内容正文:
化工生产中的重要非金属元素
硫及其化合物
1、 硫
(1) 硫元素在自然界中既有游离态(主要以硫单质的形式存在于火山口附近的岩层中)又有化合态(主要以硫化物、硫酸盐等形式存在于火山喷出的气体中和矿泉水里)。
(2) 硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。自然界中硫单质主要存在于火山口附近。
(3)S与O2反应: S + O2 SO2
(S无论是在空气还是在纯氧中燃烧都只生成SO2,即S无法一步变为SO3)
(4)S与浓H2SO4反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(5)S与NaOH反应:3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O(生成Na2SO3而不是Na2SO4)
(6)汞有毒,实验室里不慎洒落汞或打破水银温度计,可撒上硫粉进行处理。(生成HgS)
(7)人体汗液中含有很多硫,因此长时间佩戴银饰,银饰会变黑。(生成Ag2S)
(8)黑火药的主要成分为“一硫二硝三木炭”,反应原理为S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑
(9)Fe与Cl2反应:2Fe + 3C122FeCl3 (10)Fe与S反应:Fe + SFeS
(11)Cu与Cl2反应:Cu+Cl2CuCl2 (12)Cu与S反应:2Cu+SCu2S
注意:根据Cl2、S与Fe或Cu的反应可以判断Cl2和S的氧化性强弱。
判断对错:
① 硫单质是一种淡黄色的能溶于水的晶体( )
② 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里( )
③ 试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS2除去( )
④ 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫( )
⑤ 黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成( )
⑥ 32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数目为2NA( )
⑦ 硫的氧化性比氯气强( )
⑧ 类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3( )
2、 二氧化硫
(1) 物理性质:SO2是无色有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一(但CO2不是大气污染物)。密度比空气大,通常状况下,1体积水能溶解约40体积SO2。
(2) 酸性氧化物的通性:
① SO2与H2O反应:SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=== 2H2SO4。
注意:因为上述反应,SO2会导致硫酸型酸雨(pH小于5.6),且酸雨会“越放越酸”。
② 在煤中加入生石灰,可用来消除SO2的污染,此方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:SO2+CaOCaSO3;2CaSO3+O22CaSO4
③ 少量SO2与澄清石灰水反应:Ca(OH)2 + SO2 === CaSO3↓ + H2O(现象:溶液变浑浊)
④ 过量SO2与澄清石灰水反应:Ca(OH)2 + 2SO2 === Ca(HSO3)2(现象:溶液先变浑浊后澄清)
注意:SO2可以与Ca(OH)2、Ba(OH)2反应,但无法与CaCl2、BaCl2反应。
⑤ SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(3) 氧化性:SO2与H2S溶液反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(现象:溶液变浑浊)
(4)还原性:
① SO2与O2反应:2SO2 + O2 2SO3
② SO2与H2O2反应:SO2 + H2O2=== H2SO4
③ SO2与KMnO4反应:5SO2 + 2MnO4-+ 2H2O === 5SO42-+ 2Mn2+ + 4H+
④ SO2与FeCl3溶液反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O=== 4H+ + 2Fe2+ + SO42-
(5)常见漂白剂的比较:
漂白类型
实例
漂白原理
特点
氧化型
HClO(常存在于新制氯水中)、NaClO、Na2O2、H2O2、O3
将有色物质氧化使其失去原有的颜色
(能漂白酸碱指示剂)
不可逆
加合型
SO2使品红溶液褪色
与有色物质结合,生成不稳定的无色物质
(不能漂白酸碱指示剂)
可逆
吸附型
活性炭、Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体
疏松多孔,表面积较大,可以吸附一些有色物质
物理变化
注意:
① 将SO2通入新制氯水中,新制氯水的漂白性会减弱。因为发生反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
② SO2使品红溶液褪色是因为其漂白性,SO2使滴入酚酞的烧碱溶液褪色是因为其酸性,SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、淀粉—碘溶液褪色是因为其还原性。
(6) SO2的用途:
① SO2在工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等。
② 食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,如SO2在食糖的制作过程中作漂白剂;在葡萄酒和干果的制作过程中作防腐剂、抗氧化剂。但SO2作为食品添加剂应严格控制用量。
(7)SO2的实验室制取:
判断对错:
① pH小于7的降雨属于酸雨( )
② SO2与Ca(OH)2、NaHCO3均可发生化学反应( )
③ SO2气体通入BaCl2溶液可以产生白色沉淀BaSO3( )
④ 因为SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆( )
⑤ SO2和Cl2都具有漂白性,以1:1体积比通入品红溶液中,漂白能力增强( )
⑥ SO2具有漂白性,故可使酸性KMnO4溶液、溴水或滴有酚酞的NaOH溶液褪色( )
三、三氧化硫
(1) SO3熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
(2) SO3与水反应:SO3+H2O===H2SO4
(3) SO3与NaOH溶液反应:SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O
四、浓硫酸
(1) H2SO4不挥发,易溶于水,且浓H2SO4溶于水会放出大量热。稀释浓H2SO4时,应将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。(酸入水)
(2) 浓硫酸的吸水性:浓硫酸可以吸收气体、液体和某些结晶水合物中的水,常用作干燥剂。浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等气体,但不能干燥碱性气体(NH3等)以及还原性气体(如H2S、HBr、HI等)。吸水性是吸现成的H2O分子,既可能是物理性质(如浓硫酸敞口放置于空气中会吸收空气中的水蒸气从而变重),也可能是化学性质(如少量胆矾加入浓硫酸中会出现蓝色固体变白的现象,即CuSO4·5H2O变为CuSO4)。
(3) 浓硫酸的脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按2:1脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,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SO2。脱水性一定是化学性质。
注意:若浓硫酸不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,然后迅速用大量水冲洗,最后用5%的碳酸氢钠溶液冲洗。
(4)浓硫酸的强氧化性:
① Cu与浓H2SO4反应:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(可用于实验室制SO2,此反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性)
② C与浓H2SO4反应:C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
③ H2S与浓H2SO4反应:H2S + H2SO4 (浓) ===S↓+ SO2↑+ 2H2O
(5)常温下,Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应,可生成致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,从而保护金属。这个过程叫做“钝化”,钝化是化学变化。可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。
判断对错:
① 配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水( )
② 不能用浓H2SO4干燥H2、CO和SO2( )
③ 浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性( )
④ 浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗( )
⑤ 铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
