内容正文:
大单元三 第二单元 非金属及其化合物
第3讲 硫及其氧化物
【高考考向预测】
硫及其氧化物重点考查硫单质、二氧化硫、三氧化硫的理化性质、氧化还原特性,二氧化硫的漂白性、酸性、还原性检验与除杂,结合酸雨成因、尾气处理、性质探究实验综合出题;近三年选择、实验、化工题考查频次高,考频稳定;预测2027年侧重结合烟气脱硫、环境治理情境,强化混合气体检验、干扰分析与实验方案评价,拓展不同价态硫的转化应用。
【双基自测●明考向】
1.(26-27高三·全国·一轮复习)S在化学反应中只表现出还原性,在化学反应中只表现出氧化性。(_____)
2.(26-27高三·全国·一轮复习)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。(_____)
3.(25-26高三·全国·一轮复习)硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为。(_______)
4.(25-26高一下·全国·课前预习)与S完全反应,转移的电子数为。(_____)
5.(24-25高三上·全国·课前预习)实验室洗涤附着在试管内壁上的硫,可用酒精清洗。(________)
6.(25-26高三·全国·一轮复习)含硫燃料(如煤)中加入生石灰,可减少因引起的酸雨,也可减少因排放引起的温室效应。(___)
7.(26-27高三·全国·一轮复习)因弱酸不能制强酸,故往溶液中通入无明显现象。(_____)
8.(26-27高三·全国·一轮复习)能使某些色素褪色,可用作漂白剂。(_____)
9.(26-27高三·全国·一轮复习)除去中的。(______)
10.(25-26高三·全国·一轮复习)某金属冶炼厂排放的气体用酸性溶液吸收,然后通入空气使吸收液再生后循环利用,则氧化性:。( )
【核心梳理●明考点】
考点一 硫的单质
1.硫元素的存在形态
2.硫单质的物理性质
俗称
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
黄色晶体
难溶
微溶
易溶
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)硫的原子结构
硫的价电子排布式为3s23p4,据此可预测其主要化合价为-2、0、+4、+6。
(2)硫的化学性质
【考点突破●明方向】
1.下列说法中正确的是 。
①硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3
②硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
③等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH溶液反应,消耗KOH的物质的量相同
2.0.1 mol某固体单质与足量的硫在一定条件下充分反应后,质量增加了1.6 g,则该固体单质是( )
A.钙 B.钠
C.铁 D.铝
3.某同学为探究铜与硫的反应产物和产物的性质做了如下实验:
Ⅰ.将硫与黑色固体分离;
Ⅱ.取少量上述黑色固体于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,黑色固体全部溶解,出现淡黄色沉淀,溶液变为蓝色,并产生在空气中变红棕色的无色气体;
Ⅲ.取少量黑色CuS于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,也无明显现象。
回答下列问题:
(1)实验Ⅲ的目的是 。
(2)实验Ⅰ将硫与黑色固体分离的试剂是 (填化学式),分离操作是 。
(3)实验Ⅱ中发生的反应是 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”),该反应的离子方程式为
。
考点二 硫的氧化物
1.二氧化硫的物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
按要求完成下列化学方程式:
SO2
3.二氧化硫的实验室制法
(1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应:
Na2SO3+H2SO4(较浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)铜与浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
4.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物来源、危害及治理
来源
石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等
危害
危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)
治理
燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成过程
【考点突破●明方向】
1.下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红鲜花褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。
(2)试管②中的实验现象:品红溶液 ,证明SO2具有 性。
(3)试管③中能否观察到沉淀 (填“能”或“否”)。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是
(填化学式,下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,
用离子方程式表示产生沉淀的过程:
。
3.如图所示是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是 ,作用是 。
(2)C中加入的试剂是 ,作用是 。
(3)D中加入的试剂是 ,作用是 。
(4)实验时,C中应观察到的现象是 。
(1)SO2具有漂白性,但不能漂白酸碱指示剂,如紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液变红,但不褪色。
(2)检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)关于反应,下列说法中正确的是
A.CO中的C失电子 B.是还原剂
