






高中化學蘇教版 (2019)必修 第一冊第一單元 含硫化合物的性質導學案及答案
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這是一份高中化學蘇教版 (2019)必修 第一冊第一單元 含硫化合物的性質導學案及答案,文件包含411二氧化硫的性質和應用教師版-高一化學同步講義蘇教必修第一冊docx、411二氧化硫的性質和應用學生版-高一化學同步講義蘇教必修第一冊docx等2份學案配套教學資源,其中學案共26頁, 歡迎下載使用。
?專題4 硫和環(huán)境保護
第一單元 含硫化合物的性質
第1課時 二氧化硫的性質和應用
目標導航
課程標準
課標解讀
1.掌握SO2的化學性質及檢驗方法。
2.學會設計實驗驗證SO2的還原性和漂白性。
3.知道SO2的用途及其在食品添加劑中的應用。
1.根據(jù)二氧化硫的性質實驗現(xiàn)象辨識物質及其反應,描述二氧化硫的性質及其應用。(宏觀辨識與微觀探析)
2.能依據(jù)實驗現(xiàn)象從不同視角分析二氧化硫的性質,推出合理的結論。(證據(jù)推理與模型認知)
3.依據(jù)二氧化硫的性質實驗提出實驗方案,獨立完成實驗。(科學探究與創(chuàng)新意識)
知識點01 硫元素在自然界中的存在形式
1.自然界中硫元素的存在形式
(1)游離態(tài):存在于火山噴口的巖層中。
(2)化合態(tài):主要存在于硫化物和硫酸鹽中,火山噴出物中含有硫的氫化物和氧化物等。
2.硫單質的物理性質
黃色或淡黃色固體;俗稱硫黃,質脆,易研成粉末,密度比水大,難溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
3.硫單質與氧氣反應
化學方程式:S+O2SO2;
現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出明亮的藍紫色火焰,有刺激性氣味氣體生成。
【即學即練1】下列關于硫的敘述中不正確的是( )
A.在自然界中既有化合態(tài)的硫又有游離態(tài)的硫
B.游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里
C.實驗室常用酒精除去附著在試管壁上的硫黃
D.硫是黑火藥的主要成分之一
答案:C
解析:硫在自然界中既能以化合態(tài)(主要為硫化物和硫酸鹽)又能以游離態(tài)(火山噴口附近或地殼巖層)的形式存在。硫單質俗稱硫黃,是一種黃色或淡黃色固體,難溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去試管內壁附著的硫單質。
知識點02 二氧化硫的性質和應用
1.SO2的物理性質
顏色
狀態(tài)
氣味
毒性
密度
溶解性
無色
氣體
刺激性氣味
有毒
比空氣大
易溶于水(1∶40)
2.實驗探究SO2的化學性質
【實驗1】二氧化硫的溶解性實驗和二氧化硫水溶液的pH測定。
實驗現(xiàn)象:針筒內氣體體積減小,pH試紙變紅(呈酸性)。
實驗結論:二氧化硫氣體易溶于水,水溶液呈酸性。
補充實驗:將紫色石蕊試液滴加到二氧化硫水溶液中。
實驗現(xiàn)象:溶液變紅色。
實驗結論:SO2的水溶液顯酸性。
【實驗2】二氧化硫水溶液加入氯化鋇溶液,再加入雙氧水,然后加入鹽酸。
實驗現(xiàn)象:開始無明顯現(xiàn)象,后產生白色沉淀,沉淀不溶于鹽酸。
實驗結論:①SO2的水溶液與BaCl2不反應;
②SO2具有還原性,可被H2O2氧化成SO,與Ba2+反應生成BaSO4白色沉淀。
【實驗3】驗證二氧化硫的漂白性
實驗現(xiàn)象:振蕩后溶液紅色褪去,再加熱溶液恢復紅色。
實驗結論:SO2具有漂白性,但生成的無色物質不穩(wěn)定。
3.SO2的化學性質
(1)與水反應:SO2+H2OH2SO3
(2)與堿(NaOH溶液、澄清石灰水)反應:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
(3)還原性(與H2O2反應):SO2+H2O2=H2SO4
(4)氧化性(與H2S反應):SO2+2H2S=3S+2H2O
(5)漂白性:使某些有色物質(如品紅溶液)生成不穩(wěn)定的無色物質,若加熱,可恢復原來的顏色。
4.亞硫酸的性質
(1)弱酸性: H2SO3H++HSO(電離方程式)
(2)不穩(wěn)定性:H2SO3SO2↑+H2O
(3)強還原性(與O2、H2O2反應):
2H2SO3+O2=2H2SO4;H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O
(4)弱氧化性(與H2S反應):H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O
5.用途
二氧化硫常用作漂白劑、殺菌消毒劑、食品添加劑。
【即學即練2】下列說法正確的是( )
