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2019-2020年高考化学一轮复习 第四章 第3讲 硫及其化合物考纲要求1.了解硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。1硫单质的性质及应用(1)硫元素的存在形态形态(2)硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质 O2S2二氧化硫(SO2)(1)物理性质二氧化硫是无色,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体积水溶解约40体积SO2。(2)化学性质按要求完成下列方程式:SO23三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO3H2O=H2SO4,放出大量的热,SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。4硫的氧化物的污染与治理(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个:途径1:空气中飘尘的催化作用,使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。途径2:SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。深度思考1如何洗涤附着在试管内壁上的硫?答案硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱液反应:3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时,可用CS2或热的强碱液洗涤。2哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱?答案与Fe反应,产物中Fe的价态不同:FeSFeS(Fe为2价),2Fe3Cl22FeCl3(Fe为3价)。利用置换反应:H2SCl2=S2HCl。3将SO2分别通入下表所列的溶液中,回答有关问题。反应物溴水酸性KMnO4溶液氢硫酸(H2S溶液)滴有酚酞的NaOH溶液石蕊溶液品红溶液反应现象褪色褪色有淡黄色沉淀生成褪色变红褪色SO2的性质还原性还原性氧化性酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性漂白性解析SO2可使品红或某些有机色质褪色,发生的是化合反应,并且生成的无色化合物不稳定,易分解。SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物;SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是利用SO2的还原性。题组一SO2性质的多重性1关于SO2的叙述中正确的是()ASO2通入氯水后,溶液褪色,酸性减弱B是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸CSO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3DS、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应,各自又能与某些酸反应答案D解析A项中,Cl22H2OSO2=2HClH2SO4,酸性增强;B项中,亚硫酸不稳定易分解;C项,通入SO2的量不同,产物可能是Na2SO3,也可能是NaHSO3,还可能是二者的混合物;D项,S和SO2都能和硝酸反应,SiO2能和氢氟酸反应。2下列说法正确的是(双选)()A因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,但原理不都相同D等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好答案BC解析A项,SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊溶液褪色;B项,能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C项,这些漂白剂的漂白原理不都相同;D项,SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2Cl22H2O=H2SO42HCl,从而失去漂白能力。3如图所示,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性D品红溶液褪色SO2具有漂白性答案A解析SO2与BaCl2溶液不反应;SO2溶于水生成H2SO3,进而与Na2S溶液反应生成S单质。4在BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若再通入下列四种气体Cl2NH3NO2H2S均会产生沉淀。回答下列问题:(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是_;_;_;_。(2)用方程式表示和产生沉淀的原因_;_。答案(1)BaSO4BaSO3BaSO4S(2)SO2Cl22H2O=SO2Cl4H、SOBa2=BaSO4(或SO2Cl22H2OBa2=BaSO42Cl4H)2H2SSO2=3S2H2O(或2H2SH2SO3=3S3H2O)1二氧化硫的复习方法在复习二氧化硫的性质时,要从以下几个角度复习:(1)属性:属于酸性氧化物,所以具有酸性氧化物的通性,可类比CO2气体的化学性质,但应注意与CO2的区别。(2)价态:二氧化硫中的硫为4价,处于中间价态,所以既能升,也能降,既具有氧化性,也具有还原性,但主要表现还原性。(3)特性:漂白性。2常见的能用于漂白的物质的比较用于漂白的物质实际参与漂白的物质漂白原理变化类别漂白特点能漂白的物质活性炭活性炭吸附漂白物理变化物理漂白不可逆一般用于溶液漂白氯气(潮湿)次氯酸利用次氯酸的强氧化性进行漂白化学变化氧化还原漂白,不可逆可以漂白所有有机色质次氯酸盐次氯酸过氧化钠过氧化氢过氧化氢的强氧化性化学变化氧化还原漂白,不可逆可以漂白所有有机色质过氧化氢二氧化硫二氧化硫二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质化学变化非氧化还原漂白,可逆 具有选择性,如品红、棉、麻、草等题组二SO2与CO2的检验5下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是()澄清的石灰水H2S溶液酸性KMnO4溶液氯水品红溶液A BC除以外 D全部答案C解析SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO2也具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用、来区别SO2和CO2。6下列实验中能证明某气体为SO2的是()使澄清石灰水变浑浊使湿润的蓝色石蕊试纸变红使品红溶液褪色通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生A都能证明 B都不能证明C均能证明 D只有能证明答案D解析CO2也能产生中的实验现象,酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,氯气也能使品红溶液褪色。实验说明气体有还原性,结合后续实验现象说明该气体是SO2。7.右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,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_。解题指导一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。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(或不褪色,或不褪成无色)1SO2鉴别的一般方法(1)利用物理性质鉴别气味:用标准的闻气体气味法,SO2有刺激性气味。(2)利用化学性质鉴别氧化性:与硫化氢气体混合,有淡黄色固体生成。