专题04 硫与环境保护(期末复习讲义)高一化学上学期苏教版
2026-01-23
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2份
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79页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 专题4 硫与环境保护 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.68 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55802381.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学期末复习讲义以“硫与环境保护”为核心,通过“价-类”二维图、硫循环流程图及工业制备流程图构建知识体系,用对比表格(如SO₂与CO₂性质、浓硫酸与稀硫酸鉴别)梳理要点,归纳总结硫单质性质、氧化还原配平技巧等,突出硫及其化合物转化、酸雨防治等重难点。
讲义亮点在于分层练习设计,含基础通关、重难突破、综合拓展三级检测,典例结合变式题(如SO₂漂白性与还原性辨析),通过电子守恒法指导氧化还原配平,培养科学思维与环保责任,助力不同层次学生提升,为教师精准教学提供系统支持。
内容正文:
专题04硫与环境保护(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
硫元素的存在和硫单质的性质
硫元素的存在形态判断;硫单质的溶解性、同素异形体差异;硫单质氧化性、还原性的反应产物判断及现象描述;硫单质在生产生活、环境治理中的应用。
二氧化硫的性质及应用
考查与水、碱、碱性氧化物的反应;聚焦还原性的氧化还原分析,少量氧化性的产物判断;辨析品红溶液褪色实验的现象与结论;结合酸雨成因、食品添加剂考查应用与环境治理。
硫酸的工业制备及性质
考查接触法制硫酸的三阶段反应原理,反应条件选择;区分浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性;考查硫酸在化工生产中的应用及环保意义。
含硫物质之间的相互转化
围绕不同价态硫的转化,判断反应中的氧化剂、还原剂,分析电子转移方向与数目;考查酸碱性、温度、反应物浓度对转化产物的影响。
氧化还原反应方程式的配平
分析电子转移守恒关系;缺项配平突破;配平陌生氧化还原方程式,方程式书写与原理分析。
酸雨及其防治
考查酸雨形成的两步反应,区分硫酸型与硝酸型酸雨;聚焦酸雨对土壤酸化、植被破坏、建筑物腐蚀、水体污染的影响,尾气处理方案设计与原理分析。
要点01 硫元素的存在和硫单质的性质
1.硫元素的在自然界中的存在形态
(1) :存在于火山口附近或岩层里。
(2) :主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗称
颜色状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
质脆、易研成粉末
难溶
微溶
(2)化学性质
①氧化性
a.与金属或非金属单质反应:2Na+S 、Fe+S 、2Cu+S 、S+Hg=== 。
b.与金属单质(H2)反应: 。
②还原性
a.与氧气反应:
b.与强氧化剂(如浓硫酸)反应: 。
③氧化性和还原性
与强碱的反应 (用热碱溶液清洗硫)
3.硫单质的用途
硫是重要的化工原料,常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等,还可用于制造硫化橡胶等。
归|纳|总|结
1.硫单质物理性质
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以用CS2洗涤除去。
2.硫单质化学性质
(1)硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3;
(2)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
(3)汞蒸气有毒,可用硫粉除去少量洒落的汞:S+Hg===HgS。
(4)向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4:2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 ==3S↓+3Na2SO4+3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存。
要点02 二氧化硫的性质及应用
1.物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
易溶于水(1∶40),不溶于饱和NaHSO3溶液
2.化学性质
(1)实验探究:
操作
现象
结论
pH试纸变红
SO2的水溶液显
溶液变
SO2的水溶液显酸性,不能漂白石蕊溶液
开始无明显现象,后产生
①SO2的水溶液与BaCl2不反应
②SO2具有还原性,可被H2O2氧化成SO,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀
振荡后溶液红色 ,再加热溶液恢复
SO2具有 ,但生成的无色物质不稳定
(2)性质探析
①酸性氧化物的通性
a.与水反应: (该反应为可逆反应)。
b.与碱溶液反应: (少量SO2);
(过量SO2)(可用于处理尾气)。
c.与碱性氧化物反应: (可用于燃煤“固硫”)。
②氧化性和还原性
-2,0O2+6
a.氧化性: (归中反应)(现象:生成黄色沉淀);
b.还原性: ; (X表示Cl、Br、I)。
c.氧化性和还原性:
③漂白性
SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质,而使其褪色,加热或久置后,这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。
3.用途
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量(最大使用量0.25g/L)的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。
4.二氧化硫实验室制法
(1)原理:Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合:
【易错提醒】
常用体积比1:1或质量分数为70%的硫酸。不用稀硫酸的原因是SO2易溶于水,逸出SO2的较少。不用浓硫酸的原因是在Na2SO3表面生成Na2SO4固体,阻止反应持续进行。
或Cu与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)净化(假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应):先用 溶液除HCl,再用 除水蒸气
(3)收集:可用排液法(排 法,导气管长进短出)或排气法(向上排空气法,导气管长进短出)收集。
(4)检验:通入 ,品红褪色,加热又变红
(5)尾气处理:导气管末端不能插入液面以下,防发生倒吸。一般用 吸收。
归|纳|总|结
1.二氧化硫和二氧化碳性质比较
化学式
CO2
SO2
物理性质
气味
无味
刺激性气味
密度
比空气大
比空气大
毒性
无
有
溶解性
可溶(1∶1)
易溶(1∶40)
化
学
性
质
与水反应
CO2+H2OH2CO3
SO2+H2OH2SO3
与碱
反应
碱过量生成正盐,碱不足生成酸式盐:
Ca(OH)2(足量)+CO2 ===CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2(不足)+2CO2 === Ca(HCO3)2
碱过量生成正盐,碱不足生成酸式盐:
Ca(OH)2(足量)+SO2===CaSO3↓+H2O
Ca(OH)2(不足)+2SO2=== Ca(HSO3)2
与碱性氧
化物反应
CO2+CaO ===CaCO3
SO2+CaO ===CaSO3
氧化性
CO2+C 2CO
SO2+2H2S ===3S↓+2H2O
还原性
无
有
漂白性
无
有,不稳定
对环境影响
引起温室效应
形成酸雨
2.检验CO2、SO2同时存在的方法
(1)实验设计流程
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
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(2)实验装置
当SO2中混有CO2时,不会影响SO2的检验;当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验,应先检验并除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体。
要点03 硫酸的工业制备及性质
1.工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程
根据上图回答下列问题:
(1)填写下列各进口或出口物质的名称:
A (如FeS2);B ;C ;D尾气(SO2、O2、N2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段,填写下表:
三步骤
三原料
三设备
三反应原理
造气
S或FeS2
沸腾炉
接触氧化
O2
接触室
SO3吸收
98.3%浓H2SO4
吸收塔
(3)工业上制备硫酸的问题探究
①原料硫铁矿粉碎的目的是什么?
②沸腾炉中产生的气体为什么需要经过净化?
③接触室中安装热交换器的目的是什么?
。
④多余的气体为什么要再充入接触室?
⑤用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是什么?
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定,降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应,保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效,能耗低,反应放出的热量尽可能加以循环利用,生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保,不使用或生成对环境有害的物质。
3.浓硫酸的物理性质
(1)实验室常用的浓硫酸质量分数为 ,密度大(1.84 g·cm-3),沸点 , 挥发,常温下比较稳定。
(2)硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是 。
4.浓硫酸的性质
(1)吸水性
浓硫酸具有很强的吸水性,可用作 。
在一支洁净的大试管内加入少量胆矾,再向试管中加入3 mL浓硫酸, 搅拌。
实验现象: 。
实验结论:浓硫酸具有 性。
(2)脱水性
观察思考
实验现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验结论
浓硫酸具有
浓硫酸按水的组成比,夺取某些有机物中的氢、氧原子形成水分子。
(3)强氧化性
①实验探究:浓硫酸与铜的反应
实验现象
a试管中铜丝表面有 ;
b试管中的溶液逐渐变为 ;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 ;
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:
在该反应中,氧化剂为 ,还原剂为 ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。浓硫酸在反应中既体现出 性又体现出 性。
②与铁、铝的反应
常温下,铁、铝表面被浓硫酸氧化为 而钝化,从而阻止了酸与内层金属的进一步反应,所以常温下可以用 容器来盛装浓硫酸。
③与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式: 。
5.硫酸的用途
(1)化工原料:可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(2)化工工业:用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
6.常见的硫酸盐
(1)硫酸钙:石膏(CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O),熟石膏与水混合很快凝固,常制作模型和石膏绷带,调节水泥的凝结时间。
(2)硫酸钡:不溶于水、酸,不被X射线透过,作检查肠胃的药剂,俗称钡餐。
(3)硫酸亚铁:FeSO4·7H2O,俗称绿矾,作治疗缺铁性贫血的药剂。
归|纳|总|结
1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
2.浓硫酸的吸水性和脱水性区别
吸水性
常用作干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI等
①吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作干燥剂。可以是物理变化,也可以是化学变化,如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水;
②脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去
脱水性
将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去,如使蔗糖变黑
3.浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法
鉴别方法
现象、结论
黏稠度
观察、摇动,油状黏稠液体为浓硫酸
密度
相同试剂瓶等体积的两瓶液体,称量,重的是浓硫酸
稀释放热
向含等量水的相同试管中,分别滴加少量等量的两种液体,管壁温度高的是浓硫酸
吸水性
取胆矾放在表面皿中,分别滴加两种液体,使胆矾变白的是浓硫酸
氧化性
常温下,向放有铁片的两支试管中分别加少量的两种液体,放出气泡的是稀硫酸,没有明显变化的是浓硫酸
脱水性
用玻璃棒分别蘸取两种液体滴在纸片上,使纸片变黑的是浓硫酸
要点04 含硫物质之间的相互转化
1.不同价态含硫化合物
含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
SO3、H2SO4、Na2SO4
硫元素化合价
2.含硫化合物之间的相互转化
含硫物质多种多样,在一定条件下可相互转化。通过 反应可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化;通过 反应可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。
试完成下列转化关系的化学方程式:
1 ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧
⑨ ⑩
⑪ ⑫
3.硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则: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:
(2)相邻价态规律:相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)归中规律: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或2S2-+ SO+6H+===3S↓+3H2O。
4.除硫元素以外中学阶段常见的符合ABCD转化关系:
(1)钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH(注Na的化合价后期无变化)
(2)碳元素:CCOCO2H2CO3
归|纳|总|结
1.含硫物质间的氧化还原转化关系图示如下:
2.含有相同价态的硫元素的不同物质之间的非氧化还原转化关系图示如下:
要点05 氧化还原反应方程式的配平
1.配平原理
(即化合价升降总数相等), 原理。
2.基本步骤:(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)
(1)标变价
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
(2)求一分子氧化剂和还原剂的降、升价数
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
↑4 ↓2
(3)求升降数的最小公倍数,确定氧化剂和还原剂化学计量数
+ H2O4(浓)——O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
C+2H2SO4(浓)——SO2↑+CO2↑+H2O
(4)观察配平其他计量数
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(5)检查反应前后的原子是否守恒,电子是否守恒,电荷是否守恒。
3.氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)正向配平
①氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,以反应物为基准从左边配平。
②归中反应(变价元素只有一种,“高价+低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。
(2)逆向配平
①适用对象:氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的;自身氧化还原反应;歧化反应(变价元素只有一种,中间价→高价+低价)。
②方法:从右边生成物着手配平,即:选择氧化产物、还原产物为基准物质
(3)缺项配平
缺项方程式:某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项),它们一般为水、酸、碱。
①先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物;
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子),若反应物缺正电荷,一般加H+,生成物加水;若反应物缺负电荷,一般加OH-,生成物加水。
③最后观察配平其他物质系数。
归|纳|总|结
氧化还原反应配平的思维模型
第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述物质;
第三步:根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等;
第四步:根据质量守恒配平反应方程式;
第五步:检查原子、电荷、电子是否守恒。
要点06 酸雨及其防治
一、自然界中的硫循环
1.SO2的来源: 、 、 等。
2.自然界中的硫循环:
(1)地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动,这些含硫物质不断地发生转化和转移,形成了硫在自然界中的循环。
