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2024届高考化学一轮复习课件 第四章 化工生产中的重要非金属元素 第2讲 硫及其化合物
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第2讲 硫及其化合物
必备知识·整合
一、硫1.硫的位、构、性(1)硫元素位于元素周期表的第 周期、第 族。
三
ⅥA
(2)原子结构示意图: ,S2-的离子结构示意图: 。
(3)性质:在化学反应中容易得到 个电子,形成最外层 8电子稳定结构,表现 性。与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力相对较强。常见化合价:-2、0、+4和+6。
2
氧化
2.自然界中硫元素的存在形态(1)游离态:硫单质俗称 ,主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
硫黄
(2)化合态:主要以 和 的形式存在,有关化学式如下:
硫化物
硫酸盐
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
二、硫单质1.硫单质的物理性质
黄
难
微
易
2.从化合价角度认识硫单质的氧化性和还原性
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物。( )
解析:(1)硫单质氧化性较弱。
√
(2)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。( )
√
(3)单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3。( )
解析:(3)硫单质燃烧时,产物只能是SO2,无论O2的量是否充足,均不会生成SO3。
×
(4)富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸。( )
√
三、硫的氧化物1.二氧化硫(1)物理性质。
无
刺激性
有
大
(2)从物质类别和化合价角度认识SO2的化学性质。
①
②较弱的氧化性(如与H2S溶液反应): 。
③较强的还原性。a.与O2反应: 。b.与卤素单质的水溶液反应: (X=Cl、Br、I)。c.与铁盐溶液反应: 。
e.与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色: 。
④漂白性:可使 溶液等有机色质褪色,生成不稳定的无色物质。
品红
Na2SO4+SO2↑+H2O
2.三氧化硫(SO3)(1)物理性质:熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
酸性
(常在NA中考查)
(2)化学性质:SO3具有 氧化物的通性。主要反应如下:
3.硫的氧化物的污染与治理(1)来源: 燃料的燃烧及 的冶炼等。(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于 )。(3)治理:燃煤脱 ,改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径:
含硫化石
金属矿物
5.6
硫
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色。( )
解析:(1)SO2使溴水褪色是因为SO2有还原性,与溴水发生了氧化还原反应。
×
(2)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。( )
×
解析:(2)亚硫酸的酸性比盐酸弱,SO2与BaCl2溶液不会发生反应。
(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。( )
×
(4)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。( )
解析:(4)漂白粉、Na2O2利用了强氧化性漂白,活性炭利用吸附性来漂白。
×
(5)SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆。( )
解析:(5)SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质来进行漂白。
×
四、硫酸 硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质硫酸是一种 色、黏稠的油状液体,密度比水的 ,与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。稀释浓硫酸的方法是将 . 。
无
大
浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,
并用玻璃棒不断搅拌
2.稀硫酸具有酸的通性H2SO4是强电解质,在水溶液中的电离方程式为 ,因此稀硫酸具有酸的通性(写出下列反应的离子方程式)。
红
3.浓硫酸的三大特性
钝化
4.H2SO4化学性质的“两大”易错点(1)由“量变”引起“质变”:随着反应的进行,硫酸浓度变小,体现稀硫酸的性质。
5.硫酸的工业制备
6.硫酸根离子的检验
五、硫及其化合物的相互转化及应用
注意:(1)同种元素相邻价态的粒子间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。
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。( )
解析:(1)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,产生的气体为氢气。
(2)将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化。( )
解析:(2)铜片与浓硫酸反应需要加热。
√
×
(3)在浓硫酸与锌片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性。( )
√
(4)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,则部分Na2SO3被氧化。( )
解析:(4)BaSO3能和稀盐酸反应,BaSO4与稀盐酸不反应。
√
(5)浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2。( )
×
关键能力·提升
考点一 硫及其氧化物
