专题01 硫及其化合物(期末培优讲义)高一化学下学期人教版
2026-05-27
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2份
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84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 | 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 33.76 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 风禾尽起¹³¹⁴ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58073223.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 硫及其化合物
重点一 硫及其氧化物
1.硫的存在形式及其性质
自然界存在
游离态
火山喷口附近或地壳的岩石里
化合态
生石膏(CaSO4·2H2O);熟石膏(2CaSO4·H2O)
物理性质
色态
硫黄是一种淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
化学性质
氧化性
S+Hg=HgS(撒硫粉处理洒落的汞)
S+FeFeS;S+2CuCu2S(变价金属产物为低价态)
还原性
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
氧化性还原性
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
用途
制农药、硫酸、黑火药、染料、橡胶制品及消除汞蒸气等
【归纳总结】①硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,都只能生成SO2,不能生成 SO3;
②Hg与S在常温下即可反应生成HgS,因此汞洒落在地面上可撒些硫粉覆盖,防止汞蒸气中毒;
③试管内壁附着的硫可用热的NaOH溶液洗涤,也可用CS2洗涤(S易溶于CS2);
2.二氧化硫的性质、制备及环境保护
化学性质
强还原性
O2
2SO2+O22SO3
H2O2
SO2+H2O2=H2SO4
X2
如:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
KMnO4(H+)
褪色;
弱氧化性
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
漂白性
可使品红溶液褪色,加热后红色恢复。原理:与有色物质化合生成无色物质;
制备
实验室
原理
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(复分解反应)
装置
工业
S+O2SO2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
污染与防治
来源
化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸的生产等
脱硫原理
;;;
危害
污染大气、形成酸雨(pH<5.6),危害人体健康
硫酸型酸雨的形成
途径①:SO2+H2O⇌H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4
途径②:2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4
防治
开发新能源、燃煤脱硫、净化工业废气
【特别提醒】①虽然SO2具有漂白性,但SO2使某些溶液褪色并不都是由于其漂白性,如SO2使新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、I2与淀粉的混合溶液等褪色是由于SO2的还原性;含酚酞的NaOH溶液褪色是由于SO2的酸性氧化物的通性。
②SO2不能漂白酸碱指示剂,因此将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,但不会褪色。
③将物质的量之比为1:1的Cl2和SO2的混合气体通入品红溶液中,溶液不褪色,强强混合,漂白效果并非变得更强,原因是:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
④SO2与氯化钡溶液、氯化钙溶液均不反应;
⑤常见漂白性物质的漂白原理分析
漂白性物质
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合成无色物质
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色
不可逆,加热或久置后不恢复原色
处理后可重复使用
3.SO2的用途
①工业上常用来漂白纸浆、毛、丝等。
②可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂,如葡萄酒中添加适量SO2可以起到杀菌、抗氧化的作用。
重点二 SO2、CO2的鉴别与检验方法
1.SO2、CO2的鉴别与检验方法
鉴别方法
SO2
CO2
化学
方法
通入品红溶液中
品红溶液褪色
无明显现象
通入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)中
溶液褪色
无明显现象
通入H2S(或Na2S)溶液中
出现淡黄色浑浊
无明显现象
通入硝酸酸化的Ba(NO3)2[或Ca(NO3)2]溶液中
产生白色沉淀
无明显现象
2.SO2和CO2共存时二者的检验方法
CO2的存在不影响SO2的检验,但SO2的存在会干扰CO2的检验(因SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,过量时又变澄清),所以应先检验并除去SO2,再检验CO2。具体流程如下:
【特别提醒】①第二处的品红溶液可以省略,用足量酸性KMnO4溶液或新制氯水除尽SO2的现象是溶液颜色变浅(未完全褪色)。
重点三 浓硫酸性质与制备
1.浓硫酸的性质
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去
浓硫酸与蔗糖的脱水性实验中,蔗糖变黑是因为蔗糖脱水炭化生成了炭;生成海绵状的“黑色面包”是因为炭与浓硫酸发生氧化还原反应产生CO2,SO2等气体,具体反应的化学方程式分别为C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑。
强氧化性
与金属单质反应
常温
与Fe、Al接触时,会使金属表面生成一层致密的氧化膜而钝化,阻止内部的金属继续与浓硫酸反应。因此,冷的浓硫酸可以用铁制或铝制容器储存
加热
大多数金属单质(Au、Pt除外)可被浓硫酸氧化,如2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O
与非金属单质反应
在加热时,可以和C、S、P等部分非金属单质反应,如
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O、2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2↑+2H2O;
与某些还原性物质(H2S、HI等)反应
H2S+H2SO4 (浓)=S↓+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4 (浓)=I2+SO2↑+2H2O
【特别提醒】①常温下,当Fe、Al遇到冷浓硫酸时发生“钝化”,即 Fe、Al会与浓硫酸发生反应,在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应,这是浓硫酸强氧化性的表现,是金属与浓硫酸发生化学反应的结果;加热时,Fe、Al与浓硫酸或浓硝酸都可以进一步发生反应。
②钝化是化学变化,不是不反应。
③用铁罐贮存浓硫酸,用铝槽车盛装浓硝酸都是利用了钝化原理。
2.浓硫酸的制备
工业上常采用“接触法”制备硫酸。
三阶段
SO2的制取和净化(沸腾炉)
SO2转化为SO3(催化氧化) (接触室)
H2SO4的生成(吸收SO3) (吸收塔)
三方程
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O=H2SO4
装置图
有关原理
矿石粉碎的目的;一是燃烧迅速;二是燃烧充分,提高原料利用率
逆流原理(热交换器中管外是冷气体SO2、O2,管内是热气体SO3)目的:气体逆向流动,有利于充分进行热交换
逆流原理:实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾,并提高SO3的吸收率
重点四 硫酸根离子的检验
硫酸根离子的检验:
【特别提醒】①用盐酸酸化目的:排除Ag+、CO、SO、PO的干扰;酸化时,不能用硝酸, SO、HSO等会被氧化为SO,从而干扰检验结果。
重点五 不同价态含硫物质的转化
1.硫及其化合物的“价-类”二维图
硫及其氧化物
【典例1】(25-26高一上·河北衡水·期末)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.硫磺微溶于二硫化碳
B.二氧化硫具有还原性,不能用浓硫酸干燥
C.亚硫酸钡难溶于水,可用作“钡餐”
D.浓硫酸可以将纸张中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去
【答案】D
【详解】A.硫磺(单质硫)易溶于二硫化碳(),而非微溶,因二者均为非极性分子,符合相似相溶原理,故A错误。
B.二氧化硫()虽具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,但二者不反应,实验室常用浓硫酸干燥,故B错误。
C.“钡餐”需使用硫酸钡(),因其不溶于水和胃酸;亚硫酸钡()虽难溶于水,但遇酸(如胃酸)会反应生成有毒的可溶性钡盐和二氧化硫,不可用作钡餐,故C错误;
D.浓硫酸的脱水性指将有机物中的氢、氧元素按水的组成比(H:O=2:1)脱去,如纸张(纤维素)变黑碳化,故D正确;
则该题选D。
【即时检测1-1】(25-26高一上·河北沧州·期末)下列说法正确的是
A.铜粉与硫粉混合加热生成CuS
B.浓硫酸为强电解质,稀硫酸为弱电解质
C.自然界中硫元素均以游离态形式存在
D.浓硫酸久置于空气中,质量增大
【答案】D
【详解】A.铜粉与硫粉混合加热反应生成硫化亚铜,不能生成硫化铜,A错误;
B.浓硫酸和稀硫酸都是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C.自然界中硫元素以化合态和游离态形式存在,C错误;
D.浓硫酸具有强吸水性,久置于空气中会使溶液质量增加,D正确;
故选D。
【即时检测1-2】(24-25高一下·北京房山·期末)实验室用制备少量并探究的性质。
I.生成并检验性质
操作及现象:点燃酒精灯,试管i中有白雾,铜丝表面产生气泡;试管ii中溶液红色褪去,试管iii中溶液变红,一段时间后,将铜丝抽离硫酸并停止加热。
(1)i中反应体现了浓硫酸的酸性和_______性。
(2)ii中现象说明具有_______性。
(3)iv中反应的离子方程式为_______。
(4)若将试管iii与试管ii位置互换,石蕊溶液变为红色能否作为是酸性氧化物的证据,请判断并说明理由:_______。
II.探究的性质
操作及现象:将所得亚硫酸钠溶液在一定条件下蒸发结晶得到无水固体,隔绝空气条件下,加热无水固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
资料:①。
② BaS易溶于水。CuS是不溶于水和酸的黑色固体。
(5)推测产物:
①推测分解产物中有,推测的依据是_______。
②设计实验证实推测正确:取少量溶液B,向其中滴加溶液,产生黑色沉淀,证实有。反应的离子方程式是_______。
(6)运用氧化还原反应规律分析产物中除外一定还含有_______(写化学式),设计实验方案证实该产物:取少量溶液B_______(填操作和现象),可证实。
归纳:依据上述实验可知的性质:在隔绝空气条件下,受热会发生分解。
【答案】(1)强氧化性
(2)漂白性
(3)
(4)不能,因为i中有白雾(),酸雾会使石蕊溶液变红,干扰的检验。
(5) 中的S为价,可降价为0价或价,推测A为硫单质,加水得浊液,放置得无色溶液可推测出溶液中含。
(6) 加入足量盐酸,无明显现象,再加溶液产生白色沉淀
【分析】根据二氧化硫的制备与性质、亚硫酸钠的分解及产物探究展开,涉及浓硫酸的特性、推断二氧化硫的漂白性与酸性氧化物性质、离子方程式书写,以及基于氧化还原反应和资料的物质推测与验证,运用元素化合物性质、反应原理和实验探究思维解题。
【详解】(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为。 反应中部分S元素化合价从+ 6降低到+ 4,体现浓硫酸的强氧化性。
(2)试管ii中品红溶液红色褪去,是因为SO2能与有色物质化合生成不稳定的无色物质,说明SO2具有漂白性。
(3)iv中SO2与NaOH溶液反应,SO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为。
(4)i中有白雾(),若将试管iii与试管ii位置互换,酸雾会使石蕊溶液变红,干扰的检验,所以不能。
(5)①在隔绝空气条件下加热无水Na2SO3固体,反应过程未检测到气体生成,说明反应是固体内部的转化,且反应前后元素种类不变。亚硫酸钠中S元素成+4价,为中间价态,可以发生歧化反应生成+6价的硫酸钠和0价或-2价的含硫化合物,根据题目过程中有黄色固体生成,故生成了硫单质,放置后硫单质可能发生了已知条件①的反应,转化为多硫化钠,溶液由浑浊变成无色,故推测生成物中还含有硫化钠。②S2-与Cu2+反应生成CuS黑色沉淀,离子方程式为。
(6)Na2SO3中S为+ 4价,分解产物有Na2S(S为-2价,S元素化合价降低)。根据氧化还原反应“化合价有升必有降”规律,S元素化合价要升高,所以一定还有含S元素且S化合价高于+ 4价的物质,即Na2SO4(S为+6价)。要证实产物有Na2SO4,即检验。因溶液B中可能有S2-等干扰,需先除杂。取少量溶液B,先加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中含,即可证实有Na2SO4,操作和现象为先加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
SO2、CO2的鉴别与检验方法
【典例2】(24-25高一下·河南驻马店·期末)某学习小组设计了如图实验装置,探究浓硫酸与木炭在加热条件下的反应并检验反应产物。
(1)仪器b的名称___________。
(2)b中发生反应的化学方程式为___________,装置甲中出现的现象是___________。
(3)为验证产物中是否含有SO2,甲同学思考如下:
①丙装置可以证明产物中有SO2生成,在不影响实验检验结果的情况下,以下试剂(少量)可用来代替装置丙中品红溶液的是___________(填标号)。
A.饱和NaHCO3溶液 B. H2O2溶液 C. H2S溶液 D.氨水
②如果去掉装置丙也能实现SO2的验证,甲同学依据的实验现象是___________。
