2021届新高考选考化学一轮复习苏教版含硫化合物的性质和应用学案

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文档介绍

2021届新高考选考化学一轮复习苏教版含硫化合物的性质和应用学案

第三单元 含硫化合物的性质和应用 ‎[考点分布]‎ 知识内容 考试 要求 ‎2016年 ‎2017年 ‎2018年 ‎2019年 ‎2020年 ‎4月 ‎10月 ‎4月 ‎11月 ‎4月 ‎11月 ‎4月 ‎1月 ‎(1)二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)‎ c T6、T27‎ T8‎ T28‎ T28‎ T11‎ T8‎ ‎(2)酸雨的成因和防治 a T6‎ T8‎ ‎(3)硫酸的工业生产 b ‎(4)浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)‎ b T20、T26(4)‎ T9‎ ‎(5)S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化 c T27‎ T7‎ T8‎ T8‎ T24、T28Ⅱ ‎(6)几种重要的硫酸盐及其用途 a ‎ 硫及其氧化物的性质 ‎1.硫单质(S)‎ ‎(1)存在形态 ‎(2)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 O2‎ 按要求完成下列化学方程式:‎ S ‎2.二氧化硫(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 按要求完成下列化学方程式:‎ SO2 ‎3.三氧化硫(SO3)‎ SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO3+H2O===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:化石燃料的燃烧及含硫金属矿物的冶炼等。‎ ‎(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 途径1:2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。‎ 途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。‎ 题组一SO2性质的多重性 ‎1.(2016·浙江10月选考,T8)下列能使品红溶液褪色的是(  )‎ A.SO2         B.BaSO4‎ C.KCl D.CO2‎ 答案:A ‎2.有关SO2的性质,下列说法不正确的是(  )‎ A.能使品红溶液褪色 B.能与NaOH溶液反应 C.能与H2O反应生成H2SO4‎ D.一定条件下能与O2反应生成SO3‎ 解析:选C。①SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,能与水反应生成亚硫酸:SO2+H2OH2SO3;能与碱性氧化物反应:SO2+CaOCaSO3;能与碱反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(NaOH过量,SO2不足),SO2+NaOH===NaHSO3 (SO2过量,NaOH不足)。②SO2有强还原性,能被Na2O2、KMnO4、Fe3+、Cl2 等氧化,一定条件下能与O2反应生成SO3。③SO2也有一定的氧化性:2H2S+SO2===3S↓+2H2O。④SO2具有漂白性,能跟有色物质化合生成不稳定的无色物质(受热易分解,可逆),如能使品红溶液褪色,但SO2不能漂白酸碱指示剂,不能使石蕊试液褪色,SO2通入石蕊试液,溶液只变红色。综上所述,C不正确。‎ ‎3.(2018·浙江11月选考,T28)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2的性质实验(夹持装置已省略):‎ 请回答:‎ ‎(1)下列说法正确的是________。‎ A.反应后,将试管Ⅰ中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色 B.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4‎ C.试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性 D.试管Ⅴ中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替 ‎(2)取下试管Ⅱ,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,‎ 发现溶液颜色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因:________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析:(1)A.试管Ⅰ中的白色固体是CuSO4,加入水中溶液呈蓝色,故正确。B.振荡的过程中,溶液与氧气接触,最后生成了BaSO4沉淀,故正确。C.KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故错误。D.Na2CO3溶液也可以用来吸收SO2,故正确。‎ ‎(2)SO2的漂白属于化合型漂白,加热释放SO2,恢复红色;冷却后,温度降低,SO2重新溶于品红溶液,继续漂白品红,溶液颜色变浅。‎ 答案:(1)ABD ‎(2)SO2遇品红生成不稳定无色物质,受热释放SO2,溶液恢复红色;温度降低,SO2在品红溶液中溶解度增大,溶液颜色变浅 ‎4.(2016·浙江4月选考,T27)下图中,固体A是铁锈的主要成分。‎ 请回答:‎ ‎(1)白色沉淀E的化学式是________。‎ ‎(2)写出A→B的化学方程式:__________________________________________。‎ ‎(3)写出C→D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式:________________________________________________________________________。‎ 答案:(1)BaSO4 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2‎ ‎(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+‎ 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的鉴别与检验 ‎5.