5.1 硫及其化合物(举一反三专项训练,黑吉辽蒙专用) 【上好课】 化学人教版必修第二册
2026-01-24
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2份
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58页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 硫及其化合物 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省,吉林省,黑龙江省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.44 MB |
| 发布时间 | 2026-01-24 |
| 更新时间 | 2026-02-03 |
| 作者 | 铁影擎风 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56124543.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 硫及其化合物
题型01 硫的性质
题型02 二氧化硫的性质
题型03 常见漂白剂的比较
题型04 CO2与SO2的鉴别与除杂
题型05 二氧化硫的实验室制法
题型06 硫酸的工业制法
题型07 浓硫酸的三大特性
题型08 硫酸盐 硫酸根离子的检验
题型09 硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
题型10 不同价态含硫物质的转化及其规律
题型01 硫的性质
1.物理性质
硫淡黄色固体,俗称硫黄,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
2.化学性质
(1) 与非金属 S+O2SO2 表现还原性(与氧气量无关);
S+H2H2S,表现氧化性;
(2)与金属 S+FeFeS ,S+2CuCu2S 弱氧化性(氯气可将二者氧化至最高价)
应用:硫粉处理洒落的汞S+Hg == HgS。
【典例1】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)“黑瓷”烧制过程中釉料常含铁氧化物。某工匠误将硫磺粉与木炭粉混入釉料,在高温窑内发生反应生成有刺激性气味的气体。下列说法正确的是
A.该气体,体现硫的还原性
B.硫磺在反应中作氧化剂
C.若用浓硫酸清洗窑壁残留,反应中硫元素被还原
D.硫单质在空气中燃烧生成,可用于制硫酸
【答案】A
【详解】A.气体为SO2,具有刺激性气味;硫元素从0价升至+4价,被氧化,体现还原性。A正确;
B.硫磺在反应中被氧化(如与铁氧化物反应生成SO2),作还原剂,而非氧化剂。B错误;
C.若用浓硫酸清洗窑壁残留(可能含还原性物质如铁),浓硫酸中硫元素(+6价)可被还原为SO2(+4价),但该情景为假设,且题干未涉及清洗过程。C错误;
D.硫单质在空气中燃烧生成SO2,而非SO3;SO3需通过催化氧化SO2制得。D错误;
故答案选A。
【变式1-1】(25-26高一上·辽宁大连·期末)下列说法不正确的是
A.硫是一种淡黄色、能溶于水的固体
B.硫在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态
C.硫在氧气中燃烧的产物是二氧化硫
D.硫与铁反应生成硫化亚铁
【答案】A
【详解】A.硫单质为淡黄色难溶于水的固体,A错误;
B.硫元素在自然界中多以化合态存在(SO2、硫酸盐等),同时也有以游离态存在的硫元素,如在火山喷口附近存在硫单质,B正确;
C.硫单质在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成无色具有刺激性气味的SO2气体,C正确;
D.硫单质的氧化性较弱,硫单质跟铁在加热条件下发生反应生成硫化亚铁,D正确;
故选A。
【变式1-2】(25-26高一上·吉林·期末)下列有关硫单质性质的叙述正确的是
A.常温常压下硫单质是一种黄色易溶于酒精的晶体
B.硫在加热条件下将Fe还原成FeS,将Cu还原成
C.硫在空气中的燃烧产物是,在纯氧中的燃烧产物是
D.硫与金属钠或氢气反应均被还原
【答案】D
【详解】A.硫单质常温下为黄色晶体,但微溶于酒精而非易溶,A错误;
B.硫与Fe或Cu反应时,硫作为氧化剂被还原,而金属被氧化,B中“还原”描述错误,B错误;
C.硫在空气或纯氧中燃烧均生成SO2,C错误;
D.硫与Na生成Na2S,与H2生成H2S,硫均被还原(0→-2),D正确;
故选D。
【变式1-3】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)下列物质中,能由单质直接化合生成的是
① ② ③ ④ ⑤
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.②④⑤ D.全部
【答案】C
【详解】①:铜与硫单质反应生成的是(),而不是,①不符合题意;
②:铁与硫单质反应生成FeS(),能由单质直接化合生成,②符合题意;
③:硫和单质直接化合生成的是(),而不是,需要进一步与在催化剂、加热条件下反应才能生成,③不符合题意;
④:和硫单质在加热条件下可直接化合生成(),能由单质直接化合生成,④符合题意;
⑤:铁和单质能直接化合生成(),能由单质直接化合生成,⑤符合题意;
综上,能由单质直接化合生成的是②④⑤,故选C。
题型02 二氧化硫的性质
1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化,有毒,易溶于水(1:40,据题意考虑是否填加防倒吸装置)。
2.化学性质
(1)酸性氧化物
①与H2O: SO2+H2OH2SO3(可逆反应,酸性强于碳酸)
②与碱反应:SO2+2OH-===SO32-+H2O 、 SO2+OH-===HSO3-
③与碱性氧化物:SO2+CaO=CaSO3
(2)还原性(+4价的S均以还原性为主,能使酸性KMnO4溶液、氯水、溴水褪色)
2SO2+O22SO3 SO2+X2+2H2O = H2SO4+2HX (X= Cl/Br/I)
(3)氧化性 : SO2+2H2S===3S+2H2O
(4)漂白性(暂时漂白)
①通入品红溶液中,品红褪色,加热又变红(检验SO2)。
②漂白原理:SO2与某些有机色素化合成不稳定的无色物质,这些无色物质易分解,恢复原色(不能漂白指示剂)。
③应用:漂白纸浆、毛、丝等;可用于杀菌消毒 ,还是食品添加剂,抗氧化。(葡萄酒和干果蜜饯)。
【典例2】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段测试)下列关于的叙述正确的是
A.是无色、无臭、有毒的气体
B.在葡萄酒酿制过程中起杀菌的作用
C.与NaOH溶液反应生成
D.能使酸性溶液褪色,体现了的漂白性
【答案】B
【详解】A.是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,A错误;
B.的杀菌和抗氧化作用在葡萄酒工业中被广泛应用,B正确;
C.与NaOH反应生成亚硫酸盐(如Na2SO3),而非硫酸盐(Na2SO4),C错误;
D.酸性KMnO4的褪色是氧化还原反应的结果,体现的还原性,漂白性需通过结合有机色素(如品红褪色)体现,D错误;
故选B。
【变式2-1】(25-26高一上·吉林通化·阶段测试)将X气体通入溶液,未见沉淀生成,然后加入Y,有沉淀生成,X、Y不可能是
选项
X
Y
A
B
NaOH
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.由于盐酸的酸性强于亚硫酸,所以通入溶液不反应;加入后,与H2S反应生成硫单质沉淀,符合题意,A正确;
B.由于盐酸的酸性强于碳酸,所以通入溶液不反应;加入NaOH后,生成碳酸钠,再与反应生成碳酸钡沉淀,符合题意,B正确;
C.由于盐酸的酸性强于亚硫酸,所以通入溶液不反应;加入后,形成碳酸,但亚硫酸和碳酸均不能与钡离子生成沉淀,因溶液呈酸性碳酸钡不沉淀,无沉淀生成,不符合题意,C错误;
D.加入后,被氧化为硫酸,再与反应生成硫酸钡沉淀,符合题意,D正确;
故答案选C。
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段测试)下列化学反应的离子方程式表示不正确的是
A.SO2通入H2O2溶液中:SO2+H2O2=2H++SO
B.将SO2通入Na2SO3溶液中:SO2+SO+H2O=2HSO
C.用过量氨水吸收SO2:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
D.用Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
【答案】D
【详解】.A.SO2通入H2O2溶液中,反应生成H2SO4,离子方程式为SO2+H2O2=2H++SO,故A正确;
B.将SO2通入Na2SO3溶液中,反应生成NaHSO3,离子方程式为:SO2+SO+H2O=2HSO,故B正确;
C.氨水过量时与二氧化硫反应得到亚硫酸铵,离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O,故C正确;
D.SO2具有还原性,Ca(ClO)2具有强氧化性,二者发生氧化还原反应,次氯酸根被二氧化硫还原为氯离子,二氧化硫则被次氯酸根氧化为硫酸根,硫酸根再和溶液中的钙离子结合生成硫酸钙,正确的离子方程式应为:Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-,故D错误;
故选D。
【变式2-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·月考)某小组同学研究SO2和KI溶液的反应,设计如下实验。
操作
现象
溶液立即变成深黄色,将溶液进行离心分离,有浅黄色固体沉积,溶液黄色变浅,加入淀粉溶液,不变色
(1)加入淀粉溶液的目的是 。
(2)经检验,浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2。
①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应的离子方程式是 。
②针对实验中加入淀粉溶液不变色,甲同学提出假设: 。为证实该假设,甲同学取Ⅱ中离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
③乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设,理由是 。乙同学进行实验排除了这种理由:取 ,通入SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀。
(3)实验表明,I-是SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式 。
【答案】(1)检验溶液中是否存在I2
(2) 生成的I2被过量的SO2还原为I- 溶液中的O2可将SO2氧化为,发生反应, 与Ba2+反应也会生成白色沉淀 1 mL 1 mol/L的KCl溶液加5滴1 mol/L 盐酸
(3)
【分析】研究SO2和KI溶液的反应,实验中I-作为催化剂,反应分为两步:第一步:在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2反应的离子方程式为:;第二步:I2被SO2还原为I-,同时反应的离子方程式为:,有总反应为:,实验中加入淀粉溶液可检验溶液中是否存在I2,据此分析。
【详解】(1)淀粉遇I2变蓝,实验中不变色说明无I2残留,故答案为:检验溶液中是否存在I2;
