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    2022届高考化学(人教版)一轮总复习课件:第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2
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    2022届高考化学(人教版)一轮总复习课件:第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2

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    这是一份2022届高考化学(人教版)一轮总复习课件:第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2,共60页。PPT课件主要包含了高考备考导航,核心知识梳理,火山口,FeS2,CuFeS2,淡黄色固体,蓝紫色,刺激性,SO2,Cl2等内容,欢迎下载使用。

    第11讲 硫及其重要化合物、O3与H2O2
    考试要求:1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质。2.知道硫及其主要化合物的制备方法,认识硫的氧化物对生态环境的影响。3.了解O3、H2O2的性质
    考点一 硫单质和硫的氧化物、O3与H2O2
    考点三 硫及其化合物的相互转化、含硫化合物的综合实验探究
    CaSO4·2H2O 
    (2)硫的物理性质硫俗称_______,颜色状态:_____________,溶解性:水中_______,酒精中_______,CS2中_______。
    Hg+S===HgS 
    2.二氧化硫(1)SO2的物理性质SO2是一种_____色有_________气味的_______气体,密度比空气_____,_____液化,_____溶于水(常温常压下,1体积的水大约能溶解_____体积的SO2)。高中阶段需掌握的易液化的三种气体分别是______、______、______。
    (2)SO2的化学性质
    ①将二氧化硫分别通入下列溶液中,把产生的现象与其体现的性质填入下表空格中:
    ②将二氧化硫通入水中,反应的化学方程式是____________________,若在空气中放置一段时间后,再加入BaCl2溶液,出现的现象是_______________,其原因是_____________________ _____________________________________________________________。
    ③SO2的氧化性:A.与H2S相混合有黄色固体析出,反应的化学方程式为____________________________;B.镁能在SO2气体中燃烧,其方程式为_______________________________________。
    2H2S+SO2===3S↓+2H2O 
    Na2SO3+H2SO4(质量分数70%左右)===Na2SO4+SO2↑+H2O 
    ②装置:与制取______相似(可不加热)。③收集:检验是否收集满:_____________________________________________________。④尾气吸收:_____________吸收。
    将湿润的品红试纸放在瓶口,若迅速褪色,证明已收集满 
    (4)硫的氧化物对大气的污染SO2是大气污染的主要有害物质之一,消除污染的重要途径是减少SO2向空气中排放,工业规定含SO2大于0.2 ml/L的废气必须进行处理。处理方法通常用碱液吸收(NaOH或氨水)。空气中SO2的主要来源是:①___________的燃烧;②___________的冶炼;③生产_______、_______等产生的废气。SO2的危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于______)硫酸型酸雨的形成途径有两个:
    SO3+H2O══H2SO4 
    SO3+CaO══CaSO4 
    SO3+Ca(OH)2══CaSO4+H2O 
    4.O3的组成与性质(1)组成臭氧的分子式为O3,与O2互为_____________。(2)产生方式在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,反应的化学方程式为___________。(3)物理性质常温常压下,O3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比O2大。
    (4)化学性质①不稳定性:O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为_______________。②强氧化性:O3容易使湿润的KI-淀粉试纸变蓝,反应的化学方程式为_________________________________。③漂白和消毒:有些染料受到臭氧的强烈氧化会褪色,臭氧还可以杀死许多细菌,因此臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。
    O3+2KI+H2O===2KOH+I2+O2 
    (5)用途①可用作脱色剂和消毒剂。②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的“保护伞”,氟氯代烷是破坏臭氧层的“元凶”。
    5.过氧化氢(H2O2)的结构与性质(1)结构化学式:_______,电子式:______________,结构式:_____________,H、O原子个数比为1︰1,是既含_______键又含_________键的共价化合物。
    H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O 
    (1)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。(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色的石蕊溶液变红,但不能使之褪色。(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性。
    (4)SO2和CO2的鉴别方法。①闻气味法:CO2无气味,SO2有刺激性气味。②品红溶液法:能使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。③酸性高锰酸钾或溴水法:使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2,不能使它们褪色的是CO2。
    1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)硫在自然界中仅以化合态存在。(  )(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。(  )(3)硫黄易溶于CS2,所以可用CS2溶解试管内壁的硫。(  )(4)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3。(  )(5)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色。(  )
    (6)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。(  )(7)因为SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆。(  )(8)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。(  )(9)二氧化硫具有漂白性,与氯水混合使用漂白效果更好。(  )(10)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4。(  )(11)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。(  )(12)臭氧比氧气的氧化性更强,常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化。(  )
