
一輪重點(diǎn)鞏固
方向比努力更重要研究考綱·辨明考向
含硫化合物的制備及性質(zhì)探究體現(xiàn)《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中學(xué)科素養(yǎng)“思維方法”涉及的“科學(xué)思維”、“創(chuàng)新思維”,要求采用嚴(yán)謹(jǐn)求真的、實(shí)證性的邏輯思維方式應(yīng)對(duì)各種問(wèn)題,要求運(yùn)用開(kāi)放性、創(chuàng)新性的思維方式應(yīng)對(duì)問(wèn)題情境,組織教材中硫及其化合物相關(guān)的知識(shí)與能力,注重獨(dú)立性、批判性、發(fā)散性的思考,提出新視角、新觀點(diǎn)、新方法、新設(shè)想,設(shè)計(jì)含硫化合物的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案,并解決物質(zhì)制備及性質(zhì)探究過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。 氧、硫及其化合物的性質(zhì)是高中化學(xué)的核心內(nèi)容之一,也是高考考查的熱點(diǎn)之一?;诹蛟氐霓D(zhuǎn)化考查氧化還原反應(yīng)是??碱}型,其不常見(jiàn)化合物多在工藝流程題、實(shí)驗(yàn)探究題中進(jìn)行考查,也常結(jié)合工藝流程考查H2O2的性質(zhì)。從注重考查課本基礎(chǔ)知識(shí),逐漸向運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方向轉(zhuǎn)變,符合高考命題注重應(yīng)用性的趨勢(shì)。
高考對(duì)本講內(nèi)容的考查,主要有四個(gè)考點(diǎn):一是聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際考查SO2的性質(zhì)和用途;二是濃硫酸的強(qiáng)氧化性、吸水性及SO42-的檢驗(yàn);三是含硫化合物及其相關(guān)工業(yè)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響;四是以框圖推斷綜合考查硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化。復(fù)習(xí)備考時(shí)要注意與氧化還原反應(yīng)知識(shí)的結(jié)合。同時(shí)與新的含硫化合物的制備及性質(zhì)相關(guān)的探究型實(shí)驗(yàn)題也需要重點(diǎn)關(guān)注。題型既有選擇題又有非選擇題,難度適中或稍難。硫元素具有多種價(jià)態(tài)且各化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系豐富,也是氧化還原反應(yīng)的重要素材,命題空間廣闊,而且與生產(chǎn)、生活及社會(huì)聯(lián)系緊密,預(yù)計(jì)本部分內(nèi)容仍是今后高考的熱點(diǎn)。
結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解硫及其重要化合物的主要性質(zhì),了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。能從物質(zhì)類(lèi)別、元素價(jià)態(tài)的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原原理,預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證,并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。能利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng),設(shè)計(jì)硫化物或硫酸鹽制備、分離、提純、檢驗(yàn)等化學(xué)工藝流程。 預(yù)計(jì)2024年高考會(huì)結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際、環(huán)境污染與保護(hù),以與硫、硒相關(guān)的新材料為信息,綜合考查物質(zhì)制備、性質(zhì)探究等,也可能會(huì)結(jié)合環(huán)境保護(hù)等來(lái)命題,以凸顯對(duì)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。
硫元素有關(guān)知識(shí)要點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)
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1. (2023年全國(guó)甲卷)化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說(shuō)法正確的是A. 苯甲酸鈉可作為食品防腐劑是由于其具有酸性B. 豆?jié){能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子對(duì)光線的散射C. SO2可用于絲織品漂白是由于其能氧化絲織品中有色成分D. 維生素C可用作水果罐頭的抗氧化劑是由于其難以被氧化
解析:A.苯甲酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,其水溶液呈堿性,因此,其可作為食品防腐劑不是由于其具有酸性,A說(shuō)法不正確;B.膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng),是因?yàn)槟z體粒子對(duì)光線發(fā)生了散射;豆?jié){屬于膠體,因此,其能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子對(duì)光線的散射,B說(shuō)法正確;C.SO2可用于絲織品漂白是由于其能與絲織品中有色成分化合為不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),C說(shuō)法不正確;D.維生素C具有很強(qiáng)的還原性,因此,其可用作水果罐頭的抗氧化劑是由于其容易被氧氣氧化,從而防止水果被氧化,D說(shuō)法不正確;
2.(2023年廣東卷)按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將稀硫酸全部加入Ⅰ中的試管,關(guān)閉活塞。下列說(shuō)法正確的是
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A.Ⅰ中試管內(nèi)的反應(yīng),體現(xiàn) H+的氧化性 B.Ⅱ中品紅溶液褪色,體現(xiàn) SO2的還原性C.在Ⅰ和Ⅲ的試管中,都出 現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象 D.撤掉水浴,重做實(shí)驗(yàn),Ⅳ 中紅色更快褪去
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3. (2023年全國(guó)乙卷)一些化學(xué)試劑久置后易發(fā)生化學(xué)變化。下列化學(xué)方程式可正確解釋相應(yīng)變化的是
解析:A.溶液呈棕黃色是因?yàn)橛蠪e3+,有渾濁是產(chǎn)生了Fe(OH)3,因?yàn)榱蛩醽嗚F久置后易被氧氣氧化,化學(xué)方程式為: 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓,A錯(cuò)誤;B.硫化鈉在空氣中易被氧氣氧化為淡黃色固體硫單質(zhì),使顏色加深,化學(xué)方程式為: 2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓,B錯(cuò)誤;C.溴水的主要成分是溴和水,它們會(huì)反應(yīng),但速度很慢,Br2+H2O=HBrO+HBr,2HBrO=2HBr+O2,所以溴水放置太久會(huì)變質(zhì)。但不是生成高溴酸,所以選項(xiàng)中的化學(xué)方程式錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;D.膽礬為CuSO4·5H2O,顏色為藍(lán)色,如果表面失去結(jié)晶水,則變?yōu)榘咨腃uSO4,化學(xué)方程式為:CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O,方程式正確,D正確;
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4.(2023年北京卷)蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過(guò)程如圖所示。
下列關(guān)于該過(guò)程的分析不正確的是A.過(guò)程①白色固體變黑,主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B.過(guò)程②固體體積膨脹,與產(chǎn)生的大量氣體有關(guān)C.過(guò)程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性D.過(guò)程中蔗糖分子發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂
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5. (2023年重慶卷)下列敘述正確的是A.Mg分別與空氣和氧氣反應(yīng),生成的產(chǎn)物相同B.SO2分別與H2O和H2S反應(yīng),反應(yīng)的類(lèi)型相同C.Na2O2分別與H2O和CO2反應(yīng),生成的氣體相同D. 濃H2SO4分別與Cu和C反應(yīng),生成的酸性氣體相同
解析:A.鎂在空氣中燃燒也會(huì)部分和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂,A錯(cuò)誤;B.SO2與H2O發(fā)生化合反應(yīng)生成亞硫酸,而和H2S會(huì)發(fā)生氧化還原生成硫單質(zhì),反應(yīng)的類(lèi)型不相同,B錯(cuò)誤;C.Na2O2分別與H2O和CO2反應(yīng),生成的氣體均為氧氣,C正確;D.濃H2SO4與Cu生成二氧化硫氣體,而和C反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫,生成的酸性氣體不相同,D錯(cuò)誤;
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8. (2022年6月浙江卷)關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列說(shuō)法正確的是A.H2SO4發(fā)生還原反應(yīng)B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1D.1mol Na2S2O3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移4mol電子
解析:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,該反應(yīng)的本質(zhì)是硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)上歧化反應(yīng)生成硫和二氧化硫,化合價(jià)發(fā)生變化的只有S元素一種,硫酸的作用是提供酸性環(huán)境。A.H2SO4轉(zhuǎn)化為硫酸鈉和水,其中所含元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,故其沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng),A說(shuō)法不正確;B.Na2S2O3中的S的化合價(jià)為+2,其發(fā)生歧化反應(yīng)生成S(0價(jià))和SO2(+4價(jià)),故其既是氧化劑又是還原劑,B說(shuō)法正確;C.該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是SO2,還原產(chǎn)物為S,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1,C說(shuō)法不正確;D.根據(jù)其中S元素的化合價(jià)變化情況可知,1mol Na2S2O3發(fā)生反應(yīng),要轉(zhuǎn)移2 mol電子,D說(shuō)法不正確。
