专题01 不同价态含硫物质的转化关系 (重难点讲义)化学沪科版必修第一册

2026-08-05
| 2份
| 37页
| 55人阅读
| 1人下载
精品

摘要:

本高中化学讲义聚焦不同价态含硫物质的转化关系,以价类二维图为核心支架,系统梳理硫元素常见价态与物质类别的对应关系,掌握相邻价态转化、同种价态转化及归中歧化规律,突出SO₂的氧化还原与漂白性、浓硫酸特性及离子检验方法。 该资料以真实情境为载体,通过实验探究(如SO₂与H₂S归中反应、浓硫酸与铜反应)和工业流程(接触法制硫酸、尾气处理)培养科学思维与探究能力,题型示例针对性强,课中辅助教师教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

专题01 不同价态含硫物质的转化关系 重难目标 1.构建硫元素的价类二维图:掌握硫元素常见价态及其对应的物质类别。能准确书写各代表物质的化学式及主要物理性质。 2.掌握不同价态含硫物质的转化规律:相邻价态转化:如S→SO2(燃烧),SO2→H2SO3(溶于水),H2S→S(不完全燃烧或氧化)。同种价态转化:如SO2与亚硫酸盐的相互转化。不同价态归中或歧化:理解归中反应和歧化反应,掌握“高价+低价→中间价”的规律。 3.核心物质性质与氧化还原应用:重点掌握SO2的还原性、氧化性和漂白性。掌握浓硫酸的特性,特别是Cu与浓硫酸、C与浓硫酸的反应方程式及产物检验。能利用氧化还原反应规律实现含硫物质的人工转化。 4.硫及其化合物的检验:掌握SO42−的检验方法。掌握SO2的检验方法。了解S2−的检验。 考情分析 在近几年高考试卷中,“不同价态含硫物质的转化”是元素化合物知识的核心主线,常以选择题、实验探究题或工业流程题的形式出现,考查氧化还原思维与实验能力的结合。具有以下命题特点: 价态转化网络化:常结合“价类二维图”考查考生对硫元素不同价态间转化条件的理解,特别是+4价硫的还原性和0价硫的歧化/归中反应。 实验探究真实化:以SO2的制备与性质探究实验为载体,考查实验装置连接、除杂、干燥、性质验证及尾气处理。 工业情境应用化:紧扣“接触法制硫酸”或“硫酸工业废气处理”的背景,考查反应原理、设备选择及绿色化学理念。 陷阱隐蔽化: 浓硫酸的钝化:考查 Al、Fe 在常温下遇浓硫酸钝化的特性,以及加热条件下的反应差异。 漂白性的辨析:区分SO2的化合型漂白与HClO、浓硝酸的氧化型漂白。 检验干扰:考查SO32−、Ag+等对SO42−检验的干扰排除,强调酸化的重要性。 一、不同价态含硫物质的转化关系 1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.构建硫及其化合物转化网络 3.掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应或非氧化还原反应实现的 如: 写出②、③、④反应的化学方程式: ② ; ③ ; ④ 。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其 的价态,即台阶式升降,可用下图表示 注意: (1)同种元素相邻价态的粒子间 发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成 价态, 如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=== 。 二、自然界中硫的存在和转化 1.自然界中硫的存在 (1)游离态的硫主要存在于 附近或地壳的岩层中。 (2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中: ①动植物体内:含硫蛋白质等; ②岩层深处和海底的无氧环境中:金属硫化物,如黄铁矿( )、黄铜矿(CuFeS2)等; ③地表附近的富氧环境中:硫酸盐,如石膏( )、芒硝(Na2SO4·10H2O)等; ④大气中:少量的H2S、SO2、SO3等。 2.自然界中不同价态含硫物质的转化 三、实验探究不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 (2)实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中,生 (或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成 O2→ O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为 H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物,有 生成 浓硫酸被金属铜还原为 四、不同价态含硫物质的转化的应用 1.硫酸的工业制备 (1)硫酸工业制备的工艺流程 (2)硫酸工业制备中的四个“三” 三步骤 三原料 三反应 三设备 黄铁矿煅烧(造气:二氧化硫的制取和净化) 黄铁矿(或硫黄) 4FeS2+11O2 沸腾炉 SO2的催化氧化 空气 2SO2+O2 接触室 SO3吸收和硫酸的生成 98.3%的浓硫酸(代替水) SO3+H2O=== 吸收塔 【特别提醒】不用水吸收SO3的原因是用水吸收会放出大量的热,形成 ,吸收效果差,同时酸雾易腐蚀设备。 2.四种常见的SO2尾气处理方法 (1)方法一:钙基固硫法 为防治酸雨,工业上常用 和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成 ,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O2 。 (2)方法二:氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O=== ,2(NH4)2SO3+O2=== 。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化) (3)方法三:钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到 ,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。 (4)方法四:双碱脱硫法 先利用 吸收SO2,再利用 浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为 ①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。 ②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2=== ,Na2SO4+Ca(OH)2=== 。 题型01 含硫物质价态转化规律判断 【典例1】(25-26高一上·山东青岛·期中)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。用二硫化亚铁制备高铁酸钠和硫酸流程如下。