    × × √ × × √ √ 
    (13)臭氧和活性炭一样,能够吸附有机色素,是一种很好的脱色剂。(  )(14)O2与O3互为同素异形体,它们之间的转化属于物理变化。(  )(15)H2O2是绿色氧化剂,只有氧化性。(  )(16)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了SO2的漂白性。(  )
    2.深度思考:(1)如何洗涤附着在试管内壁上的硫?_______________________________________________________________________________________________________________________________________(2)Cl2和SO2的漂白原理有什么不同?____________________________________________________________________________________________
    Cl2的漂白是Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,SO2的漂白是SO2与有色物质化合生成无色物质。 
    (3)双氧水是绿色氧化剂的原因是什么?_______________________________________________________________________________________(4)过氧化氢(H2O2)俗名双氧水,医疗上可作外科消毒剂。①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水,此时溶液由红色褪至无色,主要原因是双氧水的_______性。②将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中,发现溶液的紫红色消退了,此时双氧水表现出_______性。
    H2O2具有强氧化性,其还原产物是水,无污染,不会向溶液中引入杂质,故H2O2是绿色氧化剂。 
    (1)(2021·山东滨州高三检测)下列说法错误的是(  )A.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白D.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
    微考点1 硫及其化合物的性质
    [解析] 硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,A正确;铁锈的主要成分为Fe2O3,硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应,B正确;二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质,不涉及氧化还原,C错误;二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵,D正确。
    ②写出FeS2的电子式:___________________。③写出图中①③两个反应的离子方程式。A.__________________________________________;B.______________________________________________。[解析] 本题以硫铁矿石暴露在空气和水中发生的转化为载体,考查了盐类的水解、电子式的书写、氧化还原反应离子方程式的书写等知识点,考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力,体现了综合性、应用性的考查要求。
    〔对点集训1〕(1)(2021·经典习题汇编)SO2是一种常见的大气污染物,下列关于SO2的说法正确的是(  )A.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白B.一些不法厂商用二氧化硫和某些含硫化合物漂白食品,这些食品对人体的肝、肾脏等有严重的损害,并有致癌作用,所以二氧化硫绝对不能应用于任何食品C.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染D.燃料的脱硫、SO2的回收利用都是减少酸雨产生的措施
    [解析] 二氧化硫具有漂白性,能漂白纸张,所以用二氧化硫漂白纸浆与其氧化性无关,故A项错误;二氧化硫是一种常见的食品添加剂,主要起抗氧化、保鲜、防腐的作用,但不能过量摄入,例如大多数葡萄酒中都添加二氧化硫。故B项错误;化石燃料中含有硫元素,完全燃烧会产生二氧化硫,二氧化硫是一种空气污染物,故C项错误;SO2是形成酸雨的主要原因之一,燃料的脱硫可减少燃烧后产生的SO2,SO2的回收利用可以减少SO2的排放,都能够减少酸雨产生,故D项正确。
    (2)(2021·河南中原名校联考,6分)SO2属于严重的大气污染物,可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染,其反应原理可分为两步,过程如图所示:下列说法正确的是(  )A.SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B.可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成C.在100~200 ℃时发生的是置换反应D.工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2
    [解析] 因为酸雨的pH<5.6,所以SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨是错误的,故A项错误;分析可知X气体为H2S,能与CuSO4反应,生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜沉淀,所以可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成,故B项正确;在100~200 ℃时发生的反应为2H2S+SO2══3S+2H2O,不是置换反应,故C项错误;若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2,会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物),不符合环保要求,故D项错误。
    萃取精华:常见漂白剂的漂白原理比较
    (1)(2021·湖北武汉模拟)实验室检验SO2中是否混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是(  )A.①、②、③中可依次盛放酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水B.③中观察到的现象是先有白色沉淀,当沉淀量最多时不再溶解C.该装置也可用于检验NO2中是否混有NOD.②中的溶液一定为品红溶液
    微考点2 SO2和CO2的性质比较及检验
    [解析] 酸性KMnO4溶液用来除去SO2,品红溶液用于检验SO2是否除尽,澄清石灰水用于检验CO2,故A正确;③中澄清石灰水用于检验CO2,观察到的现象应是先有白色沉淀,后沉淀溶解,故B错误;NO2溶于水生成NO,故不能检验NO2中是否混有NO,故C错误;②中的溶液用来检验SO2是否除尽,可以用酸性KMnO4溶液,故D错误。