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9.(2022年北京卷) 下列物質(zhì)混合后,因發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溶液pH減小的是A.向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀B.向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣,生成紅褐色沉淀C.向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液,生成藍(lán)綠色沉淀[Cu2(OH)2CO3] D.向H2S溶液中通入氯氣,生成黃色沉淀解析:向H2S溶液中通入氯氣,發(fā)生反應(yīng):H2S+Cl2=2HCl+S↓,弱酸變強(qiáng)酸溶液,pH減小,D錯(cuò)誤;
10. (2022年北京卷) 利用如圖所示裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),b中現(xiàn)象不能證明a中產(chǎn)物生成的是
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解析:A.濃硝酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的硝酸也能與碘化鉀溶液反應(yīng)生成遇淀粉溶液變藍(lán)色的碘,則淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色不能說(shuō)明濃硝酸分解生成二氧化氮,故A符合題意;B.銅與濃硫酸共熱反應(yīng)生成的二氧化硫具有漂白性,能使品紅溶液褪色,則品紅溶液褪色能說(shuō)明銅與濃硝酸共熱反應(yīng)生成二氧化硫,故B不符合題意;C.濃氫氧化鈉溶液與氯化銨溶液共熱反應(yīng)生成能使酚酞溶液變紅的氨氣,則酚酞溶液變紅能說(shuō)明濃氫氧化鈉溶液與氯化銨溶液共熱反應(yīng)生成氨氣,故C不符合題意;D.乙醇具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的乙醇不能與溴水反應(yīng),則2—溴丙烷與氫氧化鈉乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成能使溴水褪色的丙烯氣體,則溴水褪色能說(shuō)明2—溴丙烷與氫氧化鈉乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,故D不符合題意;
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11. (2022年湖北卷)硫代碳酸鈉能用于處理廢水中的重金屬離子,可通過(guò)如下反應(yīng)制備:2NaHS(s)+CS2(l)=Na2CS3(s)+H2S(g),下列說(shuō)法正確的是A.Na2CS3不能被氧化 B.Na2CS3溶液顯堿性C.該制備反應(yīng)是熵減過(guò)程 D.CS2的熱穩(wěn)定性比CO2的高
解析:A.Na2CS3中硫元素為-2價(jià),還原性比較強(qiáng),能被氧化,故A錯(cuò)誤;B.類(lèi)比Na2CO3溶液,O與S同主族,可知Na2CS3溶液顯堿性,故B正確;C.由反應(yīng)方程式可知,固體與液體反應(yīng)制備了硫化氫氣體,故該制備反應(yīng)是熵增過(guò)程,故C錯(cuò)誤;D.S的原子半徑比O小,故C=S鍵長(zhǎng)比C=O鍵長(zhǎng)長(zhǎng),鍵能小,故CS2的熱穩(wěn)定性比CO2的低,故D錯(cuò)誤;
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12. (2022年廣東卷)若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a~d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是
A. Cu與濃硫酸反應(yīng),只體現(xiàn)H2SO4的酸性B. a處變紅,說(shuō)明SO2是酸性氧化物C. b或c處褪色,均說(shuō)明SO2具有漂白性D. 試管底部出現(xiàn)白色固體,說(shuō)明反應(yīng)中無(wú)H2O生成
解析:A.銅和濃硫酸反應(yīng)過(guò)程中,生成CuSO4體現(xiàn)出濃硫酸的酸性,生成SO2體現(xiàn)出濃硫酸的強(qiáng)氧化性,故A錯(cuò)誤;B.a(chǎn)處的紫色石蕊溶液變紅,其原因是SO2溶于水生成了酸,可說(shuō)明SO2是酸性氧化物,故B正確;C.b處品紅溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c處酸性高錳酸鉀溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),SO2體現(xiàn)出還原性,故C錯(cuò)誤;D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試管底部出現(xiàn)白色固體,根據(jù)元素守恒可知,其成分為無(wú)水CuSO4,而非藍(lán)色的CuSO4·5H2O,其原因是濃硫酸體現(xiàn)出吸水性,將反應(yīng)生成的H2O吸收,故D錯(cuò)誤;
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13. (2022年江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A. 用裝置甲制取SO2氣體 B. 用裝置乙制取SO2水溶液C. 用裝置丙吸收尾氣中的SO2 D. 用干燥pH試紙檢驗(yàn)SO2水溶液的酸性
解析:A.60%硫酸和NaHSO3(s)可發(fā)生反應(yīng):H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此裝置甲可以制取SO2氣體,A正確;B.氣體通入液體時(shí)“長(zhǎng)進(jìn)短處”,裝置乙可以制取SO2水溶液,B正確;C.SO2不會(huì)與飽和NaHSO3溶液發(fā)生反應(yīng),因此裝置丙不能吸收尾氣中的SO2,C錯(cuò)誤;D.SO2水溶液顯酸性,可用干燥的pH試紙檢驗(yàn)其酸性,D正確;
14. (2021年廣東卷)宏觀辨識(shí)與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是 A. Na2O2放入水中:Na2O2 +H2O =2NaOH +O2↑B. H2O(g)通過(guò)灼熱鐵粉:3H2O +2Fe=Fe2O3 +3H2↑C. 銅絲插入熱的濃硫酸中:Cu +H2SO4 =CuSO4 +H2↑D. SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2 +2H2O +2MnO4-=5SO42- +4H+ +2Mn2+
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解析:A.Na2O2放入水中化學(xué)方程式應(yīng)該是:2Na2O2 +2H2O =4NaOH +O2↑,A選項(xiàng)中氧元素不守恒,A錯(cuò)誤;B.H2O(g)通過(guò)灼熱鐵粉應(yīng)高溫條件下生成四氧化三鐵和氫氣,B錯(cuò)誤;C.銅絲插入熱的濃硫酸中生成的氣體不是氫氣,應(yīng)是二氧化硫,C錯(cuò)誤;D.SO2通入酸性KMnO4溶液中,SO2被MnO4-氧化為SO42-,MnO4-被SO2還原為Mn2+,再根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒可得離子方程式為5SO2 +2H2O +2MnO4-=5SO42- +4H+ +2Mn2+,D正確;故選D。
15. (2021年全國(guó)甲卷)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是
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解析:A.氯化銨不穩(wěn)定,加熱易分解生成氨氣和氯化氫,但兩者遇冷又會(huì)化合生成氯化銨固體,所以不能用于制備氨氣,A不可行;B.將鋁片加到冷濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象,不能用于制備二氧化氮,B不可行;C.硫化氫為還原性氣體,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,不能用濃硫酸與硫化鈉固體反應(yīng)制備該硫化氫氣體,因?yàn)樵摎怏w會(huì)與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),C不可行;D.實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物,生成氯化鉀和氧氣,二氧化錳作催化劑,可用此方法制備氧氣,D可行;故選D。
16. (2021年高考河北卷)硫和氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注,下列說(shuō)法正確的是A. NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體,是酸雨的主要成因B. 汽車(chē)尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C. 植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D. 工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除
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解析:A.NO2是紅棕色且有刺激性氣味的氣體,而SO2是無(wú)色有刺激性氣味的氣體,A錯(cuò)誤;B.汽車(chē)尾氣的主要大氣污染物為C與N的氧化物,如NOx和CO等,B錯(cuò)誤;C.氮的固定是指將游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài),且植物可吸收土壤中的銨根離子或硝酸根離子作為肥料,不能直接吸收空氣中的氮氧化物,C錯(cuò)誤;D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除,如加入石灰石或石灰乳均可進(jìn)行脫硫處理,D正確;故選D。
17. (2021年高考湖南卷)下列說(shuō)法正確的是A. 糖類(lèi)、蛋白質(zhì)均屬于天然有機(jī)高分子化合物B. FeO粉末在空氣中受熱,迅速被氧化成Fe3O4 C. SO2可漂白紙漿,不可用于殺菌、消毒D. 鍍鋅鐵皮的鍍層破損后,鐵皮會(huì)加速腐蝕
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解析:A.糖類(lèi)分為單糖、二糖和多糖,其中屬于多糖的淀粉、纖維素的相對(duì)分子質(zhì)量上萬(wàn),屬于天然高分子化合物,蛋白質(zhì)也屬于天然有機(jī)高分子化合物,而單糖和二糖相對(duì)分子質(zhì)量較小,不屬于天然高分子化合物,A錯(cuò)誤;B.氧化亞鐵具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵,B正確;C.二氧化硫除了具有漂白作用,可漂白紙漿、毛和絲等,還可用于殺菌消毒,例如,在葡萄酒釀制過(guò)程中可適當(dāng)添加二氧化硫,起到殺菌、抗氧化作用,C錯(cuò)誤;D.鍍鋅的鐵皮鍍層破損后構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,鐵作正極被保護(hù),鐵皮不易被腐蝕,D錯(cuò)誤;故選B。
18. (2021年遼寧卷) 含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. a可能為正鹽,也可能為酸式鹽 B. c為不溶于鹽酸的白色沉淀C. d為含極性鍵的非極性分子 D. 反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀
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解析:由題干信息可知,鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d,d能使KMnO4溶液褪色,故d為SO2,則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,鹽a與足量Cl2反應(yīng)后將生成SO42-,與BaCl2溶液反應(yīng)得到沉淀c,故c為BaSO4,據(jù)此分析解題。A.由分析可知,鹽a為Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能為正鹽,也可能為酸式鹽,A正確;B.由分析可知,c為BaSO4,故c為不溶于鹽酸的白色沉淀,B正確;C.由分析可知,d為SO2,由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知,d是含有極性鍵的極性分子,C錯(cuò)誤; D.由分析可知,鹽a為Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,當(dāng)Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀,D正確;故答案為:C。
