内容正文:
第5章 化工生产中的重要非金属元素
第1节 硫及其化合物
【学习目标】
1.认识硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
2.认识二氧化硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
3.能从物质类别了解硫酸的酸性,知道工业制硫酸的原理。
4.掌握浓硫酸的特性及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
5.掌握硫酸根离子的检验方法。
6.了解不同价态含硫物质之间的转化关系,能正确书写其中重要的化学方程式。
【教材追踪】
课时1 :硫和二氧化硫
目标一:认识硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:(1)阅读教材p2前三段内容并回顾元素周期律相关知识,画出硫原子的原子结构示意图,说出硫元素在元素周期表中的具体位置?分析硫原子得失电子的难易程度,比较硫元素与氧元素得失电子的能力强弱。
(2)试管内壁上粘附硫单质能否用蒸馏水或酒精洗涤干净?
任务2:硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质、非金属单质、化合物等发生反应。结合下列情境内容,完成下列问题。
(1) 研细的铁粉和硫粉放在石棉网上,用灼热的玻璃棒引燃,描述实验现象并写出相关反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。变价金属Fe、Cu与硫反应时有什么特点?【学程案·视频】
(2)观看硫单质与氧气的反应的视频,描述实验现象并写出该反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。【学程案·视频】课时1 硫单质与氧气的反应
(3)硫和氢气在加热的条件下能发生反应,生成有臭鸡蛋气味的气体,该气体通入到硫酸铜溶液中会出现黑色沉淀。写出相关方程式。
(4)若试管内壁附着有单质硫时,可加入NaOH溶液加热,然后洗涤,即可除去,试用氧化还原反应知识分析所涉及化学反应并写出相关反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。
目标二:认识二氧化硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:(1)观看二氧化硫溶于水的实验视频,记录实验现象。写出其中涉及的化学反应方程式,二氧化硫表现出什么性质。推测SO2通入到NaOH溶液中可能发生的反应。【学程案·视频】课时1 二氧化硫溶于水
(2)观看二氧化硫通入到品红溶液的实验视频,记录实验现象,体现了二氧化硫的什么性质。【学程案·视频】课时1 二氧化硫的漂白作用
任务2:(1)观看Na2SO3溶液与Na2S溶液的反应实验视频,根据化合价的规律分析并写出涉及反应的离子方程式。并推测出SO2与H2S反应化学方程式,二氧化硫表现出哪些性质。【学程案·视频】课时1 Na2SO3溶液与Na2S溶液的反应
(2)观看SO2水溶液与氯水的反应实验视频,写出涉及化学(离子)方程式,其中二氧化硫表现出哪些性质。【学程案·视频】课时1 SO2水溶液与氯水的反应
(3)SO2能使氯水、酸性KMnO4溶液褪色,表现的是SO2的漂白性吗?
课时2:硫酸
目标一:能从物质类别了解硫酸的酸性,知道工业制硫酸的原理。
任务1:通常使用的稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70%的硫酸的水溶液,其中稀硫酸中的硫酸分子已经被完全电离。硫酸是强酸,具有酸的通性——可与酸、碱指示剂作用,也可与碱、碱性氧化物、活泼金属及某些盐反应。写出相关离子方程式。
(1)稀硫酸与活泼金属反应,如Zn:
(2)稀硫酸与金属氧化物反应,如CuO:
(3)稀硫酸与碱反应,如NaOH:
(4)稀硫酸与部分盐反应,如Na2CO3:
任务2:硫酸是重要的化工原理,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上用接触法制硫酸,经过三个阶段:造气→接触氧化→三氧化硫的吸收。具体生产流程:FeS2SO2SO3H2SO4。(1)写出其中涉及的化学方程式。
(2)用接触法制得的浓硫酸,怎样稀释成稀硫酸?
目标二:掌握硫酸的性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:浓硫酸是一种氧化作用相当强的氧化剂,特别是当加热时,它的氧化性就更强。浓硫酸的氧化作用是由分子里氧化数为+6的硫所引起的。
(1)观看浓硫酸与铜片的反应实验视频,记录实验现象,写出相关方程式,其中浓硫酸表现出哪些性质?【学程案·视频】课时2 浓硫酸与铜丝反应
(2)浓硫酸具有强氧化性,在加热时可与磷、硫黄等发生反应,试写出反应方程式。
任务2:市售的浓硫酸一般含有H2SO4的质量分数为96%~98%,密度为1.84 g·mL-1,浓度约为18 mol·L-1。除了具有强氧化性,还具有强烈的吸水性、脱水性等特殊性质。
(1)观看蔗糖(C12H22O11)与浓硫酸的反应实验视频,记录实验现象,其中浓硫酸表现出哪些性质?【学程案·视频】课时2 蔗糖与浓硫酸的反应脱水碳化
(2)浓硫酸具有吸水性,能否用它干燥H2S、HBr等气体,为什么,试着写出可能发生的化学反应?
课时3:硫酸根离子的检验与含硫物质的转化
目标一:掌握硫酸根离子的检验方法
任务1:实验5-4——在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象;再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。【学程案·视频】课时3 硫酸根离子的检验
实验
操作
实验
现象
先 ,加入盐酸后 。
先 ,加入盐酸后 。
先 ,加入盐酸后
。
离子方程式
实验
分析
与Ba2+反应生成不溶于盐酸的 。
与Ba2+反应生成可溶于盐酸的 。
因此可用 和 溶液检验 。
实验结论
(1)检验的存在时,先加入盐酸的目的是什么?
(2)向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不溶解,则溶液中可能含有什么离子?如果身边没有BaCl2溶液,能不能用Ba(NO3)2溶液替代?