C.是还原产物 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
2.(2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A.液氮可用于制冷 B.油脂可用于生产甘油
C.二氧化硫可用于漂白 D.铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
3.(2024·湖北·高考真题)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·云南昭通·三模)如图所示的物质间转化关系,推理及其描述正确的是
A.若R为N2,则足量酸Z的稀溶液和浓溶液与等物质的量Cu反应,还原产物的物质的量之比为3:1
B.若R为硫,氧化物X通入硝酸钡溶液变浑浊
C.从图示可知,氧化物Y一定是酸性氧化物
D.若R为硫,则W、X、Y均为极性分子
5.(2026·广东广州·模拟预测)劳动光荣,创造伟大,用勤劳的双手创造更加美好的生活。下列对劳动项目以及相关化学知识的表述均正确且有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用溶液除去乙炔中混杂的
B
用作为餐具洗涤剂
C
红酒制作过程中添加适量
可以去色、杀菌及抗氧化
D
84消毒液与洁厕灵不能混合使用
二者混合产生具有刺激性气味的氨气
A.A B.B C.C D.D
6.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)硫酸氧钒()可由反应:还原溶解后,蒸发结晶,脱水制得粉末。主要用作媒染剂、催化还原剂及陶瓷和玻璃的着色剂,下列有关制备说法正确的是
A.制备
B.的还原溶解
C.溶液蒸发结晶
D.晶体过滤
A.A B.B C.C D.D
7.(2026·江苏盐城·模拟预测)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知、;、。
实验1:将SO2气体通入氨水中,pH=7时停止通气。
实验2:将0.01 mol SO2气体通入100 mL Na2CO3溶液中,充分反应。
实验3:将SO2气体通入硫酸酸化的KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液呈碱性
D.实验3所得溶液中:
8.(2026·辽宁朝阳·三模)已知反应:,下列说法正确的是
A.试管壁上的S可用酒精清洗 B.中心原子杂化类型为:sp3
C.SO2的空间结构为:直线形 D.H2O分子中的σ键类型为:s-pσ键
9.(2026·天津河北·一模)我国古代四大发明之一的黑火药,其爆炸时发生的反应为:。下列有关化学用语的说法错误的是
A.的电子式: B.离子半径比较:
C.单质S具有多种同素异形体 D.的空间填充模型:
二、解答题
10.(2025·天津·高考真题)硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为___________。H2S的VSEPR模型名称为___________,其空间结构为___________。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为___________。
(3)NH4HS的电子式为___________。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为___________。
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,则NH4HS水溶液显___________(填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为___________;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。
(6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为_________(用化学方程式表示)。
11.(2026·黑龙江·二模)某研究小组改进了二苯二硫醚(,)的合成工艺,以苯磺酰氯()、为原料,乙二醇二甲醚为溶剂,实验流程为:
已知:①+SO2+2H2O→+H2SO4+HCl
②
③在短链醇中的溶解度大于在醚中的溶解度
(1)仪器A的名称_______,反应开始时打开钢瓶中的阀门,待气球充满气体后关闭阀门,缓冲气球的作用是①平衡气压②_______。
(2)写出该制备方法的总反应化学方程式_______。
(3)下列说法错误的是:_______。
A.通过气体循环泵可以提高利用率
B.总反应的催化剂是
C.二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加一定增大
D.冷凝水的进水口是a
(4)实验选择乙二醇二甲醚而不选择的原因_______。
(5)对混合物进行后处理,先回收碘单质,再进行粗产品重结晶,所有操作如下,请排序:_______。
冷却结晶并过滤,得到滤液和滤饼→加乙醇并加热至粗产品全部溶解_____________________。(所有实验步骤不重复使用)
a.多加5%乙醇溶剂
b.滤液用二氯甲烷萃取(3×200 mL),并合并有机相
c.冷却结晶,减压过滤、洗涤、干燥
d.待溶液放凉后→加入活性炭→煮沸脱色
e.趁热过滤
f.浓缩溶液过滤回收碘单质
(6)本实验中二苯二硫醚()的产率为_______(保留三位有效数字)。
12.(2026·江苏徐州·模拟预测)连二硫酸钠()是一种稳定的还原剂,易溶于水,酸性溶液中可生成和。实验室以和为主要原料制备的流程如下:
(1)“氧化”时,分批加入的原因除防止反应过快,不利于控制温度外,另一原因为___________。
(2)有利于“脱除”的操作是___________(填字母)。
a.降温 b.真空抽气 c.升温 d.加压
(3)“调节pH”时,先加入固体至___________时,再加入溶液调节pH至中性,抽滤。不直接用溶液调节pH的原因是___________。
(4)请补充从溶液制备的实验方案:取一定体积的溶液,___________,过滤,用乙醇洗涤,干燥,得晶体。(已知:在弱碱性溶液中溶解度小,实验中须注意提高产率,须使用的试剂和用品:固体、溶液,红色石蕊试纸)