(4)①在验证产物是否含CO2的过程中,丁装置的作用是___________,发生反应的离子方程式为___________。
②乙同学思考如下:如果丁中溶液褪色,为避免SO2对CO2检验造成干扰,可在原装置丁与戊之间插入如图装置___________,即丁→___→____→戊(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)圆底烧瓶
(2) 固体由白色变为蓝色
(3) C 丁中酸性KMnO4溶液颜色变浅
(4) 除去CO2中的SO2,防止干扰CO2的检验 BC
【分析】浓硫酸和木炭在加热条件下反应生成CO2、SO2、H2O。先利用无水硫酸铜检验水蒸气的生成,然后用浓硫酸干燥除水;SO2气体,用品红试液褪色证明;利用高锰酸钾溶液除去SO2,利用澄清石灰水变浑浊证明二氧化碳的存在,以此分析;
【详解】(1)仪器b的名称为圆底烧瓶;
(2)b中浓硫酸和碳加热条件下反应的化学方程式为;
由分析可知,装置甲中出现的现象是固体由白色变为蓝色;
(3)①A.饱和NaHCO3溶液和SO2反应生成CO2,引入了CO2干扰后续实验,A不符合题意;
B.品红溶液可以检验SO2,但又不影响CO2,利用H2O2溶液可以氧化吸收SO2,但没有明显现象,B不符合题意;
C.H2S溶液还原SO2,生成淡黄色浑浊,C符合题意;
D.氨水和SO2、CO2均发生中和反应,且溶液无颜色变化,D不符合题意;
故答案选C;
②CO2不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但SO2可以,SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的过程也是吸收SO2的过程,故酸性高锰酸钾溶液既能检验SO2又能除去CO2中的SO2,酸性高锰酸钾溶液颜色变浅说明产物中有SO2,而溶液未完全褪色时,说明SO2已经被除尽;故答案为:丁中酸性KMnO4溶液颜色变浅;
(4)①丁装置盛有酸性KMnO4溶液,会将SO2氧化变为硫酸,KMnO4被还原为Mn2+,因而使溶液褪色(或溶液颜色变浅),SO2也会使澄清石灰水变浑浊,丁装置作用是除去CO2中的SO2,防止干扰CO2的检验;发生反应的离子方程式为
;
②溴水与SO2发生氧化还原反应,除去CO2中的SO2,再用品红溶液检测SO2是否完全除尽;故答案为:BC。
【即时检测2-1】(24-25高一下·广西贺州·期末)为了验证木炭可被浓硫酸氧化成,某实验兴趣小组同学利用如图所示的实验装置(部分夹持装置已略去)进行实验。回答下列问题:
(1)实验开始前,应先_____。
(2)仪器a的名称为_____。
(3)仪器a中发生反应的化学方程式为_____。
(4)实验过程中,若观察到装置Ⅲ中溶液颜色变浅,则该现象体现了二氧化硫的_____(填“酸性”“氧化性”“还原性”或“漂白性”),此时发生反应的离子方程式为_____。
(5)装置Ⅳ中的品红溶液褪色且装置Ⅴ中的溶液变浑浊,实验小组甲同学认为生成的气体中含有,实验小组乙同学认为甲同学的结论是错误的。乙同学判断的理由为_____(用化学方程式表示)。
(6)实验过程中,观察到装置Ⅳ中的品红溶液未褪色且装置Ⅴ中的溶液变浑浊,则二氧化碳属于_____(填“酸性”或“碱性”)气体。
(7)固态的用途有_____。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)圆底烧瓶
(3)
(4) 还原性
(5)
(6)酸性
(7)人工降雨或制冷剂或舞台烟雾效果(合理均可)
【分析】任何涉及气体的实验开始前都要进行气密性检查,本题为C和浓硫酸反应并验证其产物的实验,其反应为,除了生成CO2还有SO2,SO2既有还原性又有酸性,还有漂白性,而CO2只有酸性,因此SO2能使品红褪色,也能使高锰酸钾褪色,还能和Ba(OH)2溶液反应产生沉淀,而CO2只能和Ba(OH)2溶液反应产生沉淀。
【详解】(1)实验开始前,应先检查装置的气密性。因为如果装置气密性不好,会导致生成的气体泄漏,从而无法准确验证木炭被浓硫酸氧化生成CO2。
故答案为:检查装置气密性。
(2)仪器a的名称为圆底烧瓶。这是常见的化学实验仪器,其形状特点为底部呈球形,颈部较细。
故答案为:圆底烧瓶。
(3)在圆底烧瓶a中,木炭与浓硫酸在加热条件下发生反应,化学方程式为。
故答案为:。
(4)装置Ⅲ中是酸性高锰酸钾溶液,二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,这体现了二氧化硫的还原性。因为酸性高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫中S元素为 +4价,具有还原性,二者发生氧化还原反应。离子方程式为。
故答案为:还原性;。
(5)装置Ⅳ中的品红溶液褪色且装置Ⅴ中的Ba(OH)2溶液变浑浊,不能直接认为生成的气体中含有CO2,因为二氧化硫也能与氢氧化钡溶液反应生成沉淀,化学方程式为,会干扰二氧化碳的检验。
故答案为:。
(6)装置Ⅳ中的品红溶液未褪色,说明二氧化硫已被除尽,此时装置Ⅴ中的Ba(OH)2溶液变浑浊,说明二氧化碳与氢氧化钡溶液反应生成了碳酸钡沉淀,这表明二氧化碳能与碱反应生成盐和水,所以二氧化碳属于酸性气体。
故答案为:酸性。
(7)固态CO2即干冰,其用途有制冷剂(如用于人工降雨等)、舞台烟雾效果等。
故答案为:人工降雨或制冷剂或舞台烟雾效果(合理均可)。
【即时检测2-2】(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
(1)过程①中白色固体迅速变黑,体现了浓硫酸的___________性。
(2)过程②中黑色固体迅速膨胀,形成多孔海绵状固体。黑色固体与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是___________。
(3)为验证过程②中生成的产物,设计并完成如下实验。
①A中盛放蔗糖的仪器名称为___________。
②实验开始前要通入N2,目的是___________。
③中品红溶液褪色说明产物中有___________。
④下列试剂中可以替代D中的溴水的是___________(填序号)。
a.NaOH溶液 b.饱和NaHCO3溶液 C.酸性KMnO4溶液
⑤能说明产物中有CO2的实验现象是___________。
【答案】(1)脱水
(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3) 三颈烧瓶 排尽装置内的空气,防止干扰 SO2 C E中品红溶液不褪色,同时F中溶液变浑浊
【分析】A装置是发生装置,B装置检验水蒸气,C装置检验二氧化硫,D装置除去二氧化硫,E装置验证二氧化硫是否除尽,F装置检验二氧化碳,据此解答;
【详解】(1)过程①中白色固体迅速变黑,体现了浓硫酸的脱水性;
(2)过程②中黑色固体迅速膨胀,形成多孔海绵状固体,其中黑色固体是碳,与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是;
(3)①A中盛放蔗糖的仪器名称为三颈烧瓶;
②装置内本身带有部分空气,实验开始前要先通入氮气排除装置内的空气,防止干扰;
③二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,品红溶液褪色则说明产品中含有二氧化硫;
④A.氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,也能吸收二氧化碳,不能代替溴水,A不符合题意;
B.饱和 NaHCO3 溶液吸收二氧化硫的同时又产生二氧化碳,不能代替溴水,B不符合题意;
C.酸性 KMnO4 溶液能氧化二氧化硫,与二氧化碳不反应,可以代替溴水,C符合题意;
故选C;
⑤二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,能说明产物中有 CO2 的实验现象是E中品红溶液不褪色,同时F中溶液变浑浊。
硫酸的性质与制备
【典例3】(25-26高一上·安徽合肥·期末)在古代,浓硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为___________,燃烧时发生反应的化学方程式为___________。
(2)用的浓硫酸吸收而不用水吸收的原因是___________。
Ⅱ.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(3)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为___________,请写出碳参与反应的化学方程式___________。
(4)实验开始后,观察到装置B的现象为___________,装置D的作用为___________,装置C中的离子方程式为___________。
(5)实验过程中观察到___________现象时,说明反应产物中还有生成。
【答案】(1) -1
(2)防止形成酸雾
(3) 分液漏斗
(4) 品红溶液褪色 检验二氧化硫是否除尽
(5)G中固体颜色由黑变红,H中固体颜色变蓝
【详解】(1)黄铁矿主要成分是二硫化亚铁,因此S的化合价为-1;燃烧后将生成氧化铁和二氧化硫,故方程式为;
(2)三氧化硫极易与水反应且放出大量的热,会使液体表面出现一层酸雾,降低后续吸收效率,改用浓硫酸,其中水含量低,且硫酸难挥发,可以防止形成酸雾;
(3)装置A是碳素钢和浓硫酸反应的装置,浓硫酸盛放在分液漏斗中;碳素钢中的C与浓硫酸在加热条件下会反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,故反应方程式为:;
(4)装置A中碳素钢和浓硫酸反应将生成二氧化硫和二氧化碳两种气体,二氧化硫通入品红溶液时会与品红化合为无色物质,因此装置B的现象是品红溶液褪色;由于二氧化硫具有强还原性,因此会被装置C中的酸性高锰酸钾溶液吸收从而除去,则装置D的品红若不褪色,就证明二氧化硫气体已经被完全除去,故装置D作用是检验二氧化硫是否除尽;已知二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液中的高锰酸根离子发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸根,高锰酸根离子被还原为锰离子,故离子方程式为;
(5)由于碳素钢中的C和Fe会消耗,因此浓硫酸可能会成为稀硫酸,从而被Fe还原为氢气,氢气不会与品红、高锰酸钾溶液以及澄清石灰水反应,因此若有氢气存在,则会一直进入装置F被干燥,随后在装置G中与氧化铜反应,将其还原为红色的固体单质,同时生成的水汽进入装置H,使白色的无水硫酸铜变为蓝色,因此证明氢气存在的实验现象是:G中固体颜色由黑变红,H中固体颜色变蓝。
【即时检测3-1】(25-26高一上·广西钦州·期末)目前工业上制备硫酸主要采用接触法,例如以硫铁矿(主要成分为)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生产焦亚硫酸钠()和金属铁,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示:
已知:溶液与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)实验室制备的原理为______(用化学方程式表示)。
(2)煅烧过程中主要发生的反应为______,该反应中氧化产物是______。
(3)将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到______(填现象),发生该反应的离子方程式为______。
(4)“吸收1”中试剂X是______,不选用水的原因是______。
(5)在保存过程中易变质生成,检验是否变质的具体实验操作方法为______。
【答案】(1)(合理即可)
(2) 、
(3) 酸性高锰酸钾溶液褪色
(4) 98.3%浓硫酸 防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率(合理即可)
(5)取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加溶液,若出现白色沉淀,则已变质(合理即可)
【详解】(1)实验室制备的原理为:铜与浓硫酸加热反应,化学方程式为:;故答案为:(合理即可);
(2)煅烧时,FeS2与空气中的O2在高温下反应生成Fe2O3和SO2,配平后的化学方程式为:;该反应中,FeS2中的Fe元素从+ 2价被氧化为+ 3价,S元素从- 1价被氧化为+ 4价,因此氧化产物为、;故答案为:;、;
(3)将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到的现象:酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去(或变浅);反应中SO2作为还原剂,将还原为Mn2+,自身被氧化为,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为:;故答案为:酸性高锰酸钾溶液褪色;;
(4)“吸收1”中试剂X是98.3% 的浓硫酸(工业上常用浓硫酸吸收 SO3制备硫酸)。 “吸收 1” 的试剂 X不选用水的原因:SO3与水反应时会形成大量酸雾,降低 SO3的吸收效率,而浓硫酸能避免酸雾形成,吸收更完全;故答案为:98.3%浓硫酸;防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率(合理即可);
(5)变质生成,检验是否变质本质上是检验溶液中是否存在,结合题给已知,操作步骤如下:①取少量样品于试管中,加入适量稀盐酸,充分振荡,使与盐酸反应生成 SO2(排除等干扰);②向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液;③若有白色沉淀生成,说明样品已变质;若无白色沉淀生成,说明未变质。故答案为:取适量样品溶于水后,滴加稀盐酸至无气泡产生,继续滴加溶液,若出现白色沉淀,则已变质(合理即可)。
【即时检测3-2】(24-25高一下·河南三门峡·期末)硫代硫酸钠在精细化工领域应用广泛,实验室制备的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)盛装浓的仪器名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)试剂a为饱和溶液,作用是___________。
(3)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:___________。
②若不及时停止装置A中的反应,产量会降低,原因是___________。
(4)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有,还可能有___________(填化学式)。
(5)用已知浓度的溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤 I:准确称取19.75g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250mL容量瓶中,加水定容至250mL。