某学习小组为探究SO2气体的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是( )A.装置A中酸性KMnO4溶液褪色,SO2和 KMnO4发生了氧化还原反应B.装置B中生成淡黄色沉淀,体现了二氧化硫的还原性C.装置C中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D.装置D的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气
B
解析:酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,二氧化硫有还原性,两者能发生氧化还原反应,A正确;装置B中生成淡黄色沉淀,说明硫化氢被二氧化硫氧化为硫单质,则体现了二氧化硫的氧化性,B错误;二氧化硫有漂白性,可使品红溶液褪色,装置C中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性,C正确;二氧化硫是酸性氧化物且有毒,能与氢氧化钠溶液反应,装置D的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,D正确。
[思维建模] SO2的制备及性质探究的一般装置设计流程
1.二氧化硫是一种大气污染物,可用氨水吸收处理。如图是实验室制取二氧化硫并验证其部分性质的装置,下列说法正确的是( )A.使用品红溶液是用来验证SO2的还原性B.SO2的发生装置中,使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO2逸出C.K2Cr2O7溶液由橙红色变成绿色(生成Cr3+),氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶1D.过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸氢铵
B
解析:SO2气体具有漂白性,能够使品红溶液褪色,因此使用品红溶液是用来验证SO2的漂白性,A错误;在SO2的发生装置中,70%的浓硫酸中H+浓度大,既可以加快制取气体的反应速率,同时又利用浓硫酸的吸水性,可以减少SO2气体在溶液中的溶解,有利于生成的SO2逸出,B正确;K2Cr2O7具有强氧化性,会将SO2氧化为H2SO4,其本身被还原产生Cr3+,1 mol K2Cr2O7被还原得到6 mol电子,1 mol SO2被氧化失去2 mol电子,则根据氧化还原反应中得失电子数目相等,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶3,C错误;当氨水过量时,反应生成正盐亚硫酸铵,D错误。
2.(2022·广东茂名第三次综合测试)检验炭粉与浓硫酸反应产生气体的装置和所加药品如图所示,下列叙述不正确的是( )
C
3.环保是21世纪人类社会的主要课题之一,十九大报告中提出了新目标“建成富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国”。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法,其过程如图1。研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
C
图1
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
[归纳拓展] 检验SO2和CO2同时存在的一般流程
注意: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,但不褪成无色。
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1.(2022·广东东莞测试)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HClD.③中浓硫酸被还原成SO2
解析:A项,①中生成的红棕色气体是溴蒸气,②中白雾是盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,可以说明还原性:Br->Cl-,正确;B项,③中生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质,错误;C项,白雾说明氯化氢易挥发,错误;D项,③中生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,错误。
2.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
C
实验1:向棕黄色沉淀中加入稀硫酸,观察到溶液变蓝,产生红色固体实验2:
下列对实验现象的分析正确的是( )
B
考点三 硫及其化合物的转化
硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )A.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石B.X有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越快D.N可由其相应单质直接化合生成
A
解析:X是S的+4价氧化物,X是SO2;Y是S的+6价氧化物,Y是SO3;Z是S的+6价含氧酸,Z是H2SO4;M是S的+6价含氧酸铜盐,M是 CuSO4;H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀,N是CuS。SO2不能使指示剂褪色,SO2和水反应生成亚硫酸,SO2能使石蕊溶液变红,故B错误;常温下浓硫酸与铁反应时,铁发生钝化,故C错误;Cu和S直接化合生成Cu2S,不能生成CuS,故D错误。
(1)24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应,已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则含Cr元素的还原产物的化学式为 。
解析:(1)24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应,已知Na2SO3转化为Na2SO4,设还原产物中Cr元素的化合价为x,依据得失电子守恒可知0.024 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=0.02 L×0.02 mol·L-1×(6-x)×2,解得x=3,所以含Cr元素的还原产物的化学式为Cr2(SO4)3。