(5)称取样品于锥形瓶中溶于冷水,用酸性溶液测定纯度时,若操作无误,所测纯度低于实际纯度的可能原因是___________。
13.(2026·山东泰安·模拟预测)为探究工业硫的性质并测定其纯度进行如下实验(忽略杂质反应)。
Ⅰ.性质探究:
实验一:向试管中加入工业硫、KOH水溶液,持续振荡,淡黄色固体完全溶解。继续滴加溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀完全溶解。
实验二:向试管加入工业硫、KOH水溶液、双氧水,持续振荡,淡黄色固体完全溶解。
继续滴加溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀不溶解。
Ⅱ.纯度测定:
①取少量工业硫研成粉末,称取置于圆底烧瓶中,加入的乙醇溶液(过量),加入蒸馏水,搅拌,加热回流至样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
②冷却后,向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下滴加足量,加热至,保持,冷却至室温。
③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙,用标准溶液滴定至终点,平行实验多次,记录实验数据。
④不加工业硫,做空白实验,平行实验多次,记录实验数据。
已知时,的,;的,。
加入工业硫实验数据
空白实验数据
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
滴定前读数/mL
0.00
24.98
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
24.98
49.78
25.00
25.02
39.98
40.02
39.10
40.00
(1)配制100 ml盐酸溶液时,一定不需要的仪器有_______(填标号)
(2)实验一中0.3 mol S与0.8 mol KOH充分反应,若向反应后溶液中加入含0.3 mol HCl的盐酸,得到100 mL溶液,在25℃时,则该溶液的pH最接近_______。
A.14 B.13 C.12 D.11
(3)实验二中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为_______。
(4)下列有关“纯度测定”实验的操作表述中正确的是_______。
A.步骤①中蒸馏除去乙醇需要用到球形冷凝管
B.步骤②可用水浴加热,使受热均匀
C.步骤②中应缓慢滴加H2O2溶液
D.步骤③中指示剂也可用石蕊试液
(5)测得工业硫的纯度为_______。
二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键(在特定条件下断开并能复原的化学键),其光响应原理可用如图表示,已知光的波长与其能量成反比。
(6)图中实现光响应的波长:λ1_______(填“>”、“<”或“=”)λ2。
14.(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
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大单元三 第二单元 非金属及其化合物
第3讲 硫及其氧化物
【高考考向预测】
硫及其氧化物重点考查硫单质、二氧化硫、三氧化硫的理化性质、氧化还原特性,二氧化硫的漂白性、酸性、还原性检验与除杂,结合酸雨成因、尾气处理、性质探究实验综合出题;近三年选择、实验、化工题考查频次高,考频稳定;预测2027年侧重结合烟气脱硫、环境治理情境,强化混合气体检验、干扰分析与实验方案评价,拓展不同价态硫的转化应用。
【双基自测●明考向】
1.(26-27高三·全国·一轮复习)S在化学反应中只表现出还原性,在化学反应中只表现出氧化性。(_____)
【答案】错误
【详解】单质中元素为0价,属于硫元素的中间价态:反应中既可以失电子化合价升高(如与反应生成)表现还原性,也可以得电子化合价降低(如反应中作氧化剂)表现氧化性,因此“在化学反应中只表现出还原性”的表述错误。中元素为+6价(硫元素的最高价),仅硫元素可表现氧化性,但其中元素为-2价,可失电子化合价升高,如分解反应中,既作氧化剂又作还原剂,且还可发生非氧化还原反应(如与水化合生成硫酸),因此“在化学反应中只表现出氧化性”的表述也错误。综上题干说法错误。
2.(26-27高三·全国·一轮复习)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。(_____)
【答案】错误
【详解】硫单质无论在空气中还是纯氧中燃烧,反应产物均为二氧化硫,对应反应为。三氧化硫无法通过硫的直接燃烧得到,需要二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、加热的条件下与氧气发生可逆反应才能生成:,因此题干表述错误。
3.(25-26高三·全国·一轮复习)硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为。(_______)
【答案】错误
【详解】已知硫在足量的氧气中燃烧生成SO2,32g 硫物质的量为1mol,在足量的氧气中充分燃烧生成1molSO2,转移电子数为4NA;
故错误。
4.(25-26高一下·全国·课前预习)与S完全反应,转移的电子数为。(_____)
【答案】错误
【详解】Cu与S反应生成Cu2S,为0.1mol,反应转移电子数为,故错误。
5.(24-25高三上·全国·课前预习)实验室洗涤附着在试管内壁上的硫,可用酒精清洗。(________)
【答案】错误
【详解】硫在酒精中的溶解度较小,不可用酒精清洗;易溶于CS2,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。错误。
6.(25-26高三·全国·一轮复习)含硫燃料(如煤)中加入生石灰,可减少因引起的酸雨,也可减少因排放引起的温室效应。(___)
【答案】错误
【详解】含硫燃料燃烧生成二氧化硫,生石灰可发生反应,产物进一步被氧化为,实现钙基固硫,减少了二氧化硫的排放,可降低酸雨危害;但煤燃烧温度较高,高温下与反应生成的不稳定,会发生分解反应,重新释放,因此无法减少排放,不能缓解温室效应,综上所述,说法错误。
7.(26-27高三·全国·一轮复习)因弱酸不能制强酸,故往溶液中通入无明显现象。(_____)