⑥ 常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应( )
(6)硫酸的工业制备:
制备装置
制备流程
反应原理
①制备SO2:S + O2 SO2或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2;
②制备SO3:2SO2 + O2 2SO3;
③吸收SO3:SO3 + H2O === H2SO4。
注意
用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水吸收的原因:
SO3能强烈的吸水,与水剧烈反应生成H2SO4,同时放出大量热,形成酸雾。用98.3%的浓硫酸吸收SO3,则不会出现酸雾,吸收SO3更充分。
五、硫酸盐
(1)常见的硫酸盐:
硫酸盐
化学式及俗称
用途
CaSO4
CaSO4·2H2O(生石膏)
2CaSO4·H2O(熟石膏)
制作模型、绷带、粉笔
BaSO4
BaSO4(重晶石)
医疗上用作“钡餐”
CuSO4
CuSO4·5H2O(胆矾、蓝矾)
与石灰乳混合制农药“波尔多液”
FeSO4
FeSO4·7H2O(绿矾)
制补血剂
KAl(SO4)2
KAl(SO4)2·12H2O(明矾)
用作净水剂(形成Al(OH)3胶体)
(2)粗盐的提纯:
目标产物
杂质离子
除杂试剂
NaCl
Ca2+、Mg2+、SO42-
先加Na2CO3、NaOH、BaCl2使杂质离子都变为沉淀,过滤后再向滤液中加入适量盐酸即可。前三种试剂滴加顺序的唯一要求是先加BaCl2溶液,再加Na2CO3溶液。
(3)SO42-和SO32-的检验:
SO42-
先加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀
SO32-
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体
判断对错:
① 除去NaCl中的SO42-最合适的试剂是Ba(NO3)2( )
② 向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42-( )
③ SO2和SO3混合气体通入酸性环境下的Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4( )
④ 在未知液中先滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,再加稀硝酸,发现沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42-或SO32-( )
分层练习
1. 下列关于硫的叙述中正确的是( )
A. 硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
2. 下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
3. 下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
4. 下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
5. 下列有色溶液褪色原理相同的是( )
①使品红溶液褪色 ②使品红溶液褪色
③将加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色 ④使酸性溶液褪色
A.④② B.②④ C.②③ D.①④
6. 下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其反应实质相同的是( )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴入酚酞的烧碱溶液 ⑤淀粉—碘溶液
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
7. 下列有关SO2的说法正确的是( )
A.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,可在葡萄酒中微量添加
B.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,可以观察到有色布条先褪色,后复原
C.将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,该白色沉淀是BaSO3
D.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性
8. 下列有关SO3的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1mol SO3的体积约为22.4L B.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
C.将SO3加入BaCl2溶液无明显现象 D.SO2在空气中易被氧化为SO3
9. 下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
B.浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,说明硫酸完全反应
C.浓硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
D.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2
10. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
11. 某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的性质,其中不能达到目的的是( )
A
B
C
D
实验
目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验
装置
12. 在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收更充分
13. 下列关于硫及其化合物说法正确的是( )
A.硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜
B.浓硫酸具有吸水性,可以干燥H2S、SO2等气体
C.FeSO4可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-
14. 下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是( )
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3 H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为
2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀则溶液必含SO42-
15. 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)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是_______、_______(用化学式表示)。
(2)H2SO4的电离方程式为_________________________________________。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波。从类别的角度分析,其属于_______(填标号)。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
(4)从价态的角度分析,Na2S2O3____________(填标号)。
A.只有氧化性 B.既有氧化性又有还原性 C.只有还原性
(5)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是_____________________________________________________。
(6)从物质的性质分析,Y不可用进行干燥________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.P2O5固体
(7)写出Y通过化合反应一步生成Z的化学方程式:____________________________________________。
16. 如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为_____________。将H2S与a混合,发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。
(2)c的浓溶液能与S反应产生一种气体,该气体的化学式为___________。
(3)将足量的a通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀 B.溶液没有明显变化
C.若再通入Cl2或NH3,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理:4Ag+2H2S+O2===2Ag2S + 2H2O。H2S在该反应中___________(填标号)。
A.是氧化剂 B.是还原剂 C.既是氧化剂也是还原剂 D.既不是氧化剂也不是还原剂
(5)已知e为正盐,且能被酸性K2Cr2O7氧化为Na2SO4,Cr2O72-被还原为Cr3+,写出此反应的离子方程式:___________________________________________________。
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$化工生产中的重要非金属元素
硫及其化合物