还原性:将气体通入稀氯水中,使氯水褪色;将气体通入稀溴水中,使溴水褪色;将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色;将气体通入氯化铁溶液中,氯化铁溶液由黄色变成浅绿色;将气体通入硝酸钡溶液中,产生沉淀。(3)漂白性将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;加热颜色又恢复。2检验SO2和CO2同时存在的一般流程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注意有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。(如本题组的7题C装置的作用)题组三SO2对环境的污染及治理8(1)下列物质中,可形成酸雨的是_。A二氧化硫 B氟氯代烃C二氧化碳 D甲烷(2)现有以下几种措施:对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理;少用原煤作燃料;燃煤时鼓入足量空气;开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是_。A BC D答案(1)A(2)C解析(1)SO2溶于雨水生成亚硫酸,进而被空气中的氧气氧化为硫酸,降落到地面即为酸雨;氟氯代烃破坏臭氧层;CO2、CH4均属于温室气体,不能形成酸雨,故答案为A。(2)二氧化硫是形成酸雨的主要原因,而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料(包括煤、石油、天然气等)的燃烧,所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理,或者开发新能源来代替煤等燃料。9如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是(双选)()A溶液B中发生的反应为2SO2O2=2SO3B可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe2C由以上流程可推知氧化性:Fe3O2SOD此工艺的优点之一是物质能循环利用答案BD解析本题以综合处理SO2废气的工艺流程为载体,考查氧化还原反应的相关知识。结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应,依次为2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H、4Fe2O24H=4Fe32H2O,故A错,同时由以上两个氧化还原反应方程式可知C错。四种常见的SO2尾气处理方法方法一: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CaOSO2CaSO3,2CaSO3O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO2SO2O22CaSO4。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2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3O2=(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)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2NaOHSO2=Na2SO3H2O,Na2CO3SO2=Na2SO3CO2,Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。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,化学反应原理为吸收反应:2NaOHSO2=Na2SO3H2O,2Na2SO3O2=2Na2SO4。再生反应:Na2SO3Ca(OH)2=CaSO32NaOH,Na2SO4Ca(OH)2=CaSO42NaOH。考点二硫酸硫酸根离子的检验1硫酸的物理性质H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。2硫酸是强电解质,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式:铁:Fe2H=Fe2H2;MgO:MgO2H=Mg2H2O;Ba(OH)2:Ba22OH2HSO=BaSO42H2O;Na2SO3:SO2H=H2OSO2;BaCl2:Ba2SO=BaSO4。3浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解,产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4可用铝槽车运输浓H2SO4。4SO的检验检验SO的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,可能发生反应的离子方程式:CO2H=CO2H2O、SO2H=SO2H2O、AgCl=AgCl、Ba2SO=BaSO4。深度思考1下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法,请将实验现象填入下表:浓硫酸稀硫酸物理性质加水放出大量热无明显变化观状态油状液体液态密度浓H2SO4稀H2SO4化学性质铁片无明显变化(钝化)铁片逐渐溶解,并产生无色气体铜片(加热)铜片溶解,产生无色气体不反应白纸变黑无明显变化胆矾蓝色变白胆矾溶解形成蓝色溶液2.将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。(1)铜箔能否完全溶解?请解释原因。(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,其原因为_。答案(1)不能,因为随着反应的进行,浓H2SO4变为稀H2SO4,反应停止。(2)H与NO又能氧化铜片,发生反应3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O题组一硫酸的性质及应用1硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是()A浓硫酸遇明火爆炸B浓硫酸遇水发热爆炸C铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸D稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸答案D解析存放过浓硫酸的铁槽车,用水冲洗,稀释后的硫酸与铁反应产生氢气,氢气与空气混合,达到爆炸极限,遇到吸烟时的明火发生爆炸,D项正确。2以下每个选项中的两组物质都能反应,且能放出同一种气体的是()A铜与稀硫酸,铜与浓硫酸B铁与稀硫酸,铁与浓硫酸C硫化钠与稀硫酸,亚硫酸钠与稀硫酸D硫化钠与稀硫酸,硫化钠与稀盐酸答案D解析铜与稀硫酸不反应,A项错误;铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气,铁与浓硫酸反应生成的气体为二氧化硫,B项错误;硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢,亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫,C项错误。3硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有酸性吸水性脱水性强氧化性催化作用,请将序号填在相应的横线上:(1)锌和稀H2SO4制H2_;(2)浓硫酸作干燥剂_;(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)_;(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_;(5)乙酸乙酯的水解_;(6)纤维素的水解_;(7)浓硫酸与铜的反应_;(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红,后来又变黑_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)1浓流酸的性质及应用熟记浓硫酸的五大性质(强氧化性、脱水性、吸水性、酸性和难挥发性)及它们的应用,特别是浓硫酸的强氧化性、脱水性和吸水性,重点是浓硫酸的强氧化性。