还剩23页未读，
继续阅读
浙江省2021高考化学一轮复习专题三第三单元含硫化合物的性质和应用教案
展开
第三单元 含硫化合物的性质和应用
考点
考试内容
考试要求
含硫化合物的性质和应用
(1)二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)
c
(2)硫酸的工业生产
b
(3)浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)
b
(4)S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化
c
(5)几种重要的硫酸盐及其用途
a
考点一 硫及其氧化物
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)硫与汞反应生成硫化亚汞,体现了硫的弱氧化性( )
(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)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色( )
(5)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3( )
(6)除去SO2中的少量HCl的实验方法如图( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)✕ (6)√
2.向BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若再分别通入四种气体:①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S,均会产生沉淀。
回答下列问题:
(1)通入上述四种气体时产生的沉淀分别是
① ;② ;③ ;④ 。
(2)用离子方程式表示①和④产生沉淀的原因:
① ;
④ 。
2.答案 (1)①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
(2)①SO2+Cl2+2H2O SO42-+2Cl-+4H+、SO42-+Ba2+ BaSO4↓(或SO2+Cl2+2H2O+Ba2+ BaSO4↓+2Cl-+4H+)
④2H2S+SO2 3S↓+2H2O(或2H2S+H2SO3 3S↓+3H2O)
1.硫单质
(1)自然界中硫元素的存在
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
(2)硫的物理性质
硫俗称① 硫黄 ,是一种② 黄 色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于③ 水 ,微溶于④ 酒精 ,易溶于⑤ CS2 (用于洗涤沾有硫的容器)。
(3)从化合价角度认识单质硫的化学性质
S-2S0S+4
S
2.二氧化硫
(1)物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无
刺激性
有毒
比空气大
易溶于水
(2)化学性质
SO2
3.三氧化硫
(1)物理性质
熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,常温下为 液 态,标准状况下为 固 态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
SO3
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源: 含硫化石燃料 的燃烧及 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)硫酸型酸雨的两个形成途径
途径1:空气中飘尘的催化作用,2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4。
途径2:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2SO4。
常见漂白剂的比较
漂白类型
加合型
氧化型
吸附型
漂白原理
与有机色质化合
利用物质的强氧化性
吸附色素
漂白特征
不稳定
稳定
稳定
常见
漂白剂
SO2
HClO、H2O2、O3、Na2O2
活性炭
变化
化学变化
化学变化
物理变化
备注
加热,溶液又恢复原色
氯水使酸碱指示剂褪色,不使Cu2+、Fe3+等褪色
—
题组一 SO2的性质及实验探究
1.下列关于SO2的叙述中正确的是( )
A.SO2通入氯水后,溶液褪色,溶液酸性减弱
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得到稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.S、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应,各自又能与某些酸反应
1.答案 D A项,Cl2+2H2O+SO2 2HCl+H2SO4,溶液酸性增强;B项,亚硫酸不稳定,易分解;C项,通入SO2的量不同,产物可能是Na2SO3,也可能是NaHSO3,还可能是二者的混合物;D项,S和SO2都能与硝酸反应,SiO2能与氢氟酸反应。
2.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 。
2.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
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,所以酸性高锰酸钾溶液的颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
名师点拨
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,有黄色固体生成。
②还原性:将气体通入氯水中,使氯水褪色;将气体通入溴水中,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,氯化铁溶液由黄色变成浅绿色;将气体通入硝酸钡溶液中,产生沉淀。
(3)漂白性
将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;加热又恢复至原来颜色。
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
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
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
▶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。
题组二 二氧化硫对环境的污染及其治理
3.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.该装置涉及的反应有化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应
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
3.答案 B 装置内发生的反应有CaO+SO2CaSO3(化合反应),CaCO3CaO+CO2↑(分解反应),2CaSO3+O22CaSO4(化合反应,属于氧化还原反应),无置换反应发生。
4.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品硫酸
B.该工艺流程除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4
4.答案 C 根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D项正确;根据题意分析可知该工艺流程除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。
考点二 硫酸的性质
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(2)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
(3)常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸( )
(4)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
(5)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-( )
(6)50 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2 0.46 mol( )
(7)利用绿矾和Cl2,既可以净水,又可以消毒( )
(8)无水CuSO4粉末可以检验实验中生成的少量水分( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)√ (5)✕ (6)✕ (7)√ (8)√
2.已知甲、乙、丙、丁4种物质均含有某种常见非金属元素,其中甲为淡黄色粉末。它们之间可以发生如图所示的转化关系(转化过程中部分产物未标出)。
(1)丙的化学式为 。
(2)写出丁→乙的化学方程式: 。
2.答案 (1)H2SO3 (2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(或其他合理答案)
解析 因为甲为淡黄色粉末,且与氧气反应,所以甲为硫单质,硫在氧气中燃烧生成SO2,SO2溶于水,并与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,能被氧气氧化成硫酸,浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和水。
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点① 高 ,难挥发。
(2)溶解性:浓硫酸与水以② 任意 比互溶,溶解时可放出③ 大量的热 。浓硫酸稀释的方法是④ 将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
3.浓硫酸的特性
4.SO42-的检验
(1)检验SO42-时要排除其他离子的干扰
a.Ag+的干扰
先用盐酸酸化,能排除Ag+的干扰,因为Ag++Cl- AgCl↓。
b.CO32-、SO32-的干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。因此检验SO42-时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所用钡盐溶液不能是Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO32-、HSO3-、SO2等会被NO3-(H+)氧化为SO42-,从而得出错误的结论。
(2)正确操作
被检液 取清液生成白色沉淀,证明有SO42-。
