高中化学 第三章 自然界中的元素 第3节 硫的转化学案 鲁科版必修1.doc

第3节硫的转化1自然界中的硫(1)自然界中不同价态硫元素间的转化在自然界里，硫既有游离态，又有化合态，游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。以化合态存在的硫分布很广，主要是硫化物和硫酸盐，如黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO42H2O)、芒硝(Na2SO410H2O)等。硫的化合物也常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里。硫还是某些蛋白质的组成元素，人体内平均含有0.2%的硫。自然界中不同价态硫元素间的转化图说明：大气中SO2主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下，大气中的SO2一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，形成H2SO4，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用。动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中。这样就形成一个完整的循环回路。(2)认识硫单质单质硫的物理性质通常状况下，硫单质为黄色或淡黄色固体，俗称硫黄，很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。密度比水大，熔点为112.8 ，沸点为444.6 。硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。析规律 硫的分离与洗涤：根据硫单质的溶解性，常用CS2把硫单质与其他物质分离开来，也可以用CS2洗去沾在试管内壁上的硫单质。硫单质的化学性质由于硫单质中硫元素的化合价为0，既可以升高到4或6价，体现还原性；也可以降低到2价，体现氧化性。a硫单质的氧化性实验步骤：把研细的硫粉和铁粉按照一定的比例混合均匀，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察发生的现象。实验现象：当硫粉和铁粉混合物局部红热而移开玻璃棒后，混合物仍保持红热状态继续反应，生成黑色物质。实验结论：加热后铁跟硫发生化学反应：FeSFeS。实验分析：硫跟铁的反应是氧化还原反应，其中硫是氧化剂，铁是还原剂。硫化亚铁(FeS)为黑色固体，不溶于水。硫跟铁的反应能放出大量的热，它能满足硫和铁继续反应所需要的热量。硫除了与铁可以反应生成硫化亚铁外，还可以与其他金属反应。例如：2NaSNa2S,2Al3SAl2S3，HgS=HgS,2CuSCu2S(Cu显1价而不是2价)。谈重点 硫的弱氧化性实验室中一旦有汞洒落，可向洒落的汞上面撒上硫粉，使汞与硫化合生成硫化汞后再处理。硫与变价金属反应时，只能得到低价态的金属硫化物，如FeS、Cu2S等；而Cl2与金属反应生成高价态的氯化物，如FeCl3、CuCl2等，由此说明Cl2的氧化性比S强。b硫单质的还原性实验步骤：取少量硫粉放入燃烧匙中，将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉呈熔化状态后，迅速伸入盛满氧气的集气瓶(底部有少量水)中，观察发生的现象。实验现象：硫粉熔化后，在盛有氧气的集气瓶中燃烧，发出蓝紫色火焰，同时可闻到刺激性气味。实验结论：点燃后硫在氧气中燃烧：SO2SO2。实验分析：硫跟氧气的反应是氧化还原反应，其中硫是还原剂，氧气是氧化剂。若硫在空气中燃烧，燃烧产物仍然是二氧化硫，但火焰呈淡蓝色。不管氧气多少，硫单质只能被氧化成二氧化硫，氧气过量时，过量的氧气也不可能把二氧化硫氧化成三氧化硫，这是因为二氧化硫要氧化成三氧化硫，只有在催化剂、高温加热的情况下才能进行。【例1】 关于硫的叙述正确的是()A硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界B分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作C硫与金属或非金属反应均作氧化剂D3.2 g硫与6.4 g铜反应能得到9.6 g纯净物解析：元素在自然界的存在形式虽与化学活泼性有关，但不能以非金属性强弱作为依据，如O、N、S的非金属性并不弱，但在自然界仍存在游离态的单质O2、N2、S。在火山喷口存在单质硫。分离黑火药中的三组分可利用它们溶解性的差异。