19. (2021年山東卷)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 吸收過(guò)程中有氣體生成 B. 結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C. 氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高 D. 中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
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解析:根據(jù)工藝流程逆向分析可知,以二氧化硫和純堿為原料,得到結(jié)晶成分為NaHSO3,則母液為飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸,溶液呈酸性,所以加入純堿進(jìn)行中和,涉及的反應(yīng)為:H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3,NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3,所以調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收,此時(shí)吸收過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)為:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓,此時(shí)會(huì)析出大量NaHSO3晶體,經(jīng)過(guò)離心分離,將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥,最終得到NaHSO3產(chǎn)品,據(jù)此分析解答。
A.根據(jù)上述分析可知,吸收過(guò)程中有二氧化碳生成,A正確;B.結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸,沒(méi)有NaHCO3,假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHCO3,則其會(huì)與生成的NaHSO3發(fā)生反應(yīng),且NaHCO3溶解度較低,若其殘留于母液中,會(huì)使晶體不純,假設(shè)不成立,B錯(cuò)誤;C.NaHSO3高溫時(shí)易分解變質(zhì),所以氣流干燥過(guò)程中溫度不宜過(guò)高,C正確;D.結(jié)合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正確;故選B。
20. (2021年天津卷)關(guān)于反應(yīng)H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O所涉及的物質(zhì),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. H2SO4在該反應(yīng)中為氧化劑 B. Na2SO3容易被空氣中的O2氧化變質(zhì)C. Na2SO4是含有共價(jià)鍵的離子化合物 D. SO2是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物
√
解析:A.H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2?ü+H2O中無(wú)化合價(jià)的變化,不屬于氧化還原反應(yīng),所以該反應(yīng)中無(wú)氧化劑,故A錯(cuò)誤;B.Na2SO3不穩(wěn)定,容易被空氣中O2氧化成硫酸鈉變質(zhì),故B正確;C.Na2SO4含有陰陽(yáng)離子,存在離子鍵,硫酸根中含有共價(jià)鍵,故C正確;D.SO2在空去中會(huì)轉(zhuǎn)化成硫酸,形成酸雨,所以二氧化硫是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物,故D正確;故選A。
√
解析:A.由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,故A錯(cuò)誤;B.二氧化硫與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到限度后,二氧化硫的量不再減少,液面高度也無(wú)明顯變化,故B錯(cuò)誤;C.滴入石蕊試液,溶液變?yōu)榧t色,說(shuō)明溶液顯酸性,SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸為弱酸,分步電離出氫離子,故C正確;D.亞硫酸具有較強(qiáng)的還原性,易被氧化為硫酸,弱酸變強(qiáng)酸,也能使pH下降,故D錯(cuò)誤;
22. (2020年全國(guó)Ⅱ)北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A. 膽礬的化學(xué)式為CuSO4B. 膽礬可作為濕法冶銅的原料C. “熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程D. “熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)解析:A.膽礬為硫酸銅晶體,化學(xué)式為CuSO4·5H2O,A說(shuō)法錯(cuò)誤;B.濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)制取銅,B說(shuō)法正確;C.加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬,故“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程,C說(shuō)法正確;D.鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,D說(shuō)法正確。
√
23.(2018年浙江選考)下列反應(yīng)中能產(chǎn)生二氧化硫的是A.氧化銅和稀硫酸反應(yīng) B.亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)C.三氧化硫和水反應(yīng) D.銅和熱的濃硫酸反應(yīng)
√
解析:氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈉,B項(xiàng)錯(cuò)誤;三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;銅和熱的濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,二氧化硫和水,D項(xiàng)正確。
24.(2017年江蘇,4)下列制取SO2、驗(yàn)證其漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>√
解析:A項(xiàng),稀H2SO4與銅片不反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),SO2能使品紅溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性,正確;C項(xiàng),SO2密度比空氣大,應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,錯(cuò)誤;D項(xiàng),SO2不與NaHSO3反應(yīng),無(wú)法吸收SO2,錯(cuò)誤。
25. (2023年遼寧卷)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。(1)我國(guó)古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析,該制備過(guò)程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況,數(shù)值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個(gè)吸熱峰,則此時(shí)分解生成的氧化物有SO2、_____和_____(填化學(xué)式)。
CuO SO3
(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下),副產(chǎn)物為亞硝基硫酸,主要反應(yīng)如下:NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4 、2NO+O2=2NO2(i)上述過(guò)程中NO2的作用為_(kāi)______________________________。(ii)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求,鉛室法最終被接觸法所代替,其主要原因是______________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。
催化劑
反應(yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來(lái)雜質(zhì)、產(chǎn)率不高
a.溫度越高,反應(yīng)速率越大 b.α=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率c.α越大,反應(yīng)速率最大值對(duì)應(yīng)溫度越低 d.可根據(jù)不同α下的最大速率,選擇最佳生產(chǎn)溫度
cd
(ii)為提高釩催化劑的綜合性能,我國(guó)科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行了改良。不同催化劑下,溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示,催化性能最佳的是_______(填標(biāo)號(hào))。
(iii)設(shè)O2的平衡分壓為P,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe,用含P和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp= (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)。
d
(2)(i)根據(jù)所給的反應(yīng)方程式,NO2在反應(yīng)過(guò)程中線消耗再生成,說(shuō)明NO2在反應(yīng)中起催化劑的作用;(ii)近年來(lái),鉛室法被接觸法代替因?yàn)樵诜磻?yīng)中有污染空氣的NO和NO2放出影響空氣環(huán)境、同時(shí)作為催化劑的NO2可以溶解在硫酸中給產(chǎn)物硫酸帶來(lái)雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率不高(答案合理即可)。
(3)(i)a.根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出,隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢,a錯(cuò)誤;b.從圖中所給出的速率曲線可以看出,相同溫度下,轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)速率越快,但在轉(zhuǎn)化率小于88%的時(shí)的反應(yīng)速率圖像并沒(méi)有給出,無(wú)法判斷α=0.88的條件下是平衡轉(zhuǎn)化率,b錯(cuò)誤;c.從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大,最大反應(yīng)速率不斷減小,最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低,c正確;d.從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大,最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低,這時(shí)可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗,d正確;故答案選cd;
26. (2023年浙江6月選考)工業(yè)上煅燒含硫礦物產(chǎn)生的SO2可以按如下流程脫除或利用。已知:
請(qǐng)回答:(1)富氧煅燒燃煤產(chǎn)生的低濃度的SO2可以在爐內(nèi)添加CaCO3通過(guò)途徑Ⅰ脫除,寫(xiě)出反應(yīng)方程式______________________________________________。
(2)煅燒含硫量高的礦物得到高濃度的SO2,通過(guò)途徑Ⅱ最終轉(zhuǎn)化為化合物A。①下列說(shuō)法正確的是___________。A.燃煤中的有機(jī)硫主要呈正價(jià) B.化合物A具有酸性C.化合物A是一種無(wú)機(jī)酸酯 D.工業(yè)上途徑Ⅱ產(chǎn)生的SO3也可用濃H2SO4吸收②一定壓強(qiáng)下,化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是___________________________________。