下列分析正确的是 A.反应①②③④均为氧化还原反应 B.反应①中每消耗还原剂,生成 C.反应③中每生成氧化产物,消耗氧化剂 D.理论上制备的硫酸,需要消耗(标准状况),转移 【对练1】(25-26高一下·河南驻马店·期末)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A.G、K均能与NaOH溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性 C.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为 D.M和N与稀反应均可生成L 【对练2】(24-25高一下·辽宁大连·期中)部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价如图所示。下列说法正确的是 A.空气中排放过量c会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而增大 B.物质混合可实现,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C.c、e、g溶液均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它们均具有漂白性 D.足量的铜粉投入只含2 mol f的浓溶液中,加热后得到的气体体积在标准状况下为22.4 L 题型02 SO₂核心性质结合的转化实验考查 【典例1】(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)某实验小组设计如下实验探究与溶液的反应(夹持、加热仪器省略),实验过程中装置丙中产生白色沉淀。下列说法正确的是 A.装置甲中的反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性 B.试剂a应选用浓硫酸,作用是除水 C.取装置丙中沉淀,加入稀盐酸中并滴加品红溶液,溶液褪色可证明沉淀中含 D.取装置丙中上层清液滴加溶液,若无白色沉淀生成可证明沉淀中含 【对练1】(24-25高一下·山西晋中·期末)某化学兴趣小组为探究的性质设计了如图所示的实验装置,已知反应过程中装置A(加热装置略去)中反应液处于沸腾状态并有白雾生成。下列说法正确的是 A.“反应液处于沸腾状态”的主要原因是浓硫酸稀释是放热的 B.装置B中盛放饱和溶液可除去挥发出的 C.若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧,pH传感器会显示pH值升高 D.装置C中的食用油可用四氯化碳代替 【对练2】(25-26高一下·广东茂名·期中)亚硫酰氯()常用作脱水剂,沸点为79℃,遇水反应生成和HCl。某实验小组利用以下装置制备(部分夹持、加热装置略),反应原理为。下列说法正确的是 A.实验装置连接顺序可以为a→d→e→c→b B.装置b中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:2 C.装置a中反应体现了浓硫酸的强氧化性和难挥发性 D.装置e中的碱石灰可以换成无水氯化钙 题型03 硫及其化合物工业流程综合 【典例1】(25-26高一下·安徽·期中)连二亚硫酸钠俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如图所示。下列说法不正确的是 A.反应①的离子方程式为 B.反应①结束后,可用盐酸酸化的溶液检验是否被氧化 C.反应②中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2 D.反应②以及结晶脱水均应在惰性气氛中进行 【对练1】(25-26高一下·海南·阶段检测)工业上以黄铁矿为原料生产和(焦亚硫酸钠)的流程图如下: 已知:“加热”时发生: 下列说法错误的是 A.“煅烧”步骤发生的反应为 B.“吸收1”步骤,试剂a可选用98.3%浓硫酸 C.“吸收2”步骤,NaOH溶液应过量 D.根据价态判断,既有氧化性,又有还原性 【对练2】(25-26高一上·河北沧州·期末)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知:当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。 下列说法正确的是 A.煅烧炉中,作氧化剂 B.尾气中只有、 C.离心后,母液中含有 D.多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是 1.(25-26高一上·北京海淀·期末)硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.Ⅰ的化学方程式: B.Ⅱ中排放出的和可循环利用 C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D.生产过程中产生的尾气可用水吸收 2.(25-26高一下·河北保定·开学考试)硫及其化合物的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.反应①中,每消耗,被氧化的分子数为 B.反应②中,每生成,转移电子数为 C.将通入足量蒸馏水中充分反应,生成分子的数目为 D.中所含质子数为 3.(25-26高三上·北京朝阳·期中)将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合,用灼热的玻璃棒触及混合粉末,当混合物呈红热状态时,产生黑色固体及刺激性气味气体。移开玻璃棒,固体粉末仍保持红热。下列分析不正确的是 A.硫的化学性质比较活泼,能与铁等金属发生化学反应 B.移开玻璃棒后固体粉末仍红热,说明反应放热 C.用湿润的品红试纸检验刺激性气味气体,试纸褪色 D.向黑色固体中加少量盐酸,得到浅绿色溶液,证明Fe与S反应生成FeS 4.(25-26高一下·北京房山·期末)某实验小组对溶液和溶液的反应进行探究。 【实验1】 序号 实验操作 实验现象 1-1 向溶液中加入溶液 产生黑色固体 1-2 向溶液中加入溶液 迅速产生大量黑色固体、少量红色固体(Cu)和黄色固体 【实验2】为了证明黄色固体为硫,进行如下实验 资料:BaS为白色固体,易溶于水。 下列说法不正确的是 A.实验1中生成黑色固体为 B.实验1-2中生成了,与、的浓度增大后氧化性或还原性增强有关 C.实验2中加入足量浓发生的反应: D.实验2中最终得到的白色沉淀成分为 5.(25-26高一上·河北石家庄·期中)实验室中用NaOH溶液溶解S单质的反应是,该反应中氧化剂与还原剂的个数比是 A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3          6.