先用CS2处理，使硫溶解，过滤后蒸发滤液，得晶体硫。滤渣再用水处理，溶去硝酸钾，过滤，滤渣为木炭粉。滤液蒸发、浓缩、结晶，得到硝酸钾。硫单质为零价，是中间价态，和金属或氢气反应时显氧化性。硫与非金属性比它强的非金属(如氧、氯、氟等)反应时显还原性。硫与铜化合只能生成硫化亚铜：2CuSCu2S，铜不足，按铜的量计算，只能生成8.0 g Cu2S。答案：B2.实验室里研究不同价态硫元素间的转化(1)探究不同价态硫元素的转化目的要求：你已经初步认识了硫黄和一些含硫化合物，如二氧化硫和硫酸等。在硫黄、二氧化硫和硫酸这三种物质中，硫元素的化合价分别为0、4、6。请设计实验，探究这三种价态硫元素间的相互转化，并实施部分实验。方法引导：探究不同价态硫元素间的相互转化，实际上是探究含有不同价态硫元素物质间的相互转化。首先，要选择含有不同价态硫元素的物质，如硫黄、二氧化硫(或亚硫酸钠)和硫酸。其次，是获取这些物质。实验室里备有硫黄、亚硫酸钠、硫化亚铁和浓硫酸等试剂，常用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备少量二氧化硫气体；常用硫化亚铁和稀硫酸反应制备少量的硫化氢气体(实验装置同实验室里制备氢气)。Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2OFeSH2SO4=FeSO4H2S第三，实现不同价态硫元素间的相互转化，依据的主要是氧化还原反应规律，需要寻找合适的氧化剂或还原剂。常用的氧化剂有酸性高锰酸钾溶液、氯水、硝酸、氧气等；常用的还原剂有硫化氢、碘化钾、金属单质等。实验步骤：将少量的硫粉盛在燃烧匙中，在通风橱中用酒精灯加热，当硫开始燃烧时熄灭酒精灯，并观察发生的现象。实验现象：硫粉在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰。实验结论：在点燃的条件下，硫粉可以在空气中燃烧，0价硫被氧化为4价硫。SO2SO2实验步骤：将约5 mL新制备的饱和氯水盛在大试管中，在通风橱中向氯水中小心、缓慢地通入二氧化硫气体，观察发生的现象；向试管中滴加少量BaCl2溶液，再观察发生的现象。实验现象：通入二氧化硫气体后氯水退色了；滴加BaCl2溶液后生成了白色沉淀。实验结论：二氧化硫与氯水反应生成了SO，4价硫被氧化为6价硫。SO2Cl22H2O=H2SO42HClSO2Cl22H2O=4H2ClSOSOBa2=BaSO4实验步骤：将约5 mL酸性高锰酸钾溶液盛在大试管中，在通风橱中向酸性高锰酸钾溶液中小心、缓慢地通入二氧化硫气体，观察发生的现象。实验现象：溶液由紫色变为无色。实验结论：二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应，4价硫被氧化为6价硫。2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO42MnO5SO22H2O=5SO2Mn24H实验步骤：a.按下图所示将各件仪器组装为一体，并检验其气密性，直至气密性合格为止。b按上图所示将各种化学药品加到试管中(浓硫酸取3 mL)，并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓硫酸中的现象。c点燃酒精灯对盛浓硫酸和铜丝的试管先预热后正常加热。观察三个试管中的现象。d待三个试管中的现象都很明显之后，将连接a、b试管的导气管从橡胶管处拔开，熄灯停止加热，使试管a中的物质冷却至室温。e将a试管中的液体倒入大试管中少许，观察大试管中的现象。实验现象：未加热前，无新现象发生；加热之后，b试管中的品红溶液逐渐变为无色，c试管中的紫色石蕊试液逐渐变为红色，a试管中的液体变为灰蓝色；最后大试管中的溶液呈蓝色。实验结论：在加热的条件下，浓硫酸跟铜发生了化学反应，6价硫被还原为4价硫，发生的反应为：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。二氧化硫有漂白性，能使品红溶液退色；二氧化硫是酸性氧化物，水溶液显酸性。实验步骤：收集二氧化硫气体和硫化氢气体各一瓶，并用玻璃片盖严瓶口；将两个集气瓶口相对，抽去中间的玻璃片，观察发生的现象(实验结束后将两个集气瓶放入通风橱内)。实验现象：集气瓶内生成了淡黄色固体。实验结论：二氧化硫气体与硫化氢气体发生了化学反应，4价硫被还原为0价硫。SO22H2S=3S2H2O总结：不同价态硫元素的转化关系如下：硫元素氧化性、还原性归纳硫元素的化合价2价硫0价硫4价硫6价硫含硫物质的性质只有较强的还原性既有氧化性，又有还原性只有氧化性规律硫元素的化合价越高，物质的氧化性越强硫元素的化合价越低，物质的还原性越强【例2】 下列物质中，既不与亚硫酸反应，又不与SO2反应的是()AH2SBO2CNaOH溶液 DS解析：本题主要考查了不同价态硫元素之间的转化。