(2)①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2,反应的离子方程式是:;
② SO2具有还原性,可与I2发生反应,使I2消失,实验中淀粉溶液不变色,说明无I2,故甲同学推测:生成的I2被过量的SO2还原为I-;
③SO2可能直接与溶液中O2的反应,生成, 与Ba2+反应也会生成白色沉淀,因此甲同学的实验不能证明沉淀是I2被还原的结果;实验操作:为排除O2的干扰,需取与实验等体积、等浓度的KCl溶液加5滴1 mol/L 盐酸,通入SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀,说明氧气不是氧化为的主要原因。
(3)I-作为催化剂,会参与反应但最终会再生;反应分为两步:第一步:在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2反应的离子方程式为:;第二步:I2被SO2还原为I-,同时反应的离子方程式为:,故有总反应是为:。
题型03 常见漂白剂的漂白性比较
漂白剂
漂白原理
特点
氯水(HClO)、Ca(ClO)2、H2O2
氧化性漂白
永久漂白,不能恢复原色
SO2
与有色物质结合成不稳定的无色物
暂时性漂白,受热复原
活性炭
吸附性漂白
物理过程
【典例3】(25-26高一上·吉林通化·阶段测试)下列说法正确的是
A.SO2具有漂白作用,但不能用于所有食品的漂白
B.经Cl2或SO2漂白后的物质,日后都会恢复原来的颜色
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.Cl2和SO2的漂白性都是因为它们具有强氧化性
【答案】A
【详解】A.SO2虽有漂白作用,但SO2有毒,作食品添加剂时使用范围有严格要求,故不能用于所有食品的漂白,A正确;
B.Cl2的漂白性是因为HClO具有强氧化性,这是一个不可逆过程,不能恢复原来的颜色,而SO2的漂白性是由于其与有色物质化合生成了不稳定的无色物质,该过程可逆,日后可恢复原来的颜色,B错误;
C.活性炭使有色物质褪色是利用了活性炭的吸附性,C错误;
D.Cl2的漂白性与强氧化性有关,而SO2不具有强氧化性,D错误;
故选A。
【变式3-1】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段测试)可使用活性炭和十万级膜净化饮用水。十万级膜的孔径约为十万分之一毫米。下列说法正确的是
A.活性炭除异味是吸附作用,这是物理变化
B.活性炭脱色,是炭还原某些有色物质为无色物质
C.脱色与活性炭脱色原理一样
D.氯气具有氧化性,所以干燥的氯气可以氧化脱色
【答案】A
【详解】A.活性炭除异味主要通过吸附作用,该过程没有新物质生成,属于物理变化,A正确;
B.活性炭脱色主要依靠吸附作用,而非还原反应(还原涉及电子转移),B错误;
C.SO2脱色是通过与有色物质发生化学反应(如还原或加成),而活性炭脱色是物理吸附,原理不同,C错误;
D.氯气具有氧化性,但其脱色作用需在潮湿条件下生成次氯酸(HClO)才能实现,干燥氯气漂白能力很弱,无法有效氧化脱色,D错误;
故选A。
【变式3-2】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段测试)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.具有漂白性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.有强氧化性,可用作棉、麻和纸张的漂白剂
C.受热易分解及遇酸产生气体,可用作食用膨松剂
D.维生素具有还原性,可用作食品的抗氧化剂
【答案】A
【详解】A.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于其还原性,而非漂白性,A错误;
B.HClO的强氧化性使其具有漂白作用,可用作棉、麻和纸张的漂白剂,B正确;
C.NaHCO3受热或遇酸分解产生CO2,符合膨松剂原理,C正确;
D.维生素C的还原性可防止食品氧化,用途正确,D正确;
故答案选A。
【变式3-3】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段测试)下列关于实验现象的解释或结论中,错误的是
实验操作
试剂A
现象
结论
A
高锰酸钾的酸性溶液
紫色褪去
SO2有还原性
B
盐酸酸化的
BaCl2溶液
无明显变化,一段时间后出现白色沉淀
硫元素从+4价被氧化到+6价
C
新制氯水
黄绿色褪去
SO2有漂白性
D
硫化钠溶液
出现淡黄色浑浊
SO2有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫,紫色褪色,可知二氧化硫具有还原性,故A正确;
B.二氧化硫与盐酸酸化的BaCl2溶液不反应,无明显变化,一段时间后产生白色沉淀为硫酸钡,可知硫元素从+4价被氧化到+6价,故B正确;
C.氯水可氧化二氧化硫,黄绿色褪去,可知二氧化硫具有还原性,与漂白性无关,故C错误;
D.二氧化硫可氧化硫化钠生成硫单质,出现淡黄色浑浊,可知二氧化硫具有氧化性,故D正确;
答案选C。
题型04 CO2与SO2的鉴别与除杂
1.SO2与CO2单一气体的鉴别
SO2和CO2均为酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊。通常用以下方法鉴别:
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
使品红溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸中
产生浑浊的是SO2,无变化的是CO2
2.SO2与CO2混合气体的鉴别
实验设计流程
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验目的
检验SO2⇒除去SO2⇒⇒
实验现象
褪色
褪色或紫色变浅
不褪色
变浑浊
3.除去CO2中SO2的两种方法
(1)利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。
【典例4】(24-25高一下·内蒙古包头·期末)下列关于SO2和CO2的相关说法中,错误的是
A.鉴别SO2和CO2可用品红溶液
B.可用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2
C.SO2和CO2均为酸性氧化物,均能使澄清石灰水变浑浊后再变澄清
D.检验SO2中含有CO2操作为先通过过量的碳酸氢钠溶液,再通过澄清石灰水
【答案】D
【详解】A.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,而CO2没有漂白性,不能使品红溶液褪色,鉴别SO2和CO2可用品红溶液,A正确;
B.SO2具有还原性,酸性KMnO4溶液可氧化SO2,而CO2不和酸性KMnO₄溶液反应,可用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,B正确;
C.SO2和CO2均为酸性氧化物,CO2通入澄清石灰水时,先生成CaCO3沉淀,CO2过量后生成可溶的Ca(HCO2)3使溶液澄清;SO2通入澄清石灰水时,先生成CaSO3沉淀,SO2过量后生成可溶的Ca(HSO3)2使溶液澄清,C正确;
D.碳酸氢钠溶液会与SO2反应生成CO2,导致后续通过澄清石灰水时无法区分原气体中的CO2与新生成的CO2,D错误;故选D。
【变式4-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下可将木炭氧化为二氧化碳,某兴趣小组利用下列装置验证该反应的氧化产物和还原产物。下列说法错误的是
A.装置连接的正确顺序是:A→C→D→F→E→C→D→B
B.甲中反应方程式为
C.酸性溶液的作用是除去中的
D.丁和丙中溶液均褪色说明反应生成了,乙中溶液变浑浊说明反应生成了
【答案】D
【分析】甲为气体发生装置,木炭在加热条件下和浓硫酸反应生成CO2和SO2,先通过品红溶液验证SO2的存在,再用酸性溶液除去SO2,再通过品红溶液,若品红不褪色即可确定SO2已除干净,在排除SO2干扰的条件下,将气体通过澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊可确定CO2的存在,所以装置连接顺序为A→C→D→F→E→C→D→B,据此分析解题;
【详解】A.由分析知,装置连接的正确顺序是:A→C→D→F→E→C→D→B,A项正确;
B.甲中木炭和浓硫酸在加热条件下反应生成CO2和SO2,反应方程式正确,B项正确;
C.酸性高锰酸钾有氧化性,SO2有还原性,酸性高锰酸钾溶液可以除去CO2中的SO2,C项正确;
D.丁和丙均褪色,说明SO2没有除尽,SO2干扰的检验,不能根据乙中澄清石灰水变浑浊判断甲中产生了,D项错误;
故本题选D。
【变式4-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段测试)我国的煤炭中常含硫的杂质,煤燃烧后产生的中常混有,若要除去中混有的少量气体,应使用下列哪种溶液
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.饱和溶液
【答案】D
【详解】A.饱和溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应,不能除去气体中少量的,A错误;
B.溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应,不能除去气体中少量的,B错误;
C.溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应,不能除去气体中少量的,C错误;
D.饱和溶液吸收二氧化硫生成二氧化碳,可以除去气体中少量的,D正确;
故选:D。
【变式4-3】(25-26高一上·黑龙江绥化·月考)用下图装置和试剂进行实验(略去加热装置),不能达目的的是
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】D
【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,但酸性高锰酸钾浓溶液可完全氧化SO2,高锰酸钾被还原,溶液颜色变浅而不褪为无色,剩余气体使澄清石灰水变浑浊,说明有CO2,能达到目的,B不符合题意;
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,即Cl2氧化Br-生成Br2,能证明非金属性:Cl>Br;但新制浓氯水挥发出来的氯气也可以与Na2S溶液发生反应:Cl2+S2-=S↓+2Cl-,不能证明非金属性:Br>S,不能达到目的,D符合题意;
故选D。
题型05二氧化硫的实验室制法
1. 制备原理:常用Na2SO3固体与70%硫酸制取:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑。
70%硫酸:太稀,不利于SO2气体逸出;太浓,不利于硫酸电离。
2.实验装置
3.净化:可用浓硫酸除水蒸气。
4.收集
(1)排液法:排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出。
(2)排气法:向上排空气法,导气管长进短出。
5.检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红。
6.尾气:(1)酸性气体:一般用NaOH溶液吸收。
(2)还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收。