任务2:阅读教材p29内容,思考并完成下列问题
(1)粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等可溶性杂质。粗盐中的杂质可以用什么试剂除去?上述除杂试剂会不会引入新的杂质?如何除去杂质离子?根据以上分析,写出粗盐提纯的完整流程及涉及到的离子方程式。
加入的试剂
引入杂质离子
除杂试剂
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
(2)所选试剂添加先后顺序的原则,有哪些可以的添加顺序。
目标二:了解不同价态含硫物质之间的转化关系,能正确书写其中重要的化学方程式。
任务1:阅读教材p7资料卡片内容并结合以前学习积累,完成下列内容。
(1)列举出所熟知的不同价态的含硫物质。
(2)依据氧化还原反应规律分析含不同价态硫元素的物质的性质。
任务2:阅读教材p8及p30内容,思考并完成下列问题
现有试剂:硫粉、还原铁粉、铜丝、浓硫酸、过氧化氢溶液、稀盐酸、氯化钡溶液等,设计下表中不同含硫物质间实现转化的可能实施方案。【学程案·视频】课时3 不同价态硫元素含硫物质的转化
实验
序号
价态
变化
转化前的含硫物质
选择
试剂
转化后的含硫物质
预期现象
反应方程式
①
0→-2
S
②
+6→+4
浓H2SO4
③
+4→0
SO2
④
-2→0
Na2S
⑤
0→+4
S
⑥
+4→+6
H2SO3
【能力进阶】
课时1 :硫和二氧化硫
课时2:硫酸
课时3:硫酸根离子的检验与含硫物质的转化
一.的检验方法:
若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象,再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,则证明该溶液中含有。
二.不同价态硫元素含硫物质的转化
【跟进训练】
A卷
1.下列溶液中,不能用来区分和气体的是( )
A. 澄清石灰水 B. 氢硫酸 C. 酸性高锰酸钾溶液 D. 氯水
2.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A. 具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. 具有氧化性,可用作纸浆漂白剂
C. 是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收
D. 具有漂白性,可使品红溶液褪色
3.已知:酸性条件下可以将氧化为。则下列检验某溶液中是否含有的方法中正确的是( )
A. 向该溶液中加入酸化的溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有
B. 向该溶液中加入溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有
C. 向该溶液中加入足量盐酸,无现象,再加入溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有
D. 向该溶液中加入溶液出现白色沉淀,再加入盐酸,白色沉淀不溶解,说明该溶液中一定有
4.已知、、、、均是二元化合物,为黑色固体单质,能使品红溶液褪色,是液体,上述物质的转化关系如图所示个别产物略去。下列说法错误的是( )
A. 与的反应体现了的强氧化性 B. 中阴、阳离子个数比为
C. 也可以由两种单质直接化合而成 D. 可用作食品添加剂
5.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A. 对比和,可以说明还原性:
B. 对比和,可以说明氧化性:
C. 中试管口白雾是遇水蒸气所致,说明酸性:
D. 中浓硫酸被还原成
6.加热时,浓硫酸能与木炭发生反应:。下列说法正确的是 ( )
A. 该反应中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
B. 可以用澄清石灰水鉴别和
C. 含的浓硫酸和足量的炭反应一定生成标准状况气体
D. 将生成的气体通入溶液会产生白色沉淀
7.本草纲目中记载的玄明粉亦称白龙粉,其主要成分为硫酸钠。下列说法错误的是( )
A. 硫酸钠为硫酸盐
B. 硫酸钠在工业上可以通过钠与硫酸铜溶液反应得到
C. 将硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再加入溶液,可检验其中的
D. 硫酸钠中阴、阳离子数目之比为
8.工业上利用黄铁矿制硫酸涉及的三个装置如图,下列有关说法错误的是( )
A. 沸腾炉的进料口通空气,进料口加黄铁矿
B. 接触室中的反应主要为
C. 常温下,铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应,但最终铁粒仍有剩余
D. 沸腾炉中产生的矿渣经过处理可以作为炼铁的原料
9.浓硫酸是一种重要的化工原料,下列说法正确的是( )
A. 浓硫酸与铁加热发生反应后,铁片有剩余,生成的气体只有
B. ,在此反应中,浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性
C. 浓硫酸能干燥、等气体,但不能干燥具有还原性的、等气体
D. 工业制硫酸中用的浓硫酸吸收,制得焦硫酸,属于化学变化
10.年月日,印尼塞梅鲁火山经历了六次连续喷发,产生大量进入大气。下列有关的说法错误的是 ( )
A. 将通入滴有酚酞的溶液中可验证其漂白性
B. 能使品红和溴水褪色,原理不相同
C. 可用酸化的溶液来鉴别和两种气体
D. 葡萄酒中添加适量的可起到抗氧化的作用
11.制取、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 ( )
A. 制取 B. 验证漂白性
C. 收集 D. 尾气处理
12.如图所示为一套检验气体性质的装置。向装置中缓慢地通入气体,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体和洗气瓶内溶液分别可能是 ( )
溶液
浓硫酸
溶液
溶液
13.连二亚硫酸钠俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 反应的离子方程式为
B. 反应结束后,可用盐酸酸化的溶液检验是否被氧化
C. 反应中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 反应以及结晶脱水均可在空气中进行
14.根据以下信息书写反应方程式:
被认为在替代贵金属基催化剂中具有良好前景,利用钴渣含、等制备的工艺流程如下:
写出“还原”中反应的离子方程式: 。
写出“氧化”被还原为中反应的离子方程式: 。
写出“沉铁”反应的离子方程式: 。
可以由惰性电极电解食盐水得到,写出该反应的化学方程式: 。
一种催化还原的物质转化如图所示。若参与反应的和的物质的量之比为,写出转化时总反应的化学方程式: 。
15.结合下图回答问题。
仪器名称: , 。
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用装置 为发生装置选填序号,下同和装置 为收集装置,反应的化学方程式为 。
用如图装置验证固体中是否含。
资料:是化工产品亚硫酸钙。
和稀反应产生,能使紫红色溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
实验:打开,观察实验现象。
装置相对于装置的优点是 。
若中溶液褪色,、中无明显变化,则中 填“含”、“不含”。若中溶液褪色, 填实验现象,则中含。中发生反应的化学方程式为 ,装置的作用是 。
B卷
1.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 该过程中可得到化工产品
B. 该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的
C. 该过程中化合价发生变化的元素只有和
D. 图中涉及的反应之一为
2.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A. 过程白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
3.现有两瓶无色溶液,分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是( )
A. 分别取少量两种溶液加水稀释,比较热效应
B. 分别取少量两种溶液滴加到纸张上,观察纸张是否变黑
C. 分别取少量两种溶液滴加溶液,观察是否产生白色沉淀
D. 分别取足量两种溶液并向其中加入铁片,一段时间后观察铁片是否溶解
4.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A. 对比和,可以说明还原性:
B. 对比和,可以说明氧化性:
C. 中试管口白雾是遇水蒸气所致,说明酸性:
D. 中浓硫酸被还原成
5.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体和洗气瓶内的溶液分别可能为( )
编号
饱和溶液
浓硫酸
溶液
溶液
6.物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价类”二维图分析,下列有关说法正确的是( )
A. 在酸性条件下,将和的钠盐溶液混合,会有生成
B. 若图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有种
C. 将的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了的强氧化性
D. 将的浓溶液滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了的脱水性
7.一种以黄铁矿主要成分是,杂质均不参与反应为原料生产硫酸的简要流程如下:
下列说法不正确的是( )
A. 将黄铁矿粉碎的目的是加快反应的进行,提高原料利用率
B. 黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
C. “吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生
D. 三氧化硫制硫酸的化学方程式为
8.已知:酸性条件下可以将氧化为,下列检验某溶液中是否含有的方法正确的是 ( )
A. 向该溶液中加入酸化的溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定有
B. 向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,说明该溶液中一定有
C. 向该溶液中加入足量稀盐酸,无现象,再加入溶液产生白色沉淀,说明该溶液中一定有
D. 向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸白色沉淀不溶解,说明该溶液中一定有
9.为探究的性质,进行如下实验。
编号
实验装置
试剂
实验现象
溶液
白色沉淀
溶液
淡黄色沉淀
酸性溶液
溶液褪色
溶液
白色沉淀
由上述实验体现出的的性质及对应的解释不正确的是 ( )
A. 体现具有酸性氧化物的性质:
B. 体现具有氧化性:
C. 体现具有漂白性:
D. 体现具有还原性:
10.火山喷发的气体中含有二氧化硫和硫化氢气体,二者相遇后可以发生反应,生成硫黄,在火山口附近积累下来。下列关于硫的说法错误的是 ( )
A. 硫是一种黄色的难溶于水的晶体
