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文档介绍
2018届一轮复习苏教版含硫化合物的性质和应用学案
专题四 硫、氮和可持续发展 第十一单元 含硫化合物的性质和应用 考试说明 1.了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 【考点互动探究】 考点一 硫及其氧化物 知识梳理 1.硫元素的存在形态 — 2.单质硫的性质 (1)物理性质 (2)化学性质 3.SO2与CO2性质的比较 4.三氧化硫 (1)物理性质:熔点 16.8 ℃,沸点 44.8 ℃,在常温下为________,在标准状况下为________。 (2)化学性质:具有酸性氧化物的通性。 ①与水反应:__________________________________________ (放出大量的热)。 ②与氧化钙反应:_________________________________________________。 ③与氢氧化钠反应:_______________________________________________。 对点自测 1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成 ( ) (2)下列物质的转化在一定条件下能够实现:SSO3H2SO4( ) (3)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4( ) (4)硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同( ) (5)SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同( ) (6)CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成( ) (7)除去CO2中的SO2可将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶( ) (8)CaO能与SO2反应,可用石灰石作为工业废气的脱硫剂( ) 2.将SO2分别通入下表所列的溶液中,填写有关问题。 反应物 溴水 酸性KMnO4 溶液 滴有酚酞的 NaOH溶液 石蕊试液 品红溶液 反应现象 SO2的性质 题组训练 题组一 硫及其氧化物的性质与用途 1.下列说法错误的是( ) A.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 B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物 C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理 D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量可生成SO2,氧气足量时可生成SO3 2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( ) ①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2 A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.全部 3.下列说法正确的是 ( ) A.【2016·海南卷】将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性 B.【2016·江苏卷】SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 C.【2016·四川卷】二氧化硫作纸浆的漂白剂 D.【2016·四川卷】将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液中一定含有CO 4.【2016·江西上饶模拟】将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是( ) 图4111 A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性 B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性 C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有还原性 D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸 易错警示 SO2的特殊性质及应用 (1)注意SO2的漂白性和还原性的区别 SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。 (2)注意SO2的氧化性的表现 SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀,表现了SO2的氧化性。 (3)注意除去CO2中SO2气体方法的选择 将CO2和SO2混合气体通过溴水、酸性高锰酸钾溶液或饱和NaHCO3溶液均能除去SO2。但在检验浓硫酸与碳反应的产物时不可用饱和NaHCO3溶液来除去SO2,因为NaHCO3与SO2反应产生的CO2会对实验造成干扰。 题组二 二氧化硫与二氧化碳的鉴别 1.下列溶液能够区分SO2和CO2的是( ) ①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 A.①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部 2.下列实验中能证明某气体为SO2的是( ) ①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④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 ⑤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.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明 3.图4112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: 图4112 (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_______________________________________。 规律小结 SO2和CO2的鉴别方法 SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可以消失,所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法: 题组三 二氧化硫的污染与防治 1.如图4113是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是( ) 图4113 A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成 B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应 C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2 D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标 2.