【典例5】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·月考)下图是实验室制取并验证的某些性质的装置。下列说法错误的是
A.①中使用的试剂可用98%溶液和铜片代替
B.③可证明气体具有漂白性
C.④中发生反应:
D.⑤中的实验现象是酸性溶液褪色
【答案】A
【详解】A.实验室制取通常用与中等浓度反应(无需加热),而98%为浓硫酸,且中等浓度与铜片反应需加热,①中无加热装置则无法反应,不能代替,A错误;
B.③中通常盛放品红溶液,能使品红褪色,可证明其漂白性,B正确;
C.④中与发生归中反应生成S沉淀,方程式为,C正确;
D.⑤中酸性具有强氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应使溶液褪色,D正确;
故答案选A。
【变式5-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段测试)已知通入溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究与溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是
A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体
B.b中用浓硫酸,是利用它的强氧化性
C.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
D.c、d两根导管都必须插入溶液中,保证气体与充分接触
【答案】A
【分析】与反应产生沉淀,溶液中必须存在大量的,右侧Y型管中应能生成碱性气体或氧化性气体,如是碱性气体,溶液中存在大量的,如是氧化性气体,溶液中可生成,则生成的沉淀可能为或,容器内压强增大,溶液倒吸,气体不容易导入,所以玻璃管的作用是保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入,由此分析解答。
【详解】A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和氧化钙固体,产生氨气与反应生成,能与结合成沉淀,A正确;
B.b中用浓硫酸与制备气体,发生强酸制弱酸的反应,利用的是浓硫酸的酸性,B错误;
C.玻璃管的作用是连通大气,平衡压力,以便左右两边产生的气体顺利导入,C错误;
D.如果产生氨气,氨气极易溶于水防止倒吸,所以不能插入溶液中,D错误;
故答案选A。
【变式5-2】(25-26高一上·黑龙江佳木斯·阶段测试)如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是
A.关闭打开,试剂X是酸性或溶液,均可证明有还原性
B.关闭打开,滴加溶液,则装置B中每消耗,转移电子数为
C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用氢氧化钠溶液
D.实验过程中体现了的酸性、难挥发性、强氧化性
【答案】C
【分析】装置A为SO2发生装置,装置B探究SO2与Na2O2的反应,装置C和E用于吸收SO2尾气,装置D可用来探究SO2的其他性质;
【详解】A.关闭打开,若试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液,均能氧化SO2,酸性KMnO4溶液与SO2反应紫色褪去,能证明SO2具有还原性;但H2O2溶液与SO2反应时无明显现象,不能证明SO2具有还原性,A错误;
B.关闭K2打开K1,滴加H2SO4溶液,则装置B中发生反应:SO2+Na2O2=Na2SO4,每消耗1.5 mol Na2O2,转移电子数为3NA,B错误;
C.为了吸收尾气,防止环境污染,一般选择NaOH溶液吸收过量的SO2气体,则装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液,C正确;
D.SO2发生装置中反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性,没有体现强氧化性,D错误;
故答案选C。
【变式5-3】(25-26高一上·辽宁松原·阶段测试)已知Na2SO3 固体与硫酸可发生反应:Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,下图是实验室制取SO2 并验证SO2的某些性质的装置图。回答正确的是
A.①中的实验现象为紫色石蕊试液褪色此实验证明SO2 具有漂白性
B.③中溶液变浑浊是因为SO2和H2S 发生了氧化还原反应,氧化产物和还原产物质量比为1∶1
C.④和②中溶液均褪色,但褪色的原理不同
D.实验室中可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液
【答案】C
【详解】A.①中的实验现象为紫色石蕊试液变红但是不褪色,选项A错误;
B.②中溶液变浑浊是因为SO2与H2S反应生产单质硫,氧化产物和还原产物质量比为2 : 1,选项B错误;
C.④和②中溶液均褪色,品红褪色是因为漂白性,高锰酸钾褪色是因为还原性,选项C正确;
D.澄清石灰水浓度比较小不能代替氢氧化钠溶液,选项D错误。
答案选C。
题型06 硫酸的工业制法
工业制硫酸的原理示意图:
涉及的化学方程式为
(1)S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4(用98.3%的硫酸吸收,防止形成酸雾)
【典例6】(25-26高一上·辽宁沈阳·月考)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行性质探究。
已知:①“青矾”是指,高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物;②熔点-75.5℃,沸点-10℃:熔点16.8℃,沸点44.8℃。请回答下列问题:
Ⅰ.制取硫酸,实验开始前打开活塞、,关闭活塞,通入一段时间后,关闭活塞、,打开活塞,用酒精喷灯高温加热青矾。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)B装置的作用是 和分离出 (填化学式)。
(3)实验结束后,打开活塞,再通入一段时间,这样做的目的是 。
Ⅱ.探究的性质
在装置C中先后四次加入同浓度同体积不同情况的钡盐溶液,控制食用油油层厚度一致、通入流速一致。四次实验分别得到如表pH-t图:
①
②
已煮沸的
未煮沸的
③
④
已煮沸的
未煮沸的
(4)C装置中覆盖食用油的目的是 。
(5)分析pH-t图,②的曲线出现骤降,这是因为 (用化学方程式表示);上述四次实验中有白色沉淀生成的是 (填编号)。
Ⅲ.有关计算
(6)某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸 吨(假设生成过程中硫的损失为零)。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为。
【答案】(1)
(2) 将SO3与水蒸气冷凝制得硫酸 SO2
(3)将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中,防止污染空气
(4)隔绝空气,避免空气中氧气干扰后续探究实验
(5) ②③④
(6)1.25
【分析】由实验装置图可知,装置A中反应的化学方程式: ,在装置B中SO3与H2O冷凝得到硫酸溶液,装置C验证SO2与钡盐的反应,C装置之后用氢氧化钠溶液吸收尾气SO2,防止空气污染,据此分析回答。
【详解】(1)已知“青矾”是指FeSO4 7H2O ,高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物,反应的化学方程式为:;
(2)由图知,装置B置于冰水中,其目的为将SO3与水蒸气冷凝制得硫酸和分离出SO2气体,防止对SO2性质的探究造成干扰;
(3)SO2气体为污染性气体,实验结束后,打开活塞 K1,再通入一段时间 N2,可将装置中残留的气体全部驱赶至尾气吸收装置中,防止污染空气;
(4)装置C用于验证SO2与钡盐不反应,若有氧气存在,则会生成硫酸钡沉淀,食用油的密度小于水,浮在水表面,可隔绝空气,避免空气中氧气干扰后续探究实验;
(5)未煮沸的BaCl2溶液中含有溶解的氧气,通入SO2后,SO2被氧化为硫酸,导致溶液pH骤降,反应的化学方程式为:;在实验①中无氧化剂,无法将SO2氧化为硫酸根,故无法生成硫酸钡沉淀;在实验②中含有氧气,可将SO2氧化为硫酸根,生成硫酸钡沉淀;在实验③中SO2通入硝酸钡溶液中,溶液酸性增大,pH更小,硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸根,硝酸根被还原为NO,硫酸根与钡离子生成硫酸钡沉淀;在实验④中既有氧气又有硝酸根,都可将二氧化硫氧化为硫酸根,生成硫酸钡沉淀,故选②③④。
(6)根据反应:、、,可得到关系式:,1吨含杂质25%的黄铁矿原料,含的质量为:1 t×(1-25%)=0.75 t,设生成98%的浓硫酸的质量为x,则有:,,解得x=1.25 t,若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸1.25吨。
【变式6-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段测试)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。
【变式6-2】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段测试)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6-3】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段测试)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,下列说法正确的是
A.为简化流程,从沸腾炉出来的炉气直接通入接触室
B.在接触室中催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
C.每一步含硫物质均发生了氧化反应
D.在实际工业生产中通常用98.3%的浓硫酸吸收
【答案】D
【详解】A.从沸腾炉出来的炉气含有杂质(如灰尘、砷、硒等),必须经过净化处理才能进入接触室,否则会使催化剂中毒,因此不能直接通入,A错误;
B.在接触室中的反应是可逆反应:,即使鼓入足量空气,也不能使SO2完全转化成SO3,只能提高二氧化硫的转化率,B错误;
C.沸腾炉中硫元素从FeS2的-1价氧化至SO2的+4价,接触室中SO2氧化至SO3的+6价,均为氧化反应;SO3中硫元素为最高价,即吸收塔中硫元素价态不变(+6价),未发生氧化反应,因此并非每一步均发生氧化反应,C错误;
D.工业上采用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可避免直接用水吸收时产生酸雾,提高吸收效率,D正确;
故选D。
题型07 浓硫酸的三大特性
1.浓硫酸的三大特性:
(1)吸水性:
浓硫酸能够吸收自由态的水及结晶水,故常用作干燥剂。
①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
②不可干燥的气体:碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
(2)脱水性:与吸水性的区别是物质本身是否含水分子。
C12H22O11-----12C+11H2O(黑色面包实验:先变黑,后膨胀,有刺激性气味)
(3)强氧化性