下列溶液能够鉴别SO2和CO2气体的是(  )‎ ‎①澄清的石灰水 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 解析:选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能利用这一性质来鉴别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②③④⑤来鉴别SO2和CO2。‎ ‎6.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 解析:选D。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。‎ ‎7.(2020·衢州选考适应性考试)如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。‎ 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 ‎①氧化性:与硫化氢气体混合,有淡黄色固体生成。‎ ‎②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,氯化铁溶液由棕黄色变成浅绿色;将气体通入硝酸钡溶液中,产生沉淀。‎ ‎(3)利用漂白性鉴别 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 ⇒除去SO2⇒⇒ 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  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(如本题组第7题C装置的作用)。‎ 题组三含硫化合物的污染与治理 ‎8.(2020·温州选考适应性测试)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(  )‎ A.溶液B中发生的反应为2SO2+O22SO3‎ 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 解析:选D。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两个反应,依次为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+、4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,A错,同时由以上两个氧化还原反应方程式可知C错;用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液C中是否含有Fe2+,而不能检验Fe3+,B错。‎ ‎9.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是(  )‎ 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 解析:选B。废气处理中包含反应过程:CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4,因此不包含置换反应。‎ ‎10.脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。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:‎ ‎(1)向曝气池中通入空气的目的是______________________________________。‎ ‎(2)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)。‎ a.Cl- b.SO c.Br- d.HCO 解析:(1)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等氧化为SO。(2)通入空气后,曝气池中SO的浓度增大,HCO的浓度减小。‎ 答案:(1)将H2SO3、HSO等氧化为SO (2)bd 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、氧气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+O2===2(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+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===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 ‎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。 ‎ ‎ 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,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:‎ ‎(1)铁:Fe+2H+===Fe2++H2↑;‎ ‎(2)MgO:MgO+2H+===Mg2++H2O;‎ ‎(3)Ba(OH)2:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;‎ ‎(4)Na2SO3:SO+2H+===H2O+SO2↑;‎ ‎(5)BaCl2:Ba2++SO===BaSO4↓。‎ ‎3.浓H2SO4的特性 ‎(1)填写下表 实验 实验现象 浓硫酸的特性 少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色晶体变白 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:‎ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、‎ C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。‎ ‎(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,故可用铁槽车或铝槽车运输浓H2SO4。‎ ‎4.SO的检验 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:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。‎ 题组一硫酸的性质及应用 ‎1.实验室有两瓶失去标签的溶液,其中一瓶是H2SO4溶液,另一瓶是蔗糖溶液。鉴别时,下列选用的试纸或试剂不正确的是(  )‎ A.pH试纸         B.KCl溶液 C.BaCl2溶液 D.Na2CO3固体 解析:选B。硫酸属于电解质,在水溶液中电离出氢离子和硫酸根离子:H2SO4===2H++SO,蔗糖属于非电解质,与题给四种物质均不反应,因此可以选用pH试纸、BaCl2溶液(SO+Ba2+===BaSO4↓)、Na2CO3固体(2H++CO===CO2↑+H2O)来鉴别,KCl溶液与硫酸不反应,不能用来鉴别硫酸和蔗糖溶液。