题组一 硫酸的工业生产与性质
1.(2020浙江1月选考,24,2分)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
1.答案 B A项,结合焦硫酸分子的组成及硫元素的价态可推测其有强氧化性,正确;B项,焦硫酸分子式为H2SO4·SO3,Na2S2O7可看成Na2SO4·SO3,与水反应生成Na2SO4和H2SO4,呈酸性,不正确;C项,Na2S2O7可看成Na2SO4·SO3,SO3是酸性氧化物,可与碱性氧化物反应生成盐,正确;D项,硫酸生成焦硫酸,组成改变,是化学反应,正确。
2.一定量的Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是( )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入的浓硫酸中含溶质0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入的浓硫酸中含溶质多于0.2 mol
2.答案 B 由Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O知,生成2.24 L(标准状况下)SO2需要消耗6.4 g Cu、0.2 mol H2SO4,但随着反应的进行,浓硫酸会变为稀硫酸,故加入的浓硫酸应大于0.2 mol,D项正确、B项错误;铜可能恰好完全反应也可能有剩余,A、C项正确。
名师点拨
1.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.理清浓硫酸的吸水性和脱水性的区别
(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:浓硫酸可将有机物分子中的H、O原子以个数比为2∶1的比例脱去。
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、硫等的反应时,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,浓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 SO42-的检验
3.鉴别SO42-时所选用的试剂及顺序最合理的是( )
A.稀盐酸、BaCl2溶液
B.稀硝酸、BaCl2溶液
C.Ba(NO3)2溶液、稀盐酸
D.BaCl2溶液、稀盐酸
3.答案 A 先加入稀盐酸,若无现象,则排除SO32-、CO32-、Ag+等离子的干扰,后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则SO42-存在,故A正确;先加入稀硝酸,若存在SO32-,硝酸会将SO32-氧化成SO42-,无法排除SO32-的干扰,故B错误;先加入硝酸钡溶液,后加入稀盐酸,硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性,若存在SO32-,硝酸会将SO32-氧化成SO42-,无法排除SO32-的干扰,故C错误;先加入BaCl2溶液,若溶液中存在Ag+,则Ag+和Cl-反应生成不溶于酸的AgCl沉淀,无法排除Ag+的干扰,故D错误。
4.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液 白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液 白色沉淀
C.无色溶液 白色沉淀
D.无色溶液无色溶液 白色沉淀
4.答案 C A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根,加氯化钡溶液一定生成硫酸钡沉淀;B中的亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠,沉淀也是硫酸钡;C中先加硝酸无沉淀,再加氯化钡溶液所得沉淀可能是氯化银;D中先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡溶液,产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
易错警示
SO42-检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐,不酸化。误将CO32-、SO32-等干扰离子判断成SO42-,因上述离子会产生BaCO3、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag+判断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀即判定含SO42-。其错误是未注意溶液中含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl- AgCl↓(白色)。
(3)误将SO32-判断成SO42-。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,便判定有SO42-。该错误是未注意NO3-在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO32- BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO3- 3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
考点三 硫及其化合物的相互转化
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: 。
答案 (1)ABD
(2)SO2遇品红溶液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在品红溶液中的溶解度增大,溶液颜色变浅
解析 (1)试管Ⅰ中含有CuSO4,加入水中会变蓝,故A正确;振荡的过程中,溶液与氧气接触,最后生成了 BaSO4,故B正确;KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故C错误;Na2CO3溶液也可以用来吸收SO2,故D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。
硫及其化合物中的重要转化关系
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.含硫物质的连续转化
在解答框图推断题中,常见的符合A B C D转化关系的有:
(1)NH3(N2) NO NO2 HNO3;
(2)C CO CO2 H2CO3;
(3)Na Na2O Na2O2 NaOH。
3.含硫物质的相互转化
SO2二氧化硫 H2SO3亚硫酸 NaHSO3酸式盐 Na2SO3正盐
题组一 含硫物质的相互转化
1.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.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、蘸有酸性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
1.答案 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溶液褪色,发生了氧化还原反应,B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的氧化性,C项正确;除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液,D项错误。
2.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所示,下列说法不合理的是( )
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KMnO4溶液,紫红色褪去
2.答案 D b中蓝色褪去说明发生了反应:SO2+I2+2H2O 4H++2I-+SO42-,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,A正确;NaOH溶液可吸收SO2,B正确;若a中发生氧化还原反应,必然有SO42-生成,C正确;若a中未发生氧化还原反应,溶于溶液中的SO2也可使KMnO4溶液褪色,D不正确。
题组二 综合实验探究
3.资料显示:锌与浓硫酸共热除生成二氧化硫气体外,还可能产生氢气;在加热的条件下二氧化硫可被CuO氧化。为验证锌与浓硫酸反应的气体产物及性质,设计了如图所示的实验装置(设锌与浓硫酸共热时产生的气体为X)。
(1)上述装置的连接顺序为:气体X→A→ →A→ → → →D。
(2)反应开始后,观察到第一个装置A中的品红溶液褪色,实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为 。
(3)装置 C中的NaOH溶液能用下列 代替。
a.酸性KMnO4溶液 b.CaCl2溶液
c.饱和NaHSO3溶液
装置D的作用是 。
(4)气体X中可能含有H2的原因是 。
3.答案 (1)C B E F
(2)试管中溶液恢复红色
(3)a 防止空气中的水蒸气进入F
(4)随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应产生氢气
解析 (1)生成的SO2可以用品红溶液检验,为防止对后续实验造成干扰,需要除去SO2,可以用氢氧化钠溶液,为检验是否除尽,还需要再通过品红溶液,另外氢气与氧化铜反应前还需要干燥氢气,氢气还原黑色CuO变成红色的Cu,同时产生水,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和CuSO4反应生成蓝色的CuSO4·5H2O,最后还需要防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,因此装置的连接顺序为气体X→A→C→A→B→E→F→D。
(2)SO2的漂白是不稳定的,所以实验结束后取适量溶液于试管中并加热,现象为溶液又由无色变为红色。
(3)根据以上分析可知装置C的作用是吸收SO2。酸性KMnO4溶液能吸收SO2,故a正确;CaCl2溶液不能吸收SO2,故b错误;饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2,故c错误。
(4)Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2。
4.某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下:
方法一
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是 (填字母)。
(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分,设计下列实验。
实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象: 。