①与金属:除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O(浓硫酸几乎不电离,非离子反应 ,硫酸体现酸性和强氧化性
)
②与非金属:2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2+2H2O(黑色面包实验:后膨胀,有刺激性气味)
注意:金属铝和铁常温下遇到浓硫酸会发生钝化(表面生成一层致密的氧化膜,化学反应)。
2.浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别
(1)浓硫酸氧化性强;稀硫酸氧化性弱。
(2)浓硫酸是酸分子中+6价硫得电子(氧化性:SO>H+),其还原产物一般为SO2;稀硫酸是H+得电子,其还原产物为H2。
【典例7】(25-26高一上·辽宁抚顺·阶段测试)浓硫酸广泛应用于化工、制药等领域。某小组为探究浓硫酸的性质,进行如下实验。下列说法错误的是
实验①
实验②
实验③
A.实验①木块变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.实验②胆矾变白,主要体现了浓硫酸的吸水性
C.实验③铜丝溶解且有气泡产生,主要体现了浓硫酸的强氧化性
D.实验③品红溶液逐渐褪色,说明气体产物有氧化性
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能使木块中的H、O元素按水的比例脱去,体现脱水性,A正确;
B.胆矾变白,是浓硫酸吸收了胆矾中的结晶水,体现吸水性,B 正确;
C.铜与浓硫酸加热反应:,生成,S元素价态下降,体现浓硫酸的强氧化性,同时生成,体现浓硫酸的酸性,而铜丝溶解且有气泡产生主要体现了浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.使品红褪色是因为其与品红结合生成不稳定的无色物质,这一过程体现了的漂白性,D错误;
故答案选D。
【变式7-1】(25-26高一上·内蒙古乌海·月考)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学利用如图所示的仪器设计完成实验。
下列相关说法错误的是
A.仪器组装的顺序为:a→e→d→c→b
B.a中发生反应的方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.c中试剂可更换为NaOH溶液
D.有同学认为去掉装置d也可完成该实验产物的检验
【答案】C
【分析】由图示信息可知,木炭和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,后通过无水硫酸铜验证生成水、通过品红溶液验证二氧化硫、通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫、通过澄清石灰水来验证二氧化碳,据此分析回答问题。
【详解】A.由分析可知,仪器组装顺序为a→e→d→c→b,A正确;
B.木炭与浓硫酸加热反应生成CO2、SO2和H2O,反应化学方程式为:,B正确;
C.c中试剂需吸收SO2且不吸收CO2,酸性高锰酸钾可氧化SO2,而NaOH溶液会同时吸收SO2和CO2(2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),导致无法检验CO2,C错误;
D.去掉d(品红溶液)后,可通过c中酸性高锰酸钾溶液褪色判断SO2存在(SO2还原高锰酸钾使其褪色),后续b中澄清石灰水变浑浊证明CO2,故可完成检验,D正确;
故选C。
【变式7-2】(25-26高一上·吉林白城·阶段测试)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
B
向蔗糖中加入浓硫酸,并将产生的气体通过适量溴水,蔗糖变黑、膨胀,溴水褪色,有气泡冒出
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向的溶液中滴加的溶液,溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
D
常温下,将光亮的Al片放入浓硫酸中,表面迅速变暗之后无明显变化
Al与浓硫酸没有反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.气体X不一定具有强氧化性,例如通入碱性气体(如氨气)可能中和溶液酸性,使亚硫酸钡沉淀,而氨气不具有强氧化性;探究目的“一定具有强氧化性”过于绝对,A错误。
B.蔗糖变黑显示浓硫酸脱水性(碳化蔗糖),产生的气体能使溴水褪色,说明生成了SO2,体现了浓硫酸的强氧化性,探究目的匹配,B正确。
C.KMnO4溶液褪色并有气泡产生,表明H2O2被氧化生成氧气,体现H2O2的还原性,C错误。
D.铝片表面变暗是形成致密氧化膜(钝化),表明发生初始反应,之后无明显变化是钝化阻止进一步反应,并非没有反应,D错误。
【变式7-3】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段测试)同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)探究木炭与浓硫酸反应的产物。
已知:装置E中的试剂过量。
请回答下列问题:
(1)组装好实验装置后,需要进行的操作是 。
(2)写出装置A中木炭和浓硫酸反应的化学方程式: 。
(3)实验过程中可观察到装置B中品红溶液褪色,说明木炭和浓硫酸反应生成了气体M。
①气体M是 (填化学式),该现象体现了气体M的 (填标号)。
a.氧化性 b.漂白性 c.还原性 d.酸性
②将氯水滴入品红溶液中,可以观察到品红溶液褪色。气体M使品红溶液褪色的原理与氯水使品红溶液褪色的原理的不同之处在于 。
(4)实验过程中可观察到装置C中溶液紫色逐渐褪去,写出装置C中发生反应的离子方程式: 。
(5)装置D的作用是 ;装置E中可观察到的实验现象为 。
【答案】(1)进行气密性检查
(2)
(3) SO2 b 氯气和水生成漂白性次氯酸,次氯酸和品红发生氧化还原反应使得溶液褪色,二氧化硫和有色物质结合成无色物质使得溶液褪色
(4)
(5) 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾吸收完全 石灰水变浑浊
【分析】A中反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,通过B检验二氧化硫的漂白性,通过C检验二氧化硫的还原性并吸收二氧化硫,D装置检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾吸收完全,E检验二氧化碳气体;
【详解】(1)组装好实验装置后,需要进行的操作是进行气密性检查;
(2)A中木炭和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式:;
(3)装置B中品红溶液褪色,说明木炭和浓硫酸反应生成了漂白性气体二氧化硫SO2,该现象体现了气体M的b.漂白性;
将氯水滴入品红溶液中,可以观察到品红溶液褪色,SO2使品红溶液褪色的原理与氯水使品红溶液褪色的原理的不同之处在于氯气和水生成漂白性次氯酸,次氯酸和品红发生氧化还原反应使得溶液褪色,二氧化硫和有色物质结合成无色物质使得溶液褪色;
(4)C中发生反应为二氧化硫和酸性高锰酸根离子生成硫酸根离子和锰离子,离子方程式:;
(5)二氧化硫、二氧化碳均会使得石灰水变浑浊,故装置D的作用是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾吸收完全;装置E中可观察到的实验现象为石灰水变浑浊。
题型08 硫酸盐 硫酸根离子的检验
1.几种常见的硫酸盐
(1) ,可用于制作模型和医疗用的石膏绷带;调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸钡在医疗上被用作“钡餐”,自然界中以重晶石(BaSO4)的形式存在。
(3)硫酸铜是白色粉末,结合水后会变成蓝色晶体,俗称胆矾,化学式为CuSO4·5H2O。
2.硫酸根离子的检验
(1)试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
(2)的检验操作
待测液无明显现象出现白色沉淀,即可确定存在。
(3)原理:Ba2++SO===BaSO4↓
【典例8】(25-26高一上·吉林·阶段测试)对于的检验,下列方案设计最合理,且产生的沉淀一定是BaSO4的是
A.取待检液少许,先加过量稀盐酸,没有沉淀产生,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生
B.取待检液少许,先加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不溶解
C.取待检液少许,先加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不溶解
D.取待检液少许,先加过量稀硫酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生
【答案】A
【详解】A.先加过量稀盐酸排除Ag+、等干扰离子,确认无沉淀后,再加BaCl2生成白色沉淀,此时沉淀只能是BaSO4,A正确;
B.若原溶液含Ag+,直接加BaCl2会生成AgCl沉淀,后续加稀盐酸无法溶解,无法区分AgCl和BaSO4,B错误;
C.使用Ba(NO3)2可能引入,在酸性条件下氧化其他离子(如)生成,导致假阳性,C错误;
D.先加稀硫酸会引入,后续加BaCl2生成的沉淀可能来自原溶液或加入的硫酸,无法确定来源,D错误;
故答案为A。
【变式8-1】(25-26高一上·黑龙江绥化·期末)硫酸盐种类繁多,用途广泛。关于硫酸盐的叙述错误的是
A.硫酸钙常以石膏形式存在,建筑上用来调节水泥硬化速率
B.硫酸钡以重晶石形式存在,医疗上用作X射线检查的内服试剂
C.无水硫酸铜俗称胆矾,可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液
D.芒硝(Na2SO4•10H2O)入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛
【答案】C
【详解】A.硫酸钙的化学式为CaSO4,硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)形式存在,建筑上用来调节水泥硬化速率,A正确;
B.硫酸钡以重晶石形式存在,不溶于水和酸,且不容易被X射线透过,因此医疗上用作X射线检查的内服试剂,B正确;
C.无水硫酸铜没有俗称,胆矾是五水硫酸铜的俗称,胆矾可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液,C错误;
D.芒硝的化学式为Na2SO4•10H2O,医药上入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛等疾病,D正确;
故选C。
【变式8-2】(25-26高一上·辽宁本溪·阶段测试)下列关于物质检验或鉴别的叙述正确的是
A.溶有的溶液中通入气体X,有白色沉淀生成,X一定是
B.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
C.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液中含有,不能确定溶液中是否含有
D.向某溶液中先加入盐酸酸化的溶液出现白色沉淀,则溶液中一定含有
【答案】C
【详解】A.溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X产生白色沉淀,X不一定是Cl2,因为其他氧化剂如NO2、O3等也能将SO2氧化为形成BaSO4沉淀,A错误;