步骤Ⅱ:量取物质的量浓度为的溶液50.0mL,向其中加入步骤 I所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL。
已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为___________。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)观察气体流速
(3) 过量的使溶液显酸性,在酸性条件下会发生分解
(4)
(5)
【分析】实验室制备的实验原理为:在装置A中将Cu片和浓加热反应生成气体:;通过装置B的饱和溶液调节好流速后,再通入装置C的和混合溶液中搅拌作用下反应生成;剩余的尾气在装置D的NaOH溶液中吸收,由于气体易溶于水,需要使用防倒吸装置,据此分析解答。
【详解】(1)根据装置A中的仪器结构,盛装浓的仪器名称为:分液漏斗;装置A中的药品是Cu片和浓,目的是加热反应生成气体,则反应的化学方程式为:
(2)饱和溶液不与气体反应,又没有杂质可除去,则可能的作用为:调节气体流速,使之在装置C中能与溶液充分接触转化为,提高转化效率。
(3)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊:;后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味的气体:;
①装置C中发生总反应的化学方程式为:;
②若不及时停止装置A中的反应,剩余的气体会在装置C的溶液中生成亚硫酸:,根据题目中已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质,所以会导致被消耗而使产量降低。
(4)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有,说明NaOH溶液过量,可能发生的反应有:、,则溶液的溶质除了有NaOH和外,还存在。
(5)由物质的量浓度为的溶液50.0mL,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL,根据反应:可知,硫代硫酸钠固体的纯度为:。
硫酸根离子的检验
【典例4】(24-25高一下·四川泸州·期末)下列有关操作与现象都正确,且能得出对应结论的是
操作
现象
结论
A
常温下,向盛放铁片的试管中加入浓硝酸
铁片逐渐溶解,溶液变黄,试管中出现红棕色气体
浓硝酸具有强氧化性,被还原为NO2
B
向某无色溶液中滴加盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
原溶液中一定有
C
向盛有浓硫酸的烧杯中加入蔗糖并搅拌
蔗糖迅速变黑膨胀,并伴有刺激味气体产生
浓硫酸具有强氧化性和酸性
D
将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色逐渐消失
乙烯被氧化
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.常温下铁遇浓硝酸会发生钝化,表面形成致密的氧化膜阻止反应持续,A错误;
B.加入盐酸酸化,则引入Cl-,可生成白色沉淀AgCl,且Ba(NO3)2溶液中在酸性条件下具有强氧化性,可能将溶液中的氧化为,导致生成BaSO4白色沉淀,B错误;
C.蔗糖变黑是浓硫酸脱水性的体现,变膨胀和生成刺激性气体是因为浓硫酸与碳发生氧化还原反应,体现浓硫酸的强氧化性,反应过程中未体现酸性,C错误;
D.乙烯与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳和Mn2+,溶液紫红色逐渐消失,乙烯被氧化,D正确;
故选D。
【即时检测4-1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入稀NaOH溶液,试管口放置一片湿润的红色石蕊试纸
试纸颜色没有变化
溶液中没有
B
向淀粉溶液中加入适量2H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后加入新制的Cu(OH)2,加热
未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
C
将铜丝伸入到浓硝酸中
溶液变成蓝色,有无色气体生成
浓硝酸具有强氧化性
D
向某溶液中滴加稀盐酸酸化,无明显现象,再加BaCl2溶液
产生白色沉淀
原溶液含
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.未加热条件下无法充分使得氨气逸出释放NH3,无法确定是否存在,且检验实验中应该使用浓氢氧化钠溶液而非稀氢氧化钠溶液,A错误;
B.葡萄糖和新制氢氧化铜反应,需要在碱性条件下进行,未中和酸性环境导致无法生成Cu2O沉淀,B错误;
C.浓硝酸与铜反应通常生成红棕色NO2气体,现象描述错误,C错误;
D.盐酸酸化后无现象,排除其他离子干扰,硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,证明含,D正确;
故选D。
【即时检测4-2】(24-25高一下·河北雄安·期末)下列实验操作和现象以及对应的结论均正确的是
操作和现象
结论
A
向某溶液中先加入溶液,再加入稀硝酸,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向少量淀粉中加入稀硫酸,加热一段时间,冷却后再加入新制的,加热,未见砖红色沉淀
淀粉未水解
C
将混有少量乙烯的乙烷气体通入酸性溶液,溶液紫红色褪去
可提纯乙烷气体
D
向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,产生沉淀
蛋白质发生了变性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.溶液中先加后加稀硝酸生成白色沉淀,可能为与生成的AgCl,无法确定含,A错误;
B.淀粉水解后未中和酸性,直接加无法反应,无法证明未水解,B错误;
C.乙烯被酸性KMnO4氧化生成,引入新杂质,不能提纯乙烷,C错误;
D.醋酸铅为重金属盐,使蛋白质变性生成沉淀,结论正确,D正确.
故选D。
不同价态含硫物质的转化
【典例5】(25-26高一上·湖北荆州·期末)氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法不正确的是
A.i与j不能发生氧化还原反应
B.的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.Fe分别与反应,产物中铁元素的化合价不相同
D.反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】根据价类二维图可知,a为HCl,b为,c为,d为HClO,e为,f为,g为S,h为,i为,j为。
【详解】A.i为,j为,与处于相邻价态,两者不能发生氧化还原反应,A正确;
B.d为HClO,HClO的水溶液在空气中久置,见光分解生成盐酸,溶液酸性增强。h为,的水溶液在空气中久置被氧化生成硫酸,酸性增强,B错误;
C.b为,g为S,Fe分别与、S反应,产物中铁元素的化合价不相同,氯气与铁反应生成+3价,硫单质与铁反应生成+2价,C正确;
D.是盐酸和氯酸钠反应生成氯化钠、氯气和水,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选B。
【即时检测5-1】(25-26高一上·浙江温州·期末)元素的“价-类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.物质C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物
B.制备焦硫酸(),从氧化还原反应的角度分析,可选择E和C反应
C.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
D.物质Z与水反应,当反应消耗0.3 mol物质Z时,转移电子数为0.2
【答案】B
【分析】含氮物质中,R为最简单氢化物,氮为-3价,为;X为单质,氮为0价,为;Z为氧化物,氮为+4价,为;W为含氧酸,氮为+5价,为;含硫物质中,A为简单氢化物,硫为-2价,为;B为单质,硫为0价,为;C为氧化物,硫为+4价,为;D为含氧酸,硫为+4价,为;E为含氧酸,硫为+6价,为,F为氧化物,硫为+6价,为,据此分析。
【详解】A.物质C为,F为,二者均能与溶液反应生成盐和水,,,均为酸性氧化物,A不符合题意;
B.焦硫酸可看作,制备时可选择F()和E()反应,反应为,该反应无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,而非选择E和C()反应,B符合题意;
C.R溶液为浓氨水(含),W溶液为浓硝酸(含),二者挥发后反应生成固体小颗粒,玻璃棒靠近时有白烟产生,,C不符合题意;
D.物质Z为,与水反应的化学方程式为,每消耗3 mol ,转移2 mol电子,当消耗0.3 mol 时,转移电子数为,D不符合题意;
故选B。
【即时检测5-2】(24-25高一下·河南·期末)硫单质及其化合物存在如图转化(部分反应条件省略)。下列说法正确的是
A.可用溶液除去中的杂质
B.工业制硫酸中常用98.3%的浓硫酸吸收
C.反应④中的氧化剂为S,还原剂为
D.反应⑤制备的可用浓硫酸干燥
【答案】B
【分析】由图可知,S与氧气反应生成,是,是。
【详解】A.是,是,和均能和溶液反应生成BaSO4,A错误;
B.工业制硫酸中常用的浓硫酸吸收,B正确;
C.反应④中的S元素化合价由0价变为-2价和+4价,氧化剂与还原剂均为S,C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,具有强还原性,故不能用浓硫酸干燥,D错误;
故选B。
夯实基础
1.(25-26高一上·山东淄博·期末)部分含硫物质的类别与相应化合价关系如图所示, 下列推断不合理的是
A.f 的浓溶液可干燥气体 a、c
B.b 难溶于水,可溶于热的 NaOH 溶液
C. 均可通过一步转化实现
D.工业制硫酸时, d 可用 98.3%的 f 溶液吸收
【答案】A
【分析】由题干价类二维图可知,a为、b为S、c为、d为、e为、f为,据此分析解题。
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥,A错误;
B.b是S,硫难溶于水,可溶于热的NaOH溶液(发生反应:),B正确;
C. (a) → S(b) → (c) → (d),均可通过一步转化实现:,,,C正确;
D.工业制硫酸时, (d)用98.3%的溶液吸收,可防止形成酸雾,提高吸收效率,D正确;
故答案选A。
2.(25-26高一上·浙江衢州·期末)“类比”是化学学习常用的方法,以下类比结论正确的是
A.Fe与S化合生成FeS,则Cu与S化合生成
B.Na与加热条件下生成,则Li与加热条件下生成
C.溶解度小于,则溶解度小于
D.与NaOH反应生成NaClO和NaCl,则与NaOH反应生成NaFO和NaF
【答案】A
【详解】A.S的氧化性弱,只能将变价金属氧化为低价态化合物。铁与硫化合生成FeS,铜与硫化合也生成,A正确;
B.钠与氧气加热生成,锂单质与氧气加热生成,B错误;
C.溶解度小于,但溶解度大于,C错误;
D.与NaOH反应生成NaClO和NaCl,但与NaOH反应生成NaF、和,D错误;
故选A。
3.(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。
4.(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。
5.(24-25高一下·湖北武汉·期末)足量与以下溶液反应,下列现象和离子方程式均正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液产生白色沉淀
C
产生无色气泡
D
溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.SO2与Na2S反应时,S2-被氧化,SO2被还原,发生归中反应生成S,现象为淡黄色沉淀,离子方程式,A正确;
B.BaCl2溶液中,SO2与H2O生成H2SO3,但酸性条件下BaSO3无法稳定存在,不会产生沉淀,现象和方程式均错误,B错误;
C.足量SO2与Na2CO3反应时,最终生成,方程式,C错误;
D.酸性KMnO4被SO2还原,现象正确,方程式,D错误;
故选A。
6.(24-25高一下·广西南宁·期末)设为阿伏加德罗常数的值。工业上,接触法制备硫酸的原理如下:
①;
②;
③。
下列叙述正确的是
A.中含极性键数目为
B.①中生成时转移的电子数为
C.标准状况下,中含原子总数为
D.②中和反应生成的分子数为
【答案】B
【详解】A.3.6g H2O的物质的量为,每个H2O分子含2个O-H极性键,总键数为0.4,A错误;
B.反应①中,4mol FeS2生成2mol Fe2O3时消耗11molO2,转移44mol电子,因此生成1mol Fe2O3转移22mol电子,数目为22,B正确;
C.标准状况下,SO3为非气体,无法用气体体积计算原子数,C错误;
D.反应②为可逆反应,1mol SO2和2mol O2无法完全转化为SO3,生成的SO3分子数小于,D错误;
故选B。
7.(24-25高一下·广西南宁·期末)硫循环对动植物和人类的生存意义重大,硫元素在自然界中的部分循环示意图如图,已知甲和乙分别表示两种氧化物。下列说法正确的是
A.硫元素在自然界中只能以化合态的形式存在
B.反应1中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
C.乙能使品红溶液褪色
D.芒硝的化学式为
【答案】B
【详解】A.硫元素在自然界中以游离态和化合态的形式存在,A错误;
B.反应1:,为还原剂,为氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,B正确;
C.乙能与水反应生成硫酸,为三氧化硫,三氧化硫不能使品红褪色,C错误;
D.芒硝的化学式为,D错误;
答案选B。
8.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)氮,硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.w有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色
B.常温下,e,z的浓溶液不与铁反应
C.a、b、u、v、w均能作还原剂
D.d、w均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
【答案】C
【分析】根据图中的信息可知,a为,b为,c为,d为,e为,u为,v为S,w为,x为,y为,z为。
【详解】A.SO2不能使指示剂褪色,SO2和水反应生成亚硫酸,SO2能使石蕊试液变红,A错误;
B. 常温下,浓硝酸、浓硫酸使铁钝化,铁的表面生成致密的氧化膜,发生了化学反应,故B错误;
C.由分析可知,a为,b为,u为,v为S,w为,其中S和N的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子作还原剂,故C正确;
D. 二氧化氮溶于水产生硝酸与一氧化氮,二氧化氮不属于酸性氧化物,二氧化硫溶于水产生亚硫酸,属于酸性氧化物,故D错误;