答案:(1)Cr2(SO4)3
(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方法理论上可行的是 (填字母)。 A.SO2+Na2SO3 B.SO2+Na2SO4C.Na2SO3+Na2SO4 D.S+Na2SO3
解析:(2)硫代硫酸钠中硫元素化合价是+2价,根据氧化还原反应的价态规律可知,氧化剂中硫元素的化合价应大于+2价,还原剂中硫元素的化合价应小于 +2价,D项符合题意。
答案:(2)D
1.(2022·山东淄博三模)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质的转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是( )A.b、d、f既具有氧化性又具有还原性B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化C.d与c在一定条件下反应可生成b或aD.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1
C
解析:a为H2S,d为S,c为H2SO4,硫与浓硫酸加热反应,根据价态变化规律,只能生成b(H2SO3),不能生成氢硫酸,C错误;d在加热条件下与强碱溶液反应生成氢硫酸盐和亚硫酸盐,两者物质的量之比为 2∶1,D正确。
2.(2022·河南省级联测)火山喷发易引发大范围海啸,大量的火山灰和火山气体对气候造成极大的影响。如图是火山喷发产生的含硫物质在自然界的转化历程。下列说法错误的是( )
C
3.A、X、Y、Z是中学化学常见物质,它们之间在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标注),其中A、X、Y、Z均含有同一种元素。
下列有关叙述错误的是( )A.若A为碳单质,则Z为碳酸B.若A为H2S,Z为硫酸,则X可与A反应生成单质SC.若A为非金属单质或非金属氢化物,则Z不一定能与金属铜反应生成YD.若反应①②③都是氧化还原反应,则A、X、Y、Z中含有的同一种元素一定呈现四种化合价
D
解析:若A为S,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,硫酸与铜不能生成SO3,若A为NH3,X为NO,Y为NO2,Z为HNO3,Cu与浓硝酸反应生成NO2,故Z不一定能与金属铜反应生成Y,C正确;若反应①②③都是氧化还原反应,如A为Na,X为Na2O,Y为Na2O2,Z为NaOH,A、X、Y、Z中含有的同一种元素Na只有0价和+1价,D错误。
学生必做实验(四) 不同价态含硫物质的转化
1.硫化钠转化为单质硫(1)实验操作。
(2)实验现象。甲:有 生成。乙:溶液紫红色 ,产生 。(3)实验结论:S2-能被H2SO3及酸性KMnO4 生成 。
淡黄色沉淀
褪色
淡黄色沉淀
氧化
单质S
2.浓硫酸转化为二氧化硫(1)实验装置及操作。
(2)实验现象。A试管中有 生成,铜片 ,加水稀释后溶液变 ,B试管中品红溶液 。
气泡
溶解
蓝色
褪色
3.硫转化为硫化亚铁(1)实验装置及操作。
(2)实验现象:混合物继续保持 状态,最后生成 固体。
红热
黑色
(1)在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
提示:
(2)上述实验中用浸有NaOH溶液的棉团塞住试管口的作用是什么?提示:吸收实验过程中的二氧化硫和可能产生的有毒气体硫化氢。(3)铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些化学反应?
(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
B
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
解析:铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了亚硫酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
实验室研究不同价态元素的转化,对于物质的制备和应用至关重要。实验室可以用如图所示装置研究S(+6价)→S(+4价)。
(1)装置C的作用是 。 (2)装置B、D盛放的试剂应分别为 、 (填字母)。 a.BaCl2溶液 b.KI-淀粉溶液c.FeSO4溶液 d.NaOH溶液e.品红溶液(3)实验结束后,发现装置A中溶液几乎为无色,且试管中有较多的白色固体。试管中溶液显无色,体现了浓硫酸的 性。 (4)实验结束后,若要证明装置A中白色固体为无水CuSO4,需要采取的操作是 。
解析:由题图可知,装置A中Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化硫,装置B中可选用品红溶液来检验二氧化硫,装置C是安全瓶,用来防倒吸,装置D中可选用NaOH溶液来吸收尾气,防止污染空气。浓硫酸具有吸水性,使装置A中固体变为白色。
答案:(1)防倒吸(或作安全瓶) (2)e d (3)吸水 (4)将冷却后的A中混合物沿器壁缓缓加入适量水中,并用玻璃棒搅拌,观察溶液颜色变化
微专题8 高考常考的多硫含氧酸盐
近年来高考的知识面不断扩大,灵活性不断增加,对新型含硫化合物的制备与性质探究的考查逐渐增多。下面把常考的新型含硫化合物归纳整理如下:①正酸系列:次硫酸H2SO2、
硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2CO3与硫黄(S)共煮得到,装置如图。(已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,会发生歧化反应)
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。①须保持C中溶液呈碱性,若呈酸性,则会发生 和 (都用离子方程式表示)。②装置B、D的试剂相同,均为 。
答案:(1)SO2 32 g 强氧化性、酸性
(3)b c e f
答案:取少量反应后的溶液于试管中,滴加 Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中含有Cl-
1.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.上述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.上述流程中的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