【答案】错误
【详解】通入溶液中先与水反应生成,亚硫酸发生电离:、;溶液中的在存在的酸性环境下具有强氧化性,可将氧化为;生成的与溶液中的结合生成白色沉淀,有明显现象,因此题干表述错误。
8.(26-27高三·全国·一轮复习)能使某些色素褪色,可用作漂白剂。(_____)
【答案】正确
【详解】具有漂白性,其漂白原理为可与某些有色有机色素发生化合反应,生成不稳定的无色物质,因此能够使部分色素褪色,工业上可将用作漂白剂,用于漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,因此题干表述正确。
9.(26-27高三·全国·一轮复习)除去中的。(______)
【答案】正确
【详解】这是一个标准的洗气瓶装置,气体从长导管进入,通过瓶内液体,再从短导管排出。二氧化硫是酸性气体,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳虽然也是酸性气体,但在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度极低,且不会与NaHCO3发生反应,因此可以顺利通过而不被吸收。
10.(25-26高三·全国·一轮复习)某金属冶炼厂排放的气体用酸性溶液吸收,然后通入空气使吸收液再生后循环利用,则氧化性:。( )
【答案】正确
【详解】在酸性溶液中,被氧化为,被还原为(反应式:),说明的氧化性强于;再生过程中,将氧化为(反应式:),说明的氧化性强于,综上,氧化性顺序为;
故答案:正确。
【核心梳理●明考点】
考点一 硫的单质
1.硫元素的存在形态
2.硫单质的物理性质
俗称
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
黄色晶体
难溶
微溶
易溶
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)硫的原子结构
硫的价电子排布式为3s23p4,据此可预测其主要化合价为-2、0、+4、+6。
(2)硫的化学性质
【考点突破●明方向】
1.下列说法中正确的是 。
①硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中燃烧的产物是SO3
②硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
③等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH溶液反应,消耗KOH的物质的量相同
【答案】③
2.0.1 mol某固体单质与足量的硫在一定条件下充分反应后,质量增加了1.6 g,则该固体单质是( )
A.钙 B.钠
C.铁 D.铝
【答案】B
【解析】质量增加了1.6 g,即增加了1.6 g的S,所以反应的S的物质的量为0.05 mol,因为0.1 mol某固体单质与0.05 mol S反应,所以生成的化合物的化学式为R2S,则符合条件的固体单质为Na。
3.某同学为探究铜与硫的反应产物和产物的性质做了如下实验:
Ⅰ.将硫与黑色固体分离;
Ⅱ.取少量上述黑色固体于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,黑色固体全部溶解,出现淡黄色沉淀,溶液变为蓝色,并产生在空气中变红棕色的无色气体;
Ⅲ.取少量黑色CuS于试管中,加入稀硫酸无明显现象,再加入适量NaNO3浓溶液,也无明显现象。
回答下列问题:
(1)实验Ⅲ的目的是 。
(2)实验Ⅰ将硫与黑色固体分离的试剂是 (填化学式),分离操作是 。
(3)实验Ⅱ中发生的反应是 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”),该反应的离子方程式为
。
【答案】(1)证明实验Ⅱ的黑色固体不是CuS (2)CS2 过滤 (3)氧化还原反应 (4)3Cu2S+16H++4N===6Cu2++3S+4NO↑+8H2O
考点二 硫的氧化物
1.二氧化硫的物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.二氧化硫的化学性质
按要求完成下列化学方程式:
SO2
3.二氧化硫的实验室制法
(1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应:
Na2SO3+H2SO4(较浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)铜与浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
4.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)硫的氧化物来源、危害及治理
来源
石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等
危害
危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)
治理
燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成过程
【考点突破●明方向】
1.下列说法正确的是 ( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红鲜花褪色,其原理相同
D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
【答案】B
【解析】SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。具有还原性,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫能使石蕊变红,故A错误;二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色,所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2,故B正确;漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质,所以其漂白原理不一定相同,故C错误;SO2与NaOH发生反应,溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色,不能说明SO2具有漂白性,故D错误。