(25-26高一下·贵州贵阳·阶段检测)以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中S的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B.吸收塔排放的尾气可通过氨吸收并制造氮肥 C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率 D.吸收塔中也可以用稀硫酸来吸收SO3 7.(25-26高一下·广东肇庆·期末)某研究学习小组利用下图装置探究浓硫酸与铁丝的反应(夹持装置已省略)。下列说法不正确的是 A.装置Ⅰ的优点是可通过抽动铁丝控制反应的进行与停止 B.加热试管Ⅰ后,试管Ⅱ中的现象是品红溶液褪色,体现SO2的漂白性 C.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO3 D.试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液颜色变浅,说明SO2具有还原性 8.(25-26高一下·广东汕头·期末)按照图示装置开展实验,将浓硫酸全部加入装置Ⅰ的试管中后关闭活塞,观察到装置Ⅰ的试管内产生大量气泡。下列说法中正确的是 A.装置Ⅰ试管内发生的反应体现了浓硫酸的强氧化性 B.装置Ⅱ中溶液先变红后褪色 C.装置Ⅲ、装置Ⅴ中溶液褪色均可说明具有漂白性 D.装置Ⅳ中溶液出现浑浊现象可说明具有氧化性 9.(25-26高一下·河南商丘·期末)某化学小组用如图装置制备并验证其性质。推动注射器1,向试管(含有小破洞)中注入浓硫酸。下列说法错误的是 A.小试管中生成的反应属于非氧化还原反应 B.品红溶液逐渐褪色,说明可以漂白品红,漂白原理与相同 C.酸性溶液褪色,体现了的还原性 D.拉动注射器2,溶液变浑浊,体现了的氧化性 10.(25-26高一下·广东广州·期末)自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A.a与c发生反应可生成b B.物质c只有氧化性 C.d可由b与O2直接化合得到 D.f的浓溶液可以干燥NH3 11.已知A、B、C、D、E都是含有同一种元素的单质或化合物,它们的转化关系如图所示(反应条件和部分反应物、生成物未列出)。其中A是一种黄色晶体单质,难溶于水,易溶于二硫化碳;化合物D是重要的工业原料。 下列有关叙述正确的是 A.单质A俗称硫黄,可以与Cu发生反应Cu+SCuS,S表现氧化性 B.B→E、B→C均为可逆反应 C.检验D溶液中阴离子的试剂是稀硝酸和BaCl2溶液 D.D的浓溶液在加热条件下与铜反应表现脱水性,可用来干燥H2S气体表现吸水性 12.(25-26高一上·河北沧州·期末)下列离子方程式书写正确的是 A.饱和溶液中通入过量: B.NaClO溶液中通入少量: C.向溶液中加入少量溶液: D.溶液长期露置在空气中: 13.(25-26高一下·湖北黄冈·期中)溶液可用于处理废气。常温常压条件下,某科研小组将含有的烟气通入的溶液,对烟气吸收过程的影响如图所示。下列描述错误的是 A.若烟气温度过高,的吸收率会大幅下降 B.吸收足量烟气后,溶液中存在的主要离子为和 C.处于10∼8.6时,硫的总吸收效率下降是由于产生了并随尾气排出 D.处于8∼3时,硫的总吸收率增大可能与生成硫代硫酸铵有关 14.(25-26高一下·湖南衡阳·阶段检测)化学实验是科学探究过程中的一种重要方法,掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要。一体化实验装置能够快速制备物质并检验其性质,具有现象明显、无污染、操作方便等优点。二氧化硫和硫化氢的制备及性质检验的一体化实验装置如图所示(夹持装置略去)。 实验步骤:①…… ②打开K2,关闭K1,推动注射器2,将浓硫酸缓慢注入乙试管中,观察湿润蓝色石蕊试纸颜色变化。 ③关闭K2,打开K1,观察到Y形管A、B两端溶液均褪色。 ④推动注射器3,将溶液缓慢注入Y形管B端,有白色沉淀生成。 ⑤推动注射器1,缓慢注入稀硫酸于甲试管中,锥形瓶中有淡黄色固体生成。 ⑥用酒精灯微热Y形管A端,观察溶液的颜色变化。 回答下列问题: (1)步骤①的操作为_______。 (2)步骤②乙试管中发生反应的化学方程式为_______。 (3)步骤④产生的白色沉淀为_______(填化学式)。 (4)步骤⑤说明二氧化硫具有_______(填“氧化性”或“还原性”),写出该过程中产生淡黄色固体的化学方程式:_______。 (5)步骤⑥中溶液颜色变化为_______。 (6)天然气中常混有杂质,常用氨水吸收,吸收产物为,写出相应的化学方程式:_______;一定条件下向溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出吸收液再生的化学方程式:_______。 15.(25-26高一下·河北张家口·阶段检测)黄铁矿()冶铁时产生的大量废气在工业上进一步回收利用的工艺流程如下图: 回答下列问题: (1)黄铁矿在空气中燃烧生成的反应方程式为___________。 (2)实验发现,在与的反应中,无论怎样改变条件都不能使全部转化为,原因是___________。 (3)用浓硫酸吸收的优点是___________。 (4)甲研究小组利用浓硫酸制备并验证的性质,装置如图所示(部分夹持装置略去。a~d处均为浸有相应试液的脱脂棉): ①装置A烧瓶内的反应体现了浓硫酸的___________性和___________性。 ②打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是___________,c处发生反应的离子方程式为___________。 ③关闭K停止加热,由于余热和浓硫酸还要反应一段时间,装置B的作用是___________,此时装置B中的现象是___________。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题01 不同价态含硫物质的转化关系 重难目标 1.构建硫元素的价类二维图:掌握硫元素常见价态及其对应的物质类别。能准确书写各代表物质的化学式及主要物理性质。 2.掌握不同价态含硫物质的转化规律:相邻价态转化:如S→SO2(燃烧),SO2→H2SO3(溶于水),H2S→S(不完全燃烧或氧化)。同种价态转化:如SO2与亚硫酸盐的相互转化。不同价态归中或歧化:理解归中反应和歧化反应,掌握“高价+低价→中间价”的规律。 3.核心物质性质与氧化还原应用:重点掌握SO2的还原性、氧化性和漂白性。掌握浓硫酸的特性,特别是Cu与浓硫酸、C与浓硫酸的反应方程式及产物检验。能利用氧化还原反应规律实现含硫物质的人工转化。 4.硫及其化合物的检验:掌握SO42−的检验方法。掌握SO2的检验方法。了解S2−的检验。 考情分析 在近几年高考试卷中,“不同价态含硫物质的转化”是元素化合物知识的核心主线,常以选择题、实验探究题或工业流程题的形式出现,考查氧化还原思维与实验能力的结合。