高中人教版 (2019)第一节 硫及其化合物背景图课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)第一节 硫及其化合物背景图课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前自主学习，硫的物理性质，CS2，淡蓝色，蓝紫色，氧化性，还原性，刺激性气味，易溶于水，同一条件等内容，欢迎下载使用。

学习任务一　硫任务驱动:硫在中国古代被列为重要的药材,在中国古代第一部药物学专著《神农本草经》中记载着“石硫黄能化金银铜铁,奇物”。这说明当时已经知晓硫能与铜、铁等金属直接作用而生成金属硫化物。除了能与金属反应之外,硫单质还有哪些性质呢?
2.硫的化学性质H2 、 ← → (氧化性、还原性)(1)氧化性。
(2)还原性。硫在空气中燃烧,产生_______火焰;在纯氧中燃烧,产生_______火焰,燃烧产物为SO2,化学方程式为_____________。(3)硫与碱反应:硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中硫体现_______和_______。
S+O2 SO2
3.硫的应用(1)制农药:如石硫合剂(石灰、硫黄)用于杀死果树的害虫。(2)制黑火药:“一硫二硝三木炭”反应原理为:S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。(3)消除汞蒸气:实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉处理。
【想一想】(1)已知反应:Fe+S FeS,结合Fe与Cl2的反应,思考S和Cl2的氧化性有何差异?提示:Fe与Cl2反应生成高价态化合物FeCl3,Fe与S反应生成低价态化合物FeS,说明氯气的氧化性强于硫。
(2)大型节日时,人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染,近几年,越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。
燃放烟花爆竹时的主要反应是S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑,S元素的化合价有什么变化?表现什么性质?提示:反应中S的化合价降低,发生还原反应,表现氧化性。
学习任务二　二氧化硫任务驱动:二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂,因为二氧化硫对食品有漂白作用和对植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒和果酒,最大使用量0.25 g·L-1。二氧化硫的漂白原理是什么?
1.二氧化硫的物理性质
2.二氧化硫的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性:①与少量NaOH溶液反应:SO2+NaOH====NaHSO3,与足量NaOH溶液反应:______________________;②与H2O反应:_______________;③与CaO反应:________________;可逆反应:在_________下,既能向正反应方向进行,_____又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
SO2+H2O H2SO3
CaO+SO2====CaSO3
(2)具有还原性,能被Cl2、Br2、I2、FeCl3、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。
(3)具有弱氧化性:与H2S反应:___________________。
SO2+2H2S====3S+2H2O
(4)具有漂白性:使品红溶液_____(原理:SO2+有色物质→无色物质 有色物质+SO2)。(5)SO2的检验方法:通入品红溶液,品红溶液褪色,加热后又恢复红色。
3.二氧化硫的用途漂白纸浆、毛、丝等;用于杀菌消毒等。
【情境·思考】某同学发现夏天爷爷买的白草帽,用了一段时间后变黄了,通过询问身边的人了解到草帽是用“硫黄熏”过的,你是否认可该说法?白草帽变黄的原因是什么?
提示:“硫黄熏”这个说法不准确,漂白的原理是利用硫黄在加热条件下与氧气反应生成SO2,SO2具有漂白性将草帽漂白,并非硫黄直接作用;SO2与有色物质结合生成无色物质,在受热(太阳光照射)等条件下分解放出SO2,又会恢复原色。
学习任务三　硫酸任务驱动:硫酸是重要的基础化工原料之一,是化学工业中最重要的产品,号称“工业之母”。硫酸主要用于制造无机化学肥料,其次作为基础化工原料用于有色金属的冶炼、石油精炼和石油化工、纺织印染、无机盐工业等。工业上是如何制备硫酸的?