    (2)(2021·江苏徐州调研)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:①B中加入的试剂是___________,作用是__________。②C中加入的试剂是________________,作用是___________________________。③D中加入的试剂是_____________,作用是__________。④实验时,C中应观察到的现象是___________________________ _____________。
    除去SO2并检验SO2是否除尽 
    酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 
    [解析] 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KMnO4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。
    萃取精华:检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程如下:
    〔对点集训2〕(1)(2021·山东东营高三检测)下列可用来区别SO2和CO2气体的是(  )①澄清石灰水 ②氢硫酸 ③氯水 ④酸性高锰酸钾溶液 ⑤氯化钡溶液 ⑥品红溶液A.①④⑤⑥     B.②③④⑤C.①②③⑥    D.②③④⑥
    [解析] 只要与二氧化碳和二氧化硫气体反应现象不同,即可区别二氧化碳和二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水(2H2S+SO2══3S↓+2H2O),氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性,能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸,二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能。
    (2)(2021·海南高三检测)用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是(  )A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
    (ⅰ)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③,则可以检出的物质是___________;不能检出的物质是______。(ⅱ)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是___________;不能检出的物质是______。(ⅲ)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是___________;不能检出的物质是______。
    [解析] 装置①可以检验产物H2O,只能放在装置②③之前,因为若放在装置②③之后或装置②③之间,则气流通过装置②或③后会带出水蒸气,则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应中生成的。装置③和装置②位置也不得变更,因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。
    [方法点拨] SO2和CO2的鉴别方法
    (1)(2021·经典习题汇编)O3是O2的同素异形体,下列有关O3的表述不正确的是(  )A.打雷时、高压电机和复印机工作时均会产生臭氧B.O3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝:2KI+O3+H2O══O2+2KOH+I2C.臭氧作为自来水消毒剂,杀菌能力强且不会影响水质,其消毒原理与氯气不同D.臭氧层可以吸收紫外线,是人类的“保护伞”,淘汰含氟冰箱可减缓“臭氧空洞”的产生
    微考点3 O3和H2O2的性质及用途
    (2)(2021·经典习题汇编)H2O2是一种绿色化学试剂,在化学研究及生活中应用广泛,完成下列有关H2O2的问题。①向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________________________;一段时间后,溶液中有气泡出现,产生气泡的原因是(用化学方程式表示)____________________。②酸性介质中KMnO4氧化H2O2的离子方程式:_____________________________________________。
    2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 
    ③通常情况下Cu不溶于稀硫酸,若向稀硫酸中加入H2O2则Cu可以溶解,写出相应的离子方程式________________________________。④H2O2是一种二元弱酸,写出其第一步电离的方程式:___________________。它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为________________________________。
    Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O 
    H2O2+Ba(OH)2===BaO2+2H2O 
    萃取精华:从氧元素价态的转变来看过氧化氢的氧化性和还原性
    〔对点集训3〕(1)(2021·经典习题选萃)下列有关过氧化氢溶液说法错误的是(  )A.H2O2、Na2O2属于过氧化物,都存在共价键B.过氧化氢溶液是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂C.H2O2在过氧化氢酶的催化下,温度越高,分解速率越快D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似,与SO2不同[解析] 酶在过高的温度下会失去活性,故C项错误。
    [解析] 根据吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0,图像中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应是放热反应,A正确;O3可以转化成O2,但元素化合价未变,不是氧化还原反应,故B错误;X参与反应加快了O3的分解速率,X本身的质量和化学性质在反应前后不变,属于催化剂,氟利昂释放出的氯原子在O3分解过程中作催化剂,故C正确;相同条件下,逆反应的K值是正反应K值的倒数,故D正确。[思维拓展] 催化剂参与化学反应,分两步进行时,在第1步反应中扮演反应物角色,在第2步反应中扮演生成物角色,所以催化剂在总反应中本身的质量和化学性质都没有发生变化。
    1.硫酸的物理性质纯硫酸为无色、_______的油状液体,_____挥发,密度比水_____,与水以_______比互溶,溶于水时放出大量的_____。稀释浓硫酸的方法是将__________沿容器内壁慢慢注入水中,并用_________不断搅拌。浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,处理方法是立即用布擦拭,再用大量水冲洗,然后涂上_______________________。
    3%~5%的NaHCO3溶液 
    2.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式:(1)Fe:__________________________;(2)MgO:__________________________;(3)Ba(OH)2:___________________________________________;(4)Na2SO3:____________________________;(5)BaCl2:__________________________。
    Fe+2H+===Fe2++H2↑ 
    MgO+2H+===Mg2++H2O 