C
解析:题述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;根据流程图分析,题述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,故D错误。
2.(2022·海南海口一模)广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。工业上制备保险粉的流程如下:
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 。 (2)步骤②中生成的沉淀为 (填化学式)。 (3)步骤③中加入NaCl固体的作用是 , 分离出保险粉的方法为 、洗涤、干燥,洗涤所用试剂是 。
Zn(OH)2
降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出
过滤
乙醇
2.(2022·海南海口一模)广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。
(4)某课题小组常温下测得0.050 mol·L-1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(1)仪器a的名称为 ,装置Ⅱ的加热方式为 。
解析:(1)装置Ⅱ反应的温度为55 ℃,所以采用水浴加热的方式最适合。
答案:(1)分液漏斗 水浴加热
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(2)装置Ⅱ中发生反应的同时,需要持续通入空气的目的是 。
解析:(2)NH3能与Na2S2O8反应,所以要及时排出。
答案:(2)将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(3)装置Ⅲ的作用是 。
吸收NH3,防止倒吸
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(4)Na2S2O8溶液与铜反应只生成两种盐,且反应先慢后快,该反应的离子方程式为 。
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
①0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准溶液时, 。
解析:(5)①Na2S2O3是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,所以盛放在碱式滴定管中。滴定到最后半滴溶液,溶液的蓝色褪去且半分钟内不恢复,说明达到滴定终点。
答案:(5)①碱式 溶液由浅蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
②下列操作导致测定结果偏高的是 (填字母)。 A.未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管 B.用待测液润洗锥形瓶C.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数 D.滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡
解析:②未用标准液润洗滴定管导致标准液被稀释,则所用标准液体积偏大,结果偏高,A符合题意;用待测液润洗锥形瓶导致待测液多,消耗标准液多,则结果偏高,B符合题意;滴定前俯视读数,滴定后仰视读数导致读数偏大,则结果偏高,C符合题意;滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡导致读数偏小,则测定结果偏低,D不符合题意。
答案:②ABC
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
③样品的纯度为 (保留三位有效数字)。
答案:③79.3%
高考真题·导向
C
1.(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
2.(2021·山东卷)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是( )A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
B
3.(2020·浙江1月选考)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
B
解析:A.焦硫酸中的S为+6价,具有强氧化性,正确;B.焦硫酸钠溶于水生成NaHSO4,溶液显酸性,不正确;C.Na2S2O7可与碱性氧化物如K2O反应生成K2SO4,正确;D.100% H2SO4吸收SO3可生成H2S2O7,为化学变化,正确。
4.下列说法错误的是( )A.SO2(H2S杂质)通过酸性高锰酸钾溶液除去(2020·全国Ⅰ卷)B.用浓硫酸干燥二氧化硫(2020·山东卷)C.在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色(2019·浙江4月选考)D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀(2019·浙江4月选考)
解析:酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,可以同时氧化二氧化硫和硫化氢,A错误。
A
5.(2020·浙江7月选考,节选)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:圆底烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是 。
解析:(1)因为浓硫酸具有吸水性,同时放出大量的热,促使HCl气体挥发。
答案:(1)浓硫酸吸水且放热,导致HCl挥发
5.(2020·浙江7月选考,节选)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:圆底烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是 。
解析:(2)与硝酸钡反应产生沉淀,则沉淀一定是硫酸钡,说明HCl挥发时带出了H2SO4。
答案:(2)HCl气体会将H2SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO4