实验结论:所得灰白色固体的化学式为CuSO4。
(3)乙同学还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答) 。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是 。
方法二
(4)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好,他自己设计的思路是2Cu+O2 2CuO,CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。对比甲同学的方案,你认为丙同学的方案的优点是:
① ;
② 。
方法三
(5)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学方程式: 。
4.答案 (1)BD
(2)灰白色物质溶解,溶液变为蓝色
(3)S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O 随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不能与铜发生反应
(4)①产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少 ②不产生污染物SO2
(5)H2SO4+Cu+H2O2 CuSO4+2H2O
解析 (1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性,选项B、D正确。(2)浓硫酸有吸水性,在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫,在加热条件下硫可被浓硫酸氧化。(4)丙同学的方案H2SO4的用量少,且没有有毒气体二氧化硫产生。(5)铜有还原性,被氧化为铜离子,过氧化氢有氧化性,被还原为水。
A组 基础题组
1.(2019浙江安吉高级中学月考)将过量SO2通入下列溶液中,能出现白色浑浊的是( )
①Ca(OH)2溶液 ②BaCl2溶液 ③NaAlO2溶液
④Na2SiO3溶液 ⑤Ba(NO3)2溶液 ⑥苯酚钠溶液
⑦Na2CO3溶液
A.①②④⑦ B.②③⑥⑦
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥
1.答案 D 过量SO2通入Ca(OH)2、BaCl2、Na2CO3溶液中,不能出现白色沉淀;通入NaAlO2、Na2SiO3、Ba(NO3)2、苯酚钠溶液中,有白色浑浊产生。
2.(2019浙江绍兴第一中学月考)对下列事实的解释正确的是( )
A.二氧化硫气体能用浓硫酸干燥,是因为二氧化硫无还原性
B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸
C.向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片,加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
D.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
2.答案 B 二氧化硫具有还原性,A项不正确;随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C项不正确;因常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜,阻碍了反应的继续进行,D项不正确。
3.(2019浙江湖州菱湖中学月考)某同学对一瓶可能变质的Na2SO3溶液进行如下实验:取少量溶液滴入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加入足量稀硝酸,充分振荡后仍有白色沉淀。对此下列结论中正确的是( )
A.此实验证明Na2SO3已部分被氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后所产生的沉淀中一定含有BaSO4
C.加入硝酸后的沉淀一定是BaSO4
D.只有将稀硝酸改成稀盐酸方可确定Na2SO3是否被氧化
3.答案 C 加入的硝酸把BaSO3氧化成BaSO4,因此该实验无法证明Na2SO3是否变质。正确的操作方法是:取少量溶液滴入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加入过量稀盐酸,充分振荡后观察是否有白色沉淀(或取少量溶液滴加过量稀盐酸,无气泡产生后,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀),方可证明Na2SO3是否被氧化。
4.(2020浙江桐乡茅盾中学月考)一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应,产生的气体可能有( )
①SO2 ②SO3 ③H2S ④H2
A.①②③ B.①④
C.①②④ D.只有①
4.答案 B 一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应,开始浓硫酸浓度大,与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应进行浓硫酸的浓度降低变为稀硫酸,稀硫酸与锌反应生成氢气。
5.(2019浙江杭州高级中学月考)将等物质的量的SO2和Cl2混合后的气体溶解于适量的蒸馏水中,再滴入含有品红和Ba(NO3)2的混合溶液,则产生的实验现象是( )
①红色溶液很快褪色 ②红色溶液不褪色 ③有白色沉淀生成 ④溶液仍然透明
A.仅①和④ B.仅①和③
C.仅②和③ D.仅②和④
5.答案 C 等物质的量的SO2和Cl2混合溶于适量蒸馏水后滴入品红和Ba(NO3)2的混合溶液,发生反应:SO2+Cl2+2H2O SO42-+2Cl-+4H+、SO42-+Ba2+ BaSO4↓,观察到品红溶液不褪色并且生成白色沉淀。
6.(2019浙江建德中学质量检测)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( )
途径①:S H2SO4
途径②:S SO2 SO3 H2SO4
途径③:FeS2 SO2 SO3 H2SO4
A.途径①的反应中体现了浓硝酸的强氧化性
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”的理念
6.答案 C 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,可降低成本,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。
7.(2019浙江杭州第四中学检测)我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。现有1 g黄铁矿(FeS2)样品,将其在氧气流中充分灼烧,反应完全后得0.78 g残渣,则此黄铁矿的纯度是( )
A.33% B.66%
C.78% D.88%
7.答案 B 设样品中含FeS2的质量为x,
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 Δm
4×120 2×160 160
x 1 g-0.78 g=0.22 g
480x=1600.22 g,
解得:x=0.66 g。
8.(2019河南八市重点高中联考)某化学小组的同学用如图所示装置模拟工业制取SO3的过程,下列相关说法错误的是 ( )
A.装置c后应增加尾气处理装置
B.装置a只有干燥气体的作用
C.实验室制取SO2和制取O2可使用同样的气体发生装置
D.V2O5是催化剂可加快反应速率
8.答案 B SO2不可能完全反应,因此要对尾气进行处理,选项A正确;装置a的作用有干燥、使气体充分混合、通过观察气泡快慢调节气体流速,选项B错误;实验室制取SO2(Na2SO3固体与浓硫酸)或O2(MnO2与H2O2)都可使用固液混合不加热制气体的发生装置,选项C正确;催化剂加快反应速率,选项D正确。
9.(2019浙江嘉善中学质量检测)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
溶液
实验现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
9.答案 C A项,溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42-,SO42-与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性;B项,SO2与H2S溶液发生反应:SO2+2H2S 3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性;C项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性;D项,SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得酸性:H2SO3>H2SiO3。
10.(2018课标Ⅰ,27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式: 。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是 。
10.答案 (1)2NaHSO3 Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3的过饱和溶液
解析 (1)NaHSO3与Na2S2O5中硫元素的化合价均为+4价,根据观察法配平反应方程式:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。
(2)①Ⅰ中所得溶液的pH=4.1,硫元素的存在形式应为HSO3-,故Ⅰ中为NaHSO3溶液。
②过程Ⅱ是利用Na2CO3与NaHSO3反应转化为Na2SO3,过程Ⅲ利用SO2与Na2SO3反应生成NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3↓,可制得高浓度的NaHSO3溶液,更有利于Na2S2O5的制备。
B组 提升题组
11.(2020浙江玉环实验中学月考)为了探究硫酸亚铁的分解产物,设计如图所示装置进行实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液褪色,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是( )
A.氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2气体
B.反应管内产生的红色粉末可能是Fe2O3
C.BaCl2溶液的作用是检验SO3,此处用Ba(NO3)2溶液也可以检验SO3
D.硫酸亚铁分解得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为1∶1