2理清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别(1)吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作干燥剂。(2)脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、O以21比例脱去。3注意“量变”引起的“质变”在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时,我们要动态地看待反应过程,例如在浓硫酸与铜的反应中,开始是浓硫酸,但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小,最后变成了稀硫酸,稀硫酸与铜不反应。题组二SO的检验4用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是()A检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀B检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀C检验试液中的I:试液深黄色溶液深黄色溶液D检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解答案B解析A选项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有SO,而存在SO,硝酸可能将SO氧化成SO,最终也会出现白色沉淀,A选项错误;B选项中先加入足量稀盐酸,可以排除SO、Ag等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在SO,B选项正确;如果溶液中存在I,I具有还原性,被过氧化氢氧化为碘单质,碘单质遇淀粉溶液显蓝色,但是C选项中最终溶液没有变蓝色,故C选项错误;D选项中如果存在SO,也会出现相同的实验现象,故D选项错误。5对某酸性溶液(可能含有Br、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验:加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是()ABr BSO CH2SO3 DNH答案B解析加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红溶液褪色。加碱加热后,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH。加入氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br,再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定的为SO。SO检验的易错点1只加可溶性钡盐,不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。2误将Ag、Pb2判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag或Pb2时也会产生同样的现象:AgCl=AgCl(白色),Pb22Cl=PbCl2(白色)。3误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:Ba2SO=BaSO3(白色),3BaSO32H2NO=3BaSO4(白色)2NOH2O。考点三硫及其化合物的综合应用1硫及其化合物的转化关系SO2、SO3是酸性氧化物,H2SO3、H2SO4是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如:SO2H2SO3NaHSO3Na2SO32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,即台阶式升降如:H2 O2O33相邻价态的微粒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。4含硫物质的连续氧化硫元素题组一物质推断与性质应用1右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为45,化合物D是重要的工业原料。(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:_。(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:_。(3)写出一个由D生成B的化学方程式:_。(4)将5 mL 0.10 molL1的E溶液与10 mL 0.10 molL1的NaOH溶液混合。写出反应的离子方程式:_;反应后溶液的pH_7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是_;加热反应后的溶液,其pH_(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是_。答案(1)SH2H2S(2)H2SO32H2S=3S3H2O(3)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(其他合理答案也可)(4)H2SO32OH=SO2H2O大于Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性增大水解是吸热反应,加热使SO水解程度增大,因而pH增大解析常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2,而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应,B、C的相对分子质量之比为45,确定A是单质硫,因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰为45,硫酸是重要的工业原料,化合物E应为H2SO3。将5 mL 0.10 molL1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 molL1的NaOH溶液混合,二者恰好完全反应,所得溶液为Na2SO3溶液;由于SOH2OHSOOH,所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。题组二含硫化合物的性质实验2某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_,其中发生反应的化学方程式为_。(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_、_;这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_;装置B中发生反应的离子方程式为_。(3)装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性,请写出实验操作及现象_。(4)尾气可采用_溶液吸收。答案(1)蒸馏烧瓶Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO22MnO2H2O=2Mn25SO4H(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)NaOH(答案合理即可)解析(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管,因此是蒸馏烧瓶(注意与圆底烧瓶的区别)。(2)由于SO2中S的价态处于中间价态,故既有氧化性又有还原性,所以通过酸性KMnO4溶液时被氧化,酸性KMnO4溶液被还原,溶液颜色由紫红色变为无色;通过Na2S溶液时,SO2体现氧化性,发生归中反应,生成单质硫,可看到无色溶液中出现黄色浑浊。(3)SO2漂白品红是可逆的,加热褪色后的溶液又会恢复为红色。(4)吸收酸性气体SO2应使用碱性溶液,如NaOH溶液。3某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜,制备方法如下:方法一(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是_(填序号)。