B. 在一定条件下,硫单质可与许多金属单质化合
C. 硫蒸气与铜反应可得到硫化亚铜
D. 硫单质燃烧时,氧气少量可生成,氧气足量可生成
11.在探究二氧化硫性质的实验中,下列操作及现象正确且能准确检验二氧化硫对应特定性质的是 ( )
A. 将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,试液先变红后褪色,可检验二氧化硫的酸性及漂白性
B. 将二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,加热后恢复红色,可检验二氧化硫的漂白性
C. 将二氧化硫通入氯化钡溶液中,产生白色沉淀,可检验二氧化硫的还原性
D. 将少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,再滴加氯化钙溶液,产生白色沉淀,可检验二氧化硫的酸性
12.已知:的沸点为;的熔点为;在酸性条件下具有强氧化性。由催化氧化制取的装置如图所示,下列说法错误的是 ( )
A. 装置可干燥并混合和
B. 装置中流出的气体有、及
C. 装置中形管内壁上有固体产生
D. 装置中有白色沉淀产生,说明通入的气体中含
13.已知某物质能发生如图所示转化,下列有关转化关系中物质及其反应的叙述错误的是 ( )
A. 若为,则为
B. 若为,则为
C. 反应和一定为氧化还原反应,反应一定为非氧化还原反应
D. 若为非金属单质或非金属氢化物,则不一定能与金属铜反应生成
14.学习小组在实验室中利用下图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题:
仪器的名称为 ;装置中品红溶液褪色,可证明具有 性,装置的作用是 。
向分液漏斗中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间,此操作的目的是 。
装置中反应的化学方程式为 。
探究:探究在溶液体系中的反应产物
实验开始后,发现装置中的溶液迅速变黄,继续通入,装置中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知,存在反应:。但有同学提出上述反应生成的可与发生反应:。为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案。
Ⅰ取适量装置中浊液,向其中滴加几滴 溶液填试剂名称,振荡,无明显变化,浊液中无
Ⅱ将装置中浊液进行分离,得淡黄色固体和澄清溶液;取适量分离后的澄清溶液于试管中, ,出现白色沉淀,产物溶液中存在。
综上可知,在溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为 。
15.某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。
回答下列问题:
仪器的名称为 ,实验时装置中反应的离子方程式为 。
若装置中溶液无明显现象,装置中溶液红色褪去,则使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是 填化学式。
该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究的漂白性,按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。请根据表中实验现象做出合理解释。
实验现象
合理解释
甲
品红溶液几乎不褪色
反应的离子方程式为
乙
品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅
原因可能是
该实验小组的同学丙预测装置中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸过和未煮沸过的蒸馏水配制的和溶液,进行如图实验:
实验中、、烧杯中观察到的现象如表:
烧杯
实验现象
无白色沉淀产生,传感器测得溶液
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生,中出现白色沉淀比中快很多
据中现象推测中产生的白色沉淀的化学式是 。
据中出现白色沉淀的速率比中快很多的现象,推测其原因可能是 。
该实验小组的学生丁用酸性溶液测定空气中含量,若气体流速为,当时间为时酸性溶液恰好褪色,则空气中的含量为 。
16.某小组探究单质与溶液在加热条件下反应得到的产物。向溶液中加入少量硫粉,加热至固体全部溶解,冷却后,得到淡黄色溶液。
查阅资料:溶液无色,能与反应生成臭鸡蛋气味气体,能与反应生成黑色固体。
溶液呈黄色,能与反应生成和,能与反应生成和。
和均不能使品红溶液褪色,或高浓度能使品红溶液褪色。
回答下列问题:
如图所示,进行实验Ⅰ和Ⅱ,证实了产物中含。
补全实验Ⅱ的方案在横线上填写试剂。
证实产物中含的现象是 。
依据产物中含,甲同学认为产物还应该有,请依据氧化还原反应的规律进行解释: 。
甲同学推测溶液中可能还含有,因为在加热过程中可能与空气中氧气反应。针对此观点进行实验 Ⅲ:取溶液于试管中,加入足量稀盐酸,立即出现淡黄色浑浊,同时产生臭鸡蛋气味的气体,离心沉淀固液分离,得到无色溶液和淡黄色固体。取无色溶液, 填操作和现象,证实溶液中存在。
甲同学根据溶液呈淡黄色猜想其中还存在,并认为实验Ⅲ中的现象可作为证据。但乙同学认为实验Ⅲ中的现象不能说明,理由是 。
继续进行实验Ⅳ,验证了溶液中存在。
溶剂是 填化学式。
证明溶液中含的实验证据是 。
进一步实验,得到结论:硫单质在碱性条件下发生反应主要生成和,溶液中还会生成少量的、和。
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第5章 化工生产中的重要非金属元素
第1节 硫及其化合物
【学习目标】
1.认识硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
2.认识二氧化硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
3.能从物质类别了解硫酸的酸性,知道工业制硫酸的原理。
4.掌握浓硫酸的特性及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
5.掌握硫酸根离子的检验方法。
6.了解不同价态含硫物质之间的转化关系,能正确书写其中重要的化学方程式。
【教材追踪】
课时1 :硫和二氧化硫
目标一:认识硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:(1)阅读教材p2前三段内容并回顾元素周期律相关知识,画出硫原子的原子结构示意图,说出硫元素在元素周期表中的具体位置?分析硫原子得失电子的难易程度,比较硫元素与氧元素得失电子的能力强弱。
【参考答案】 第三周期第ⅥA族
硫原子的最外层有6个电子,在化学反应中容易得到2个电子,在化合物中显-2价;与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子的能力相对较弱,而失电子的能力相对较强。
(2)试管内壁上粘附硫单质能否用蒸馏水或酒精洗涤干净?
【参考答案】不能。硫是一种黄色,质脆,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2的固体。
任务2:硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质、非金属单质、化合物等发生反应。结合下列情境内容,完成下列问题。
(1)研细的铁粉和硫粉放在石棉网上,用灼热的玻璃棒引燃,描述实验现象并写出相关反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。变价金属Fe、Cu与硫反应时有什么特点?【学程案·视频】课时1 硫单质与铁的反应
【参考答案】混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,混合物继续保持红热,最终生成黑色固体,硫与铁反应放热,反应生成黑色的FeS:Fe+SFeS,S表现出还原性。
硫的氧化性较弱,与变价金属反应时多生成低价态金属硫化物,如:S+2CuCu2S。
(2)观看硫单质与氧气的反应的视频,描述实验现象并写出该反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。【学程案·视频】课时1 硫单质与氧气的反应
【参考答案】熔化后的硫粉在纯氧中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种带有刺激性气味的气体,并放出大量的热:S+O2 SO2,S表现出还原性。
(3)硫和氢气在加热的条件下能发生反应,生成有臭鸡蛋气味的气体,该气体通入到硫酸铜溶液中会出现黑色沉淀。写出相关方程式。
【参考答案】S+H2H2S H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
(4)若试管内壁附着有单质硫时,可加入NaOH溶液加热,然后洗涤,即可除去,试用氧化还原反应知识分析所涉及化学反应并写出相关反应的化学方程式,在该反应中S表现什么性质。
【参考答案】单质硫的化合价为0价,既可升高也可降低,当与NaOH溶液反应时,硫发生歧化反应生成易溶于水的Na2S和Na2SO3,化学方程式为
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。S表现出氧化性和还原性。
目标二:认识二氧化硫的氧化性和还原性等性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:(1)观看二氧化硫溶于水的实验视频,记录实验现象。写出其中涉及的化学反应方程式,二氧化硫表现出什么性质。推测SO2通入到NaOH溶液中可能发生的反应。【学程案·视频】课时1 二氧化硫溶于水
【参考答案】SO2溶于水中,水溶液呈酸性,SO2+H2O ⇌H2SO3
SO2表现出了酸性氧化物的性质。
SO2(少量)+2NaOHNa2SO3+H2O,
SO2(过量)+NaOHNaHSO3
【知识拓展】在相同条件下,能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“”代替“===”。
(2)观看二氧化硫通入到品红溶液的实验视频,记录实验现象,体现了二氧化硫的什么性质。【学程案·视频】课时1 二氧化硫的漂白作用
【参考答案】SO2通入到品红溶液后,使品红溶液褪色,SO2表现出了漂白性。加热后溶液又恢复原来颜色,由无色变为红色。这说明品红与SO2反应的产物不稳定,受热易分解。
任务2:(1)观看Na2SO3溶液与Na2S溶液的反应实验视频,根据化合价的规律分析并写出涉及反应的离子方程式。并推测出SO2与H2S反应化学方程式,二氧化硫表现出哪些性质。【学程案·视频】课时1 Na2SO3溶液与Na2S溶液的反应
【参考答案】6H+++2S2-=3S↓+3H2O
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
SO2表现出氧化性(→)。
(2)观看SO2水溶液与氯水的反应实验视频,写出涉及化学(离子)方程式,其中二氧化硫表现出哪些性质。【学程案·视频】课时1 SO2水溶液与氯水的反应
【参考答案】SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,Ba2++=BaSO4↓
SO2表现出还原性(→)。
(3)SO2能使氯水、酸性KMnO4溶液褪色,表现的是SO2的漂白性吗?