11.答案 C 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的酸性气体,避免污染空气,A项正确;硫酸亚铁受热分解,产生的红色固体一定含有Fe元素,所以可能是Fe2O3,B项正确;如果二氧化硫气体通入硝酸钡溶液中,因为二氧化硫溶于水溶液显酸性,在酸性条件下,硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸,硫酸再与钡离子生成硫酸钡沉淀,无法判断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是二氧化硫还是三氧化硫,C项错误;实验后反应管中残留固体为红色粉末(Fe2O3),BaCl2溶液中有白色沉淀产生(说明有SO3),品红溶液中红色褪去(说明有SO2),检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生,所以FeSO4分解的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑,氧化产物(Fe2O3)和还原产物(SO2)物质的量之比为1∶1,D项正确。
12.(2019浙江温州选考适应性测试)为探究化合物X[仅含两种元素,100 g·mol-1
请回答:
(1)化合物X的化学式为 。
(2)将气体1通入FeCl3溶液中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强。写出该反应的离子方程式: 。
(3)写出液体X与水反应生成气体1、溶液1和沉淀1的化学方程式: 。
12.答案 (1)S2Cl2
(2)SO2+2Fe3++2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
(3)2S2Cl2+2H2O SO2↑+4HCl+3S↓
解析 根据流程图,沉淀1是淡黄色单质,所以沉淀1是硫,X中含有硫元素;溶液1加入过量的稀硝酸和硝酸银,有白色沉淀生成,该沉淀是氯化银,所以X中含有氯元素,X是由硫、氯组成的化合物,则气体1是二氧化硫,沉淀2是硫酸钡。
(1)根据以上分析,硫单质的物质的量是0.96 g32 g·mol-1=0.03 mol;氯化银的物质的量是5.74 g143.5 g·mol-1=0.04 mol;硫酸钡的物质的量是2.33 g233 g·mol-1=0.01 mol,化合物X中元素硫、氯的物质的量之比为1∶1,100 g·mol-1
(1)白色沉淀Ⅱ的化学式: ,物质X的分子式: 。
(2)气体Ⅲ与氯水反应的离子方程式: 。
13.答案 (1)BaSO4 CSO
(2)SO2+Cl2+2H2O 4H++SO42-+2Cl-
解析 物质X隔绝空气加热生成气体Ⅰ和固体单质,气体Ⅰ能够燃烧生成气体Ⅱ,气体Ⅱ能够使澄清的石灰水变浑浊,生成碳酸钙白色沉淀,物质的量为0.1 mol,所以气体Ⅰ为一氧化碳,其物质的量为0.1 mol。固体单质点燃后生成气体Ⅲ,该气体能够与氯水反应,具有还原性,应为二氧化硫,二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,固体单质为硫,其物质的量为0.1 mol。根据质量守恒定律可知,m(C)+m(S)=0.1 mol×12 g·mol-1+0.1 mol×32 g·mol-1=4.4 g,物质X总质量为6 g,所以m(O)=6 g-4.4 g=1.6 g,其物质的量为0.1 mol。三种元素的物质的量之比为n(C)∶n(S)∶n(O)=0.1 mol∶0.1 mol∶0.1 mol=1∶1∶1,物质X的化学式为CSO。
14.(2020浙江湖州二中月考)某硫酸厂周围的空气含有较多二氧化硫,某化学兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气(含N2、O2、SO2、CO2等)中SO2的含量。
甲:用图1所示装置,通入V L空气,测定生成沉淀的质量。
乙:用图2所示装置,当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积。
丙:用图3所示装置,通入V L空气,测定U形管增加的质量。
(1)你认为可行的操作是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)某环保部门为了测定空气中SO2的含量,做了如下实验:取标准状况下的空气V L,缓慢通过足量溴水,向所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为m g。
①若通入气体的速率过快,则测定的SO2的体积分数 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②如何判断氯化钡溶液已经过量:
。
14.答案 (1)乙 (2)①偏低 ②静置,待溶液澄清后,再向上层清液中滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成说明沉淀完全,氯化钡过量(答案合理即可)
解析 (1)根据题中信息,空气中含有N2、O2、SO2、CO2等,CO2和SO2都能与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,即CO2对SO2的测定产生干扰,故图1装置不可行;SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其余气体不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故图2装置可行;碱石灰能吸收CO2和SO2,CO2对SO2的测定产生干扰,故图3装置不可行。(2)①通入气体速率过快,SO2不能被完全吸收,测定的SO2的体积分数偏低;②检验BaCl2过量的操作是静置,待溶液澄清后,再向上层清液中滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成说明沉淀完全,氯化钡过量;或者静置,待溶液澄清后,取上层清液少许,置于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,如果出现白色沉淀,说明BaCl2过量。
15.(2019北京四中高三训练)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ.Na2S2O3的制备。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。
(1)b中反应的化学方程式为 ,c中试剂为 。
(2)反应开始后,c中先有沉淀产生,后又变澄清。此沉淀物是 。
(3)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有 (写出两条)。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是 。
(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4: 。
Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:ⅰ.Fe3++3S2O32- [Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)
ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-
装置
编号
试剂X
实验现象
①
Fe(NO3)3
溶液
混合后溶液先变成紫黑色,30 s后溶液几乎变为无色
②
AgNO3
溶液
先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液
(6)根据实验①的现象,初步判断Fe3+最终被S2O32-还原为Fe2+,通过 (填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验①的现象: 。
(7)同物质的量浓度下的氧化性:Ag+>Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是 。
(8)进一步探究Ag+和S2O32-的反应。
装置
编号
试剂X
实验现象
③
AgNO3
溶液
先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,配平化学方程式:Ag2S2O3+ Ag2S+ 。
(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和 有关(写出两条)。
15.答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2↑ 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 (2)单质硫 (3)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (4)若SO2过量,溶液显酸性,产物会分解 (5)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 (6)加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀 生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,Fe3++3S2O32- [Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)平衡逆向移动,最终溶液几乎无色 (7)Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱 (8)H2O H2SO4 (9)阳离子的氧化性强弱、反应物的用量等
解析 Ⅰ.(1)第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为亚硫酸钠和70%的浓硫酸,c装置为Na2S2O3的生成装置,根据反应原理可知c中的试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液。
(2)反应开始时发生的反应为Na2S+SO2+H2O H2S+Na2SO3,SO2+2H2S 3S↓+2H2O,故沉淀物是单质S。
(3)通过控制反应的温度或浓硫酸的滴加速率可以控制SO2的生成速率。
(4)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解。
Ⅱ.(6)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30 s后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,可知Fe3+被S2O32-还原为Fe2+。
(7)同物质的量浓度下的氧化性:Ag+>Fe3+,但实验②未发生Ag+与S2O32-之间的氧化还原反应,说明Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱。
(8)Ag2S2O3中S元素的化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素的化合价为-2价,Ag2S是还原产物,则氧化产物应为H2SO4,结合原子守恒可知,另一种反应物应为H2O,发生反应的化学方程式为Ag2S2O3+H2O Ag2S+H2SO4。