(2)地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素,这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出 、 等气体,这些气体有些进入大气,有些转化为 、 溶入河流或海洋,还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。
二、酸雨及其治理
1.硫酸型酸雨的形成
(1)酸雨:pH< 的降水被称为酸雨。
(2)形成:
写出图中标号表示的化学方程式:
① 。
② 。
③ 。
④ 。
2.酸雨的危害
(1)鱼类难以生存,影响水生植物的繁殖。
(2)土壤肥力下降,植被遭到破坏,危害农作物生长。
(3)加快桥梁、雕塑等建筑物腐蚀。
3.酸雨的防治
(1)消除 ,研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。
(2)对含硫燃料进行 。
(3)对SO2废气进行 或 。
4.二氧化硫的处理回收
工业上选择处理SO2的方法,会考虑环保、成本、工艺流程是否简便易行等因素。
(1)实验室通常用 来吸收二氧化硫: 。
(2) 用熟石灰吸收: 。
(3)海水吸收:利用海水的微碱性,用海水吸收除去烟气中的二氧化硫。
(4)石灰石—石膏法:
将石灰石浆液与烟气充分接触混合并氧化,最终生成石膏( )。化学方程式为: , 。
(4)氨脱硫法:化学方程式为: , 。
三、空气质量评价
1.空气质量指数(AQI)
人们研究空气污染,可以通过空气质量指数AQI来获取空气质量状况的信息。
(1)定义
空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、 、 、 和
的浓度计算出来的数值。
(2)与空气质量的关系
空气质量指数 ,空气质量越好,对人体健康的危害就越小。
2.空气质量指数(AQI)的确定
(1)确定方法
空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度,再换算成它们的质量指数,其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物,首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。
(2)与空气质量等级的关系
空气质量指数越大,空气质量等级污染程度越严重。
3.雾霾
(1)定义:大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中,这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成 ,使空气水平能见度小于 ,我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。
(2)颗粒物分类依据是颗粒物直径的大小。
(3)颗粒物分类
(4)SO2的排放与雾霾形成的关系
空气中的SO2在一定条件下形成 , 在PM2.5中所占比例较大。
4.大气污染的防治
(1)改变能源结构;
(2)控制SO2等有害气体的排放;
(3)提高污染排放标准。
归|纳|总|结
1.常见的环境污染
污染类型
污染原因
温室效应
CO2排放量过多,造成全球气温上升
赤潮水华
大量富含N、P等营养物质的废水的排放,使水体富营养化
臭氧层空洞
氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗
光化学污染
主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起
白色污染
主要由废弃的难降解的塑料类制品造成
食品污染
人类在动物饲养和植物培养过程中,使用大量的生长激素、农药、化肥等造成
飘尘
烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成
酸雨
空气中硫、氮的氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨
汽车尾气
汽油不完全燃烧产生CO,气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物
2.绿色化学的含义
(1)从源头上杜绝产生污染(废气、废水、废渣及使用污染物)或减少污染及进行污染物的处理回收利用。
(2)原子利用率100%。
题型01 硫元素的存在和硫单质的性质
【典例1】下列说法不正确的是
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.与氢气反应,硫比氯气容易
D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫
方|法|点|拨
1.硫单质物理性质
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以用CS2洗涤除去。
2.硫单质化学性质
(1)硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3;
(2)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
(3)汞蒸气有毒,可用硫粉除去少量洒落的汞:S+Hg===HgS。
(4)向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4:2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 ==3S↓+3Na2SO4+3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存。
【变式1-1】下列有关硫的说法正确的是
A.S具有氧化性,故铁粉和硫粉共热可生成Fe2S3
B.S与金属或非金属反应时均作氧化剂
C.黑火药中的KNO3、C、S可用水、CS2作溶剂用过滤等操作进行分离
D.S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S+3O22SO3
【变式1-2】下列化合物不能由单质直接化合而成的是
A.NO B. C.CuS D.
题型02 二氧化硫的性质及应用
【典例2】下列有关的叙述正确的是
A.的水溶液可以导电,是电解质
B.在大气中转化为,体现了的氧化性
C.、漂白粉都能使品红褪色,其原理不同
D.将缓慢通入滴有酚酞的溶液中,振荡,溶液褪色,说明具有漂白性
方|法|点|拨
1.SO2的漂白性
(1)具有选择性,可以漂白品红溶液,以及棉、麻等物品,但 不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色,是因为SO2的还原性而非漂白性。
(3)氯水、SO2的漂白性原理不同。分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,但再加热后者可恢复红色,前者不恢复原来红色。
2.三类常见的漂白剂
类型
加合型
氧化型
吸附型
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
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
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
【变式2-1】关于反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,下列说法正确的是
A.当有1个SO2被消耗,转移2个电子 B.H2O被还原
C.Fe3+在反应中被氧化 D.SO2发生还原反应
【变式2-2】用下图装置和相应试剂进行性质验证实验(略去加热装置),不能达到目的的是
目的
试剂a
试剂b
试剂c
试剂d
A
具有氧化性
稀硫酸
溶液
NaOH溶液
B
检验浓硫酸与碳反应的气体产物
浓硫酸
木炭粉
酸性高锰酸钾浓溶液
澄清石灰水
C
具有漂白性
硫酸
品红溶液
NaOH溶液
D
比较的非金属性强弱
新制浓氯水
NaBr溶液
溶液
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
题型03 硫酸的工业制备及性质
【典例3】工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示:
下列说法不正确的是
A.粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积
B.沸腾炉中发生反应:
C.接触室内每消耗生成
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为浓硫酸
方|法|点|拨
1. 硫酸工业制备
三原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3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或
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
2.1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
【变式3-1】工业上以硫铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如下图所示,下列说法错误的是
A.将硫铁矿粉碎的目的是增大接触面积,使反应更充分
B.步骤①的反应方程式为
C.步骤②在接触室中进行
D.步骤③工业上用水吸收三氧化硫可制得硫酸
【变式3-2】硫及其化合物的相关知识在元素化合物的学习中起到了举足轻重的作用。下列说法不正确的是
A.单质硫难溶于水,易溶于
B.通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
C.工业制硫酸过程中的物质转化
D.工业制硫酸中用浓硫酸吸收,是为了防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
题型04 含硫物质之间的相互转化
【典例4】物质类别和元素价态,是认识元素及其化合物性质的重要视角。结合硫元素的“价-类”二维图分析,下列说法正确的是
A.将e和f的钠盐(正盐)溶液二者混合,会有d生成
B.a既有氧化性又有还原性
C.将b的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了b的强氧化性
D.将c的浓溶液滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了c的脱水性
方|法|点|拨
含硫物质的转化与化合价关系: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
注意:含+6价硫的化合物不一定都有强氧化性,如浓硫酸具有氧化性,而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。
【变式4-1】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法不正确的是
A.过程①中,溶液的酸性增强
B.过程②中,CuS作还原剂
C.过程③中,作催化剂
D.回收的总反应为
【变式4-2】在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.金属Mg制备:
B.纯碱工业:
C.硫酸工业:
D.HCl制备:和
题型05 氧化还原反应方程式的配平
【典例5】下列解释事实的离子方程式书写正确的是
A.将氧化铁加入HI溶液中发生反应:
B.溶液腐蚀铜板:
C.向溶液中通入足量氯气:
D.常温下用溶液吸收氯气:
方|法|点|拨
氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。
(2)根据原子守恒配平变价元素原子。
(3)根据电荷守恒和溶液的环境,常用H+或OH-平衡电荷。
(4)根据原子守恒,配平未变价元素原子。
【变式5-1】正确书写离子方程式:
(1)酸性溶液中,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为 ;
(2)铜与浓硝酸反应的离子方程式为 ;
(3)酸性KMnO4溶液与FeCl2反应的离子方程式为 ;
(4)在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的离子方程式为 ;
(5)制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为 ;
(6)在弱碱性溶液中,FeS与反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为 ;
(7)淡黄色固体单质与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: ;
(8)溶液中有低价钼(以表示),可加入适量H2O2将其氧化为,反应的离子方程式为 。
【变式5-2】已知氧化性:Cl2>Br2> Fe3+>I2,下列离子方程式不正确的是
A.过量的NaHSO4和Ba(OH)2溶液反应:H+++Ba2++OH﹣═BaSO4↓+H2O
B.Fe2+使酸性KMnO4褪色:5Fe2+++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
C.Fe2O3溶于强酸氢碘酸(HI):Fe2O3 +6H++2I﹣═2Fe2++I2 + 3H2O
D.用NaOH溶液吸收过量的CO2:CO2+OH﹣═
题型06 酸雨及其防治
【典例6】硫在自然界中的循环过程如图所示,下列说法不正确的是
A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源
D.海水中的硫元素主要以形式存在
方|法|点|拨
酸雨及其防治
(1)消除污染源:首先要从消除污染源着手,研究开发替代化石燃料的新能源(如氢能、太阳能、核能等),这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源,又能从根本上防止酸雨的产生。
(2)脱硫处理:利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理,以减少二氧化硫的排放。
(3)化学转化:对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2+CaO===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4(形成煤渣)。
(4)树立环保意识:提高全民的环保意识,加强国际的合作,共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。
【变式6-1】下列说法不正确的是
A.改燃煤为燃气,可以减少废气中等有害物质的排放量,是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施
B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的最终生成,可减少对大气的污染
C.大量燃烧化石燃料排放的废气中含,从而使雨水的,形成酸雨
D.某酸雨样品放置过程中减小是因为溶解了更多的
【变式6-2】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.硫元素在自然界中均以化合态形式存在
B.空气中排放过量会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而降低
C.常温下浓能使铁片钝化是因为浓硫酸具有脱水性
D.通入紫色石蕊溶液先变红,后褪色
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(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
2.(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列有关含硫元素的物质叙述正确的是
A.为酸性氧化物,可与NaOH溶液反应
B.有漂白性,可用使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.S有氧化性,可用于生产
D.浓有脱水性,可用作干燥剂
3.(24-25高一下·天津河北·期末)下列关于SO2的说法中,不正确的是
A.SO2只有氧化性 B.SO2可用于杀菌消毒
C.SO2是一种无色气体 D.SO2尾气可用氨水吸收
4.(24-25高一上·北京房山·期末)三氧化硫作为化工生产的中间物质,属于酸性氧化物,不能与其发生反应的是
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·浙江台州·期末)下列说法不正确的是
A.试管壁上残留的硫单质可以用蒸馏水或热的NaOH溶液除去
B.向SO2的水溶液中滴加适量H2O2后,溶液酸性增强
C.向蔗糖中加入浓硫酸后出现“黑面包”现象,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D.Na2SO3溶液与NaHSO4溶液可以反应生成SO2
6.(24-25高一上·浙江杭州·期末)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
D.具有强氧化性,可用作自来水的消毒剂
7.(24-25高一上·福建龙岩·期末)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A.开发清洁能源可有效减少酸雨
B.将受潮的碳酸氢铵放在太阳下暴晒
C.小苏打可作为制作面包的膨松剂
D.84消毒液不能与洁厕剂等酸性产品同时使用
8.(24-25高一下·湖南益阳·期末)下列有关硫及其化合物的说法错误的是
A.SO2通入石蕊试液中,溶液变红但不褪色
B.铜粉与硫粉混合加热反应生成黑色固体CuS
C.浓硫酸与蔗糖反应产生刺激性气味的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25高一上·江苏盐城·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.钠投入水中:Na + H2O = Na+ + OH- + H2↑
B.氯气溶于水:Cl2 + H2O 2H+ + Cl- + ClO-
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2+ + 2OH-+ 2H+ + SO= BaSO4↓ + 2H2O
D.足量氨水吸收SO2:SO2 + 2OH- = SO+ H2O
10.(24-25高一下·湖南永州·期末)某小组设计了的制备与性质一体化实验,其装置如图所示。
下列说法正确的是
A.为加快的生成速率可用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸
B.实验时,溶液、品红溶液、湿pH试纸均变为无色
C.该实验能证明的还原性、漂白性及其酸性氧化物的性质
D.吸收尾气的NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