B.滴加过量盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体,不一定存在或,因为亚硫酸盐与酸反应生成的SO2也能使石灰水变浑浊,B错误;
C.焰色反应火焰呈黄色说明含Na+,但钠的黄色火焰可能掩盖钾的紫色火焰,因此无法确定是否含K+,C正确;
D.加入盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀,不一定含,因为Ag+会与Cl−形成AgCl白色沉淀,造成干扰,D错误;
故选C。
【变式8-3】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期末)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入少量的酸性高锰酸钾溶液
紫色褪去
该溶液中一定存在
B
向待测液中加入盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
待测液中含有
C
将包有固体的脱脂棉,伸入盛有的集气瓶中
脱脂棉燃烧
与反应放热
D
用玻璃棒蘸取样品,在外焰上灼烧,观察现象
焰色呈黄色
检验样品中一定含有钠元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向某溶液中加入少量的酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,可能是或其他还原剂(如、)所致,结论“一定存在”不对,A错误;
B.加入盐酸酸化的溶液出现白色沉淀,白色沉淀可能是或,结论“含有”不准确,也可能没有硫酸根,含,B错误;
C.与反应生成和,脱脂棉燃烧还需要达到着火点,所以脱脂棉燃烧说明该反应放热,该操作、现象、结论均正确,C正确;
D.使用玻璃棒进行焰色试验,由于玻璃中含钠元素,也能导致焰色呈黄色,结论“样品中一定含有钠元素”不对,D错误;
故答案选C。
题型09 硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
(1)目的:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质离子。
(2)原理
(3)加入顺序
Na2CO3溶液既可除去Ca2+,又可除去过量的Ba2+,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入;
稀盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,过滤之后加入。
【典例9】(25-26高一上·黑龙江黑河·阶段测试)去除粗盐中少量、、和,得到精盐的实验方案如下(所用试剂为溶液、溶液、溶液):
下列说法不正确的是
A.试剂A可能是溶液,作用是去除 B.试剂可能是溶液,作用是去除
C.步骤④和步骤⑤的操作顺序不能互换 D.趁热过滤的目的是防止析出晶体
【答案】A
【分析】先将粗盐固体溶解,得到含有、、、、和的粗盐水,溶液可以除去,溶液可以除去,溶液可以除去和,故A、B、C三种试剂需保证溶液加在溶液后面即可,最后加盐酸除去过量和OH-;此时得到的NaCl溶液含有少量,蒸发结晶使NaCl结晶析出,趁热过滤减少析出,最后洗涤干燥除去NaCl晶体表面残留的少量溶液,得到精盐。
【详解】A.粗盐提纯中,的作用是除去和过量的,需在之后加入以除去过量。若试剂A为,后续加入(除)会引入过量无法除去,故A不可能是,A错误;
B.NaOH可与反应生成沉淀除去,若试剂顺序为 (A)→NaOH(B)→ (C),则B可为NaOH,作用正确,B正确;
C.步骤④为过滤(除去沉淀),步骤⑤为加盐酸(除去过量和OH-)。若互换,盐酸会溶解沉淀(如、等),杂质离子重返溶液,无法除杂,顺序不能互换,C正确;
D.K+为杂质,趁热过滤可利用KCl在较高温度下溶解度较大的性质,减少其结晶析出,D正确;
故答案选A。
【变式9-1】(25-26高一上·吉林白城·阶段测试)下列关于粗盐提纯实验的说法不正确的是
A.为加速溶解,加入蒸馏水溶解粗盐
B.除、和杂质,可依次加入过量的、、
C.滴加盐酸前要先过滤除去生成的沉淀和不溶性杂质
D.若粗盐中含有钾离子,则加热时应蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤
【答案】A
【详解】A.取粗盐,放在100mL烧杯中,加入蒸馏水进行溶解,A错误;
B.在粗盐溶液中依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液,可对应除去Mg2+、、Ca2+和过量的Ba2+,B正确;
C.因盐酸可与产生的沉淀发生反应而使沉淀溶解,故滴加盐酸前要先过滤除去生成的沉淀和不溶性杂质,C正确;
D.氯化钾的溶解度随温度升高而增大,除去NaCl溶液中少量KCl的实验操作是蒸发至大量晶体析出后,为防止氯化钾析出,要趁热过滤,D正确;
故选A。
【变式9-2】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段测试)氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。回答问题:
I.粗盐提纯
粗盐除含有NaCl外,还含有少量以及泥沙等。某同学设计的粗盐提纯操作流程图:
(1)试剂②为 ;操作b为 。
(2)若向溶液C中加入过量试剂③,反应的离子方程式为 。
(3)检验溶液C中含有Cl-方法为 。
II.溶液配制
若由质量分数为36.5%、密度为1.2g·mL-1的浓盐酸配制480mL、0.5mol·L-1稀盐酸。
(4)选取量筒的规格为 mL,量取浓盐酸的体积为 mL
(5)下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有___________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度线
B.用量筒量取浓盐酸后未洗涤量筒
C.稀释时未冷却至室温就把盐酸溶液转移至容量瓶中
D.定容时仰视容量瓶刻度线
【答案】(1) 碳酸钠 蒸发结晶
(2)+2H+=CO2↑+H2O,H++OH-=H2O
(3)取少量溶液C于试管中,加入足量的稀硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,含有Cl-,反之,无Cl-
(4) 25 20.8
(5)AD
【分析】粗盐除含有NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等,溶解后过滤,加入过量试剂①是BaCl2,除去Na2SO4,过滤得到沉淀A是硫酸钡,向溶液A中加入过量NaOH,除去MgCl2,过滤,得到沉淀B是氢氧化镁,向溶液B中加入过量试剂②是碳酸钠,除去CaCl2和过量的BaCl2,过滤,得到沉淀C是碳酸钙和碳酸钡,最后向溶液C中加入HCl,中和过量的NaOH和碳酸钠,最后将溶液蒸发结晶,得到氯化钠晶体,据此分析作答。
【详解】(1)根据分析可知,试剂②为碳酸钠,操作b为蒸发结晶;
(2)根据分析可知,若向溶液C中加入过量试剂③,反应的离子方程式为:+2H+=CO2↑+H2O,H++OH-=H2O;
(3)检验溶液C中含有Cl-方法为取少量溶液C于试管中,加入足量的稀硝酸酸化后,在加入硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,含有Cl-,反之,无Cl-;
(4)质量分数为36.5%、密度为1.2g•mL-1的浓盐酸的物质的量浓度为=12mol/L,实验室没有480mL规格的容量瓶,实际配制时,需要配制500mL的溶液,根据稀释定律有:12mol/L×V=0.5mol/L×500mL,解得:V≈20.8mL,选取量筒的规格为25mL,量取浓盐酸的体积为20.8mL;
(5)A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度线,量取的盐酸偏少,导致所配溶液浓度偏低,故A正确;
B.用量筒量取浓盐酸后未洗涤量筒,对所配溶液浓度没有影响,故B错误;
C.稀释时未冷却至室温就把盐酸溶液转移至容量瓶中,最终导致溶液体积偏小,浓度偏大,故C错误;
D.定容时仰视容量瓶刻度线,导致所配溶液体积偏大,浓度偏小,故D正确;
故答案为:AD。
【变式9-3】(25-26高一上·内蒙古通辽·阶段测试)粗盐中还含有一些可溶性杂质离子、Mg2+、Ca2+,同学们按如图所示流程对粗盐中的杂质离子进行除杂。
已知:步骤①②③④中添加的试剂均过量。
请回答下列问题:
(1)Na+、、Ca2+的离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)试剂1和试剂2分别为 (填标号)。
a.NaOH溶液、BaCl2溶液 b.BaCl2溶液、NaOH溶液 c.BaCl2溶液、KOH溶液
(3)过滤时需要使用的玻璃仪器有烧杯 (填仪器名称);滤渣中的一种化合物可用作消化系统X射线检查的内服药剂,写出该化合物的化学式: 。
(4)步骤④添加稀盐酸的目的是 (用离子方程式表示)。
(5)蒸发结晶时,当观察到 (填实验现象)时,停止加热。
【答案】(1)Na+﹤Ca2+﹤
(2)b
(3) 漏斗、玻璃棒 BaSO4
(4)、
(5)大量晶体出现
【分析】粗盐溶解后,加入足量氯化钡溶液,除去溶液中的,再加入足量碳酸钠溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,再加入足量氢氧化钠溶液,除去Mg2+,过滤后,加入稀盐酸,除去过量的碳酸根和氢氧根,蒸发过程中,过量的氯化氢挥发,溶液蒸发结晶得到氯化钠固体;
【详解】(1)离子核外电子层数多,半径大,离子核外电子排布相同,原子序数大,半径小,离子半径由小到大的顺序是:Na+﹤Ca2+﹤;
(2)碳酸钠在氯化钡之后添加,可以除去过量的Ba2+,氢氧化钾会引入新的杂质离子钾离子,因此试剂1和试剂2分别为BaCl2溶液、NaOH溶液,故选b;
(3)过滤时需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;滤渣中的一种化合物可用作消化系统X射线检查的内服药剂,是硫酸钡,该化合物的化学式:BaSO4;
(4)步骤④添加稀盐酸的目的是除去过量的碳酸根和氢氧根,离子反应为:、;
(5)蒸发结晶时,当观察到大量晶体出现时,停止加热,利用余热蒸干。
题型10 不同价态含硫物质的转化及其规律
一、不同价态含硫物质的性质及转化关系
二、不同价态含硫物质的转化规律
1.硫元素一般台阶式升降(氯往往一降到底):
2.归中反应:
3.含硫物质的连续氧化
硫元素
【典例10】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)实验室里研究不同价态硫元素之间的转化可采用如下图所示装置进行:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。
(2)B中的现象是 。
(3)C中出现淡黄色沉淀,反应中做 填“氧化剂”或“还原剂”。
(4)D溴水褪色,该反应元素的价态变化是由价变为 价。
(5)某同学认为中换成溶液也可以实现上述硫元素的价态转化,并通过实验进一步证明了他的观点。实验方案和现象为:取中反应后的溶液于试管中, 则证明猜想正确。
(6)E的作用是 ,离子方程式为 。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色
(3)还原剂
(4)+6
(5)向试管中加入足量稀盐酸,再加入BaCl2溶液如果出现白色沉淀
(6) 吸收SO2尾气,防止污染环境 SO2+2OH-=+H2O