2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 性。
(2)试管②中的实验现象:品红溶液 ,证明SO2具有 性。
(3)试管③中能否观察到沉淀 (填“能”或“否”)。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是
(填化学式,下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,
用离子方程式表示产生沉淀的过程:
。
【答案】(1)褪色 还原 (2)褪色 漂白 (3)否
(4)BaSO4 (5)BaSO3 SO2+2OH-===S===BaSO3↓
3.如图所示是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是 ,作用是 。
(2)C中加入的试剂是 ,作用是 。
(3)D中加入的试剂是 ,作用是 。
(4)实验时,C中应观察到的现象是 。
【答案】(1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水 检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅,但不褪成无色
(1)SO2具有漂白性,但不能漂白酸碱指示剂,如紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液变红,但不褪色。
(2)检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)关于反应,下列说法中正确的是
A.CO中的C失电子 B.是还原剂
C.是还原产物 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】A
【分析】由方程式可知,反应中硫元素的化合价降低被还原,二氧化硫是反应的氧化剂、硫是还原产物,碳元素的化合价升高被氧化,一氧化碳是还原剂、二氧化碳是氧化产物。
【详解】A.由分析可知,一氧化碳是反应的还原剂,反应中碳元素失去电子发生氧化反应,A正确;
B.由分析可知,二氧化硫是反应的氧化剂,B错误;
C.由分析可知,二氧化碳是反应的氧化产物,C错误;
D.由分析可知,二氧化硫是反应的氧化剂,一氧化碳是还原剂,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D错误;
故选A。
2.(2024·天津·高考真题)下列有关物质用途的说法错误的是
A.液氮可用于制冷 B.油脂可用于生产甘油
C.二氧化硫可用于漂白 D.铜块镶嵌在轮船外壳可用于避免船体被腐蚀
【答案】D
【详解】A.液氮易液化,汽化时吸热,常用于制冷,A正确;
B.油脂水解可生成甘油,B正确;
C.二氧化硫能与有色物质反应生成不稳定的无色物质,具有漂白性,C正确;
D.铜的金属活动性比铁弱,与铁形成原电池时铁作负极被腐蚀,反而加速船体腐蚀,D错误;
故选D。
3.(2024·湖北·高考真题)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误;
B.过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确;
C.过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确;
D.水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选A。
4.(2026·云南昭通·三模)如图所示的物质间转化关系,推理及其描述正确的是
A.若R为N2,则足量酸Z的稀溶液和浓溶液与等物质的量Cu反应,还原产物的物质的量之比为3:1
B.若R为硫,氧化物X通入硝酸钡溶液变浑浊
C.从图示可知,氧化物Y一定是酸性氧化物
D.若R为硫,则W、X、Y均为极性分子
【答案】B
【详解】A.若R为N2,则W为NH3,X为NO,Y为NO2,Z为HNO3,浓硝酸与Cu反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,稀硝酸与Cu反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,还原产物的物质的量之比为1:1,A错误;
B.若R为S,则W为H2S,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,SO2通入硝酸钡中生成白色沉淀,B正确;
C.酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物,如NO2就不是酸性氧化物,C错误;
D.若R为硫,则W、X、Y分别为:H2S、SO2、SO3,SO3是非极性分子,D错误;
故答案选B。
5.(2026·广东广州·模拟预测)劳动光荣,创造伟大,用勤劳的双手创造更加美好的生活。下列对劳动项目以及相关化学知识的表述均正确且有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用溶液除去乙炔中混杂的
B
用作为餐具洗涤剂
C
红酒制作过程中添加适量
可以去色、杀菌及抗氧化
D
84消毒液与洁厕灵不能混合使用
二者混合产生具有刺激性气味的氨气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.H2S是弱电解质,书写离子方程式时不能拆为,正确离子方程式为,A错误;
B.作餐具洗涤剂是因为其水解显碱性,可促进油污水解,与受热分解的性质无关,二者无关联,B错误;
C.红酒制作中添加适量,是利用的漂白性去色、毒性杀菌、还原性抗氧化,表述均正确且有关联,C正确;
D.84消毒液(有效成分)与洁厕灵(有效成分)混合反应生成有毒的,不是氨气,D错误;
故选C。
6.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)硫酸氧钒()可由反应:还原溶解后,蒸发结晶,脱水制得粉末。主要用作媒染剂、催化还原剂及陶瓷和玻璃的着色剂,下列有关制备说法正确的是
A.制备
B.的还原溶解
C.溶液蒸发结晶
D.晶体过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.制备通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸常温反应,反应装置中长颈漏斗没有形成液封,会使产生的气体逸出,应使用分液漏斗控制加入速率并密封装置,A错误;