从氧化还原反应的角度分析A、B选项。物质之间同种元素的价态不同，如果有中间价态，在一定条件下通常可以发生反应。SO2或H2SO3中S显4价，H2S中S显2价，它们的中间价态为0价，所以能反应生成单质S和H2O。在一定条件下，O2可将SO2和H2SO3中的4价S氧化到6价。而0价的S与4价的S之间没有中间价态，所以不发生反应。SO2和H2SO3都能与NaOH反应。故正确答案为D。能否从氧化还原反应的观点和规律来分析有关反应，是解本题的关键。答案：D3.二氧化硫的性质(1)物理性质：SO2是一种无色、有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气大，易溶于水(常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2)，易液化。(2)化学性质：SO2和CO2一样属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。a能与水反应生成相应的酸：SO2H2OH2SO3(亚硫酸易分解)b能与碱反应生成盐和水：SO22NaOH=Na2SO3H2O(碱足量)SO2NaOH=NaHSO3(碱不足)若将SO2通入澄清石灰水，石灰水先变浑浊，继续通入SO2，又变澄清。反应方程式为：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2OCaSO3H2OSO2=Ca(HSO3)2由上述SO2与澄清石灰水反应的现象可知：能使澄清石灰水变浑浊的气体，不仅仅是CO2。c能与碱性氧化物反应生成盐：SO2CaO=CaSO3。利用这一原理，可以在煤中加入生石灰，或使煤燃烧产生的废气通过生石灰和水形成的浆状物，以消除SO2引起的污染。d能与某些盐溶液反应生成新盐或新盐和新酸：CaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2SO2Na2CO3H2O=Na2SO3H2CO3(CO2H2O)二氧化硫中硫元素为4价，处于中间价态，因此SO2既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主，是一种常见的还原剂。a还原性：O2、Cl2、Br2、HNO3、MnO(H)、Fe3等均可将SO2氧化成SO3或SO。如：2SO2O22SO3。此反应是可逆反应，反应向右进行的同时，也向左进行，反应体系中存在的是三种物质：SO2、O2、SO3。SO2与氯水反应：SO2Cl22H2O=2HClH2SO4b氧化性：SO2的氧化性较弱，只有遇到较强的还原剂(如H2S)的作用下，才会表现出氧化性。SO22H2S=3S2H2OSO2的漂白性：SO2能与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与有色物质(例如品红溶液)化合后，生成一种新的无色物质，因而将SO2通入红色的品红溶液中，溶液的红色退去。但是，生成的这种无色物质很不稳定，在加热的条件下，又会分解生成SO2和品红，因而颜色又恢复为红色。依据这个反应，可检验SO2气体的存在。析规律 剖析SO2漂白性SO2具有漂白性，但并不是能使所有有色物质退色，例如SO2通入石蕊溶液中，石蕊溶液只变红不退色；同样，SO2使有色物质退色不一定是体现SO2的漂白性，例如SO2使氯水或高锰酸钾溶液退色是体现SO2的还原性。【例3】 潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液退色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是()溶液很快退色溶液不退色出现沉淀不出现沉淀ABCD解析：尽管潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有强氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将会发生如下反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl，这样两者等物质的量混合，会完全丧失漂白作用，品红溶液不会退色，而生成的H2SO4能与BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。答案：C4硫酸的性质(1)硫酸的物理性质：纯硫酸是无色、黏稠、油状液体，沸点很高，难挥发。