11.(24-25高一下·河南驻马店·期末)如下图所示,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释错误的是
选项
实验现象
解释
A
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
B
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
C
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
D
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。硫元素的“价-类”二维图如图,下列对相关物质的性质、用途等的描述错误的是
A.在葡萄酒中添加适量的c能杀灭微生物并防止葡萄酒的氧化变质
B.工业制f时,通常用水吸收d得到f的浓溶液
C.将c通入a的溶液时发生的反应中,氧化产物与还原产物的质量之比为2:1
D.g能与h发生化学反应
13.(24-25高一下·湖南长沙·期末)下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A.无色澄清透明的溶液中:K+、Cu2+、、Cl-
B.滴加无色酚酞试液显红色的溶液中:K+、Na+、
C.溶液中:
D.无色澄清透明的溶液中:
14.(23-24高一下·北京·期末)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.单质硫为黄色固体
B.脱硫反应为
C.该方法中可循环利用的物质是
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积可提高脱硫速率
15.(24-25高一下·贵州贵阳·期末)某化学兴趣小组用如图装置检验浓硫酸与木炭粉反应的产物(装置中的空气已排尽且气密性良好)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为 ,该反应中浓硫酸表现出来的性质是 。
(3)试剂A是 。装置丙中的现象是 。
(4)装置丁中酸性KMnO4的作用为 ;证明气体产物中有CO2的依据是 。
(5)装置庚的作用是 。
16.(24-25高一下·北京西城·期末)某同学用如下图所示的装置进行铜与浓硫酸反应的实验。
(1)A中反应的化学方程式是 。
(2)实验过程中,观察到品红溶液 (填现象)。
(3)C中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。下列试剂中,可以替代NaOH溶液的是 (填字母)。
a.酸性溶液 b.饱和溶液 c.饱和NaCl溶液
(4)确认A中有生成的实验操作是 。
期末综合拓展练(测试时间:30分钟)
1.(24-25高一上·福建宁德·期末)氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。部分含氮物质的转化关系如图所示,回答下列问题。
(1)由N2转化成NO过程中,氮元素 (填“被氧化”或“被还原”)。
(2)图中物质溶于水,溶液呈碱性的是 (写分子式)。
(3)写出NH3转化成NO的化学方程式为 。
(4)图中关于NO2和HNO3的相互转化,下列说法正确的是______(填标号)。
A.由NO2转化为HNO3,实现了氮的固定
B.工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3
C.不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2
D.由硝酸转化成等物质的量的NO2时,消耗碳单质和铜单质的物质的量相同
(5)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的NO,反应原理如图所示。
①反应Ⅰ中体现了纳米铁粉的 (填“氧化性”或“还原性”)。
②反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为 。在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于NO的去除,原因是 。
(6)NH4NO3受撞击生成和NO2的物质的量之比为,则生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为 mol。
2.(24-25高一上·四川眉山·期末)亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,其水溶液呈碱性,能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:
22KI+2 =2NO↑+2
(1)请完成该化学方程式中的化学式为 ;并写出该反应的离子方程式为 。
(2)从物质分类角度来看,是 (填字母代号)。
A.酸 B.酸式盐 C.碱 D.非电解质 E.电解质 F.离子化合物 G.共价化合物
(3)用上述反应来处理从环保角度来讲并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要将转化为氮气,所用物质的 (填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更 (填“强”或“弱”)。
(4)请认真阅读题干相关信息内容,下列方法不能用来区分固体和NaCl的是___________(填序号)。
A.分别溶于滴有酚酞的水
B.分别溶于水并滴加酸化的溶液
C.分别加强热并收集气体检验
D.用筷子分别蘸取固体品尝味道
(5)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中表现出的性质与下列___________(填序号)反应中表现出的性质相同。
A.
B.
C.
D.
(6)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目: 。
NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O。
3.(24-25高一下·河南许昌·期末)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)写出化学式:X ,Z 。
(2)Y通入紫色石蕊溶液中的现象是 ,Y使溴水褪色的化学方程式为 。
(3)与足量稀的Z溶液反应的离子方程式为 。
(4)是重要的化工原料。中硫元素的平均化合价为 ,从氧化还原反应的角度分析,下列制备的方案理论上可行的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(5)写出Z的浓溶液与木炭发生反应的化学方程式 。
4.(24-25高一下·陕西西安·期末)工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示:
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)硫元素在元素周期表中的位置为 。
(2)为了加快黄铁矿煅烧的速率,可采取的措施为 (写出2种)。
(3)煅烧过程中主要发生的反应为,将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了的 性,发生该反应的离子方程式为 。
(4)“吸收1”中试剂X是 。
(5)在保存过程中易变质生成。欲检验是否变质的具体实验操作方法为: 。
(6)煤矿中含有硫元素,在燃烧或冶炼时会产生等废气,若将这些废气直接排放至空气中,会导致酸雨,下列说法正确的是___________。
A.酸雨指的是的雨水
B.浓硫酸可以和铁发生反应,不能用钢瓶盛装浓硫酸
C.浓硫酸有强氧化性,稀硫酸没有氧化性
D.稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高,浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低
5.(24-25高一上·江苏盐城·期末)SO2在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 。
②实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,生成的白色沉淀为 (填化学式)。
③装置C中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有 性。
④装置D的作用是 。
(2)某兴趣小组用如图所示装置模拟空气中二氧化硫含量的测定。当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。已知:。该空气中二氧化硫的体积分数为 (用含V代数式表示)。
(3)某化工厂用如图所示工艺流程除去燃煤产生的SO2。
①过程I发生的反应为4FeSO4 + 2H2SO4 + O2= 2Fe2(SO4)3 + 2H2O,每消耗标况下11.2LO2转移的电子数目为 。
②过程Ⅱ发生反应的化学方程式为 。
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专题04硫与环境保护(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
硫元素的存在和硫单质的性质
硫元素的存在形态判断;硫单质的溶解性、同素异形体差异;硫单质氧化性、还原性的反应产物判断及现象描述;硫单质在生产生活、环境治理中的应用。
二氧化硫的性质及应用
考查与水、碱、碱性氧化物的反应;聚焦还原性的氧化还原分析,少量氧化性的产物判断;辨析品红溶液褪色实验的现象与结论;结合酸雨成因、食品添加剂考查应用与环境治理。
硫酸的工业制备及性质
考查接触法制硫酸的三阶段反应原理,反应条件选择;区分浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性;考查硫酸在化工生产中的应用及环保意义。
含硫物质之间的相互转化
围绕不同价态硫的转化,判断反应中的氧化剂、还原剂,分析电子转移方向与数目;考查酸碱性、温度、反应物浓度对转化产物的影响。
氧化还原反应方程式的配平
分析电子转移守恒关系;缺项配平突破;配平陌生氧化还原方程式,方程式书写与原理分析。
酸雨及其防治
考查酸雨形成的两步反应,区分硫酸型与硝酸型酸雨;聚焦酸雨对土壤酸化、植被破坏、建筑物腐蚀、水体污染的影响,尾气处理方案设计与原理分析。
要点01 硫元素的存在和硫单质的性质
1.硫元素的在自然界中的存在形态
(1)游离态:存在于火山口附近或岩层里。
(2)化合态:主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗称
颜色状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
黄色晶体
质脆、易研成粉末
难溶
微溶
易溶
(2)化学性质
①氧化性
a.与金属或非金属单质反应:2Na+SNa2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S、S+Hg===HgS。
b.与金属单质(H2)反应:H2+SH2S。
②还原性
a.与氧气反应:S+O2SO2
b.与强氧化剂(如浓硫酸)反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
③氧化性和还原性
与强碱的反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O (用热碱溶液清洗硫)
3.硫单质的用途
硫是重要的化工原料,常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等,还可用于制造硫化橡胶等。
归|纳|总|结
1.硫单质物理性质
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以用CS2洗涤除去。
2.硫单质化学性质
(1)硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3;
(2)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
(3)汞蒸气有毒,可用硫粉除去少量洒落的汞:S+Hg===HgS。
(4)向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4:2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 ==3S↓+3Na2SO4+3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存。
要点02 二氧化硫的性质及应用
1.物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水(1∶40),不溶于饱和NaHSO3溶液
2.化学性质
(1)实验探究:
操作
现象
结论
pH试纸变红
SO2的水溶液显酸性
溶液变红
SO2的水溶液显酸性,不能漂白石蕊溶液
开始无明显现象,后产生白色沉淀
①SO2的水溶液与BaCl2不反应
②SO2具有还原性,可被H2O2氧化成SO,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀
振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色
SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
(2)性质探析
①酸性氧化物的通性
a.与水反应:SO2+H2OH2SO3(该反应为可逆反应)。
b.与碱溶液反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(少量SO2);
SO2+NaOH===NaHSO3(过量SO2)(可用于处理尾气)。
c.与碱性氧化物反应:SO2+CaO===CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。
②氧化性和还原性
-2,0O2+6
a.氧化性:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(归中反应)(现象:生成黄色沉淀);
b.还原性:2SO2+O22SO3;SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X表示Cl、Br、I)。
c.氧化性和还原性:
③漂白性
SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质,而使其褪色,加热或久置后,这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。
3.用途
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量(最大使用量0.25g/L)的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。
4.二氧化硫实验室制法
(1)原理:Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合:Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O
【易错提醒】
常用体积比1:1或质量分数为70%的硫酸。不用稀硫酸的原因是SO2易溶于水,逸出SO2的较少。不用浓硫酸的原因是在Na2SO3表面生成Na2SO4固体,阻止反应持续进行。
或Cu与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)净化(假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应):先用饱和NaHSO3溶液除HCl,再用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气
(3)收集:可用排液法(排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出)或排气法(向上排空气法,导气管长进短出)收集。
(4)检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红
(5)尾气处理:导气管末端不能插入液面以下,防发生倒吸。一般用NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液吸收。
归|纳|总|结
1.二氧化硫和二氧化碳性质比较
化学式
CO2
SO2
物理性质
气味
无味
刺激性气味
密度
比空气大
比空气大
毒性
无
有
溶解性
可溶(1∶1)
易溶(1∶40)
化
学
性
质
与水反应
CO2+H2OH2CO3
SO2+H2OH2SO3
与碱
反应
碱过量生成正盐,碱不足生成酸式盐:
Ca(OH)2(足量)+CO2 ===CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2(不足)+2CO2 === Ca(HCO3)2
碱过量生成正盐,碱不足生成酸式盐:
Ca(OH)2(足量)+SO2===CaSO3↓+H2O
Ca(OH)2(不足)+2SO2=== Ca(HSO3)2
与碱性氧
化物反应
CO2+CaO ===CaCO3
SO2+CaO ===CaSO3
氧化性
CO2+C 2CO
SO2+2H2S ===3S↓+2H2O
还原性
无
有
漂白性
无
有,不稳定
对环境影响
引起温室效应
形成酸雨
2.检验CO2、SO2同时存在的方法
(1)实验设计流程
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
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(2)实验装置
当SO2中混有CO2时,不会影响SO2的检验;当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验,应先检验并除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体。
要点03 硫酸的工业制备及性质
1.工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程
根据上图回答下列问题:
(1)填写下列各进口或出口物质的名称:
A含硫矿石(如FeS2);B炉渣;C二氧化硫、氧气、氮气;D尾气(SO2、O2、N2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段,填写下表:
三步骤
三原料
三设备
三反应原理
造气
S或FeS2
沸腾炉
4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
接触氧化
O2
接触室
2SO2+O22SO3
SO3吸收
98.3%浓H2SO4
吸收塔
SO3+H2O===H2SO4
(3)工业上制备硫酸的问题探究
①原料硫铁矿粉碎的目的是什么?