B.还原溶解时,通入三颈烧瓶中反应,多余的有毒用溶液吸收,倒扣的漏斗可以防倒吸,装置和操作合理,B正确;
C.蒸发结晶溶液应当使用蒸发皿,图中装置为坩埚,坩埚是用于灼烧固体的仪器,不能用于蒸发溶液,C错误;
D.过滤操作中,漏斗下端尖嘴需要紧靠烧杯内壁,防止液体溅出,图中漏斗下端悬空,操作不符合要求,D错误;
故答案选B。
7.(2026·江苏盐城·模拟预测)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知、;、。
实验1:将SO2气体通入氨水中,pH=7时停止通气。
实验2:将0.01 mol SO2气体通入100 mL Na2CO3溶液中,充分反应。
实验3:将SO2气体通入硫酸酸化的KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液呈碱性
D.实验3所得溶液中:
【答案】B
【详解】A.实验1所得溶液pH=7,,根据电荷守恒 ,可得 ,因此 ,A错误;
B.实验2中 ,反应生成等物质的量的和,由电荷守恒:,结合物料守恒:、、,推导可得到,B正确;
C.实验2所得溶液是等物质的量的和,的电离呈酸性,水解显示碱性,的电离常数为Ka2=6.2×10-8, 的水解常数Kh=,的电离大于的水解,溶液呈酸性,C错误;
D.实验3当溶液恰好褪色时,二者恰好完全反应,根据得失电子守恒,反应中消耗的SO2和KMnO4物质的量之比为5:2,则有, 但KMnO4溶液是用硫酸酸化,溶液中存在硫酸提供的额外,因此,D错误;
故答案选B。
8.(2026·辽宁朝阳·三模)已知反应:,下列说法正确的是
A.试管壁上的S可用酒精清洗 B.中心原子杂化类型为:sp3
C.SO2的空间结构为:直线形 D.H2O分子中的σ键类型为:s-pσ键
【答案】B
【详解】A.硫单质微溶于酒精,易溶于二硫化碳,试管壁上的S应用CS2清洗,A错误;
B.与互为等电子体,中心S原子价层电子对数为4,无孤电子对,杂化类型为,B正确;
C.中心S原子价层电子对数为3,含1对孤电子对,空间结构为V形,C错误;
D.分子中O原子采取杂化,σ键由H的1s轨道与O的杂化轨道形成,为σ键,D错误;
故选B。
9.(2026·天津河北·一模)我国古代四大发明之一的黑火药,其爆炸时发生的反应为:。下列有关化学用语的说法错误的是
A.的电子式: B.离子半径比较:
C.单质S具有多种同素异形体 D.的空间填充模型:
【答案】D
【详解】A.分子中两个N原子之间形成三对共用电子对,每个N原子还各保留1对孤对电子,最外层均满足8电子稳定结构,该电子式书写正确,A不符合题意;
B.和核外电子层结构相同,电子层结构相同时,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越强,离子半径越小,核电荷数:,因此,结论正确,B不符合题意;
C.硫单质有斜方硫、单斜硫等多种结构不同的单质,即S存在多种同素异形体,结论正确,C不符合题意;
D.分子为直线形结构,而题图中的空间填充模型为V形结构,与实际结构不符,说法错误,D符合题意;
故选D。
二、解答题
10.(2025·天津·高考真题)硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为___________。H2S的VSEPR模型名称为___________,其空间结构为___________。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为___________。
(3)NH4HS的电子式为___________。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为___________。
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,则NH4HS水溶液显___________(填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为___________;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。
(6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为_________(用化学方程式表示)。
【答案】(1) 四面体形 V形
(2)
(3)
(4)碱性
(5) 4 8
(6)、、
【详解】(1)
S是16号元素,基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4,VSEPR模型名称为四面体形,S原子有2个孤电子对,其空间结构为V形。
(2)H2O、H2S、H2Se都是分子晶体,结构相似,H2O能形成分子间氢键,沸点最高;H2S的相对分子质量小于H2Se,范德华力H2S<H2Se,所以沸点由高到低的顺序为;
(3)
NH4HS是离子化合物,电子式为。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,放热反应焓变为负值,该反应的热化学方程式为;
(4)25℃时,H2S的Ka1为1.1×10-7,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,根据“谁强显谁性”,NH4HS水溶液显碱性。
(5)根据均摊原则,晶胞中含有硫离子的数目为;根据图示,与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。
(6)实验中可能发生的反应有铁和S加热生成硫化亚铁、铁和氧气点燃生成四氧化三铁、硫燃烧生成二氧化硫,、、。
11.(2026·黑龙江·二模)某研究小组改进了二苯二硫醚(,)的合成工艺,以苯磺酰氯()、为原料,乙二醇二甲醚为溶剂,实验流程为:
已知:①+SO2+2H2O→+H2SO4+HCl
②
③在短链醇中的溶解度大于在醚中的溶解度
(1)仪器A的名称_______,反应开始时打开钢瓶中的阀门,待气球充满气体后关闭阀门,缓冲气球的作用是①平衡气压②_______。
(2)写出该制备方法的总反应化学方程式_______。
(3)下列说法错误的是:_______。
A.通过气体循环泵可以提高利用率
