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鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化第1课时导学案及答案
展开第2节 硫的转化
第1课时 硫与二氧化硫
核心素养发展重点 | 学业要求 |
能针对物质性质及物质转化的探究问题,提出有依据的假设,选取试剂,设计实验方案并实施,基于实验事实得出结论。 | 1.能从物质类别、元素化合价角度依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测S、SO2的性质及其转化,设计实验进行初步验证,并能用化学方程式、离子方程式正确表示S、SO2的主要化学性质。 2.能说明S、SO2的应用对社会发展的价值和对环境的影响。 |
自然界中的硫
1.硫元素的存在
硫元素在自然界中主要存在于海洋、大气、地壳中及动植物体内。
2.自然界中不同价态的硫元素间的转化
3.硫的物理性质
同素异形体 | 俗名 | 颜色 | 状态 | 溶解性 | 熔沸点 |
正交硫 和单斜硫 | 硫黄 | 黄色或淡黄色 | 固体 | 不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2 | 较低 |
4.硫的化学性质
(1)氧化性
硫与铁、铜、钠、汞、氢气等物质反应时表现其氧化性。
如:Fe+SFeS。
(2)还原性
硫与氧气等物质反应时表现其还原性。
S+O2SO2。
5.硫黄的用途
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
二氧化硫(SO2)
1.物理性质
二氧化硫为无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易液化(沸点为-10 ℃),易溶于水。在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。
2.化学性质
①具有酸性氧化物的通性
②既有还原性,又有氧化性
还原性:2SO2+O22SO3
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+
氧化性:SO2的氧化性较弱,只有在存在较强还原剂(如H2S)的情况下,才会表现出氧化性。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③漂白性
SO2具有漂白性,能使某些有色物质褪色。将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,利用这一原理可以检验SO2的存在。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硫单质常存在于火山喷口附近。( )
(2)进行SO2性质探究实验时,多余的SO2应排到实验室外。( )
(3)SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀。( )
(4)硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3。( )
(5)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。( )
(6)S能将Fe由0价氧化为+3价。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
解析 (2)SO2有毒,能污染环境,不能排到实验室外。
(3)H2SO3的酸性比盐酸弱,SO2不与BaCl2溶液反应。
(4)硫在纯氧中的燃烧产物是SO2。
(5)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性。
(6)S仅能把铁氧化为+2价。
2.如图表示硫在自然界中的循环过程,下列说法不正确的是( )
A.大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B.煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C.化石燃料中的硫主要来自形成化石燃料的生物体
D.煤和石油燃烧产生的颗粒物是雾霾的形成因素之一
答案 B
解析 大气中的硫元素主要以SO2的形式存在,SO2经过一系列反应,会以酸雨的形式进入土壤;煤和石油中的硫燃烧生成的是二氧化硫;化石燃料中硫的主要来源是形成化石燃料的生物体;煤和石油燃烧产生的颗粒物可以形成雾霾。
3.下列说法正确的是( )
A.硫是一种淡黄色能溶于水的固体
B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C.过量的硫跟铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的氧化性
D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
答案 B
解析 硫是一种淡黄色或黄色的固体,不溶于水,A错误;硫易溶于二硫化碳,所以试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗,B正确;硫和铁反应时,硫得电子做氧化剂,但反应产物为FeS,与铁和硫的用量无关,C错误;硫在空气中和在过量氧气中的燃烧产物都是二氧化硫,D错误。
4.关于二氧化硫的说法中,不正确的是( )
A.使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可以与水反应
答案 B
解析 二氧化硫具有漂白性,能漂白品红溶液,A正确;SO2是一种有毒的气体,B错误;SO2中S元素的化合价是+4价,既可以得到电子,又可以失去电子,因此既有氧化性,又有还原性,C正确;SO2可溶于水,与水反应生成亚硫酸,D正确。
5.下列说法中错误的是( )
A.二氧化硫能漂白某些物质,说明它具有氧化性
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色
C.将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性