一、硫
(1)硫元素在自然界中既有游离态(主要以硫单质的形式存在于火山口附近的岩层中)又有化合态(主要
以硫化物、硫酸盐等形式存在于火山喷出的气体中和矿泉水里)。
(2)硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于C$2。自然界中硫单质主要存
在于火山口附近。
点燃
(3)S与02反应:S+02==S02
(S无论是在空气还是在纯氧中燃烧都只生成SO2,即S无法一步变为SO)
△
(4)S与浓HS04反应:S十2HS04(浓—3S02+2H0
(5)S与NaOH反应:3S+6NaOH=2NaS+NaSO,+3H,0(生成NaSO3而不是NaSO4)
(6)汞有毒,实验室里不慎洒落汞或打破水银温度计,可撒上硫粉进行处理。(生成Hg$)
(7)人体汗液中含有很多硫,因此长时间佩戴银饰,银饰会变黑。(生成A9S)
点燃
(8)黑火药的主要成分为“一硫二硝三木炭”,反应原理为S+2NO3+3C===KS+N2↑+3C02↑
(9)Fe与C2反应:2e+3CL△2EeC
(1o)Fe与s反应:Fe+S△fes
(11)Cu与C2反应:Cu+C=A-CC2
(12)C1与S反应:20u+s△Cus
注意:根据C2、S与Fe或Cu的反应可以判断C和S的氧化性强弱。
判断对错:
①硫单质是一种淡黄色的能溶于水的晶体()
②硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里()
③试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS2除去()
④硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫()
⑤黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成()
⑥32g硫跟足量金属铜反应转移电子数目为2Na()
⑦硫的氧化性比氯气强()
⑧类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3()
二、二氧化硫
(1)物理性质:S02是无色有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一(但CO,不是大气污染物)。密度
比空气大,通常状况下,1体积水能溶解约40体积S02。
(2)酸性氧化物的通性:
①S02与H20反应:S02+H2Q→HSO3;2HS03+02=2HS040
注意:因为上述反应,SO2会导致硫酸型酸雨(pH小于5.6),且酸雨会“越放越酸”。
②在煤中加入生石灰,可用来消除$O2的污染,此方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:
s0+Ca0△Cas0:2CaS0+0,△2Cas04
③少量S02与澄清石灰水反应:Ca(O田2+SO2一CaS0+Hz0(现象:溶液变浑浊)
④过量S02与澄清石灰水反应:Ca(O田2+2S02一Ca(HSO3)2(现象:溶液先变浑浊后澄清)
注意:SO,可以与Ca(O、Ba(OD反应,但无法与CaCl、BaC,反应。
⑤SO2和C02都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
流程设计
检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(3)氧化性:SO2与HS溶液反应:SO2十2H2S一3S↓十2H2Q(现象:溶液变浑浊)
(4)还原性:
催化剂
①S02与02反应:2S02+02
2S03
②S02与H202反应:S02+H02=HS04
③S02与KMm04反应:5S02+2MnO4+2H,0=5S042+2Mm2++4H
④SO2与FeCl3溶液反应:2Fe3++SO2+2H2Q=4H+2Fe2++SO42
(5)常见漂白剂的比较:
漂白类型
实例
漂白原理
特点
HClO(常存在于新制氯水中)、
将有色物质氧化使其失去原有的颜色
氧化型
不可逆
NaCIo、Na2O2、HzO2、O3
(能漂白酸碱指示剂)
与有色物质结合,生成不稳定的无色物质
加合型
SO2使品红溶液褪色
可逆
(不能漂白酸碱指示剂)
活性炭、Al(OHD3胶体、Fe(OHD3
疏松多孔,表面积较大,可以吸附一些有
吸附型
物理变化
胶体
色物质
注意:
①将S02通入新制氯水中,新制氯水的漂白性会减弱。因为发生反应:C十S02十2H0=丑S04十2HC1。
②SO2使品红溶液褪色是因为其漂白性,SO2使滴入酚酞的烧碱溶液褪色是因为其酸性,SO2使酸性
KMnO4溶液、溴水、淀粉一碘溶液褪色是因为其还原性。
(6)S02的用途:
①S02在工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等。
②食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,如SO2在食糖的制作过程中作漂白剂:
在葡萄酒和干果的制作过程中作防腐剂、抗氧化剂。但$O2作为食品添加剂应严格控制用量。
(7)$02的实验室制取:
发生装置(原理)
性质探究
尾气处理
令浓硫酸
NaSO3
酸性
品
KMnO.
红
溶液
溶液
溶液
液
气体的发生装置
还原性
氧化性
漂白性
探究装置
探究装置
探究装置
吸收装置
①酸性MnO4溶液褪色,说明SO2
具有还原性,离子反应方程式为
Na2SO3固体
2MnO4+5S02+2H20—2Mn2++
与70%左右的
5S02+4H;
用NaOH
浓硫酸反应:
②Na2S溶液中产生淡黄色浑浊,证
溶液吸收
Na2SO3+H2S04
明SO2具有氧化性,反应方程式为
=Na2S04+
尾气
3S02+2Na2S=2Na2SO3+3S↓;
S02↑+H20
③品红溶液褪色,证明SO2具有漂
白性,但褪色后的液体加热后又会
恢复红色
判断对错:
①pH小于7的降雨属于酸雨()
②SO2与Ca(OHD2、NaHCO,均可发生化学反应()
③SO2气体通入BaCl2溶液可以产生白色沉淀BaSO3()
④因为$02具有氧化性,故可用于漂白纸浆()
⑤$O2和C都具有漂白性,以1:1体积比通入品红溶液中,漂白能力增强()
⑥SO2具有漂白性,故可使酸性KMnO4溶液、溴水或滴有酚酞的NaOH溶液褪色()
三、三氧化硫
(1)S0,熔点16.8℃,沸点44.8℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
(2)S03与水反应:S03十H0H2S04
(3)SO3与NaOH溶液反应:S03+2NaOH=NaSO4+H20
四、浓疏酸
(1)HSO4不挥发,易溶于水,且浓H2SO4溶于水会放出大量热。稀释浓HSO4时,应将浓HSO4沿器壁
慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。(酸入水)
(2)浓硫酸的吸水性:浓硫酸可以吸收气体、液体和某些结晶水合物中的水,常用作于燥剂。浓硫酸可以
干燥H、O2、N2、CO2、Cl、HC1、SO2、CO、CH4等气体,但不能于燥碱性气体(NH等)以及还原性气
体(如HS、HB、Ⅱ等)。吸水性是吸现成的H,O分子,既可能是物理性质(如浓硫酸敞口放置于空气
中会吸收空气中的水蒸气从而变重),也可能是化学性质(如少量胆矾加入浓硫酸中会出现蓝色固体变白的
现象,即CSO4·5HO变为CuSO4。
(3)浓硫酸的脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按2:1脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭
化。如向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,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$O2。脱水性一定是化学性质。
注意:若浓硫酸不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,然后迅速用大量水冲洗,最后用5%的碳酸氢钠
溶液冲洗。
(4)浓硫酸的强氧化性:
①C1与浓HS04反应:Cu+2HSO4浓)=-CuS04+SO,↑+2H,0
(可用于实验室制SO2,此反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性)
②C与浓HS04反应:C+2HS04(浓)△C021+2S02f+2H0
③HS与浓H2SO4反应:HS+HSO4(浓)=S↓+SO2↑+2HQ
(5)常温下,F、A1与浓HSO4或浓INO3反应,可生成致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,
从而保护金属。这个过程叫做“钝化”,钝化是化学变化。可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。
判断对错:
①配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水()
②不能用浓HSO4干燥H2、C0和SO2()
③浓硫酸使蓝矾(CuO45HO)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性()
④浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗()
⑤铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性()
⑥常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应()
(6)硫酸的工业制备:
纱
98.3%
尾气
HSO
经净化
催化剂
S02、02
制备装置
SO2、O2
供稀释
矿渣
催化剂
用硫酸
空气
SO
沸腾炉
接触室
吸收塔
制备流程
硫磺
燃烧
400-500C
98.3%的浓硫酸吸收
SO.