如图4114所示是一种综合处理含SO2的尾气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是( ) 图4114 A.溶液B中发生的反应为2SO2+O2===2SO3 B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+ C.由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>SO D.此工艺的优点之一是物质能循环利用 方法技巧 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CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。 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+O22(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2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3。 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 ①吸收反应:2NaOH+SO2Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O22Na2SO4。 ②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2CaSO4↓+2NaOH。 考点二 浓硫酸的性质及SO的检验 知识梳理 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________,浓硫酸稀释的方法是将________沿烧杯内壁缓缓倒入________中并______________________________。 2.硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性,硫酸是二元________酸,能与酸碱指示剂、排在H 前面的金属、碱性氧化物、碱、某些盐等物质发生反应。 3.浓硫酸的特性 图4115 4.SO的检验 检验SO的操作方法:被检液取清液有白色沉淀―→判断有SO 先加稀盐酸的目的是排除______________________________________________等 的干扰,检验过程中可能发生反应的离子方程式为________________________、__________________________、_________________________、__________________________。 对点自测 1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1) 【2016·全国卷Ⅲ】配制稀硫酸:先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水( ) (2) 【2016·四川卷】常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应( ) (3)用硫酸清洗锅炉中的水垢( ) (4)用BaCl2溶液鉴别SO和SO( ) (5)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥H2、CO、SO2等气体( ) (6)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO( ) (7)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性( ) (8)少量铜加入浓硫酸中加热,很快能观察到溶液变为蓝色( ) (9)由矿盐(主要成分是NaCl,还有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐,除去SO最合适的试剂是 Ba(NO3)2( ) 2.在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图4116所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是________(填序号)。 图4116 题组训练 题组一 浓硫酸的性质与应用 1.【2015·全国卷Ⅱ改编】用如图4117所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是( ) 图4117 选项 ① ② 预测②中现象 实验结论 A 浓硫酸 浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强 B 浓硫酸 铜片 铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末 浓硫酸的酸性和强氧化性 C 浓硫酸 CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性,发生物理变化 D 浓硫酸 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气体放出 浓硫酸具有脱水性、氧化性 2. 【2014·新课标全国卷Ⅰ】利用表中所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( ) 3.向 5 mL 18 mol·L-1 的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应。下列说法正确的是( ) A.有 0.09 mol 的硫酸被还原 B.有 0.045 mol 的硫酸被还原 C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于 2.88 g 规律小结 浓硫酸与金属的反应规律 (1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,如加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。 (2)与活泼金属(如Zn)反应:开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。 (3)与不活泼金属(如Cu)反应:开始产生SO2(加热),浓度变小后,不再与Cu反应。如 1 mol Cu与含 2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于 1 mol。 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。 题组二 SO的检验 1.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 ( ) A.一定含有SO B.含有SO和Ag+ C.可能含有SO、Ag+、SO中的一种或两种 D.可能含有SO或CO 2.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Fe3+:试液黄色溶液血红色溶液 D.检验试液中的CO:试液白色沉淀沉淀溶解 易错警示 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。