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第2讲 硫及其化合物
必备知识·整合
一、硫1.硫的位、构、性(1)硫元素位于元素周期表的第 周期、第 族。
三
ⅥA
(2)原子结构示意图: ,S2-的离子结构示意图: 。
(3)性质:在化学反应中容易得到 个电子,形成最外层 8电子稳定结构,表现 性。与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力相对较强。常见化合价:-2、0、+4和+6。
2
氧化
2.自然界中硫元素的存在形态(1)游离态:硫单质俗称 ,主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
硫黄
(2)化合态:主要以 和 的形式存在,有关化学式如下:
硫化物
硫酸盐
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
二、硫单质1.硫单质的物理性质
黄
难
微
易
2.从化合价角度认识硫单质的氧化性和还原性
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物。( )
解析:(1)硫单质氧化性较弱。
√
(2)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。( )
√
(3)单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3。( )
解析:(3)硫单质燃烧时,产物只能是SO2,无论O2的量是否充足,均不会生成SO3。
×
(4)富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸。( )
√
三、硫的氧化物1.二氧化硫(1)物理性质。
无
刺激性
有
大
(2)从物质类别和化合价角度认识SO2的化学性质。
①
②较弱的氧化性(如与H2S溶液反应): 。
③较强的还原性。a.与O2反应: 。b.与卤素单质的水溶液反应: (X=Cl、Br、I)。c.与铁盐溶液反应: 。
e.与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色: 。
④漂白性:可使 溶液等有机色质褪色,生成不稳定的无色物质。
品红
Na2SO4+SO2↑+H2O
2.三氧化硫(SO3)(1)物理性质:熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
酸性
(常在NA中考查)
(2)化学性质:SO3具有 氧化物的通性。主要反应如下:
3.硫的氧化物的污染与治理(1)来源: 燃料的燃烧及 的冶炼等。(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于 )。(3)治理:燃煤脱 ,改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径:
含硫化石
金属矿物
5.6
硫
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色。( )
解析:(1)SO2使溴水褪色是因为SO2有还原性,与溴水发生了氧化还原反应。
×
(2)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。( )
×
解析:(2)亚硫酸的酸性比盐酸弱,SO2与BaCl2溶液不会发生反应。
(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。( )
×
(4)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同。( )
解析:(4)漂白粉、Na2O2利用了强氧化性漂白,活性炭利用吸附性来漂白。
×
(5)SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆。( )
解析:(5)SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质来进行漂白。
×
四、硫酸 硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质硫酸是一种 色、黏稠的油状液体,密度比水的 ,与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。稀释浓硫酸的方法是将 . 。
无
大
浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,
并用玻璃棒不断搅拌
2.稀硫酸具有酸的通性H2SO4是强电解质,在水溶液中的电离方程式为 ,因此稀硫酸具有酸的通性(写出下列反应的离子方程式)。
红
3.浓硫酸的三大特性
钝化
4.H2SO4化学性质的“两大”易错点(1)由“量变”引起“质变”:随着反应的进行,硫酸浓度变小,体现稀硫酸的性质。
5.硫酸的工业制备
6.硫酸根离子的检验
五、硫及其化合物的相互转化及应用
注意:(1)同种元素相邻价态的粒子间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。
[理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。( )
解析:(1)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,产生的气体为氢气。
(2)将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化。( )
解析:(2)铜片与浓硫酸反应需要加热。
√
×
(3)在浓硫酸与锌片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性。( )
√
(4)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,则部分Na2SO3被氧化。( )
解析:(4)BaSO3能和稀盐酸反应,BaSO4与稀盐酸不反应。
√
(5)浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2。( )
×
关键能力·提升
考点一 硫及其氧化物