    (1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓H2SO4的吸水性。(2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性,而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。
    Ag++Cl-===AgCl↓ 
    5.硫酸的工业制备(1)工艺流程。注意:工业上用98.3%的硫酸吸收SO3,可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。
    SO3+H2O===H2SO4 
    1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)浓硫酸敞口放置在空气中,质量增加,体现了浓硫酸的吸水性。(  )(2)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,浓硫酸有脱水性和强氧化性。(  )(3)常温下,浓H2SO4可以用铝制容器贮存,说明铝与浓H2SO4不反应。(  )
    (4)50 mL 18.4 ml·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2物质的量为0.46 ml。(  )(6)SO2具有还原性,浓H2SO4具有强氧化性,因此不能用浓H2SO4干燥SO2。(  )
    (7)向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2SO3溶液已经变质。(  )
    (10)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物主要是H2。(  )(11)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。(  )
    (17)浓H2SO4使CuSO4·5H2O变成白色粉末,体现了浓H2SO4的脱水性。(  )(18)浓H2SO4与Cu的反应,体现浓H2SO4的强氧化性和酸性。(  )(19)一定量的浓硫酸与足量的锌反应时,生成的气体一定是SO2。(  )
    2.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)锌和稀硫酸反应制H2_____。(2)浓硫酸作干燥剂_____。(3)实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯_______。(4)纤维素的水解_____。(5)浓硫酸与铜的反应_______。(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红,后来又变黑_______。(7)浓硫酸使蔗糖炭化的实验(黑面包实验)_________。(8乙酸乙酯的水解_____。
    [提示] (1)锌和稀硫酸生成H2,是酸性。(2)浓硫酸作干燥剂是利用的吸水性。(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯,一是催化剂,二是利用浓硫酸吸收反应生成的水,使反应向正方向进行。(4)纤维素的水解是利用浓硫酸的催化作用。(5)Cu与浓硫酸反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红是酸性,后来又变黑是脱水性。(7)浓H2SO4使蔗糖炭化体现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。(8)乙酸乙酯的水解体现浓H2SO4的催化作用。
    3.深度思考:将64 g铜箔加入盛有含2 ml H2SO4的浓H2SO4的试管中加热。(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___________________________________________________ __________________________。
    不能,因为随着的反应的进行,浓H2SO4变为稀H2SO4,反应停止。 
    (1)(2021·湖北武汉三中月考)将一定量锌与100 mL 18ml·L-1浓硫酸充分反应后,若锌完全溶解同时产生气体0.8 ml,将反应后的溶液稀释到400 mL,测得溶液中c(H+)=2 ml·L-1,则下列叙述中错误的是(  )A.产生的气体中SO2和H2物质的量之比为6︰1B.反应中共消耗锌52.0 gC.所得气体应该为SO2和H2的混合物D.反应中共转移1.6 ml电子
    Zn+2H2SO4(浓)══ZnSO4+SO2↑+2H2Ox   2x     xZn+H2SO4(稀)══ZnSO4+H2↑y   y     yx+y=0.8 ml、2x+y=1.4 ml,解得x=0.6 ml,y=0.2 ml,所以反应会生成0.6 ml的二氧化硫和0.2 ml的氢气。气体中SO2和H2的物质的量之比为3︰1,故A错误;生成1 ml混合气体转移2 ml电子,消耗1 ml的锌,所以反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=0.8 ml×65 g·ml-1=52 g,故B正确;由以上分析可知气体A为SO2和H2的混合物,故C正确;生成1 ml混合气体转移2 ml电子,所以反应共转移电子0.8 ml×2=1.6 ml,故D正确。
    萃取精华:浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物是SO2而不是H2。常温下,浓硫酸与Fe、Al并不是不反应,而是发生了“钝化”,“钝化”是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应,体现了浓硫酸的强氧化性。
    化学反应中浓硫酸由“量变”引起的“质变”。过量金属(如Fe、Cu、Zn等)与浓硫酸反应时(必要时加热),要动态地看待反应过程,注意浓硫酸浓度的变化对反应产物的影响。开始阶段是浓硫酸的反应,产生的是SO2气体,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,最后变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,与铁、锌等反应生成的气体是H2而不是SO2。另外,浓硫酸在常温下能使铁、铝发生钝化,而稀硫酸能与铁、铝发生置换反应。
    (2)(2021·山东潍坊高三检测)①用过量的锌与浓硫酸反应,某同学认为除了产生SO2外,还有H2产生,理由是___________________________ __________________________________。
    Zn过量,随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸可与Zn反应产生H2 
    ②用过量铜片与含0.2 ml H2SO4的浓硫酸共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应,忽略其他副反应),甲认为产生的SO2少于0.1 ml,理由是________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________;而乙同学认为产生的SO2为0.1 ml,理由是____________________________________________________________ _____________。
    加热时间足够长,水比硫酸易挥发,硫酸始终保持较高浓度,直至与铜完全反应 
    ③实验证明在低温下铜不能与O2反应,也不能与稀硫酸共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为____________________ ____________________。利用铜制备CuSO4的另一种方法为__________ ___________________________(用化学方程式表示)。以上两种方法____ (填“前”或“后”)者较好,原因是_______________________________ ____________________________________________________________________________。