常用浓硫酸的质量分数是98%，密度为1.84 gcm3。谈重点 浓硫酸的稀释：浓硫酸溶于水会放出大量的热，故稀释浓硫酸时一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速散发出去。切不可把水倒入浓硫酸中。(2)硫酸的化学性质：硫酸溶液的浓度不同，其性质也不同。稀硫酸同盐酸的性质一样，只有酸的通性。浓硫酸除了具有酸性之外，还具有三大特性，即吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性：浓硫酸能吸收游离的水分，常用作干燥剂。由于浓硫酸是一种酸性干燥剂，因而可以干燥中性气体(例如H2、N2、O2、CO等)和某些酸性气体(例如CO2、SO2、Cl2、HCl等)，但不能用来干燥碱性气体(例如NH3)和强还原性气体(例如H2S、HI等)。脱水性：浓硫酸的脱水性是浓硫酸将有机物中的氢氧元素按原子个数比21的比例夺走，形成H2O的过程。例如：C12H22O1112C11H2O应用：在许多有机化学反应中作脱水剂、催化剂。谈重点 吸水性与脱水性区别：一般来说，前者为物理变化，后者为化学变化。吸水性中的水是物质中游离的水，是原来就以H2O形式存在的；而脱水性中的水不是游离的水，而是将有机物中的氢氧元素按原子个数比21的比例夺走又生成的水。强氧化性浓硫酸和硝酸一样，具有强氧化性，它的氧化作用是H2SO4分子中6价的硫元素引起的，加热时氧化作用更强。a与金属的反应：加热时，大多数金属(Au和Pt除外)都可被浓硫酸氧化。Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O在该反应中，Cu为还原剂，浓硫酸作氧化剂，还原产物为SO2气体。有2 mol H2SO4参加反应，其中硫元素化合价降低的硫酸只有1 mol，还有1 mol硫酸中硫元素化合价没变。因而浓硫酸既体现强氧化性又体现酸性。常温下，一些较活泼的金属如Fe、Al等在浓硫酸中钝化，即表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止反应进一步进行。因此可用铁或铝制容器储存、运输浓硫酸。b与非金属的反应：加热时浓硫酸可氧化C、S、P等非金属单质。C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O在该反应中，C为还原剂，浓硫酸作氧化剂。其中参加反应的2 mol H2SO4中6价硫化合价全部降为4价，因而浓硫酸只体现强氧化性。另外浓硫酸还能氧化H2S、HBr、HI等还原性较强的气体。【例4】 下列反应中浓硫酸既表现出氧化性又表现出酸性的是()ACu2H2SO4CuSO4SO22H2OBC2H2SO4CO22SO22H2OC2FeO4H2SO4=Fe2(SO4)3SO24H2ODFe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O解析：浓硫酸在反应中若6价硫化合价降低，体现氧化性，若6价硫的化合价不变，则体现酸性。分析四个反应的化合价变化可知，A、C反应中浓硫酸既体现氧化性又体现酸性，B反应中浓硫酸只体现氧化性，D反应中浓硫酸只体现酸性。答案：AC5硫酸盐、SO的检验(1)常见的硫酸盐石膏：化学式为CaSO42H2O，是一种结晶水合物，将石膏加热时，会失去大部分结晶水变成熟石膏(2CaSO4H2O)。可制作各种石膏模型，医疗上用的石膏绷带，生活中可用石膏做豆腐。硫酸钡：化学式为BaSO4，是一种非常稳定的硫酸盐，既难溶于水，也难溶于酸。医疗上常被应用于钡餐透视。(2)SO的检验原理：Ba2SO=BaSO4；生成不溶于强酸的白色沉淀。影响因素：a弱酸根离子CO、SO等均能结合Ba2生成白色沉淀，但BaCO3、BaSO3均能溶于盐酸。b直接加入BaCl2溶液，有可能因存在Ag等生成AgCl沉淀而产生干扰。c若用硝酸酸化则可把SO氧化成SO，引起干扰。最佳方案：先向待检溶液中加入盐酸，若无明显现象再加BaCl2，有白色沉淀生成，则证明含SO。用盐酸酸化后，注意不能选用Ba(NO3)2进行鉴别，因为酸性条件下SO、HSO等均会被溶液中的NO氧化为SO。【例5】 能够确定一种溶液中一定含有SO的事实是()A取少量试液，先加盐酸酸化，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成B取少量试液，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不消失C取少量试液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成D取少量试液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，在过滤所得的沉淀中加硝酸，沉淀不溶解解析：B选项中，若原试液中有SO或Ag也会出现相同的现象；C选项若试液中含有CO、SO等也会出现相同现象；D选项，试液中若含SO，现象相同。