某学习小组为探究SO2气体的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是( )A.装置A中酸性KMnO4溶液褪色,SO2和 KMnO4发生了氧化还原反应B.装置B中生成淡黄色沉淀,体现了二氧化硫的还原性C.装置C中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D.装置D的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气
B
解析:酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,二氧化硫有还原性,两者能发生氧化还原反应,A正确;装置B中生成淡黄色沉淀,说明硫化氢被二氧化硫氧化为硫单质,则体现了二氧化硫的氧化性,B错误;二氧化硫有漂白性,可使品红溶液褪色,装置C中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性,C正确;二氧化硫是酸性氧化物且有毒,能与氢氧化钠溶液反应,装置D的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,D正确。
[思维建模] SO2的制备及性质探究的一般装置设计流程
1.二氧化硫是一种大气污染物,可用氨水吸收处理。如图是实验室制取二氧化硫并验证其部分性质的装置,下列说法正确的是( )A.使用品红溶液是用来验证SO2的还原性B.SO2的发生装置中,使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO2逸出C.K2Cr2O7溶液由橙红色变成绿色(生成Cr3+),氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶1D.过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸氢铵
B
解析:SO2气体具有漂白性,能够使品红溶液褪色,因此使用品红溶液是用来验证SO2的漂白性,A错误;在SO2的发生装置中,70%的浓硫酸中H+浓度大,既可以加快制取气体的反应速率,同时又利用浓硫酸的吸水性,可以减少SO2气体在溶液中的溶解,有利于生成的SO2逸出,B正确;K2Cr2O7具有强氧化性,会将SO2氧化为H2SO4,其本身被还原产生Cr3+,1 mol K2Cr2O7被还原得到6 mol电子,1 mol SO2被氧化失去2 mol电子,则根据氧化还原反应中得失电子数目相等,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶3,C错误;当氨水过量时,反应生成正盐亚硫酸铵,D错误。
2.(2022·广东茂名第三次综合测试)检验炭粉与浓硫酸反应产生气体的装置和所加药品如图所示,下列叙述不正确的是( )
C
3.环保是21世纪人类社会的主要课题之一,十九大报告中提出了新目标“建成富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国”。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法,其过程如图1。研究发现:pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2,下列有关说法正确的是( )
C
图1
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
[归纳拓展] 检验SO2和CO2同时存在的一般流程
注意: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,但不褪成无色。
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1.(2022·广东东莞测试)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HClD.③中浓硫酸被还原成SO2
解析:A项,①中生成的红棕色气体是溴蒸气,②中白雾是盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,可以说明还原性:Br->Cl-,正确;B项,③中生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质,错误;C项,白雾说明氯化氢易挥发,错误;D项,③中生成的是二氧化硫气体,是非氧化还原反应,错误。
2.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
C
实验1:向棕黄色沉淀中加入稀硫酸,观察到溶液变蓝,产生红色固体实验2:
下列对实验现象的分析正确的是( )
B
考点三 硫及其化合物的转化
硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )A.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石B.X有漂白性,可使石蕊溶液先变红后褪色C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越快D.N可由其相应单质直接化合生成
A
解析:X是S的+4价氧化物,X是SO2;Y是S的+6价氧化物,Y是SO3;Z是S的+6价含氧酸,Z是H2SO4;M是S的+6价含氧酸铜盐,M是 CuSO4;H2S和CuSO4反应生成CuS沉淀,N是CuS。SO2不能使指示剂褪色,SO2和水反应生成亚硫酸,SO2能使石蕊溶液变红,故B错误;常温下浓硫酸与铁反应时,铁发生钝化,故C错误;Cu和S直接化合生成Cu2S,不能生成CuS,故D错误。
(1)24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应,已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则含Cr元素的还原产物的化学式为 。
解析:(1)24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应,已知Na2SO3转化为Na2SO4,设还原产物中Cr元素的化合价为x,依据得失电子守恒可知0.024 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=0.02 L×0.02 mol·L-1×(6-x)×2,解得x=3,所以含Cr元素的还原产物的化学式为Cr2(SO4)3。
答案:(1)Cr2(SO4)3
(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方法理论上可行的是 (填字母)。 A.SO2+Na2SO3 B.SO2+Na2SO4C.Na2SO3+Na2SO4 D.S+Na2SO3