故答案选C。
9.(25-26高一上·湖北武汉·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向装有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸,形成疏松多孔的海绵状固体,且产生刺激性气味,烧杯壁会明显发热
浓硫酸具有强氧化性、脱水性且该实验须用到玻璃棒
B
向未知溶液中加入溶液,产生白色沉淀
未知溶液中一定含
C
向溶有的溶液通入气体X,产生白色沉淀
白色沉淀一定是
D
向某补血口服液中滴加几滴溶液,溶液褪色
该补血口服液未变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.实验现象表明浓硫酸使蔗糖脱水碳化并氧化产生SO2,体现脱水性和强氧化性,A正确;
B.加入H2SO4产生白色沉淀可能由Ba2+、Pb2+或Ag+等引起,不一定是Ba2+,B错误;
C.通入气体X产生白色沉淀,若X为氧化剂如Cl2,可生成BaSO4;但X为其他气体如NH3可能生成BaSO3等,沉淀不一定是BaSO4,C错误;
D.KMnO4褪色说明存在还原剂,可能为Fe2+,但补血口服液中其他成分(如维生素C)也可能还原KMnO4,无法确定Fe2+未变质,D错误;
故选A。
10.(24-25高一下·北京顺义·期末)硫代硫酸钠可有效去除自来水中的余氯。实验室利用、溶液和溶液反应制备的装置如图。
已知:通入气体的速度过快,利用率低;通入气体的速度过慢,容易倒吸。
(1)A中产生的化学方程式是______,利用了浓硫酸的______性。
(2)B的作用之一是除杂,另一个作用是______。
(3)C中有产生,C中制备的化学方程式是______。
(4)D的主要目的是除去多余的,反应的离子方程式为______。
(5)溶液可将完全转化为离子,该去除余氯过程利用了的______性,转化为______。
【答案】(1) 酸
(2)观察的生成速率
(3)
(4)
(5) 还原
【分析】装置A为实验室制备SO2的装置,装置B可以通过气泡观察二氧化硫的生成速率、去除二氧化硫中杂质且可以平衡装置中压强,单向阀可以防止倒吸现象的发生,装置C为制备的装置,反应总方程式为硫离子和二氧化硫发生归中反应生成:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,装置D为尾气处理装置,可以用NaOH溶液吸收多余的SO2;
【详解】(1)亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水:,反应利用了硫酸的酸性;
(2)由分析,B的作用之一是除杂,另一个作用是观察的生成速率;
(3)装置C为制备的装置,反应总方程式为硫离子和二氧化硫发生归中反应生成,同时有产生,结合质量守恒,反应的化学方程式为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
(4)D中氢氧化钠吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为:;
(5)氯气具有氧化性, (为0.0025mol)溶液可将完全转化为离子,该去除余氯过程氯元素化合价降低、则硫元素化合价升高,利用了的还原性;氯元素化合价由0变为-1,得到0.02mol电子,由得失电子守恒,硫化合价升高0.02mol÷(2×0.0025mol)=4,则氧化产物中硫元素的化合价为+6价,故转化为。
综合运用
11.(25-26高一上·安徽滁州·期末)某化学兴趣小组类比和的反应,做了和的反应实验,其装置如下,实验结束后粉有剩余。下列说法错误的是
A.该实验可证明酸性强于 B.实验过程中打开活塞可缓冲气流
C.玻璃管中含的化合物仅有 D.浸有溶液的棉花用于吸收尾气
【答案】C
【详解】A.装置中70%的硫酸与反应生成,根据“强酸制弱酸”原理,可证明酸性强于,A正确;
B.实验过程中打开活塞,能调节装置内压强,从而缓冲气流,避免气流过快导致反应不充分,B正确;
C.类比与的反应,与反应时,中价可被还原为单质,被氧化为,因粉有剩余,会与单质继续反应得到,高温下会生成和两种含的化合物,C错误;
D.是酸性氧化物,能与溶液反应,故浸有溶液的棉花用于吸收尾气,D正确;
故选C。
12.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打,易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。实验室常利用反应“S + Na2SO3 = Na2S2O3”制备Na2S2O3溶液,其装置如图(夹持和加热装置省略)。下列说法错误的是
A.实验时先向装置中通入N2,可防止Na2S和Na2SO3被空气中的氧气氧化
B.甲装置用于制取SO2气体,这个反应中利用了浓硫酸的酸性和脱水性
C.丙中发生的反应为3SO2 + 2Na2S + Na2SO3 = 3Na2S2O3
D.乙装置可防倒吸,丁烧杯中盛有NaOH溶液可吸收酸性尾气但不能防倒吸
【答案】B
【分析】利用浓硫酸与亚硫酸钠反应制二氧化硫,通过氮气将二氧化硫排入装置乙后进入丙与Na2S和Na2SO3反应制备Na2S2O3;丁烧杯中盛有NaOH溶液可吸收酸性尾气;
【详解】A.因Na2S和Na2SO3均有强还原性易被氧气氧化,实验时先向装置中通入一段时间N2,可阻止Na2S和Na2SO3被空气中的氧气氧化,故A正确;
B.甲装置中发生的反应为H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + SO2↑+ H2O,其中利用了浓硫酸的强酸性,但浓硫酸没有表现出脱水性,故B错误;
C.丙中利用了H2SO3的酸性和SO2的氧化性,先发生反应3SO2 + 2Na2S = 3S↓+ 2Na2SO3,然后再发生反应S + Na2SO3 = Na2S2O3制备Na2S2O3溶液,故C正确;
D.乙装置为安全瓶可防倒吸,丁烧杯中盛有NaOH溶液可吸收SO2等酸性尾气,但不能防倒吸,故D正确;
答案选B。
13.(24-25高一下·北京顺义·期末)探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.②中品红溶液褪色,证明铜与浓硫酸反应生成了
B.④中石蕊溶液变红,说明的水溶液显酸性
C.确认有生成的操作为:待试管①冷却后,将其中的物质慢慢倒入盛有水的试管中,观察溶液的颜色
D.随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能有氢气生成
【答案】D
【分析】装置①中铜与浓硫酸在加热条件下反应生成、和水;具有漂白性,则装置②中品红溶液褪色;不溶于饱和溶液,则装置③可以除去中混有的杂质;是酸性氧化物,则装置④中石蕊溶液变红;是有毒气体,最后用浸有溶液的棉团进行尾气处理。
【详解】A.根据分析,具有漂白性,则②中品红溶液褪色,证明铜与浓硫酸反应生成了,A正确;
B.是酸性氧化物,则④中石蕊溶液变红,说明的水溶液显酸性,B正确;
C.为防止水加到密度大于水的浓硫酸中产生暴沸,则试管①冷却后,将其中的物质慢慢倒入盛有水的试管中,观察溶液的颜色,若变蓝则证明有生成,C正确;
D.金属活动性顺序表中铜为氢后金属,不能与稀硫酸反应生成氢气,因此随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,反应停止,D错误;
答案选D。
14.(24-25高一下·吉林·期末)除去电石渣浆()清液中的,并制取石膏(CaSO4·2H2O)的流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.过程I中反应的离子方程式为:
B.过程Ⅱ中除去的反应时,体现氧化性
C.石膏CaSO4·2H2O加热到150℃时会失去大部分结晶水变成熟石膏2CaSO4·H2O
D.转化为的过程中,
【答案】D
【详解】A.过程I中将二价锰氧化为四价锰,根据得失电子守恒及电荷守恒可知,该反应的离子方程式为:,A正确;
B.过程Ⅱ中, →,锰元素化合价降低,体现氧化性,B正确;
C.石膏CaSO4·2H2O在加热条件下可转化为熟石膏2CaSO4·H2O,C正确;
D.转化为的过程中,硫元素化合价从+2价升高至+6价,共转移8个电子,结合关系式:,则,D错误;
答案选D。
15.(25-26高一上·山东德州·期末)(多选)将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的实验,试管2中a、b、c为贴在玻璃棒上浸有相应溶液的试纸。下列说法错误的是
A.与浓硫酸反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.最终a、c、d三处都褪色
C.b处试纸变浅黄色,证明具有氧化性
D.为证明有生成,待试管1冷却后,向其中缓慢注入适量蒸馏水
【答案】BD
【详解】A.与浓硫酸反应,浓硫酸中+6价S有一部分被还原为二氧化硫中的+4价硫,化合价降低,体现了浓硫酸的氧化性,同时生成了硫酸铜(硫酸盐),体现了硫酸的酸性,所以浓硫酸体现氧化性和酸性,A正确;
B.生成的二氧化硫气体跟a处的高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应,高锰酸根转化为二价锰离子,溶液变为无色;二氧化硫也能使d处的品红褪色,体现了二氧化硫的漂白性;二氧化硫溶于水生成亚硫酸是弱酸,能使c处的紫色石蕊试液变红,但二氧化硫不能漂白石蕊试液,只变红不褪色,B错误;
C.b处变浅黄色,是因为二氧化硫中的+4价硫具有氧化性,硫化钠中-2价硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,氧化产物和还原产物都是单质硫,硫是淡黄色的不溶于水的固体,C正确;
D.证明有生成,应将试管1中冷却后的混合物缓慢倒入盛有适量水的烧杯中,并不断搅拌,若溶液变蓝,证明生成了,D选项中的操作造成液体飞溅,D错误;
故答案选BD。
16.(25-26高一上·山西·期末)某小组同学在学习高中化学必修一课本中检验的方法时提出新的问题,用稀硝酸和硝酸银溶液检验时能否排除待测液中、的干扰,为此查阅资料并设计如下实验。
资料:在水中不完全电离。
下列说法不正确的是
A.仅用稀硝酸和硝酸银溶液无法排除待测液中的干扰
B.②→③沉淀溶解的反应可能是:
C.对比⑤和⑥可做出推测:硝酸浓度越大,氧化性越强
D.对比④→⑤和⑦→⑧可知:易溶的亚硫酸盐更容易被氧化
【答案】A
【分析】在实验①→②→③中,向的溶液中加入的溶液,二者完全反应生成微溶于水的,使溶液略有浑浊,之后向溶液中继续加入浓,电离产生的与发生离子反应,生成弱电解质,逐渐溶解。在实验①→④→⑤→⑥中,与发生反应:,实验④→⑤中,浓度为的稀硝酸未将氧化,之后将沉淀滤出洗涤后加入浓,二者发生氧化还原反应,被氧化生成,同时生成红棕色的气体,之后加入溶液生成白色的沉淀。在实验⑦→⑧中,与稀硝酸反应生成,据此作答。
【详解】A.向待测溶液中先加入稀硝酸酸化,之后再加入溶液。若溶液中含有会被硝酸氧化为,由分析可知,酸性条件下可溶,因此用稀硝酸和溶液可排除的干扰,A错误;
B.根据已知条件,在水中不完全电离,因此,可推测与发生离子反应生成弱电解质,则实验②→③沉淀溶解的反应可能是:,B正确;
C.实验④→⑤中,浓度为的稀硝酸未将氧化,在实验⑤→⑥中,浓硝酸与发生氧化还原反应,生成和,说明硝酸浓度越大,氧化性越强,C正确;
D.为难溶性盐,为易溶性盐,实验④→⑤中,无法被稀硝酸氧化,实验⑦→⑧中,可被稀硝酸氧化,对比两实验可得出结论,易溶的亚硫酸盐更容易被氧化,D正确;
故答案选A。
17.(24-25高一下·河北廊坊·期末)某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及尾气处理等进行探究。
Ⅰ.制备二氧化硫:用的浓硫酸与固体反应制备气体。
(1)制备气体最合适的发生装置是_______(填写字母),反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关物质的性质探究。
(2)为验证并吸收,装置B中加入的试剂为_______(填“酸性溶液”或“NaOH溶液”),装置C中品红溶液的作用是_______。
(3)装置C中品红溶液不褪色,装置D中澄清石灰水变浑浊,说明有_______(填化学式)生成。
(4)若要证明有生成,则中干燥管内的试剂可以是______(填名称)。
Ⅲ.二氧化硫的处理:工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
(5)富氧煅烧产生的低浓度的可以在炉内添加通过路径Ⅰ脱除,补齐反应方程式_____:□□□_______=□□______。
【答案】(1) B
(2) 酸性溶液 验证二氧化硫是否被吸收完全
(3)
(4)无水硫酸铜
(5)
【分析】Ⅱ中浓硫酸与生铁片反应可能生成H2、SO2、CO2气体,装置B用于检验并吸收SO2,加入的试剂是酸性高锰酸钾溶液;装置C用于检验SO2是否被完全吸收,如不能完全被吸收,会影响CO2的检验;装置D用于检验CO2,加入的试剂是澄清石灰水;装置E中的浓硫酸作干燥剂,装置F用于检验H2,装置G用于检验装置F中是否生成H2O,装置H用于防止空气中的水蒸气进入装置F影响检验结果。
Ⅲ中含硫矿物燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳,二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫经过反应Ⅲ生成A。
【详解】(1)用的浓硫酸与固体反应制备气体的条件是固体加液体,不加热,最合适的发生装置是B,反应的化学方程式为。故答案为:B;;
(2)浓硫酸与生铁片反应可能生成H2、SO2、CO2气体,装置B用于检验并吸收SO2,装置B中加入的试剂为酸性溶液,装置C中品红溶液的作用是验证二氧化硫是否被吸收完全,如不能完全被吸收,会影响CO2的检验。。故答案为:酸性溶液;验证二氧化硫是否被吸收完全;
(3)装置D用于检验CO2,加入的试剂是澄清石灰水,装置C中品红溶液不褪色,装置D中澄清石灰水变浑浊,说明有生成。故答案为:;
(4)装置G用于验证H2,如有H2,在加热时可与CuO反应,生成铜和水,黑色固体中出现红色固体,水蒸气进入装置F中,无水硫酸铜变蓝色;如装置G、F均无明显现象,则没有H2;而装置H是防止空气中进入干燥管而影响气体成分的检验。若要证明有生成,则中干燥管内的试剂可以是无水硫酸铜。故答案为:无水硫酸铜;
(5)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)的结果,硫元素化合价升高,则含硫矿物中硫元素具有还原性;低浓度的SO2 可以在炉内添加碳酸钙通过路径I脱除,即二氧化硫、碳酸钙和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳,硫元素从+4价升高到+6价、氧元素从0价降低到-2价,则按得失电子守恒、元素质量守恒得。故答案为:。
18.(24-25高一下·安徽合肥·期末)在生活、生产中有重要用途,但同时会造成环境污染。
(1)某同学利用下图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器a的名称为______。
②向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间,此操作的目的是______。