其错误之处是因为溶液中含Ag+或Pb2+ 时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===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:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。 考点三 硫及其化合物的相互转化 知识梳理 1.硫及其化合物之间的转化 图4118 写出相关的化学方程式: ①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ ⑤________________________________________________________________________ 2.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 3.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 对点自测 1.用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径,某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是________(填序号)。 途径①:SH2SO4 途径②:SSO2SO3H2SO4 途径③:FeS2SO2SO3H2SO4 A.途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B.途径②、③的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本 C.由途径①、②、③分别制取 1 mol H2SO4,理论上各消耗 1 mol S,各转移 6 mol e- D.途径②、③比途径①污染相对小且原子利用率高,更能体现“绿色化学”的理论 图4119 2.如图4119,A为非金属单质,B是一种具有还原性的二元含氧弱酸,D为一种非金属氧化物的气体,E为白色沉淀。 (1)写出下列物质的化学式。 A:________,D:________,E:________。 (2)写出B→E的离子方程式:__________________________________________________。 题组训练 题组一 硫及其化合物之间的转化 1.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是( ) A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3 D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3 图41110 2.图41110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4∶5,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 mol·L-1 的E溶液与 10 mL 0.10 mol·L-1 的NaOH溶液在常温下混合。 ①写出反应的离子方程式:_____________________________________; ②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”),理由是____________; ③加热反应后的溶液,其pH________(填“增大”“不变”或“减小”),理由是_______。 题组二 实验探究硫及其化合物间的反应 1.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如图41111所示。下列说法不合理的是( ) 图41111 A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色 B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气 C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀 D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去 2.利用Y形管与其他仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。分析并回答下列问题: 图41112 (1)图甲实验目的:验证SO2的氧化性。将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y形管的两个支管中,所产生的两种气体相遇发生反应SO2+2H2S===3S+2H2O,则在支管交叉处实验现象为_____________________,硫化亚铁处加水的目的是___________________________。 (2)图乙实验目的:探究SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀,再通入另一种气体后就产生了白色沉淀。常温下,若由右侧Y形管产生另一种气体,则在其左右支管应放置的药品是________和________,导气管A的作用是________________。 (3)图丙实验目的:铁镁合金中铁含量的测定。 ①读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面高于量气管中液面,应采取的措施是______________________________________________________________________________; ②若称得铁镁合金的质量为 0.080 g,量气管中初读数为 1.00 mL,末读数为 45.80 mL(已折算为标准状况),则合金中铁的百分含量为________(精确到0.01%)。 【考例考法直击】 1.【2016·上海卷(双选) 】一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是( ) A.过量的氢气与氮气 B.过量的浓盐酸与二氧化锰 C.过量的铜与浓硫酸 D.过量的锌与18 mol/L硫酸 2.【2016·全国卷Ⅱ】某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解; ②取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为( ) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4 3.【2015·上海卷】二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有( ) A.还原性 B.氧化性 C.漂白性 D.酸性 4.【2015·福建卷】纯净物X、Y、Z转化关系如图41113所示,下列判断正确的是( ) 图41113 A.X可能是金属铜 B.Y不可能是氢气 C.Z可能是氯化钠 D.Z可能是三氧化硫 5.【2014·四川卷】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(Na2S2O3·5H2O)。 Ⅰ.【查阅资料】 (1)Na2S2O3·5H2O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,可溶于稀盐酸。 Ⅱ.【制备产品】 实验装置如图41114所示(省略夹持装置): 图41114 实验步骤: (1)检查装置气密性,如图示加入试剂。 仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 (2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,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中的混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。 Ⅲ.【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、稀盐酸、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)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。 参考答案 第十一单元 含硫化合物的性质和应用 【考点互动探究】 考点一 知识梳理 1.硫化物 硫酸盐 2.(1)淡黄色 不溶 易溶 (2)S+FeFeS S+2CuCu2S S+O2SO2 3.Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2 酸雨 温室效应 4.(1)液态 固态 (2)SO3+H2O===H2SO4 SO3+CaO===CaSO4 SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O 对点自测 1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ [解析] (2)S燃烧只能生成SO2。 (4)S与Fe反应生成FeS,Cl2与Fe反应生成FeCl3。(5)SO2通入品红溶液中体现漂白性,SO2通入湨水中体现其还原性。(6)二氧化碳不能形成酸雨。 2. 褪色 褪色 红色褪去 变红 褪色 还原性 还原性 酸性氧化物 酸性氧化物 漂白性 题组训练 题组一 1.D [解析] 由于硫易溶于CS2,以及反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O,A项正确;硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,如FeS、Cu2S等,B项正确;汞可与S发生反应Hg+S===HgS,所以可用硫粉处理Hg,C项正确;单质硫或含硫物质燃烧时,产物只能是SO2,无论O2的量是否充足,均不会生成SO3,D项错误。 2.A [解析] Cu与S化合只能生成Cu2S,S与O2反应只能生成SO2,Fe在Cl2中燃烧,只能生成FeCl3。 3.C [解析] SO2使溴水褪色体现二氧化硫的还原性,A项错误;SO2具有漂白性,可以用于漂白纸浆,B项错误;二氧化硫具有漂白性是与有色的物质反应生成无色物质的缘故,C项正确;能使澄清石灰水变浑浊的气体,可能为CO2,也可能为SO2,则该溶液中可能含CO或HCO , 也可能含SO或HSO,D项错误。 4.C [解析] SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故A错误;SO2使品红溶液褪色,表现了SO2的漂白性,故B错误;SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3,BaSO3被硝酸氧化为BaSO4,BaSO4难溶于稀硝酸,故D错误。 题组二 1.C [解析] SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们与澄清石灰水反应的现象相同,若通入的气体过量,均先生成沉淀后溶解,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氧化,生成单质硫(淡黄色沉淀),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,CO2没有这些性质,所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。 2.D [解析] CO2也能产生①④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⑤说明气体有还原性,结合后续实验现象说明该气体是SO2。 3.(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 [解析] 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。 题组三 1.B [解析] 装置内发生的反应有SO2与CaO的化合,CaCO3的分解以及CaSO3被氧气氧化为CaSO4,没有置换反应的发生。 2.D [解析] 酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。溶液B中通入空气发生反应:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O。其氧化性:O2>Fe3+,A、C两项错误;溶液C中含有Fe2(SO4)3,可用KSCN溶液检验Fe3+,B项错误;Fe2(SO4)3可循环利用,D项正确。 考点二 知识梳理 1.大量的热 浓硫酸 水 用玻璃棒不断搅拌 2.强 3.钝化 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 4.CO、SO、Ag+ CO+2H+===CO2↑+H2O SO+2H+===SO2↑+H2O Ag++Cl-===AgCl↓ Ba2++SO===BaSO4↓ 对点自测 1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× [解析] (1)配制稀硫酸时,应将浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。(2)铁在常温下与浓硫酸发生钝化生成致密的氧化膜,发生了化学反应。(3) 硫酸和水垢可生成微溶性的CaSO4。(4)BaCl2溶液与SO、SO都可生成白色沉淀,现象相同。(5)浓硫酸作干燥剂是因为浓硫酸具有吸水性。(6)未排除SO的干扰。(7)体现的是吸水性。(8)生成的硫酸铜以固体形式存在于浓硫酸的底部,得不到蓝色溶液。(9)用BaCl2溶液最合适。 2.①②③④ [解析] 图①梨失水变干体现了浓硫酸的吸水性;图②可通过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性;图③通过观察到KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性;图④浓硫酸的液面上升,水的液面下降,说明浓硫酸具有吸水性。 题组训练 题组一 1.D [解析] 浓硫酸滴入浓盐酸,浓硫酸溶于盐酸,放出大量的热,促进了氯化氢的挥发,A项错误;浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误;浓硫酸使胆矾失去结晶水,是浓硫酸的吸水性,该变化为化学反应,C项错误;浓硫酸有脱水性,可使蔗糖碳化,并放出大量的热量,进而与生成的碳反应生成SO2,D项正确。 2.B [解析] A项,产生的H2S通入③中,无法比较 Ksp(AgCl) 与Ksp(Ag2S),错误;B项,蔗糖变黑,且溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,正确;C项,③中产生白色沉淀,是SO2在酸性条件下被氧化成SO的缘故,错误;D项,浓HNO3具有挥发性,可进入③中产生沉淀,无法比较酸性,错误。 