(9)结合实验①、②、③可知,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和金属阳离子的氧化性强弱、反应物的用量等有关。
考点
考试内容
考试要求
含硫化合物的性质和应用
(1)二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)
c
(2)硫酸的工业生产
b
(3)浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)
b
(4)S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化
c
(5)几种重要的硫酸盐及其用途
a
考点一 硫及其氧化物
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)硫与汞反应生成硫化亚汞,体现了硫的弱氧化性( )
(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)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色( )
(5)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3( )
(6)除去SO2中的少量HCl的实验方法如图( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)✕ (6)√
2.向BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若再分别通入四种气体:①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S,均会产生沉淀。
回答下列问题:
(1)通入上述四种气体时产生的沉淀分别是
① ;② ;③ ;④ 。
(2)用离子方程式表示①和④产生沉淀的原因:
① ;
④ 。
2.答案 (1)①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
(2)①SO2+Cl2+2H2O SO42-+2Cl-+4H+、SO42-+Ba2+ BaSO4↓(或SO2+Cl2+2H2O+Ba2+ BaSO4↓+2Cl-+4H+)
④2H2S+SO2 3S↓+2H2O(或2H2S+H2SO3 3S↓+3H2O)
1.硫单质
(1)自然界中硫元素的存在
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
(2)硫的物理性质
硫俗称① 硫黄 ,是一种② 黄 色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于③ 水 ,微溶于④ 酒精 ,易溶于⑤ CS2 (用于洗涤沾有硫的容器)。
(3)从化合价角度认识单质硫的化学性质
S-2S0S+4
S
2.二氧化硫
(1)物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无
刺激性
有毒
比空气大
易溶于水
(2)化学性质
SO2
3.三氧化硫
(1)物理性质
熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,常温下为 液 态,标准状况下为 固 态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
SO3
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源: 含硫化石燃料 的燃烧及 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)硫酸型酸雨的两个形成途径
途径1:空气中飘尘的催化作用,2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4。
途径2:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2SO4。
常见漂白剂的比较
漂白类型
加合型
氧化型
吸附型
漂白原理
与有机色质化合
利用物质的强氧化性
吸附色素
漂白特征
不稳定
稳定
稳定
常见
漂白剂
SO2
HClO、H2O2、O3、Na2O2
活性炭
变化
化学变化
化学变化
物理变化
备注
加热,溶液又恢复原色
氯水使酸碱指示剂褪色,不使Cu2+、Fe3+等褪色
—
题组一 SO2的性质及实验探究
1.下列关于SO2的叙述中正确的是( )
A.SO2通入氯水后,溶液褪色,溶液酸性减弱
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得到稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.S、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应,各自又能与某些酸反应
1.答案 D A项,Cl2+2H2O+SO2 2HCl+H2SO4,溶液酸性增强;B项,亚硫酸不稳定,易分解;C项,通入SO2的量不同,产物可能是Na2SO3,也可能是NaHSO3,还可能是二者的混合物;D项,S和SO2都能与硝酸反应,SiO2能与氢氟酸反应。
2.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 。
2.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
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,所以酸性高锰酸钾溶液的颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
名师点拨
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,有黄色固体生成。
②还原性:将气体通入氯水中,使氯水褪色;将气体通入溴水中,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,氯化铁溶液由黄色变成浅绿色;将气体通入硝酸钡溶液中,产生沉淀。
(3)漂白性
将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;加热又恢复至原来颜色。
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
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
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
▶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。
题组二 二氧化硫对环境的污染及其治理
3.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.该装置涉及的反应有化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应
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
3.答案 B 装置内发生的反应有CaO+SO2CaSO3(化合反应),CaCO3CaO+CO2↑(分解反应),2CaSO3+O22CaSO4(化合反应,属于氧化还原反应),无置换反应发生。
4.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品硫酸
B.该工艺流程除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4
4.答案 C 根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D项正确;根据题意分析可知该工艺流程除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。
考点二 硫酸的性质
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(2)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
(3)常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸( )
(4)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
(5)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-( )
(6)50 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2 0.46 mol( )
(7)利用绿矾和Cl2,既可以净水,又可以消毒( )
(8)无水CuSO4粉末可以检验实验中生成的少量水分( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)√ (5)✕ (6)✕ (7)√ (8)√
2.已知甲、乙、丙、丁4种物质均含有某种常见非金属元素,其中甲为淡黄色粉末。它们之间可以发生如图所示的转化关系(转化过程中部分产物未标出)。
(1)丙的化学式为 。
(2)写出丁→乙的化学方程式: 。
2.答案 (1)H2SO3 (2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(或其他合理答案)
解析 因为甲为淡黄色粉末,且与氧气反应,所以甲为硫单质,硫在氧气中燃烧生成SO2,SO2溶于水,并与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,能被氧气氧化成硫酸,浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和水。
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点① 高 ,难挥发。
(2)溶解性:浓硫酸与水以② 任意 比互溶,溶解时可放出③ 大量的热 。浓硫酸稀释的方法是④ 将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
3.浓硫酸的特性
4.SO42-的检验
(1)检验SO42-时要排除其他离子的干扰
a.Ag+的干扰
先用盐酸酸化,能排除Ag+的干扰,因为Ag++Cl- AgCl↓。
b.CO32-、SO32-的干扰
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。因此检验SO42-时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所用钡盐溶液不能是Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO32-、HSO3-、SO2等会被NO3-(H+)氧化为SO42-,从而得出错误的结论。