具有以下命题特点: 价态转化网络化:常结合“价类二维图”考查考生对硫元素不同价态间转化条件的理解,特别是+4价硫的还原性和0价硫的歧化/归中反应。 实验探究真实化:以SO2的制备与性质探究实验为载体,考查实验装置连接、除杂、干燥、性质验证及尾气处理。 工业情境应用化:紧扣“接触法制硫酸”或“硫酸工业废气处理”的背景,考查反应原理、设备选择及绿色化学理念。 陷阱隐蔽化: 浓硫酸的钝化:考查 Al、Fe 在常温下遇浓硫酸钝化的特性,以及加热条件下的反应差异。 漂白性的辨析:区分SO2的化合型漂白与HClO、浓硝酸的氧化型漂白。 检验干扰:考查SO32−、Ag+等对SO42−检验的干扰排除,强调酸化的重要性。 一、不同价态含硫物质的转化关系 1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.构建硫及其化合物转化网络 3.掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应或非氧化还原反应实现的 如: 写出②、③、④反应的化学方程式: ② H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O ; ③ Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑ ; ④ SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3 。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其 相邻 的价态,即台阶式升降,可用下图表示 注意: (1)同种元素相邻价态的粒子间 不 发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成 中间 价态, 如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=== 3Na2SO4+3S↓+3H2O 。 二、自然界中硫的存在和转化 1.自然界中硫的存在 (1)游离态的硫主要存在于 火山口 附近或地壳的岩层中。 (2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中: ①动植物体内:含硫蛋白质等; ②岩层深处和海底的无氧环境中:金属硫化物,如黄铁矿( FeS2 )、黄铜矿(CuFeS2)等; ③地表附近的富氧环境中:硫酸盐,如石膏( CaSO4·2H2O )、芒硝(Na2SO4·10H2O)等; ④大气中:少量的H2S、SO2、SO3等。 2.自然界中不同价态含硫物质的转化 三、实验探究不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 (2)实验设计方案 转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中,生 成淡黄色沉淀 (或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫 O2→ O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为 SO H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物,有 刺激性气味气体 生成 浓硫酸被金属铜还原为 SO2 四、不同价态含硫物质的转化的应用 1.硫酸的工业制备 (1)硫酸工业制备的工艺流程 (2)硫酸工业制备中的四个“三” 三步骤 三原料 三反应 三设备 黄铁矿煅烧(造气:二氧化硫的制取和净化) 黄铁矿(或硫黄) 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 沸腾炉 SO2的催化氧化 空气 2SO2+O2 2SO3 接触室 SO3吸收和硫酸的生成 98.3%的浓硫酸(代替水) SO3+H2O=== H2SO4 吸收塔 【特别提醒】不用水吸收SO3的原因是用水吸收会放出大量的热,形成 酸雾 ,吸收效果差,同时酸雾易腐蚀设备。 2.四种常见的SO2尾气处理方法 (1)方法一:钙基固硫法 为防治酸雨,工业上常用 生石灰 和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成 硫酸钙 ,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O2 2CaSO4 。 (2)方法二:氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O=== (NH4)2SO3 ,2(NH4)2SO3+O2=== 2(NH4)2SO4 。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化) (3)方法三:钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到 Na2SO3和NaHSO3 ,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。 (4)方法四:双碱脱硫法 先利用 烧碱 吸收SO2,再利用 熟石灰 浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为 ①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。 ②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2=== CaSO3↓+2NaOH ,Na2SO4+Ca(OH)2=== CaSO4↓+2NaOH 。 题型01 含硫物质价态转化规律判断 【典例1】(25-26高一上·山东青岛·期中)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。用二硫化亚铁制备高铁酸钠和硫酸流程如下。下列分析正确的是 A.反应①②③④均为氧化还原反应 B.反应①中每消耗还原剂,生成 C.反应③中每生成氧化产物,消耗氧化剂 D.理论上制备的硫酸,需要消耗(标准状况),转移 【答案】B 【详解】A.根据分析,反应①③④中有元素化合价变化,为氧化还原反应,②不是,A错误; B.反应①中FeS2为还原剂, FeS2的物质的量为:,生成,B正确; C.反应③为:,氯元素化合价降低,NaClO为氧化剂,铁元素化合价升高,Na2FeO4为氧化产物,每生成氧化产物,消耗氧化剂,C错误; D.的硫酸中H2SO4的物质的量为:,根据S元素守恒,理论上消耗SO2的物质的量为0.2 mol,标况下体积为4.48 L,S元素由+4价升高为+6价,转移,D错误; 故选B。 