D.二氧化硫漂白过的草帽过一段时间后又会恢复到原来的颜色
答案 A
解析 SO2的漂白作用不同于HClO,不是利用其强氧化性,而是与有色物质化合生成无色不稳定物质,A错误,D正确。二氧化硫水溶液显酸性但不具有漂白石蕊溶液的能力,B正确。SO2具有还原性能被酸性KMnO4溶液氧化,C正确。
探究一 硫单质的性质及用途
自然界中存在的含硫的物质有:HgS、S、SO2、CaSO4·2H2O等,依据这些物质的化合价你认为S具有什么性质。
提示: ―→Hg,说明S有氧化性; ―→ O2和 ―→CaO4·2H2O说明S有还原性。
1.硫的氧化性没有氯气的强,氯气能把单质铁氧化为+3价,把单质铜氧化为+2价,而硫只能把铁氧化为+2价,把铜氧化为+1价。
2.硫与大多数金属反应需要加热,但反应开始后,不需加热便可继续进行。
1.硫易溶于CS2,利用此性质可把S从Fe、S(或C、S)混合物中分离出来。
2.硫可与热的NaOH溶液反应,既表现氧化性,又表现还原性。3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,利用此性质可洗涤仪器内壁残留的硫。
1.下列有关硫的说法正确的是( )
A.S具有氧化性,故铁粉和硫粉共热可生成Fe2S3
B.S与金属或非金属反应时均做氧化剂
C.黑火药中的KNO3、C、S可用水、CS2作溶剂用过滤等操作进行分离
D.S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S+3O22SO3
答案 C
解析 硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应只能生成低价态的金属化合物,A错误;硫与非金属性较强的非金属单质(如氧气、氯气、氟气等)反应时,硫体现还原性,B错误;CS2可溶解硫,过滤后蒸发滤液可得硫,再将滤渣溶于水,过滤又可得炭粉,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,得到硝酸钾,C正确;不管O2是否过量,S与O2反应只能生成SO2,D错误。
2.在空气中加热硫粉和铁粉的混合物,可观察到下列现象:
(1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体;
(2)混合粉末变红,放出热量,最后变成黑色固体;
(3)不时有火星从混合物中射出。
请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式:
(1)______________________________;
(2)______________________________;
(3)______________________________。
答案 (1)S+O2SO2
(2)S+FeFeS
(3)3Fe+2O2Fe3O4
解析 在空气中加热硫粉和铁粉的混合物,除硫与铁反应生成黑色的FeS外还有硫和氧气、铁和氧气的反应。
探究二 SO2的性质及应用
1.农产品中的工艺品在出售之前要把它放在含SO2的一个密封环境中存放一段时间,是为什么?
提示:为了漂白发黄的部分使之变成白色,看上去更加美观。
2.SO2、CO2均为酸性氧化物,两者性质相同吗?
提示:不完全相同;从物质类别上看两者性质类似,如:均与H2O反应生成酸、均与碱、碱性氧化物反应;从化合价角度分析:SO2具有还原性,而CO2没有。
1.对SO2漂白性的几点说明
(1)SO2的漂白原理:与有色物质化合生成不稳定的无色物质;在光照或加热条件下,无色物质又会分解生成有色物质,从而恢复原色。
(2)SO2虽具有漂白性,但不能漂白酸碱指示剂。将SO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。
(3)虽然SO2具有漂白性,但SO2与某些无机物质反应而使其褪色并不是由于SO2的漂白性。如SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物,可与碱性物质发生反应;SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是其还原性的体现。
(4)SO2和Cl2溶于水均具有漂白性,但当二者按物质的量之比为1∶1混合时,漂白性消失,原因是二者发生反应生成了盐酸和硫酸,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4。
2.CO2、SO2与CaCl2溶液、BaCl2溶液不反应;CO2也不与Ca(NO3)2、Ba(NO3)2溶液反应,但SO2能与Ba(NO3)2、Ca(NO3)2溶液反应生成白色沉淀BaSO4、CaSO4。
3.下列有关二氧化硫的说法正确的是( )
A.密度比空气小
B.是无色无味的气体
C.SO2能使溴水褪色,说明SO2具有漂白性
D.某生产硫酸厂区的紫罗兰花变成白色,说明其周围空气中可能含较高浓度SO2
答案 D
解析 SO2的相对分子质量是64,大于空气的平均相对分子质量29,所以SO2的密度比空气大,A错误;SO2为无色、有刺激性气味的气体,B错误;SO2使溴水褪色的原理是SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,说明SO2具有还原性,C错误;硫酸厂区的紫罗兰花变成白色是漂白的结果,而SO2具有漂白性,可以说明周围空气中可能含较高浓度的SO2,D正确。
4.回答下面关于SO2的性质实验的问题:
(1)将SO2通入BaCl2溶液中至过量,始终不能观察到沉淀的生成,原因是__________________________。
(2)将SO2和NH3同时通入BaCl2溶液中,可观察到白色沉淀生成,该白色沉淀的化学式为_________________________________________________________。
(3)将SO2和Cl2同时通入BaCl2溶液中,也可观察到白色沉淀生成,生成该白色沉淀的离子方程式为________________________。
(4)将SO2和H2S同时通入水中,可观察到黄色沉淀生成,生成该黄色沉淀的化学方程式为__________________________。