【分析】Cu与浓硫酸加热生成SO2、CuSO4和H2O,SO2通过盛有品红溶液的试剂瓶B,证明SO2具有漂白性,通过盛有Na2S溶液的试剂瓶C证明SO2具有氧化性,通过盛有溴水的试剂瓶D证明SO2具有还原性,尾气用盛有NaOH溶液的烧杯吸收;
【详解】(1)装置A中是实验室制取SO2的原理,答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,故答案为:品红溶液褪色;
(3)C中出现淡黄色沉淀S单质,中硫元素化合价升高,作还原剂,SO2中硫元素化合价降低,作氧化剂,故答案为:还原剂;
(4)D中溴水褪色,则溴单质被SO2还原,反应方程式为:,硫元素从+4价升到最高价态+6价,故答案为:+6;
(5)过氧化氢替代溴单质充当氧化剂,S元素化合价从+4价升到+6价,存在形式为,故该操作是对的检验,故答案为:向试管中加入足量稀盐酸,再加入BaCl2溶液如果出现白色沉淀;
(6)SO2对环境有污染,故需要对尾气进行处理,防止污染环境,且SO2为酸性氧化物,与碱反应生成对应价态的盐和水,故答案为:吸收SO2尾气,防止污染环境;SO2+2OH-=+H2O。
【变式10-1】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段测试)如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是
A.不同浓度的与反应均生成
B.X、Y、Z之间可以相互转化
C.的浓溶液和蔗糖反应可以生成,体现了Z的强氧化性和酸性
D.控制反应条件,与反应可以生成或
【答案】B
【分析】由“价—类”二维图可知,X为,Y为,Z为,M为,据此回答。
【详解】A.稀硫酸与铜不反应,A错误;
B.可以和氧气生成三氧化硫,可以被氯气等在水溶液中氧化为硫酸,三氧化硫与硫单质共热生成二氧化硫,与水生成硫酸,浓硫酸与还原剂可被还原为二氧化硫,硫酸可被脱水生成三氧化硫,B正确;
C.浓硫酸蔗糖反应可以生成,体现了浓硫酸的强氧化性和脱水性,C错误;
D.与只能反应生成不能生成,D错误;
故选B。
【变式10-2】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段测试)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下、均为无色气体,具有漂白性,L为一种强酸。下列说法正确的是
A.L浓溶液可以用来干燥G和J两种气体
B.若可以使酸性溶液褪色,证明其具有漂白性
C.1 mol G与足量的J反应,转移1 mol电子
D.可用饱和M溶液除去J中的HCl气体
【答案】D
【分析】常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,L为一种强酸,则J可以为SO2,G为H2S,硫化氢和氧气不完全燃烧生成H为S, 硫化氢和氧气生成二氧化硫,二氧化硫被氧化为K,为SO3,三氧化硫和水生成强酸硫酸L;二氧化硫和少量氢氧化钠生成M,M为NaHSO3,二氧化硫和过量氢氧化钠生成N,N为Na2SO3,亚硫酸钠和二氧化硫生成亚硫酸氢钠;
【详解】A.硫化氢具有还原性,会和浓硫酸反应,不能使用浓硫酸干燥,A错误;
B.二氧化硫和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色,体现二氧化硫还原性,B错误;
C.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中硫化合价由-2变为0,则1mol H2S参加反应转移2mol电子,C错误;
D.饱和亚硫酸氢钠吸收HCl生成二氧化硫气体,故可用饱和M溶液除去J中的HCl气体,D正确;
故选D。
【变式10-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段测试)物质类别和元素化合价是研究物质性质的两个重要角度。回答下列问题:
Ⅰ.S在不同价态之间的转化:溶液溶液。
(1)反应①也常使用与反应制,该转化说明的类别属于 ;欲制备溶液,从化合价的角度分析,反应②合理的是 (填字母)。
a. b. c.
Ⅱ.某兴趣小组模拟工业制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 ;装置B的作用为 。
(3)装置中发生的反应有①;②……;③,反应②的离子方程式为 ;已知反应③相对较慢,当观察到装置C中出现 的现象,说明反应已完全。
(4)工业上常用溶液吸收尾气中的,氧化产物为,发生反应的离子方程式为 ;临床上可用于氰化物解毒,解毒原理为。体外模拟该解毒实验,检验该转化有生成的实验操作是 。
【答案】(1) 酸性氧化物 b
(2) 安全瓶,防止倒吸
(3) 溶液变澄清(或浑浊消失)
(4) 取模拟解毒后的溶液于试管中,滴加FeCl3溶液
【分析】由图可知,装置A为SO2气体发生装置,装置B作安全瓶,防倒吸,装置C为的生成装置,装置D用来吸收未反应的SO2尾气;
【详解】(1)能与反应生成和,该转化说明SO2的类别属于酸性氧化物;中S的化合价为+2价,制备时选用的反应物含S元素,则根据氧化还原反应中的“归中反应”规律,反应物中S元素的化合价应一个大于+2价、一个小于+2价,则只有符合条件,故选b;
(2)装置A中制取SO2,发生反应的化学方程式为;装置B的作用为安全瓶,防止倒吸;
(3)根据反应③可知,反应中消耗了S单质,即反应②生成了S单质,反应②应为和发生归中反应,离子方程式为;反应③相对较慢,则当反应③结束时,整个反应进行完全,而S为不溶物,当观察到装置C中出现溶液变澄清(或浑浊消失)的现象,说明反应已完全;
(4)溶液吸收尾气中的Cl2,氧化产物为,发生反应的离子方程式为;根据与发生反应生成红色络合物,检验该转化有生成的实验操作是取模拟解毒后的溶液于试管中,滴加FeCl3溶液。
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第一节 硫及其化合物
题型01 硫的性质
题型02 二氧化硫的性质
题型03 常见漂白剂的比较
题型04 CO2与SO2的鉴别与除杂
题型05 二氧化硫的实验室制法
题型06 硫酸的工业制法
题型07 浓硫酸的三大特性
题型08 硫酸盐 硫酸根离子的检验
题型09 硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
题型10 不同价态含硫物质的转化及其规律
题型01 硫的性质
1.物理性质
硫淡黄色固体,俗称硫黄,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
2.化学性质
(1) 与非金属 S+O2SO2 表现还原性(与氧气量无关);
S+H2H2S,表现氧化性;
(2)与金属 S+FeFeS ,S+2CuCu2S 弱氧化性(氯气可将二者氧化至最高价)
应用:硫粉处理洒落的汞S+Hg == HgS。
【典例1】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)“黑瓷”烧制过程中釉料常含铁氧化物。某工匠误将硫磺粉与木炭粉混入釉料,在高温窑内发生反应生成有刺激性气味的气体。下列说法正确的是
A.该气体,体现硫的还原性
B.硫磺在反应中作氧化剂
C.若用浓硫酸清洗窑壁残留,反应中硫元素被还原
D.硫单质在空气中燃烧生成,可用于制硫酸
【变式1-1】(25-26高一上·辽宁大连·期末)下列说法不正确的是
A.硫是一种淡黄色、能溶于水的固体
B.硫在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态
C.硫在氧气中燃烧的产物是二氧化硫
D.硫与铁反应生成硫化亚铁
【变式1-2】(25-26高一上·吉林·期末)下列有关硫单质性质的叙述正确的是
A.常温常压下硫单质是一种黄色易溶于酒精的晶体
B.硫在加热条件下将Fe还原成FeS,将Cu还原成
C.硫在空气中的燃烧产物是,在纯氧中的燃烧产物是
D.硫与金属钠或氢气反应均被还原
【变式1-3】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)下列物质中,能由单质直接化合生成的是
① ② ③ ④ ⑤
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.②④⑤ D.全部
题型02 二氧化硫的性质
1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化,有毒,易溶于水(1:40,据题意考虑是否填加防倒吸装置)。
2.化学性质
(1)酸性氧化物
①与H2O: SO2+H2OH2SO3(可逆反应,酸性强于碳酸)
②与碱反应:SO2+2OH-===SO32-+H2O 、 SO2+OH-===HSO3-
③与碱性氧化物:SO2+CaO=CaSO3
(2)还原性(+4价的S均以还原性为主,能使酸性KMnO4溶液、氯水、溴水褪色)
2SO2+O22SO3 SO2+X2+2H2O = H2SO4+2HX (X= Cl/Br/I)
(3)氧化性 : SO2+2H2S===3S+2H2O
(4)漂白性(暂时漂白)
①通入品红溶液中,品红褪色,加热又变红(检验SO2)。
②漂白原理:SO2与某些有机色素化合成不稳定的无色物质,这些无色物质易分解,恢复原色(不能漂白指示剂)。
③应用:漂白纸浆、毛、丝等;可用于杀菌消毒 ,还是食品添加剂,抗氧化。(葡萄酒和干果蜜饯)。
【典例2】(25-26高一上·内蒙古包头·阶段测试)下列关于的叙述正确的是
A.是无色、无臭、有毒的气体
B.在葡萄酒酿制过程中起杀菌的作用
C.与NaOH溶液反应生成
D.能使酸性溶液褪色,体现了的漂白性
【变式2-1】(25-26高一上·吉林通化·阶段测试)将X气体通入溶液,未见沉淀生成,然后加入Y,有沉淀生成,X、Y不可能是
选项
X
Y
A
B
NaOH
C
D
A.A B.B C.C D.D
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段测试)下列化学反应的离子方程式表示不正确的是
A.SO2通入H2O2溶液中:SO2+H2O2=2H++SO
B.将SO2通入Na2SO3溶液中:SO2+SO+H2O=2HSO
C.用过量氨水吸收SO2:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
D.用Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
【变式2-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·月考)某小组同学研究SO2和KI溶液的反应,设计如下实验。
操作
现象
溶液立即变成深黄色,将溶液进行离心分离,有浅黄色固体沉积,溶液黄色变浅,加入淀粉溶液,不变色
(1)加入淀粉溶液的目的是 。
(2)经检验,浅黄色固体是硫。资料显示,在酸性条件下,SO2和KI溶液反应生成S和I2。
①在酸性条件下,SO2和KI溶液反应的离子方程式是 。
②针对实验中加入淀粉溶液不变色,甲同学提出假设: 。为证实该假设,甲同学取Ⅱ中离心分离后的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
③乙同学认为甲同学的实验方案不支持上述假设,理由是 。乙同学进行实验排除了这种理由:取 ,通入SO2,无明显实验现象,再加入盐酸酸化的BaCl2溶液,几乎没有白色沉淀。
(3)实验表明,I-是SO2转化的催化剂。补全下列离子方程式 。
题型03 常见漂白剂的漂白性比较
漂白剂
漂白原理
特点
氯水(HClO)、Ca(ClO)2、H2O2
氧化性漂白
永久漂白,不能恢复原色
SO2
与有色物质结合成不稳定的无色物
暂时性漂白,受热复原
活性炭
吸附性漂白
物理过程
