让产物先通过无水硫酸铜,若变蓝,则证明加热条件下有水蒸气生成,再通过品红溶液,用于检验二氧化硫的生成,后通过酸性高锰酸钾,目的是为了除尽二氧化硫,防止干扰二氧化碳的检验,所以再通入澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成,据此分析解答。
【解析】A.无水硫酸铜可用于检验水蒸气的存在,反应有水生成,因此A中固体由白色变蓝色,故A正确;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,因此装置B中品红溶液褪色说明产物中有,故B正确;
C.根据分析可知,装置C是除尽二氧化硫,防止干扰二氧化碳的检验,装置D是检验二氧化碳的生成,因此装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水,故C正确;
D.必须说明装置C中的现象,因此若是装置C中紫色褪去,则SO2有可能过量,过量的SO2也能使澄清石灰水变浑浊,根据此现象不能由此证明产物中有CO2,故D错误;
故答案选D。
题型07 硫酸的工业制备
接触法制硫酸分为三个阶段
三原料
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
空气
98.3%的浓硫酸
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3被吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应(均放热)
S+O2SO2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O2
SO3+H2O===H2SO4
【典例7】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)在硫酸的工业制法中,下列说法不正确的是
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成SO2
C.接触室中O2将SO2氧化成SO3,需要使用催化剂
D.吸收塔中使用98.3%的浓硫酸吸收SO3
【答案】A
【解析】A.将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并不是大块硫铁矿不能燃烧,A错误;
B.硫铁矿在沸腾炉中燃烧,硫元素生成SO2,B正确;
C.二氧化硫催化氧化和氧气反应转化为三氧化硫,C正确;
D.若直接用水吸收三氧化硫,会形成大量酸雾,导致吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,则不会出现酸雾,吸收更充分,D正确;
故选A。
【变式7-1】(2024高二上·江苏泰州·学业考试)硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得,反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成,反应为,正反应是放热反应。遇水剧烈反应,放出大量的热,产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的,再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。
工业制备硫酸的过程中,下列说法不正确的是
A.硫铁矿粉碎后煅烧,可增大反应物的接触面积
B.催化氧化反应达平衡时,可100%转化为
C.用98.3%的吸收可减少酸雾,提高吸收效率
D.尾气中含有的需经处理达标后方能排放
【答案】B
【解析】A.固体颗粒越细,其表面积越大,反应速率越快,A正确;
B.在可逆反应中,反应是不能进行完全的,即不能100%转化,B错误;
C.因与水反应剧烈,大量放热,产生酸雾,阻碍吸收,因此工业上采用的吸收反应生成的,再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品,C正确;
D.属于大气污染物,工业生产中均需要处理达标后才能进行排放,D正确;
故答案为:B。
【变式7-2】(23-24高一上·江苏·阶段练习)我国工业上一般以黄铁矿为原料来制备硫酸。工业制硫酸涉及到下列反应:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;②2SO2+O22SO3;③SO3+H2O=H2SO4。
下列有关工业制硫酸的说法正确的是
A.1molFeS2参与反应转移电子数为11mol
B.反应①中FeS2既是氧化剂又是还原剂
C.从沸腾炉中出来的气体可直接进入接触室
D.在吸收塔中用水吸收SO3
【答案】A
【解析】A.反应①中FeS2中铁元素的化合价+2升高到+3价,硫元素化合价-1升高到+4价,故1molFeS2参与反应转移电子数为11mol,故A正确;
B.反应①中FeS2中铁元素的化合价+2升高到+3价,硫元素化合价-1升高到+4价,故FeS2是还原剂,故B错误;
C.从沸腾炉出来的炉气需净化,是因为其中带有的杂质气体,会让下一步接触室里面的催化剂中毒,催化剂中毒会影响反应的进度,C错误;
D.采用水吸收三氧化硫,反应放出的热量导致产生大量酸雾,影响水与三氧化硫接触,故D错误;
故选A。
【变式7-3】(23-24高一下·江苏南京·阶段练习)工业上用黄铁矿()为原料制备硫酸的流程如图。下列说法错误的是
A.步骤①中得到的铁的氧化物可以是或
B.若气体A过量则煅烧黄铁矿可直接得到气体B
C.气体B经步骤③吸收后,尾气中的经富集后可返回步骤②循环利用
D.步骤③用浓硫酸吸收气体B比用水效果好
【答案】B
【分析】和氧气煅烧生成氧化铁和,氧化铁高温下分解为和氧气,发生催化氧化被氧气氧化生成,被浓硫酸吸收生成硫酸,故气体A为氧气,气体B为,据此回答。
【解析】A.由分析知,步骤①中得到的铁的氧化物可以是或,A正确;
B.由于发生催化氧化被氧气氧化生成,故氧气过量也不能得到,B错误;
C.经步骤③吸收后,尾气中的经富集后可返回步骤②循环利用,C正确;
D.用水吸收三氧化硫过程中放出大量的热导致形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收,用98.3%的硫酸可以减少吸收过程中酸雾的形成,用98.3%浓硫酸吸收气体B比用水效果好,D正确;
故选B。
题型08 与用途
1.浓硫酸的性质
2.硫酸的用途:
化肥、医药、农药的生产,金属矿石的处理,金属材料的表面清洗。
【典例8】(23-24高二上·江苏徐州·期中)下列关于浓硫酸的说法不正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,常做干燥剂 B.浓硫酸具有脱水性,能使纸张变黑
C.常温下浓硫酸不能和铁反应 D.浓硫酸沸点高,难挥发
【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,常被用作干燥剂,A正确;