1.工业制备硫酸的工艺流程
(1)造气阶段:硫黄(或黄铁矿FeS2)在沸腾炉中燃烧,化学方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2;(2)接触氧化阶段:SO2在_______内被催化氧化:________ _______;(3)吸收和生成阶段:SO3在_______被吸收:___________________________________。
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O====H2SO4
(用98.3%浓硫酸吸收)
2.硫酸的物理性质浓硫酸是无色_____液体,沸点___,难_____,___________;浓硫酸溶解时可放出大量的热。稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
3.浓硫酸的特性浓硫酸中主要是_________,因而浓硫酸具有一些特殊的性质。(1)吸水性:利用浓硫酸的吸水性,其常用作_____剂,但不能干燥碱性气体和还原性气体,如NH3、HI、H2S。(2)脱水性:浓硫酸能够将有机物里的氢、氧元素按原子个数_____的比例脱去。
(3)强氧化性:①常温下,铁、铝遇浓硫酸发生“钝化”。原因:__________________________________。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。②能氧化不活泼的金属,如与Cu反应的化学方程式为________________________________。③能氧化非金属单质,如与C反应的化学方程式为________________________________。
金属表面形成了致密的氧化
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
4.硫酸的用途(1)重要的化工原料,实验室必备的重要试剂。(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。(3)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
【做一做】下列分别体现了硫酸的什么性质?(1)用浓硫酸和蔗糖做“黑面包”实验,体现了浓硫酸具有_________________。(2)浓硫酸可以用来干燥H2、CO2等气体,体现了浓硫酸具有_______。(3)铜与浓硫酸在加热条件下可以反应产生SO2,体现了浓硫酸具有_______________。(4)常温下,浓硫酸能用铁制容器盛放,体现了浓硫酸具有_________。
探究任务一 硫的性质【实验情境】试管壁上有硫附着时可用CS2洗涤,也可以用热的NaOH溶液洗涤。
【问题探究】1.预测性质从化合价的角度预测硫单质具有氧化性还是还原性?提示:根据FeS SO2得出,硫单质既具有氧化性又具有还原性。
2.若试管内壁附着有单质硫,加入NaOH溶液加热洗涤,即可除去,试分析反应的原理并写出相关反应的化学方程式。提示:单质硫的化合价为0,既可升高也可降低,当与NaOH溶液反应时,硫发生歧化反应生成易溶于水的Na2S和Na2SO3,反应的化学方程式为3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
【探究总结】硫单质性质总结(1)硫单质易溶于CS2,可以用CS2来除去试管内壁上的硫,也可以用热的强碱溶液。(2)硫单质的氧化性较弱,与具有可变化合价的金属发生反应时,只生成低价态化合物,如Fe+S FeS,2Cu+S Cu2S。
(3)硫与氧气反应的现象:硫在空气中燃烧火焰为淡蓝色,在纯氧中燃烧火焰为蓝紫色。(4)硫的特殊反应:S+Hg====HgS,此反应常温下进行,故可用硫粉除去少量洒落的汞。
【探究特训】1.关于硫的叙述正确的是(　　)A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂D.硫的氧化性比氯气强
【解题指南】解答本题要明确以下两点:(1)硫元素在化合物中的常见化合价及硫单质的化学性质。(2)混合物分离提纯的方法。
【解析】选B。元素在自然界中存在形式虽然与化学活泼性有关,但不能把非金属性强弱作为判断依据,A错误;黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤,将滤液蒸发得到晶体硫,滤渣再加水溶解过滤,滤渣为炭粉,蒸发滤液,浓缩结晶得到硝酸钾,B正确;S单质显0价,属中间价态,遇到金属、H2时作氧化剂,遇到O2、F2等强氧化性非金属时作还原剂,C错误;硫与变价金属反应生成低价态的金属硫化物,而氯气却生成高价态的金属氯化物,氯气氧化性比硫强,D错误。
2.(2020·潍坊高一检测)下列物质中,不能由单质直接化合生成的是(　　)①CuS　 ②FeS　 ③SO3　 ④H2S　 ⑤FeCl2A.①③⑤　　 B.①②③⑤　　 C.①②④⑤　 　D.全部【解析】选A。2Cu+S Cu2S,Cu和S不能直接化合生成CuS;S+O2 SO2,S和O2不能直接化合生成SO3;2Fe+3Cl2 2FeCl3,Fe和Cl2不能直接化合生成FeCl2。
探究任务二 二氧化硫的性质【实验情境】某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图装置进行实验。(已知:Na2SO3+H2SO4(浓)====Na2SO4+SO2↑+H2O)
【问题探究】1.装置B中的实验现象是什么?说明SO2具有什么性质?提示:品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性。2.装置C中的实验现象是什么?说明SO2具有什么性质?提示:酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,说明SO2具有还原性。3.装置D中NaOH溶液的作用是什么?写出反应的离子方程式。提示:吸收多余的SO2,以防污染环境。SO2+2OH-==== +H2O。
4.分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊试液中呢?提示:SO2有漂白作用,与有色物质结合生成不稳定的无色物质;溶于水生成H2SO3,溶液显酸性,但SO2不能漂白石蕊试液。Cl2溶于水生成HCl和HClO,溶液显酸性,可使石蕊试液变红色;HClO具有强氧化性,可将有色物质氧化为无色物质。
5.二氧化硫、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性炭等物质的漂白原理分别是什么?提示:
【探究总结】SO2和CO2的鉴别方法(1)品红溶液:使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2。(2)高锰酸钾溶液:使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2,发生反应的化学方程式为2KMnO4+5SO2+2H2O====K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。(3)溴水:使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2,发生反应的化学方程式为Br2+2H2O+SO2====2HBr+H2SO4。
(4)氢硫酸:将气体分别通入氢硫酸溶液中,产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2,反应方程式为2H2S+SO2====3S↓+2H2O。(5)FeCl3溶液:使棕黄色颜色变浅绿色的是SO2,无明显现象的是CO2,发生反应的化学方程式为2FeCl3+SO2+2H2O====FeCl2+FeSO4+4HCl。注意:不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊。
【典例】下列实验报告记录的实验现象正确的是(　　)
【解题指南】解答本题要明确以下两点:(1)二氧化硫的漂白性与还原性。(2)对化学反应现象的正确分析。
【解析】选C。SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,通入石蕊试液溶液变为红色。通入品红溶液中,品红褪色;c中SO2被氯水氧化为 ,生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,再转化为BaSO3白色沉淀。
【延伸探究】(1)把D项中的二氧化硫直接通入氯化钡溶液中,有没有白色沉淀生成?提示:无沉淀生成。二氧化硫所对应的酸是亚硫酸,酸性没有盐酸的酸性强,所以二氧化硫与氯化钡溶液不发生反应,将二氧化硫通入氯化钡溶液不会产生沉淀。(2)把D项中的二氧化硫直接通入氢氧化钡溶液中,有没有白色沉淀生成?提示:有白色沉淀生成。二氧化硫是酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,生成的盐即是BaSO3白色沉淀。
【探究特训】1.(2020·汕头高一检测)下列叙述正确的是(　　)①SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成②SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是因为SO2有漂白性;③SO2有漂白性,湿润的氯气也有漂白性,若将SO2和Cl2以等物质的量混合后通入品红溶液中,一定褪色更快;④SO2溶于水,得到的溶液有氧化性,还有还原性;⑤SO2通入Ba(OH)2溶液中,有白色沉淀生成,加入稀硝酸最终沉淀将全部溶解A.①②　　B.③⑤　　C.①④　　D.①③
【解析】选C。亚硫酸的酸性小于盐酸的酸性,则SO2通入BaCl2溶液中不发生化学反应,则没有沉淀生成,故①正确;SO2与溴水、酸性高锰酸钾溶液均发生氧化还原反应,使其褪色,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故②错误;SO2和Cl2以等物质的量混合生成盐酸和硫酸,则漂白失效,故③错误;+4价S元素的化合价既能升高又能降低,则SO2既有氧化性又有还原性,故④正确;硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,硫酸钡不溶于硝酸,则SO2通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,若加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,故⑤错误。
2.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)
【解析】选B。稀H2SO4与铜片不反应,A错误;SO2能使品红溶液褪色,体现其漂白性,B正确;SO2密度比空气大,应“长进短出”,C错误;SO2不与NaHSO3反应,无法吸收SO2,D错误。
3.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。
思考:上图中品红溶液、紫色石蕊溶液、溴水、含酚酞的NaOH溶液如何变化?提示:SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色;SO2有强还原性,与溴水发生反应:Br2+SO2+2H2O====H2SO4+2HBr,使溴水褪色;SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,使红色变浅或褪色。
【补偿训练】1.(2020·淄博高一检测)某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的性质。已知:1.0 ml·L-1Fe(NO3)3溶液的pH=1。
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为________,导管①的作用是____________。 (2)B、C、D三个装置分别先后验证了SO2的哪些性质________(填字母)。 A.吸附性、酸性、还原性　　　B.还原性、酸性、还原性C.漂白性、酸性、还原性　　D.漂白性、酸性、氧化性(3)实验前鼓入N2的目的是_________________________。 (4)装置E中产生了白色沉淀,其成分是____________(填化学式),分析E中产生白色沉淀的可能原因(写两种)。可能①:_________。可能②:________。 
【解析】(1)该仪器名称为分液漏斗;反应产生气体,气压变大,若没有导管①平衡压强,分液漏斗内液体不能够顺利流下。(2)B中的品红溶液褪色,因二氧化硫具有漂白性;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,遇石蕊变红,C中实验现象为变红,说明二氧化硫为酸性气体;D中二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,该反应为SO2+Br2+2H2O====2HBr+H2SO4,二氧化硫中S元素的化合价升高,说明二氧化硫具有还原性,故答案为C。(3)氧气、硝酸根离子都能将二氧化硫氧化,所以如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验。