S03
HSO
或黄铁矿
VO:(催化剂)
①制备S02:S+02
点燃
S02或4FeS,+11O2
高温
2Fe203+8SO2:
反应原理
催化剂
②制备S03:2S02+02
△
2S03;
③吸收S03:S03+H20=HS040
用98.3%的浓硫酸吸收$O3而不用水吸收的原因:
注意
$03能强烈的吸水,与水剧烈反应生成HSO4,同时放出大量热,形成酸雾。用98.3%的浓
硫酸吸收SO3,则不会出现酸霎,吸收SO3更充分。
五、疏酸盐
(1)常见的硫酸盐:
硫酸盐
化学式及俗称
用途
CaS04·2H20(生石膏)
CaSO4
制作模型、绷带、粉笔
2CaS04·H20(熟石膏)
BaSO4
BaSO4(重晶石)
医疗上用作“钡餐”
CuSO4
CuSO4·5H0(胆矾、蓝矾)
与石灰乳混合制农药“波尔多液”
FeSO4
FeSO4·7H0(绿矾)
制补血剂
KAI(SO4)2
KA1(SO4)2·12H20(明矾)
用作净水剂(形成A1(OH田D3胶体)
(2)粗盐的提纯:
目标产物
杂质离子
除杂试剂
先加Na2CO3、NaOH、BaCl2使杂质离子都变为沉淀,过滤后再向
NaCl
Ca2+、Mg2+、S042
滤液中加入适量盐酸即可。前三种试剂滴加顺序的唯一要求是先加
BaCl,溶液,再加NaCO,溶液。
(3)S042和S0,2的检验:
S042
先加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaC,溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀
加入BaC2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的无色有刺激性气
S032
味的气体
判断对错:
①除去NaCI中的SO42最合适的试剂是BaNO3)2()
②向溶液中滴加酸化的BaNO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42()
③SO2和S0,混合气体通入酸性环境下的BaNO2溶液可得到BaSO,和BaSO4()
④在未知液中先滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,再加稀硝酸,发现沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42
或S032()
分层练习
1.下列关于硫的叙述中正确的是()
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
2.下列关于硫的叙述中不正确的是()
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
3.下列关于硫的说法不正确的是()
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
4.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是()
①活性炭
②新制氯水
③二氧化硫
④臭氧
⑤过氧化钠
⑥双氧水
A.①②④
B.②③⑤
C.②④⑤⑥
D.③④⑥
5.下列有色溶液褪色原理相同的是()
①SO,使品红溶液褪色
②C12使品红溶液褪色
③将Na,O,加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色
④使SO,酸性MnO,溶液褪色
A.④②
B.②④
C.②③
D.①④
6.下列五种有色溶液与$O2作用,均能褪色,其反应实质相同的是()
①品红溶液
②酸性KMnO4溶液
③溴水
④滴入酚酞的烧碱溶液
⑤淀粉一碘溶液
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.②③⑤
7.下列有关SO2的说法正确的是()
A.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,可在葡萄酒中微量添加
B.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,可以观察到有
色布条先褪色,后复原
C.将少量SO2气体通入BaCl2和FCl,的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产
生,该白色沉淀是BaSO3
D.向SO2水溶液中通入HS气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性
8.下列有关SO,的说法中正确的是()
A.标准状况下,1molS03的体积约为22.4L
B.SO3极易溶于水,且与水反应生成HSO4
C.将SO3加入BaCl2溶液无明显现象
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
9.下列有关浓硫酸的叙述正确的是()
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
B,浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,说明硫酸完全反应
C.浓硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
D.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2
10.用如图所示实验装置(夹持仪器己略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()
②
3)
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认Cu$O4生成,向①中加水,观察颜色
11.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的性质,其中不能达到目的的是()
B
C
D
实验
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
目的
实验
玻璃罩
浓
水显显上
浓硫酸
滤纸片
浓硫酸
装置
浓硫酸
水
12.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是()
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有$O2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为S03
D.SO3用98.3%的浓H2S04吸收,目的是防止形成酸雾,以便使S03吸收更充分
13.下列关于硫及其化合物说法正确的是()
A.硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜
B.浓硫酸具有吸水性,可以干燥HS、SO2等气体
C.FSO4可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaC2溶液,若有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42
14.下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是()
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:S0,点燃)S0,H,0>HS04
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少$O2排放,发生的反应为
高温
2CaC03+2S02+02=2C02+2CaS04
D.向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀则溶液必含SO42
化工生产中的重要非金属元素
硫及其化合物
1、 硫
(1) 硫元素在自然界中既有游离态(主要以硫单质的形式存在于火山口附近的岩层中)又有化合态(主要以硫化物、硫酸盐等形式存在于火山喷出的气体中和矿泉水里)。
(2) 硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。自然界中硫单质主要存在于火山口附近。
(3)S与O2反应: S + O2 SO2
(S无论是在空气还是在纯氧中燃烧都只生成SO2,即S无法一步变为SO3)
(4)S与浓H2SO4反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(5)S与NaOH反应:3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O(生成Na2SO3而不是Na2SO4)
(6)汞有毒,实验室里不慎洒落汞或打破水银温度计,可撒上硫粉进行处理。(生成HgS)
(7)人体汗液中含有很多硫,因此长时间佩戴银饰,银饰会变黑。(生成Ag2S)
(8)黑火药的主要成分为“一硫二硝三木炭”,反应原理为S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑
(9)Fe与Cl2反应:2Fe + 3C122FeCl3 (10)Fe与S反应:Fe + SFeS
(11)Cu与Cl2反应:Cu+Cl2CuCl2 (12)Cu与S反应:2Cu+SCu2S
注意:根据Cl2、S与Fe或Cu的反应可以判断Cl2和S的氧化性强弱。
判断对错:
① 硫单质是一种淡黄色的能溶于水的晶体( × )
② 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里( √ )
③ 试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS2除去( √ )
④ 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫( × )
⑤ 黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成( √ )
⑥ 32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数目为2NA( √ )
⑦ 硫的氧化性比氯气强( × )
⑧ 类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3( × )
2、 二氧化硫
(1) 物理性质:SO2是无色有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一(但CO2不是大气污染物)。密度比空气大,通常状况下,1体积水能溶解约40体积SO2。
(2) 酸性氧化物的通性:
① SO2与H2O反应:SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=== 2H2SO4。
注意:因为上述反应,SO2会导致硫酸型酸雨(pH小于5.6),且酸雨会“越放越酸”。
② 在煤中加入生石灰,可用来消除SO2的污染,此方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:SO2+CaOCaSO3;2CaSO3+O22CaSO4
③ 少量SO2与澄清石灰水反应:Ca(OH)2 + SO2 === CaSO3↓ + H2O(现象:溶液变浑浊)
④ 过量SO2与澄清石灰水反应:Ca(OH)2 + 2SO2 === Ca(HSO3)2(现象:溶液先变浑浊后澄清)
注意:SO2可以与Ca(OH)2、Ba(OH)2反应,但无法与CaCl2、BaCl2反应。
⑤ SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
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
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(3) 氧化性:SO2与H2S溶液反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(现象:溶液变浑浊)
(4)还原性:
① SO2与O2反应:2SO2 + O2 2SO3
② SO2与H2O2反应:SO2 + H2O2=== H2SO4
③ SO2与KMnO4反应:5SO2 + 2MnO4-+ 2H2O === 5SO42-+ 2Mn2+ + 4H+
④ SO2与FeCl3溶液反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O=== 4H+ + 2Fe2+ + SO42-
(5)常见漂白剂的比较:
漂白类型
实例
漂白原理
特点
氧化型
HClO(常存在于新制氯水中)、NaClO、Na2O2、H2O2、O3
将有色物质氧化使其失去原有的颜色
(能漂白酸碱指示剂)
不可逆
加合型
SO2使品红溶液褪色
与有色物质结合,生成不稳定的无色物质
(不能漂白酸碱指示剂)
可逆
吸附型
活性炭、Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体
疏松多孔,表面积较大,可以吸附一些有色物质
物理变化
注意:
① 将SO2通入新制氯水中,新制氯水的漂白性会减弱。因为发生反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
② SO2使品红溶液褪色是因为其漂白性,SO2使滴入酚酞的烧碱溶液褪色是因为其酸性,SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、淀粉—碘溶液褪色是因为其还原性。
(6) SO2的用途:
① SO2在工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等。
② 食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,如SO2在食糖的制作过程中作漂白剂;在葡萄酒和干果的制作过程中作防腐剂、抗氧化剂。但SO2作为食品添加剂应严格控制用量。
(7)SO2的实验室制取:
判断对错:
① pH小于7的降雨属于酸雨( × )
② SO2与Ca(OH)2、NaHCO3均可发生化学反应( √ )
③ SO2气体通入BaCl2溶液可以产生白色沉淀BaSO3( × )
④ 因为SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆( × )
⑤ SO2和Cl2都具有漂白性,以1:1体积比通入品红溶液中,漂白能力增强( × )
⑥ SO2具有漂白性,故可使酸性KMnO4溶液、溴水或滴有酚酞的NaOH溶液褪色( × )
三、三氧化硫
(1) SO3熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
(2) SO3与水反应:SO3+H2O===H2SO4
(3) SO3与NaOH溶液反应:SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O
四、浓硫酸
(1) H2SO4不挥发,易溶于水,且浓H2SO4溶于水会放出大量热。稀释浓H2SO4时,应将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。(酸入水)
(2) 浓硫酸的吸水性:浓硫酸可以吸收气体、液体和某些结晶水合物中的水,常用作干燥剂。浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等气体,但不能干燥碱性气体(NH3等)以及还原性气体(如H2S、HBr、HI等)。吸水性是吸现成的H2O分子,既可能是物理性质(如浓硫酸敞口放置于空气中会吸收空气中的水蒸气从而变重),也可能是化学性质(如少量胆矾加入浓硫酸中会出现蓝色固体变白的现象,即CuSO4·5H2O变为CuSO4)。
(3) 浓硫酸的脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按2:1脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,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SO2。脱水性一定是化学性质。
注意:若浓硫酸不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,然后迅速用大量水冲洗,最后用5%的碳酸氢钠溶液冲洗。
(4)浓硫酸的强氧化性:
① Cu与浓H2SO4反应:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(可用于实验室制SO2,此反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性)
② C与浓H2SO4反应:C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
③ H2S与浓H2SO4反应:H2S + H2SO4 (浓) ===S↓+ SO2↑+ 2H2O
(5)常温下,Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应,可生成致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,从而保护金属。这个过程叫做“钝化”,钝化是化学变化。可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。
判断对错:
① 配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水( × )
② 不能用浓H2SO4干燥H2、CO和SO2( × )
③ 浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性( × )
④ 浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗( × )
⑤ 铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( √ )
⑥ 常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应( × )
(6)硫酸的工业制备:
制备装置
制备流程
反应原理
①制备SO2:S + O2 SO2或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2;
②制备SO3:2SO2 + O2 2SO3;
③吸收SO3:SO3 + H2O === H2SO4。
注意
用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水吸收的原因:
SO3能强烈的吸水,与水剧烈反应生成H2SO4,同时放出大量热,形成酸雾。用98.3%的浓硫酸吸收SO3,则不会出现酸雾,吸收SO3更充分。
五、硫酸盐
(1)常见的硫酸盐:
硫酸盐
化学式及俗称
用途
CaSO4
CaSO4·2H2O(生石膏)
2CaSO4·H2O(熟石膏)
制作模型、绷带、粉笔
BaSO4
BaSO4(重晶石)
医疗上用作“钡餐”
CuSO4
CuSO4·5H2O(胆矾、蓝矾)
与石灰乳混合制农药“波尔多液”
FeSO4
FeSO4·7H2O(绿矾)
制补血剂
KAl(SO4)2
KAl(SO4)2·12H2O(明矾)
用作净水剂(形成Al(OH)3胶体)
(2)粗盐的提纯:
目标产物
杂质离子
除杂试剂
NaCl
Ca2+、Mg2+、SO42-
先加Na2CO3、NaOH、BaCl2使杂质离子都变为沉淀,过滤后再向滤液中加入适量盐酸即可。前三种试剂滴加顺序的唯一要求是先加BaCl2溶液,再加Na2CO3溶液。