B.总反应的催化剂是
C.二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加一定增大
D.冷凝水的进水口是a
(4)实验选择乙二醇二甲醚而不选择的原因_______。
(5)对混合物进行后处理,先回收碘单质,再进行粗产品重结晶,所有操作如下,请排序:_______。
冷却结晶并过滤,得到滤液和滤饼→加乙醇并加热至粗产品全部溶解_____________________。(所有实验步骤不重复使用)
a.多加5%乙醇溶剂
b.滤液用二氯甲烷萃取(3×200 mL),并合并有机相
c.冷却结晶,减压过滤、洗涤、干燥
d.待溶液放凉后→加入活性炭→煮沸脱色
e.趁热过滤
f.浓缩溶液过滤回收碘单质
(6)本实验中二苯二硫醚()的产率为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) 三颈烧瓶 维持反应体系内气体的浓度,当缓冲气球体积变小时,及时补充气体
(2)2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl
(3)BC
(4)醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯 ,水和在醇中溶解度大于在醚中的溶解度,浓度过大,副产物增多
(5)
(6)95.0%
【分析】该实验以、SO2为原料,碘为催化剂,乙二醇二甲醚为溶剂合成二苯二硫醚,反应原理为:SO2与I2、水反应生成的HI和H2SO4,HI与反应生成和I2,发生总反应为2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl;实验流程为:装置充满SO2后,将苯磺酰氯、碘、水与乙二醇二甲醚混合,60℃回流8h得到混合物M1,再经100℃蒸馏回收溶剂得到混合物M2,最后通过分离提纯得到目标产物二苯二硫醚20.7g。
【详解】(1)观察装置图可知,仪器A为三颈烧瓶;反应过程中,装置需充满SO2,60℃回流8小时,故SO2缓冲气球的另一个作用为:维持反应体系内SO2气体的浓度,当SO2缓冲气球体积变小时,及时补充SO2气体;
(2)根据还原法原理图可知,该制备方法的总反应化学方程式为:2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl;
(3)A.气体循环泵可以使未反应的SO2返回反应体系,提高SO2利用率,A正确;
B.根据还原法原理图以及初始投入的物质可知,总反应的催化剂是I2,B错误;
C.反应物中水量的增加,根据已知反应①,二苯二硫醚的产率会降低,二苯二硫醚的产率随着反应物中水量的增加不一定增大,C错误;
D.冷凝管的冷凝水应“下口进,上口出”,a是进水口,D正确;
故答案选BC;
(4)根据已知②,醇易与磺酰氯反应生成磺酸酯,结合已知③,水和SO2在醇中溶解度大于在醚中的溶解度,SO2浓度过大,副产物增多,故不选择CH3CH2OH,而选择乙二醇二甲醚;
(5)回收碘后,进行粗产品重结晶,在多加5%乙醇溶剂后,需先对产品加入活性炭进行脱色,然后趁热过滤,最后冷却结晶,即d→e→c;
(6)总反应化学方程式为:2+5SO2+6H2O+5H2SO4+2HCl,0.2 mol苯磺酰氯理论上可生成0.1 mol产品二苯二硫醚,即理论上生成的质量,实际只有20.7 g,故产率为。
12.(2026·江苏徐州·模拟预测)连二硫酸钠()是一种稳定的还原剂,易溶于水,酸性溶液中可生成和。实验室以和为主要原料制备的流程如下:
(1)“氧化”时,分批加入的原因除防止反应过快,不利于控制温度外,另一原因为___________。
(2)有利于“脱除”的操作是___________(填字母)。
a.降温 b.真空抽气 c.升温 d.加压
(3)“调节pH”时,先加入固体至___________时,再加入溶液调节pH至中性,抽滤。不直接用溶液调节pH的原因是___________。
(4)请补充从溶液制备的实验方案:取一定体积的溶液,___________,过滤,用乙醇洗涤,干燥,得晶体。(已知:在弱碱性溶液中溶解度小,实验中须注意提高产率,须使用的试剂和用品:固体、溶液,红色石蕊试纸)
(5)称取样品于锥形瓶中溶于冷水,用酸性溶液测定纯度时,若操作无误,所测纯度低于实际纯度的可能原因是___________。
【答案】(1)防止过多的与反应生成副产物
(2)bc
(3) 不再产生气体 防止局部碱性过强产生沉淀
(4)边搅拌边分批加入固体,至用红色石蕊试纸检验,试纸变为浅蓝色时,过滤,用溶液洗涤滤渣,将洗涤液与滤液合并,将溶液蒸发浓缩至有晶膜出现,降温结晶
(5)随着反应的进行,溶液酸性增强,与酸反应产生,溢出未能与充分反应
【分析】由制备流程图可知,以饱和二氧化硫溶液为原料,加入二氧化锰进行氧化反应,二氧化锰作为氧化剂与二氧化硫氧化生成连二硫酸锰;反应后脱除溶液中溶解的过量二氧化硫,避免后续酸性条件下副反应的发生;随后向溶液中加入碳酸钡固体,初步调节溶液 pH 并沉淀部分杂质,再加入氢氧化钡溶液将 pH 调至中性,使溶液中的某些杂质离子生成沉淀而除去,得到连二硫酸锰溶液;后续再经碳酸钠置换、蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤干燥等操作,制备得到连二硫酸钠二水合物晶体,据此分析;
【详解】(1)“氧化”时,分批加入的原因除防止反应过快,不利于控制温度外,另一原因为:防止过多的与反应生成副产物;
(2)脱除溶液中溶解的,可利用气体的溶解度随温度升高而降低、随压强减小而降低的规律,因此升温(c)、真空抽气(b)有利于逸出,故选bc;
(3)“调节pH”时,先加入固体至不再产生气体时,再加入溶液调节pH至中性,抽滤。不直接用溶液调节pH的原因是:防止局部碱性过强产生沉淀;
(4)边搅拌边分批加入固体,至用红色石蕊试纸检验,试纸变为浅蓝色时,过滤,用溶液洗涤滤渣,将洗涤液与滤液合并,将溶液蒸发浓缩至有晶膜出现,降温结晶;
(5)所测纯度低于实际纯度的可能原因是:随着反应的进行,溶液酸性增强,与酸反应产生,溢出未能与充分反应。
13.(2026·山东泰安·模拟预测)为探究工业硫的性质并测定其纯度进行如下实验(忽略杂质反应)。
Ⅰ.性质探究:
实验一:向试管中加入工业硫、KOH水溶液,持续振荡,淡黄色固体完全溶解。继续滴加溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀完全溶解。