(4)二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;①二氧化硫可能与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀;②酸性条件下,硝酸根离子可能和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO气体,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀。答案:(1)分液漏斗　平衡压强,使分液漏斗内液体能够顺利流下　(2)C　(3)排净装置中的空气,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰实验(4)BaSO4　SO2与Fe3+反应生成 　在酸性条件下SO2与 反应生成
2.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
(1)用浓硫酸和亚硫酸钠通过装置A制备SO2,写出装置A中发生的化学方程式:_____________________________________。 (2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_________、________,这些现象分别说明SO2具有的性质是___________和__________。 装置B中发生反应的离子方程式为___________________________________。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:______________________________________________。 (4)尾气可采用________溶液吸收。 (5)除去CO2中含有少量SO2可选择通过________溶液。
【解析】(1)亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)====Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)高锰酸钾溶液为紫红色,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,则观察到紫红色逐渐变浅直至完全褪去,二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O====3S↓+4OH-,则观察到出现黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性;高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生反应的离子方程式为 +5SO2+2H2O====2Mn2++5 +4H+。
(3)因二氧化硫能使品红溶液褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色,则操作为待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,观察到的现象为无色溶液恢复为红色。(4)利用氢氧化钠溶液来吸收尾气,发生反应的离子方程式为SO2+2OH-==== +H2O。(5)除去CO2中含有少量SO2可选择通过高锰酸钾溶液,亚硫酸的酸性比碳酸强,也可通过饱和的碳酸氢钠溶液除去。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)====Na2SO4+SO2↑+H2O(2)溶液由紫红色变为无色　出现黄色浑浊　还原性　氧化性　 +5SO2+2H2O====2Mn2++5 +4H+(3)待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,无色溶液恢复为红色(4)NaOH(5)饱和的碳酸氢钠(或高锰酸钾)
3.实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。
(1)盛装70% H2SO4溶液的仪器名称为________。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________,则整个装置气密性良好。 (2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体最好选择________(填代号)。 a.蒸馏水b.饱和Na2CO3溶液c.饱和NaHSO3溶液d.饱和NaOH溶液 
(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_________________。 (4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管D中的溶液分成三份,分别进行如下实验:方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。上述方案合理的是方案________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管D中发生反应的离子方程式为________________________________________。 (5)装置E的作用是________。装置F中为______溶液。
【解析】(1)根据仪器特点,该仪器名称为分液漏斗;液柱高度保持不变,说明气密性良好;(2)SO2易溶于水,能与Na2CO3溶液、NaOH溶液反应,但在NaHSO3溶液中溶解度较小,c项正确;(3)SO2能将S2-氧化,生成硫单质,所以现象为有浅黄色沉淀生成;(4)方案Ⅰ,氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀;方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红褪色;方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性,不会产生BaSO3沉淀,而是BaSO4沉淀),选方案Ⅲ;(5)E为安全瓶,防止倒吸;装置F起到吸收尾气中SO2、H2S的作用,可选用NaOH溶液。