【对练1】(25-26高一下·河南驻马店·期末)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A.G、K均能与NaOH溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性 C.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为 D.M和N与稀反应均可生成L 【答案】C 【详解】A.G为,可与发生酸碱中和反应;K为,与反应生成和水,两者均能与溶液反应,A正确; B.H为、N为,S元素分别为0价和+4价,均处于中间价态,既具有氧化性也具有还原性,B正确; C.G与J的反应为:,1 mol 参与反应时,S元素从-2价被氧化为0价,转移2 mol电子,转移电子数为,C错误; D.M()和N()与稀反应时,均被氧化生成Na2SO4(L),D正确; 故选C。 【对练2】(24-25高一下·辽宁大连·期中)部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价如图所示。下列说法正确的是 A.空气中排放过量c会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而增大 B.物质混合可实现,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C.c、e、g溶液均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它们均具有漂白性 D.足量的铜粉投入只含2 mol f的浓溶液中,加热后得到的气体体积在标准状况下为22.4 L 【答案】B 【详解】A.空气中排放过量会形成酸雨,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,中强酸亚硫酸被氧化为强酸硫酸,导致酸雨酸性增强,pH会随时间增长而减小,A错误; B.物质混合可实现,H2S被氧化成S、SO2被还原成S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,B正确; C.、、溶液均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它们均具有还原性,C错误; D.在加热条件下,浓硫酸和反应生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸时不再和反应,生成二氧化硫物质的量小于1mol,气体体积在标准状况下小于22.4 L,D错误; 故选B。 题型02 SO₂核心性质结合的转化实验考查 【典例1】(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)某实验小组设计如下实验探究与溶液的反应(夹持、加热仪器省略),实验过程中装置丙中产生白色沉淀。下列说法正确的是 A.装置甲中的反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性 B.试剂a应选用浓硫酸,作用是除水 C.取装置丙中沉淀,加入稀盐酸中并滴加品红溶液,溶液褪色可证明沉淀中含 D.取装置丙中上层清液滴加溶液,若无白色沉淀生成可证明沉淀中含 【答案】C 【详解】A.装置甲中与浓硫酸反应生成和,反应中S元素化合价没有变化,浓硫酸只表现酸性,不表现强氧化性,A错误; B.丙中是溶液,不需要干燥,而且通入溶液反应,气体不需要除水,试剂a不需要浓硫酸干燥,B错误; C.若沉淀中含,加入稀盐酸会反应生成,反应方程式为,能使品红溶液褪色,故该操作可证明沉淀中含,C正确; D.取装置丙中上层清液滴加溶液,若无白色沉淀生成可证明清夜中不含,即沉淀中不含,D错误; 故答案选C。 【对练1】(24-25高一下·山西晋中·期末)某化学兴趣小组为探究的性质设计了如图所示的实验装置,已知反应过程中装置A(加热装置略去)中反应液处于沸腾状态并有白雾生成。下列说法正确的是 A.“反应液处于沸腾状态”的主要原因是浓硫酸稀释是放热的 B.装置B中盛放饱和溶液可除去挥发出的 C.若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧,pH传感器会显示pH值升高 D.装置C中的食用油可用四氯化碳代替 【答案】B 【详解】A.铜与浓硫酸不加热不反应 ,“反应液处于沸腾状态”的主要原因是加热所致,A 项错误 ; B.白雾是挥发出来的硫酸蒸汽与水蒸气结合形成的,故可通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶除去挥发出的硫酸蒸汽,B项正确 ; C.若配制钡盐溶液时所用的蒸馏水没有除去溶解氧,pH传感器会显示pH值降低,其反应为:,C项错误; D.四氯化碳密度大于水,会在溶液下层,无法起到密封作用,C中的食用油不可用四氯化碳代替 ,D项错误; 故选B。 【对练2】(25-26高一下·广东茂名·期中)亚硫酰氯()常用作脱水剂,沸点为79℃,遇水反应生成和HCl。某实验小组利用以下装置制备(部分夹持、加热装置略),反应原理为。下列说法正确的是 A.实验装置连接顺序可以为a→d→e→c→b B.装置b中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:2 C.装置a中反应体现了浓硫酸的强氧化性和难挥发性 D.装置e中的碱石灰可以换成无水氯化钙 【答案】B 【详解】A.根据分析,正确的连接顺序是a→d→e→d→c→b,A错误; B.装置b中与浓盐酸的反应方程式为,其中氧化产物()与还原产物()的物质的量之比为5:2,B正确; C.同一种元素相邻化合价之间不能发生氧化还原反应,故只能体现浓硫酸的强酸性和难挥发性,C错误; D.碱石灰可以防止空气中的水蒸气进入装置影响实验,也可以吸收有毒气体氯气和二氧化硫,避免污染环境,而无水氯化钙只能干燥,不能吸收该实验中的有毒气体,D错误; 故选B。 题型03 硫及其化合物工业流程综合 【典例1】(25-26高一下·安徽·期中)连二亚硫酸钠俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如图所示。下列说法不正确的是 A.反应①的离子方程式为 B.反应①结束后,可用盐酸酸化的溶液检验是否被氧化 C.反应②中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2 D.反应②以及结晶脱水均应在惰性气氛中进行 【答案】C 【详解】A.反应①是向溶液中通入足量,生成和,其反应的离子方程式为,A正确; B.若被氧化,会生成。用盐酸酸化的溶液检验时,若产生白色沉淀,说明存在,即已被氧化,B正确; C.反应②的化学方程式为,中的S元素从+4价降低到中的+3价,是氧化剂;Zn元素从0价升高到+2价,是还原剂,由方程式可知,消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,C错误; D.