‎ ‎2.(2020·杭州期中考试)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 解析:选D。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①酸性、②吸水性、③脱水性、④强氧化性、⑤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)① (2)② (3)②③④ (4)②⑤ (5)⑤ (6)⑤ (7)①④ (8)①③‎ ‎1.熟记浓硫酸的性质及应用 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2∶1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,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:试液无现象白色沉淀 B.检验试液中的SO:试液无现象白色沉淀 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 解析:选B。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CO、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,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,D选项错误。‎ ‎5.(2020·舟山教学质检)对某酸性溶液(可能含有Br-、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验:‎ ‎①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;‎ ‎②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;‎ ‎③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。‎ 对于下列粒子不能确认其在原溶液中是否存在的是(  )‎ A.Br- B.SO C.H2SO3 D.NH 解析:选B。①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。②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。③加入氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br-,再加BaCl2有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,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,故不能确定是否存在的粒子为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误以为含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: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:3SO+2H++2NO===3SO+2NO↑+H2O,SO+Ba2+===BaSO4↓。‎ ‎ 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。‎ ‎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:‎ ‎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 ‎(1)H2SSO2SO3H2SO4;‎ ‎(2)SSO2SO3H2SO4。‎ 题组一含硫化合物的性质与应用 ‎1.下列措施或叙述不合理的是(  )‎ A.用SO2漂白纸浆和草帽辫 B.用硫酸清洗锅炉中的水垢 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 D.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应 解析:选B。A项,SO2具有漂白性,可用来漂白纸浆和草帽辫,正确;B项,H2SO4能和水垢反应,但生成的CaSO4微溶,覆盖在水垢表面阻止反应继续进行,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,证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。‎ 题组二含硫化合物的性质实验 ‎2.(2017·浙江4月选考,T28)FeSO4受热分解的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。‎ 请回答:‎ ‎(1)将FeSO4受热产生的气体按图示装置进行实验,证实含有SO3和SO2。能说明SO2存在的实验现象是________________________________;为测定BaSO4沉淀的质量,后续的操作步骤依次为________、洗涤、干燥、称量。‎ ‎(2)设计一个实验方案,用化学方法验证FeSO4受热后固体的成分(不考虑其他反应)。‎ 答案:(1)品红溶液褪色 过滤 ‎(2)取适量固体,加足量稀盐酸溶解。取一份试液滴加KSCN溶液,若显血红色,则有Fe3+(含Fe2O3);另取一份试液滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则有SO(含有未分解的FeSO4)。(答案合理即可)‎ ‎3.某化学研究性学习小组利用下列装置检验炭与浓硫酸反应的产物。已知:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。‎ 请回答:‎ ‎(1)装置④的作用是________________________________________________________。‎ ‎(2)证明产物中有SO2的实验现象是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置⑤中溶液不褪色,装置⑥中溶液变浑浊,据此现象能否说明装置①的反应产物中有CO2?________,理由是__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案:(1)除去SO2,以免干扰CO2的检验 ‎(2)装置③中的品红溶液褪色(答案合理即可)‎ ‎(3)能 装置⑤中品红溶液不褪色,说明SO2已除尽,则使澄清石灰水变浑浊的是CO2‎ 题组三重要含硫化合物的制备 ‎4.