(3)SO42-和SO32-的检验:
SO42-
先加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀
SO32-
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体
判断对错:
① 除去NaCl中的SO42-最合适的试剂是Ba(NO3)2( × )
② 向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42-( × )
③ SO2和SO3混合气体通入酸性环境下的Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4( × )
④ 在未知液中先滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,再加稀硝酸,发现沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42-或SO32-( × )
分层练习
1. 下列关于硫的叙述中正确的是( )
A. 硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】D A.易溶于二硫化碳,A错误。
2. 下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
【答案】C
3. 下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
4. 下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【答案】C
5. 下列有色溶液褪色原理相同的是( )
①使品红溶液褪色 ②使品红溶液褪色
③将加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色 ④使酸性溶液褪色
A. ④② B.②④ C.②③ D.①④
【答案】C
6. 下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其反应实质相同的是( )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴入酚酞的烧碱溶液 ⑤淀粉—碘溶液
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【答案】D ①漂白性;②还原性;③还原性;④酸性;⑤还原性。
7. 下列有关SO2的说法正确的是( )
A.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,可在葡萄酒中微量添加
B.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,可以观察到有色布条先褪色,后复原
C.将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,该白色沉淀是BaSO3
D.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性
【答案】A C. BaSO4,C错误;D. 氧化性,D错误。
8. 下列有关SO3的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1mol SO3的体积约为22.4L B.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
C.将SO3加入BaCl2溶液无明显现象 D.SO2在空气中易被氧化为SO3
【答案】B A.标准状况下,SO3不是气体;C.生成BaSO4白色沉淀;D.条件为催化剂、高温。
9. 下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
B.浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,说明硫酸完全反应
C.浓硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
D.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2
【答案】A B.着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,所以铜片有剩余,硫酸也有剩余。
10. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色【答案】D
11. 某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的性质,其中不能达到目的的是( )
A
B
C
D
实验
目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验
装置
【答案】D
12. 在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收更充分
【答案】D A.粉碎是为了使燃烧更快更充分,并不是不能燃烧;B.还有O2等;C.可逆反应。
13. 下列关于硫及其化合物说法正确的是( )
A.硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜
B.浓硫酸具有吸水性,可以干燥H2S、SO2等气体
C.FeSO4可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-
【答案】C 先加盐酸,再加BaCl2溶液,D项错误。
14. 下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是( )
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3 H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为
2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4
D.向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀则溶液必含SO42-
【答案】C D. Ag+、SO42-干扰。
15. 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)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是_______、_______(用化学式表示)。
(2)H2SO4的电离方程式为_________________________________________。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波。从类别的角度分析,其属于_______(填标号)。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
(4)从价态的角度分析,Na2S2O3____________(填标号)。
A.只有氧化性 B.既有氧化性又有还原性 C.只有还原性
(5)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是_____________________________________________________。
(6)从物质的性质分析,Y不可用进行干燥________(填标号)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.P2O5固体
(7)写出Y通过化合反应一步生成Z的化学方程式:____________________________________________。
【答案】H2S H2SO4 Na2SO4=2Na++SO42- A B 常温下,浓硫酸可使铝钝化 B SO2+H2O2=H2SO4
16. 如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为_____________。将H2S与a混合,发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。
(2)c的浓溶液能与S反应产生一种气体,该气体的化学式为___________。
(3)将足量的a通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀 B.溶液没有明显变化
C.若再通入Cl2或NH3,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理:4Ag+2H2S+O2===2Ag2S + 2H2O。H2S在该反应中___________(填标号)。
A.是氧化剂 B.是还原剂 C.既是氧化剂也是还原剂 D.既不是氧化剂也不是还原剂
(5)已知e为正盐,且能被酸性K2Cr2O7氧化为Na2SO4,Cr2O72-被还原为Cr3+,写出此反应的离子方程式:___________________________________________________。
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$化工生产中的重要非金属元素
疏及其化合物
一、硫
(1)硫元素在自然界中既有游离态(主要以硫单质的形式存在于火山口附近的岩层中)又有化合态(主要
以硫化物、硫酸盐等形式存在于火山喷出的气体中和矿泉水里)。
(2)硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。自然界中硫单质主要存
在于火山口附近。
点燃