保险粉有强还原性,在空气中极易被氧化,因此反应②以及结晶脱水过程均应在惰性气氛中进行,防止其被氧化,D正确; 故答案选C。 【对练1】(25-26高一下·海南·阶段检测)工业上以黄铁矿为原料生产和(焦亚硫酸钠)的流程图如下: 已知:“加热”时发生: 下列说法错误的是 A.“煅烧”步骤发生的反应为 B.“吸收1”步骤,试剂a可选用98.3%浓硫酸 C.“吸收2”步骤,NaOH溶液应过量 D.根据价态判断,既有氧化性,又有还原性 【答案】C 【详解】A.黄铁矿(主要成分为)在空气中高温煅烧生成和,反应为,A不符合题意; B.“吸收1”步骤目的是制备,工业上吸收制备浓硫酸时,为防止形成酸雾、提高吸收效率,选用98.3%浓硫酸作吸收剂,B不符合题意; C.“吸收2”步骤最终需加热生成,反应为。若溶液过量,与过量反应生成,反应:,无法得到,后续加热也不能生成,因此溶液不能过量,C符合题意; D.中为+1价、为-2价,化合价为。元素+4价处于中间价态,既可以失去电子被氧化,又可以得到电子被还原,D不符合题意; 故选C。 【对练2】(25-26高一上·河北沧州·期末)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知:当反应釜中溶液pH达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。 下列说法正确的是 A.煅烧炉中,作氧化剂 B.尾气中只有、 C.离心后,母液中含有 D.多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是 【答案】D 【详解】A.煅烧炉中与反应生成,S元素化合价升高,作还原剂,A错误; B.尾气可能含未反应的、空气中的N2等,B错误; C.由流程图可知,反应釜中不会生成,C错误; D.煅烧炉冷却净化后的气体含少量O2,O2能够氧化NaHSO3或Na2S2O5为,母液中逐渐增多,D正确; 故选D。 1.(25-26高一上·北京海淀·期末)硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.Ⅰ的化学方程式: B.Ⅱ中排放出的和可循环利用 C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D.生产过程中产生的尾气可用水吸收 【答案】D 【详解】A.反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,A正确; B.在接触室中,和的催化氧化反应是可逆反应,未反应的和可以再次通入接触室循环反应,提高原料利用率,B正确; C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4等固体,即可以减少废渣产生,C正确; D.尾气主要成分是,用水吸收会生成亚硫酸,但亚硫酸不稳定且溶解度有限,吸收效率低;工业上通常用氨水或氢氧化钠溶液吸收,以提高吸收效果并回收硫资源,D错误; 故选D。 2.(25-26高一下·河北保定·开学考试)硫及其化合物的转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.反应①中,每消耗,被氧化的分子数为 B.反应②中,每生成,转移电子数为 C.将通入足量蒸馏水中充分反应,生成分子的数目为 D.中所含质子数为 【答案】A 【详解】A.反应①: ,H2中的H从0价变为+1价,被氧化;S从0价变为-2价,被还原,6.4g S的物质的量为:,每消耗0.2mol S,被氧化的物质的量为0.2mol,数目为,A正确; B.反应②: ,S在H2S中为-2价,在SO2中为+4价,每个S失去6个电子,生成0.2 mol SO2时,转移电子数应为:,B错误; C.反应③: ,这是一个可逆反应,且生成的在水溶液中会部分电离,则1 mol SO2通入水中,生成的分子数远小于,C错误; D.H2S分子中,H的质子数为1,S的质子数为16,每个H2S分子的质子数为:,0.1 mol H2S中质子数为,D错误; 故选A。 3.(25-26高三上·北京朝阳·期中)将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合,用灼热的玻璃棒触及混合粉末,当混合物呈红热状态时,产生黑色固体及刺激性气味气体。移开玻璃棒,固体粉末仍保持红热。下列分析不正确的是 A.硫的化学性质比较活泼,能与铁等金属发生化学反应 B.移开玻璃棒后固体粉末仍红热,说明反应放热 C.用湿润的品红试纸检验刺激性气味气体,试纸褪色 D.向黑色固体中加少量盐酸,得到浅绿色溶液,证明Fe与S反应生成FeS 【答案】D 【详解】A.硫能与铁在加热条件下反应,说明硫的化学性质较活泼,可与金属发生化学反应,A正确; B.移开玻璃棒后固体仍红热,说明反应自身放出的热量能维持反应进行,即反应放热,B正确; C.反应生成的刺激性气味气体是,具有漂白性,能使湿润的品红试纸褪色,C正确; D.铁与硫在加热时反应生成FeS(放热),硫的物质的量(0.0156 mol)略少于铁(0.0179 mol),铁可能过量。黑色固体可能含FeS和Fe,加盐酸时Fe和FeS均生成,无法仅通过溶液颜色证明FeS生成,D错误; 故答案选D。 4.(25-26高一下·北京房山·期末)某实验小组对溶液和溶液的反应进行探究。 【实验1】 序号 实验操作 实验现象 1-1 向溶液中加入溶液 产生黑色固体 1-2 向溶液中加入溶液 迅速产生大量黑色固体、少量红色固体(Cu)和黄色固体 【实验2】为了证明黄色固体为硫,进行如下实验 资料:BaS为白色固体,易溶于水。 下列说法不正确的是 A.实验1中生成黑色固体为 B.实验1-2中生成了,与、的浓度增大后氧化性或还原性增强有关 C.实验2中加入足量浓发生的反应: D.实验2中最终得到的白色沉淀成分为 【答案】D 【详解】A.是黑色难溶于水的固体,和溶液较低时,二者发生复分解反应生成黑色沉淀,A正确; B.低浓度反应物时只生成黑色,反应物浓度增大后,(氧化剂)和(还原剂)发生氧化还原反应生成单质和单质,与浓度增大后氧化性、还原性增强有关,B正确; C.与热的浓发生歧化反应,元素化合价既升高又降低,生成和,离子方程式,符合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,C正确; D.硝酸具有强氧化性,会将+4价的硫元素氧化为,最终生成的白色沉淀是,不是,D错误; 故选D。 5.(25-26高一上·河北石家庄·期中)实验室中用NaOH溶液溶解S单质的反应是,该反应中氧化剂与还原剂的个数比是 A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3 【答案】B 【详解】反应中,S元素化合价既升高又降低,硫既是氧化剂也是还原剂,根据反应可知,若3 mol S参加反应,被还原生成2 mol Na2S,被氧化生成1 mol Na2SO3,则做氧化剂的S为2 mol,做还原剂的S为1 mol,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,由于都是S单质,则氧化剂与还原剂的质量比也是2:1,故选B。             