使反应物充分接触,增大接触面积,提高反应速率,使反应物充分反应,提高原料的利用率。
②沸腾炉中产生的气体为什么需要经过净化?
防止催化剂中毒。
③接触室中安装热交换器的目的是什么?
a.利用反应放出的热量预热二氧化硫和氧气。
b.冷却反应生成的三氧化硫。
④多余的气体为什么要再充入接触室?
为了提高原料的利用率。
⑤用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是什么?
防止SO3溶于水放出大量热导致酸雾,降低吸收效率。
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定,降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应,保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效,能耗低,反应放出的热量尽可能加以循环利用,生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保,不使用或生成对环境有害的物质。
3.浓硫酸的物理性质
(1)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,密度大(1.84 g·cm-3),沸点高,难挥发,常温下比较稳定。
(2)硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
4.浓硫酸的性质
(1)吸水性
浓硫酸具有很强的吸水性,可用作干燥剂。
在一支洁净的大试管内加入少量胆矾,再向试管中加入3 mL浓硫酸, 搅拌。
实验现象:蓝色晶体变为白色粉末。
实验结论:浓硫酸具有吸水性。
(2)脱水性
观察思考
实验现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验结论
浓硫酸具有脱水性、强氧化性
浓硫酸按水的组成比,夺取某些有机物中的氢、氧原子形成水分子。
(3)强氧化性
①实验探究:浓硫酸与铜的反应
实验现象
a试管中铜丝表面有气泡产生;
b试管中的溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
在该反应中,氧化剂为浓H2SO4,还原剂为Cu ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。浓硫酸在反应中既体现出强氧化性又体现出酸性。
②与铁、铝的反应
常温下,铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化,从而阻止了酸与内层金属的进一步反应,所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。
③与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
5.硫酸的用途
(1)化工原料:可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(2)化工工业:用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
6.常见的硫酸盐
(1)硫酸钙:石膏(CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O),熟石膏与水混合很快凝固,常制作模型和石膏绷带,调节水泥的凝结时间。
(2)硫酸钡:不溶于水、酸,不被X射线透过,作检查肠胃的药剂,俗称钡餐。
(3)硫酸亚铁:FeSO4·7H2O,俗称绿矾,作治疗缺铁性贫血的药剂。
归|纳|总|结
1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
2.浓硫酸的吸水性和脱水性区别
吸水性
常用作干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI等
①吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作干燥剂。可以是物理变化,也可以是化学变化,如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水;
②脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去
脱水性
将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去,如使蔗糖变黑
3.浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法
鉴别方法
现象、结论
黏稠度
观察、摇动,油状黏稠液体为浓硫酸
密度
相同试剂瓶等体积的两瓶液体,称量,重的是浓硫酸
稀释放热
向含等量水的相同试管中,分别滴加少量等量的两种液体,管壁温度高的是浓硫酸
吸水性
取胆矾放在表面皿中,分别滴加两种液体,使胆矾变白的是浓硫酸
氧化性
常温下,向放有铁片的两支试管中分别加少量的两种液体,放出气泡的是稀硫酸,没有明显变化的是浓硫酸
脱水性
用玻璃棒分别蘸取两种液体滴在纸片上,使纸片变黑的是浓硫酸
要点04 含硫物质之间的相互转化
1.不同价态含硫化合物
含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
SO3、H2SO4、Na2SO4
硫元素化合价
-2
0
+4
+6
2.含硫化合物之间的相互转化
含硫物质多种多样,在一定条件下可相互转化。通过氧化还原反应可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化;通过非氧化还原反应可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。
试完成下列转化关系的化学方程式:
①S+FeFeS ②FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
③S+H2H2S ④2H2S+O2===2S↓+2H2O
⑤S+Hg===HgS ⑥S+O2SO2
⑦2SO2+O22SO3 ⑧Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
⑨SO2+H2OH2SO3 ⑩2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑪SO3+H2O===H2SO4 ⑫H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O
3.硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则: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:
(2)相邻价态规律:相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)归中规律: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或2S2-+ SO+6H+===3S↓+3H2O。
4.除硫元素以外中学阶段常见的符合ABCD转化关系:
(1)钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH(注Na的化合价后期无变化)
(2)碳元素:CCOCO2H2CO3
归|纳|总|结
1.含硫物质间的氧化还原转化关系图示如下:
2.含有相同价态的硫元素的不同物质之间的非氧化还原转化关系图示如下:
要点05 氧化还原反应方程式的配平
1.配平原理
化合价升降法(即化合价升降总数相等),电子守恒原理。
2.基本步骤:(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)
(1)标变价
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
(2)求一分子氧化剂和还原剂的降、升价数
+ H2O4(浓) —— O2↑ + O2↑ + H2O
↑4 ↓2
(3)求升降数的最小公倍数,确定氧化剂和还原剂化学计量数
+ H2O4(浓)——O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
C+2H2SO4(浓)——SO2↑+CO2↑+H2O
(4)观察配平其他计量数
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(5)检查反应前后的原子是否守恒,电子是否守恒,电荷是否守恒。
3.氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)正向配平
①氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,以反应物为基准从左边配平。
②归中反应(变价元素只有一种,“高价+低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。
(2)逆向配平
①适用对象:氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的;自身氧化还原反应;歧化反应(变价元素只有一种,中间价→高价+低价)。
②方法:从右边生成物着手配平,即:选择氧化产物、还原产物为基准物质
(3)缺项配平
缺项方程式:某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项),它们一般为水、酸、碱。
①先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物;
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子),若反应物缺正电荷,一般加H+,生成物加水;若反应物缺负电荷,一般加OH-,生成物加水。
③最后观察配平其他物质系数。
归|纳|总|结
氧化还原反应配平的思维模型
第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述物质;
第三步:根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等;
第四步:根据质量守恒配平反应方程式;
第五步:检查原子、电荷、电子是否守恒。
要点06 酸雨及其防治
一、自然界中的硫循环
1.SO2的来源:含硫化石燃料燃烧、含硫金属矿石冶炼、硫酸生产等。
2.自然界中的硫循环:
(1)地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动,这些含硫物质不断地发生转化和转移,形成了硫在自然界中的循环。
(2)地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素,这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出SO2、H2S等气体,这些气体有些进入大气,有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋,还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。
二、酸雨及其治理
1.硫酸型酸雨的形成
(1)酸雨:pH<5.6的降水被称为酸雨。
(2)形成:
写出图中标号表示的化学方程式:
①2SO2+O22SO3。
②SO2+H2OH2SO3。
③SO3+H2O===H2SO4。
④2H2SO3+O2===2H2SO4。
2.酸雨的危害
(1)鱼类难以生存,影响水生植物的繁殖。
(2)土壤肥力下降,植被遭到破坏,危害农作物生长。
(3)加快桥梁、雕塑等建筑物腐蚀。
3.酸雨的防治
(1)消除污染源,研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。
(2)对含硫燃料进行脱硫处理。
(3)对SO2废气进行处理或回收利用。
4.二氧化硫的处理回收
工业上选择处理SO2的方法,会考虑环保、成本、工艺流程是否简便易行等因素。
(1)实验室通常用烧碱溶液来吸收二氧化硫:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
(2) 用熟石灰吸收:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。
(3)海水吸收:利用海水的微碱性,用海水吸收除去烟气中的二氧化硫。
(4)石灰石—石膏法:
将石灰石浆液与烟气充分接触混合并氧化,最终生成石膏(CaSO4·2H2O)。化学方程式为:CaCO3+SO2=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4。
(4)氨脱硫法:化学方程式为:2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4。
三、空气质量评价
1.空气质量指数(AQI)
人们研究空气污染,可以通过空气质量指数AQI来获取空气质量状况的信息。
(1)定义
空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。
(2)与空气质量的关系
空气质量指数越小,空气质量越好,对人体健康的危害就越小。
2.空气质量指数(AQI)的确定
(1)确定方法
空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度,再换算成它们的质量指数,其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物,首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。
(2)与空气质量等级的关系
空气质量指数越大,空气质量等级污染程度越严重。
3.雾霾
(1)定义:大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中,这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成雾滴,使空气水平能见度小于10km,我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。
(2)颗粒物分类依据是颗粒物直径的大小。
(3)颗粒物分类
(4)SO2的排放与雾霾形成的关系
空气中的SO2在一定条件下形成CaSO4,硫酸盐在PM2.5中所占比例较大。
4.大气污染的防治
(1)改变能源结构;
(2)控制SO2等有害气体的排放;
(3)提高污染排放标准。
归|纳|总|结
1.常见的环境污染
污染类型
污染原因
温室效应
CO2排放量过多,造成全球气温上升
赤潮水华
大量富含N、P等营养物质的废水的排放,使水体富营养化
臭氧层空洞
氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗
光化学污染
主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起
白色污染
主要由废弃的难降解的塑料类制品造成
食品污染
人类在动物饲养和植物培养过程中,使用大量的生长激素、农药、化肥等造成
飘尘
烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成
酸雨
空气中硫、氮的氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨
汽车尾气
汽油不完全燃烧产生CO,气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物
2.绿色化学的含义
(1)从源头上杜绝产生污染(废气、废水、废渣及使用污染物)或减少污染及进行污染物的处理回收利用。
(2)原子利用率100%。
题型01 硫元素的存在和硫单质的性质
【典例1】下列说法不正确的是
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.与氢气反应,硫比氯气容易
D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫
【答案】C
【详解】A.硫可溶于二硫化碳,故试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,A正确;
B.硫为0价,化合价能升高、被氧化,化合价能降低、被还原,B正确;
C.氯的非金属性强于硫,氯气与氢气在光照或点燃下即可反应、且更剧烈,而S需加热,故硫更难反应,C错误;
D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫、不会生成三氧化硫,D正确;
故选C。
方|法|点|拨
1.硫单质物理性质
难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以用CS2洗涤除去。
2.硫单质化学性质
(1)硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3;
(2)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
(3)汞蒸气有毒,可用硫粉除去少量洒落的汞:S+Hg===HgS。
(4)向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4:2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 ==3S↓+3Na2SO4+3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存。
【变式1-1】下列有关硫的说法正确的是
A.S具有氧化性,故铁粉和硫粉共热可生成Fe2S3
B.S与金属或非金属反应时均作氧化剂
C.黑火药中的KNO3、C、S可用水、CS2作溶剂用过滤等操作进行分离
D.S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S+3O22SO3
【答案】C
【详解】A.硫的氧化性较弱,因此硫与铁粉共热生成FeS,A错误;
B.硫与非金属反应时可能作还原剂,如与O2反应生成SO2,B错误;
C.KNO3只溶于水,S不溶于水但溶于CS2,C不溶于水和CS2,因此通过两次溶解和过滤可分离黑火药中的KNO3、C、S,C正确;
D.S在充足的O2中燃烧生成SO2,无法生成SO3,D错误;
答案选C。
【变式1-2】下列化合物不能由单质直接化合而成的是
A.NO B. C.CuS D.