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:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2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________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 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SO+2H+===SO2↑+H2O或HSO+H+===SO2↑+H2O ‎;根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,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(S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O),若SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生分解导致产品质量减少。‎ 答案:(1)SO+2H+===SO2↑+H2O(或HSO+H+===SO2↑+H2O) 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 ‎5.(2020·稽阳联谊学校高三联考)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 采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。‎ ‎(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________________________________‎ ‎______________________。‎ ‎(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是__________________。‎ ‎(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填字母)。‎ 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 ________(填字母)。‎ a.测定溶液的pH b.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 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析:(1)装置Ⅰ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Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。‎ ‎(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:HSOH++SO,同时会发生水解:HSO+H2OH2SO3+OH-,若HSO的电离大于HSO的水解,则溶液显酸性,故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。‎ 答案:(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4===2NaHSO4+SO2↑+H2O)‎ ‎(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 课后达标检测 一、选择题 ‎1.(2020·杭州七中选考模拟)下列关于SO2的说法中,不正确的是(  )‎ A.SO2能使品红溶液褪色,是因为SO2具有漂白性 B.SO2在空气中极易被氧化为SO3‎ C.SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中均能发生反应 D.SO2是形成酸雨的大气污染物之一,主要来自于化石燃料的燃烧和工厂排放的废气 答案:B ‎2.(2020·绍兴一中高一期中)下列关于硫及含硫化合物的叙述正确的是(  )‎ A.SO2的漂白原理与次氯酸相同 B.硫在足量空气中燃烧生成大量SO3‎ C.浓硫酸可以干燥H2、H2S、CO2等气体 D.可用铝槽储运浓硫酸 解析:选D。A.二氧化硫的漂白性是利用有色物质和二氧化硫反应生成无色物质,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,所以二者漂白原理不同,故A错误;B.硫在空气中燃烧生成二氧化硫而不是三氧化硫,故B错误;C.浓硫酸具有强氧化性,硫化氢具有还原性,浓硫酸可以氧化硫化氢生成单质硫,不能用来干燥硫化氢,可以干燥中性气体H2和酸性气体CO2,故C错误;D.常温下,铝遇浓硫酸发生钝化,在表面生成一层致密的氧化膜,阻止反应进行,故D正确。‎ ‎3.(2018·浙江4月选考,T9)下列反应中能产生二氧化硫的是(  )‎ A.氧化铜和稀硫酸反应 B.亚硫酸钠和氧气反应 C.三氧化硫和水反应 D.铜和热的浓硫酸反应 答案:D ‎4.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。下列措施中能够减少SO2排放量的是(  )‎ ‎①用天然气代替煤炭做民用燃料  ②提高热能利用率 ‎③使用CS2萃取煤炭中的硫  ④燃煤中加入石灰后使用 A.①②③④         B.①②④‎ C.①②③ D.①③④‎ 解析:选B。题中要求选出“能够减少SO2排放量”的措施。①煤炭中含有一定量的硫,用煤炭做民用燃料会向大气中排放出较多的SO2,改用天然气做民用燃料可减少SO2的排放量;②提高热能利用率,可以降低煤炭用量,减少SO2的排放量;③用CS2‎ 做萃取剂来除去煤炭中的硫是不符合实际的;④燃煤中加石灰脱硫是工业上常用的比较有效的方法,用这种方法可以减少燃煤过程中的SO2排放量。综合以上分析可得出正确答案为B。‎ ‎5.(2020·浙江名校协作体高三上考试)下列反应中,硫元素只表现氧化性的是(  )‎ A.2Na+S===Na2S B.SO2+2H2S===3S↓+2H2O C.SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl D.S+O2SO2‎ 解析:选A。A.该反应中S元素化合价由0价变为-2价,所以只表现氧化性,故A正确;B.该反应中S元素化合价由-2价变为0价,由+4价变为0价,所以硫元素表现还原性和氧化性,故B错误;C.该反应中S元素化合价由+4价变为+6价,所以S元素表现还原性,故C错误;D.该反应中S元素化合价由0价变为+4价,所以S元素表现还原性,故D错误。‎ ‎6.硫化氢作为继NO和CO之后的第3种气体信号分子,在血管新生的调控中起到重要作用,人体中微量的H2S能有效预防心脏病。