B.浓硫酸具有脱水性,能使纸张脱水碳化变黑,B正确;
C.常温下铁遇到浓硫酸发生钝化,表面的铁与浓硫酸发生了反应生成了致密的氧化膜,C错误;
D.浓硫酸沸点较高,难以挥发,D正确;
故答案选C。
【变式8-1】(24-25高一上·江苏连云港·期末)化学创造美好生活。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
B.次氯酸具有弱酸性,可用于杀菌消毒
C.钠具有强还原性,可用于制作高压钠灯
D.受热易分解,可治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,能够吸收水蒸气或物质中的水,形成稳定的水合物,可以用作干燥剂,A符合题意;
B.次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒,B不符合题意;
C.钠元素焰色呈黄色,可用于制作高压钠灯,C不符合题意;
D.能和胃酸中的盐酸反应,可治疗胃酸过多,D不符合题意;
故选A。
【变式8-2】(23-24高一上·江苏镇江·月考)下列有关浓硫酸实验与性质对应关系不正确的是
A.浓硫酸在空气中久置质量变大,是因为浓硫酸具有吸水性
B.浓硫酸与固体反应生成,是因为浓硫酸具有强酸性
C.浓硫酸能使纸张变黑,是因为浓硫酸具有吸水性
D.浓硫酸能使铁钝化,是因为浓硫酸具有强氧化性
【答案】C
【解析】A.浓硫酸在空气中久置,会因吸收空气中的水蒸气而使其质量变大,是因为浓硫酸具有吸水性,A正确;
B.浓硫酸与固体反应生成SO2,体现的是强酸制弱酸的原理,从而说明浓硫酸具有酸性,B正确;
C.浓硫酸能使纸张中的氢、氧元素以水的形式脱去,从而生成碳而使纸张变黑,从而说明浓硫酸具有脱水性,C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,所以将Fe氧化而使其表面生成钝化膜,从而阻止内部铁与浓硫酸的进一步反应,D正确;
故选C。
【变式8-3】(2024·江苏苏州·二模)常温下,浓硫酸能使铁片表面钝化,体现了浓硫酸具有下列性质中的
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
【答案】D
【解析】浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁片表面钝化,所以钝化体现了浓硫酸的强氧化性,故选D。
题型09 重要的硫酸盐及其用途
1.硫酸钙
①化学式:石膏CaSO4·2H2O,熟石膏2CaSO4·H2O。
②熟石膏与水混合成糊状后会很快凝固,转化为坚硬的石膏。
③石膏常用于制作各种模型和医疗上用的石膏绷带。在水泥生产中,可用石膏调节水泥的凝结时间。
2.硫酸钡
①硫酸钡不容易被X射线透过,在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。
②硫酸钡可用作白色颜料,并可作高档油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂。
3.硫酸亚铁
①硫酸亚铁的结晶水合物俗称绿矾,其化学式为FeSO4·7H2O。
②在医疗上硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂。
③在工业上它还是生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。
【典例9】(24-25高一上·江苏扬州·期末)俗名往往反映了物质的组成、性质或用途。下列对物质俗名的理解不正确的是
A.食盐:用作食品调味剂 B.烧碱:具有可燃性
C.硫黄:常温下固态的硫单质为黄色 D.蓝矾:是蓝色晶体
【答案】B
【解析】A.食盐()常用作食品调味剂,俗名与用途匹配,A正确;
B.烧碱()的 “烧” 指强腐蚀性(而非可燃性),本身不可燃,俗名理解错误,B错误;
C.硫黄是固态硫单质,常温下呈黄色,俗名与外观匹配,C正确;
D.蓝矾()为蓝色晶体,俗名与颜色、组成匹配,D正确;
故选B。
【变式9-1】(23-24高一上·江苏·阶段练习)下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是
A.生石膏:用于制造各种模型
B.纯碱:用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
C.硫酸钡:作白色颜料、钡餐
D.胆矾:用于制造农药
【答案】C
【解析】A.生石膏的化学式应为CaSO4·2H2O,而CaO是生石灰,用途描述正确但化学式错误,A错误;
B.纯碱的化学式应为Na2CO3,而NaHCO3是小苏打,用途描述正确但化学式错误,B错误;
C.硫酸钡(BaSO4)化学式正确,其不溶于水和酸,可用作白色颜料和钡餐,用途与化学式均正确,C正确;
D.胆矾的化学式应为CuSO4·5H2O,而CuSO4是无水硫酸铜,化学式错误,D错误;
故答案选C。
【变式9-2】有一白色粉末X,关于它的实验现象为:
则X的化学式可能为( )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4 D.Na2SO3
【答案】D
【解析】用排除法,只有B、D项所示物质与H2SO4反应有气体产生;只有D项中产生的气体与NaOH反应生成盐可使溴水褪色,故只有D正确。
【变式9-3】下列有关物质的俗称、分类和用途的说法不正确的是
选项
物质
俗称
分类
用途
A
BaSO4
钡餐
难溶盐
用作消化系统 X 射线检查的内服药剂
B
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
复盐
常用于自来水的消毒
C
2CaSO4·H2O
熟石膏
微溶盐
医疗用的绷带
D
NaHCO3
小苏打
酸式盐
用于面食膨松剂和厨房清洁去污
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.BaSO4俗称钡餐,作为难溶盐用于消化系统X射线检查,正确;
B.KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,属于复盐,但其用途是吸附净水(吸附悬浮物)而非消毒,消毒需杀菌剂(如氯气),错误;
C.2CaSO4·H2O是熟石膏,微溶盐,与水混合后硬化用于医疗绷带,正确;
D.NaHCO3是小苏打,酸式盐,用作膨松剂和清洁剂,正确;
故选B。
题型10 浓硫酸与金属反应的实验及规律
1.浓硫酸与金属铜反应的实验
实验装置
实验现象
a试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;
b试管中的品红溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;
冷却后,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
实验结论
铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
2.浓硫酸与金属反应时的规律
在金属活动性顺序中,位于氢前面的活泼金属和浓硫酸反应时,先生成SO2后生成H2,硫酸可能完全反应。位于氢后面的不活泼金属,如Cu和浓硫酸反应时,先生成SO2后反应停止,所以硫酸不可能完全反应,在进行有关反应的计算时不能用硫酸的量进行计算。
【典例10】根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)开始加热后,产生的现象:
a处__________________;b处________________________________________。
(2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是______________________。
(3)写出a处发生反应的化学方程式:__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是______________________
__________________________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液
c.银粉 d.NaHCO3溶液
【答案】(1)有气泡产生,溶液变蓝 纸条褪色
(2)纸条由无色恢复为红色
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)吸收多余的SO2,防止污染环境
(5)①反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜和稀硫酸不反应 ②ad
【解析】(1)浓硫酸与铜片反应生成SO2气体,SO2能使品红溶液褪色,生成的CuSO4使溶液变蓝色。(2)被SO2漂白的品红纸条加热时会重新变红。(4)SO2有毒,不能直接排放到空气中,用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。(5)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使浓硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应;可向反应结束后的试管中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明有余酸。
【变式10-1】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究实验(a~d均为浸有相应试液的棉花),下列分析不正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,体现H2SO4的氧化性和酸性
B.a处变红,可初步说明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,说明浓硫酸吸水性强于硫酸铜
【答案】C
【解析】A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A正确;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;
C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4溶液,其原因是浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D正确;
故答案为C。
【变式10-2】将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成33.6 L气体Y(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述不正确的是( )
A.气体Y是SO2和H2的混合物
B.气体Y中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗97.5 g锌
D.反应中共转移3 mol电子
【答案】B
【解析】Zn和浓硫酸反应生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低,变成稀硫酸,此时生成H2。反应消耗H2SO4的物质的量为18.5 mol·L-1×0.1 L-0.05 mol·L-1×1 L=1.8 mol,根据得失电子守恒:
Zn失2 mol e- (――→)Zn2+,SO4 (2-)得2 mol e- (――→)SO2,2H+得2 mol e- (――→)H2。此时生成1.5 mol气体,则转移电子为3 mol,反应完的Zn为1.5 mol。则:m(Zn)=65 g·mol-1×1.5 mol=97.5 g,n(SO2)=1.8 mol-1.5 mol=0.3 mol,n(H2)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol。故混合气体中n(SO2)∶n(H2)=0.3 mol∶1.2 mol=1∶4。
【变式10-3】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:
按如图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,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。
(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中浑浊消失的离子反应方程式为_______________________________________。
【答案】(1)用火柴梗蘸取少量硫酸,火柴梗若立即变黑,证明是浓硫酸;用滴管吸取少量硫酸,滴加在盛有少量水的试管中,若试管壁发热,则证明是浓硫酸(其他答案合理也可)
(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++2HSO3 (-)
【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。(3)浓硫酸的强氧化性表现在SO4 (2-)被还原成SO2。反应开始,装置中的空气被排出,C、D、E中均有气泡产生,随着反应的进行,品红溶液褪色,说明有SO2生成,且随着H2SO4浓度的减小,反应速率逐渐减慢,气泡量减少,反应一段时间后浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与Zn反应产生H2,气泡量又会明显增加。(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。
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