答案:(1)分液漏斗　液柱高度保持不变　(2)c(3)有浅黄色沉淀生成(4)Ⅲ　SO2+Cl2+2H2O====4H++ +2Cl-(5)防止倒吸　NaOH
探究任务三 浓硫酸的性质 【实验情境】将浓硫酸分别滴加在胆矾、蔗糖固体上。
【问题探究】1.预测性质将浓硫酸分别滴加在胆矾、蔗糖固体上,有什么现象?体现了浓硫酸的什么性质?提示:(1)蓝色的胆矾晶体变成白色粉末,说明浓硫酸具有吸水性。(2)蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体,说明浓硫酸具有脱水性,且能氧化碳单质,生成CO2,本身被还原为SO2。
2.浓硫酸的强氧化性(1)与金属的反应:除_______以外的绝大多数金属,其他都能与浓硫酸作用,如与铜反应:
(2)常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生_____。(3)与非金属的反应:加热时与木炭反应的化学方程式为________________________________。
3.问题讨论(1)浓硫酸有强氧化性,常温下应如何贮运浓硫酸?提示:因常温下,浓硫酸能使Fe、Al“钝化”,故可用铝槽(或铁罐)车贮运浓硫酸。(2)过量的铜与一定量的浓硫酸反应时,硫酸能否全部参加反应?提示:不能。Cu是不活泼金属,只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,在过量Cu与一定量浓硫酸反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,反应进行到一定程度时,浓硫酸将变为稀硫酸,反应自动停止,H2SO4不可能全部参加反应。
(3)铜与浓硫酸反应的实验中,如何证明H2SO4的还原产物是SO2?哪些措施可以减少(或消除)SO2对环境的污染?提示:将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又会恢复红色,则证明产生的气体是SO2。用可抽动的铜丝代替铜片,可控制反应的进行,从而减少SO2的产生量;多余的SO2可用NaOH溶液吸收,以免污染环境。
(4)足量的铁与一定量的浓硫酸共热,得到气体的成分是什么?试写出相关反应的化学方程式提示:SO2和H2混合气体。Fe首先与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和SO2,当浓H2SO4变成稀H2SO4时,Fe与稀H2SO4反应放出H2,同时Fe3+与过量的Fe反应生成Fe2+。相关反应方程式为2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2OFe+H2SO4(稀)====FeSO4+H2↑Fe2(SO4)3+Fe====3FeSO4
【探究总结】1.浓硫酸的强氧化性(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律。①Fe、Al的钝化:常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐、H2O和SO2,硫酸变稀后,生成的气体为H2。
③与不活泼金属和非金属反应的规律。a.反应需要加热,否则不反应。b.还原产物一般是SO2,一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。④与具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
2.浓硫酸的吸水性与脱水性对比
从以上对比可以看出,吸水性和脱水性的本质区别是看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”,若含有“H2O”,则被浓硫酸“占为己有”,为吸水性(有水则吸);若原来无“H2O”,只是含有氢元素和氧元素,则“H2O”是通过反应生成的,为脱水性(无水则脱)。
【探究特训】1.在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是 (　　)
A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有白斑C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红
【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。(2)胆矾加入浓硫酸,蓝色晶体变成白色粉末,属于浓硫酸的吸水性,但属于化学变化。【解析】选D。A、B、C项中浓硫酸显示吸水性,D项中浓硫酸显示脱水性,使pH试纸变黑。
【延伸探究】(1)浓硫酸作为干燥剂表现了它的什么性质?浓硫酸不能干燥哪些气体?提示:表现了浓硫酸的吸水性。浓硫酸具有酸性和强氧化性,不能干燥NH3、H2S、HI、HBr等气体。(2)在加热条件下浓硫酸分别与铜和碳反应,表现了浓硫酸的哪些性质?提示:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,非金属与浓硫酸反应时只表现了浓硫酸的氧化性;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O铜与浓硫酸反应时,表现了浓硫酸的酸性和氧化性。
2.(2020·滁州高一检测)下列叙述或操作中正确的是(　　)A.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地注入盛有水的量筒中,并不断搅拌B.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性C.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量水冲洗D.浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为1∶2【解析】选C。稀释浓硫酸时,不能在量筒中进行;浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,只是被还原的元素不同,浓硫酸中是+6价S,而稀硫酸中是H+;浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为1∶1。
【补偿训练】1.对下列事实的解释正确的是(　　)A.浓硫酸和氧化亚铁反应,体现了浓硫酸的酸性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 ml·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 mlD.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