解析:(2)硫代硫酸钠中硫元素化合价是+2价,根据氧化还原反应的价态规律可知,氧化剂中硫元素的化合价应大于+2价,还原剂中硫元素的化合价应小于 +2价,D项符合题意。
答案:(2)D
1.(2022·山东淄博三模)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质的转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是( )A.b、d、f既具有氧化性又具有还原性B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化C.d与c在一定条件下反应可生成b或aD.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1
C
解析:a为H2S,d为S,c为H2SO4,硫与浓硫酸加热反应,根据价态变化规律,只能生成b(H2SO3),不能生成氢硫酸,C错误;d在加热条件下与强碱溶液反应生成氢硫酸盐和亚硫酸盐,两者物质的量之比为 2∶1,D正确。
2.(2022·河南省级联测)火山喷发易引发大范围海啸,大量的火山灰和火山气体对气候造成极大的影响。如图是火山喷发产生的含硫物质在自然界的转化历程。下列说法错误的是( )
C
3.A、X、Y、Z是中学化学常见物质,它们之间在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标注),其中A、X、Y、Z均含有同一种元素。
下列有关叙述错误的是( )A.若A为碳单质,则Z为碳酸B.若A为H2S,Z为硫酸,则X可与A反应生成单质SC.若A为非金属单质或非金属氢化物,则Z不一定能与金属铜反应生成YD.若反应①②③都是氧化还原反应,则A、X、Y、Z中含有的同一种元素一定呈现四种化合价
D
解析:若A为S,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,硫酸与铜不能生成SO3,若A为NH3,X为NO,Y为NO2,Z为HNO3,Cu与浓硝酸反应生成NO2,故Z不一定能与金属铜反应生成Y,C正确;若反应①②③都是氧化还原反应,如A为Na,X为Na2O,Y为Na2O2,Z为NaOH,A、X、Y、Z中含有的同一种元素Na只有0价和+1价,D错误。
学生必做实验(四) 不同价态含硫物质的转化
1.硫化钠转化为单质硫(1)实验操作。
(2)实验现象。甲:有 生成。乙:溶液紫红色 ,产生 。(3)实验结论:S2-能被H2SO3及酸性KMnO4 生成 。
淡黄色沉淀
褪色
淡黄色沉淀
氧化
单质S
2.浓硫酸转化为二氧化硫(1)实验装置及操作。
(2)实验现象。A试管中有 生成,铜片 ,加水稀释后溶液变 ,B试管中品红溶液 。
气泡
溶解
蓝色
褪色
3.硫转化为硫化亚铁(1)实验装置及操作。
(2)实验现象:混合物继续保持 状态,最后生成 固体。
红热
黑色
(1)在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
提示:
(2)上述实验中用浸有NaOH溶液的棉团塞住试管口的作用是什么?提示:吸收实验过程中的二氧化硫和可能产生的有毒气体硫化氢。(3)铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些化学反应?
(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
B
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
解析:铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了亚硫酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
实验室研究不同价态元素的转化,对于物质的制备和应用至关重要。实验室可以用如图所示装置研究S(+6价)→S(+4价)。
(1)装置C的作用是 。 (2)装置B、D盛放的试剂应分别为 、 (填字母)。 a.BaCl2溶液 b.KI-淀粉溶液c.FeSO4溶液 d.NaOH溶液e.品红溶液(3)实验结束后,发现装置A中溶液几乎为无色,且试管中有较多的白色固体。试管中溶液显无色,体现了浓硫酸的 性。 (4)实验结束后,若要证明装置A中白色固体为无水CuSO4,需要采取的操作是 。
解析:由题图可知,装置A中Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化硫,装置B中可选用品红溶液来检验二氧化硫,装置C是安全瓶,用来防倒吸,装置D中可选用NaOH溶液来吸收尾气,防止污染空气。浓硫酸具有吸水性,使装置A中固体变为白色。
答案:(1)防倒吸(或作安全瓶) (2)e d (3)吸水 (4)将冷却后的A中混合物沿器壁缓缓加入适量水中,并用玻璃棒搅拌,观察溶液颜色变化
微专题8 高考常考的多硫含氧酸盐
近年来高考的知识面不断扩大,灵活性不断增加,对新型含硫化合物的制备与性质探究的考查逐渐增多。下面把常考的新型含硫化合物归纳整理如下:①正酸系列:次硫酸H2SO2、
硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2CO3与硫黄(S)共煮得到,装置如图。(已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,会发生歧化反应)
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。①须保持C中溶液呈碱性,若呈酸性,则会发生 和 (都用离子方程式表示)。②装置B、D的试剂相同,均为 。
答案:(1)SO2 32 g 强氧化性、酸性
(3)b c e f
答案:取少量反应后的溶液于试管中,滴加 Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中含有Cl-
1.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.上述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.上述流程中的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
C
解析:题述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;根据流程图分析,题述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,故D错误。