A.SO2能使品紅溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色,是因為SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物質,將等物質的量的兩種氣體同時作用于潮濕的有色物質時,可增強漂白效果
C.活性炭使有色物質褪色是利用了碳單質的還原性
D.SO2使品紅溶液褪色后,將褪色后的溶液加熱,溶液重新變?yōu)榧t色
答案:D
解析:A項,SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性,不是漂白性;B項,二者混合能反應,減弱了漂白效果;C項,活性炭使有色物質褪色是因為其吸附作用。
【即學即練3】將SO2分別通入下列五種溶液中
回答下列問題:
(1)試管①中的實驗現(xiàn)象:KMnO4酸性溶液________,證明SO2具有________性。
(2)試管②中的實驗現(xiàn)象:溶液________,證明SO2具有________性。
(3)試管③中的實驗現(xiàn)象:溶液________,證明SO2能中和NaOH,具有酸性氧化物的性質,寫出該反應的離子方程式:____________________________________________________。
(4)試管④中能產生________沉淀。
(5)試管⑤中能產生________沉淀。
答案:(1)褪色 還原 (2)褪色 漂白 (3)褪色 SO2+2OH-===SO+H2O或SO2+OH-===HSO (4)BaSO3 (5)BaSO4
能力拓展
考法01 從物質分類的角度分析SO2性質
1.從酸性氧化物的角度
2.從元素化合價變化角度
【典例1】將SO2分別通入下列溶液中可觀察到什么現(xiàn)象?表現(xiàn)了SO2的哪些性質?寫出有關反應的化學方程式。
溶液
實驗現(xiàn)象
SO2的性質
化學方程式
石蕊試液
澄清石灰水
溴水
品紅溶液
答案:
溶液
實驗現(xiàn)象
SO2的性質
化學方程式
石蕊試液
紫色變紅色
是酸性氧化物
SO2+H2OH2SO3
H2SO3H++HSO
澄清石灰水
溶液變渾濁
是酸性氧化物
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
溴水
橙紅色褪去
具有還原性
Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr
品紅溶液
紅色褪去,加熱后恢復紅色
具有漂白性
—
考法02 SO2的漂白性
SO2可使某些有色物質(如品紅溶液)生成不穩(wěn)定的無色物質,若加熱,可恢復原來的顏色。
比較三類常見的漂白劑
類型
舉例
原理
特點
氧化型
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
將有機色質內部“生色團”破壞掉
不可逆、持久
加合型
SO2
與有機色質內部“生色團”“化合”成無色物質
可逆、不持久
吸附型
活性炭
將有色物質(色素)吸附而褪色
物理變化
【典例2】如圖所示,錐形瓶中加入亞硫酸鈉固體和1∶1的硫酸,玻璃管內裝入分別滴有不同溶液的棉球,反應一段時間后,對圖中指定部位顏色描述正確的是( )
(1)
(2)
(3)
A
褪色
褪色
變紅
B
變紅
變紅
褪色
C
變紅
褪色
褪色
D
褪色
變紅
褪色
答案:C
解析:錐形瓶中產生二氧化硫,二氧化硫在上升時遇到石蕊試液生成亞硫酸,亞硫酸呈酸性,使石蕊試液變紅;二氧化硫遇到品紅試液,使品紅試液褪色;二氧化硫具有較強的還原性,能與強氧化劑高錳酸鉀反應,使之褪色。
分層提分
題組A 基礎過關練
1.下列說法中正確的是( )
A.根據(jù)化合價可知,S在化學反應中只能作還原劑
B.試管內壁上的硫黃可用CS2清洗
C.S+O2SO2,S被氧化,作氧化劑
D.硫只以化合態(tài)存在于自然界中
答案:B
解析:A項,0價是S的中間價態(tài),所以S既可作氧化劑,又可作還原劑;B項,S易溶于CS2,所以可以用CS2清洗試管內壁的硫粉;C項,S被氧化,作還原劑;D項,硫在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。
考點 硫的存在和性質
2.下列反應中體現(xiàn)二氧化硫還原性的是( )
A.SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl
B.SO2+2H2S===2H2O+3S↓
C.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
D.SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2
答案:A