③实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量过氧化氢,生成的白色沉淀为______(填化学式)。
④装置C中出现淡黄色浑浊,发生的化学反应方程式是______。
⑤装置D的作用是______。
(2)某兴趣小组用下图甲所示装置测量空气中二氧化硫含量。
若A选择酸性高锰酸钾溶液,当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。该空气中二氧化硫的体积分数为______%(用含V代数式表示)。
(3)某化工厂用下图所示工艺流程除去燃煤产生的。过程Ⅱ发生反应的化学方程式为______。
【答案】(1) 分液漏斗 排出装置内的空气,防止空气中氧气与二氧化硫反应 尾气处理,吸收过量的
(2)
(3)
【分析】本实验目的是验证SO2的性质,装置A制备SO2,装置B验证SO2是否与BaCl2溶液反应,装置C验证SO2的氧化性,SO2有毒,需要尾气吸收,即装置D的作用是吸收多余SO2;
【详解】(1)①根据仪器a的特点,仪器a名称为分液漏斗;
②装置中含有空气,空气中的氧气能与生成的气体一同进入装置B,将SO2氧化成SO,干扰实验,因此向仪器a中滴加浓硫酸之前,先通入一段时间的N2,此操作的目的是排除空气,防止空气中氧气与二氧化硫反应;
③过氧化氢作氧化剂,将SO2氧化成SO,发生Ba2++SO2+H2O2=BaSO4↓+2H+,白色沉淀为BaSO4;
④装置C中出现淡黄色浑浊,说明有硫单质生成,发生SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现SO2的氧化性;
⑤SO2有毒,为防止污染空气,需要尾气处理,一般用NaOH溶液吸收,因此装置D的作用是尾气处理,吸收过量的SO2,防止污染环境;
(2)根据得失电子数目守恒,n(KMnO4)×5=n(SO2)×2,代入数值,5.00mL×10-3L/mL×0.001mol/L×5=n(SO2)×2,解得n(SO2)=1.25×10-5mol,则该空气中二氧化硫的体积分数为=;
(3)根据图像可知,过程Ⅱ中,Fe2(SO4)3作氧化剂,被还原成FeSO4,SO2作还原剂,被氧化成H2SO4,其反应方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
19.(24-25高一下·贵州黔南·期末)硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫使溶液出现乳白色浑浊,并生成有刺激性气味的气体二氧化硫,相关反应的化学方程式为。某兴趣小组为了验证该反应生成的气体的性质并观察该反应速率的快慢做了如下实验:
I.取的溶液于圆底烧瓶中,向其中添加的溶液。
II.将生成的气体依次通过下列装置进行探究,实验装置如图所示(部分夹持装置略):
回答下列问题:
(1)盛装稀硫酸的仪器的名称是_______,装置C的作用是验证具有_______(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。
(2)装置B除了起到缓冲作用外,还可以通过_______来判断反应的快慢。B中应选用的试剂为_______(填“溶液”“饱和溶液”或“饱和溶液”)。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为_______。
(4)实验开始后,小组同学观察到装置F中红色褪去,装置H中无明显现象,据此分析能使品红水溶液褪色的微粒可能是_______。
(5)仪器X的作用是_______,写出G中尾气处理涉及到的化学方程式:_______。
【答案】(1) 分液漏斗 氧化性
(2) 观察产生气泡的多少 饱和溶液
(3)
(4)或或
(5) 防倒吸 或
【分析】硫代硫酸钠与硫酸反应制得二氧化硫气体,装置可以通过产生气泡的多少判断反应的快慢,同时能够起到缓冲作用,装置中发生二氧化硫将硫离子氧化成硫单质,装置中铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子;F、H对照,分析使品红褪色的微粒,G、I尾气处理。
【详解】(1)根据装置图,盛装稀硫酸的仪器的名称是分液漏斗;二氧化硫和Na2S反应生成亚硫酸钠、S沉淀,二氧化硫中S元素化合价降低,Na2S中S元素化合价升高,二氧化硫表现氧化性,装置C的作用是验证具有氧化性。
(2)装置可以通过产生气泡的多少判断反应的快慢。根据题意,二氧化硫在装置所盛试剂中的溶解度要非常小,所以应选用饱和亚硫酸氢钠溶液。
(3)装置中SO2被Fe3+氧化为 ,发生反应的离子方程式为。
(4)装置中红色褪去,装置中无明显现象,说明是二氧化硫和水反应生成的亚硫酸或亚硫酸电离出的亚硫酸氢根离子或亚硫酸根离子使品红水溶液褪色。
(5)为球形干燥管,起防倒吸的作用。对二氧化硫进行尾气处理,为酸性氧化物,故用碱液吸收,涉及到的化学方程式为或。
20.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一,可由脱水制得。实验室用下图装置制备。
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
C装置中发生如下反应:、。
(1)A中产生的化学方程式是_______。
(2)B的作用之一是观察的生成速率。试剂X最好选择_______(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)D装置的作用是_______、_______。
(4)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验步骤如下:
①取少量样品于试管中,加适量蒸馏水配成溶液;
②先加足量_______(填试剂名称),再加溶液;
③若_______(填实验现象),说明样品已变质。
(5)测定样品中的含量。取1.00g 样品溶于水配成500mL溶液,取25mL该溶液,与10mL 0.05碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为_______(已知,假设杂质不反应)。
【答案】(1)
(2)c
(3) 防倒吸 尾气处理,防止环境污染
(4) (稀)盐酸 产生白色沉淀
(5)95%
【分析】浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫;装置B作用之一为观察二氧化硫的生成速率,而SO2与NaHSO3溶液不反应,故装置B中试剂X为NaHSO3溶液;装置C中NaOH吸收二氧化硫制取NaHSO3,由NaHSO3脱水制得焦亚硫酸钠Na2S2O5;D中用NaOH吸收过量的二氧化硫进行尾气处理,以此分析;
【详解】(1)A中浓硫酸和Cu反应生成的化学方程式是。
(2)a.SO2溶于水,a不符合题意;
b.SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,b不符合题意;
c.SO2既不溶于NaHSO3溶液,也不与饱和NaHSO3溶液反应,c符合题意;
d.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,d不符合题意;
故选c。
(3)D中用NaOH吸收过量的二氧化硫进行尾气处理,倒置的漏斗可防倒吸。
(4)具有还原性,易被氧化为硫酸钠,已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2。则检验是否变质的实验步骤是:取少量样品于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先加足量稀盐酸,再加溶液,若产生白色沉淀,说明样品已变质。
(5)根据得失电子原理,,25mL该溶液中,溶液浓度为,则500mL溶液中溶质质量为,则样品中的质量分数为。
21.(24-25高一下·湖南·期末)某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的和气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。请回答下列问题:
已知:
(1)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_______(用操作编号填写)。
①打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
②向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
③待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
(2)实验时,装置C中的现象为_______,可以检验的生成。
(3)D装置在本实验中的作用是除尽混合气体中的_______(填名称)。
(4)装置A中发生反应消耗,反应中转移电子的物质的量_______mol。
(5)该小组同学又选用下图中的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
已知信息:酸性强弱:亚硫酸>碳酸
①甲同学认为按照尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是_______。
②丙同学设计的合理实验方案为:按照_______尾气处理(填字母)顺序连接装置。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是:D中品红不褪色,而F中_______。
【答案】(1)①②③
(2)品红溶液褪色
(3)二氧化硫
(4)1
(5) 二氧化硫有还原性,而漂白粉溶液有强氧化性,两者要发生氧化还原反应,而不是发生复分解反应 B F中出现白色沉淀
【分析】装置A中,浓硫酸与木炭在加热的条件下生成二氧化碳、二氧化硫和水,混合气体通过装置C中的品红溶液,二氧化硫具有漂白性,品红溶液褪色;装置D中碘与二氧化硫反应生成碘化氢和硫酸;装置E中二氧化碳与澄清的石灰水反应变浑浊。
【详解】(1)气囊B的作用是收集气体,要想控制流速,从虚线框设计来看,应先收集气体,然后再慢慢释放气体,所以正确的操作顺序为:①②③。
故答案为:①②③。
(2)C中是品红溶液,检验的现象是品红溶液褪色。
故答案为:品红溶液褪色。
(3)根据已知信息,D中I2会与反应:,使蓝色变浅,故D装置在本实验中的作用是除尽混合气体中的二氧化硫。
故答案为:二氧化硫。
(4)装置A中发生反应:,消耗(物质的量为0.5mol),转移电子1mol。
故答案为:1。
(5)①根据化学反应基本顺序,氧化还原先于非氧化还原反应,而二氧化硫有还原性,而漂白粉溶液有强氧化性,两者要发生氧化还原反应,而不是发生复分解反应,无法证明酸性强弱。
②根据提供的药品中有NaHCO3溶液,可在亚硫酸和次氯酸中选择碳酸作为中间物作两次比较,若可证明酸性:亚硫酸>碳酸,且碳酸>次氯酸即可。
③证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是:D中品红不褪色,说明无,而F中出现沉淀说明只有生成HClO,可证明酸性碳酸>次氯酸。
故答案为:二氧化硫有还原性,而漂白粉溶液有强氧化性,两者要发生氧化还原反应,而不是发生复分解反应 B F中出现白色沉淀。
22.(25-26高一上·河北承德·期末)黄铁矿()是我国工业上制备硫酸的重要原料,下列为黄铁矿制硫酸并将炉渣和废气进行综合利用的流程:
已知:与反应产生气体。
(1)中S元素的化合价为_______,能使品红溶液褪色,体现的性质是_______。
(2)高温煅烧黄铁矿的化学方程式为_______。
(3)下列试剂能与二氧化硫发生反应的有_______(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.氨水
(4)“蒸发结晶、脱水”过程需要在无氧环境中进行,为了更好地得到晶体,可向溶液中加入适量对苯二酚。由此推测对苯二酚应具有的性质是_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(5)检验制得的中是否含有的方法是_______。
(6)某硫酸厂每天排放(标准状况)尾气,其中含(体积分数)的。现用氢氧化钠浓度为的废碱液进行处理,每天至少需要这种废碱液_______(保留1位小数)。
(7)工业生产过程中需要尾气中的含量符合标准才能排放。已知有(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其它成分的反应),过滤,洗涤、干燥、称量得到沉淀。则尾气中含量(体积分数)的计算式是_______(用含、的代数式表示)。
【答案】(1) 漂白性
(2)
(3)AC
(4)还原性
(5)取少量样品,先加稀盐酸至无气泡产生后,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则含有,反之则无
(6)1785.7
(7)
【分析】黄铁矿()被氧化得到二氧化硫和含三氧化二铁的炉渣,三氧化二铁通入一氧化碳高温还原可得到铁,二氧化硫和氧气在400到500摄氏度,五氧化二钒催化下反应得到三氧化硫,再用98.3%的浓硫酸吸收,三氧化硫和水反应得到硫酸,尾气用饱和碳酸钠溶液吸收,反应得到饱和亚硫酸氢钠,经过蒸发结晶,脱水反应得到。
【详解】(1)中元素为价,元素为-2价,S元素的化合价为价,使品红溶液褪色,体现其漂白性;
(2)高温煅烧黄铁矿和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为:;
(3)常利用的酸性氧化物的性质和还原性,可以与碱性或氧化性物质反应,选AC,和溶液不反应,B不选;
(4)“蒸发结晶、脱水”过程需要在无氧环境中进行,防止被氧化,加入适量对苯二酚,被氧化的是对苯二酚,从而会阻止产品被氧化,说明对苯二酚具有还原性;
(5)的检验,选用试剂为稀盐酸和溶液,检验中是否含有的方法是:取少量样品,先加稀盐酸至无气泡产生后,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则含有,反之则无;
(6)标准状况下的气体体积为,其中含有:,根据反应方程式:,则,;
(7)和反应生成,和反应生成沉淀,根据沉淀的质量可以计算尾气中的含量,根据硫元素守恒,有关系式:,则,标准状况下体积为,则尾气中的体积分数为。
思维拔高
23.(25-26高一上·福建泉州·期末)硫酰氯()是重要的化工试剂,常作氯化剂。实验室制备硫酰氯的原理为,该反应会放出大量的热。制备的装置如图所示(夹持及加热装置已略)。
已知:①的熔点为,沸点为,受热易分解:
②遇水剧烈反应:。
(1)仪器A的名称是_______,装置甲发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验室制备的化学方程式为_______。装置乙的作用是_______(写两点)。
(3)装置丁中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”),采用冷水浴降温的目的是_______。
(4)仪器B填充的试剂是_______(填标号),若选用无水,可能的影响是_______。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.