(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 molL1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分,设计下列实验:实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。实验现象:_。实验结论:所得灰白色固体的化学式为_。(3)乙还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答)_。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,乙根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_。方法二(4)丙同学认为甲设计的实验方案不好,他自己设计的思路是2CuO22CuO,CuOH2SO4=CuSO4H2O。对比甲的方案,你认为丙同学的优点是_;_。方法三(5)丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水发现溶液逐渐呈蓝色,写出反应的化学方程式_。答案(1)BD(2)灰白色物质溶解,溶液变为蓝色CuSO4(3)S2H2SO4(浓)3SO22H2O随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,溶液由浓变稀,稀硫酸不能与铜发生反应(4)产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少不产生有毒气体SO2(5)H2SO4CuH2O2=CuSO42H2O解析(1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性,故选B、D。(2)浓硫酸有吸水性、脱水性,在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫,持续加热,硫被浓硫酸氧化。(4)丙同学用H2SO4的量少,且没有二氧化硫有毒气体产生。(5)铜片有还原性,能被氧化成铜离子,过氧化氢有氧化性能被还原为水,稀硫酸提供氢离子。题组三含硫化合物的性质与重要物质的制备4(xx海南,17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题:(1)b中反应的离子方程式为_,c中试剂为_。(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_。(3)d中的试剂为_。(4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有_(写出两条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入SO2不能过量,原因是_。答案(1)SO2H=SO2H2O或HSOH=SO2H2O硫化钠和碳酸钠混合溶液(2)硫(3)NaOH溶液(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)(5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解解析根据装置图可知,最左侧装置是制备SO2,中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),右侧装置是尾气处理装置(吸收SO2)。(1)b用来制备SO2,实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,离子方程式为SO2H=SO2H2O或HSOH=SO2H2O;根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2,可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。(2)因为SO2具有氧化性,溶液中存在S2,所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。(3)d是尾气处理装置(吸收SO2),所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。(4)控制SO2生成速率,可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐,与酸容易发生反应(S2O2H=SSO2H2O),若SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。题组四含硫化合物的性质与污染冶理5脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量,该反应的化学方程式是_。(2)海水呈弱碱性,主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO、Br、HCO等。含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:向曝气池中通入空气的目的是_。通入空气后,曝气池中的海水与天然海水相比,浓度有明显不同的离子是_(填字母)。aCl bSO cBr dHCO(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可得到NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示。(电极材料为石墨)图中a极连接电源的_(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是_。SO放电的电极反应为_。电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动的原理解释碱性增强的原因:_。答案(1)2SO2O22CaCO32CaSO42CO2(2)将H2SO3、HSO等氧化为SObd(3)负硫酸SO2eH2O=SO2HH2OHOH,H在阴极放电生成H2,c(H)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强解析(1)煤燃烧时,石灰石在高温下分解产生CaO和CO2,CaO为碱性氧化物,可以与SO2、O2反应生成CaSO4,该反应的化学方程式是2SO2O22CaCO32CaSO42CO2。(2)SO2为酸性氧化物,海水呈弱碱性,曝气池中通入空气的目的是将SO、HSO等氧化。通入空气后,溶液中SO的浓度增大,HCO的浓度减小。(3)电解Na2SO3溶液,根据图示,a极连接电源的负极,C口流出的物质是硫酸。阴极的电极反应式为2H2e=H2,阳极的电极反应式为SO2eH2O=SO2H。电解过程中H在阴极放电生成H2,阴极区存在平衡H2OHOH,c(H)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强。探究高考明确考向广东五年高考1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)用BaCl2溶液鉴别SO与SO()(xx广东理综,9B)(2)浓硫酸有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥H2和CO()(xx广东理综,12C)答案(1)(2)解析(1)BaSO4、BaSO3均为白色沉淀。(2)浓硫酸作干燥剂是利用其吸水性。2下列措施或叙述不合理的是()A用SO2漂白纸浆和草帽辫(xx广东理综,11A)B用硫酸清洗锅炉中的水垢(xx广东理综,11B)C将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性(xx广东理综,23A)DNa2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应(xx天津理综,1B)答案B解析A项,SO2具有漂白性,可用来漂白纸浆和草帽辫,但不能用来漂白食品,正确;B项,H2SO4能和水垢反应,但生成的CaSO4微溶,由一种微溶物转化成另一种微溶物,并没有被除去,应选取盐酸或醋酸,错误;C项,蔗糖变黑,证明浓硫酸有脱水性;膨胀,说明有气体生成,说明浓硫酸有强氧化性,正确;D项,Na2SO3中4价的硫元素被H2O2中1价氧元素氧化,二者反应为氧化还原反应,正确。