(2)正确操作
被检液 取清液生成白色沉淀,证明有SO42-。
题组一 硫酸的工业生产与性质
1.(2020浙江1月选考,24,2分)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
1.答案 B A项,结合焦硫酸分子的组成及硫元素的价态可推测其有强氧化性,正确;B项,焦硫酸分子式为H2SO4·SO3,Na2S2O7可看成Na2SO4·SO3,与水反应生成Na2SO4和H2SO4,呈酸性,不正确;C项,Na2S2O7可看成Na2SO4·SO3,SO3是酸性氧化物,可与碱性氧化物反应生成盐,正确;D项,硫酸生成焦硫酸,组成改变,是化学反应,正确。
2.一定量的Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是( )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入的浓硫酸中含溶质0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入的浓硫酸中含溶质多于0.2 mol
2.答案 B 由Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O知,生成2.24 L(标准状况下)SO2需要消耗6.4 g Cu、0.2 mol H2SO4,但随着反应的进行,浓硫酸会变为稀硫酸,故加入的浓硫酸应大于0.2 mol,D项正确、B项错误;铜可能恰好完全反应也可能有剩余,A、C项正确。
名师点拨
1.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.理清浓硫酸的吸水性和脱水性的区别
(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:浓硫酸可将有机物分子中的H、O原子以个数比为2∶1的比例脱去。
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、硫等的反应时,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,浓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 SO42-的检验
3.鉴别SO42-时所选用的试剂及顺序最合理的是( )
A.稀盐酸、BaCl2溶液
B.稀硝酸、BaCl2溶液
C.Ba(NO3)2溶液、稀盐酸
D.BaCl2溶液、稀盐酸
3.答案 A 先加入稀盐酸,若无现象,则排除SO32-、CO32-、Ag+等离子的干扰,后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则SO42-存在,故A正确;先加入稀硝酸,若存在SO32-,硝酸会将SO32-氧化成SO42-,无法排除SO32-的干扰,故B错误;先加入硝酸钡溶液,后加入稀盐酸,硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性,若存在SO32-,硝酸会将SO32-氧化成SO42-,无法排除SO32-的干扰,故C错误;先加入BaCl2溶液,若溶液中存在Ag+,则Ag+和Cl-反应生成不溶于酸的AgCl沉淀,无法排除Ag+的干扰,故D错误。
4.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液 白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液 白色沉淀
C.无色溶液 白色沉淀
D.无色溶液无色溶液 白色沉淀
4.答案 C A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根,加氯化钡溶液一定生成硫酸钡沉淀;B中的亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠,沉淀也是硫酸钡;C中先加硝酸无沉淀,再加氯化钡溶液所得沉淀可能是氯化银;D中先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡溶液,产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
易错警示
SO42-检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐,不酸化。误将CO32-、SO32-等干扰离子判断成SO42-,因上述离子会产生BaCO3、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag+判断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀即判定含SO42-。其错误是未注意溶液中含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl- AgCl↓(白色)。
(3)误将SO32-判断成SO42-。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,便判定有SO42-。该错误是未注意NO3-在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO32- BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO3- 3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
考点三 硫及其化合物的相互转化
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: 。
答案 (1)ABD
(2)SO2遇品红溶液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在品红溶液中的溶解度增大,溶液颜色变浅
解析 (1)试管Ⅰ中含有CuSO4,加入水中会变蓝,故A正确;振荡的过程中,溶液与氧气接触,最后生成了 BaSO4,故B正确;KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故C错误;Na2CO3溶液也可以用来吸收SO2,故D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。
硫及其化合物中的重要转化关系
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.含硫物质的连续转化
在解答框图推断题中,常见的符合A B C D转化关系的有:
(1)NH3(N2) NO NO2 HNO3;
(2)C CO CO2 H2CO3;
(3)Na Na2O Na2O2 NaOH。
3.含硫物质的相互转化
SO2二氧化硫 H2SO3亚硫酸 NaHSO3酸式盐 Na2SO3正盐
题组一 含硫物质的相互转化
1.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.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、蘸有酸性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
1.答案 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溶液褪色,发生了氧化还原反应,B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的氧化性,C项正确;除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液,D项错误。
2.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所示,下列说法不合理的是( )
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KMnO4溶液,紫红色褪去
2.答案 D b中蓝色褪去说明发生了反应:SO2+I2+2H2O 4H++2I-+SO42-,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,A正确;NaOH溶液可吸收SO2,B正确;若a中发生氧化还原反应,必然有SO42-生成,C正确;若a中未发生氧化还原反应,溶于溶液中的SO2也可使KMnO4溶液褪色,D不正确。
题组二 综合实验探究
3.资料显示:锌与浓硫酸共热除生成二氧化硫气体外,还可能产生氢气;在加热的条件下二氧化硫可被CuO氧化。为验证锌与浓硫酸反应的气体产物及性质,设计了如图所示的实验装置(设锌与浓硫酸共热时产生的气体为X)。
(1)上述装置的连接顺序为:气体X→A→ →A→ → → →D。
(2)反应开始后,观察到第一个装置A中的品红溶液褪色,实验结束后取适量该溶液于试管中并加热,现象为 。
(3)装置 C中的NaOH溶液能用下列 代替。
a.酸性KMnO4溶液 b.CaCl2溶液
c.饱和NaHSO3溶液
装置D的作用是 。
(4)气体X中可能含有H2的原因是 。
3.答案 (1)C B E F
(2)试管中溶液恢复红色
(3)a 防止空气中的水蒸气进入F
(4)随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应产生氢气
解析 (1)生成的SO2可以用品红溶液检验,为防止对后续实验造成干扰,需要除去SO2,可以用氢氧化钠溶液,为检验是否除尽,还需要再通过品红溶液,另外氢气与氧化铜反应前还需要干燥氢气,氢气还原黑色CuO变成红色的Cu,同时产生水,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和CuSO4反应生成蓝色的CuSO4·5H2O,最后还需要防止空气中的水蒸气对实验造成干扰,因此装置的连接顺序为气体X→A→C→A→B→E→F→D。
(2)SO2的漂白是不稳定的,所以实验结束后取适量溶液于试管中并加热,现象为溶液又由无色变为红色。
(3)根据以上分析可知装置C的作用是吸收SO2。酸性KMnO4溶液能吸收SO2,故a正确;CaCl2溶液不能吸收SO2,故b错误;饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2,故c错误。
(4)Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2。
4.某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下:
方法一
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是 (填字母)。
(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分,设计下列实验。
实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象: 。