下列有关说法不正确的是(  )‎ A.H2S属于弱电解质 B.NO和CO都不属于酸性氧化物 C.H2S、NO和CO都能与臭氧反应 D.H2S通入Ba(NO3)2溶液中无明显现象 解析:选D。H2S属于二元弱酸,属于弱电解质,A项正确;NO和CO为不成盐氧化物,即NO和CO 不属于酸性氧化物,B项正确;臭氧具有强氧化性,H2S、NO、CO具有还原性,故H2S、NO、CO都能与臭氧发生氧化还原反应,C项正确;H2S属于二元弱酸,具有还原性,NO在酸性条件下具有强氧化性,能把-2价S氧化成S单质,溶液中出现浑浊,D项错误。‎ ‎7.下列有关SO2性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是(  )‎ 解析:选C。因SO2为酸性氧化物,其溶液遇酚酞不变色;SO2能使品红褪色;SO2具有强还原性,被HNO3氧化为SO,SO与Ba2+生成白色沉淀;SO2与BaCl2溶液不反应。‎ ‎8.(2020·浙江名校新高考研究联盟第一次联考)硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,‎ 可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质,转化关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物 B.除去与水的反应,图示转化反应均为氧化还原反应 C.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉 D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%‎ 解析:选B。本题考查元素及其化合物的性质和分类思想。A项,CO不能与碱反应生成盐和水,不属于酸性氧化物,错误;B项,除去与水的反应外,其他反应元素的化合价均发生变化,均为氧化还原反应,正确;C项,Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水浓度太小,不宜于工业上制取漂白粉,应用Cl2和石灰乳制取,错误;D项,CH3OH合成HCHO时,化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O,有水生成,显然原子利用率不是100%,错误。‎ ‎9.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是(  )‎ A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应 C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生 D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 解析:选D。X为浓硫酸,使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性;常温下铁遇到浓硫酸会钝化;若A为碳,则C为CO2,过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生;SO2转化成SO3是在催化剂作用、400~500 ℃、常压下进行的。‎ ‎10.如图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是(  )‎ A.湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B.品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色,证明SO2具有漂白性 C.湿润淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2‎ D.NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2‎ 解析:选C。由于SO2溶于水生成H2SO3,只能使指示剂变色,而不能使其褪色,A项错误;SO2能使酸性KMnO4溶液等有色无机物褪色,是发生氧化还原反应的结果,B项错误;除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液,D项错误;湿润的淀粉KI试纸未变蓝,即无I2生成,故SO2的氧化性弱于I2,C项正确。‎ ‎11.锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的pH=1。下列叙述不正确的是(  )‎ A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4‎ B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1‎ C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子 解析:选B。反应后溶液的pH=1,说明硫酸过量,且反应后硫酸的物质的量为0.05 mol,则反应掉的硫酸的物质的量为18.5 mol·L-1×0.1 L-0.05 mol=1.8 mol,A正确;随着反应的进行,硫酸浓度会变稀,可能会生成氢气,所以生成的气体甲可能是SO2和H2的混合物。由Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,不论是生成SO2还是H2,都是1 mol Zn产生1 mol气体甲,n(Zn)=n(甲)=n(ZnSO4)==1.5 mol。则反应中共消耗Zn 97.5 g,C正确;反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍,为3 mol,D正确;由硫原子守恒可知n(SO2)=1.8 mol-1.5 mol=0.3 mol,n(H2)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol,所以SO2和H2的体积比为1∶4,B错误。‎ ‎12.已知NH4CuSO3与足量的1 mol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(  )‎ A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了 B.刺激性气味的气体是二氧化硫或氨 C.该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂 D.该反应中硫酸既表现酸性又表现氧化性 解析:选C。红色金属说明生成了Cu单质,刺激性气味气体应该是SO2,溶液呈蓝色说明生成CuSO4溶液,可写出该反应的化学方程式:2NH4CuSO3+2H2SO4(NH4)2SO4+CuSO4+Cu+2SO2↑+2H2O。