BCD
硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物A中含有S元素___________________________________________________________________________________________________________________;寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及的反應(yīng)方程式__________________________________________。
取化合物A加入足量氫氧化鈉,反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入氯化鋇生成白色沉淀,說(shuō)明A中含有S元素
27. (2022年全國(guó)甲卷)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇,重金屬硫化物難溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4?H2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時(shí)生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)溶解回流裝置如圖所示,回流前無(wú)需加入沸石,其原因是 ?;亓鲿r(shí),燒瓶?jī)?nèi)氣霧上升高度不宜超過(guò)冷凝管高度的1/3。若氣霧上升過(guò)高,可采取的措施是 。
硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì),這些雜質(zhì)可以直接作沸石。
降低溫度
(3)回流時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),原因是 。回流結(jié)束后,需進(jìn)行的操作有①停止加熱 ②關(guān)閉冷凝水 ③移去水浴,正確的順序?yàn)開(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。A.①②③ B.③①② C.②①③ D.①③②(4)該實(shí)驗(yàn)熱過(guò)濾操作時(shí),用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液,其原因是 。過(guò)濾除去的雜質(zhì)為 。若濾紙上析出大量晶體,則可能的原因是 。(5)濾液冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾,晶體用少量 洗滌,干燥,得到Na2S?xH2O。
硫化鈉易溶于熱乙醇,若回流時(shí)間過(guò)長(zhǎng),Na2S會(huì)直接析出在冷凝管上,使提純率較低,同時(shí)易造成冷凝管下端堵塞,圓底燒瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大,發(fā)生爆炸。
D
防止濾液冷卻
重金屬硫化物
溫度逐漸恢復(fù)至室溫
冷水
28. (2022年北京卷) 煤中硫的存在形態(tài)分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫(CaSO4、硫化物及微量單質(zhì)硫等)。庫(kù)侖滴定法是常用的快速檢測(cè)煤中全硫含量的方法,其主要過(guò)程如下圖所示。
已知:在催化劑作用下,煤在管式爐中燃燒,出口氣體中主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2。(1)煤樣需研磨成細(xì)小粉末,目的是 。(2)高溫下,煤中的CaSO4完全轉(zhuǎn)化為SO2 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
增大固體與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使煤粉完全燃燒
(3)通過(guò)干燥裝置后,待測(cè)氣體進(jìn)入庫(kù)侖測(cè)硫儀進(jìn)行測(cè)定。已知:庫(kù)侖測(cè)硫儀中電解原理示意圖如下。檢測(cè)前,電解質(zhì)溶液中c(I3-)/c(I-)保持定值時(shí),電解池不工作。待測(cè)氣體進(jìn)入電解池后,SO2溶解并將I3-還原,測(cè)硫儀便立即自動(dòng)進(jìn)行電解到c(I3-)/c(I-)又回到原定值,測(cè)定結(jié)束。通過(guò)測(cè)定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。
①SO2在電解池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。②測(cè)硫儀工作時(shí)電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為 。(4)煤樣為ag,電解消耗的電量為x庫(kù)侖。煤樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________。已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為96500庫(kù)侖。(5)條件控制和誤差分析。①測(cè)定過(guò)程中,需要控制電解質(zhì)溶液的pH。當(dāng)pH<1時(shí),非電解生成的I3-使測(cè)得的全硫含量偏小,生成I3-的離子方程式為 。②管式爐中煤樣燃燒時(shí)會(huì)有少量SO3產(chǎn)生,使測(cè)得的全硫含量___________(填“偏大”或“偏小”),該測(cè)量結(jié)果可進(jìn)行校正。
SO2+I(xiàn)3-+2H2O=3I-+SO42-+4H+
3I-―2e-=I3-
6I-+O2+ 4H+=2I3- +2H2O
偏小
(5)①當(dāng)pHH2S;③置換反應(yīng)H2S+Cl2 ===2HCl+S↓;④最高價(jià)含氧酸的酸性:HClO4>H2SO4;⑤還原性:S2->Cl-。
二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性質(zhì)及應(yīng)用1.二氧化硫(SO2)(1)物理性質(zhì)
無(wú)色有刺激性氣味的氣體
大
易溶于水,通常狀況下,1體積水溶解約40體積SO2
有毒
按要求完成下列方程式:①酸性氧化物的通性
(2)化學(xué)性質(zhì)
與H2O反應(yīng):____________________與NaOH(足量)反應(yīng):____________________________
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
②氧化性(如與H2S溶液反應(yīng)):SO2+2H2S===3S↓+2H2O③還原性
O2:______________________溴水:_____________________________
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
④漂白性:可使 溶液等有機(jī)色質(zhì)褪色,生成不穩(wěn)定的化合物。
品紅
實(shí)驗(yàn):SO2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究
由以上實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:①SO2易溶于水,其水溶液顯酸性。②SO2具有漂白性,可以漂白品紅溶液,但由于漂白后生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定,加熱后,褪色的品紅溶液又會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。易錯(cuò)點(diǎn):SO2能使品紅溶液褪色但不能使酸堿指示劑。
1. 下列制取SO2、驗(yàn)證其漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
√
解析:銅片與稀硫酸不反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2能使品紅溶液褪色,B項(xiàng)正確;SO2的密度大于空氣的,故收集時(shí)應(yīng)長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)短導(dǎo)管出,C項(xiàng)錯(cuò)誤;飽和NaHSO3溶液與SO2不反應(yīng),不能吸收SO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2023屆太原聯(lián)考)某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用除去表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)與濃硫酸共熱制取SO2并完成相關(guān)性質(zhì)探究(不考慮水蒸氣)。(1)有同學(xué)認(rèn)為制得的SO2中可能混有雜質(zhì),其化學(xué)式為_(kāi)____和_____,原因是_______________________________________________________________________________________________________。
CO2 H2
鐵釘中含有的C在加熱條件下會(huì)和濃硫酸反應(yīng)生成CO2;隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃硫酸變稀,鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
(2)為驗(yàn)證氣體成分,興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
①為驗(yàn)證并吸收SO2,裝置B中加入的試劑為_(kāi)__________________________,裝置C中品紅溶液的作用是_____________________;
酸性KMnO4溶液(或其他合理答案)
檢驗(yàn)SO2是否吸收完全
解析:裝置B中加入酸性KMnO4溶液能檢驗(yàn)并吸收SO2,若SO2被吸收完全,裝置C中品紅溶液不褪色。
②裝置D中加入的試劑為_(kāi)_____________;
澄清石灰水
解析:裝置D中加入澄清石灰水,可檢驗(yàn)氣體中是否含有CO2。
③裝置G中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)____________________;
無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色
解析:裝置E中濃硫酸可干燥氣體,裝置F中CuO與H2反應(yīng)生成H2O,G中無(wú)水硫酸銅吸收水蒸氣后變藍(lán)色。
④裝置H的作用為_(kāi)_________________________________________________。
防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入球形干燥管而影響H2的檢驗(yàn)
(3)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。
①能驗(yàn)證SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________________________。
試管a中有淡黃色沉淀生成
解析:Na2S和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S,故試管a中有淡黃色沉淀生成。
②為驗(yàn)證SO2的還原性,取試管b中充分反應(yīng)后的溶液分成三份,分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):方案Ⅰ:向第一份溶液中加入品紅溶液,紅色褪去方案Ⅱ:向第二份溶液中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成上述方案中合理的是_____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________________。
Ⅱ
解析:方案Ⅱ合理,SO2被氧化生成SO42-,SO42-和Ba2+反應(yīng)生成白色沉淀,據(jù)此能證明SO2的還原性;試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO42-。
3.下圖是檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問(wèn)題:
(1)B中加入的試劑是__________,作用是__________。(2)C中加入的試劑是 ,作用是________________________。(3)D中加入的試劑是____________,作用是___________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________。
品紅溶液
檢驗(yàn)SO2
酸性KMnO4溶液
除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡
澄清石灰水
檢驗(yàn)CO2
酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無(wú)色
解析:檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗(yàn)二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因?yàn)槎趸蛞材苁钩吻迨宜儨啙?。C裝置的作用是除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡,所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,但不能褪成無(wú)色,若褪成無(wú)色則不能證明二氧化硫已除盡。
2.三氧化硫(SO3)(1)物理性質(zhì)熔點(diǎn):16.8 ℃,沸點(diǎn):44.8 ℃,常溫下為_(kāi)___態(tài),標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_(kāi)___態(tài)。(2)化學(xué)性質(zhì)三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反應(yīng)如下:
SO3+H2O===H2SO4
CaO+SO3===CaSO4
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
液
固
3.硫的氧化物的污染與治理(1)硫的氧化物來(lái)源、危害及治理
石油和煤
含硫礦石
酸雨
5.6
脫硫
二氧化硫
(2)硫酸型酸雨的形成過(guò)程:
1. (2023年北京海淀模擬)SO2有毒,但葡萄酒里都含有SO2,起保鮮、殺菌和抗氧化作用。下列說(shuō)法不正確的是 ( )A.葡萄酒中的SO2對(duì)人體無(wú)害,是因?yàn)樗暮亢苌貰.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的還原性C.從紅葡萄酒的顏色判斷,其中的SO2沒(méi)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
√
解析:SO2有毒,但是含量在國(guó)家規(guī)定范圍內(nèi)對(duì)人體無(wú)害,通常用作葡萄酒殺菌,故A正確;二氧化硫具有還原性,具有抗氧化作用,故B正確;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白紅葡萄酒,故C錯(cuò)誤;葡萄酒倒入酒杯搖一搖,壓強(qiáng)減小,氣體溶解度減小,故D正確。
2. 將SO2分別通入下列五種溶液中
回答下列問(wèn)題:(1)試管①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:KMnO4溶液_______,證明SO2具有______性。(2)試管②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:品紅溶液_______,證明SO2具有_______性。(3)試管③中能否觀察到沉淀?______。(4)試管④中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是________。(5)試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是_______,用離子方程式表示產(chǎn)生沉淀的過(guò)程:_________________________________________________。
褪色 還原
褪色 漂白
否
BaSO4
BaSO3
(1)SO2不能漂白酸堿指示劑,只能使紫色的石蕊溶液變紅,但不能使之褪色。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的還原性,而不是漂白性。(3)SO2、CO2通入BaCl2溶液中都不會(huì)產(chǎn)生沉淀。
三.臭氧(1)組成:臭氧的分子式為O3,與 O2互為_(kāi)__________。(2)物理性質(zhì):常溫常壓下,臭氧是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體,密度比氧氣大,比氧氣易溶于水。吸入少量臭氧對(duì)人體有益,吸入過(guò)量對(duì)人體健康有一定危害。
同素異形體
(3)化學(xué)性質(zhì)
(4)用途①可用作脫色劑和消毒劑;②臭氧層可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的紫外線,是人類(lèi)和其他生物的保護(hù)傘。
3.過(guò)氧化氫(1)結(jié)構(gòu)
電子式:____________,結(jié)構(gòu)式:_____________。
H—O—O—H
(2)化學(xué)性質(zhì)
H2O2+2Fe2++2H+===
2Fe3++2H2O
H2O2+Na2SO3===Na2SO4+H2O
H2O2+2I-+2H+===I2+
2H2O
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4
===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
特別提醒:①除MnO2外,F(xiàn)e2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等也均能催化H2O2的分解;H2O2在堿性環(huán)境中的分解遠(yuǎn)比在酸性環(huán)境中的快。②H2O2作氧化劑時(shí),其還原產(chǎn)物一般為水,不引入雜質(zhì)且對(duì)環(huán)境無(wú)污染,因而又稱(chēng)為綠色氧化劑,常用于除去具有還原性的雜質(zhì)離子。
(1)硫在自然界中僅以化合態(tài)存在( )(2)硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫,在純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫( )(3)汞蒸氣有毒,實(shí)驗(yàn)室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理( )(4)二氧化硫漂白紙漿,沒(méi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)( )(5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,其原理相同( )(6)SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合后通入裝有濕潤(rùn)的有色布條的集氣瓶中,漂白效果更好( )(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L SO3中含有硫原子數(shù)為NA( )
×
×
×
√
×
×
×
(8)硫與鐵粉和銅粉分別反應(yīng),都可生成二價(jià)金屬硫化物( )(9)等質(zhì)量的S6和S8分子分別與足量的KOH反應(yīng),消耗KOH的物質(zhì)的量相同 ( )(10)常溫下硫單質(zhì)主要以S8形式存在,加熱時(shí)S8轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2屬于物理變化 ( )
√
×
×
(11)將SO2通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先變紅后褪色( )(12) SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿( )(13) SO2中少量的HCl可通過(guò)飽和NaHSO3溶液除去( )(14) SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的漂白性( )
×
×
√
×
易錯(cuò)警示
題組一 硫及其氧化物的性質(zhì)1.(2024屆青島開(kāi)學(xué)測(cè)試)據(jù)我國(guó)古代第一部藥物學(xué)專(zhuān)著《神農(nóng)本草經(jīng)》記載:“石硫黃(即硫黃)能化金銀鋼鐵,奇物”,所得產(chǎn)物不可能是A.Au2S B.Ag2S C.CuS D.FeS
√
解析:S單質(zhì)的氧化性比較弱,只能將金屬氧化為低價(jià)態(tài)的物質(zhì),所以S分別與Au、Ag、Fe反應(yīng)時(shí)依次生成Au2S、Ag2S、FeS,選項(xiàng)A、B、D正確;S氧化Cu應(yīng)該生成低價(jià)的Cu2S,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.我國(guó)晉代《抱樸子》中描述了“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還成丹砂”。下列有關(guān)敘述正確的是A.“丹砂”和“水銀”都是化合物B.該描述中的反應(yīng)是可逆反應(yīng)C.水銀有恒定的體積膨脹系數(shù),被用于制作溫度計(jì)D.“積變又還成丹砂”中的“還”可理解為“被還原”
√
解析:水銀(Hg)是單質(zhì),屬于純凈物,A錯(cuò)誤;“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還成丹砂”,前者需要加熱,后者常溫下反應(yīng),不是同一條件,故不是可逆反應(yīng),B錯(cuò)誤;體積膨脹系數(shù)是表征物體熱膨脹性質(zhì)的物理量,水銀有恒定的體積膨脹系數(shù),受熱時(shí)體積變化均勻,可用于制作溫度計(jì),C正確;“積變又還成丹砂”,發(fā)生的反應(yīng)是Hg+S===HgS,Hg發(fā)生了氧化反應(yīng),D錯(cuò)誤。
3.有關(guān)硫元素循環(huán)說(shuō)法不合理的是( )A.煤、石油中的硫元素燃燒時(shí)能生成SO2B.動(dòng)物尸體腐敗過(guò)程產(chǎn)生的H2S氣體會(huì)進(jìn)入大氣C.循環(huán)過(guò)程中硫元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)D.大氣中的硫元素會(huì)全部轉(zhuǎn)化成H2SO4隨雨水降落到土壤里
√
4.在探究SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是A.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO3B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,說(shuō)明+4價(jià)硫具有還原性C.將過(guò)量的SO2通入石蕊溶液中,溶液由紫色變?yōu)榧t色,說(shuō)明SO2不能漂白石 蕊溶液D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3
√
解析:SO2的水溶液顯酸性,NO3-在酸性條件下將H2SO3氧化為H2SO4,因而白色沉淀為BaSO4。
5.有學(xué)生為了證明SO2是一種酸性氧化物,做了以下實(shí)驗(yàn):向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的SO2氣體,溶液褪色,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該實(shí)驗(yàn)一定能證明SO2是一種酸性氧化物B.若SO2是一種酸性氧化物,溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)是:SO2+2NaOH===Na2SO3 +H2OC.若SO2是一種酸性氧化物,溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)是:SO2+Na2SO3+H2O ===2NaHSO3D.若要證明SO2是一種酸性氧化物,還需在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再加酚酞或氫氧化鈉 溶液
√
解析:酸性氧化物的概念:與水反應(yīng)只生成對(duì)應(yīng)的酸,與堿反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物。向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的SO2氣體,溶液褪色,可能是因?yàn)槎趸虻钠仔?,所以該?shí)驗(yàn)不能說(shuō)明二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?,故A錯(cuò)誤;若SO2是一種酸性氧化物,二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉再與二氧化硫、水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,故C正確。