【参考答案】不是,表现还原性。
5 SO2 + 2 KMnO4 + 2 H2O = K2SO4 + 2 MnSO4 + 2 H2SO4
5 SO2 + 2 + 2 H2O = 2 Mn2+ + 4 H+ + 5
课时2:硫酸
目标一:能从物质类别了解硫酸的酸性,知道工业制硫酸的原理。
任务1:通常使用的稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70%的硫酸的水溶液,其中稀硫酸中的硫酸分子已经被完全电离。硫酸是强酸,具有酸的通性——可与酸、碱指示剂作用,也可与碱、碱性氧化物、活泼金属及某些盐反应。写出相关离子方程式。
(1)稀硫酸与活泼金属反应,如Zn:Zn+2H+===Zn2++H2↑
(2)稀硫酸与金属氧化物反应,如CuO:CuO+2H+===Cu2++H2O
(3)稀硫酸与碱反应,如NaOH:OH-+H+===H2O
(4)稀硫酸与部分盐反应,如Na2CO3:+2H+===CO2↑+H2O
任务2:硫酸是重要的化工原理,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上用接触法制硫酸,经过三个阶段:造气→接触氧化→三氧化硫的吸收。具体生产流程:FeS2SO2SO3H2SO4。(1)写出其中涉及的化学方程式。
【参考答案】
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
②2SO2+O22SO3。
③SO3+H2O===H2SO4。
(2)用接触法制得的浓硫酸,怎样稀释成稀硫酸?
【参考答案】由于浓硫酸的密度大(质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84 g·cm-3),易溶于水,且溶于水时放出大量的热。故稀释浓硫酸时应把浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中,并用玻璃棒不断搅拌,以防液体飞溅。
目标二:掌握硫酸的性质及典型实验现象,能书写其中所发生反应的化学方程式。
任务1:浓硫酸是一种氧化作用相当强的氧化剂,特别是当加热时,它的氧化性就更强。浓硫酸的氧化作用是由分子里氧化数为+6的硫所引起的。
(1)观看浓硫酸与铜片的反应实验视频,记录实验现象,写出相关方程式,其中浓硫酸表现出哪些性质?【学程案·视频】课时2 浓硫酸与铜丝反应
【参考答案】铜片溶解,溶液由无色变为蓝色,有无色气泡产生,产生的无色气体能使品红溶液褪色,石蕊试液变红。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
浓硫酸表现出酸性和强氧化性。
(2)浓硫酸具有强氧化性,在加热时可与磷、硫黄等发生反应,试写出反应方程式。
【参考答案】2P+5H2SO4(浓)=5SO2↑+2H2O+2H3PO4
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
任务2:市售的浓硫酸一般含有H2SO4的质量分数为96%~98%,密度为1.84 g·mL-1,浓度约为18 mol·L-1。除了具有强氧化性,还具有强烈的吸水性、脱水性等特殊性质。
(1)观看蔗糖(C12H22O11)与浓硫酸的反应实验视频,记录实验现象,其中浓硫酸表现出哪些性质?【学程案·视频】课时2 蔗糖与浓硫酸的反应脱水碳化
【参考答案】碳化变黑、烧杯发热,有刺激性气味的气体生成,水蒸气、SO2、CO2气体从炭糊中放出,致使炭蓬松成了“面包”。
C12H22O1112C+11H2O
C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
浓硫酸主要表现出脱水性、强氧化性。
【知识小结】
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水
浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的组成比(2:1)脱去,剩余黑色的炭
区别
物质中含有H2O
物质中不含有H2O,只含有氧元素和氧元素
应用
作干燥剂
(2)浓硫酸具有吸水性,能否用它干燥H2S、HBr等气体,为什么,试着写出可能发生的化学反应?
【参考答案】不能,浓硫酸具有强氧化性,H2S、HBr具有还原性,它们能与浓硫酸发生氧化还原反应。
2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
【知识小结】浓硫酸具有酸性和强氧化性,不能干燥碱性气体,如NH3;还原性气体,如HBr、HI、H2S。
课时3:硫酸根离子的检验与含硫物质的转化
目标一:掌握硫酸根离子的检验方法
任务1:实验5-4——在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象;再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。【学程案·视频】课时3 硫酸根离子的检验
实验
操作
实验
现象
先生成白色沉淀,加入盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀,加入盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀,加入盐酸后沉淀溶解,且有气泡产生
离子方程式
+Ba2+===BaSO4↓
+Ba2+===BaSO4↓
+Ba2+===BaCO3↓
BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
实验
分析
与Ba2+反应生成不溶于盐酸的白色沉淀BaSO4。
与Ba2+反应生成可溶于盐酸的白色沉淀BaCO3。
因此可用 稀盐酸 和 BaCl2 溶液检验。
实验结论
若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象,再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,则证明该溶液中含有SO。
(1)检验的存在时,先加入盐酸的目的是什么?
【参考答案】防止Ag+、、等离子的干扰。
(2)向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不溶解,则溶液中可能含有什么离子?如果身边没有BaCl2溶液,能不能用Ba(NO3)2溶液替代?