解析:A項,反應SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl中,硫元素的化合價由+4價升高為+6價,則SO2被氧化,正確;B項,反應SO2+2H2S===2H2O+3S↓中,SO2中硫元素的化合價由+4價降低為0價,則SO2被還原,錯誤;C、D項,反應中均沒有元素化合價發(fā)生變化,不是氧化還原反應,SO2既未被氧化也未被還原,錯誤。
3.SO2有毒,但葡萄酒中都含有少量的SO2,以起到保鮮、殺菌和抗氧化的作用。下列說法不正確的是( )
A.葡萄酒中的SO2對人體無害,因為它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化的作用,因為SO2具有較強的還原性
C.從紅葡萄酒的顏色可判斷出,其中的SO2沒有漂白性
D.葡萄酒倒入酒杯搖一搖,可以減少其中SO2的含量
答案:C
解析:SO2有毒,但含量在規(guī)定范圍內對人體是無害的,A項正確;二氧化硫具有還原性,具有抗氧化的作用,B項正確;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白紅葡萄酒,C項錯誤;葡萄酒倒入酒杯搖一搖,壓強減小,氣體的溶解度減小,從而使部分SO2從酒中逸出,D項正確。
考點 二氧化硫的性質
4.大約4 000年前,埃及人已經用硫燃燒所形成的二氧化硫漂白布匹。在古羅馬著名詩人荷馬的著作里講到硫燃燒有消毒和漂白作用。下列物質都具有漂白性:①潮濕的氯氣、②二氧化硫、③活性炭、④過氧化鈉,其漂白原理相同的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
答案:C
解析:潮濕的氯氣(有次氯酸生成)、過氧化鈉都是氧化型漂白;二氧化硫是加合型漂白;活性炭是吸附型漂白。
5.如圖所示的實驗中,通入足量的SO2后,試管①和②中溶液的顏色分別是( )
A.①為紅色,②為紅色 B.①為藍色,②為無色
C.①為無色,②為藍色 D.①為紅色,②為無色
答案:D
解析:SO2不能漂白指示劑,故向紫色石蕊溶液通入SO2,SO2與H2O反應生成酸,溶液變紅,但不褪色;SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,故D項符合題意。
6.下列關于SO2的說法中,不正確的是( )
A.SO2能使品紅溶液褪色,是因為SO2具有漂白性
B.SO2在空氣中極易被氧化為SO3
C.SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中均能發(fā)生反應
D.SO2是形成酸雨的大氣污染物之一,SO2主要來自于化石燃料的燃燒和工廠排放的廢氣
答案:B
解析:SO2具有漂白性,可以使品紅溶液褪色,A正確;SO2與O2需在催化劑、加熱條件下才可反應生成SO3,B錯誤;SO2能與Na2SO3溶液反應生成NaHSO3,能與NaHCO3溶液反應生成CO2氣體,C正確;SO2是引起酸雨的主要原因之一,SO2主要來自于化石燃料的燃燒和工廠排放的廢氣,D正確。
7.有關亞硫酸的下列敘述中,不正確的是( )
A.亞硫酸是SO2與水反應得到的化合物,其水溶液顯酸性
B.亞硫酸不穩(wěn)定,容易分解為水和SO2
C.亞硫酸具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色
D.亞硫酸對人體有害,所以用SO2漂白過的物質不能用
答案:D
解析:由題意可知,亞硫酸是SO2與水反應得到的化合物,其水溶液顯酸性;亞硫酸不穩(wěn)定,容易分解為水和SO2;亞硫酸具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色;亞硫酸對人體有害,用SO2漂白過的物質不能食用,但某些在日常生活中是可以使用的。
8.將等體積的SO2和Cl2充分混合,通入加有品紅的氯化鋇溶液,可觀察到的現(xiàn)象是( )
A.溶液快速褪色 B.溶液緩慢褪色
C.生成白色沉淀 D.生成淺黃色沉淀
答案:C
解析:因SO2具有還原性,Cl2具有氧化性,則相同條件下等體積的SO2和Cl2充分混合后,在溶液中發(fā)生反應:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,SO2和Cl2都完全反應,則不能使品紅褪色,生成的硫酸與氯化鋇反應生成白色的硫酸鋇沉淀,故C項正確。
9.下列說法正確的是( )
A.因為SO2具有漂白性,所以它能使品紅溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊溶液褪色
B.能使品紅溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,其原理相同
D.等物質的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
答案:B