实验结论:所得灰白色固体的化学式为CuSO4。
(3)乙同学还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答) 。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是 。
方法二
(4)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好,他自己设计的思路是2Cu+O2 2CuO,CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。对比甲同学的方案,你认为丙同学的方案的优点是:
① ;
② 。
方法三
(5)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学方程式: 。
4.答案 (1)BD
(2)灰白色物质溶解,溶液变为蓝色
(3)S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O 随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不能与铜发生反应
(4)①产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少 ②不产生污染物SO2
(5)H2SO4+Cu+H2O2 CuSO4+2H2O
解析 (1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性,选项B、D正确。(2)浓硫酸有吸水性,在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫,在加热条件下硫可被浓硫酸氧化。(4)丙同学的方案H2SO4的用量少,且没有有毒气体二氧化硫产生。(5)铜有还原性,被氧化为铜离子,过氧化氢有氧化性,被还原为水。
A组 基础题组
1.(2019浙江安吉高级中学月考)将过量SO2通入下列溶液中,能出现白色浑浊的是( )
①Ca(OH)2溶液 ②BaCl2溶液 ③NaAlO2溶液
④Na2SiO3溶液 ⑤Ba(NO3)2溶液 ⑥苯酚钠溶液
⑦Na2CO3溶液
A.①②④⑦ B.②③⑥⑦
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥
1.答案 D 过量SO2通入Ca(OH)2、BaCl2、Na2CO3溶液中,不能出现白色沉淀;通入NaAlO2、Na2SiO3、Ba(NO3)2、苯酚钠溶液中,有白色浑浊产生。
2.(2019浙江绍兴第一中学月考)对下列事实的解释正确的是( )
A.二氧化硫气体能用浓硫酸干燥,是因为二氧化硫无还原性
B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸
C.向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片,加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
D.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
2.答案 B 二氧化硫具有还原性,A项不正确;随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C项不正确;因常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜,阻碍了反应的继续进行,D项不正确。
3.(2019浙江湖州菱湖中学月考)某同学对一瓶可能变质的Na2SO3溶液进行如下实验:取少量溶液滴入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,再加入足量稀硝酸,充分振荡后仍有白色沉淀。对此下列结论中正确的是( )
A.此实验证明Na2SO3已部分被氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后所产生的沉淀中一定含有BaSO4
C.加入硝酸后的沉淀一定是BaSO4
D.只有将稀硝酸改成稀盐酸方可确定Na2SO3是否被氧化
3.答案 C 加入的硝酸把BaSO3氧化成BaSO4,因此该实验无法证明Na2SO3是否变质。正确的操作方法是:取少量溶液滴入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加入过量稀盐酸,充分振荡后观察是否有白色沉淀(或取少量溶液滴加过量稀盐酸,无气泡产生后,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀),方可证明Na2SO3是否被氧化。
4.(2020浙江桐乡茅盾中学月考)一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应,产生的气体可能有( )
①SO2 ②SO3 ③H2S ④H2
A.①②③ B.①④
C.①②④ D.只有①
4.答案 B 一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应,开始浓硫酸浓度大,与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应进行浓硫酸的浓度降低变为稀硫酸,稀硫酸与锌反应生成氢气。
5.(2019浙江杭州高级中学月考)将等物质的量的SO2和Cl2混合后的气体溶解于适量的蒸馏水中,再滴入含有品红和Ba(NO3)2的混合溶液,则产生的实验现象是( )
①红色溶液很快褪色 ②红色溶液不褪色 ③有白色沉淀生成 ④溶液仍然透明
A.仅①和④ B.仅①和③
C.仅②和③ D.仅②和④
5.答案 C 等物质的量的SO2和Cl2混合溶于适量蒸馏水后滴入品红和Ba(NO3)2的混合溶液,发生反应:SO2+Cl2+2H2O SO42-+2Cl-+4H+、SO42-+Ba2+ BaSO4↓,观察到品红溶液不褪色并且生成白色沉淀。
6.(2019浙江建德中学质量检测)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( )
途径①:S H2SO4
途径②:S SO2 SO3 H2SO4
途径③:FeS2 SO2 SO3 H2SO4
A.途径①的反应中体现了浓硝酸的强氧化性
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”的理念
6.答案 C 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,可降低成本,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。
7.(2019浙江杭州第四中学检测)我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。现有1 g黄铁矿(FeS2)样品,将其在氧气流中充分灼烧,反应完全后得0.78 g残渣,则此黄铁矿的纯度是( )
A.33% B.66%
C.78% D.88%
7.答案 B 设样品中含FeS2的质量为x,
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 Δm
4×120 2×160 160
x 1 g-0.78 g=0.22 g
480x=1600.22 g,
解得:x=0.66 g。
8.(2019河南八市重点高中联考)某化学小组的同学用如图所示装置模拟工业制取SO3的过程,下列相关说法错误的是 ( )
A.装置c后应增加尾气处理装置
B.装置a只有干燥气体的作用
C.实验室制取SO2和制取O2可使用同样的气体发生装置
D.V2O5是催化剂可加快反应速率
8.答案 B SO2不可能完全反应,因此要对尾气进行处理,选项A正确;装置a的作用有干燥、使气体充分混合、通过观察气泡快慢调节气体流速,选项B错误;实验室制取SO2(Na2SO3固体与浓硫酸)或O2(MnO2与H2O2)都可使用固液混合不加热制气体的发生装置,选项C正确;催化剂加快反应速率,选项D正确。
9.(2019浙江嘉善中学质量检测)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
溶液
实验现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
9.答案 C A项,溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42-,SO42-与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性;B项,SO2与H2S溶液发生反应:SO2+2H2S 3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性;C项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性;D项,SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得酸性:H2SO3>H2SiO3。
10.(2018课标Ⅰ,27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式: 。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是 。
10.答案 (1)2NaHSO3 Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3的过饱和溶液
解析 (1)NaHSO3与Na2S2O5中硫元素的化合价均为+4价,根据观察法配平反应方程式:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。
(2)①Ⅰ中所得溶液的pH=4.1,硫元素的存在形式应为HSO3-,故Ⅰ中为NaHSO3溶液。
②过程Ⅱ是利用Na2CO3与NaHSO3反应转化为Na2SO3,过程Ⅲ利用SO2与Na2SO3反应生成NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3↓,可制得高浓度的NaHSO3溶液,更有利于Na2S2O5的制备。
B组 提升题组
11.(2020浙江玉环实验中学月考)为了探究硫酸亚铁的分解产物,设计如图所示装置进行实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液褪色,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是( )
A.氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2气体
B.反应管内产生的红色粉末可能是Fe2O3
C.BaCl2溶液的作用是检验SO3,此处用Ba(NO3)2溶液也可以检验SO3
D.硫酸亚铁分解得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为1∶1