6.(25-26高一下·贵州贵阳·阶段检测)以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中S的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B.吸收塔排放的尾气可通过氨吸收并制造氮肥 C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率 D.吸收塔中也可以用稀硫酸来吸收SO3 【答案】D 【详解】A.将黄铁矿粉碎可增大反应物接触面积,加快沸腾炉中的化学反应速率,A正确; B.吸收塔排放的尾气含等酸性气体,可与氨反应生成铵盐,用于制造氮肥,B正确; C.接触室中和生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,循环利用、可提高原料利用率,C正确; D.用稀硫酸吸收时,和水反应会放出大量热,形成酸雾阻碍的吸收,工业上采用98.3%浓硫酸吸收,D错误; 故选D。 7.(25-26高一下·广东肇庆·期末)某研究学习小组利用下图装置探究浓硫酸与铁丝的反应(夹持装置已省略)。下列说法不正确的是 A.装置Ⅰ的优点是可通过抽动铁丝控制反应的进行与停止 B.加热试管Ⅰ后,试管Ⅱ中的现象是品红溶液褪色,体现SO2的漂白性 C.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO3 D.试管Ⅳ中酸性KMnO4溶液颜色变浅,说明SO2具有还原性 【答案】C 【详解】A.抽动铁丝可控制铁丝与浓硫酸的接触或分离,从而控制反应的进行与停止,A正确; B.加热条件下铁丝与浓硫酸反应生成,具有漂白性,可使试管Ⅱ中的品红溶液褪色,B正确; C.亚硫酸酸性弱于盐酸,与溶液不直接反应,振荡时溶液中溶解的将氧化为,生成的浑浊是,不是,C不正确; D.酸性具有强氧化性,将其还原使溶液颜色变浅,体现的还原性,D正确; 故选C。 8.(25-26高一下·广东汕头·期末)按照图示装置开展实验,将浓硫酸全部加入装置Ⅰ的试管中后关闭活塞,观察到装置Ⅰ的试管内产生大量气泡。下列说法中正确的是 A.装置Ⅰ试管内发生的反应体现了浓硫酸的强氧化性 B.装置Ⅱ中溶液先变红后褪色 C.装置Ⅲ、装置Ⅴ中溶液褪色均可说明具有漂白性 D.装置Ⅳ中溶液出现浑浊现象可说明具有氧化性 【答案】D 【详解】A.装置Ⅰ中浓硫酸与发生复分解反应生成,反应无元素化合价变化,仅体现浓硫酸的酸性,不体现强氧化性,A错误; B.溶于水生成亚硫酸使石蕊溶液变红,但无法漂白酸碱指示剂,溶液不会褪色,B错误; C.装置Ⅲ品红褪色可说明有漂白性,装置Ⅴ氯水褪色是因为与氯水发生氧化还原反应,体现还原性,C错误; D.装置Ⅳ中发生反应,中S元素化合价降低作氧化剂,体现氧化性,浑浊为生成的S单质,D正确; 故选D。 9.(25-26高一下·河南商丘·期末)某化学小组用如图装置制备并验证其性质。推动注射器1,向试管(含有小破洞)中注入浓硫酸。下列说法错误的是 A.小试管中生成的反应属于非氧化还原反应 B.品红溶液逐渐褪色,说明可以漂白品红,漂白原理与相同 C.酸性溶液褪色,体现了的还原性 D.拉动注射器2,溶液变浑浊,体现了的氧化性 【答案】B 【详解】A.浓硫酸与反应生成的反应中各元素化合价均无变化,属于复分解反应,是非氧化还原反应,A正确; B.漂白品红是与有色物质结合生成不稳定无色物质,属于化合型漂白,加热可恢复原色;的漂白是其与水反应生成的具有强氧化性,氧化有色物质,属于氧化型漂白,漂白不可逆,二者原理不同,B错误; C.酸性具有强氧化性,使其褪色,中+4价S被氧化为+6价,体现的还原性,C正确; D.与反应生成硫单质,出现浑浊,中+4价S被还原为0价,体现的氧化性,D正确; 故答案为B。 10.(25-26高一下·广东广州·期末)自然界中有多种含硫物质,部分含硫物质的“价-类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A.a与c发生反应可生成b B.物质c只有氧化性 C.d可由b与O2直接化合得到 D.f的浓溶液可以干燥NH3 【答案】A 【详解】A.a为,c为,二者发生归中反应:,可生成b单质硫,A正确; B.c为,其中硫为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,并非只有氧化性,B错误; C.d为,b硫单质与直接化合只能生成,无法直接得到,需在催化剂、加热条件下与反应才能生成,C错误; D.f为,浓硫酸为酸性干燥剂,会与碱性气体反应生成铵盐,不能干燥,D错误; 故答案选A。 11.已知A、B、C、D、E都是含有同一种元素的单质或化合物,它们的转化关系如图所示(反应条件和部分反应物、生成物未列出)。其中A是一种黄色晶体单质,难溶于水,易溶于二硫化碳;化合物D是重要的工业原料。 下列有关叙述正确的是 A.单质A俗称硫黄,可以与Cu发生反应Cu+SCuS,S表现氧化性 B.B→E、B→C均为可逆反应 C.检验D溶液中阴离子的试剂是稀硝酸和BaCl2溶液 D.D的浓溶液在加热条件下与铜反应表现脱水性,可用来干燥H2S气体表现吸水性 【答案】B 【详解】A.2Cu+SCu2S,A错误; B.SO2+H2OH2SO3、2SO2+O22SO3都是可逆反应,B正确; C.检验的方法是取少许待测液,先加足量稀盐酸(无现象),再滴加BaCl2溶液(产生白色沉淀),C错误; D.浓硫酸在加热条件下与Cu反应表现强氧化性和酸性,浓硫酸用于干燥气体,表现吸水性,但不能干燥H2S等还原性气体和氨气,D错误; 故选B。 12.(25-26高一上·河北沧州·期末)下列离子方程式书写正确的是 A.饱和溶液中通入过量: B.NaClO溶液中通入少量: C.向溶液中加入少量溶液: D.溶液长期露置在空气中: 【答案】D 【详解】A.饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,反应生成NaHCO3沉淀,离子方程式为:,A错误; B.通入少量SO2时,反应离子方程式应为,B错误; C.向H2O2溶液中加入少量FeCl3,Fe3+催化H2O2分解,反应应为,C错误; D.Na2S溶液长期露置在空气中,S2-被O2氧化为S单质,离子方程式,D正确; 故选D。 13.(25-26高一下·湖北黄冈·期中)溶液可用于处理废气。常温常压条件下,某科研小组将含有的烟气通入的溶液,对烟气吸收过程的影响如图所示。下列描述错误的是 A.若烟气温度过高,的吸收率会大幅下降 B.吸收足量烟气后,溶液中存在的主要离子为和 C.处于10∼8.6时,硫的总吸收效率下降是由于产生了并随尾气排出 D.处于8∼3时,硫的总吸收率增大可能与生成硫代硫酸铵有关 【答案】B 【详解】A.