解析:A選項錯誤;SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性,能使品紅褪色是因其漂白性,SO2不能使指示劑褪色;B選項正確,因為能使品紅褪色的物質很多,不僅僅是SO2;C選項錯誤,因為這些漂白劑的漂白原理不相同,SO2漂白屬于加合型,活性炭屬吸附型,漂白粉、Na2O2屬氧化型;D選項錯誤,等物質的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反應生成H2SO4和HCl,從而失去漂白能力。
10.某化學興趣小組為探究SO2的性質,按如圖所示裝置進行實驗。(已知:Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O)
請回答下列問題:
(1)裝置A中盛放濃硫酸和亞硫酸鈉的儀器名稱分別是________、________。
(2)反應后,裝置B中產生的現(xiàn)象是________________,發(fā)生反應的離子方程式為________________。
(3)裝置C中的現(xiàn)象是________________,表現(xiàn)了SO2的________;裝置D中的現(xiàn)象是________________,發(fā)生反應的化學方程式為______________________________。
(4)裝置E的目的是探究SO2與品紅溶液作用的可逆性,請寫出實驗操作及現(xiàn)象:
____________________________________________________________________________。
(5)F裝置的作用是________________,倒扣漏斗的作用是________________。
答案:(1)分液漏斗 圓底燒瓶
(2)溶液的黃綠色褪去(或溶液褪色) SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
(3)溶液的紫色褪去(或溶液褪色) 還原性 有黃色沉淀生成 2H2S+SO2===3S↓+2H2O
(4)將試管E在酒精燈上加熱,溶液恢復紅色
(5)吸收多余的SO2 防止倒吸
解析 濃硫酸與Na2SO3發(fā)生反應:Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O,SO2能使氯水及酸性KMnO4溶液褪色,在反應中SO2表現(xiàn)還原性;SO2與裝置D中的H2S發(fā)生反應:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,從而使溶液變渾濁,該反應中SO2表現(xiàn)氧化性;SO2能使品紅溶液褪色,但加熱后溶液又恢復紅色,說明SO2與品紅溶液的作用具有可逆性;裝置F用于吸收多余的SO2,因為SO2易與NaOH溶液反應,采用倒扣漏斗可防止液體倒吸。
題組B 能力提升練
1.銀耳本身為淡黃色,某地出產一種雪耳,顏色潔白如雪,其制作過程如下:將銀耳堆放在密封狀況良好的塑料棚內,在棚的一端支一口鍋,鍋內放硫黃,加熱使硫黃熔化并燃燒,兩天左右雪耳就制成了。雪耳燉不爛,且對人體有害,制作雪耳利用的是( )
A.硫的還原性 B.二氧化硫的漂白性
C.二氧化硫的還原性 D.硫的漂白性
答案:B
解析:硫黃燃燒生成的二氧化硫具有漂白性, 使淡黃色的銀耳變成潔白如雪的雪耳。
2.如圖是研究二氧化硫性質的微型實驗裝置?,F(xiàn)用60%硫酸溶液和亞硫酸鈉晶體反應制取SO2氣體,實驗現(xiàn)象很明顯,且不易污染空氣。下列說法中錯誤的是( )
A.紫色石蕊溶液變藍色
B.品紅溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液紅色變淺
答案:A
解析:SO2氣體與水反應生成H2SO3,紫色石蕊遇酸變紅色,不會變藍色,故A錯誤。
3.CO2氣體中含有少量SO2,欲得到干燥純凈的CO2,將氣體通過圖中的洗氣瓶,則甲、乙兩瓶中所裝的試劑應該是( )
A.甲為NaOH溶液,乙為濃硫酸
B.甲為濃硫酸,乙為NaOH溶液
C.甲為飽和NaHCO3溶液,乙為濃硫酸
D.甲為濃硫酸,乙為飽和Na2CO3溶液
答案:C
解析:要得到干燥純凈的CO2,應先除去SO2再進行干燥。SO2、CO2都與NaOH和Na2CO3反應,所以應用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,再用濃硫酸干燥,C項符合題意。
4.某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁液又變澄清,由此該小組成員對氣體的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:該氣體為CO2;
猜想2:該氣體為SO2;
猜想3:___________________________________。
為了驗證猜測,該小組設計實驗加以探究:
【實驗探究】
該小組同學按如圖所示裝置,將氣體從a端通入,則:
(1)B中應該裝下列________試劑(填編號)。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.鹽酸 D.澄清石灰水
(2)A中品紅溶液的作用是_______________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是____________________。
通過該實驗,該小組同學觀察到以下三個實驗現(xiàn)象:
①A中品紅溶液褪色?、贑中品紅溶液不褪色?、跠中澄清石灰水變渾濁
【得出結論】
(4)由上述現(xiàn)象該小組同學確認該氣體的成分為________________________。
答案:猜想3:氣體為CO2和SO2的混合氣體
(1)B (2)驗證混合氣體中是否含有SO2
(3)驗證混合氣體中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合氣體
解析:能使澄清石灰水先變渾濁,又變澄清的氣體,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①氣體為CO2;②氣體為SO2;③氣體為CO2和SO2的混合氣體。要驗證氣體的成分,必須先驗證SO2是否存在,并除凈,再驗證CO2氣體的存在,因為SO2的存在對CO2的驗證有干擾。
5.某化學興趣小組為探究SO2的性質,按如圖所示裝置進行實驗。
(1)用濃硫酸和亞硫酸鈉通過裝置A制備SO2,寫出裝置A中發(fā)生的化學方程式:
________________________________________________。
(2)實驗過程中,裝置B、C中產生的現(xiàn)象分別是_____________________、__________________,這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質是_____________和______________。裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________________________。
(3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性,請寫出實驗操作及現(xiàn)象:
_____________________________________________________________________________。
(4)尾氣可采用________溶液吸收。
(5)除去CO2中含有的少量SO2可選擇通過__________________溶液。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫紅色變?yōu)闊o色 出現(xiàn)黃色渾濁 還原性 氧化性 2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
(3)待品紅溶液完全褪色后,關閉分液漏斗的旋塞,點燃酒精燈加熱,無色溶液恢復紅色 (4)NaOH
(5)飽和的碳酸氫鈉(或酸性高錳酸鉀)
解析 (1)亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水,反應的化學方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)高錳酸鉀溶液為紫紅色,具有氧化性,二氧化硫具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應,則觀察到紫紅色逐漸變淺直至完全褪去,二氧化硫進入硫化鈉溶液中發(fā)生的氧化還原反應為2S2-+SO2+2H2O===3S↓+4OH-,則觀察到出現(xiàn)黃色渾濁,體現(xiàn)了二氧化硫的氧化性;高錳酸鉀溶液和二氧化硫氣體發(fā)生的離子反應為2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+。
(3)因二氧化硫能使品紅褪色,但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色,則操作為待品紅溶液完全褪色后,關閉分液漏斗的旋塞,點燃酒精燈加熱,觀察到的現(xiàn)象為無色溶液恢復紅色。
(4)利用氫氧化鈉溶液來吸收尾氣,發(fā)生的離子反應為SO2+2OH-===SO+H2O。
(5)除去CO2中含有的少量SO2可選擇通過酸性高錳酸鉀溶液,亞硫酸的酸性比碳酸強,也可通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去。
題組C 培優(yōu)拔尖練
1.將SO2分別通入下列4種溶液中,有關說法不正確的是( )
A.試管a中實驗可以證明SO2具有還原性
B.試管b中溶液褪色,說明SO2具有漂白性
C.試管c中能產生白色沉淀,說明SO2具有氧化性
D.試管d中能產生白色沉淀,該沉淀不溶于稀硝酸