答案 (1)HCl为强酸,H2SO3为弱酸,SO2不与BaCl2反应
(2)BaSO3
(3)SO2+Cl2+Ba2++2H2O===BaSO4↓+2Cl-+4H+
(4)SO2+2H2S===3S↓+2H2O
解析 (2)发生反应SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3,
(NH4)2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NH4Cl。
(3)氯气具有强氧化性,可把+4价的S氧化为+6价,从而生成BaSO4沉淀。
(4)H2S具有还原性,与SO2反应生成S单质。
1.下列关于自然界中硫元素的叙述正确的是( )
①主要以游离态存在 ②主要以化合态存在 ③存在于海洋中 ④存在于地壳中 ⑤存在于地球大气中
A.①③④ B.②③④⑤
C.①②③④ D.①②④⑤
答案 B
解析 海洋、大气和地壳中都含有硫元素,自然界中的硫主要以化合态存在,但在火山口附近也有单质硫存在。
2.下列各组物质反应时,硫表现还原性的是( )
A.硫与氧气 B.硫与氢气
C.硫与钠 D.硫与铜
答案 A
解析 硫与钠、氢气及铜反应时,硫均得到电子生成含有-2价硫的化合物,硫表现氧化性;硫在与氧气反应时,生成SO2,硫表现还原性。
3.如图所示的实验中,通入足量的SO2后,试管①和②中溶液的颜色分别是( )
A.①为红色,②为红色 B.①为蓝色,②为无色
C.①为无色,②为蓝色 D.①为红色,②为无色
答案 D
解析 SO2不能漂白指示剂,故向紫色石蕊溶液通入SO2,SO2与H2O反应生成酸,溶液变红,但不褪色;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故D符合题意。
4.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
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.②③④⑤ D.全部
答案 C
解析 SO2和CO2都能与澄清石灰水反应生成沉淀,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2;SO2具有氧化性,能氧化H2S,生成单质S(有黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2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来区别SO2和CO2,C符合题意。
5.下列化合物中,能用相应的单质直接化合得到的是( )
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2
A.全部 B.仅①②③④⑦
C.仅②④⑤⑦ D.仅②③④⑦
答案 D
解析 氯气有强氧化性,与变价金属反应生成最高价态的化合物,与铁反应生成FeCl3,与铜反应生成CuCl2;硫的氧化性较弱,与变价金属反应生成低价态的化合物,与铜反应生成Cu2S,与铁反应生成FeS;氯气和氢气可以反应生成氯化氢,硫和氧气反应可以生成二氧化硫。综上所述,②③④⑦正确。
6.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-===HSO
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO
C.将SO2通入到饱和NaHCO3溶液中:2H++CO===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
答案 B
解析 少量SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-===SO+H2O,A错误;H2SO3的酸性比H2CO3强,SO2通入饱和NaHCO3溶液中,当SO2过量时,反应的离子方程式为SO2+HCO===HSO+CO2,当SO2较少时,反应的离子方程式为SO2+2HCO===H2O+CO2+SO,C错误;H2SO3酸性比盐酸弱,故SO2通入到BaCl2(或CaCl2)溶液中不反应,D错误。
课时作业
一、选择题(本题共8小题,每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案 D
解析 硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2,而不能直接生成SO3。
2.下列说法不正确的是( )
A.从性质的角度,SO2属于酸性氧化物
B.从元素化合价的角度,SO2既可做氧化剂又可做还原剂
C.从在水中是否发生电离的角度,SO2属于电解质
D.从对大气及环境影响的角度,SO2是一种大气污染物
答案 C
解析 SO2可与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,故SO2属于酸性氧化物,A正确;SO2中S元素呈+4价,其化合价既可升高又可降低,故SO2既可做氧化剂又可做还原剂,B正确;SO2与水反应生成的H2SO3在水中可以发生电离,而不是SO2自身电离,故SO2不属于电解质,C错误;SO2会形成酸雨,污染环境,D正确。
3.下列物质用于漂白脱色,其过程不属于化学变化的是( )
A.新制氯水 B.过氧化钠
C.活性炭 D.SO2
答案 C
解析 新制氯水中的次氯酸具有强氧化性,因此新制氯水漂白物质发生的是化学变化,A不符合题意;过氧化钠具有强氧化性,因此过氧化钠具有漂白性,发生的是化学变化,B不符合题意;活性炭孔隙多,表面积大,吸附能力强,漂白物质时发生的是物理变化,C符合题意;SO2能与有色物质化合生成不稳定的无色物质而具有漂白性,发生的是化学变化,D不符合题意。
4.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
答案 A
解析 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性,A错误;SO2、SO3都可与碱反应生成盐和水,都属于酸性氧化物,B正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D正确。