    若制得1 ml CuSO4,第一种方法只需1 ml H2SO4,而第二种方法则要用2 ml H2SO4,而且生成的SO2会造成大气污染 
    [解析] 浓硫酸与金属反应时,随着反应的进行,硫酸的量不断减少,硫酸由浓变稀,稀硫酸可与锌反应产生氢气,但稀硫酸不与铜反应。在稀硫酸存在的条件下,Cu与O2在加热条件下反应生成碱性氧化物CuO,并迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4。
    (2)(2021·山东滨州高三检测)某实验小组探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是(  )A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C.用装置丙稀释反应后的混合液D.用装置丁测定余酸的浓度
    [解析] 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应,A错误;二氧化硫的密度比空气的大,应使用向上排空气法收集,即气体“长进短出”,B错误;反应后的混合液中含有过量的浓硫酸,稀释时,应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且用玻璃棒不断搅拌,C正确;应使用碱式滴定管(带胶管)盛取氢氧化钠溶液,D错误。
    (3)将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑,片刻后,黑色物质急剧膨胀,同时产生大量刺激性气味的气体,放出大量的热。(如下图所示)①固体变黑体现了浓硫酸的_______性(填“吸水”“脱水”或“强氧化”)。
    SO2也可使澄清的石灰水变浑浊 
    CO2↑+2SO2↑+2H2O 
    [解析] A项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀,B项,亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
    (2)有一瓶Na2SO3溶液,可能已氧化变质,请根据要求设计实验验证以下情况:①Na2SO3溶液未变质_______________________________________ _________________________________________。②Na2SO3溶液已完全变质___________________________________ ____________________________________________________。③Na2SO3部分变质_________________________________________ _______________________________________________________________________________________________
    取溶液少许置于试管中,加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液,不生成白色沉淀,说明未变质 
    取溶液少许置于试管中,加入盐酸酸化,不产生气泡,滴入品红溶液,不褪色,说明已完全变质 
    取溶液少许置于试管中,加入盐酸酸化后,向所得溶液中滴入品红溶液,褪色,向所得溶液中滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,说明Na2SO3溶液部分变质 
    1.从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系
    H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O 
    Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O 
    Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3 
    1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)浓硫酸不能用于干燥H2S,但可以干燥SO2。(  )(2)Na2SO3既有氧化性又有还原性。(  )(3)点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3。(  )(4)将足量Cl2、SO2、H2S、O3分别通入稀Na2S溶液中,都能使溶液变浑浊。(  )(5)硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质。(  )
    3.深度思考:如图,A为非金属单质,B是一种具有还原性的二元含氧弱酸,D为一种气态非金属氧化物,E为白色沉淀。(1)写出下列物质的化学式:A:____;D:______,E:________,F:________。(2)写出下列反应的离子方程式:①B→C:_____________________________,②B→E:_______________________________________,③C→F:__________________________。
    (2021·北京海淀高三检测)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
    微考点1 含硫化合物之间的相互转化
    ①浓硫酸与Cu反应的化学方程式是________________________________________。②试剂a是_________________。
    饱和NaHSO3溶液 
    (2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分
    ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:________________________________________________。②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_______________________。
    H2O2溶液,产生白色沉淀 
    Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4 
    2Ag++SO2+H2O===Ag2SO3↓+2H+ 
    (6)根据上述实验所得结论:__________________________________________________________________________________________________________。
    (4)根据信息,相关离子方程式是2Ag++SO2+H2O══2H++Ag2SO3↓。(6)根据上述实验可知:SO2和AgNO3溶液既能发生沉淀反应,又能发生氧化还原反应,其中沉淀B为Ag2SO3,说明沉淀反应的速率比氧化还原反应大。
    〔对点集训1〕(1)(2020·浙江1月选考,24)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是(  )A.焦硫酸具有强氧化性B.Na2S2O7水溶液呈中性C.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐D.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