(5)验证产品与水反应的产物含有,方法是:取少量产物滴入水中,再加入_______溶液,观察是否有白色沉淀生成。
(6)产率测定。测定需配制溶液。
①需称取固体的质量为_______。
②配制溶液过程中,下列仪器中不需要的是_______(填标号)。
③已知制备过程中消耗氯气的体积为(已转化为标准状况,足量),经测定产品含硫酰氯2.16 g,则的产率为_______(产率)。
【答案】(1) 分液漏斗
(2) 干燥、观察(控制)气体流速、使气体充分混合
(3) b 防止分解
(4) b 或等气体逸出污染空气
(5)
(6) 1.7 b 80%
【分析】本题以实验室制备硫酰氯()为背景,核心反应为,该反应放热且受热易分解、遇水剧烈水解,反应为。装置甲通过与浓硫酸加热制备,反应为,装置乙干燥并观察气流,装置丁在冷水浴中进行合成反应,仪器B防止外界水蒸气进入,据此分析。
【详解】(1)仪器A的名称为分液漏斗;装置甲中与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为;
(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,化学方程式为;装置乙中浓硫酸的作用为干燥、观察(控制)气体流速、使气体充分混合(任写两点即可);
(3)冷凝管中冷却水应下进上出,故进水口为b;采用冷水浴降温的目的是防止因受热分解;
(4)仪器B的作用是吸收尾气中的、等气体,以及防止外界水蒸气进入,
a.浓硫酸(a)为液态干燥剂,无法填充于球形干燥管中,a不符合题意;
b.碱石灰(b)为碱性固体干燥剂,主要成分为与,可与酸性气体、发生反应,可吸收尾气,同时可吸收空气中的水蒸气,防止其进入装置导致水解,b符合题意;
c.五氧化二磷(c)为酸性固体干燥剂,仅能吸收水蒸气,不与、反应,无法吸收尾气,c不符合题意;
故选b;
若选用无水,其只能干燥不能吸收尾气,会导致或等气体逸出污染空气;
(5)验证需先排除干扰,方法为:取少量产物滴入水中,再加入溶液,观察是否有白色沉淀生成;
(6)①配制溶液,;
②配制溶液需要烧杯(a)、胶头滴管(c)、100 mL容量瓶(d),不需要冷凝管(b),b符合题意;
故选b;
③标准状况下的物质的量为,,理论生成的质量为,产率为。
24.(24-25高一下·重庆·期末)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在精细化工领域应用广泛,实验室制备Na2S2O3的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:①Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易发生反应产生硫单质;
②二氧化硫不溶于饱和NaHSO3溶液。
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是___________。装置A中反应的化学方程式___________。
(2)试剂a为饱和NaHSO3溶液,作用是___________。
(3)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到Na2S2O3溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:___________。
②若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是___________。
(4)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有___________(填化学式)。
(5)制备完成后,请你完善简单的实验方案,检验硫代硫酸钠中的硫酸根杂质:取少量待测样品于试管中加水溶解,加入过量稀盐酸产生淡黄色浑浊物后取上层清液加入BaCl2溶液有___________生成,则证明Na2S2O3产品中含。
(6)用已知浓度的I2溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤I:准确称取19.75g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250mL容量瓶中,加水定容至250mL。
步骤II:量取物质的量浓度为0.20mol/L的I2溶液50.0mL,向其中加入步骤I所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL。已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为___________。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)观察气体流速
(3) 过量的SO2使溶液显酸性,Na2S2O3在酸性条件下会发生反应
(4)Na2SO3
(5)白色沉淀
(6)80%
【分析】A中浓硫酸和铜片反应生成SO2,由于SO2不溶于饱和NaHSO3溶液,故将SO2通入饱和NaHSO3溶液中,可观察到气体的流速,SO2与Na2S、Na2SO3的混合溶液反应,生成硫代硫酸钠,利用氢氧化钠溶液对未反应完的二氧化硫进行吸收,防止污染环境。
【详解】(1)根据装置图可知盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗。装置A中反应的化学方程式:。
(2)A中放出二氧化硫,二氧化硫不溶于饱和NaHSO3溶液,试剂a为饱和NaHSO3溶液,作用是观察气体流速。
(3)①开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味的气体,该气体为二氧化碳。可知装置C中二氧化硫、硫化钠、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳,发生总反应的化学方程式:。
②若不及时停止装置A中的反应,C中二氧化硫过量,溶液呈酸性,硫代硫酸钠在酸性环境中易分解产生硫单质,所以硫代硫酸钠产量会降低。
(4)装置D的作用是尾气处理,氢氧化钠吸收二氧化碳、二氧化硫生成碳酸钠、亚硫酸钠,实验结束后该装置中溶液的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有。
(5)硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀,方程式为:。
(6)根据,,则硫代硫酸钠固体的纯度为。
25.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)硫酰氯()常用作氯化剂,可用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。有关物质的部分性质如下表:
物质
熔点
沸点
其他性质
69.1
①易与水反应:
②易分解:
10.4
337.6
具有吸水性且难分解
铜仁市某高级中学化学兴趣小组模拟在实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气在活性炭催化下合成硫酰氯,反应的化学方程式为(放热反应)。反应装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答下列问题:
(1)图中盛装浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)仪器D的作用是①防止空气中水蒸气进入甲,避免与水反应;②___________。
(3)装置乙中的试剂和装置B中的试剂可使用同一试剂,该试剂为___________,实验室常用浓盐酸与共热制取氯气,该反应的离子方程式为___________。
(4)若反应消耗标准状况下的氯气(足量),最后经过分离提纯得到纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为___________。(产率)
(5)为提高本实验中硫酰氯的产率,实验操作中需要注意的事项有___________(填序号)。
①先通冷凝水,再通气体 ②加热三颈烧瓶 ③保证装置气密性良好
(6)少量硫酰氯也可用氯磺酸()直接分解获得,该反应的化学方程式为,此方法得到的产品中含有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为___________。
②若设计实验方案检验氯磺酸分解产物中分离出来的硫酰氯产品中混有硫酸,下列方案合理的是:___________(填字母)。
A.取样品溶于水,滴加紫色石蕊溶液变红,再取少量溶液,加入溶液产生白色沉淀生成,说明含有。
B.取样品在干燥条件下加热至完全反应,冷却后直接加溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊溶液变红,说明含有。
【答案】(1)分液漏斗
(2)吸收未反应完的氯气和二氧化硫
(3) 浓硫酸
(4)80%
(5)①③
(6) 蒸馏 B
【分析】A装置制备二氧化硫,由于易水解,所以通入的气体都需要干燥,干燥二氧化硫和氯气均可选浓硫酸,另外氯气和二氧化硫均为空气污染物,需要尾气处理装置,所以B中盛放浓硫酸,干燥二氧化硫,丁中制备氯气,丙为饱和食盐水,除去氯化氢杂质,乙为浓硫酸,干燥氯气,二氧化硫和氯气在甲中制备,D中放碱石灰,既可吸收未反应完的氯气和二氧化硫,又能防止空气中水蒸气进入甲中,据此解答。
【详解】(1)由装置图可知,图中盛装浓盐酸的仪器是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)由分析可知,仪器D的作用是①防止空气中水蒸气进入甲,避免与水反应;②吸收未反应完的氯气和二氧化硫,故答案为:吸收未反应完的氯气和二氧化硫;
(3)由分析可知,装置乙中的试剂和装置B中的试剂可使用同一试剂,为浓硫酸,实验室常用浓盐酸与共热生成氯化锰,氯气和水,该反应的离子方程式为,故答案为:浓硫酸;;
(4)若反应消耗标准状况下的氯气,则氯气物质的量为0.02mol,理论上可得到0.02mol,质量为2.7g,最后经过分离提纯得到纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为=80%,故答案为:80%;
(5)①先通冷凝水,再通气体,可提高反应物的利用率,增大产率,①正确;
②该反应为放热反应,可适当降温,使平衡正向移动,增大产率,②错误;
③保证装置气密性良好,可防止气体逸出,减少原料浪费,可提高产率,③正确;
故选:①③;
(6)①硫酰氯和硫酸为互溶液体,可利用沸点不同,用蒸馏的方法从分解产物中分离出硫酰氯,故答案为:蒸馏;
②氯磺酸分解反应为,另外硫酰氯与水反应可生成硫酸,所以检验产品中有硫酸的设计实验方案为:取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加入蒸馏水进行稀释,取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红,再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4(或取产物在干燥条件下加热至完全反应,冷却后直接加BaCl2溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊溶液变红,说明含有H2SO4,硫磺酸易水解,不能溶于水,故A错误、B正确,
故答案为:B。
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专题01 硫及其化合物
重点一 硫及其氧化物
1.硫的存在形式及其性质
自然界存在
游离态
火山喷口附近或地壳的岩石里
化合态
生石膏(CaSO4·2H2O);熟石膏(2CaSO4·H2O)
物理性质
色态
硫黄是一种淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
化学性质
氧化性
S+Hg=HgS(撒硫粉处理洒落的汞)
S+FeFeS;S+2CuCu2S(变价金属产物为低价态)
还原性
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
氧化性还原性
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
用途
制农药、硫酸、黑火药、染料、橡胶制品及消除汞蒸气等
【归纳总结】①硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,都只能生成SO2,不能生成 SO3;
②Hg与S在常温下即可反应生成HgS,因此汞洒落在地面上可撒些硫粉覆盖,防止汞蒸气中毒;
③试管内壁附着的硫可用热的NaOH溶液洗涤,也可用CS2洗涤(S易溶于CS2);
2.二氧化硫的性质、制备及环境保护
化学性质
强还原性
O2
2SO2+O22SO3
H2O2
SO2+H2O2=H2SO4
X2
如:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
KMnO4(H+)
褪色;
弱氧化性
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
漂白性
可使品红溶液褪色,加热后红色恢复。原理:与有色物质化合生成无色物质;
制备
实验室
原理
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(复分解反应)
装置
工业
S+O2SO2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
污染与防治
来源
化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸的生产等
脱硫原理
;;;
危害
污染大气、形成酸雨(pH<5.6),危害人体健康
硫酸型酸雨的形成
途径①:SO2+H2O⇌H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4
途径②:2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4
防治
开发新能源、燃煤脱硫、净化工业废气
【特别提醒】①虽然SO2具有漂白性,但SO2使某些溶液褪色并不都是由于其漂白性,如SO2使新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、I2与淀粉的混合溶液等褪色是由于SO2的还原性;含酚酞的NaOH溶液褪色是由于SO2的酸性氧化物的通性。
②SO2不能漂白酸碱指示剂,因此将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,但不会褪色。
③将物质的量之比为1:1的Cl2和SO2的混合气体通入品红溶液中,溶液不褪色,强强混合,漂白效果并非变得更强,原因是:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
④SO2与氯化钡溶液、氯化钙溶液均不反应;
⑤常见漂白性物质的漂白原理分析
漂白性物质
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合成无色物质
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色
不可逆,加热或久置后不恢复原色
处理后可重复使用
3.SO2的用途
①工业上常用来漂白纸浆、毛、丝等。
②可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂,如葡萄酒中添加适量SO2可以起到杀菌、抗氧化的作用。
重点二 SO2、CO2的鉴别与检验方法
1.SO2、CO2的鉴别与检验方法
鉴别方法
SO2
CO2
化学
方法
通入品红溶液中
品红溶液褪色
无明显现象
通入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)中
溶液褪色
无明显现象
通入H2S(或Na2S)溶液中
出现淡黄色浑浊
无明显现象
通入硝酸酸化的Ba(NO3)2[或Ca(NO3)2]溶液中
产生白色沉淀
无明显现象
2.SO2和CO2共存时二者的检验方法
CO2的存在不影响SO2的检验,但SO2的存在会干扰CO2的检验(因SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,过量时又变澄清),所以应先检验并除去SO2,再检验CO2。具体流程如下:
【特别提醒】①第二处的品红溶液可以省略,用足量酸性KMnO4溶液或新制氯水除尽SO2的现象是溶液颜色变浅(未完全褪色)。
重点三 浓硫酸性质与制备
1.浓硫酸的性质
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去
浓硫酸与蔗糖的脱水性实验中,蔗糖变黑是因为蔗糖脱水炭化生成了炭;生成海绵状的“黑色面包”是因为炭与浓硫酸发生氧化还原反应产生CO2,SO2等气体,具体反应的化学方程式分别为C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑。
强氧化性
与金属单质反应
常温
与Fe、Al接触时,会使金属表面生成一层致密的氧化膜而钝化,阻止内部的金属继续与浓硫酸反应。因此,冷的浓硫酸可以用铁制或铝制容器储存
加热
大多数金属单质(Au、Pt除外)可被浓硫酸氧化,如2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O
与非金属单质反应
在加热时,可以和C、S、P等部分非金属单质反应,如