温度升高时,SO2的溶解度下降导致吸收率下降,A正确; B.吸收足量烟气即SO2足量,反应为,故溶液中的离子主要为和,B错误; C.pH处于10∼8.6时,由图可得H2S的浓度大幅上升,因此可以推断出S的总吸收率下降是由于产生了大量H2S并排出导致部分S未被吸收,C正确; D.pH处于8∼3时,硫的总吸收率增大,可能是因为溶液中的硫化物与亚硫酸盐反应生成了非挥发性的硫代硫酸铵,该反应消耗了易挥发的,从而减少了硫元素的损失,提高了硫的总吸收率,D正确; 故答案选B。 14.(25-26高一下·湖南衡阳·阶段检测)化学实验是科学探究过程中的一种重要方法,掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要。一体化实验装置能够快速制备物质并检验其性质,具有现象明显、无污染、操作方便等优点。二氧化硫和硫化氢的制备及性质检验的一体化实验装置如图所示(夹持装置略去)。 实验步骤:①…… ②打开K2,关闭K1,推动注射器2,将浓硫酸缓慢注入乙试管中,观察湿润蓝色石蕊试纸颜色变化。 ③关闭K2,打开K1,观察到Y形管A、B两端溶液均褪色。 ④推动注射器3,将溶液缓慢注入Y形管B端,有白色沉淀生成。 ⑤推动注射器1,缓慢注入稀硫酸于甲试管中,锥形瓶中有淡黄色固体生成。 ⑥用酒精灯微热Y形管A端,观察溶液的颜色变化。 回答下列问题: (1)步骤①的操作为_______。 (2)步骤②乙试管中发生反应的化学方程式为_______。 (3)步骤④产生的白色沉淀为_______(填化学式)。 (4)步骤⑤说明二氧化硫具有_______(填“氧化性”或“还原性”),写出该过程中产生淡黄色固体的化学方程式:_______。 (5)步骤⑥中溶液颜色变化为_______。 (6)天然气中常混有杂质,常用氨水吸收,吸收产物为,写出相应的化学方程式:_______;一定条件下向溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出吸收液再生的化学方程式:_______。 【答案】(1)检查装置气密性 (2) (3) (4) 氧化性 (5)溶液由无色变为红色 (6) 【详解】(1)在开始进行实验前需要检查安装的实验装置气密性是否良好,避免影响实验的进行,答案为检查装置气密性; (2)由分析可知,步骤②乙试管中发生的反应为浓硫酸与亚硫酸钠反应产生,反应的化学方程式为; (3)步骤③中Y形管B端高锰酸钾溶液褪色是因为与高锰酸钾发生氧化还原反应,被氧化成,步骤④向B端加入溶液产生白色沉淀,说明生成了,答案为; (4)步骤⑤稀硫酸与反应生成的与锥形瓶中的发生归中反应,生成单质硫(淡黄色固体),反应的化学方程式为,中硫元素化合价由+4价降为0价,化合价降低,发生还原反应,作氧化剂,体现了的氧化性,答案为氧化性;; (5)与品红溶液反应生成无色的配合物,由此使得品红溶液褪色,该物质不稳定,加热条件下会分解,使得溶液由无色重新变为红色,答案为溶液由无色变为红色; (6)是弱酸,与氨水反应生成盐和水,反应的化学方程式为;中硫元素的化合价为-2价,具有一定的还原性,通入空气,-2价的硫元素被氧气氧化成单质硫,并生成吸收液氨水,反应的化学方程式为。 15.(25-26高一下·河北张家口·阶段检测)黄铁矿()冶铁时产生的大量废气在工业上进一步回收利用的工艺流程如下图: 回答下列问题: (1)黄铁矿在空气中燃烧生成的反应方程式为___________。 (2)实验发现,在与的反应中,无论怎样改变条件都不能使全部转化为,原因是___________。 (3)用浓硫酸吸收的优点是___________。 (4)甲研究小组利用浓硫酸制备并验证的性质,装置如图所示(部分夹持装置略去。a~d处均为浸有相应试液的脱脂棉): ①装置A烧瓶内的反应体现了浓硫酸的___________性和___________性。 ②打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是___________,c处发生反应的离子方程式为___________。 ③关闭K停止加热,由于余热和浓硫酸还要反应一段时间,装置B的作用是___________,此时装置B中的现象是___________。 【答案】(1) (2)该反应为可逆反应,有一定限度 (3)减少酸雾的形成 (4) 酸 强氧化 b处品红溶液褪色 储存或平衡压强(合理即可) 长颈漏斗中液面上升 【详解】(1)黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫的反应为二硫化铁在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化硫,反应的化学方程式为:; (2)催化剂作用下二氧化硫与空气中的氧气在400~500℃条件下反应生成三氧化硫的反应是可逆反应,反应有一定限度,所以无论怎样改变条件都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫; (3)三氧化硫与水反应生成硫酸时会放出大量的热,反应放出的热量易生成三氧化硫吸收的酸雾,所以为了减少酸雾的形成,三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸; (4)由实验装置图可知,装置A中铜与浓硫酸共热反应制备二氧化硫。装置B中盛有饱和亚硫酸钠溶液的目的是减少二氧化硫的溶解,起到储存二氧化硫的作用,其中长颈漏斗的作用是平衡压强;a处紫色石蕊溶液用于验证二氧化硫具有酸性氧化物的性质;b处品红溶液用于验证二氧化硫的漂白性;c处酸性高锰酸钾溶液用于验证二氧化硫的还原性;d处的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫;安全气球用于储存未反应的二氧化硫,防止污染空气; ①由分析可知,装置A烧瓶内发生的反应为铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应中硫元素的化合价部分降低被还原,硫酸表现酸性和强氧化性; ②由分析可知,b处品红溶液用于验证二氧化硫的漂白性;c处酸性高锰酸钾溶液用于验证二氧化硫的还原性,反应的离子方程式为:; ③由分析可知,装置B中盛有饱和亚硫酸钠溶液的目的是减少二氧化硫的溶解,起到储存二氧化硫的作用,其中长颈漏斗的作用是平衡压强,所以关闭K停止加热时,反应生成的二氧化硫会使装置B中的气体压强增大,导致长颈漏斗中液面上升。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

专题01 不同价态含硫物质的转化关系 (重难点讲义)化学沪科版必修第一册
1
专题01 不同价态含硫物质的转化关系 (重难点讲义)化学沪科版必修第一册
2
专题01 不同价态含硫物质的转化关系 (重难点讲义)化学沪科版必修第一册
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。