6.硫元素最常見(jiàn)和最穩(wěn)定的一種同素異形體是黃色的正交α--型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰點(diǎn)降低去測(cè)得它含有S8分子。1891年M.R.Engel用濃鹽酸和硫代硫酸鹽的飽和溶液在0 ℃下作用首次制得了一種菱形的ε--硫,后來(lái)證明含有S6分子。下列說(shuō)法正確的是A.S6和S8分子都是由S原子組成,所以它們是一種物質(zhì)B.S6和S8分子分別與鐵粉反應(yīng),所得產(chǎn)物不同C.S6和S8分子分別與過(guò)量的氧氣反應(yīng)可以得到SO3D.等質(zhì)量的S6和S8分子分別與足量的KOH反應(yīng),消耗KOH的物質(zhì)的量相同
√
解析:S6和S8都是由S原子構(gòu)成的不同物質(zhì),故A錯(cuò)誤;硫單質(zhì)具有弱氧化性,與鐵反應(yīng)生成低價(jià)化合物,S6和S8分子分別與鐵粉反應(yīng),所得產(chǎn)物相同,為FeS,故B錯(cuò)誤;S6和S8分子分別與過(guò)量的氧氣反應(yīng)可以得到SO2,不能直接生成三氧化硫,故C錯(cuò)誤;等質(zhì)量的S6和S8分子,硫原子的物質(zhì)的量相同,分別與足量的KOH反應(yīng),生成的鹽相同,則消耗KOH的物質(zhì)的量相同,故D正確。
題組二 SO2的檢驗(yàn)及SO2的多重性7.為確定某純凈的氣體Q的成分,進(jìn)行了如下幾種實(shí)驗(yàn),其中不正確的是
√
解析:硫化氫、二氧化硫等均能被高錳酸鉀氧化,由現(xiàn)象可知Q不一定是SO2,故A錯(cuò)誤。
C.乙和戊兩種溶液都不宜用作尾氣吸收裝置中的試劑D.如果將裝置的連接順序變?yōu)棰佗邰?,不影響檢驗(yàn)
8.下圖虛線框中的裝置(試劑均足量)可用來(lái)檢驗(yàn)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)所產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物,其中供選擇的試劑有無(wú)水硫酸銅、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、澄清石灰水四種試劑,下列說(shuō)法正確的是
√
A.物質(zhì)甲可以是無(wú)水硫酸銅,也可以是變色硅膠、無(wú)水氯化鈣等物質(zhì)
解析:裝置①是檢驗(yàn)混合氣體中是否含有水蒸氣,應(yīng)該用無(wú)水硫酸銅或變色硅膠,不能用無(wú)水氯化鈣,A錯(cuò)誤;二氧化碳也能被強(qiáng)堿溶液吸收,丙中試劑應(yīng)該是酸性高錳酸鉀溶液,B錯(cuò)誤;品紅溶液可以檢驗(yàn)二氧化硫,但一般不能用來(lái)除去二氧化硫,澄清石灰水濃度太小,不能用來(lái)吸收二氧化硫,C正確;如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰冢瑲怏w產(chǎn)物通過(guò)①中的無(wú)水硫酸銅,無(wú)水硫酸銅由白色變成藍(lán)色,能說(shuō)明有水生成,通過(guò)③中的澄清石灰水,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,不可以檢驗(yàn)出二氧化碳,D錯(cuò)誤。
9.(2023屆哈爾濱聯(lián)考)下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體為SO2的是 ( )①使澄清石灰水變渾濁?、谑?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅③使品紅溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,該沉淀溶于稀鹽酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生A.都能證明 B.都不能證明C.③④⑤均能證明 D.只有⑤能證明
√
解析:①CO2也能使澄清石灰水變渾濁;②酸性氣體均能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅;③Cl2也能使品紅溶液褪色;④CO2也有此現(xiàn)象。
10.(SO2與CO2混合氣體中成分的檢驗(yàn))下圖是檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問(wèn)題:(1)B中加入的試劑是__________,作用是_________。(2)C中加入的試劑是_______________,作用是__________________________。(3)D中加入的試劑是___________,作用是__________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________________________。
品紅溶液 檢驗(yàn)SO2
酸性KMnO4溶液 除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡
澄清石灰水 檢驗(yàn)CO2
酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無(wú)色(或不褪色,或不褪成無(wú)色)
解析:一定要理解題意是檢驗(yàn)氣體成分,檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗(yàn)二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因?yàn)槎趸蛞材苁钩吻迨宜儨啙帷裝置的作用是除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡,所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,但不能褪成無(wú)色,若褪成無(wú)色則不能證明二氧化硫已除盡。
11.(2023屆西安考前聯(lián)考)某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3+、I2,他們使用的藥品和裝置如圖所示:
(1)下列實(shí)驗(yàn)方案適用于在實(shí)驗(yàn)室制取所需SO2的是A.Na2SO3溶液與HNO3反應(yīng)B.Na2SO3固體與濃硫酸反應(yīng)C.固體硫在純氧中燃燒D.銅與熱濃硫酸反應(yīng)
(2)裝置C的作用是__________________________。(3)在上述裝置中通入過(guò)量的SO2,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng):_____________________________________________________。(4)上述裝置中能表明SO2的還原性強(qiáng)于I-的現(xiàn)象是 。
吸收多余的SO2,防止污染空氣
取反應(yīng)后A中溶液少許,加入KSCN溶液,不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅(或取反應(yīng)后A中溶液少許,加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,或其他合理答案)
B中藍(lán)色溶液退色
12.將SO2分別通入下列五種溶液中:
回答下列問(wèn)題:(1)試管①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:KMnO4酸性溶液_____,證明SO2具有_____性。(2)試管②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:品紅溶液_____,證明SO2具有_____性。
褪色
還原
褪色
漂白
(3)試管③中能否觀察到沉淀_____(填“能”或“否”)。(4)試管④中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是_______。(5)試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是______,用離子方程式表示產(chǎn)生沉淀的過(guò)程:______________________________________________。
否
BaSO4
BaSO3
SO2和CO2的鑒別方法1.常用鑒別方法SO2和CO2都能使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過(guò)量,則沉淀都可以消失,所以不能用澄清的石灰水鑒別SO2和CO2,通??梢杂靡韵路椒ǎ?br>檢驗(yàn)SO2和CO2同時(shí)存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁,檢驗(yàn)二者同時(shí)存在的一般流程為
注意 有時(shí)為簡(jiǎn)化裝置,可將除去SO2和檢驗(yàn)SO2是否除盡合并為一個(gè)裝置,用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺,但不褪成無(wú)色。
易錯(cuò)警示
(1)如果將裝置中①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰冖佗?,則可以檢出的物質(zhì)是 ;不能檢出的物質(zhì)是____________。(2)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰?,則可以檢出的物質(zhì)是________________;不能檢出的物質(zhì)是____________。(3)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰冖邰?,則可以檢出的物質(zhì)是_____________;不能檢出的物質(zhì)是____________。
SO2、CO2
H2O
CO2
H2O、SO2
H2O
SO2、CO2
解析:裝置①為檢驗(yàn)產(chǎn)物H2O,只能放在裝置②③之前,因?yàn)槿舴旁谘b置②③之后或裝置②③之間,則氣流通過(guò)裝置②或③溶液后會(huì)帶出水蒸氣,則無(wú)法驗(yàn)證使無(wú)水CuSO4變藍(lán)的水蒸氣是否是反應(yīng)生成物。裝置③和裝置②位置也不得變更,因?yàn)镾O2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁。故在用澄清石灰水來(lái)驗(yàn)證CO2前一定要排除SO2的干擾。
SO2與酸性不同的混合氣體的分離與檢驗(yàn)
(1)SO2中含有酸性強(qiáng)的SO3、HCl時(shí),要先檢驗(yàn)酸性強(qiáng)的SO3、HCl氣體,然后再檢驗(yàn)SO2,如把SO2和SO3的混合氣體,首先通過(guò)BaCl2溶液檢驗(yàn)并除去SO3,然后再檢驗(yàn)SO2。SO2和HCl的混合氣體,可以先通過(guò)水除去HCl(加硝酸酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)),然后再用品紅溶液檢驗(yàn)SO2。
(2)SO2中含有酸性弱的CO2時(shí),若要檢驗(yàn)CO2的存在,則要先檢驗(yàn)并除去SO2,還要檢驗(yàn)是否除盡,最后才能檢驗(yàn)CO2。檢驗(yàn)SO2和CO2同時(shí)存在的一般流程如表所示:
14.某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì),按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱(chēng)是________,其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。
蒸餾燒瓶
Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O
溶液褪色
無(wú)色溶液中出現(xiàn)黃色渾濁
還原性 氧化性
品紅溶液褪色后,關(guān)閉分液漏斗的旋塞,點(diǎn)燃酒精燈加熱,溶液恢復(fù)為紅色
NaOH(答案合理即可)
題組三 幾種物質(zhì)的漂白性比較15.下列說(shuō)法正確的是A.因?yàn)镾O2具有漂白性,所以它能使品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、石 蕊溶液褪色B.能使品紅溶液褪色的不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,其原理相同D.將SO2氣體通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,說(shuō)明SO2具有漂 白性
√