(3)S与02反应:S+02==S02
(S无论是在空气还是在纯氧中燃烧都只生成SO2,即S无法一步变为S03)
△
(4)S与浓HS04反应:S+2HS04(浓)=3S02↑十2H,0
(5)S与NaOH反应:3S+6NaOH一2Na2S+NasO3+3H0(生成NaSO3而不是Na2SO4)
(6)汞有毒,实验室里不慎洒落汞或打破水银温度计,可撒上硫粉进行处理。(生成Hg$)
(7)人体汗液中含有很多硫,因此长时间佩戴银饰,银饰会变黑。(生成AgS)
点燃
(8)黑火药的主要成分为“一硫二硝三木炭”,反应原理为S+2O,+3C===
KS+N2↑+3CO2t
(9)Fe与Cl反应:2Fe+3C1,△2FeCL
10)Fe与S反应:Ee+S△Fes
(11)Cu与C12反应:Cu+CA=CuC2
(12)Cu与S反应:20u+S△CuS
注意:根据CL,、S与Fe或Cu的反应可以判断CL,和S的氧化性强弱。
判断对错:
①硫单质是一种淡黄色的能溶于水的晶体(×)
②硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里(√)
③试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS2除去(√)
④硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫(×)
⑤黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成(√)
⑥32g硫跟足量金属铜反应转移电子数目为2N4(√)
⑦硫的氧化性比氯气强(×)
⑧类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S,(×)
二、二氧化疏
(1)物理性质:$02是无色有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一(但C02不是大气污染物)。密度
比空气大,通常状况下,1体积水能溶解约40体积S02。
(2)酸性氧化物的通性:
①S02与H0反应:S02+H,Q→HS03;2HS03十02—2HS04
注意:因为上述反应,SO2会导致硫酸型酸雨(pH小于5.6),且酸雨会“越放越酸”。
②在煤中加入生石灰,可用来消除$02的污染,此方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:
SOxCaO-Ca8Ox:2CaS002C4804
③少量S02与澄清石灰水反应:Ca(OD2+SO2一CaSO3J+H0(现象:溶液变浑浊)
④过量SO2与澄清石灰水反应:Ca(OH2+2SO2一Ca(HSO3)2(现象:溶液先变浑浊后澄清)
注意:SO2可以与Ca(OH2、Ba(O山2反应,但无法与CaC2、BaCl2反应。
⑤$O2和C02都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
流程设计
检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验C02
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
(3)氧化性:S02与H2S溶液反应:S02+2HS—3S↓+2H,Q(现象:溶液变浑浊)
(4)还原性:
催化剂、
①S02与02反应:2S02+02△2S0
②S02与H202反应:S02+H0=HS04
③SO2与KMn04反应:5S02+2MnO4+2H0=5S042+2Mn2++4H
④S02与FeC13溶液反应:2Fe3++SO2+2H0一4H+2e2++S042
(5)常见漂白剂的比较:
漂白类型
实例
漂白原理
特点
HClO(常存在于新制氯水中)、
将有色物质氧化使其失去原有的颜色
氧化型
不可逆
NaCIo、Na2O2、HzO2、O3
(能漂白酸碱指示剂)
与有色物质结合,生成不稳定的无色物质
加合型
SO2使品红溶液褪色
可逆
(不能漂白酸碱指示剂)
活性炭、Al(OHD3胶体、Fe(OHD3
疏松多孔,表面积较大,可以吸附一些有
吸附型
物理变化
胶体
色物质
注意:
①将S02通入新制氯水中,新制氯水的漂白性会减弱。因为发生反应:C十S02十2H0=丑S04十2HC1。
②SO2使品红溶液褪色是因为其漂白性,SO2使滴入酚酞的烧碱溶液褪色是因为其酸性,SO2使酸性
KMnO4溶液、溴水、淀粉一碘溶液褪色是因为其还原性。
(6)S02的用途:
①S02在工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等。
②食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,如SO2在食糖的制作过程中作漂白剂:
在葡萄酒和干果的制作过程中作防腐剂、抗氧化剂。但$O2作为食品添加剂应严格控制用量。
(7)$02的实验室制取:
发生装置(原理)
性质探究
尾气处理
令浓硫酸
NaSO3
酸性
品
KMnO.
红
溶液
溶液
溶液
液
气体的发生装置
还原性
氧化性
漂白性
探究装置
探究装置
探究装置
吸收装置
①酸性MnO4溶液褪色,说明SO2
具有还原性,离子反应方程式为
Na2SO3固体
2MnO4+5S02+2H20—2Mn2++
与70%左右的
5S02+4H;
用NaOH
浓硫酸反应:
②Na2S溶液中产生淡黄色浑浊,证
溶液吸收
Na2SO3+H2S04
明SO2具有氧化性,反应方程式为
=Na2S04+
尾气
3S02+2Na2S=2Na2SO3+3S↓;
S02↑+H20
③品红溶液褪色,证明SO2具有漂
白性,但褪色后的液体加热后又会
恢复红色
判断对错:
①pH小于7的降雨属于酸雨(×)
②SO2与Ca(OHD2、NaHCO,均可发生化学反应(√)
③SO2气体通入BaCl2溶液可以产生白色沉淀BaSO3(×)
④因为SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆(×)
⑤$O2和C都具有漂白性,以1:1体积比通入品红溶液中,漂白能力增强(×)
⑥SO2具有漂白性,故可使酸性KMmO4溶液、溴水或滴有酚酞的NaOH溶液褪色(×)
三、三氧化硫
(1)S0,熔点16.8℃,沸点44.8℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
(2)S03与水反应:S03十H0H2S04
(3)SO3与NaOH溶液反应:S03+2NaOH=NaSO4+H20
四、浓疏酸
(1)HSO4不挥发,易溶于水,且浓H2SO4溶于水会放出大量热。稀释浓HSO4时,应将浓HSO4沿器壁
慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。(酸入水)
(2)浓硫酸的吸水性:浓硫酸可以吸收气体、液体和某些结晶水合物中的水,常用作于燥剂。浓硫酸可以
干燥H、O2、N2、CO2、Cl、HC1、SO2、CO、CH4等气体,但不能于燥碱性气体(NH等)以及还原性气
体(如HS、HB、Ⅱ等)。吸水性是吸现成的H,O分子,既可能是物理性质(如浓硫酸敞口放置于空气
中会吸收空气中的水蒸气从而变重),也可能是化学性质(如少量胆矾加入浓硫酸中会出现蓝色固体变白的
现象,即CSO4·5HO变为CuSO4。
(3)浓硫酸的脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按2:1脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭
化。如向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,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$O2。脱水性一定是化学性质。
注意:若浓硫酸不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,然后迅速用大量水冲洗,最后用5%的碳酸氢钠
溶液冲洗。
(4)浓硫酸的强氧化性:
①C1与浓HS04反应:Cu+2HSO4浓)=-CuS04+SO,↑+2H,0
(可用于实验室制SO2,此反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性)
②C与浓HS04反应:C+2HS04(浓)△C021+2S02f+2H0
③HS与浓H2SO4反应:HS+HSO4(浓)=S↓+SO2↑+2HQ
(5)常温下,F、A1与浓HSO4或浓INO3反应,可生成致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,
从而保护金属。这个过程叫做“钝化”,钝化是化学变化。可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。
判断对错:
①配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水(×)
②不能用浓H2SO4干燥H2、C0和SO2(×)
③浓硫酸使蓝矾(CuSO45HzO)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性(×)
④浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗(×)
⑤铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性(√)
⑥常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应(×)
(6)硫酸的工业制备:
98.3%
尾气
HSO
经净化
催化剂
S02、02
制备装置
S02、O2
供稀释
矿渣
催化剂
用硫酸
空气
SO
沸腾炉
接触室
吸收塔
制备流程
硫磺
燃烧
400-500C
98.3%的浓硫酸吸收
SO.