11.答案 C 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的酸性气体,避免污染空气,A项正确;硫酸亚铁受热分解,产生的红色固体一定含有Fe元素,所以可能是Fe2O3,B项正确;如果二氧化硫气体通入硝酸钡溶液中,因为二氧化硫溶于水溶液显酸性,在酸性条件下,硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸,硫酸再与钡离子生成硫酸钡沉淀,无法判断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是二氧化硫还是三氧化硫,C项错误;实验后反应管中残留固体为红色粉末(Fe2O3),BaCl2溶液中有白色沉淀产生(说明有SO3),品红溶液中红色褪去(说明有SO2),检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生,所以FeSO4分解的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑,氧化产物(Fe2O3)和还原产物(SO2)物质的量之比为1∶1,D项正确。
12.(2019浙江温州选考适应性测试)为探究化合物X[仅含两种元素,100 g·mol-1
请回答:
(1)化合物X的化学式为 。
(2)将气体1通入FeCl3溶液中,溶液由黄色变成浅绿色,且酸性明显增强。写出该反应的离子方程式: 。
(3)写出液体X与水反应生成气体1、溶液1和沉淀1的化学方程式: 。
12.答案 (1)S2Cl2
(2)SO2+2Fe3++2H2O 2Fe2++SO42-+4H+
(3)2S2Cl2+2H2O SO2↑+4HCl+3S↓
解析 根据流程图,沉淀1是淡黄色单质,所以沉淀1是硫,X中含有硫元素;溶液1加入过量的稀硝酸和硝酸银,有白色沉淀生成,该沉淀是氯化银,所以X中含有氯元素,X是由硫、氯组成的化合物,则气体1是二氧化硫,沉淀2是硫酸钡。
(1)根据以上分析,硫单质的物质的量是0.96 g32 g·mol-1=0.03 mol;氯化银的物质的量是5.74 g143.5 g·mol-1=0.04 mol;硫酸钡的物质的量是2.33 g233 g·mol-1=0.01 mol,化合物X中元素硫、氯的物质的量之比为1∶1,100 g·mol-1
(1)白色沉淀Ⅱ的化学式: ,物质X的分子式: 。
(2)气体Ⅲ与氯水反应的离子方程式: 。
13.答案 (1)BaSO4 CSO
(2)SO2+Cl2+2H2O 4H++SO42-+2Cl-
解析 物质X隔绝空气加热生成气体Ⅰ和固体单质,气体Ⅰ能够燃烧生成气体Ⅱ,气体Ⅱ能够使澄清的石灰水变浑浊,生成碳酸钙白色沉淀,物质的量为0.1 mol,所以气体Ⅰ为一氧化碳,其物质的量为0.1 mol。固体单质点燃后生成气体Ⅲ,该气体能够与氯水反应,具有还原性,应为二氧化硫,二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,固体单质为硫,其物质的量为0.1 mol。根据质量守恒定律可知,m(C)+m(S)=0.1 mol×12 g·mol-1+0.1 mol×32 g·mol-1=4.4 g,物质X总质量为6 g,所以m(O)=6 g-4.4 g=1.6 g,其物质的量为0.1 mol。三种元素的物质的量之比为n(C)∶n(S)∶n(O)=0.1 mol∶0.1 mol∶0.1 mol=1∶1∶1,物质X的化学式为CSO。
14.(2020浙江湖州二中月考)某硫酸厂周围的空气含有较多二氧化硫,某化学兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气(含N2、O2、SO2、CO2等)中SO2的含量。
甲:用图1所示装置,通入V L空气,测定生成沉淀的质量。
乙:用图2所示装置,当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积。
丙:用图3所示装置,通入V L空气,测定U形管增加的质量。
(1)你认为可行的操作是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)某环保部门为了测定空气中SO2的含量,做了如下实验:取标准状况下的空气V L,缓慢通过足量溴水,向所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为m g。
①若通入气体的速率过快,则测定的SO2的体积分数 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②如何判断氯化钡溶液已经过量:
。
14.答案 (1)乙 (2)①偏低 ②静置,待溶液澄清后,再向上层清液中滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成说明沉淀完全,氯化钡过量(答案合理即可)
解析 (1)根据题中信息,空气中含有N2、O2、SO2、CO2等,CO2和SO2都能与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,即CO2对SO2的测定产生干扰,故图1装置不可行;SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其余气体不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故图2装置可行;碱石灰能吸收CO2和SO2,CO2对SO2的测定产生干扰,故图3装置不可行。(2)①通入气体速率过快,SO2不能被完全吸收,测定的SO2的体积分数偏低;②检验BaCl2过量的操作是静置,待溶液澄清后,再向上层清液中滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成说明沉淀完全,氯化钡过量;或者静置,待溶液澄清后,取上层清液少许,置于试管中,向试管中滴加Na2SO4溶液,如果出现白色沉淀,说明BaCl2过量。
15.(2019北京四中高三训练)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ.Na2S2O3的制备。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。
(1)b中反应的化学方程式为 ,c中试剂为 。
(2)反应开始后,c中先有沉淀产生,后又变澄清。此沉淀物是 。
(3)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有 (写出两条)。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是 。
(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4: 。
Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:ⅰ.Fe3++3S2O32- [Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)
ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-
装置
编号
试剂X
实验现象
①
Fe(NO3)3
溶液
混合后溶液先变成紫黑色,30 s后溶液几乎变为无色
②
AgNO3
溶液
先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液
(6)根据实验①的现象,初步判断Fe3+最终被S2O32-还原为Fe2+,通过 (填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验①的现象: 。
(7)同物质的量浓度下的氧化性:Ag+>Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是 。
(8)进一步探究Ag+和S2O32-的反应。
装置
编号
试剂X
实验现象
③
AgNO3
溶液
先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,配平化学方程式:Ag2S2O3+ Ag2S+ 。
(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和 有关(写出两条)。
15.答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2↑ 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 (2)单质硫 (3)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (4)若SO2过量,溶液显酸性,产物会分解 (5)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 (6)加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀 生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,Fe3++3S2O32- [Fe(S2O3)3]3-(紫黑色)平衡逆向移动,最终溶液几乎无色 (7)Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱 (8)H2O H2SO4 (9)阳离子的氧化性强弱、反应物的用量等
解析 Ⅰ.(1)第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为亚硫酸钠和70%的浓硫酸,c装置为Na2S2O3的生成装置,根据反应原理可知c中的试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液。
(2)反应开始时发生的反应为Na2S+SO2+H2O H2S+Na2SO3,SO2+2H2S 3S↓+2H2O,故沉淀物是单质S。
(3)通过控制反应的温度或浓硫酸的滴加速率可以控制SO2的生成速率。
(4)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解。
Ⅱ.(6)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30 s后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,可知Fe3+被S2O32-还原为Fe2+。
(7)同物质的量浓度下的氧化性:Ag+>Fe3+,但实验②未发生Ag+与S2O32-之间的氧化还原反应,说明Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱。
(8)Ag2S2O3中S元素的化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素的化合价为-2价,Ag2S是还原产物,则氧化产物应为H2SO4,结合原子守恒可知,另一种反应物应为H2O,发生反应的化学方程式为Ag2S2O3+H2O Ag2S+H2SO4。
(9)结合实验①、②、③可知,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和金属阳离子的氧化性强弱、反应物的用量等有关。
相关资料
更多