【答案】C
【详解】A.氮气与氧气在放电条件下可直接化合生成NO,A不符合题意;
B.氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下可直接合成NH3,B不符合题意;
C.铜与硫单质直接反应生成Cu2S,C符合题意;
D.铁在氯气中燃烧直接生成FeCl3,D不符合题意;
故选C。
题型02 二氧化硫的性质及应用
【典例2】下列有关的叙述正确的是
A.的水溶液可以导电,是电解质
B.在大气中转化为,体现了的氧化性
C.、漂白粉都能使品红褪色,其原理不同
D.将缓慢通入滴有酚酞的溶液中,振荡,溶液褪色,说明具有漂白性
【答案】C
【详解】A. SO2的水溶液导电是因为SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3是电解质,但SO2本身是非电解质,A错误;
B.SO2在大气中转化为SO3的反应中,硫元素化合价升高,SO2被氧化,体现还原性而非氧化性,B错误;
C. SO2使品红褪色是通过与品红化合生成无色物质(可逆),漂白粉使品红褪色是利用次氯酸根的强氧化性(不可逆),原理不同,C正确;
D.SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因SO2与NaOH反应降低溶液pH,使酚酞由红色变为无色,属于酸碱中和指示剂变色,并非SO2漂白性所致,D错误;
故选C。
方|法|点|拨
1.SO2的漂白性
(1)具有选择性,可以漂白品红溶液,以及棉、麻等物品,但 不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色,是因为SO2的还原性而非漂白性。
(3)氯水、SO2的漂白性原理不同。分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,但再加热后者可恢复红色,前者不恢复原来红色。
2.三类常见的漂白剂
类型
加合型
氧化型
吸附型
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
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
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
【变式2-1】关于反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,下列说法正确的是
A.当有1个SO2被消耗,转移2个电子 B.H2O被还原
C.Fe3+在反应中被氧化 D.SO2发生还原反应
【答案】A
【详解】A.SO2中S的氧化态从+4升至+6,每个SO2分子失去2个电子,因此当1个SO2被消耗时,转移2个电子,A正确;
B.H2O中的O氧化态未改变(H2O→H+中O未参与氧化还原),H2O未被还原,B错误;
C.Fe3+→Fe2+,Fe的氧化态降低,被还原而非被氧化,C错误;
D.SO2→SO,S的氧化态升高,发生氧化反应而非还原反应,D错误;
故选A。
【变式2-2】用下图装置和相应试剂进行性质验证实验(略去加热装置),不能达到目的的是
目的
试剂a
试剂b
试剂c
试剂d
A
具有氧化性
稀硫酸
溶液
NaOH溶液
B
检验浓硫酸与碳反应的气体产物
浓硫酸
木炭粉
酸性高锰酸钾浓溶液
澄清石灰水
C
具有漂白性
硫酸
品红溶液
NaOH溶液
D
比较的非金属性强弱
新制浓氯水
NaBr溶液
溶液
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.稀硫酸能与反应生成SO2,SO2与溶液发生氧化还原反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,SO2作氧化剂,体现氧化性,最后用NaOH溶液吸收多余的SO2,防止污染空气,能达到目的,A不符合题意;
B.浓硫酸能与碳发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,气体产物SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,检验CO2前应确保SO2被完全除去,酸性高锰酸钾浓溶液可除去SO2,但仅用酸性高锰酸钾浓溶液不能确保SO2被完全除去,若SO2未除尽,会干扰CO2的检验,不能达到目的,B符合题意;
C.硫酸和反应生成SO2,SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,最后用NaOH溶液吸收多余的SO2,能达到目的,C不符合题意;
D.新制浓氯水滴入NaBr溶液发生置换反应,Cl2氧化Br-生成Br2,能证明非金属性:Cl>Br;Br2易挥发,挥发的溴蒸气可以与Na2S溶液发生反应:Br2+S2-=S↓+2Br-,能证明非金属性:Br>S,最后用NaOH溶液吸收多余的气体,能达到目的,D不符合题意;
故选B。
题型03 硫酸的工业制备及性质
【典例3】工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示:
下列说法不正确的是
A.粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积
B.沸腾炉中发生反应:
C.接触室内每消耗生成
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为浓硫酸
【答案】C
【分析】硫铁矿主要成分为FeS2,通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫,4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,二氧化硫在催化剂作用下加热,发生反应:2SO2+O22SO3,生成的三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸,以避免形成酸雾,提高吸收效率,发生反应:SO3+H2O═H2SO4。
【详解】A.粉碎硫铁矿可增大接触面积,加快反应速率,A正确;
B.硫铁矿主要成分为FeS2,沸腾炉中FeS2与氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化硫,反应的方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,B正确;
C.没有给出是否为标准状况下,无法确定22.4 L SO2的具体的物质的量,所以无法计算生成SO3的质量,C错误;
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为98.3%的浓硫酸,用于吸收生成的三氧化硫,D正确;
故答案为:C。
方|法|点|拨
1. 硫酸工业制备
三原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3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或
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
2.1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
【变式3-1】工业上以硫铁矿为原料制备硫酸的工艺流程如下图所示,下列说法错误的是
A.将硫铁矿粉碎的目的是增大接触面积,使反应更充分
B.步骤①的反应方程式为
C.步骤②在接触室中进行
D.步骤③工业上用水吸收三氧化硫可制得硫酸
【答案】D
【分析】硫铁矿焙烧得到Fe2O3、SO2,接触室中,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化条件下发生氧化还原反应产生SO3;吸收塔中,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4,据此分析回答。
【详解】A.将硫铁矿粉碎的目的是增大接触面积,从而加快二者反应速率,提高原料的转化率,A正确;
B.在焙烧硫铁矿的反应中,Fe元素化合价由+2价变为+3价,化合价升高,S元素化合价由-1价变为+4价,化合价升高,O元素化合价由0价变为-2价,化合价降低,根据得失电子守恒和质量守恒定律可知,该反应的化学方程式为:,B正确;
C.由分析可知,接触室中将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化条件下发生氧化还原反应产生SO3,C正确;
D.由分析可知,工业上用98.3%的浓硫酸吸收SO3,D错误;
故选D。
【变式3-2】硫及其化合物的相关知识在元素化合物的学习中起到了举足轻重的作用。下列说法不正确的是
A.单质硫难溶于水,易溶于
B.通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
C.工业制硫酸过程中的物质转化
D.工业制硫酸中用浓硫酸吸收,是为了防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
【答案】B
【详解】A.单质硫是非极性分子,难溶于极性溶剂水,易溶于非极性溶剂CS2,描述正确,A正确;
B.SO2通入水中形成亚硫酸(H2SO3),溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,但SO2的漂白性针对特定有机色素(如品红),对石蕊试液无褪色作用,故“褪色”说法错误,B错误;
C. 工业制硫酸流程为:FeS2和氧气在高温条件下焙烧生成SO2,SO2在催化剂和高温下氧化为SO3,SO3再转化为H2SO4,该转化过程描述正确,C正确;
D.用98.3%浓硫酸吸收SO3可避免SO3直接与水反应放热形成酸雾,提高吸收效率,描述正确,D正确;
故答案选B。
题型04 含硫物质之间的相互转化
【典例4】物质类别和元素价态,是认识元素及其化合物性质的重要视角。结合硫元素的“价-类”二维图分析,下列说法正确的是
A.将e和f的钠盐(正盐)溶液二者混合,会有d生成
B.a既有氧化性又有还原性
C.将b的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了b的强氧化性
D.将c的浓溶液滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了c的脱水性
【答案】B
【详解】A.e和f的钠盐分别是,将溶液混合发生归中反应,这种反应强烈依赖于酸性环境。酸性条件提供了必要的H+来活化亚硫酸根离子(生成 SO2),并驱动硫离子和二氧化硫之间的氧化还原反应发生,最终生成硫磺,在碱性或中性条件下,这个归中反应几乎无法进行,A错误;
B.a是,中+1价的H具有弱氧化性、-2价的S具有还原性,既有氧化性又有还原性,B正确;
C.b是,将的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了的漂白性,C错误;
D.c是硫酸,将浓硫酸滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了浓硫酸的吸水性,D错误;
故答案选B。
方|法|点|拨
含硫物质的转化与化合价关系: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
注意:含+6价硫的化合物不一定都有强氧化性,如浓硫酸具有氧化性,而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。
【变式4-1】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法不正确的是
A.过程①中,溶液的酸性增强
B.过程②中,CuS作还原剂
C.过程③中,作催化剂
D.回收的总反应为
【答案】C
【分析】由图可知,过程①发生反应;过程②发生反应;过程③发生反应;由此可以推出总反应。据此分析。
【详解】A.过程①发生反应,生成使溶液酸性增强,说法正确,不符合题意,A错误;
B.过程②发生反应,S元素由-2价升至0价,CuS失电子作还原剂,说法正确,不符合题意,B错误;
C.过程③发生反应,是产物而非催化剂,整个循环中起催化作用(过程②消耗,过程③生成),但过程③中并非催化剂,说法不正确,符合题意,C正确;
D.由分析可知,回收的总反应为,说法正确,不符合题意,D错误;
故答案选C。
【变式4-2】在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.金属Mg制备:
B.纯碱工业:
C.硫酸工业:
D.HCl制备:和
【答案】D
【详解】A.Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2溶液可行,但电解MgCl2溶液不能得到金属镁,工业上需电解熔融MgCl2制镁,A错误;
B.NaCl溶液与CO2不反应,B错误;
C.FeS2在高温下与O2反应生成SO2可行,但SO2与水反应生成H2SO3(亚硫酸)而非H2SO4,工业上需将二氧化硫催化氧化为SO3后再吸收,C错误;
D.电解NaCl溶液生成H2和Cl2可行,点燃H2和Cl2生成HCl可行,D正确;
故答案选D。
题型05 氧化还原反应方程式的配平
【典例5】下列解释事实的离子方程式书写正确的是
A.将氧化铁加入HI溶液中发生反应:
B.溶液腐蚀铜板:
C.向溶液中通入足量氯气:
D.常温下用溶液吸收氯气:
【答案】D
【详解】A.该离子方程式忽略了HI中的还原性,会被还原,正确的离子方程式为,A错误;
B.腐蚀铜的反应产物应为而非Fe单质,正确离子方程式为,B错误;
C.足量氯气下,中和均被氧化,方程式中和的物质的量之比不符合的组成,正确离子方程式为,C错误;
D.氯气与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,离子方程式书写正确,D正确;
故答案选D。
方|法|点|拨
氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。
(2)根据原子守恒配平变价元素原子。
(3)根据电荷守恒和溶液的环境,常用H+或OH-平衡电荷。
(4)根据原子守恒,配平未变价元素原子。
【变式5-1】正确书写离子方程式:
(1)酸性溶液中,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为 ;
(2)铜与浓硝酸反应的离子方程式为 ;
(3)酸性KMnO4溶液与FeCl2反应的离子方程式为 ;
(4)在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的离子方程式为 ;
(5)制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为 ;
(6)在弱碱性溶液中,FeS与反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为 ;
(7)淡黄色固体单质与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: ;
(8)溶液中有低价钼(以表示),可加入适量H2O2将其氧化为,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)2Fe2++H2O2+2=2Fe3++2H2O