【参考答案】Ag+或或。
不能。因为在酸性条件下,、、SO2等会被溶液中的氧化为,所以一般选用BaCl2溶液。
2H++2+33+2NO↑+H2O
任务2:阅读教材p29内容,思考并完成下列问题
(1)粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等可溶性杂质。粗盐中的杂质可以用什么试剂除去?上述除杂试剂会不会引入新的杂质?如何除去杂质离子?根据以上分析,写出粗盐提纯的完整流程及涉及到的离子方程式。
【参考答案】
加入的试剂
引入杂质离子
除杂试剂
硫酸盐
BaCl2溶液
Ba2+
Na2CO3溶液
CaCl2
Na2CO3溶液
盐酸
MgCl2
NaOH溶液
OH-
盐酸
Ba2++=BaSO4↓
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Ba2++=BaCO3↓
Ca2++=CaCO3↓
2H++=H2O+CO2↑
H++OH-=H2O
(2)所选试剂添加先后顺序的原则,有哪些可以的添加顺序。
【参考答案】
原则:Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后;加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为:
BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
目标二:了解不同价态含硫物质之间的转化关系,能正确书写其中重要的化学方程式。
任务1:阅读教材p7资料卡片内容并结合以前学习积累,完成下列内容。
(1)列举出所熟知的不同价态的含硫物质。
【参考答案】
FeS S SO2 SO3
H2S H2SO3 H2SO4
Na2S Na2SO3 Na2SO4
HgS CuSO4
BaSO4
(2)依据氧化还原反应规律分析含不同价态硫元素的物质的性质。
【参考答案】
任务2:阅读教材p8及p30内容,思考并完成下列问题
现有试剂:硫粉、还原铁粉、铜丝、浓硫酸、过氧化氢溶液、稀盐酸、氯化钡溶液等,设计下表中不同含硫物质间实现转化的可能实施方案。【学程案·视频】
课时3 不同价态硫元素含硫物质的转化
实验
序号
价态
变化
转化前的含硫物质
选择
试剂
转化后的含硫物质
预期现象
反应方程式
①
0→-2
S
Fe
FeS
剧烈反应,生成黑色固体
Fe+SFeS
②
+6→+4
浓H2SO4
Cu
SO2
产生有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
③
+4→0
SO2
H2S
S
生成淡黄色固体
SO2+2H2S===3S+2H2O
④
-2→0
Na2S
H2SO3
S
生成淡黄色固体
2Na2S+3H2SO3=3H2O+3S+2Na2SO3
⑤
0→+4
S
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体
S+O2SO2
⑥
+4→+6
H2SO3
H2O2
H2SO4
反应前后的溶液用pH试纸检验,其pH变小;向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象,再滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀
H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O
实施方案:
实验①:将还原铁粉和少量硫粉混合,置于石棉网上,用酒精灯加热,待反应开始时停止加热,观察现象。并用生成的FeS制取H2S,将其溶于水形成氢硫酸,备用。
实验②:参阅教材第5页【实验5-3】,进行浓硫酸与铜的反应,并将生成的气体溶于水,制取亚硫酸,备用。
实验③:向亚硫酸中滴加氢硫酸,观察现象。
实验④:向Na2S中滴加H2SO3溶液,观察现象。
实验⑤:在燃烧匙中点燃少量硫粉(注意通风),观察现象。
实验⑥:向亚硫酸中滴加适量过氧化氢溶液,用pH试纸检测反应前后溶液的酸碱度;向反应后的溶液中滴加稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察现象。
【能力进阶】
课时1 :硫和二氧化硫
课时2:硫酸
课时3:硫酸根离子的检验与含硫物质的转化
一.的检验方法:
若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象,再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,则证明该溶液中含有。
二.不同价态硫元素含硫物质的转化
【跟进训练】
A卷
1.下列溶液中,不能用来区分和气体的是( )
A. 澄清石灰水 B. 氢硫酸 C. 酸性高锰酸钾溶液 D. 氯水
【答案】A
【解析】略
2.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A. 具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. 具有氧化性,可用作纸浆漂白剂
C. 是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收
D. 具有漂白性,可使品红溶液褪色
【答案】B
【解析】具有漂白性,可用作纸浆漂白剂,符合题意。
3.已知:酸性条件下可以将氧化为。则下列检验某溶液中是否含有的方法中正确的是( )
A. 向该溶液中加入酸化的溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有
B. 向该溶液中加入溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有
C. 向该溶液中加入足量盐酸,无现象,再加入溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有
D. 向该溶液中加入溶液出现白色沉淀,再加入盐酸,白色沉淀不溶解,说明该溶液中一定有
【答案】C
【解析】项,可能有干扰,错误;项,可能有、、等干扰,错误;项,可能有干扰,错误。
4.已知、、、、均是二元化合物,为黑色固体单质,能使品红溶液褪色,是液体,上述物质的转化关系如图所示个别产物略去。下列说法错误的是( )
A. 与的反应体现了的强氧化性 B. 中阴、阳离子个数比为
C. 也可以由两种单质直接化合而成 D. 可用作食品添加剂
【答案】C
【解析】、、、、均是二元化合物,为黑色固体单质,则为;能使品红溶液褪色,为,与浓硫酸反应生成、和,为,是液体,为,为;与反应生成,则为,为;与反应生成氧气,为。与浓硫酸反应生成、和,元素的化合价从价降低至价,只体现了浓硫酸的强氧化性,A正确;为,阴、阳离子个数比为,B正确;为,与氧气反应只能生成,C错误;为,可用作葡萄酒的防腐剂,D正确。
5.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A. 对比和,可以说明还原性:
B. 对比和,可以说明氧化性:
C. 中试管口白雾是遇水蒸气所致,说明酸性:
D. 中浓硫酸被还原成
【答案】A
【解析】试管上部出现红棕色气体,说明产生,被氧化,试管口出现白雾,白雾是盐酸小液滴,没有被氧化,说明的还原性强于,项正确;产生的气体为,反应为浓,不属于氧化还原反应,对比,不能说明的氧化性强于,、项错误;中反应是利用高沸点酸制取低沸点酸,项错误。
6.加热时,浓硫酸能与木炭发生反应:。下列说法正确的是 ( )
A. 该反应中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
B. 可以用澄清石灰水鉴别和
C. 含的浓硫酸和足量的炭反应一定生成标准状况气体
D. 将生成的气体通入溶液会产生白色沉淀
【答案】D
【解析】该反应中浓硫酸仅体现氧化性,A错误;、均可以使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水不可以用于鉴别、, B错误;随着反应进行,硫酸会变稀,稀硫酸与炭不反应,C错误;溶于水显酸性,酸性条件下具有强氧化性,可以将氧化成,与生成白色沉淀, D正确。
7.本草纲目中记载的玄明粉亦称白龙粉,其主要成分为硫酸钠。下列说法错误的是( )
A. 硫酸钠为硫酸盐
B. 硫酸钠在工业上可以通过钠与硫酸铜溶液反应得到
C. 将硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再加入溶液,可检验其中的
D. 硫酸钠中阴、阳离子数目之比为
【答案】B
【解析】硫酸钠为硫酸盐,A正确;钠与硫酸铜溶液反应时,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,工业上不用这种方法制备硫酸钠,因为钠的成本较高,B错误;将硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,排除、、等的干扰,再加入溶液,若生成沉淀说明含有, C正确;中阴、阳离子数目之比为, D正确。