2.(2022·海南海口一模)广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。工业上制备保险粉的流程如下:
(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 。 (2)步骤②中生成的沉淀为 (填化学式)。 (3)步骤③中加入NaCl固体的作用是 , 分离出保险粉的方法为 、洗涤、干燥,洗涤所用试剂是 。
Zn(OH)2
降低Na2S2O4的溶解度,使更多Na2S2O4析出
过滤
乙醇
2.(2022·海南海口一模)广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中较稳定。
(4)某课题小组常温下测得0.050 mol·L-1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(1)仪器a的名称为 ,装置Ⅱ的加热方式为 。
解析:(1)装置Ⅱ反应的温度为55 ℃,所以采用水浴加热的方式最适合。
答案:(1)分液漏斗 水浴加热
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(2)装置Ⅱ中发生反应的同时,需要持续通入空气的目的是 。
解析:(2)NH3能与Na2S2O8反应,所以要及时排出。
答案:(2)将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(3)装置Ⅲ的作用是 。
吸收NH3,防止倒吸
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
(4)Na2S2O8溶液与铜反应只生成两种盐,且反应先慢后快,该反应的离子方程式为 。
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
①0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准溶液时, 。
解析:(5)①Na2S2O3是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,所以盛放在碱式滴定管中。滴定到最后半滴溶液,溶液的蓝色褪去且半分钟内不恢复,说明达到滴定终点。
答案:(5)①碱式 溶液由浅蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
②下列操作导致测定结果偏高的是 (填字母)。 A.未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管 B.用待测液润洗锥形瓶C.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数 D.滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡
解析:②未用标准液润洗滴定管导致标准液被稀释,则所用标准液体积偏大,结果偏高,A符合题意;用待测液润洗锥形瓶导致待测液多,消耗标准液多,则结果偏高,B符合题意;滴定前俯视读数,滴定后仰视读数导致读数偏大,则结果偏高,C符合题意;滴定前无气泡,滴定后尖嘴处有气泡导致读数偏小,则测定结果偏低,D不符合题意。
答案:②ABC
3.过二硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氧化剂等。某研究小组利用如图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
③样品的纯度为 (保留三位有效数字)。
答案:③79.3%
高考真题·导向
C
1.(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
2.(2021·山东卷)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是( )A.吸收过程中有气体生成B.结晶后母液中含有NaHCO3C.气流干燥湿料时温度不宜过高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
B
3.(2020·浙江1月选考)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
B
解析:A.焦硫酸中的S为+6价,具有强氧化性,正确;B.焦硫酸钠溶于水生成NaHSO4,溶液显酸性,不正确;C.Na2S2O7可与碱性氧化物如K2O反应生成K2SO4,正确;D.100% H2SO4吸收SO3可生成H2S2O7,为化学变化,正确。
4.下列说法错误的是( )A.SO2(H2S杂质)通过酸性高锰酸钾溶液除去(2020·全国Ⅰ卷)B.用浓硫酸干燥二氧化硫(2020·山东卷)C.在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色(2019·浙江4月选考)D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀(2019·浙江4月选考)
解析:酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,可以同时氧化二氧化硫和硫化氢,A错误。
A
5.(2020·浙江7月选考,节选)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:圆底烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是 。
解析:(1)因为浓硫酸具有吸水性,同时放出大量的热,促使HCl气体挥发。
答案:(1)浓硫酸吸水且放热,导致HCl挥发
5.(2020·浙江7月选考,节选)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验,如图。实验中观察到的现象有:圆底烧瓶内有白雾,烧杯中出现白色沉淀。请回答:
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是 。
解析:(2)与硝酸钡反应产生沉淀,则沉淀一定是硫酸钡,说明HCl挥发时带出了H2SO4。
答案:(2)HCl气体会将H2SO4带出,与Ba(NO3)2作用生成BaSO4
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