总体分析B、C、D三个选项，都不能排除某些离子的干扰。判定SO存在应先用盐酸酸化，没有明显现象可排除CO、SO、Ag等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，证明一定含SO。答案：A6酸雨及其防治(1)酸雨及其成因酸雨一般泛指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮的氧化物。大气中的SO2主要来自煤和石油等化石燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼和硫酸工业产生的废气。形成酸雨的主要反应如下：2SO2O22SO3SO3H2O=H2SO4SO2H2OH2SO32H2SO3O2=2H2SO4(2)酸雨的危害对人体健康造成危害。对湖泊、河流及水生生物的危害。水质酸化使湖泊、河流内的土壤中的重金属离子进入水中，毒害鱼类，使水生生物物种减少，破坏水中的生态平衡。对森林、土壤及农作物的危害。酸雨会使树叶受到严重侵蚀，造成早落叶、林木生长不良或死亡，致使森林大面积衰退。酸雨使土壤酸化，土壤结构受到破坏，土质中的钙、镁等养分被酸化溶解，导致土壤贫瘠。(3)酸雨的防治从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制。改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。【例6】 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()ABCD解析：酸雨的形成主要原因是SO2的大量排放，能减少酸雨产生就是减少SO2的大量排放。燃煤时鼓入足量空气，只能提高煤的利用率，不能减少SO2的排放。答案：C7二氧化碳和二氧化硫性质的异同及鉴别二氧化碳二氧化硫物理性质相同点常温下，都是无色气体，密度大于空气，都较易液化不同点没有气味；能溶于水(1体积水大约溶解1体积CO2)有刺激性气味；易溶于水(1体积水大约溶解40体积SO2)化学性质相同点都是酸性氧化物都能和水反应，生成的酸不稳定，CO2H2OH2CO3，SO2H2OH2SO3都能与碱反应，且用量不同，生成的盐不同。SO2、CO2通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，当SO2、CO2过量时沉淀又溶解不同点表现氧化性：CO2C2CO没有漂白性常表现还原性：2SO2O22SO3能被KMnO4(H)、Cl2、Br2、I2等氧化剂氧化具有漂白性，能漂白某些有色物质造成大气污染；形成酸雨SO2与CO2的鉴别鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看其能否使品红溶液退色，有时还需再加热看溶液颜色是否再复原。鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看其能否使澄清石灰水变浑浊，过量时再变澄清。当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别；当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2，再用澄清石灰水鉴别CO2气体。除去CO2中的SO2常用方法是使混合气体先通过足量溴水或KMnO4酸性溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。在检验CO2是否存在时，不能用饱和NaHCO3溶液除去SO2，因为SO2会与NaHCO3反应生成CO2。【例71】下列实验能证明二氧化硫存在的是_。能使澄清石灰水变浑浊能使湿润的蓝色石蕊试纸变红能使品红溶液退色通入足量的氢氧化钠溶液再加BaCl2溶液有白色沉淀产生，该沉淀溶于稀盐酸通入溴水能使溴水退色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生解析：CO2或SO2都可使澄清石灰水变浑浊，因而不能确定SO2的存在。CO2或SO2等酸性气体都可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，因而不能确定SO2的存在。