A项,NH4CuSO3―→SO2,S元素化合价没有发生变化,错误;B项,酸性溶液中不可能生成氨气,错误;C项,NH4CuSO3中Cu元素显+1价,发生歧化反应生成还原产物Cu和氧化产物CuSO4,正确;D项,硫酸中元素化合价没有发生变化,硫酸只体现酸性,错误。‎ 二、非选择题 ‎13.(2017·浙江11月选考,T27)已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下:‎ 气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518 g·L-1。请回答:‎ ‎(1)气体Y分子的电子式:________,白色沉淀的化学式:________。‎ ‎(2)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式:_____________________________。‎ ‎(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式:________________(不考虑空气的影响)。‎ 答案:(1)  BaSO4‎ ‎(2)4Na2SO33Na2SO4+Na2S ‎(3)SO+2S2-+6H+===3S↓+3H2O ‎14.(2020·台州教学质评)为探究黄色固体A(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:‎ 已知:a.气体C能使品红溶液褪色;b.溶液D遇KSCN溶液显血红色;c.溶液D中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少32 g。‎ 请回答:‎ ‎(1)A的化学式是________。‎ ‎(2)固体A与O2反应生成B和C的化学方程式:____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)少量Mg在气体C中完全燃烧,产生的固体产物中含有单质、氧化物,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,请推测该盐的成分,并设计实验方案验证:________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析:36.8 g固体A与足量氧气在加热条件下反应生成32 g固体B,和刺激性气体C,气体C能使品红溶液褪色,说明C为二氧化硫,说明A中含有S元素;固体B被盐酸溶解生成溶液D,溶液D遇KSCN溶液显血红色,D中含有Fe3+,则B中含有氧化铁;溶液D中加入过量铁粉,生成固体E和氢气,其中含有红色固体,说明溶液D中还含有Cu2+、H ‎+,因此固体B中还含有氧化铜,则A中含有Cu、Fe和S三种元素;‎ ‎(1)假设溶液D中含有的Fe3+和Cu2+、H+的物质的量分别为x、y、z。生成的氢气为0.5 mol,则z=1 mol。根据固体B的质量为32 g,有①×160 g/mol+y×80 g/mol=32 g,溶液D中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少32 g,有②×56 g/mol+×56 g/mol-y×(64-56) g/mol=32 g,根据①②解得,x=0.2 mol,y=0.2 mol,根据固体A的质量为36.8 g,则S元素的物质的量为=0.4 mol,则A的化学式为FeCuS2;‎ ‎(2)固体A与O2反应生成B和C的化学方程式为4FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2;‎ ‎(3)少量Mg在二氧化硫中完全燃烧,产生的固体产物中含有单质、氧化物,可能是硫和氧化镁,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,可能是氧化镁与二氧化硫化合生成的亚硫酸镁,验证是否为亚硫酸镁,可以取少量固体加盐酸溶液,有气体产生,证明存在MgSO3。‎ 答案:(1)FeCuS2 (2)4FeCuS2+13O22Fe2O3+4CuO+8SO2 (3)MgSO3;取少量固体加盐酸溶液,有气体产生,证明存在 MgSO3‎ ‎15.某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。如图:‎ 已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1。‎ 请回答:‎ ‎(1)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有________性。‎ ‎(3)分析B中产生白色沉淀的原因:‎ 猜想1:_____________________________________________________________;‎ 猜想2:SO2与Fe3+反应;‎ 猜想3:在酸性条件下SO2与NO反应。‎ ‎①按猜想2,装置B中反应的离子方程式是__________________________________,证明该猜想正确应进一步确认生成了________。‎ ‎②按猜想3,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,‎ 在相同条件下进行实验。应选择的试剂是________(填字母)。‎ a.0.1 mol·L-1稀硝酸 b.1.5 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液 c.6.0 mol·L-1 NaNO3和0.2 mol·L-1盐酸等体积混合的溶液 解析:本题通过制取二氧化硫并探究二氧化硫与硝酸铁溶液反应的产物,考查实验方案的设计、反应原理的猜想、实验现象的描述、实验条件的控制等实验能力。(1)根据图示提示,排除空气干扰的方法是通氮气,答题时要注意“打开”弹簧夹通入氮气,一段时间后“关闭”弹簧夹。(2)亚硫酸钡溶于强酸,在强酸条件下生成白色沉淀只能是硫酸钡,硫酸根由氧化二氧化硫得到,二氧化硫体现还原性。(3)二氧化硫被氧化生成硫酸根离子,要么是被Fe3+氧化(猜想2),要么酸性条件下被NO氧化(猜想3),其他没有氧化剂可氧化二氧化硫,猜想1只能是上述两种氧化剂都氧化了二氧化硫;要证明猜想2正确必须检验生成了Fe2+,要证明猜想3正确应选用c组溶液,因其除了铁离子换成钠离子外,硝酸根离子和氯离子浓度与装置B中混合溶液中相同。‎ 答案:(1)打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹 (2)BaSO4 还原 (3)猜想1:SO2与Fe3+、酸性条件下的NO都反应 ①SO2+2Fe3++Ba2++2H2O===BaSO4↓+2Fe2++4H+(可分两步写:SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO+4H+、SO+Ba2+===BaSO4↓) Fe2+ ②c
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