(2)Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
(3) +5Fe2++8=5Fe3++Mn2++4H2O
(4)Cu+2+H2O2=Cu2++2H2O
(5)3Cl2+6=+5Cl-+3H2O
(6)FeS++4H2O= Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
(7)3S+6OH-2S2-++3H2O
(8)+H2O2=+H2O
【详解】(1)酸性条件下,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(2)铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O。
(3)酸性KMnO4溶液与FeCl2反应的离子方程式为+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
(4)在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
(5)Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,离子方程式为3Cl2+6OH-=+5Cl-+3H2O。
(6)弱碱性条件下,FeS与反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和S,离子方程式为FeS++4H2O= Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。
(7)淡黄色固体为硫单质,根据提示,S与热的NaOH溶液发生歧化反应,硫元素化合价一部分升至正四价,另一部分降为负二价,离子方程式为3S+6OH-2S2-++3H2O。
(8)H2O2作氧化剂,将氧化为,自身被还原为水,离子方程式为+H2O2=+H2O。
【变式5-2】已知氧化性:Cl2>Br2> Fe3+>I2,下列离子方程式不正确的是
A.过量的NaHSO4和Ba(OH)2溶液反应:H+++Ba2++OH﹣═BaSO4↓+H2O
B.Fe2+使酸性KMnO4褪色:5Fe2+++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
C.Fe2O3溶于强酸氢碘酸(HI):Fe2O3 +6H++2I﹣═2Fe2++I2 + 3H2O
D.用NaOH溶液吸收过量的CO2:CO2+OH﹣═
【答案】A
【详解】A.过量的NaHSO4和Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钠、水,离子方程式为Ba2+ + 2OH- + 2H++= BaSO4↓ + 2H2O ,故A错误;
B.Fe2+使酸性KMnO4褪色,MnO4- 被还原为Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,反应的离子方程式为5Fe2+++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,故B正确;
C.Fe2O3溶于氢碘酸,由于氧化性Fe3+ > I2,Fe3+可氧化I-生成I2和Fe2+,总反应Fe2O3 + 6H+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 + 3H2O,故C正确;
D.用NaOH溶液吸收过量CO2时生成NaHCO3,反应的离子方程式CO2 + OH- = ,故D正确;
选A。
题型06 酸雨及其防治
【典例6】硫在自然界中的循环过程如图所示,下列说法不正确的是
A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气污染的主要来源
D.海水中的硫元素主要以形式存在
【答案】D
【详解】A.有些蛋白质中含有S元素,如胰岛素,A正确;
B.地壳中常见含有硫元素的物质有:①硫酸盐:重晶石、芒硝;②硫化物:硫铁矿、黄铜矿、闪锌矿ZnS等,B正确;
C.化石燃料中硫元素燃烧后生成,含硫矿物冶炼会产生大量,C正确;
D.由粗盐中含有杂质,知海水中硫元素主要以硫酸根形式存在,D错误;
故答案选D。
方|法|点|拨
酸雨及其防治
(1)消除污染源:首先要从消除污染源着手,研究开发替代化石燃料的新能源(如氢能、太阳能、核能等),这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源,又能从根本上防止酸雨的产生。
(2)脱硫处理:利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理,以减少二氧化硫的排放。
(3)化学转化:对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2+CaO===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4(形成煤渣)。
(4)树立环保意识:提高全民的环保意识,加强国际的合作,共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。
【变式6-1】下列说法不正确的是
A.改燃煤为燃气,可以减少废气中等有害物质的排放量,是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施
B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的最终生成,可减少对大气的污染
C.大量燃烧化石燃料排放的废气中含,从而使雨水的,形成酸雨
D.某酸雨样品放置过程中减小是因为溶解了更多的
【答案】D
【详解】A.燃气中硫元素的含量较低,改燃煤为燃气,可减少废气中二氧化硫等有害物质的量,减少环境污染物的排放,能有效减少雾霾发生,A正确;
B.高温下碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙可以和煤燃烧产生的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,具有还原性的亚硫酸钙能与氧气反应生成硫酸钙,所以向煤中加入适量石灰石,可减少对大气的污染,B正确;
C.含硫燃料燃烧生成二氧化硫、排放到空气中的二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫、三氧化硫与水反应生成硫酸;二氧化硫也可以和水分反应生成亚硫酸、亚硫酸被氧气氧化成为硫酸,饱和碳酸溶液的pH为5.6,亚硫酸酸性强于碳酸,硫酸为强酸,二氧化硫使得雨水的pH小于5.6而形成酸雨,C正确;
D.酸雨样品放置过程中pH减小是因为酸雨中的亚硫酸被空气中的氧气氧化为强酸硫酸所致,与二氧化碳的溶解无关,D错误;
故选D。
【变式6-2】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A.硫元素在自然界中均以化合态形式存在
B.空气中排放过量会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而降低
C.常温下浓能使铁片钝化是因为浓硫酸具有脱水性
D.通入紫色石蕊溶液先变红,后褪色
【答案】B
【详解】A. 硫元素在自然界中可存在于火山地区的天然硫磺(单质硫),因此并非均以化合态形式存在,A错误;
B. 过量SO2排放会在大气中氧化为硫酸,形成酸雨;酸雨中的SO2可进一步氧化为硫酸,导致酸性增强,pH随时间降低,B正确;
C. 浓硫酸使铁片钝化是由于其强氧化性形成致密氧化膜,而非脱水性(脱水性指夺取有机物中水分),C错误;
D. SO2通入石蕊溶液因形成亚硫酸(H2SO3)而变红,但SO2不能漂白指示剂,不会使石蕊褪色,D错误;
答案选B。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(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
【详解】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。
2.(23-24高一上·湖南长沙·期末)下列有关含硫元素的物质叙述正确的是
A.为酸性氧化物,可与NaOH溶液反应
B.有漂白性,可用使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.S有氧化性,可用于生产
D.浓有脱水性,可用作干燥剂
【答案】A
【详解】A.为酸性氧化物,可与溶液反应生成亚硫酸钠和水,A正确;
B.有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C. 有还原性,可以与氧气反应生成,C错误;
D.浓有吸水性,可用作干燥剂,D错误;
故选A。
3.(24-25高一下·天津河北·期末)下列关于SO2的说法中,不正确的是
A.SO2只有氧化性 B.SO2可用于杀菌消毒
C.SO2是一种无色气体 D.SO2尾气可用氨水吸收
【答案】A
【详解】A.中硫元素为+4价,既有氧化性又有还原性,因此“只有氧化性”错误,A错误;
B.具有杀菌消毒能力,常用于食品防腐等,B正确;
C.是无色、有刺激性气味的气体,C正确;
D.与氨水反应生成亚硫酸铵,可用氨水吸收尾气,D正确;
故选A。
4.(24-25高一上·北京房山·期末)三氧化硫作为化工生产的中间物质,属于酸性氧化物,不能与其发生反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.氢氧化钙是碱,可以和酸性氧化物反应,方程式为:SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O,A不符合题意;
B.三氧化硫能和水反应生成硫酸,方程式为:SO3+H2O=H2SO4,B不符合题意;
C.三氧化硫能和氧化钠反应生成硫酸钠,方程式为:SO3+Na2O=Na2SO4,C不符合题意;
D.三氧化硫不能和氯化氢反应,D符合题意;
故选D。
5.(24-25高一下·浙江台州·期末)下列说法不正确的是
A.试管壁上残留的硫单质可以用蒸馏水或热的NaOH溶液除去
B.向SO2的水溶液中滴加适量H2O2后,溶液酸性增强
C.向蔗糖中加入浓硫酸后出现“黑面包”现象,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D.Na2SO3溶液与NaHSO4溶液可以反应生成SO2
【答案】A
【详解】A.硫不溶于水,蒸馏水无法除去;但热的NaOH溶液可与硫反应生成可溶性盐,故A错误;
B.H2O2将H2SO3氧化为H2SO4,硫酸酸性强于亚硫酸,溶液酸性增强,B正确;
C.“黑面包”现象由蔗糖脱水碳化(浓硫酸体现脱水性)和浓硫酸与碳反应产气(浓硫酸体现强氧化性)共同导致,C正确;
D.NaHSO4溶液提供H+,与Na2SO3发生反应:,D正确;
故选A。
6.(24-25高一上·浙江杭州·期末)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
D.具有强氧化性,可用作自来水的消毒剂
【答案】C
【详解】A.SO2具有漂白性,能使某些有机色素褪色,因此可用作漂白剂,A正确;
B.金属钠具有良好的导热性,在核反应堆等场景中可用作传热介质,B正确;
C.浓硫酸能用作干燥剂是利用其具有吸水性而非脱水性,C错误;
D.ClO2具有强氧化性,能有效杀灭有害细菌等,因此可用作自来水消毒剂,D正确;
故答案选C。
7.(24-25高一上·福建龙岩·期末)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A.开发清洁能源可有效减少酸雨
B.将受潮的碳酸氢铵放在太阳下暴晒
C.小苏打可作为制作面包的膨松剂
D.84消毒液不能与洁厕剂等酸性产品同时使用
【答案】B
【详解】A.开发清洁能源(如太阳能、风能)可减少化石燃料燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物,从而降低酸雨发生率,该说法正确,A正确;
B.碳酸氢铵受热易分解:,暴晒会加速分解导致失效,因此受潮后不应暴晒,而应阴凉干燥处理,该说法错误,B错误;
C.小苏打(碳酸氢钠)加热分解产生二氧化碳,能使面包疏松多孔,常用作膨松剂,该说法正确,C正确;
D.84消毒液含次氯酸钠(NaClO),与酸性洁厕剂(如含盐酸)反应会生成有毒氯气(),存在安全隐患,不能同时使用,该说法正确,D正确;
故答案选B。
8.(24-25高一下·湖南益阳·期末)下列有关硫及其化合物的说法错误的是
A.SO2通入石蕊试液中,溶液变红但不褪色
B.铜粉与硫粉混合加热反应生成黑色固体CuS
C.浓硫酸与蔗糖反应产生刺激性气味的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性
【答案】B
【详解】A.SO2溶于水生成H2SO3,溶液显酸性使石蕊试液变红,但溶液不褪色,A正确;
B.铜与硫加热反应生成Cu2S(黑色),而非CuS,B错误;
C.浓硫酸使蔗糖脱水碳化并氧化生成SO2(刺激性气体),体现浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.SO2与KMnO4反应时,SO2被氧化,体现SO2的还原性,D正确;
故选B。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25高一上·江苏盐城·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.钠投入水中:Na + H2O = Na+ + OH- + H2↑
B.氯气溶于水:Cl2 + H2O 2H+ + Cl- + ClO-
C.向Ba(OH)2溶液中加入足量的NaHSO4溶液:Ba2+ + 2OH-+ 2H+ + SO= BaSO4↓ + 2H2O
D.足量氨水吸收SO2:SO2 + 2OH- = SO+ H2O
【答案】C
【详解】A.钠与水反应的离子方程式应为2Na + 2H2O =2Na++ 2OH-+ H2↑,原离子方程式质量不守恒且电荷不守恒,A错误;
B.Cl2溶于水生成HClO(弱酸,不完全离解),正确方程式为Cl2+ H2O H++ Cl-+ HClO,原离子方程式错误地将HClO写成ClO⁻,B错误;
C.足量NaHSO4与Ba(OH)2反应时,H+和完全中和OH⁻并沉淀Ba2+,离子方程式为Ba2+ + 2OH⁻ + 2H++= BaSO4↓ + 2H2O,C正确;
D.氨水为弱碱,应保留NH3·H2O形式,正确方程式为SO2+2NH3·H2O=2++ H2O,原离子方程式错误使用OH⁻,D错误;
故答案为:C。
10.(24-25高一下·湖南永州·期末)某小组设计了的制备与性质一体化实验,其装置如图所示。
下列说法正确的是
A.为加快的生成速率可用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸
B.实验时,溶液、品红溶液、湿pH试纸均变为无色
C.该实验能证明的还原性、漂白性及其酸性氧化物的性质
D.吸收尾气的NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
【答案】C
【分析】本实验探究SO2的制备和性质的检验,从左向右分别是制备SO2、验证SO2的还原性、验证SO2的漂白性、验证SO2酸性氧化物的性质、尾气的吸收,据此分析;