3.D [解析] 浓硫酸与铜加热时可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸,因此,参加反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。根据题意可得n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol,参加反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 mol,参加反应的铜小于 2.88 g。 题组二 1.C [解析] A项错误,不能排除Ag+、SO的干扰;B项错误,因为溶液中SO与Ag+不能大量共存;D项错误,由“加入稀硝酸,沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。 2. B [解析] A选项中先加入稀硝酸,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;C选项中先加入了H2O2,可能将Fe2+ 氧化为Fe3+,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。 考点三 知识梳理 1.还原性 氧化性 还原性 氧化性 ①H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O ②S+O2点燃===SO2 ③2SO2+O22SO3 ④H2SO3△===SO2↑+H2O ⑤SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O 对点自测 1.C [解析] 途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应,表现了浓硝酸的强氧化性,A项正确;途径②、③的第二步反应为可逆反应,通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率,降低成本,B项正确;由途径①、②分别制取 1 mol H2SO4,理论上各消耗 1 mol S,各转移 6 mol e-,而途径③转移 7 mol e-,C项错误。 2.(1)S SO2 BaSO3 (2)H2SO3+Ba2++2OH-===BaSO3↓+2H2O 题组训练 题组一 1.B [解析] 硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。 2.(1)S+H2H2S (2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(其他合理答案也可) (4)①H2SO3+2OH-===SO+2H2O ②大于 Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性 ③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4∶5,确定A是单质硫,因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰为4∶5,硫酸是重要的工业原料,化合物E应为H2SO3。将 5 mL 0.10 mol·L-1 的E(H2SO3)溶液与 10 mL 0.10 mol·L-1 的NaOH溶液混合,二者恰好完全反应,所得溶液为Na2SO3溶液;由于SO+H2OHSO+OH-,所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热Na2SO3溶液可以促进水解。 题组二 1.D [解析] 装置B中蓝色溶液褪色说明发生了反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,表明还原性:SO2>I-,故A合理;装置C中NaOH溶液能吸收SO2,防止污染环境, B合理;将SO2通入FeCl3溶液后,再加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生,证明有SO存在,表明装置A中发生了氧化还原反应,C合理;溶解的SO2气体也能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,所以D选项不合理。 2.(1)管壁内有淡黄色固体生成 稀释浓硫酸,防止硫化氢被氧化 (2)浓氨水 碱石灰(固体NaOH、生石灰)(答案不唯一,合理即可) 保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入 (3)①放低(或移动)水准管位置,使水准管、量气管内液面相平 ②70.00% [解析] (1)浓硫酸分别滴入Y形管的两个支管中,所产生的两种气体相遇发生反应SO2+2H2S===3S+2H2O,反应生成S;S为淡黄色固体;H2S具有强还原性,可与浓硫酸发生氧化还原反应H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2+2H2O,所以有FeS的一侧应用水稀释。 (3)①读取量气管中数据时,为减小误差,应使水准管、量气管内液面相平; ②设合金中铁为x mol,镁为y mol,则有 56 g·mol-1×x mol+24 g·mol-1×y mol=0.080 g x mol+y mol==0.002 mol 解之得:x=0.001,y=0.001, 则合金中铁的含量为×100%=70.00%。 【考例考法直击】 1.AC [解析] 氢气与氮气合成氨气的反应是可逆反应,氢气过量,N2仍不能完全反应,A项正确;铜与浓硫酸才能反应,随着反应的进行,硫酸的浓度不断变稀,反应停止,硫酸不能反应完全,C项正确。 2.C [解析] NaHCO3溶于水,而Al(OH)3难溶于水,NaHCO3能与足量稀盐酸反应放出CO2气体,Al(OH)3能溶于足量稀盐酸,符合实验①但不符合实验②,A项错误;AgCl 难溶于水,也难溶于稀盐酸,因此不符合实验①但符合实验②,B项错误;Na2SO3可溶于水,而BaCO3难溶于水,BaCO3、Na2SO3都能溶于足量稀盐酸,且能与稀盐酸反应放出CO2和SO2气体,Na2SO3具有强还原性,容易被空气中的O2氧化为Na2SO4,SO与Ba2+结合生成不溶于稀盐酸的BaSO4沉淀,既符合实验①又符合实验②,C项正确;Na2CO3、CuSO4均可溶于水,且能反应生成难溶于水的碳酸铜、氢氧化铜或碱式碳酸铜,碳酸铜、氢氧化铜或碱式碳酸铜均能溶于足量稀盐酸,且放出CO2气体,符合实验①但不符合实验②,D项错误。 3.A [解析] 二氧化硫能使溴水褪色,是由于发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr。在该反应中二氧化硫中S的化合价升高,失去电子,表现还原性。故答案为A。 4.A [解析] 若X、Y分别为Cu、Cl2时,Z是CuCl2,电解CuCl2溶液可得到Cu与Cl2,A项正确;若Y、X分别是H2与Cl2时,Z是HCl,电解盐酸也可得到H2、Cl2,B项错误;因电解NaCl溶液得到氢气、氯气和氢氧化钠,得不到单质钠,C项错误;Z若为SO3,则X、Y分别为SO2、O2,二者能反应但无法点燃,SO3溶于水生成H2SO4,电解硫酸溶液实质是电解水,生成氢气和氧气,D项错误。 5.Ⅱ.(1)①分液漏斗 ②B (3)蒸发 Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 (3)重结晶 [解析] Ⅱ.(1)①a为分液漏斗,②E中试剂用来吸收SO2尾气,则为NaOH溶液。