5.下列四种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是( )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①④ B.①②③
C.②③④ D.②③
答案 D
解析 酸性KMnO4溶液、溴水遇SO2褪色,均因发生氧化还原反应所致;SO2与NaOH溶液反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,碱性减弱,故酚酞由红色变为无色。
6.CO2气体中含有少量SO2,欲得到干燥纯净的CO2,将气体通过图中的洗气瓶,则甲、乙两瓶中所装的试剂应该是( )
A.甲为NaOH溶液,乙为浓H2SO4
B.甲为浓H2SO4,乙为NaOH溶液
C.甲为饱和NaHCO3溶液,乙为浓H2SO4
D.甲为浓H2SO4,乙为饱和Na2CO3溶液
答案 C
解析 要得到干燥纯净的CO2,应先除去SO2再进行干燥。SO2、CO2都与NaOH反应,所以应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,再用浓H2SO4干燥,C符合题意。
7.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管上沾有的硫,其反应如下:6NaOH+3S2Na2S+Na2SO3+3H2O。在此反应中硫表现的性质是( )
A.氧化性
B.还原性
C.既无氧化性又无还原性
D.既有氧化性又有还原性
答案 D
解析 在反应中硫元素的化合价既有升高也有降低,因此硫单质既表现了还原性又表现了氧化性。
8.能说明Cl2的氧化性比S的氧化性强的事实是( )
A.通常情况下硫为淡黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B.硫不溶于水,而氯气能溶于水
C.与金属反应时,硫被还原为-2价而氯被还原为-1价
D.与同一种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态
答案 D
解析 物质的颜色、状态、溶解性属于物理性质,与化学性质无关,A、B错误;与金属反应后,非金属元素的化合价取决于元素原子最外层电子的数目,与氧化性强弱无关,C错误;与同一种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态,说明Cl得电子能力较强,即氯气的氧化性较强,D正确。
二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
9.用某溶液浸湿滤纸后,将滤纸置于集气瓶口,以检验瓶中是否收集满SO2气体,则该溶液是( )
A.BaCl2溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.淀粉KI溶液 D.品红溶液
答案 BD
解析 SO2与BaCl2溶液、淀粉KI溶液都不发生反应;SO2具有漂白性,能使品红的红色褪去,现象明显,可以检验SO2气体是否集满;酸性KMnO4溶液能氧化SO2,自身被还原,紫色褪去,现象明显,可以检验SO2气体是否集满。
10.0.1 mol某单质与足量的硫充分反应,质量增加3.2 g,则这种单质是( )
A.Cu B.Fe
C.Al D.Mg
答案 BD
解析 增加的质量是参加反应的硫的质量,n(S)==0.1 mol,即单质与硫按1∶1的比例反应,2Cu+SCu2S,Fe+SFeS,2Al+3SAl2S3,Mg+SMgS,符合题意的有Fe、Mg。
11.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊溶液先变红后褪色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
答案 A
解析 SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红但不褪色,SO2不能漂白酸碱指示剂,A错误;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;SO2有强还原性,与溴水发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,使溴水褪色,C正确;SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,使红色变浅或褪色,D正确。
12.已知铁氰化钾溶液遇Fe2+会生成蓝色沉淀,将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是( )
选项 | 操作 | 现象 |
A | 加入NaOH溶液 | 生成红褐色沉淀 |
B | 加入Ba(NO3)2溶液 | 生成白色沉淀 |
C | 加入酸性KMnO4溶液 | 紫色褪去 |
D | 加入K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 | 生成蓝色沉淀 |
答案 D
解析 即使SO2与Fe3+不发生氧化还原反应,也会有红褐色沉淀生成,不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故A错误;加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,即使SO2与Fe3+不发生氧化还原反应,也可产生白色沉淀,不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故B错误;加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因为二氧化硫具有还原性,能够还原酸性高锰酸钾溶液,即使SO2与Fe3+不发生氧化还原反应,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故C错误;加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀,则可证明溶液中存在Fe2+,说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故D正确。