各省市两年高考1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同()(xx大纲全国卷,8A)(2)用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2()(xx重庆理综,2A)(3)二氧化硫可广泛用于食品的增白()(xx四川理综,1A)(4)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸的离子方程式:2S2O4H=SO3S2H2O()(xx四川理综,3D)答案(1)(2)(3)(4)解析(1)都是氧化还原反应。(2)氢氧化钾与二氧化硫和三氧化硫都能反应,而且都没有现象,因此不能用氢氧化钾溶液鉴别。(3)SO2对人体有害,属有毒物质,错误。(4)反应产物应为SO2、S、H2O,错误。2xx福建理综,25(1)(2)(3)(4)(5)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3SO2=Na2S2O5。(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_(填序号)。a测定溶液的pHb加入Ba(OH)2溶液c加入盐酸d加入品红溶液e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。答案(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO2H2O)(2)过滤(3)d(4)ae(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成解析(1)装置中发生的是实验室制备SO2的反应,采用的原理是强酸制备弱酸,故化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。(3)实验产生的尾气主要是SO2气体,a装置是密闭的环境,SO2通不进去,b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好,且易引起倒吸,c装置浓H2SO4不吸收SO2,SO2是一种酸性氧化物,因此用NaOH溶液吸收最好,且d装置还不易引起倒吸。(4)HSO发生电离:HSOHSO,同时会发生水解:HSOH2OH2SO3OH,若HSO的电离大于HSO的水解,则溶液显酸性,故答案a、e正确。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为4价,因此在空气中易被氧化为6价的SO,因此本题就转化为SO的检验,故取少量固体先加盐酸酸化,排除其他离子的干扰,再加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀产生即可。3(xx四川理综,9)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)。.查阅资料(1)Na2S2O35H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。.制备产品实验装置如图所示(省略夹持装置):实验步骤:(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。仪器a的名称是_;E中的试剂是_(选填下列字母编号)。A稀H2SO4BNaOH溶液C饱和NaHSO3溶液(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经_(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。.探究与反思(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是_。(3)Na2S2O35H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过_方法提纯。答案.(1)分液漏斗B(3)蒸发.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl(2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液(3)重结晶解析.(1)仪器a有活塞,故a为分液漏斗;在A装置中产生污染环境的气体SO2,故E装置用于处理未反应的SO2,在给定的三种溶液中,只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。.(1)根据中(3)可知BaSO3可溶于HCl,而BaSO4难溶于HCl,则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后,将生成的沉淀过滤、洗涤后,向沉淀中加入HCl,沉淀未完全溶解,说明溶液中含有SO,沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气体为SO2,则沉淀中含有BaSO3,故原溶液中含有SO。(2)由(3)可知Na2SO3易被氧化,故装置中的氧气能将Na2SO3氧化,为了减少Na2SO4的生成量,应先将装置中的空气排尽,可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽。(3)因为硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大,故可采用重结晶法将其提纯。练出高分一、单项选择题1下列关于硫及其化合物的说法中正确的是()A自然界中不存在游离态的硫B二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生C二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性D浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体答案D解析自然界中存在游离态的硫;排放二氧化硫会污染空气,形成酸雨,但不会导致光化学烟雾产生;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质;浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2、CO、Cl2等气体。2下列说法正确的是()ASO2和SO3都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸B将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化C硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3D富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸答案D解析SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A项错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B项错误;硫粉在过量的纯氧中燃烧生成大量的SO2,C项错误。3下列实验报告记录的实验现象正确的是()答案B解析SO2的水溶液呈酸性,使石蕊溶液显红色,但不能漂白石蕊溶液;SO2能漂白品红溶液,使品红溶液褪为无色;SO2的饱和溶液加入Ba(NO3)2溶液中,SO2被NO氧化为SO24,SO24与Ba2形成BaSO4沉淀;d试管中:SO22NaOH=Na2SO3H2O,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。4下列现象或事实可用同一原理解释的是()A浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低BSO2和FeSO4溶液使酸性高锰酸钾的紫色褪去C漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质D亚硫酸钠溶液和氯化铝溶液在空气中
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