8.工业上利用黄铁矿制硫酸涉及的三个装置如图,下列有关说法错误的是( )
A. 沸腾炉的进料口通空气,进料口加黄铁矿
B. 接触室中的反应主要为
C. 常温下,铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应,但最终铁粒仍有剩余
D. 沸腾炉中产生的矿渣经过处理可以作为炼铁的原料
【答案】A
【解析】为使黄铁矿与空气充分接触,沸腾炉的进料口加黄铁矿,进料通空气,A错误;接触室内发生的反应为和发生催化氧化反应生成,该反应为可逆反应,反应的化学方程式为, B正确;常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,C正确;沸腾炉排出的矿渣主要成分是氧化铁,可作为炼铁的原料,D正确。
9.浓硫酸是一种重要的化工原料,下列说法正确的是( )
A. 浓硫酸与铁加热发生反应后,铁片有剩余,生成的气体只有
B. ,在此反应中,浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性
C. 浓硫酸能干燥、等气体,但不能干燥具有还原性的、等气体
D. 工业制硫酸中用的浓硫酸吸收,制得焦硫酸,属于化学变化
【答案】D
【解析】项,浓硫酸与铁加热反应生成,随着反应的进行,浓硫酸浓度降低,变成稀硫酸后,与铁片反应生成;项,在此反应中,浓硫酸只表现强氧化性;项,不与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥;项,用浓硫酸代替水吸收,有新物质焦硫酸生成,属于化学变化。
10.年月日,印尼塞梅鲁火山经历了六次连续喷发,产生大量进入大气。下列有关的说法错误的是 ( )
A. 将通入滴有酚酞的溶液中可验证其漂白性
B. 能使品红和溴水褪色,原理不相同
C. 可用酸化的溶液来鉴别和两种气体
D. 葡萄酒中添加适量的可起到抗氧化的作用
【答案】A
【解析】 是酸性氧化物,可与反应,使滴有酚酞的溶液红色褪去,与其漂白性无关。
11.制取、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 ( )
A. 制取 B. 验证漂白性
C. 收集 D. 尾气处理
【答案】B
【解析】项,铜片和浓硫酸在加热条件下可反应制备二氧化硫,铜片和稀硫酸不反应;项,二氧化硫可使品红溶液褪色,可验证二氧化硫具有漂白性,能达到实验目的;项,二氧化硫的密度比空气的大,所以应该采用向上排空气法收集,即“长管进短管出”;项,饱和亚硫酸氢钠溶液可降低二氧化硫在水中的溶解度,不能进行尾气处理,烧杯中应该用氢氧化钠溶液。
12.如图所示为一套检验气体性质的装置。向装置中缓慢地通入气体,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体和洗气瓶内溶液分别可能是 ( )
溶液
浓硫酸
溶液
溶液
【答案】A
【解析】项,和溶液反应生成气体,关闭活塞,则品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊,若打开活塞,则品红溶液褪色;项,不具有漂白性,若打开活塞,品红溶液不能褪色;项,不具有漂白性,若打开活塞,品红溶液不能褪色:项,和溶液反应生成和,关闭活塞,则品红溶液无变化,澄清石灰水不会变浑浊。
13.连二亚硫酸钠俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 反应的离子方程式为
B. 反应结束后,可用盐酸酸化的溶液检验是否被氧化
C. 反应中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 反应以及结晶脱水均可在空气中进行
【答案】B
【解析】项,该离子方程式没有配平,应为,错误;项,根据流程图结合得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式为,即反应中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为,错误;项,由于有强还原性,在空气中极易被氧化,所以反应以及结晶脱水均需隔绝,错误。
14.根据以下信息书写反应方程式:
被认为在替代贵金属基催化剂中具有良好前景,利用钴渣含、等制备的工艺流程如下:
写出“还原”中反应的离子方程式: 。
写出“氧化”被还原为中反应的离子方程式: 。
写出“沉铁”反应的离子方程式: 。
可以由惰性电极电解食盐水得到,写出该反应的化学方程式: 。
一种催化还原的物质转化如图所示。若参与反应的和的物质的量之比为,写出转化时总反应的化学方程式: 。
【答案】
【解析】“还原”中被还原,离子方程式为:。答案为:
“氧化”中将氧化为,反应的离子方程式为:。
在加入后形成沉淀,分析产物,应有、、、、参加反应,根据电荷守恒、质量守恒可写出反应的离子方程式为:。答案为:
由惰性电极电解食盐水制取,阳极为,阴极为,该反应的化学方程式为:。答案为:
根据分析可知,、、是反应物,和产物,由题可知,如果有,则有,根据电子守恒质量守恒,的量应为,由此可写出总反应的化学方程式为:。答案为:
15.结合下图回答问题。
仪器名称: , 。
用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用装置 为发生装置选填序号,下同和装置 为收集装置,反应的化学方程式为 。
用如图装置验证固体中是否含。
资料:是化工产品亚硫酸钙。
和稀反应产生,能使紫红色溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。
实验:打开,观察实验现象。
装置相对于装置的优点是 。
若中溶液褪色,、中无明显变化,则中 填“含”、“不含”。若中溶液褪色, 填实验现象,则中含。中发生反应的化学方程式为 ,装置的作用是 。
【答案】铁架台
集气瓶
可以控制反应的发生和停止
不含
中无明显变化中溶液变浑浊
检验二氧化硫已除尽
【解析】根据图示所致是铁架台,是集气瓶;故答案为:铁架台、集气瓶;
氯酸钾制氧气是固固反应故选择做发生装置,氧气收集可以用排水法或者向上排空气法,故选择,氯酸钾在二氧化锰催化下分解制得氧气方程式为: ;故答案为:、、 ;
装置中有孔隔板以及长颈漏斗、的组合可以让固液分离,因此可以控制反应的发生和停止,、中无明显变化,说明后面无碳酸钙沉淀产生,因此中无 ,中褪色,说明前面产生了二氧化硫,因此需要中无明显现象,已经将二氧化硫除尽,同时中产生浑浊,该说明中有 ;中发生的反应为二氧化碳使澄清石灰水变浑浊即: ,的作用是检验已经将二氧化硫除尽,故答案为:可以控制反应的发生和停止,不含,中无明显变化中溶液变浑浊, ,检验二氧化硫已除尽。
B卷
1.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 该过程中可得到化工产品
B. 该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的
C. 该过程中化合价发生变化的元素只有和
D. 图中涉及的反应之一为
【答案】C
【解析】根据工艺流程图可知,该过程中溶液吸收生成和,反应的化学方程式为,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,、D正确;根据中分析可知该工艺流程的目的是除去煤燃烧时产生的,B正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C错误。
2.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A. 过程白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的原子和原子按的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A正确;
.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应,产生大量气体,使固体体积膨胀,B正确;
C.结合选项可知,浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C错误;
.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D正确。
故选C。
3.现有两瓶无色溶液,分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是( )
A. 分别取少量两种溶液加水稀释,比较热效应
B. 分别取少量两种溶液滴加到纸张上,观察纸张是否变黑
C. 分别取少量两种溶液滴加溶液,观察是否产生白色沉淀
D. 分别取足量两种溶液并向其中加入铁片,一段时间后观察铁片是否溶解