【详解】A.98%浓硫酸中c(H+)小,反应速率慢,不能用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化成SO而褪色,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2属于酸性氧化物,使湿pH试纸显红色,但不能漂白pH试纸,湿pH试纸不褪色,故B错误;
C.根据上述分析,分别证明了验证SO2的还原性、验证SO2的漂白性、验证SO2酸性氧化物的性质,故C正确;
D.SO2有毒,为防止污染环境,需要尾气处理,一般用NaOH溶液吸收,Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的量少,一般不用澄清石灰水吸收SO2尾气,故D错误;
答案为C。
11.(24-25高一下·河南驻马店·期末)如下图所示,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释错误的是
选项
实验现象
解释
A
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
B
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
C
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
D
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化硫具有还原性,能够与酸性的高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾褪色,A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,能够使品红褪色,B正确;
C.二氧化硫具有弱的氧化性能够氧化硫离子生成硫单质,所以Na2S溶液变浑浊,C正确;
D.盐酸的酸性强于亚硫酸,二氧化硫与氯化钡不反应,不会产生沉淀,D错误;
故选D。
12.(24-25高一下·湖南衡阳·期末)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。硫元素的“价-类”二维图如图,下列对相关物质的性质、用途等的描述错误的是
A.在葡萄酒中添加适量的c能杀灭微生物并防止葡萄酒的氧化变质
B.工业制f时,通常用水吸收d得到f的浓溶液
C.将c通入a的溶液时发生的反应中,氧化产物与还原产物的质量之比为2:1
D.g能与h发生化学反应
【答案】B
【分析】由图示可知:a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO3,f为H2SO4,g为亚硫酸盐,h为硫酸盐。
【详解】A.c为SO2,具有还原性,能防止葡萄酒被氧化变质,同时能杀灭微生物。所以在葡萄酒中添加适量的SO2能杀灭微生物并防止葡萄酒的氧化变质,A 选项正确;
B.d为SO3,f为H2SO4,工业制硫酸时,通常用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸,而不是用水吸收,因为用水吸收SO3会形成酸雾,吸收效率低,B选项错误;
C.c为SO2,a为H2S, SO2与H2S发生反应: SO2 + 2H2S = 3S↓+ 2H2O,在这个反应中, SO2中硫元素化合价从+4价降低到0价,生成的S是还原产物; H2S中硫元素化合价从-2价升高到0价,生成的S是氧化产物。氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2:1,由于都是S单质,其质量之比也为 2:1,C选项正确;
D.g为亚硫酸盐,h为硫酸盐,若二者均为正盐,则不发生反应,但若h为硫酸的酸式盐例如硫酸氢钠、硫酸氢钾之类,则能与亚硫酸的正盐或酸式盐反应释放出二氧化硫,D选项正确;
故选B。
13.(24-25高一下·湖南长沙·期末)下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A.无色澄清透明的溶液中:K+、Cu2+、、Cl-
B.滴加无色酚酞试液显红色的溶液中:K+、Na+、
C.溶液中:
D.无色澄清透明的溶液中:
【答案】B
【详解】A.在水溶液中显蓝色,与无色溶液的条件矛盾,A不符合题意;
B.酚酞变红说明溶液呈碱性,在碱性条件下不反应,能大量共存,B符合题意;
C.NaOH溶液中OH-会与反应生成NH3•H2O,且在强碱性条件下生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.H+与ClO-、分别结合生成HClO、H2SO3,且ClO-在酸性条件下会将氧化,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
14.(23-24高一下·北京·期末)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A.单质硫为黄色固体
B.脱硫反应为
C.该方法中可循环利用的物质是
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积可提高脱硫速率
【答案】C
【详解】A.单质硫为黄色的固体,A正确;
B.根据反应原理图可知,脱硫反应时H2S与生成和H2O,化学反应为,B正确;
C.该方法中为催化剂,参与脱硫反应,并可循环再生,因此可循环利用的物质是,C错误;
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积可以加快反应速率,提高脱硫效率,D正确;
答案选C。
15.(24-25高一下·贵州贵阳·期末)某化学兴趣小组用如图装置检验浓硫酸与木炭粉反应的产物(装置中的空气已排尽且气密性良好)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为 ,该反应中浓硫酸表现出来的性质是 。
(3)试剂A是 。装置丙中的现象是 。
(4)装置丁中酸性KMnO4的作用为 ;证明气体产物中有CO2的依据是 。
(5)装置庚的作用是 。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2) (强)氧化性
(3) 无水硫酸铜 品红溶液红色褪去
(4) 除去SO2 戊中品红溶液不褪色,己中澄清石灰水变浑浊
(5)防止空气中CO2进入己装置干扰实验
【分析】甲中木炭与浓硫酸加热下反应生成SO2、CO2、水蒸气,乙中试剂A为无水硫酸铜,通过变蓝的现象检验水蒸气,丙中用于检验SO2,丁中酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO2,戊中的品红用于确认SO2已经被吸收完,己中的澄清石灰水用于检验CO2,庚中装碱石灰,作用是防止空气中CO2进入己装置干扰实验;
【详解】(1)仪器a的名称是圆底烧瓶;
(2)装置甲中木炭与浓硫酸加热下反应生成SO2、CO2、水蒸气,发生反应的化学方程式为,浓硫酸表现出来的性质是强氧化性;
(3)由上述分析可知,试剂A是无水硫酸铜,丙中的用于检验SO2,现象是品红溶液红色褪去;
(4)装置丁中酸性KMnO4的作用为除去SO2;证明气体产物中有CO2的依据是戊中品红溶液不褪色,己中澄清石灰水变浑浊,戊中品红不褪色说明SO2已经被吸收完,己中澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成;
(5)装置庚的作用是防止空气中CO2进入己装置干扰实验。
16.(24-25高一下·北京西城·期末)某同学用如下图所示的装置进行铜与浓硫酸反应的实验。
(1)A中反应的化学方程式是 。
(2)实验过程中,观察到品红溶液 (填现象)。
(3)C中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。下列试剂中,可以替代NaOH溶液的是 (填字母)。
a.酸性溶液 b.饱和溶液 c.饱和NaCl溶液
(4)确认A中有生成的实验操作是 。
【答案】(1)(浓)
(2)褪色
(3) a
(4)冷却试管A后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察现象
【分析】根据题中图示可知,A是Cu与浓H2SO4在加热条件下发生反应装置;B是气体性质验证装置;C是尾气吸收装置,避免污染环境。
【详解】(1)A中Cu与浓H2SO4在加热条件下发生氧化还原反应,生成CuSO4、SO2和H2O,反应的化学方程式是(浓)。故答案为:(浓);
(2)B的试管中的试剂为品红溶液,则产生的SO2有漂白性,能使品红褪色,实验过程中,观察到品红溶液褪色。故答案为:褪色;
(3)C中NaOH溶液作用是吸收尾气,防止污染环境,C中NaOH溶液的作用是。下列试剂中,可以替代NaOH溶液的是酸性溶液。
a.酸性溶液有强氧化性,SO2有还原性,二者发生氧化还原反应而使溶液褪色,故符合;b.饱和溶液中二氧化硫溶解度较小,故不符;c.饱和NaCl溶液中只能吸收较少的二氧化硫,故不符;
故答案为:;a;
(4)确认A中有生成的实验操作是冷却试管A后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察现象。故答案为:冷却试管A后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察现象。
期末综合拓展练(测试时间:30分钟)
1.(24-25高一上·福建宁德·期末)氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。部分含氮物质的转化关系如图所示,回答下列问题。
(1)由N2转化成NO过程中,氮元素 (填“被氧化”或“被还原”)。
(2)图中物质溶于水,溶液呈碱性的是 (写分子式)。
(3)写出NH3转化成NO的化学方程式为 。
(4)图中关于NO2和HNO3的相互转化,下列说法正确的是______(填标号)。
A.由NO2转化为HNO3,实现了氮的固定
B.工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3
C.不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2
D.由硝酸转化成等物质的量的NO2时,消耗碳单质和铜单质的物质的量相同
(5)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的NO,反应原理如图所示。
①反应Ⅰ中体现了纳米铁粉的 (填“氧化性”或“还原性”)。
②反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为 。在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于NO的去除,原因是 。
(6)NH4NO3受撞击生成和NO2的物质的量之比为,则生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为 mol。
【答案】(1)被氧化
(2)NH3
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)BC
(5) 还原性 10Fe2++2+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O 若氧气过多,会将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+过少不利于还原
(6)4
【详解】(1)由N2转化成NO过程中,氮元素化合价升高,由0价升高到+2价,氮元素被氧化,故答案为:被氧化;
(2)氨气溶于水生成的一水合氨为一元弱碱,N2、NO难溶于水,NO2、HNO3溶于水后的溶液呈酸性,故答案为:NH3;
(3)NH3发生催化氧化反应生成NO,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的过程,由NO2转化为HNO3,是化合物之间转化,不是氮的固定,A错误;
B.工业上利用NO2与H2O反应生成NO和HNO3,是工业制备硝酸的反应,B正确;
C.不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2,如浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,C正确;
D.由硝酸转化成等物质的量的NO2时,氮元素化合价由+5价降低到+4价,碳和浓硝酸反应,碳元素化合价由0价升高到+4价,铜和浓硝酸反应,铜元素化合价0价升高到+2价,则消耗碳单质和铜单质的物质的量不相同,D错误;
故答案为:BC;
(5)①反应Ⅰ中铁元素化合价升高,体现了纳米铁粉的还原性,故答案为:还原性;
②根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒,反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为:10Fe2++2+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O,在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于的去除,原因是:若氧气过多,会将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+过少不利于还原。
(6)NH4NO3受撞击生成N2和NO2的物质的量之比为3:2,结合得失电子守恒和原子守恒可得到反应的化学方程式:4NH4NO33N2+2NO2+8H2O,若参与反应的NH4NO3为4mol,则有4molN原子的化合价由-3升至0价,有2molN原子的化合价由+5降至+4价,有2molN原子的化合价由+5降至0价,故每生成3mol N2,转移电子12mol,则生成1mol N2时,转移电子的物质的量为4mol。
2.(24-25高一上·四川眉山·期末)亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,其水溶液呈碱性,能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:
22KI+2 =2NO↑+2
(1)请完成该化学方程式中的化学式为 ;并写出该反应的离子方程式为 。
(2)从物质分类角度来看,是 (填字母代号)。
A.酸 B.酸式盐 C.碱 D.非电解质 E.电解质 F.离子化合物 G.共价化合物
(3)用上述反应来处理从环保角度来讲并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要将转化为氮气,所用物质的 (填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更 (填“强”或“弱”)。
(4)请认真阅读题干相关信息内容,下列方法不能用来区分固体和NaCl的是___________(填序号)。
A.分别溶于滴有酚酞的水
B.分别溶于水并滴加酸化的溶液
C.分别加强热并收集气体检验
D.用筷子分别蘸取固体品尝味道
(5)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中表现出的性质与下列___________(填序号)反应中表现出的性质相同。
A.