三、非选择题(本题共3小题)
13.某同学用如下图所示装置探究SO2的性质及其有关实验。
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体,写出该反应的化学方程式:______________________________________。
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①将少量SO2气体通入紫色石蕊溶液中,现象是________,继续通入过量SO2气体,现象是________。
②将SO2气体通入酸性KMnO4溶液中,现象是________________________,其反应的离子方程式为________________________________。
③将SO2气体慢慢通入澄清石灰水中,现象是__________。
④若C中为双氧水,则通入SO2气体后,请大胆判断所得溶液是________(填溶质的化学式)。若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有____________,要证明气体中既有SO2又有CO2,应该选用的试剂依次为__________________________________。
答案 (1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)①溶液变红 不褪色 ②溶液颜色逐渐变浅或紫红色消失 5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+ ③溶液先变浑浊,后又变澄清
④H2SO4 碳酸盐或碳酸氢盐 品红、酸性KMnO4溶液、品红、澄清石灰水
解析 (2)①SO2通入水中生成H2SO3,H2SO3H++HSO,HSOH++SO,溶液呈酸性,遇到石蕊溶液显红色。
②SO2通入酸性KMnO4溶液中,MnO氧化SO2,自身被还原为Mn2+,所以溶液颜色逐渐变浅或紫红色消失。③SO2通入澄清石灰水中:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O,过量时SO2+CaSO3+H2O===Ca(HSO3)2。④证明气体中既有SO2又有CO2,首先证明有SO2,再除去SO2,防止干扰CO2的检验。
14.已知铁和硫的反应为S+FeFeS,为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价,某同学设计了如下实验(部分实验过程):
已知3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,请回答下列问题。
(1)混合粉末A中硫粉需过量的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)操作②的作用是______________________________________________。
(3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)为检测产物中铁的价态,对溶液D的实验操作是
___________________________________________________________________。
答案 (1)铁粉过量时,滤渣C中所含铁粉与H2SO4反应,生成的Fe2+干扰实验,过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应,影响实验检测
(2)除去过量的硫粉
(3)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+
(4)取少量溶液D加入KSCN溶液,观察溶液是否变为红色(合理即可)
解析 铁和硫反应生成FeS,要检测产物中铁的化合价,必须排除Fe和Fe3+的干扰。
(1)硫粉过量的目的是保证Fe全部反应。
(2)加入KOH溶液的目的是除去过量的硫粉。
(3)氧气能够将Fe2+氧化成Fe3+,所以溶解滤渣C的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含的氧气。
15.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。
(1)⑥中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(2)①中实验现象为________________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是______________________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是__________________________________________,反应的化学方程式为________________________________。
答案 (1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊试液变红 酸性 (3)褪色 漂白
(4)出现淡黄色浑浊 氧化 (5)碘水褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止其污染空气 2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
解析 本实验要制取SO2并验证SO2的某些性质,所以⑥中发生Na2SO3和稀H2SO4制取SO2的化学反应。SO2的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色;SO2有氧化性,使H2S溶液中出现淡黄色浑浊;SO2有还原性,使碘水褪色;SO2是大气污染物,不能直接排放到空气中。
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