【典例3】(25-26高一上·吉林通化·阶段测试)下列说法正确的是
A.SO2具有漂白作用,但不能用于所有食品的漂白
B.经Cl2或SO2漂白后的物质,日后都会恢复原来的颜色
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.Cl2和SO2的漂白性都是因为它们具有强氧化性
【变式3-1】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段测试)可使用活性炭和十万级膜净化饮用水。十万级膜的孔径约为十万分之一毫米。下列说法正确的是
A.活性炭除异味是吸附作用,这是物理变化
B.活性炭脱色,是炭还原某些有色物质为无色物质
C.脱色与活性炭脱色原理一样
D.氯气具有氧化性,所以干燥的氯气可以氧化脱色
【变式3-2】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段测试)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.具有漂白性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.有强氧化性,可用作棉、麻和纸张的漂白剂
C.受热易分解及遇酸产生气体,可用作食用膨松剂
D.维生素具有还原性,可用作食品的抗氧化剂
【变式3-3】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段测试)下列关于实验现象的解释或结论中,错误的是
实验操作
试剂A
现象
结论
A
高锰酸钾的酸性溶液
紫色褪去
SO2有还原性
B
盐酸酸化的
BaCl2溶液
无明显变化,一段时间后出现白色沉淀
硫元素从+4价被氧化到+6价
C
新制氯水
黄绿色褪去
SO2有漂白性
D
硫化钠溶液
出现淡黄色浑浊
SO2有氧化性
A.A B.B C.C D.D
题型04 CO2与SO2的鉴别与除杂
1.SO2与CO2单一气体的鉴别
SO2和CO2均为酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊。通常用以下方法鉴别:
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
使品红溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸中
产生浑浊的是SO2,无变化的是CO2
2.SO2与CO2混合气体的鉴别
实验设计流程
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验目的
检验SO2⇒除去SO2⇒⇒
实验现象
褪色
褪色或紫色变浅
不褪色
变浑浊
3.除去CO2中SO2的两种方法
(1)利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。
【典例4】(24-25高一下·内蒙古包头·期末)下列关于SO2和CO2的相关说法中,错误的是
A.鉴别SO2和CO2可用品红溶液
B.可用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2
C.SO2和CO2均为酸性氧化物,均能使澄清石灰水变浑浊后再变澄清
D.检验SO2中含有CO2操作为先通过过量的碳酸氢钠溶液,再通过澄清石灰水
【变式4-1】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下可将木炭氧化为二氧化碳,某兴趣小组利用下列装置验证该反应的氧化产物和还原产物。下列说法错误的是
A.装置连接的正确顺序是:A→C→D→F→E→C→D→B
B.甲中反应方程式为
C.酸性溶液的作用是除去中的
D.丁和丙中溶液均褪色说明反应生成了,乙中溶液变浑浊说明反应生成了
【变式4-2】(25-26高一上·辽宁鞍山·阶段测试)我国的煤炭中常含硫的杂质,煤燃烧后产生的中常混有,若要除去中混有的少量气体,应使用下列哪种溶液
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.饱和溶液
【变式4-3】(25-26高一上·黑龙江绥化·月考)用下图装置和试剂进行实验(略去加热装置),不能达目的的是
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05二氧化硫的实验室制法
1. 制备原理:
常用Na2SO3固体与70%硫酸制取:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑。
70%左右硫酸:太稀,不利于SO2气体逸出;太浓,不利于硫酸电离。
2.实验装置
3.净化:可用浓硫酸除水蒸气。
4.收集
(1)排液法:排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出。
(2)排气法:向上排空气法,导气管长进短出。
5.检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红。
6.尾气:(1)酸性气体:一般用NaOH溶液吸收。
(2)还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收。
【典例5】(25-26高一上·内蒙古锡林浩特·月考)下图是实验室制取并验证的某些性质的装置。下列说法错误的是
A.①中使用的试剂可用98%溶液和铜片代替
B.③可证明气体具有漂白性
C.④中发生反应:
D.⑤中的实验现象是酸性溶液褪色
【变式5-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段测试)已知通入溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究与溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是
A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体
B.b中用浓硫酸,是利用它的强氧化性
C.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
D.c、d两根导管都必须插入溶液中,保证气体与充分接触
【变式5-2】(25-26高一上·黑龙江佳木斯·阶段测试)如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是
A.关闭打开,试剂X是酸性或溶液,均可证明有还原性
B.关闭打开,滴加溶液,则装置B中每消耗,转移电子数为
C.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用氢氧化钠溶液
D.实验过程中体现了的酸性、难挥发性、强氧化性
【变式5-3】(25-26高一上·辽宁松原·阶段测试)已知Na2SO3 固体与硫酸可发生反应:Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,下图是实验室制取SO2 并验证SO2的某些性质的装置图。回答正确的是
A.①中的实验现象为紫色石蕊试液褪色此实验证明SO2 具有漂白性
B.③中溶液变浑浊是因为SO2和H2S 发生了氧化还原反应,氧化产物和还原产物质量比为1∶1
C.④和②中溶液均褪色,但褪色的原理不同
D.实验室中可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液
题型06 硫酸的工业制法
工业制硫酸的原理示意图:
涉及的化学方程式为
(1)S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4(用98.3%的硫酸吸收,防止形成酸雾)
【典例6】(25-26高一上·辽宁沈阳·月考)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行性质探究。
已知:①“青矾”是指,高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物;②熔点-75.5℃,沸点-10℃:熔点16.8℃,沸点44.8℃。请回答下列问题:
Ⅰ.制取硫酸,实验开始前打开活塞、,关闭活塞,通入一段时间后,关闭活塞、,打开活塞,用酒精喷灯高温加热青矾。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)B装置的作用是 和分离出 (填化学式)。
(3)实验结束后,打开活塞,再通入一段时间,这样做的目的是 。
Ⅱ.探究的性质
在装置C中先后四次加入同浓度同体积不同情况的钡盐溶液,控制食用油油层厚度一致、通入流速一致。四次实验分别得到如表pH-t图:
①
②
已煮沸的
未煮沸的
③
④
已煮沸的
未煮沸的
(4)C装置中覆盖食用油的目的是 。
(5)分析pH-t图,②的曲线出现骤降,这是因为 (用化学方程式表示);上述四次实验中有白色沉淀生成的是 (填编号)。
Ⅲ.有关计算
(6)某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸 吨(假设生成过程中硫的损失为零)。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为。
【变式6-1】(25-26高一上·吉林白山·阶段测试)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
【变式6-2】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段测试)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6-3】(25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段测试)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸,下列说法正确的是
A.为简化流程,从沸腾炉出来的炉气直接通入接触室
B.在接触室中催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
C.每一步含硫物质均发生了氧化反应
D.在实际工业生产中通常用98.3%的浓硫酸吸收
题型07 浓硫酸的三大特性
1.浓硫酸的三大特性:
(1)吸水性:
浓硫酸能够吸收自由态的水及结晶水,故常用作干燥剂。
①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
②不可干燥的气体:碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
(2)脱水性:与吸水性的区别是物质本身是否含水分子。
C12H22O11-----12C+11H2O(黑面包实验:先变黑,后膨胀,有刺激性气味)
(3)强氧化性
①与金属:除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O(浓硫酸几乎不电离,非离子反应,体现酸性和强氧化性)
②与非金属:2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2+2H2O(黑面包实验:后膨胀,有刺激性气味)
注意:金属铝和铁常温下遇到浓硫酸会发生钝化(表面生成一层致密的氧化膜,化学反应)。
2.浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别
(1)浓硫酸氧化性强;稀硫酸氧化性弱。
(2)浓硫酸是酸分子中+6价硫得电子(氧化性:SO>H+),其还原产物一般为SO2;稀硫酸是H+得电子,其还原产物为H2。