答案:C
解析:二氧化硫具有還原性,能夠被高錳酸鉀氧化,使高錳酸鉀溶液褪色,A正確;二氧化硫使品紅溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性,B正確;二氧化硫是酸性氧化物,且具有還原性,將SO2通入到硝酸鋇溶液中,溶液呈酸性,酸性條件下SO2被硝酸根離子氧化生成硫酸根離子,SO與Ba2+反應生成硫酸鋇白色沉淀,C錯誤;二氧化硫為酸性氧化物,能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀,亞硫酸鋇能夠與硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鋇白色沉淀,硫酸鋇不溶于硝酸,D正確。
2.欲測定煙霧中的SO2含量,可做下列實驗:取100 L該煙霧(標準狀況),通過盛放100 mL過氧化氫(H2O2)水溶液的吸收瓶,使它們充分反應,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,經測定其質量為11.65 g,則該煙霧中SO2的體積分數(shù)是( )
A.1.12% B.2.24% C.3.36% D.無法計算
答案:A
解析:含有SO2的煙霧通過H2O2水溶液,SO2被氧化成H2SO4,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,根據(jù)硫元素守恒可得如下關系式,設煙霧中含SO2體積為x L,則
SO2 ~ H2SO4 ~ BaSO4
22.4 L 233 g
x 11.65 g
x==1.12 L
所以SO2的體積分數(shù)為×100%=1.12%。
3.如圖所示是一套檢驗氣體性質的實驗裝置。向裝置中緩慢加入氣體X,若關閉活塞,則品紅溶液無變化而澄清石灰水變渾濁;若打開活塞,則品紅溶液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶內的溶液Y分別可能為( )
①
②
③
④
X
SO2
H2S
CO2
Cl2
Y
飽和的NaHCO3溶液
濃硫酸
Na2SO3溶液
Na2CO3溶液
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
答案:A
解析:若X為SO2,Y為飽和的NaHCO3溶液時,關閉活塞,SO2與NaHCO3反應生成CO2,CO2進入到后面裝置中,品紅溶液無變化而澄清石灰水變渾濁,打開活塞時,SO2直接通入到品紅溶液中使品紅溶液褪色,①符合;②③均不符合;④中關閉活塞時,Cl2通入到Na2CO3溶液中會有CO2生成,打開活塞時,Cl2直接通入到品紅溶液中,由于次氯酸的存在,品紅溶液會褪色,故④符合。
4.某化學實驗小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設計了如圖實驗裝置。
(1)實驗室用裝置A制備SO2,某同學在實驗時發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,該同學怎樣操作可以使分液漏斗中的液體順利滴下:_______________________________________。
(2)實驗室用裝置E制備Cl2,其反應的化學方程式為___________________________________,若實驗室用酸性KMnO4和濃鹽酸反應制Cl2,反應的離子方程式為___________________________________。
(3)反應開始一段時間后,觀察到B、D兩個試管中的品紅溶液都褪色,停止通氣后,再給B、D兩個試管分別加熱;試管B中的現(xiàn)象為:_________________________________,試管D中的現(xiàn)象為:________________________________________________。
(4)若將B中品紅換成Na2S溶液,通SO2一段時間后B中現(xiàn)象為_______________________________。
(5)另一個實驗小組的同學認為SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定會更強。他們將制得的SO2和Cl2按1∶1同時通入到品紅溶液中,結果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請你分析該現(xiàn)象的原因(用化學方程式表示)_______________________________________。
答案:(1)取下分液漏斗的玻璃塞 (2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O (3)褪色的品紅溶液又恢復成紅色 無明顯現(xiàn)象 (4)溶液變渾濁(或有沉淀生成) (5)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