【答案】C
【解析】浓硫酸溶于水会放出大量热量使溶液温度升高;而稀硫酸溶于水,没有明显的热量变化,温度几乎不变,因此可以通过分别取少量两种溶液加水稀释,比较热效应进行鉴别,A正确;
B.浓硫酸具有脱水性,能够使有机物脱水炭黑,而稀硫酸不具有脱水性,因此分别取少量两种溶液滴加到纸张上,观察纸张是否变黑,变黑的是浓硫酸,不能变黑的是稀硫酸,B正确;
C.二者溶于溶液中都会电离产生,因此能够与溶液中的结合形成白色沉淀,因此不能使用溶液进行鉴别,C错误;
D.在室温下铁遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步反应,而铁加入稀硫酸中,会发生反应使铁片溶解,溶液变为浅绿色,同时产生气泡,二者现象不同,可以进行鉴别,D正确;
故合理选项是。
4.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A. 对比和,可以说明还原性:
B. 对比和,可以说明氧化性:
C. 中试管口白雾是遇水蒸气所致,说明酸性:
D. 中浓硫酸被还原成
【答案】A
【解析】试管上部出现红棕色气体,说明产生,被氧化,试管口出现白雾,白雾是盐酸小液滴,没有被氧化,说明的还原性强于,项正确;产生的气体为,反应为浓,不属于氧化还原反应,对比,不能说明的氧化性强于,、项错误;中反应是利用高沸点酸制取低沸点酸,项错误。
5.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体和洗气瓶内的溶液分别可能为( )
编号
饱和溶液
浓硫酸
溶液
溶液
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若为,为饱和溶液时,关闭活塞,与反应生成,进入到后面装置中,品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊,打开活塞时,直接通入到品红溶液中,使品红溶液褪色,符合;均不符合;
中关闭活塞时,通入到溶液中会有生成,打开活塞时,直接通入到品红溶液中,与水反应生成次氯酸,由于次氯酸的存在,品红溶液会褪色,故符合。
6.物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价类”二维图分析,下列有关说法正确的是( )
A. 在酸性条件下,将和的钠盐溶液混合,会有生成
B. 若图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有种
C. 将的稀溶液滴加到品红溶液中,品红溶液褪色,体现了的强氧化性
D. 将的浓溶液滴加在胆矾晶体上,晶体由蓝色变成白色,体现了的脱水性
【答案】A
【解析】A.和的钠盐分别是、,在酸性条件下,将、溶液混合发生归中反应 ,故A正确;
B.上图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有、、中的元素化合价既有升高的趋势又有降低的趋势,、、既有氧化性又有还原性; 中价的具有弱氧化性、价的具有还原性,既有氧化性又有还原性,故B错误;
C.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,故C错误;
D.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,故D错误;
故选A。
7.一种以黄铁矿主要成分是,杂质均不参与反应为原料生产硫酸的简要流程如下:
下列说法不正确的是( )
A. 将黄铁矿粉碎的目的是加快反应的进行,提高原料利用率
B. 黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
C. “吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生
D. 三氧化硫制硫酸的化学方程式为
【答案】B
【解析】将黄铁矿粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应的进行,提高原料利用率,A正确;“煅烧”时与反应生成和,反应的化学方程式为, B错误;溶于水并与水反应会产生大量的热,使得水蒸发变成水蒸气,然后气体就会溶解在水蒸气中,从而产生酸雾, C正确;与发生化合反应生成, D正确。
8.已知:酸性条件下可以将氧化为,下列检验某溶液中是否含有的方法正确的是 ( )
A. 向该溶液中加入酸化的溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定有
B. 向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,说明该溶液中一定有
C. 向该溶液中加入足量稀盐酸,无现象,再加入溶液产生白色沉淀,说明该溶液中一定有
D. 向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸白色沉淀不溶解,说明该溶液中一定有
【答案】C
【解析】项,向该溶液中加入酸化的溶液,产生白色沉淀,若溶液中含有亚硫酸根离子也会和硝酸根离子、钡离子生成硫酸钡沉淀,不能说明溶液中一定有;项,向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,也可能生成的是氯化银沉淀;项,向该溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸白色沉淀不溶解,也可能生成的是不溶于酸的氯化银沉淀。
9.为探究的性质,进行如下实验。
编号
实验装置
试剂
实验现象
溶液
白色沉淀
溶液
淡黄色沉淀
酸性溶液
溶液褪色
溶液
白色沉淀
由上述实验体现出的的性质及对应的解释不正确的是 ( )
A. 体现具有酸性氧化物的性质:
B. 体现具有氧化性:
C. 体现具有漂白性:
D. 体现具有还原性:
【答案】C
【解析】通入溶液中,发生反应的化学方程式为,与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,A正确;中硫元素的化合价为价,中硫元素的化合价为价,与反应生成硫单质,体现氧化性,B正确;酸性溶液具有强氧化性,具有还原性,二者反应的离子方程式为,将还原,体现了的还原性,C错误;具有氧化性,被氧化生成,在溶液中和反应生成白色沉淀,反应的化学方程式为,D正确。
10.火山喷发的气体中含有二氧化硫和硫化氢气体,二者相遇后可以发生反应,生成硫黄,在火山口附近积累下来。下列关于硫的说法错误的是 ( )
A. 硫是一种黄色的难溶于水的晶体
B. 在一定条件下,硫单质可与许多金属单质化合
C. 硫蒸气与铜反应可得到硫化亚铜
D. 硫单质燃烧时,氧气少量可生成,氧气足量可生成
【答案】D
【解析】硫单质俗称硫黄,黄色晶体,难溶于水,A正确;硫单质具有氧化性,在一定条件下,可与铁、铜等许多金属单质化合,B正确;由于硫的氧化性较弱,加热时硫蒸气与铜反应得到硫化亚铜,C正确;硫单质燃烧时,无论的量是否充足,产物只有,D错误。
11.在探究二氧化硫性质的实验中,下列操作及现象正确且能准确检验二氧化硫对应特定性质的是 ( )
A. 将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,试液先变红后褪色,可检验二氧化硫的酸性及漂白性
B. 将二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,加热后恢复红色,可检验二氧化硫的漂白性
C. 将二氧化硫通入氯化钡溶液中,产生白色沉淀,可检验二氧化硫的还原性
D. 将少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,再滴加氯化钙溶液,产生白色沉淀,可检验二氧化硫的酸性
【答案】B
【解析】二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,试液只变红不褪色,A错误;将二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,加热后恢复红色,可检验二氧化硫的漂白性,B正确;将二氧化硫通入氯化钡溶液中,不会生成白色沉淀,C错误;将少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,生成亚硫酸钠和水,再滴加氯化钙溶液,产生白色沉淀,可检验二氧化硫具有酸性氧化物的性质,D错误。
12.已知:的沸点为;的熔点为;在酸性条件下具有强氧化性。由催化氧化制取的装置如图所示,下列说法错误的是 ( )
A. 装置可干燥并混合和
B. 装置中流出的气体有、及
C. 装置中形管内壁上有固体产生
D. 装置中有白色沉淀产生,说明通入的气体中含
【答案】D