    [解析] 浓硫酸具有强氧化性,焦硫酸由100%硫酸吸收SO3生成,故焦硫酸也具有强氧化性,A正确;Na2S2O7可看作Na2SO4·SO3,故Na2S2O7水溶液呈酸性,Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐,B错误,C正确;100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化,D正确。[点拨] 焦硫酸为陌生物质,但只要抓住“100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸”这一关键信息,迁移浓硫酸及SO3性质的相关知识,就不难预测焦硫酸及其钠盐的性质。
    (2)(2021·山东济南检测)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下: 下列说法正确的是(  )A.制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性C.流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
    [解析] 饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性。Na2CO3溶液显碱性,Na2SO3溶液显碱性,NaHCO3溶液显碱性,而NaHSO3溶液显酸性,说明反应生成了NaHSO3,同时放出二氧化碳,Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液;再加入Na2CO3固体,将NaHSO3转化为Na2SO3,再次充入SO2,将Na2SO3转化为NaHSO3,得到过饱和的NaHSO3溶液,由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5,发生反应:2NaHSO3══Na2S2O5+H2O,据此分析解答。
    制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物,二氧化硫和二氧化碳,故A错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,故B错误;题述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到NaHSO3溶液,故C正确;“结晶脱水”是加热固体,应该在坩埚中进行,故D错误。
    (3)(2020·浙江选考)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2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BaSO4C.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____________________________________________________ ______________________________________________________________
    SO2遇品红生成不稳定的无色物质,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。 
    [解析] ①试管Ⅰ的白色固体为CuSO4,加入水中,溶液会变蓝,A项正确。取下试管Ⅲ并不断振荡,亚硫酸可被氧化生成硫酸,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4,故B项正确。试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故C项错误。碳酸钠溶液呈碱性,可吸收二氧化硫,反应生成亚硫酸钠,故D项正确。②SO2能与品红发生化合反应,生成不稳定的无色物质,使品红褪色,加热时,生成的无色物质不稳定分解,SO2气体逸出,故溶液变为红色;冷却后部分二氧化硫在品红溶液中溶解度增大,使溶液颜色变浅。
    (2021·河北衡水高三检测)如图表示某固态单质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:______________________________;
    微考点2 利用转化关系推断物质
    H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O 
    (3)写出一个由D生成B的化学方程式:_______________________________________________________;(4)将5 mL 0.10 ml·L-1的E溶液与10 mL 0.10 ml·L-1的NaOH溶液混合。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________________________________________________。
    Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性 
    萃取精华:同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点,可以从物质类别的角度进行分析与迁移。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化;H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化,可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
    (2)(2021·经典习题选萃)已知A是一种不溶于水的淡黄色固体,在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)。
    ①写出物质的化学式:A____,E______。②写出由B和C反应生成A,由F的浓溶液生成C的化学方程式:B+C→A____________________________,F(浓)→C________________________________________。③D和F的稀溶液反应可生成B,B在不足量的空气中燃烧的产物包含A,写出D和F反应的离子方程式及B在少量空气中燃烧的化学方程式_______________________________________________________。
    SO2+2H2S===3S↓+2H2O 
    萃取精华:硫及其化合物之间的转化
    同价态转换通过酸、碱发生复分解反应实现不同价态转化通过氧化还原反应实现相邻价态的粒子不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸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
    本讲要点速记:1.牢记SO2的四个性质(1)酸性;(2)强还原性;(3)弱氧化性;(4)漂白性。2.明辨三类漂白原理(1)吸附型;(2)氧化型;(3)化合型。3.区分浓硫酸三个特性(1)强氧化性;(2)吸水性;(3)脱水性。
    6.注意硫酸与金属的反应的四种情况(1)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)浓硫酸与活泼金属(如Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。(3)浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与Cu反应。如1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应,生成SO2小于1 ml。(4)浓硫酸与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
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