Cl2或SO2都能使品红溶液退色，因而不能确定SO2的存在。CO2或SO2都可以实现该反应过程，因而不能确定SO2的存在。证明有SO2存在。答案：【例72】检验SO2中是否混有CO2，可采用的方法是()A通过澄清石灰水B先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水C先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水D先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水解析：SO2和CO2都是酸性氧化物，在某些方面的性质具有相似性，因此SO2可对CO2的检验造成干扰。利用SO2不同于CO2的性质，SO2有还原性，先将SO2除去，再检验CO2，因此D正确；B选项先通过饱和NaHCO3溶液，SO2可与其反应生成CO2，因此不能确定原气体中是否有CO2。答案：D【例73】(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为：_。(2)试用下表所示各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。编号装置这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：_。(3)实验时可观察到装置中A瓶中的溶液退色，C瓶中的溶液不退色。A瓶中溶液的作用是_，B瓶中溶液的作用是_，C瓶中溶液的作用是_。(4)装置中所加固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中位置的理由是_。(5)装置中所盛溶液是_，可验证的产物是_。解析：浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应生成H2O(g)、SO2(g)、CO2(g)三种气态物质，要验证以上各产物，应充分考虑它们的性质。可以用无水硫酸铜检验其中的H2O(g)，白色粉末无水硫酸铜吸水后变为蓝色；由于检验CO2、SO2时都用到溶液，会带出水蒸气，所以验证产物水蒸气应放在最前边；SO2可使品红溶液退色，检验出SO2，接着用酸性KMnO4溶液将SO2氧化除去，因为SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，因此检验CO2之前应先检验并除去SO2，并需再次用品红溶液确认SO2已除尽；最后用澄清石灰水检验CO2。答案：(1)2H2SO4(浓)CCO22H2O2SO2(2)(3)验证产物中有SO2氧化吸收SO2确认产物中SO2已被B瓶中溶液全部氧化吸收(4)无水硫酸铜水蒸气产物通过时会带出水蒸气，所以必须在之前(5)澄清石灰水CO28.浓硫酸与稀硫酸的性质、应用的比较浓硫酸稀硫酸酸性化学方程式2NaClH2SO4(浓)Na2SO42HClH2SO42NaOH=Na2SO42H2O应用制氯化氢等挥发性酸除铁锈、制硫酸铵等盐类氧化性强弱强氧化性(硫元素被还原，可以与不活泼金属如Cu及非金属如C等发生氧化还原反应)弱氧化性(氢元素被还原，只能与金属活动性顺序表中排在氢前面的金属反应)化学方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OZnH2SO4=ZnSO4H2吸水性有无有吸水性无吸水性应用干燥剂脱水性有无有脱水性无脱水性应用在有机反应中作脱水剂、制染料等说明：在涉及硫酸的反应时，要注意分析在浓度不同时的反应情况：锌和浓硫酸反应时，如果锌过量，随着硫酸浓度的降低变成稀硫酸后，锌仍能与稀硫酸反应生成氢气，得到的是SO2和H2的混合气体；铜与浓硫酸反应时，如果铜过量，随着硫酸浓度的降低变成稀硫酸后，两者将不再反应。【例81】 浓硫酸和2 molL1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是()Aa升华、b冷凝Ba挥发、b吸水Ca蒸发、b潮解 Da冷凝、b吸水解析：浓硫酸具有吸水性，因而敞口放置在实验室中，必然会吸收空气中的水蒸气而使质量增加；稀硫酸没有吸水性，但敞口放置在实验室中必然会因水分的挥发而使质量减小。答案：B【例82】 物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：Cu与HNO3溶液Cu与FeCl3溶液Zn与H2SO4溶液Fe与HCl溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是()A BC D解析：浓硝酸与金属反应的还原产物为NO2，稀硝酸与金属反应的还原产物为NO。