解析:(1)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,說明分液漏斗內壓強小于外界大氣壓,可以取下分液漏斗的玻璃塞使分液漏斗中的液體順利滴下。(2)裝置E適合二氧化錳與濃鹽酸加熱制備Cl2,反應的化學方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;酸性KMnO4和濃鹽酸反應生成Cl2、氯化錳、氯化鉀、水,反應的離子方程式是2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(3)SO2、Cl2都能使品紅褪色,SO2漂白具有暫時性,加熱后可以恢復原色,次氯酸是氧化性漂白,具有永久性,所以給B、D兩個試管分別加熱,B試管褪色的品紅溶液又恢復成紅色,D試管無明顯現(xiàn)象。
(4)若將B中品紅換成Na2S溶液,通SO2后發(fā)生5SO2+2Na2S+2H2O ===3S↓+4NaHSO3,現(xiàn)象是溶液變渾濁或有沉淀生成。
(5)SO2和Cl2、H2O發(fā)生氧化還原反應生成HCl和H2SO4,所以品紅溶液不褪色,反應的化學方程式是Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4。
5.某中學學習小組模擬工業(yè)煙氣脫硫(SO2)。
(1)甲組采用如下裝置脫硫(部分裝置略)。
①CaO脫硫后的產物是________。
②b中品紅很快褪色,說明脫硫效果不好。下列措施能提高脫硫效果的是________。
ⅰ.加快SO2氣體流速
ⅱ.將堆集在一起的CaO平鋪在整個玻璃管
ⅲ.加熱a,脫硫效果可能會更好
③小組擬通過CaO的增重評價其脫硫能力。需要測量的數(shù)據(jù)是________________________________。
(2)乙組選用AgNO3溶液脫除SO2。
現(xiàn)象:通入SO2,立即生成大量白色沉淀A。
對白色沉淀A的成分進行探究,提出假設:
假設1:發(fā)生了氧化還原反應。依據(jù)是AgNO3溶液中含有O2、NO等具有氧化性的粒子,沉淀A主要是Ag2SO4(微溶)。
假設2:發(fā)生了復分解反應。依據(jù)是SO2與水生成酸,能與AgNO3溶液發(fā)生復分解反應。
實驗探究:
①取沉淀A,加入蒸餾水,靜置。取上層清液滴加Ba(NO3)2溶液,無明顯變化。
②取________,加入蒸餾水,靜置。取上層清液滴加Ba(NO3)2溶液,產生沉淀。實驗證明“假設1”不成立。
③為進一步確認“假設2”,向A中加入濃HNO3,立即產生紅棕色氣體。加入濃硝酸的目的是________________________________;經確認,反應后混合液存在SO。
實驗證明“假設2”成立。
④產生沉淀A的化學方程式是_______________________________________________。AgNO3溶液具有良好的脫硫能力,但因其價格高,未能大規(guī)模使用。
(3)丙組用NaClO脫除SO2,用1 L 0.1 mol·L-1 的NaClO 溶液最多可以吸收標準狀況下的SO2______ L。
答案:(1)①CaSO3?、冖?、ⅲ?、垩b置a的質量;盛放CaO后裝置a的質量;吸收SO2后裝置a的質量 (2)②Ag2SO4固體?、蹤z驗白色沉淀是否具有還原性?、蹾2O+SO2H2SO3,H2SO3+2AgNO3===Ag2SO3↓+2HNO3 (3)2.24
解析:(1) ①二氧化硫是酸性氧化物,氧化鈣是堿性氧化物,二者反應生成亞硫酸鈣,因此CaO脫硫后的產物是CaSO3。②ⅰ.加快SO2氣體流速不利于二氧化硫的吸收,錯誤;ⅱ.將堆集在一起的CaO平鋪在整個玻璃管,增大反應物接觸面積,有利于提高脫硫效果,正確;ⅲ.加熱a加快反應速率,脫硫效果可能會更好,正確。③要通過CaO的增重評價其脫硫能力,需要知道反應前后固體增加的質量,因此需要測量的數(shù)據(jù)是裝置a的質量、盛放CaO后裝置a的質量、吸收SO2后裝置a的質量。(2)②要證明“假設1”不成立,需要證明沉淀A不是硫酸銀,因此需要做對比實驗,即取Ag2SO4固體,加入蒸餾水,靜置。取上層清液滴加Ba(NO3)2溶液,產生沉淀,這說明“假設1”不成立。③濃HNO3具有強氧化性,所以加入濃硝酸的目的是檢驗白色沉淀是否具有還原性。④根據(jù)復分解反應原理可知產生沉淀A的化學方程式是H2O+SO2H2SO3、H2SO3+2AgNO3===Ag2SO3↓+2HNO3。(3)次氯酸鈉的物質的量是0.1 mol,還原產物是氯化鈉,因此可以得到0.2 mol電子,二氧化硫的氧化產物是硫酸,所以根據(jù)電子得失守恒可知最多可以吸收SO2 0.1 mol,在標準狀況下的體積是2.24 L。
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