【解析】选B。浓硫酸和氧化亚铁反应,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性,A错误;随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C错误;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错误。
2.下列有关浓硫酸的叙述中,正确的是(　　)A.浓硫酸与铜片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性B.浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为H2C.常温下,铁不与浓硫酸反应,所以可用铁制的容器贮存浓硫酸D.浓硫酸是不挥发性强酸,氢硫酸是挥发性弱酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体
【解析】选A。浓硫酸与铜片共热的反应生成二氧化硫和硫酸铜,表现浓硫酸的强氧化性和酸性,A正确;浓硫酸与铜片共热的反应生成二氧化硫,B错误;铁与浓硫酸钝化生成致密的氧化物,并不是不反应,C错误;浓硫酸与FeS发生氧化还原反应不会产生H2S气体,D错误。
3.(2019·大连高一检测)根据如图所示装置,回答下列问题。
(1)开始加热后,产生的现象是:a处________;b处________。 (2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是________________。 (3)写出a处发生反应的化学方程式:________________________________。 (4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是__________________________________。 
(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 ml·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_______________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。 a.铁粉　　　　　　b.BaCl2溶液c.银粉d.NaHCO3溶液
【解析】(1)浓硫酸与铜片反应生成SO2气体,SO2能使品红褪色,生成的CuSO4使溶液变蓝色。(2)被SO2漂白的蘸有品红试液的滤纸条加热时会重新变红。(3)浓硫酸与Cu在加热时反应生成CuSO4、SO2和H2O。(4)SO2有毒,不能直接排放在空气中,用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。(5)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应,可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明确有余酸。
答案:(1)有气泡产生,溶液变蓝　纸条褪色　(2)纸条由无色恢复为红色(3)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O　(4)吸收多余的SO2,以防止污染环境(5)①反应过程中浓硫酸被消耗且反应生成水,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应　②a、d
1.电视剧《老中医》在卫视上映,并且引起广泛关注。剧中陈宝国所饰演的翁泉海为我们展示了中医中药的博大精深。中医用药讲究十八反和十九畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是(　　)
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体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,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
【解析】选B。A项,硫是一种黄色或淡黄色固体,不溶于水,错误;B项,硫溶于二硫化碳,正确;C项,硫与铁反应时,硫得电子作氧化剂,但反应产物为FeS,与铁和硫的用量无关,错误;D项,硫在空气中和氧气中燃烧都只生成二氧化硫,燃烧产物与氧气用量无关,只是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰,错误。
2.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒。其营养丰富,保健作用明显。有人认为,葡萄酒是最健康最卫生的饮料之一。它能调整新陈代谢,促进血液循环,防止胆固醇增加。我们查看葡萄酒的标签时,常会发现其中添加了SO2。下列说法正确的是(　　)A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥D.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性
【解析】选B。适量的SO2可防止葡萄酒氧化,可作为添加剂,A项错误,B项正确;SO2中S为+4价,硫酸中的S为+6价,为相邻价态,不会发生氧化还原反应,C项错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化还原反应,体现SO2的还原性,D项错误。
3.(双选)将过量SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且不溶解的是 (　　)A.Ba(OH)2溶液　B.Ba(NO3)2溶液C.BaCl2溶液　D.Ba(ClO)2溶液
【解析】选B、D。SO2与Ba(OH)2溶液反应生成亚硫酸钡沉淀,气体过量时沉淀溶解,离子方程式为SO2+Ba2++2OH-====BaSO3↓+H2O,BaSO3+SO2+H2O====Ba2++2H ,故A错误;SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,沉淀不溶解,离子方程式是3SO2+3Ba2++2 +2H2O====3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B正确;SO2与BaCl2溶液不反应,不能生成沉淀,故C错误;SO2与Ba(ClO)2溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,沉淀不溶解,离子方程式是SO2+Ba2++ClO-+H2O====BaSO4↓+Cl-+2H+,故D正确。