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O、2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2↑+2H2O;
与某些还原性物质(H2S、HI等)反应
H2S+H2SO4 (浓)=S↓+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4 (浓)=I2+SO2↑+2H2O
【特别提醒】①常温下,当Fe、Al遇到冷浓硫酸时发生“钝化”,即 Fe、Al会与浓硫酸发生反应,在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应,这是浓硫酸强氧化性的表现,是金属与浓硫酸发生化学反应的结果;加热时,Fe、Al与浓硫酸或浓硝酸都可以进一步发生反应。
②钝化是化学变化,不是不反应。
③用铁罐贮存浓硫酸,用铝槽车盛装浓硝酸都是利用了钝化原理。
2.浓硫酸的制备
工业上常采用“接触法”制备硫酸。
三阶段
SO2的制取和净化(沸腾炉)
SO2转化为SO3(催化氧化) (接触室)
H2SO4的生成(吸收SO3) (吸收塔)
三方程
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O=H2SO4
装置图
有关原理
矿石粉碎的目的;一是燃烧迅速;二是燃烧充分,提高原料利用率
逆流原理(热交换器中管外是冷气体SO2、O2,管内是热气体SO3)目的:气体逆向流动,有利于充分进行热交换
逆流原理:实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾,并提高SO3的吸收率
重点四 硫酸根离子的检验
硫酸根离子的检验:
【特别提醒】①用盐酸酸化目的:排除Ag+、CO、SO、PO的干扰;酸化时,不能用硝酸, SO、HSO等会被氧化为SO,从而干扰检验结果。
重点五 不同价态含硫物质的转化
1.硫及其化合物的“价-类”二维图
硫及其氧化物
【典例1】(25-26高一上·河北衡水·期末)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.硫磺微溶于二硫化碳
B.二氧化硫具有还原性,不能用浓硫酸干燥
C.亚硫酸钡难溶于水,可用作“钡餐”
D.浓硫酸可以将纸张中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去
【即时检测1-1】(25-26高一上·河北沧州·期末)下列说法正确的是
A.铜粉与硫粉混合加热生成CuS
B.浓硫酸为强电解质,稀硫酸为弱电解质
C.自然界中硫元素均以游离态形式存在
D.浓硫酸久置于空气中,质量增大
【即时检测1-2】(24-25高一下·北京房山·期末)实验室用制备少量并探究的性质。
I.生成并检验性质
操作及现象:点燃酒精灯,试管i中有白雾,铜丝表面产生气泡;试管ii中溶液红色褪去,试管iii中溶液变红,一段时间后,将铜丝抽离硫酸并停止加热。
(1)i中反应体现了浓硫酸的酸性和_______性。
(2)ii中现象说明具有_______性。
(3)iv中反应的离子方程式为_______。
(4)若将试管iii与试管ii位置互换,石蕊溶液变为红色能否作为是酸性氧化物的证据,请判断并说明理由:_______。
II.探究的性质
操作及现象:将所得亚硫酸钠溶液在一定条件下蒸发结晶得到无水固体,隔绝空气条件下,加热无水固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
资料:①。
② BaS易溶于水。CuS是不溶于水和酸的黑色固体。
(5)推测产物:
①推测分解产物中有,推测的依据是_______。
②设计实验证实推测正确:取少量溶液B,向其中滴加溶液,产生黑色沉淀,证实有。反应的离子方程式是_______。
(6)运用氧化还原反应规律分析产物中除外一定还含有_______(写化学式),设计实验方案证实该产物:取少量溶液B_______(填操作和现象),可证实。
归纳:依据上述实验可知的性质:在隔绝空气条件下,受热会发生分解。
SO2、CO2的鉴别与检验方法
【典例2】(24-25高一下·河南驻马店·期末)某学习小组设计了如图实验装置,探究浓硫酸与木炭在加热条件下的反应并检验反应产物。
(1)仪器b的名称___________。
(2)b中发生反应的化学方程式为___________,装置甲中出现的现象是___________。
(3)为验证产物中是否含有SO2,甲同学思考如下:
①丙装置可以证明产物中有SO2生成,在不影响实验检验结果的情况下,以下试剂(少量)可用来代替装置丙中品红溶液的是___________(填标号)。
A.饱和NaHCO3溶液 B. H2O2溶液 C. H2S溶液 D.氨水
②如果去掉装置丙也能实现SO2的验证,甲同学依据的实验现象是___________。
(4)①在验证产物是否含CO2的过程中,丁装置的作用是___________,发生反应的离子方程式为___________。
②乙同学思考如下:如果丁中溶液褪色,为避免SO2对CO2检验造成干扰,可在原装置丁与戊之间插入如图装置___________,即丁→___→____→戊(填标号)。
A. B. C. D.
【即时检测2-1】(24-25高一下·广西贺州·期末)为了验证木炭可被浓硫酸氧化成,某实验兴趣小组同学利用如图所示的实验装置(部分夹持装置已略去)进行实验。回答下列问题:
(1)实验开始前,应先_____。
(2)仪器a的名称为_____。
(3)仪器a中发生反应的化学方程式为_____。
(4)实验过程中,若观察到装置Ⅲ中溶液颜色变浅,则该现象体现了二氧化硫的_____(填“酸性”“氧化性”“还原性”或“漂白性”),此时发生反应的离子方程式为_____。
(5)装置Ⅳ中的品红溶液褪色且装置Ⅴ中的溶液变浑浊,实验小组甲同学认为生成的气体中含有,实验小组乙同学认为甲同学的结论是错误的。乙同学判断的理由为_____(用化学方程式表示)。
(6)实验过程中,观察到装置Ⅳ中的品红溶液未褪色且装置Ⅴ中的溶液变浑浊,则二氧化碳属于_____(填“酸性”或“碱性”)气体。
(7)固态的用途有_____。
【即时检测2-2】(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
(1)过程①中白色固体迅速变黑,体现了浓硫酸的___________性。
(2)过程②中黑色固体迅速膨胀,形成多孔海绵状固体。黑色固体与浓硫酸反应生成气体的化学方程式是___________。
(3)为验证过程②中生成的产物,设计并完成如下实验。
①A中盛放蔗糖的仪器名称为___________。
②实验开始前要通入N2,目的是___________。
③中品红溶液褪色说明产物中有___________。
④下列试剂中可以替代D中的溴水的是___________(填序号)。
a.NaOH溶液 b.饱和NaHCO3溶液 C.酸性KMnO4溶液
⑤能说明产物中有CO2的实验现象是___________。
硫酸的性质与制备
【典例3】(25-26高一上·安徽合肥·期末)在古代,浓硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为___________,燃烧时发生反应的化学方程式为___________。
(2)用的浓硫酸吸收而不用水吸收的原因是___________。
Ⅱ.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(3)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为___________,请写出碳参与反应的化学方程式___________。
(4)实验开始后,观察到装置B的现象为___________,装置D的作用为___________,装置C中的离子方程式为___________。
(5)实验过程中观察到___________现象时,说明反应产物中还有生成。
【即时检测3-1】(25-26高一上·广西钦州·期末)目前工业上制备硫酸主要采用接触法,例如以硫铁矿(主要成分为)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生产焦亚硫酸钠()和金属铁,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示:
已知:溶液与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)实验室制备的原理为______(用化学方程式表示)。
(2)煅烧过程中主要发生的反应为______,该反应中氧化产物是______。
(3)将该反应生成的通入酸性高锰酸钾溶液中,可观察到______(填现象),发生该反应的离子方程式为______。
(4)“吸收1”中试剂X是______,不选用水的原因是______。
(5)在保存过程中易变质生成,检验是否变质的具体实验操作方法为______。
【即时检测3-2】(24-25高一下·河南三门峡·期末)硫代硫酸钠在精细化工领域应用广泛,实验室制备的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)盛装浓的仪器名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)试剂a为饱和溶液,作用是___________。
(3)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:___________。
②若不及时停止装置A中的反应,产量会降低,原因是___________。
(4)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有,还可能有___________(填化学式)。
(5)用已知浓度的溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤 I:准确称取19.75g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250mL容量瓶中,加水定容至250mL。
步骤Ⅱ:量取物质的量浓度为的溶液50.0mL,向其中加入步骤 I所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL。
已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为___________。
硫酸根离子的检验
【典例4】(24-25高一下·四川泸州·期末)下列有关操作与现象都正确,且能得出对应结论的是
操作
现象
结论
A
常温下,向盛放铁片的试管中加入浓硝酸
铁片逐渐溶解,溶液变黄,试管中出现红棕色气体
浓硝酸具有强氧化性,被还原为NO2
B
向某无色溶液中滴加盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
原溶液中一定有
C
向盛有浓硫酸的烧杯中加入蔗糖并搅拌
蔗糖迅速变黑膨胀,并伴有刺激味气体产生
浓硫酸具有强氧化性和酸性
D
将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色逐渐消失
乙烯被氧化
A.A B.B C.C D.D
【即时检测4-1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入稀NaOH溶液,试管口放置一片湿润的红色石蕊试纸
试纸颜色没有变化
溶液中没有
B
向淀粉溶液中加入适量2H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后加入新制的Cu(OH)2,加热
未出现砖红色沉淀
淀粉未水解
C
将铜丝伸入到浓硝酸中
溶液变成蓝色,有无色气体生成
浓硝酸具有强氧化性
D
向某溶液中滴加稀盐酸酸化,无明显现象,再加BaCl2溶液
产生白色沉淀
原溶液含
A.A B.B C.C D.D
【即时检测4-2】(24-25高一下·河北雄安·期末)下列实验操作和现象以及对应的结论均正确的是
操作和现象
结论
A
向某溶液中先加入溶液,再加入稀硝酸,产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向少量淀粉中加入稀硫酸,加热一段时间,冷却后再加入新制的,加热,未见砖红色沉淀
淀粉未水解
C
将混有少量乙烯的乙烷气体通入酸性溶液,溶液紫红色褪去
可提纯乙烷气体
D
向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,产生沉淀
蛋白质发生了变性
A.A B.B C.C D.D
不同价态含硫物质的转化
【典例5】(25-26高一上·湖北荆州·期末)氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法不正确的是
A.i与j不能发生氧化还原反应
B.的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C.Fe分别与反应,产物中铁元素的化合价不相同
D.反应的离子方程式为
【即时检测5-1】(25-26高一上·浙江温州·期末)元素的“价-类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.物质C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物
B.制备焦硫酸(),从氧化还原反应的角度分析,可选择E和C反应
C.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
D.物质Z与水反应,当反应消耗0.3 mol物质Z时,转移电子数为0.2
【即时检测5-2】(24-25高一下·河南·期末)硫单质及其化合物存在如图转化(部分反应条件省略)。下列说法正确的是
A.可用溶液除去中的杂质
B.工业制硫酸中常用98.3%的浓硫酸吸收
C.反应④中的氧化剂为S,还原剂为
D.反应⑤制备的可用浓硫酸干燥
夯实基础
1.(25-26高一上·山东淄博·期末)部分含硫物质的类别与相应化合价关系如图所示, 下列推断不合理的是
A.f 的浓溶液可干燥气体 a、c
B.b 难溶于水,可溶于热的 NaOH 溶液
C. 均可通过一步转化实现
D.工业制硫酸时, d 可用 98.3%的 f 溶液吸收
2.(25-26高一上·浙江衢州·期末)“类比”是化学学习常用的方法,以下类比结论正确的是
A.Fe与S化合生成FeS,则Cu与S化合生成
B.Na与加热条件下生成,则Li与加热条件下生成
C.溶解度小于,则溶解度小于
D.与NaOH反应生成NaClO和NaCl,则与NaOH反应生成NaFO和NaF
3.(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
4.(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
5.(24-25高一下·湖北武汉·期末)足量与以下溶液反应,下列现象和离子方程式均正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液产生白色沉淀
C
产生无色气泡
D
溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一下·广西南宁·期末)设为阿伏加德罗常数的值。工业上,接触法制备硫酸的原理如下:
①;
②;
③。
下列叙述正确的是
A.中含极性键数目为
B.①中生成时转移的电子数为
C.标准状况下,中含原子总数为
D.②中和反应生成的分子数为
7.(24-25高一下·广西南宁·期末)硫循环对动植物和人类的生存意义重大,硫元素在自然界中的部分循环示意图如图,已知甲和乙分别表示两种氧化物。下列说法正确的是
A.硫元素在自然界中只能以化合态的形式存在
B.反应1中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
C.乙能使品红溶液褪色
D.芒硝的化学式为
8.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)氮,硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.w有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色
B.常温下,e,z的浓溶液不与铁反应
C.a、b、u、v、w均能作还原剂
D.d、w均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
9.(25-26高一上·湖北武汉·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向装有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸,形成疏松多孔的海绵状固体,且产生刺激性气味,烧杯壁会明显发热
浓硫酸具有强氧化性、脱水性且该实验须用到玻璃棒
B
向未知溶液中加入溶液,产生白色沉淀
未知溶液中一定含
C
向溶有的溶液通入气体X,产生白色沉淀
白色沉淀一定是
D
向某补血口服液中滴加几滴溶液,溶液褪色
该补血口服液未变质
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一下·北京顺义·期末)硫代硫酸钠可有效去除自来水中的余氯。实验室利用、溶液和溶液反应制备的装置如图。
已知:通入气体的速度过快,利用率低;通入气体的速度过慢,容易倒吸。
(1)A中产生的化学方程式是______,利用了浓硫酸的______性。