S03
HSO
或黄铁矿
VO:(催化剂)
①制备S02:S+02
点燃
S02或4FeS,+11O2
高温
2Fe203+8SO2:
反应原理
催化剂
②制备S03:2S02+02
△
2S03;
③吸收S03:S03+H20=HS040
用98.3%的浓硫酸吸收$O3而不用水吸收的原因:
注意
$03能强烈的吸水,与水剧烈反应生成HSO4,同时放出大量热,形成酸雾。用98.3%的浓
硫酸吸收SO3,则不会出现酸霎,吸收SO3更充分。
五、疏酸盐
(1)常见的硫酸盐:
硫酸盐
化学式及俗称
用途
CaS04·2H20(生石膏)
CaSO4
制作模型、绷带、粉笔
2CaS04·H20(熟石膏)
BaSO4
BaSO4(重晶石)
医疗上用作“钡餐”
CuSO4
CuSO4·5H0(胆矾、蓝矾)
与石灰乳混合制农药“波尔多液”
FeSO4
FeSO4·7H0(绿矾)
制补血剂
KAI(SO4)2
KA1(SO4)2·12H20(明矾)
用作净水剂(形成A1(OH田D3胶体)
(2)粗盐的提纯:
目标产物
杂质离子
除杂试剂
先加Na2CO3、NaOH、BaCl2使杂质离子都变为沉淀,过滤后再向
NaCl
Ca2+、Mg2+、S042
滤液中加入适量盐酸即可。前三种试剂滴加顺序的唯一要求是先加
BaCl,溶液,再加NaCO,溶液。
(3)S042和S0,2的检验:
S042
先加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaC,溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀
加入BaC2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的无色有刺激性气
S032
味的气体
判断对错:
①除去NaCI中的SO42最合适的试剂是BaNO3)2(×)
②向溶液中滴加酸化的BaNO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO42(×)
③SO2和SO3混合气体通入酸性环境下的BaNO)2溶液可得到BaSO,和BaSO4(×)
④在未知液中先滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,再加稀硝酸,发现沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42
或S032(×)
分层练习
1.下列关于硫的叙述中正确的是()
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】DA.易溶于二硫化碳,A错误。
2.下列关于硫的叙述中不正确的是()
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
【答案】C
3.下列关于硫的说法不正确的是()
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
4.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是()
①活性炭
②新制氯水
③二氧化硫
④臭氧
⑤过氧化钠
⑥双氧水
A.①②④
B.②③⑤
C.②④⑤⑥
D.③④⑥
【答案】C
5.下列有色溶液褪色原理相同的是()
①SO,使品红溶液褪色
②C1,使品红溶液褪色
③将Na,O,加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色
④使SO,酸性MnO,溶液褪色
A.④②
B.②④
C.②③
D.①④
【答案】C
6.下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其反应实质相同的是()
①品红溶液
②酸性KMnO4溶液
③溴水
④滴入酚酞的烧碱溶液
⑤淀粉一碘溶液
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.②③⑤
【答案】D①漂白性:②还原性:③还原性:④酸性:⑤还原性。
7.下列有关$O2的说法正确的是()
A.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,可在葡萄酒中微量添加
B.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,可以观察到有
色布条先褪色,后复原
C.将少量SO2气体通入BaCl,和FCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产
生,该白色沉淀是BaSO3
D.向SO2水溶液中通入HS气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有还原性
【答案】A
C.BaSO4,C错误;D.氧化性,D错误。
8.下列有关SO3的说法中正确的是()
A.标准状况下,1molS03的体积约为22.4L
B.SO3极易溶于水,且与水反应生成HSO4
C.将SO3加入BaCl2溶液无明显现象
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
【答案】BA.标准状况下,SO3不是气体:C.生成BSO4白色沉淀;D.条件为催化剂、高温。
9.下列有关浓硫酸的叙述正确的是()
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
B.浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,说明硫酸完全反应
C.浓硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
D.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2
【答案】AB.着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,所以铜片有剩余,硫酸也有剩余。
10.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()
②月
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CSO4生成,向①中加水,观察颜色【答案】D
11.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的性质,其中不能达到目的的是()
A
B
C
D
实验
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
目的
实验
玻璃罩
浓
内服装
滤纸片
浓硫酸
浓
铜
装置
酸
水
【答案】D
12.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是()
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有$O2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓HS04吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收更充分
【答案】DA.粉碎是为了使燃烧更快更充分,并不是不能燃烧;B.还有O2等;C.可逆反应。
13.下列关于硫及其化合物说法正确的是()
A.硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜
B.浓硫酸具有吸水性,可以干燥H2S、SO2等气体
C.FSO4可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaC12溶液,若有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42
【答案】C先加盐酸,再加BaCL2溶液,D项错误。
14.下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是()
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:80,点燃S0:H,0→HS04
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为
高温
2CaC03+2S02+02=2C02+2CaS04
D.向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸,若产生不溶于硝酸的白色沉淀则溶液必含SO42
【答案】CD.Ag、SO42干扰。
15.如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
硫
素的
+6
S03
----+Na2SO
+4
Na2SO
H2SO:
+2
氢化物单质氧化物酸盐
物质类别
(1)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是
(用化学式表示)。
(2)HS04的电离方程式为
(3)硫代硫酸钠(N2S2O3)俗称海波。从类别的角度分析,其属于
(填标号)。
A.盐
B,碱
C.酸
D.氧化物
(4)从价态的角度分析,Na2S2O3
(填标号)。
A.只有氧化性
B.既有氧化性又有还原性
C.只有还原性
(5)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是
(6)从物质的性质分析,Y不可用进行干燥
(填标号)。
A.浓硫酸
B.碱石灰
C.P2O5固体
(7)写出Y通过化合反应一步生成Z的化学方程式:
【答案】H2S H2SO4Na2SO4=2Na*+SO2AB常温下,浓硫酸可使铝钝化BSO2+HO2=H2SO4