【解析】浓硫酸具有吸水性,且不与和反应,则装置可干燥并混合和,A正确;催化氧化生成的反应为可逆反应,则装置中流出的气体有、及,B正确;的熔点为,装置的作用是冷凝并收集,则装置中形管内壁上有固体产生,C正确;在酸性条件下具有强氧化性,通入硝酸钡溶液中会生成硫酸钡白色沉淀,则装置中有白色沉淀产生,不能说明通入的气体中含,D错误。
13.已知某物质能发生如图所示转化,下列有关转化关系中物质及其反应的叙述错误的是 ( )
A. 若为,则为
B. 若为,则为
C. 反应和一定为氧化还原反应,反应一定为非氧化还原反应
D. 若为非金属单质或非金属氢化物,则不一定能与金属铜反应生成
【答案】C
【解析】若为,是、是,为,A正确;若为,是、是,为,B正确;若为,是、是,与水反应生成和,反应属于氧化还原反应,C错误;若为,可能为,是,为,不能与金属铜反应,D正确。
14.学习小组在实验室中利用下图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题:
仪器的名称为 ;装置中品红溶液褪色,可证明具有 性,装置的作用是 。
向分液漏斗中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间,此操作的目的是 。
装置中反应的化学方程式为 。
探究:探究在溶液体系中的反应产物
实验开始后,发现装置中的溶液迅速变黄,继续通入,装置中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知,存在反应:。但有同学提出上述反应生成的可与发生反应:。为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案。
Ⅰ取适量装置中浊液,向其中滴加几滴 溶液填试剂名称,振荡,无明显变化,浊液中无
Ⅱ将装置中浊液进行分离,得淡黄色固体和澄清溶液;取适量分离后的澄清溶液于试管中, ,出现白色沉淀,产物溶液中存在。
综上可知,在溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为 。
【答案】圆底烧瓶
漂白
安全瓶,防止倒吸
排除空气的干扰
浓
淀粉溶液
加入稀盐酸酸化,再加入溶液或加入盐酸酸化的溶液
【解析】由装置可知,中铜和浓硫酸加热反应制备二氧化硫,为安全瓶,可防止倒吸,中品红褪色,检验漂白性,用于检验二氧化硫的氧化性,如反应,可生成碘,溶液变黄色,中被氧化,体现还原性,为尾气处理装置。
仪器的名称为圆底烧瓶,装置中品红溶液褪去,可证明具有漂白性,装置的作用是安全瓶,防止倒吸;
向分液漏斗中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间,排除装置内空气,故此操作的目的是排除空气的干扰;
装置中反应的化学方程式为浓;
实验Ⅰ用于证明浊液中无,则可用淀粉溶液检验;
实验Ⅱ将浊液进行分离,得到淡黄色固体和澄清溶液,要证明发生,可检验硫酸根离子,方法是取适量分离后的澄清溶液于试管中,加入稀盐酸酸化,再加入溶液或加入盐酸酸化的溶液,可观察到出现白色沉淀,白色沉淀不溶于稀盐酸,则可证明产物中有,
综上可知,在溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为。
15.某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。
回答下列问题:
仪器的名称为 ,实验时装置中反应的离子方程式为 。
若装置中溶液无明显现象,装置中溶液红色褪去,则使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是 填化学式。
该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究的漂白性,按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。请根据表中实验现象做出合理解释。
实验现象
合理解释
甲
品红溶液几乎不褪色
反应的离子方程式为
乙
品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅
原因可能是
该实验小组的同学丙预测装置中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸过和未煮沸过的蒸馏水配制的和溶液,进行如图实验:
实验中、、烧杯中观察到的现象如表:
烧杯
实验现象
无白色沉淀产生,传感器测得溶液
有白色沉淀产生
有白色沉淀产生,中出现白色沉淀比中快很多
据中现象推测中产生的白色沉淀的化学式是 。
据中出现白色沉淀的速率比中快很多的现象,推测其原因可能是 。
该实验小组的学生丁用酸性溶液测定空气中含量,若气体流速为,当时间为时酸性溶液恰好褪色,则空气中的含量为 。
【答案】分液漏斗
与流速不相同,导致其中一种过量,漂白品红溶液
水溶液中溶解的氧气氧化比酸性条件下氧化更快,生成沉淀更快
【解析】由实验装置图可知,装置中亚硫酸钠与硫酸反应制得二氧化硫,仪器为分液漏斗;装置中氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为。若装置中溶液无明显现象,装置中溶液红色褪去,说明使品红水溶液褪色的含硫微粒可能是二氧化硫与水反应生成的产物,不是。由甲同学所做实验中品红溶液几乎不褪色可知,二氧化硫和氯气在品红溶液中恰好完全反应生成没有漂白性的和,反应的离子方程式为;由乙同学所做实验中品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅可知,可能是、中的一种流速过快,导致过量,使品红溶液褪色。煮沸过的蒸馏水配制的溶液中无氧气中无白色沉淀产生,传感器测得溶液,可知二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸与不反应,而中产生白色沉淀可能是溶液中溶解的氧气将二氧化硫氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成沉淀。由中出现白色沉淀比中快很多的现象可推测,可能是没有煮沸的蒸馏水中溶有的氧气与二氧化硫的反应速率比在酸性条件下与二氧化硫反应的速率快。根据得失电子守恒可得关系式,由时酸性高锰酸钾溶液恰好褪色可知二氧化硫的含量为。
16.某小组探究单质与溶液在加热条件下反应得到的产物。向溶液中加入少量硫粉,加热至固体全部溶解,冷却后,得到淡黄色溶液。
查阅资料:溶液无色,能与反应生成臭鸡蛋气味气体,能与反应生成黑色固体。
溶液呈黄色,能与反应生成和,能与反应生成和。
和均不能使品红溶液褪色,或高浓度能使品红溶液褪色。
回答下列问题:
如图所示,进行实验Ⅰ和Ⅱ,证实了产物中含。
补全实验Ⅱ的方案在横线上填写试剂。
证实产物中含的现象是 。
依据产物中含,甲同学认为产物还应该有,请依据氧化还原反应的规律进行解释: 。
甲同学推测溶液中可能还含有,因为在加热过程中可能与空气中氧气反应。针对此观点进行实验 Ⅲ:取溶液于试管中,加入足量稀盐酸,立即出现淡黄色浑浊,同时产生臭鸡蛋气味的气体,离心沉淀固液分离,得到无色溶液和淡黄色固体。取无色溶液, 填操作和现象,证实溶液中存在。
甲同学根据溶液呈淡黄色猜想其中还存在,并认为实验Ⅲ中的现象可作为证据。但乙同学认为实验Ⅲ中的现象不能说明,理由是 。
继续进行实验Ⅳ,验证了溶液中存在。
溶剂是 填化学式。
证明溶液中含的实验证据是 。
进一步实验,得到结论:硫单质在碱性条件下发生反应主要生成和,溶液中还会生成少量的、和。
【答案】的氢氧化钠溶液
实验Ⅰ中品红溶液褪色,实验Ⅱ中品红溶液不褪色
反应中硫元素失去电子,化合价升高得到,则根据得失电子守恒,还有部分硫元素得到电子,化合价降低得到
滴加氯化钡溶液,生成白色沉淀
能和盐酸反应生成臭鸡蛋气味的,酸性条件下和发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀,会出现同样的现象
淡黄色溶液中加入氯化铜溶液生成黑色沉淀和淡黄色的硫单质
【解析】根据资料可知:和均不能使品红溶液褪色,或高浓度能使品红溶液褪色,反应后得到淡黄色溶液,显碱性,进行实验Ⅰ和Ⅱ,证实了产物中含,所以实验 Ⅱ需要排除溶液中的干扰,故应向试管中加入的氢氧化钠溶液。证实产物中含的现象是实验 Ⅰ中品红溶液褪色,实验Ⅱ中品红溶液不褪色。和生成不溶于盐酸的沉淀,所以操作为取无色溶液,滴加氯化钡溶液,生成白色沉淀,证实溶液中存在。溶液中含、,能和盐酸反应生成臭鸡蛋气味的,酸性条件下和发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀,会出现同样的现象,故实验Ⅲ中的现象不能说明存在。根据资料可知:溶液无色,能与反应生成黑色固体,溶液呈黄色,能与反应生成和。由流程可知,溶液中加入氯化铜溶液生成黑色沉淀,硫化铜不溶于二硫化碳,硫单质能溶于二硫化碳,故试剂为,蒸发溶剂得到硫单质。证明溶液中含的实验证据是淡黄色溶液中加入氯化铜溶液生成黑色沉淀和淡黄色的。
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