解析:SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,具有還原性,能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色,二氧化硫能使石蕊變紅,故A錯(cuò)誤;二氧化硫、次氯酸等物質(zhì)都能使品紅溶液褪色,所以能使品紅溶液褪色的物質(zhì)不一定是SO2,故B正確;漂白粉和過(guò)氧化鈉的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因?yàn)楹陀猩镔|(zhì)反應(yīng)生成無(wú)色物質(zhì),所以其漂白原理不一定相同,故C錯(cuò)誤;SO2與NaOH發(fā)生反應(yīng),溶液因不呈堿性而褪色,不能說(shuō)明SO2具有漂白性,故D錯(cuò)誤。
16.Cl2和SO2都具有漂白性,能使品紅溶液褪色。若將等物質(zhì)的量的Cl2、SO2混合后再通入品紅與BaCl2的混合溶液,能觀察到的現(xiàn)象是①溶液很快褪色 ②溶液不褪色?、鄢霈F(xiàn)沉淀 ④不出現(xiàn)沉淀A.①② B.①③ C.②③ D.②④
√
解析:等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后的氣體溶解于適量的蒸餾水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,生成的鹽酸和硫酸都不具有漂白性,所以不能使品紅溶液褪色,硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,所以會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。
三類(lèi)漂白劑的區(qū)別
易錯(cuò)警示
題組四 SO2的污染與防治17.下列說(shuō)法不正確的是A.改燃煤為燃?xì)?,可以減少?gòu)U氣中SO2等有害物質(zhì)的排放量,是治理“霧霾” 等災(zāi)害天氣的一種措施B.向煤中加入適量石灰石,使煤燃燒產(chǎn)生的SO2最終生成CaSO3,可減少對(duì)大 氣的污染C.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含SO2,從而使雨水的pH<5.6,形成酸雨D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)
√
18.酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程,在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過(guò)程如下圖,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.光照能引發(fā)酸雨的形成 B.所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)C.污染空氣能加快酸雨的形成 D.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染
√
解析:由圖示可知,酸雨形成的兩個(gè)途徑中都涉及了光照的條件,故A正確;三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,沒(méi)有化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;由圖中信息可知,污染空氣中氮的氧化物、碳?xì)浠衔锛岸趸虻却髿馕廴疚锟梢酝ㄟ^(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸,在這個(gè)過(guò)程中,氮的氧化物是催化劑,加快了酸雨的形成,故C正確;
優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能減少化石燃料的使用,能有效減少二氧化硫的排放量,故能有效遏制酸雨污染,故D正確。
19.環(huán)保是21世紀(jì)人類(lèi)社會(huì)的主要課題之一,十九大報(bào)告中提出了新目標(biāo)“建成富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)”?;痣姀S、燃煤鍋爐是SO2污染集中、規(guī)模大的行業(yè),石灰石—石膏煙脫硫是除去SO2的一種常用方法。其過(guò)程如圖1。研究發(fā)現(xiàn):pH和溫度會(huì)對(duì)石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響;當(dāng)煙氣通入速度一定時(shí),石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖2,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高吸收越快,吸收率越高B.石灰石漿液pH>5.7時(shí),煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C.將脫硫后的氣體通入KMnO4溶液,可粗略判斷煙氣脫硫效率的高低D.上述方法中用石灰石漿液吸收64 g SO2理論生成22 g CO2
√
解析:煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高氣體二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就會(huì)逸出溶液使吸收率降低,故A錯(cuò)誤;石灰石漿液pH>5.7時(shí),煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度減小,石灰石的濃度減小,脫硫效率隨之下降,故B錯(cuò)誤;
脫硫后的氣體是否殘存二氧化硫,含多少,可以利用高錳酸鉀溶液褪色的程度和快慢粗略判斷煙氣脫硫效率,故C正確;上述分析得到總反應(yīng)為:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O+2CO2↑,1 mol二氧化硫反應(yīng)生成1 mol二氧化碳,即每吸收64 g二氧化硫理論上同時(shí)生成44 g二氧化碳,故D錯(cuò)誤。
1.硫酸的物理性質(zhì)H2SO4是無(wú)色液體,能與水以任意比互溶,溶解時(shí)可放出大量的熱,濃H2SO4稀釋的方法是將 。2.硫酸是強(qiáng)電解質(zhì),寫(xiě)出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式(1)鐵: ;(2)MgO: ;(3)Ba(OH)2: ;(4)Na2SO3: ;(5)BaCl2: 。
濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌
Fe+2H+===Fe2++H2↑
MgO+2H+===Mg2++H2O
考點(diǎn)二 硫酸 硫酸根離子的檢驗(yàn)
(1)填寫(xiě)下表:
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
吸水性
脫水性
銅片逐漸溶解,產(chǎn)生無(wú)色、有刺激性氣味的氣體
強(qiáng)氧化性、酸性
藍(lán)色晶體變白
(2)分別寫(xiě)出濃H2SO4與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________________________________。(3)常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4_________,可用鋁槽車(chē)裝運(yùn)濃H2SO4。(4)分別寫(xiě)出濃H2SO4與H2S、HI、FeSO4反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________ _______________、____________________________________、____________________________________________。
鈍化
SO2↑+2H2O、
H2S+H2SO4(濃)=== S↓
+SO2↑+2H2O
2FeSO4+2H2SO4(濃)
===Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O
鑒別稀H2SO4和濃H2SO4的六種方法方法一:取少量蒸餾水,向其中加入少量試樣硫酸,如能放出大量熱則為濃H2SO4,無(wú)明顯變化則為稀H2SO4。方法二:觀察狀態(tài),濃H2SO4為黏稠狀液體,而稀H2SO4為黏稠度較小的溶液。方法三:取等體積的兩份物質(zhì)用手掂掂,因?yàn)闈釮2SO4的密度較大(1.84 g·cm-3)。相同體積的濃H2SO4和稀H2SO4,濃H2SO4的質(zhì)量大得多,感覺(jué)重。方法四:取少量試樣,向其中投入鐵片,若產(chǎn)生大量氣體則為稀H2SO4,F(xiàn)e+2H+===Fe2++H2↑;若無(wú)明顯現(xiàn)象(鈍化),則為濃H2SO4。
方法五:用玻璃棒蘸取試樣在紙上寫(xiě)字,立即變黑者為濃H2SO4,否則為稀H2SO4。方法六:取少量試樣,分別投入一小塊銅片,稍加熱發(fā)生反應(yīng)的(有氣泡產(chǎn)生)為濃H2SO4(濃H2SO4表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性),無(wú)變化的是稀H2SO4。
問(wèn)題思考硫酸是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常見(jiàn)藥品,其性質(zhì)有:①酸性 ②吸水性 ③脫水性?、軓?qiáng)氧化性 ⑤催化作用請(qǐng)將序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上:(1)鋅和稀H2SO4制H2_____。(2)濃硫酸作干燥劑______。(3)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_______。(4)乙酸乙酯的水解______。(5)纖維素的水解______。(6)濃硫酸使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙先變紅,后又變黑________。(7)將濃硫酸點(diǎn)在膽礬晶體上,晶體表面出現(xiàn)白斑_(dá)____。
①
②
②⑤
⑤
⑤
①③
②
4. 的檢驗(yàn)檢驗(yàn) 的正確操作方法:被檢液 取清液 有無(wú)白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無(wú) )。先加稀鹽酸的目的是_________________________,再加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。整個(gè)過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________________、________________________、___________________、_____________________。
===CO2↑+H2O
Ag++Cl-===AgCl↓
(1)濃鹽酸、濃硫酸兩溶液敞口放置一段時(shí)間,濃度都會(huì)下降的原因相同( )(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO( )(3)銅片溶于熱的濃硫酸,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性( )(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明該溶液中一定有( )
解析:濃硫酸雖然具有強(qiáng)氧化性,但不能氧化H2、CO,因而可以干燥H2、CO。
×
×
√
×
解析:酸化的NO3-可將SO32-氧化為SO42-,也會(huì)產(chǎn)生BaSO4白色沉淀。
(5)將少量銅加入濃硫酸中加熱,很快能觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色( )(6)50 mL 18.4 mol·L-1的濃硫酸與足量的銅反應(yīng),可產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量為0.46 mol ( )
×
×
解析:由于濃硫酸具有吸水性,不能得到藍(lán)色溶液。
解析:隨反應(yīng)進(jìn)行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)停止,故0.92 mol H2SO4不可能完全反應(yīng)。
(7)一定量濃硫酸中加入足量鋅粒加熱,產(chǎn)生的氣體為SO2和H2的混合氣體( )(8)常溫下用鐵片可鑒別濃硫酸和稀硫酸( )
√
√
解析:Zn與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,變?yōu)橄×蛩釙r(shí)產(chǎn)生H2。