B.
C.
D.
(6)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目: 。
NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O。
【答案】(1)
(2)EF
(3) 反应生成了NO,该物质会造成大气污染 还原性 强
(4)D
(5)C
(6)
【详解】(1)根据缺项方程式中元素守恒,所缺的物质是;
化学方程式中的均是可溶的盐,在书写离子方程式中可以拆分,故离子方程式为。
(2)在电离时会电离出,故属于正盐,A、B、C分类均不合理;中因存在离子键,在熔融或水溶液中可导电,故属于电解质,D不符合题意,E符合题意;含有离子键的化合物为离子化合物,F符合题意,G不符合题意;故答案选EF。
(3)在上述方程式中生成了NO,是有毒的污染性气体,故用上述反应来处理从环保角度来讲并不是最佳方法。
要将转化为氮气,N元素化合价要降低得电子,故需要加入还原剂;
按照氧化还原反应中强弱规律,还原剂的还原性大于还原产物,故加入的还原剂其还原性要比KI强。
(4)A.的水溶液因水解显碱性使酚酞变红,NaCl不水解其水溶液是中性,滴入酚酞不变色,故可用于区分固体和NaCl,A不符合题意;
B.分别溶于水并滴加酸化的溶液中,能与溶液反应生成的难溶于水、易溶于酸故溶液中无沉淀产生;NaCl能与溶液反应生成的AgCl难溶于水、难溶于酸故溶液中产生沉淀;故可用于区分固体和NaCl,B不符合题意;
C.加热到320℃以上会分解产生、和,气体可使带火星的木条复燃;NaCl性质稳定受热不分解;故可用于区分固体和NaCl,C不符合题意;
D.有毒,不能用筷子蘸取固体并品尝味道,D符合题意;
故选D。
(5)使转化为而中毒,该过程中Fe元素失电子故是还原剂,表现出氧化性,作氧化剂;若作氧化剂其O元素化合价降低得电子生成的是水,若作还原剂其O元素化合价升高失电子生成的是氧气。
A.中既是氧化剂又是还原剂,A不符合题意;
B.中是还原剂,B不符合题意;
C.中是氧化剂,C符合题意;
D.中是还原剂,D不符合题意;
故选C。
(6)
单线桥表示的方程式为。
3.(24-25高一下·河南许昌·期末)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)写出化学式:X ,Z 。
(2)Y通入紫色石蕊溶液中的现象是 ,Y使溴水褪色的化学方程式为 。
(3)与足量稀的Z溶液反应的离子方程式为 。
(4)是重要的化工原料。中硫元素的平均化合价为 ,从氧化还原反应的角度分析,下列制备的方案理论上可行的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(5)写出Z的浓溶液与木炭发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)
(2) 溶液变红色
(3)
(4) B
(5)
【分析】根据S元素的化合价,结合物质的类别可知,X为H2S,Y为,Z为,据此分析。
【详解】(1)X属于氢化物,且硫元素的化合价为-2价,因此X为H2S,Z属于酸,且硫元素化合价为+6价,因此Y为。
(2)将SO2通入紫色石蕊试液中,由于SO2与水反应生成亚硫酸显酸性,则可观察到的现象是溶液变红色;
二氧化硫使溴水褪色,生成H2SO4和HBr两种强酸,化学方程式为:。
(3)根据价类图可得,Z为H2SO4,Na2SO3与足量稀H2SO4反应得到SO2,反应的离子方程式为:。
(4)Na2S2O3中钠元素为+1价,氧元素为-2价,化合价总和为0,因此S元素平均化合价为+2价;
要想制取Na2S2O3,理论上可选择化合价高于+2价和低于+2价的含硫物质发生归中反应得到,因此有:
A.Na2S、S中S元素化合价分别是﹣2价、0价,均低于+2价,不符合归中反应条件,故A错误;
B.Na2SO3与S中S元素化合价分别是+4价、0价,符合归中反应条件,故B正确;
C.SO2与Na2SO4中S元素化合价分别是+4价、+6价,均高于+2价,不符合归中反应条件,故C错误;
D.Na2SO3与SO3中S元素化合价分别是+4价、+6价,均高于+2价,不符合归中反应条件,故D错误;
故答案为B。
(5)浓硫酸溶液与木炭在加热的条件下发生反应产生二氧化硫、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为:。
4.(24-25高一下·陕西西安·期末)工业上以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示:
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)硫元素在元素周期表中的位置为 。
(2)为了加快黄铁矿煅烧的速率,可采取的措施为 (写出2种)。
(3)煅烧过程中主要发生的反应为,将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了的 性,发生该反应的离子方程式为 。
(4)“吸收1”中试剂X是 。
(5)在保存过程中易变质生成。欲检验是否变质的具体实验操作方法为: 。
(6)煤矿中含有硫元素,在燃烧或冶炼时会产生等废气,若将这些废气直接排放至空气中,会导致酸雨,下列说法正确的是___________。
A.酸雨指的是的雨水
B.浓硫酸可以和铁发生反应,不能用钢瓶盛装浓硫酸
C.浓硫酸有强氧化性,稀硫酸没有氧化性
D.稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高,浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低
【答案】(1)第三周期第ⅥA族
(2)将黄铁矿粉碎、升高温度
(3) 还原性 5SO2+2H2O+
(4)98.3%浓硫酸
(5)取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则已变质
(6)D
【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成的炉渣主要为氧化铁,氧化铁和CO用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫;吸收三氧化硫得到浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5;据此分析解答。
【详解】(1)硫元素原子序数为16,位于周期表第三周期第ⅥA族;
(2)将黄铁矿粉碎增大固体的表面积、升高温度都可以加快反应速率;
(3)将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色,+7价Mn得电子变为+2价Mn,SO2中+4价S失电子变为+6价S,故SO2体现还原性,结合电子守恒,反应离子方程式为:5SO2+2H2O+;
(4)三氧化硫和水反应放出热容易形成酸雾,影响三氧化硫的吸收,故吸收剂X为:98.3%浓硫酸;98.3%浓硫酸可以防止酸雾的产生,提高吸收效率;
(5)硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故检验Na2S2O5是否变质的具体实验操作方法为:取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则已变质;
(6)A.酸雨是指的雨水,而不是的雨水,A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铁发生钝化,形成一层致密的氧化膜阻止反应进一步进行,所以能用钢瓶盛装浓硫酸,B错误;
C.稀硫酸中+1价的氢离子具有氧化性,C错误;
D.稀硫酸长时间放置在空气中,水分会蒸发浓度会变高;浓硫酸具有吸水性,长时间放置在空气中会吸收空气中的水分,浓度会变低,D正确;
故选D。
5.(24-25高一上·江苏盐城·期末)SO2在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 。
②实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,生成的白色沉淀为 (填化学式)。
③装置C中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有 性。
④装置D的作用是 。
(2)某兴趣小组用如图所示装置模拟空气中二氧化硫含量的测定。当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。已知:。该空气中二氧化硫的体积分数为 (用含V代数式表示)。
(3)某化工厂用如图所示工艺流程除去燃煤产生的SO2。
①过程I发生的反应为4FeSO4 + 2H2SO4 + O2= 2Fe2(SO4)3 + 2H2O,每消耗标况下11.2LO2转移的电子数目为 。
②过程Ⅱ发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 排除空气的干扰 BaSO3 氧化 吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气
(2)或其他合理形式
(3) 2NA Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫通入氯化钡溶液中无现象;通入氢硫酸中,溶液出现浑浊;与氢氧化钠溶液反应被吸收,防止污染环境。
【详解】(1)①装置中含有空气,空气中氧气能与生成的气体一同进入装置B而将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子而干扰实验,向仪器A中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是排除空气的干扰;
②实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,氯化钡、二氧化硫、氨水反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化铵,生成的白色沉淀为BaSO3;
③装置C中出现淡黄色浑浊,发生反应H2S+SO2=3S↓+2H2O,说明二氧化硫具有氧化性;
④二氧化硫直接排放到空气中会造成污染,氢氧化钠能吸收二氧化硫,装置D中氢氧化钠溶液的作用是吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气;
(2)根据5SO2+2H2O+2KMnO4=2H2SO4+2MnSO4+K2SO4,n(SO2)=n(KMnO4)=,该空气中二氧化硫的体积分数为;
(3)①n(O2)= =0.5mol,每个O2转移4个电子,因此转移的电子数目为0.5NA×4=2NA;
②过程Ⅱ是硫酸铁和二氧化硫反应生成硫酸亚铁和硫酸,发生反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
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