(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。Ⅲ. (1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与 BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,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)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,为了减少Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。 【教师备用习题】 1.用如图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是( ) 图4111 选项 ①中试剂 ①中现象 解释 A Ba(NO3)2溶液 生成白色 沉淀 SO与Ba2+ 生成白色 BaSO3沉淀 B 品红溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 溶液变红 SO2与水反应生成酸 D 酸性KMnO4溶液 紫色褪去 SO2具有还原性 [解析] A A项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,SO2首先与水反应生成H2SO3,H2SO3能被NO氧化成SO,SO与Ba2+ 生成白色BaSO4沉淀,解释不合理;B项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,解释正确; C项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2与水反应生成亚硫酸,紫色石蕊溶液遇酸变红,解释正确;D项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,并使酸性KMnO4溶液褪色,解释合理。 2.某化学兴趣小组为了探究在常温下由非金属氧化物形成的某未知气体的成分,该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。 猜想1:__________________________________________________________; 猜想2:___________________________________________________________; 猜想3:___________________________________________________________。 为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:按如图所示装置,将气体从a端通入。 图4111 (1)B中应该装下列试剂中的________(填字母)。 A.NaCl溶液 B.KMnO4溶液 C.盐酸 D.澄清石灰水 (2)A中品红溶液的作用是__________________________________________________。 (3)D中澄清石灰水的作用是________________________________________________。 (4)通过该实验,小组同学观察到以下三个实验现象: ①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊 由上述现象小组同学确认该气体的成分是________。 [答案] SO2 CO2 SO2、CO2混合气体 (1)B (2)验证是否存在SO2 (3)验证是否存在CO2 (4)SO2与CO2混合气体 [解析] 由于SO2、CO2分别与Ca(OH)2反应生成CaSO3、CaCO3,两者均为白色沉淀,当气体过量时,又会分别生成可溶性Ca(HSO3)2、Ca(HCO3)2,所以该气体可能是SO2,也可能是CO2,或两者混合物。在检验时通过品红溶液来确认是否存在SO2,然后应除去SO2,可用KMnO4溶液把SO2氧化为H2SO4。然后经过C确认SO2除净,D中澄清石灰水用来验证是否有CO2,通过(4)中现象,可以确定该气体为SO2、CO2混合气体。 3.2016·山西忻州模拟SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是( ) A.上述过程中,最终被还原的是NO B.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3>Fe3+>SO C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体 D.假设通入SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1 [答案] D 4.根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。 图4113 (1)验证C、Si非金属性的相对强弱(已知酸性:亚硫酸>碳酸)。 ①连接仪器、________、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。 ②装置A中的试剂是________。 ③能说明C的非金属性比Si强的实验现象是___________________________。 (2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。 ①在(1)①操作后打开b,关闭a。 ②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,化学方程式是___________________________。 ③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。 滴加的溶液 氯水 氨水 沉淀的化学式 写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:________________________。 [答案] (1)①检验装置气密性 ②酸性KMnO4溶液 ③A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 (2)②2H2S+SO2===3S↓+2H2O ③ 滴加的溶液 氯水 氨水 沉淀的化学式 BaSO4 BaSO3 Ba2++SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+4H++2Cl- [解析] (1)Cu与浓硫酸反应生成SO2,SO2与NaHCO3饱和溶液反应生成CO2,气体通过酸性KMnO4溶液,除去CO2中的SO2后,再通入Na2SiO3溶液,若产生白色沉淀,则说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,即C的非金属性强于Si。(2)利用反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O可说明SO2具有氧化性,SO2与BaCl2溶液不反应,滴入氯水后,SO2发生反应Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,故产生的沉淀为BaSO4;若滴加氨水,则SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3,SO与Ba2+ 结合生成BaSO3沉淀。查看更多