浓硫酸是H2SO4分子中表现强氧化性，产物为SO2，稀硫酸是H表现弱氧化性，产物为H2。答案：A9中学常见漂白物质总结具有漂白性的物质，按其漂白原理可分为三类：(1)氧化型：即漂白剂本身是一种氧化剂，它可以将有机色质内部的“生色团”(实际上是一种特殊化学键)破坏而使之失去原有的颜色，这种漂白是彻底的，不可逆的。此类物质有：HClO、Na2O2、HNO3、H2O2等强氧化性物质。(2)加合型：即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生一种特殊的结合，使之失去原有的颜色。如果受热或其他因素的影响，漂白剂从有机色质中脱离，使之又恢复原有颜色，这种漂白是可逆的、不彻底的。如SO2使品红溶液退色，加热又恢复原有的颜色。(SO2不能漂白酸碱指示剂)(3)吸附型：有些物质具有疏松、多孔的特征，有较大的表面积，可以吸附一些有色物质而使之失去原来的颜色。如活性炭、硅藻土、胶体等。要特别注意的是：漂白是指使有机色质退色，漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO45H2O等)退色，即使能使无机色质退色，也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液退色)。10H2SO4的工业制法接触法制硫酸工业制硫酸的主要内容可简记为5个“三”，即三原理、三方程、三步骤、三设备、三净化，具体如下：(1)反应原理：燃烧硫或硫铁矿(FeS2)制得SO2，SO2在一定条件下氧化为SO3，SO3被水吸收即得H2SO4。(2)反应方程式：SO2SO2或4FeS211O22Fe2O38SO22SO2O2 2SO3SO3H2O=H2SO4(3)主要步骤：SO2的制取、净化和干燥SO2的催化氧化SO3的吸收和硫酸的生成。(4)主要设备：沸腾炉、接触室、吸收塔。(5)从沸腾炉出来的气体中除了含SO2、O2、N2外，还含有矿尘，砷、硒化合物，水蒸气等。矿尘、砷、硒化合物会使催化剂中毒，失去催化作用；水蒸气会腐蚀设备，在进入接触室前必须进行除尘、洗涤和干燥等净化处理。【例91】 下列物质中能使品红溶液退色，但原理与其他不同的是()ASO2BCl2CNa2O2 DCO2解析：SO2、HClO(Cl2与水反应的产物)、Na2O2均有漂白性，可使品红溶液退色，但HClO和Na2O2均是因为本身具有强氧化性使其退色，而SO2是与有机色素化合使其退色，原理不同；CO2不能使品红溶液退色。答案：A【例92】 能证明SO2有漂白性的是()A酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后，紫色消失B红色的酚酞溶液通入SO2，红色消失C品红溶液通入SO2后，红色消失D溴水通入SO2后，橙色消失解析：漂白性是指某物质将有机色素转化成无色物质的性质，退色则是泛指有色的物质和溶液颜色退去。A选项是SO2的还原性；B选项SO2通入水中显酸性而消耗碱，最终使溶液呈酸性，酚酞指示剂恢复至无色；D选项发生：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，A、D两选项KMnO4和Br2都是无机物，属强氧化剂，均被SO2还原而退色。只有C选项SO2与品红结合生成无色物质，符合要求。答案：C【例10】 工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：(1)将尾气通入氨水中能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式_、_。(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。导致溶液温度降低的原因可能是_。(3)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是_(填字母)。ANaOH溶液、酚酞试液BKMnO4溶液、稀硫酸C碘水、淀粉溶液 D氨水、酚酞试液解析：(1)本题要注意题目要求的是写出两个氧化还原反应的方程式。(2)溶液温度降低一定是反应吸热所致。(3)要测定尾气中SO2的含量，则所选物质与SO2发生的反应要唯一，且反应后现象明显，故选B、C。答案：(1)2H2SO3O2=2H2SO42(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO42NH4HSO3O2=2NH4HSO4(任填两个)(2)反应吸热(3)BC