(2)B的作用之一是除杂,另一个作用是______。
(3)C中有产生,C中制备的化学方程式是______。
(4)D的主要目的是除去多余的,反应的离子方程式为______。
(5)溶液可将完全转化为离子,该去除余氯过程利用了的______性,转化为______。
综合运用
11.(25-26高一上·安徽滁州·期末)某化学兴趣小组类比和的反应,做了和的反应实验,其装置如下,实验结束后粉有剩余。下列说法错误的是
A.该实验可证明酸性强于 B.实验过程中打开活塞可缓冲气流
C.玻璃管中含的化合物仅有 D.浸有溶液的棉花用于吸收尾气
12.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗称大苏打,易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。实验室常利用反应“S + Na2SO3 = Na2S2O3”制备Na2S2O3溶液,其装置如图(夹持和加热装置省略)。下列说法错误的是
A.实验时先向装置中通入N2,可防止Na2S和Na2SO3被空气中的氧气氧化
B.甲装置用于制取SO2气体,这个反应中利用了浓硫酸的酸性和脱水性
C.丙中发生的反应为3SO2 + 2Na2S + Na2SO3 = 3Na2S2O3
D.乙装置可防倒吸,丁烧杯中盛有NaOH溶液可吸收酸性尾气但不能防倒吸
13.(24-25高一下·北京顺义·期末)探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.②中品红溶液褪色,证明铜与浓硫酸反应生成了
B.④中石蕊溶液变红,说明的水溶液显酸性
C.确认有生成的操作为:待试管①冷却后,将其中的物质慢慢倒入盛有水的试管中,观察溶液的颜色
D.随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能有氢气生成
14.(24-25高一下·吉林·期末)除去电石渣浆()清液中的,并制取石膏(CaSO4·2H2O)的流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.过程I中反应的离子方程式为:
B.过程Ⅱ中除去的反应时,体现氧化性
C.石膏CaSO4·2H2O加热到150℃时会失去大部分结晶水变成熟石膏2CaSO4·H2O
D.转化为的过程中,
15.(25-26高一上·山东德州·期末)(多选)将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的实验,试管2中a、b、c为贴在玻璃棒上浸有相应溶液的试纸。下列说法错误的是
A.与浓硫酸反应,浓硫酸体现氧化性和酸性
B.最终a、c、d三处都褪色
C.b处试纸变浅黄色,证明具有氧化性
D.为证明有生成,待试管1冷却后,向其中缓慢注入适量蒸馏水
16.(25-26高一上·山西·期末)某小组同学在学习高中化学必修一课本中检验的方法时提出新的问题,用稀硝酸和硝酸银溶液检验时能否排除待测液中、的干扰,为此查阅资料并设计如下实验。
资料:在水中不完全电离。
下列说法不正确的是
A.仅用稀硝酸和硝酸银溶液无法排除待测液中的干扰
B.②→③沉淀溶解的反应可能是:
C.对比⑤和⑥可做出推测:硝酸浓度越大,氧化性越强
D.对比④→⑤和⑦→⑧可知:易溶的亚硫酸盐更容易被氧化
17.(24-25高一下·河北廊坊·期末)某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及尾气处理等进行探究。
Ⅰ.制备二氧化硫:用的浓硫酸与固体反应制备气体。
(1)制备气体最合适的发生装置是_______(填写字母),反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.某学习小组在实验室中探究浓硫酸与生铁共热的反应并完成相关物质的性质探究。
(2)为验证并吸收,装置B中加入的试剂为_______(填“酸性溶液”或“NaOH溶液”),装置C中品红溶液的作用是_______。
(3)装置C中品红溶液不褪色,装置D中澄清石灰水变浑浊,说明有_______(填化学式)生成。
(4)若要证明有生成,则中干燥管内的试剂可以是______(填名称)。
Ⅲ.二氧化硫的处理:工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
(5)富氧煅烧产生的低浓度的可以在炉内添加通过路径Ⅰ脱除,补齐反应方程式_____:□□□_______=□□______。
18.(24-25高一下·安徽合肥·期末)在生活、生产中有重要用途,但同时会造成环境污染。
(1)某同学利用下图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器a的名称为______。
②向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间,此操作的目的是______。
③实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量过氧化氢,生成的白色沉淀为______(填化学式)。
④装置C中出现淡黄色浑浊,发生的化学反应方程式是______。
⑤装置D的作用是______。
(2)某兴趣小组用下图甲所示装置测量空气中二氧化硫含量。
若A选择酸性高锰酸钾溶液,当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。该空气中二氧化硫的体积分数为______%(用含V代数式表示)。
(3)某化工厂用下图所示工艺流程除去燃煤产生的。过程Ⅱ发生反应的化学方程式为______。
19.(24-25高一下·贵州黔南·期末)硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫使溶液出现乳白色浑浊,并生成有刺激性气味的气体二氧化硫,相关反应的化学方程式为。某兴趣小组为了验证该反应生成的气体的性质并观察该反应速率的快慢做了如下实验:
I.取的溶液于圆底烧瓶中,向其中添加的溶液。
II.将生成的气体依次通过下列装置进行探究,实验装置如图所示(部分夹持装置略):
回答下列问题:
(1)盛装稀硫酸的仪器的名称是_______,装置C的作用是验证具有_______(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。
(2)装置B除了起到缓冲作用外,还可以通过_______来判断反应的快慢。B中应选用的试剂为_______(填“溶液”“饱和溶液”或“饱和溶液”)。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为_______。
(4)实验开始后,小组同学观察到装置F中红色褪去,装置H中无明显现象,据此分析能使品红水溶液褪色的微粒可能是_______。
(5)仪器X的作用是_______,写出G中尾气处理涉及到的化学方程式:_______。
20.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一,可由脱水制得。实验室用下图装置制备。
已知:与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
C装置中发生如下反应:、。
(1)A中产生的化学方程式是_______。
(2)B的作用之一是观察的生成速率。试剂X最好选择_______(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)D装置的作用是_______、_______。
(4)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验步骤如下:
①取少量样品于试管中,加适量蒸馏水配成溶液;
②先加足量_______(填试剂名称),再加溶液;
③若_______(填实验现象),说明样品已变质。
(5)测定样品中的含量。取1.00g 样品溶于水配成500mL溶液,取25mL该溶液,与10mL 0.05碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为_______(已知,假设杂质不反应)。
21.(24-25高一下·湖南·期末)某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的和气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。请回答下列问题:
已知:
(1)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_______(用操作编号填写)。
①打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
②向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
③待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
(2)实验时,装置C中的现象为_______,可以检验的生成。
(3)D装置在本实验中的作用是除尽混合气体中的_______(填名称)。
(4)装置A中发生反应消耗,反应中转移电子的物质的量_______mol。
(5)该小组同学又选用下图中的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
已知信息:酸性强弱:亚硫酸>碳酸
①甲同学认为按照尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是_______。
②丙同学设计的合理实验方案为:按照_______尾气处理(填字母)顺序连接装置。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是:D中品红不褪色,而F中_______。
22.(25-26高一上·河北承德·期末)黄铁矿()是我国工业上制备硫酸的重要原料,下列为黄铁矿制硫酸并将炉渣和废气进行综合利用的流程:
已知:与反应产生气体。
(1)中S元素的化合价为_______,能使品红溶液褪色,体现的性质是_______。
(2)高温煅烧黄铁矿的化学方程式为_______。
(3)下列试剂能与二氧化硫发生反应的有_______(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.氨水
(4)“蒸发结晶、脱水”过程需要在无氧环境中进行,为了更好地得到晶体,可向溶液中加入适量对苯二酚。由此推测对苯二酚应具有的性质是_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(5)检验制得的中是否含有的方法是_______。
(6)某硫酸厂每天排放(标准状况)尾气,其中含(体积分数)的。现用氢氧化钠浓度为的废碱液进行处理,每天至少需要这种废碱液_______(保留1位小数)。
(7)工业生产过程中需要尾气中的含量符合标准才能排放。已知有(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其它成分的反应),过滤,洗涤、干燥、称量得到沉淀。则尾气中含量(体积分数)的计算式是_______(用含、的代数式表示)。
思维拔高
23.(25-26高一上·福建泉州·期末)硫酰氯()是重要的化工试剂,常作氯化剂。实验室制备硫酰氯的原理为,该反应会放出大量的热。制备的装置如图所示(夹持及加热装置已略)。
已知:①的熔点为,沸点为,受热易分解:
②遇水剧烈反应:。
(1)仪器A的名称是_______,装置甲发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验室制备的化学方程式为_______。装置乙的作用是_______(写两点)。
(3)装置丁中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”),采用冷水浴降温的目的是_______。
(4)仪器B填充的试剂是_______(填标号),若选用无水,可能的影响是_______。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.
(5)验证产品与水反应的产物含有,方法是:取少量产物滴入水中,再加入_______溶液,观察是否有白色沉淀生成。
(6)产率测定。测定需配制溶液。
①需称取固体的质量为_______。
②配制溶液过程中,下列仪器中不需要的是_______(填标号)。
③已知制备过程中消耗氯气的体积为(已转化为标准状况,足量),经测定产品含硫酰氯2.16 g,则的产率为_______(产率)。
24.(24-25高一下·重庆·期末)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在精细化工领域应用广泛,实验室制备Na2S2O3的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:①Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易发生反应产生硫单质;
②二氧化硫不溶于饱和NaHSO3溶液。
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是___________。装置A中反应的化学方程式___________。
(2)试剂a为饱和NaHSO3溶液,作用是___________。
(3)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到Na2S2O3溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:___________。
②若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是___________。
(4)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有___________(填化学式)。
(5)制备完成后,请你完善简单的实验方案,检验硫代硫酸钠中的硫酸根杂质:取少量待测样品于试管中加水溶解,加入过量稀盐酸产生淡黄色浑浊物后取上层清液加入BaCl2溶液有___________生成,则证明Na2S2O3产品中含。
(6)用已知浓度的I2溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤I:准确称取19.75g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250mL容量瓶中,加水定容至250mL。
步骤II:量取物质的量浓度为0.20mol/L的I2溶液50.0mL,向其中加入步骤I所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL。已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为___________。
25.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)硫酰氯()常用作氯化剂,可用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。有关物质的部分性质如下表:
物质
熔点
沸点
其他性质
69.1
①易与水反应:
②易分解:
10.4
337.6
具有吸水性且难分解
铜仁市某高级中学化学兴趣小组模拟在实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气在活性炭催化下合成硫酰氯,反应的化学方程式为(放热反应)。反应装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答下列问题:
(1)图中盛装浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)仪器D的作用是①防止空气中水蒸气进入甲,避免与水反应;②___________。
(3)装置乙中的试剂和装置B中的试剂可使用同一试剂,该试剂为___________,实验室常用浓盐酸与共热制取氯气,该反应的离子方程式为___________。
(4)若反应消耗标准状况下的氯气(足量),最后经过分离提纯得到纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为___________。(产率)
(5)为提高本实验中硫酰氯的产率,实验操作中需要注意的事项有___________(填序号)。
①先通冷凝水,再通气体 ②加热三颈烧瓶 ③保证装置气密性良好
(6)少量硫酰氯也可用氯磺酸()直接分解获得,该反应的化学方程式为,此方法得到的产品中含有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为___________。
②若设计实验方案检验氯磺酸分解产物中分离出来的硫酰氯产品中混有硫酸,下列方案合理的是:___________(填字母)。
A.取样品溶于水,滴加紫色石蕊溶液变红,再取少量溶液,加入溶液产生白色沉淀生成,说明含有。
B.取样品在干燥条件下加热至完全反应,冷却后直接加溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊溶液变红,说明含有。
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