【典例7】(25-26高一上·辽宁抚顺·阶段测试)浓硫酸广泛应用于化工、制药等领域。某小组为探究浓硫酸的性质,进行如下实验。下列说法错误的是
实验①
实验②
实验③
A.实验①木块变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.实验②胆矾变白,主要体现了浓硫酸的吸水性
C.实验③铜丝溶解且有气泡产生,主要体现了浓硫酸的强氧化性
D.实验③品红溶液逐渐褪色,说明气体产物有氧化性
【变式7-1】(25-26高一上·内蒙古乌海·月考)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的产物,某同学利用如图所示的仪器设计完成实验。
下列相关说法错误的是
A.仪器组装的顺序为:a→e→d→c→b
B.a中发生反应的方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.c中试剂可更换为NaOH溶液
D.有同学认为去掉装置d也可完成该实验产物的检验
【变式7-2】(25-26高一上·吉林白城·阶段测试)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有强氧化性
B
向蔗糖中加入浓硫酸,并将产生的气体通过适量溴水,蔗糖变黑、膨胀,溴水褪色,有气泡冒出
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向的溶液中滴加的溶液,溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
D
常温下,将光亮的Al片放入浓硫酸中,表面迅速变暗之后无明显变化
Al与浓硫酸没有反应
【变式7-3】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·阶段测试)同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)探究木炭与浓硫酸反应的产物。
已知:装置E中的试剂过量。
请回答下列问题:
(1)组装好实验装置后,需要进行的操作是 。
(2)写出装置A中木炭和浓硫酸反应的化学方程式: 。
(3)实验过程中可观察到装置B中品红溶液褪色,说明木炭和浓硫酸反应生成了气体M。
①气体M是 (填化学式),该现象体现了气体M的 (填标号)。
a.氧化性 b.漂白性 c.还原性 d.酸性
②将氯水滴入品红溶液中,可以观察到品红溶液褪色。气体M使品红溶液褪色的原理与氯水使品红溶液褪色的原理的不同之处在于 。
(4)实验过程中可观察到装置C中溶液紫色逐渐褪去,写出装置C中发生反应的离子方程式: 。
(5)装置D的作用是 ;装置E中可观察到的实验现象为 。
题型08 硫酸盐 硫酸根离子的检验
1.几种常见的硫酸盐
(1) ,可用于制作模型和医疗用的石膏绷带;调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸钡在医疗上被用作“钡餐”,自然界中以重晶石(BaSO4)的形式存在。
(3)硫酸铜是白色粉末,遇水变蓝,俗称胆矾,化学式为CuSO4·5H2O。
2.硫酸根离子的检验
(1)试剂:稀盐酸、BaCl2溶液。
(2)的检验操作
待测液无明显现象出现白色沉淀,即可确定存在。
(3)原理:Ba2++SO===BaSO4↓
【典例8】(25-26高一上·吉林·阶段测试)对于的检验,下列方案设计最合理,且产生的沉淀一定是BaSO4的是
A.取待检液少许,先加过量稀盐酸,没有沉淀产生,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生
B.取待检液少许,先加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不溶解
C.取待检液少许,先加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不溶解
D.取待检液少许,先加过量稀硫酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生
【变式8-1】(25-26高一上·黑龙江绥化·期末)硫酸盐种类繁多,用途广泛。关于硫酸盐的叙述错误的是
A.硫酸钙常以石膏形式存在,建筑上用来调节水泥硬化速率
B.硫酸钡以重晶石形式存在,医疗上用作X射线检查的内服试剂
C.无水硫酸铜俗称胆矾,可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液
D.芒硝(Na2SO4•10H2O)入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛
【变式8-2】(25-26高一上·辽宁本溪·阶段测试)下列关于物质检验或鉴别的叙述正确的是
A.溶有的溶液中通入气体X,有白色沉淀生成,X一定是
B.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
C.用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液中含有,不能确定溶液中是否含有
D.向某溶液中先加入盐酸酸化的溶液出现白色沉淀,则溶液中一定含有
【变式8-3】(25-26高一上·内蒙古赤峰·期末)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入少量的酸性高锰酸钾溶液
紫色褪去
该溶液中一定存在
B
向待测液中加入盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
待测液中含有
C
将包有固体的脱脂棉,伸入盛有的集气瓶中
脱脂棉燃烧
与反应放热
D
用玻璃棒蘸取样品,在外焰上灼烧,观察现象
焰色呈黄色
检验样品中一定含有钠元素
A.A B.B C.C D.D
题型09 硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
(1)目的:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质离子。
(2)原理
(3)顺序
Na2CO3溶液既可除去Ca2+,又可除去过量的Ba2+,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入;
稀盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,过滤之后加入。
【典例9】(25-26高一上·黑龙江黑河·阶段测试)去除粗盐中少量、、和,得到精盐的实验方案如下(所用试剂为溶液、溶液、溶液):
下列说法不正确的是
A.试剂A可能是溶液,作用是去除
B.试剂可能是溶液,作用是去除
C.步骤④和步骤⑤的操作顺序不能互换
D.趁热过滤的目的是防止析出晶体
【变式9-1】(25-26高一上·吉林白城·阶段测试)下列关于粗盐提纯实验的说法不正确的是
A.为加速溶解,加入蒸馏水溶解粗盐
B.除、和杂质,可依次加入过量的、、
C.滴加盐酸前要先过滤除去生成的沉淀和不溶性杂质
D.若粗盐中含有钾离子,则加热时应蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤
【变式9-2】(25-26高一上·辽宁锦州·阶段测试)氯化钠是日常生活必需品,也是重要的化工原料。回答下列问题:
I.粗盐提纯
粗盐除含有NaCl外,还含有少量以及泥沙等。某同学设计的粗盐提纯操作流程图:
(1)试剂②为 ;操作b为 。
(2)若向溶液C中加入过量试剂③,反应的离子方程式为 。
(3)检验溶液C中含有Cl-方法为 。
II.溶液配制
若由质量分数为36.5%、密度为1.2g·mL-1的浓盐酸配制480mL、0.5mol·L-1稀盐酸。
(4)选取量筒的规格为 mL,量取浓盐酸的体积为 mL
(5)下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有___________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度线
B.用量筒量取浓盐酸后未洗涤量筒
C.稀释时未冷却至室温就把盐酸溶液转移至容量瓶中
D.定容时仰视容量瓶刻度线
【变式9-3】(25-26高一上·内蒙古通辽·阶段测试)粗盐中还含有一些可溶性杂质离子、Mg2+、Ca2+,同学们按如图所示流程对粗盐中的杂质离子进行除杂。
已知:步骤①②③④中添加的试剂均过量。
请回答下列问题:
(1)Na+、、Ca2+的离子半径由小到大的顺序是 (用离子符号表示)。
(2)试剂1和试剂2分别为 (填标号)。
a.NaOH溶液、BaCl2溶液 b.BaCl2溶液、NaOH溶液 c.BaCl2溶液、KOH溶液
(3)过滤时需要使用的玻璃仪器有烧杯 (填仪器名称);滤渣中的一种化合物可用作消化系统X射线检查的内服药剂,写出该化合物的化学式: 。
(4)步骤④添加稀盐酸的目的是 (用离子方程式表示)。
(5)蒸发结晶时,当观察到 (填实验现象)时,停止加热。
题型10 不同价态含硫物质的转化及其规律
一、不同价态含硫物质的性质及转化关系
二、不同价态含硫物质的转化规律
1.硫元素一般台阶式升降(氯往往一降到底):
2.归中反应:
3.含硫物质的连续氧化
硫元素
【典例10】(25-26高一上·吉林长春·阶段测试)实验室里研究不同价态硫元素之间的转化可采用如下图所示装置进行:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。
(2)B中的现象是 。
(3)C中出现淡黄色沉淀,反应中做 填“氧化剂”或“还原剂”。
(4)D溴水褪色,该反应元素的价态变化是由价变为 价。
(5)某同学认为中换成溶液也可以实现上述硫元素的价态转化,并通过实验进一步证明了他的观点。实验方案和现象为:取中反应后的溶液于试管中, 则证明猜想正确。
(6)E的作用是 ,离子方程式为 。
【变式10-1】(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段测试)如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是
A.不同浓度的与反应均生成
B.X、Y、Z之间可以相互转化
C.的浓溶液和蔗糖反应可以生成,体现了Z的强氧化性和酸性
D.控制反应条件,与反应可以生成或
【变式10-2】(25-26高一上·辽宁丹东·阶段测试)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下、均为无色气体,具有漂白性,L为一种强酸。下列说法正确的是
A.L浓溶液可以用来干燥G和J两种气体
B.若可以使酸性溶液褪色,证明其具有漂白性
C.1 mol G与足量的J反应,转移1 mol电子
D.可用饱和M溶液除去J中的HCl气体
【变式10-3】(25-26高一上·辽宁大连·阶段测试)物质类别和元素化合价是研究物质性质的两个重要角度。回答下列问题:
Ⅰ.S在不同价态之间的转化:溶液溶液。
(1)反应①也常使用与反应制,该转化说明的类别属于 ;欲制备溶液,从化合价的角度分析,反应②合理的是 (填字母)。
a. b. c.
Ⅱ.某兴趣小组模拟工业制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 ;装置B的作用为 。
(3)装置中发生的反应有①;②……;③,反应②的离子方程式为 ;已知反应③相对较慢,当观察到装置C中出现 的现象,说明反应已完全。
(4)工业上常用溶液吸收尾气中的,氧化产物为,发生反应的离子方程式为 ;临床上可用于氰化物解毒,解毒原理为。体外模拟该解毒实验,检验该转化有生成的实验操作是 。
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