实验二:向试管加入工业硫、KOH水溶液、双氧水,持续振荡,淡黄色固体完全溶解。
继续滴加溶液产生白色沉淀,加足量盐酸沉淀不溶解。
Ⅱ.纯度测定:
①取少量工业硫研成粉末,称取置于圆底烧瓶中,加入的乙醇溶液(过量),加入蒸馏水,搅拌,加热回流至样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
②冷却后,向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下滴加足量,加热至,保持,冷却至室温。
③将圆底烧瓶中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙,用标准溶液滴定至终点,平行实验多次,记录实验数据。
④不加工业硫,做空白实验,平行实验多次,记录实验数据。
已知时,的,;的,。
加入工业硫实验数据
空白实验数据
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
滴定前读数/mL
0.00
24.98
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
24.98
49.78
25.00
25.02
39.98
40.02
39.10
40.00
(1)配制100 ml盐酸溶液时,一定不需要的仪器有_______(填标号)
(2)实验一中0.3 mol S与0.8 mol KOH充分反应,若向反应后溶液中加入含0.3 mol HCl的盐酸,得到100 mL溶液,在25℃时,则该溶液的pH最接近_______。
A.14 B.13 C.12 D.11
(3)实验二中淡黄色固体溶解的化学反应方程式为_______。
(4)下列有关“纯度测定”实验的操作表述中正确的是_______。
A.步骤①中蒸馏除去乙醇需要用到球形冷凝管
B.步骤②可用水浴加热,使受热均匀
C.步骤②中应缓慢滴加H2O2溶液
D.步骤③中指示剂也可用石蕊试液
(5)测得工业硫的纯度为_______。
二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键(在特定条件下断开并能复原的化学键),其光响应原理可用如图表示,已知光的波长与其能量成反比。
(6)图中实现光响应的波长:λ1_______(填“>”、“<”或“=”)λ2。
【答案】(1)C
(2)B
(3)
(4)C
(5)
(6)<
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的盐酸溶液,需要100mL容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,分液漏斗用于分液操作,配制溶液不需要;
(2)与发生歧化反应,消耗,生成、,剩余,加入后,先中和,剩余,剩余与反应,消耗生成,反应后溶液中剩余, 对,,故;
(3)加入的双氧水将氧化为,配平得到反应方程式为;
(4)A.蒸馏操作需要直形冷凝管,球形冷凝管用于回流,A错误;
B.水浴加热最高温度为100℃,无法达到110℃,B错误;
C.缓慢滴加可使反应充分,避免大量分解,C正确;
D.石蕊变色范围宽,现象不明显,不能作为酸碱滴定的指示剂,D错误;
答案选C。
(5)首先对数据进行处理,舍去偏差大的异常值,样品平均消耗的体积为,空白平均消耗的体积为,故与反应的消耗的物质的量为,因此与反应的的物质的量为, 由得,反应掉的的物质的量,则,故工业硫的纯度为。
(6)断裂化学键需要吸收能量,键键能大于键,断裂键需要更高的能量;已知波长与能量成反比,能量越高波长越短,故。
14.(2026·北京西城·二模)小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
【答案】(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)
(2)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s
(4) 过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)
【详解】(1)KMnO4具有强氧化性,在酸性、中性或碱性条件下均可氧化含硫还原性物质,除S和SO2外,还可与以下含硫物质反应(任选两种):H2S(S为-2价,可被氧化至0或+6价);Na2S(S为-2价,可被氧化);Na2SO3(S为+4价,可被氧化至+6价)。
(2)实验Ⅱ在酸性条件下进行,被还原为Mn²⁺,S被氧化为,根据电子守恒和电荷守恒配平得离子方程式:。
(3)为排除OH⁻对还原的干扰,需设计对照实验,验证绿色产物主要由S还原产生:取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s,说明在无S存在时OH⁻不能将还原为,从而证实实验Ⅲ中绿色主要源于S对的还原。
(4)①根据已知条件ii:碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与,实验Ⅳ中硫粉过量,因此一定会发生歧化反应:;
②根据已知条件iii:能与S反应生成黄色的,与H+反应生成S和H2S,因此,若溶液中存在,加入盐酸也会发生反应:,生成的单质硫为乳白色浑浊,与和在酸性条件下归中生成S的现象相同,因此无法仅凭浑浊证明含;
检验的关键是:排除其他离子的干扰后,加入BaCl2溶液产生白色沉淀:加入足量盐酸,可除去、等还原性/干扰离子,同时使它们生成的S沉淀被过滤除去,过滤后,滤液中不再含有能与Ba2+生成沉淀的其他离子,因此,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明滤液中存在,故完整现象为加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(5)综上,影响反应的因素包括:溶液的酸碱性(pH):酸性条件下反应明显,中性无明显现象,碱性条件下产物不同;反应物的浓度:KMnO₄的浓度、NaOH的浓度会影响反应速率和产物;溶剂种类:实验Ⅳ加入丙酮后,反应现象与Ⅲ不同,说明溶剂会影响反应;反应物的用量:硫粉是否过量会影响歧化反应的发生和产物组成;最终答案为:溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)。
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