4.(2020·广州高一检测)5 mL物质的量浓度为18 ml·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是(　　)A.有0.09 ml的硫酸被还原B.有0.045 ml的硫酸被还原C.充分反应后体系无硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
【解析】选D。浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,硫酸逐渐消耗,其浓度也逐渐下降,当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此,参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)=0.005 L×18 ml·L-1=0.09 ml,参加反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 ml,被还原的硫酸小于0.045 ml,参加反应的铜小于2.88 g。
【方法规律】浓硫酸与金属反应(1)与活泼金属(如Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。(2)与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如:1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于1 ml。(3)浓硫酸在与金属(或低价金属化合物)的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
5.在化学课上,围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究:将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。请回答:
(1)生成的黑色(单质)物质是____________(填化学式)。  (2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种有刺激性气味气体的成分是________________(填名称),实验室经常用________________溶液进行吸收,这两个反应的化学方程式分别为__。 (3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有___________(填编号)。 A.酸性　　B.吸水性　　C.脱水性　　D.强氧化性
(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液________,加热后________________。  (5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?________(填“能”或“不能”),若不能,填写两种能鉴别的试剂:________________________________。 
【解析】(1)浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水成炭。(2)化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,经常用NaOH溶液吸收SO2,反应的化学方程式为SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O。(3)这些实验现象体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。(4)SO2通入品红溶液可使之褪色,加热后又恢复原来的颜色。(5)SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊,不能用它鉴别二者,可用溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液鉴别。
答案:(1)C(2)二氧化硫　NaOHC+2H2SO4(浓) 2SO2↑+CO2↑+2H2O,SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O(3)CD　(4)褪色　恢复红色(5)不能　溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液任两种均可
【补偿训练】(2020·湛江高一检测) 国家为了规范管理危险品,颁布了《危险化学品目录》,其中硫酸是危险品,且是三类易制毒。经营硫酸,除了要有危险化学品经营许可证,还要办理三类易制毒备案证明,下列关于硫酸性质的描述中,正确的是(　　)
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性B.由于浓硫酸具有吸水性,故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验C.稀硫酸与铁、铝反应,浓硫酸在常温下不与铁、铝反应D.浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成,可能是CuO【解析】选D。浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸中H+具有氧化性,A项错;浓硫酸可将有机物中H、O两种元素按水的组成比脱去,使蔗糖炭化变黑而成“黑面包”,表现了浓硫酸的脱水性,B项错;浓硫酸在常温下可将铁、铝氧化,在其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化,C项错。
6.某化学兴趣小组从新闻中得知,2019年2月14日,广东省市场监督管理局在全省组织开展节日食品专项监督抽检工作,某公司生产的甘草中检出二氧化硫不符合食品安全国标。于是查阅资料得知:二氧化硫是食品加工过程中常用的漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。不法商贩常常采用加热硫黄的方法来熏制食品,达到漂白的效果。