題組一 濃硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用1.下列有關(guān)濃硫酸的敘述正確的是A.在濃硫酸與鋅片共熱的反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性B.濃硫酸與金屬活動(dòng)性順序表中氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為SO2,與 氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為H2C.濃硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2等氣體D.H2SO4是不揮發(fā)性強(qiáng)酸,氫硫酸是揮發(fā)性弱酸,所以可用濃硫酸與FeS反應(yīng) 制取H2S氣體
√
解析:在濃硫酸與鋅片共熱的反應(yīng)中生成物是硫酸鋅、二氧化硫和水,因此濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性,故A正確;濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)得不到氫氣,故B錯(cuò)誤;氨氣屬于堿性氣體,能被濃硫酸吸收,所以不能用濃硫酸干燥,故C錯(cuò)誤;濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能夠氧化硫化氫,不能用濃硫酸制取硫化氫,故D錯(cuò)誤。
2.(2023屆福州)某同學(xué)設(shè)想用如圖裝置來(lái)驗(yàn)證濃硫酸的某些性質(zhì),其中不能達(dá)到目的的是
√
解析: B項(xiàng)中濾紙沾上濃硫酸后,很快會(huì)因脫水而變黑;C項(xiàng)中濃硫酸滴到小試管內(nèi)的水中,放出的熱量會(huì)使錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,U形管內(nèi)液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象;D項(xiàng)中因常溫下銅片與濃硫酸不反應(yīng),無(wú)法判斷濃硫酸是否表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。
3.濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng),現(xiàn)象如圖。下列分析正確的是A.對(duì)比①和②可以說(shuō)明還原性:Br->Cl-B.①和③相比可說(shuō)明氧化性:Br2>SO2C.②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說(shuō)明酸性:H2SO4>HClD.③中濃H2SO4被還原成SO2
√
解析:A項(xiàng),反應(yīng)①生成的紅棕色氣體是溴蒸氣,反應(yīng)②白霧是氯化氫,說(shuō)明濃硫酸能將溴離子氧化成溴單質(zhì),而不能將氯離子氧化成氯氣;B項(xiàng),反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體,是非氧化還原反應(yīng),而且亞硫酸鈉與溴化鈉不是同一類(lèi)型的物質(zhì);C項(xiàng),白霧說(shuō)明氯化氫易揮發(fā);D項(xiàng),反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體,是非氧化還原反應(yīng)。
4.(2023屆咸陽(yáng)二模)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到過(guò)一段時(shí)間后,對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象敘述不正確的是 ( )A.甲中蘋(píng)果塊會(huì)變干癟B.乙中膽礬晶體表面有“白斑”C.丙中小試管內(nèi)有晶體析出D.丁中pH試紙變成紅色
√
√
√
√
8.(2023屆渭南)有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振蕩后,白色沉淀不溶解。對(duì)此實(shí)驗(yàn)的下列敘述正確的是A.實(shí)驗(yàn)證實(shí)Na2SO3已部分氧化B.實(shí)驗(yàn)中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C.實(shí)驗(yàn)中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D.此次實(shí)驗(yàn)不能確定Na2SO3是否部分被氧化
√
解析:Na2SO3溶液可能部分被氧化變質(zhì),則滴入Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀一定有亞硫酸鋇,可能有硫酸鋇,加入足量稀硝酸后,亞硫酸鋇被氧化成硫酸鋇,即此時(shí)的白色沉淀是硫酸鋇。
1.理清硫元素的化合價(jià)與氧化性、還原性之間的關(guān)系
考點(diǎn)三 硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用
2.掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)相同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)酸、堿反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的如: 寫(xiě)出②、③、④反應(yīng)的化學(xué)方程式:② ;③ ;④ 。
H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
(2)不同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí),一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài),即臺(tái)階式升降,可用右圖表示
寫(xiě)出③、④、⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式:③ ;④ ;⑤ 。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
注意: (1)同種元素相鄰價(jià)態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(2)當(dāng)硫元素的高價(jià)態(tài)粒子與低價(jià)態(tài)粒子反應(yīng)時(shí),一般生成中間價(jià)態(tài),如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
題組一 硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1.硫在空氣中燃燒生成氣體A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B變成C,在C里加Na2S產(chǎn)生氣體D,把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。則A、B、C、D、E分別為A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
√
解析:硫在空氣中燃燒生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S產(chǎn)生氣體H2S,H2S與H2SO3反應(yīng)產(chǎn)生淺黃色沉淀S,故B項(xiàng)正確。
2.(2023屆青島模擬)硫元素的價(jià)類(lèi)二維圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.a與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB.d溶液久置于空氣中會(huì)生成e,溶液的pH減小C.g與f之間也可能發(fā)生反應(yīng)D.銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶 液中,無(wú)明顯現(xiàn)象
√
解析:根據(jù)化合價(jià)以及物質(zhì)的類(lèi)別可知a為H2S、b為S、c為SO2、d為H2SO3、e為H2SO4、f含有SO32-或HSO3-、g含有SO42-或HSO4-。a為H2S,可以和SO2、H2SO3、H2SO4發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì),A正確;H2SO3具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中久置會(huì)被氧氣氧化成硫酸,硫酸酸性更強(qiáng),pH更小,B正確;g為硫酸鹽,f為亞硫酸鹽,硫元素化合價(jià)相鄰,不反應(yīng),C錯(cuò)誤;銅與濃硫酸共熱產(chǎn)生氣體SO2,SO2通入BaCl2溶液中,不能發(fā)生反應(yīng),所以無(wú)明顯現(xiàn)象,D正確。
3.含硫煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法,同時(shí)可得到化工產(chǎn)品,該工藝流程如圖所示,下列敘述不正確的是
A.該過(guò)程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B.該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2C.該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生改變的元素只有Fe和SD.圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
√
解析:據(jù)圖可知,該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,A、B、D正確;該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫,C錯(cuò)誤。
4.物質(zhì)類(lèi)別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。請(qǐng)根據(jù)下圖所示,回答下列問(wèn)題:
(1)X的化學(xué)式為_(kāi)____,Y的化學(xué)式為_(kāi)___。(2)W的濃溶液與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。
H2S
SO2
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
解析:W的濃溶液是濃硫酸,與銅單質(zhì)在加熱條件下發(fā)生反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O。
(3)欲制備N(xiāo)a2S2O3,從氧化還原角度分析,合理的是____(填字母)。A.Na2S+S B.Na2SO3+SC.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
B
解析:Na2S2O3中S元素的化合價(jià)是+2價(jià),從氧化還原的角度分析,反應(yīng)物中S元素的化合價(jià)必須分別大于2和小于2,A中S的化合價(jià)都小于2,C、D中S的化合價(jià)都大于2,故B符合題意。
(4)將X與SO2混合,可生成淡黃色固體,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為_(kāi)_____。
2∶1
解析:X為H2S,與SO2混合可生成淡黃色固體:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,H2S作還原劑,二氧化硫作氧化劑,S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2∶1。
同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化也是物質(zhì)推斷的重要突破點(diǎn),可以從物質(zhì)類(lèi)別的角度進(jìn)行分析與遷移。如:SO2、Na2SO3、NaHSO3之間的轉(zhuǎn)化代表著酸性氧化物、正鹽、酸式鹽之間的轉(zhuǎn)化;H2S、Na2S、NaHS之間的轉(zhuǎn)化代表著二元弱酸、正鹽、酸式鹽之間的轉(zhuǎn)化,可類(lèi)比CO2、Na2CO3、NaHCO3之間的轉(zhuǎn)化。
歸納總結(jié)
(注:上述轉(zhuǎn)化可通過(guò)與酸或堿反應(yīng)實(shí)現(xiàn))
題組二 以SO2制備為載體探究硫元素間的轉(zhuǎn)化5.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取SO2并驗(yàn)證其部分性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖(夾持裝置省略),下列敘述正確的是
A.取反應(yīng)后D中溶液少許,滴加品紅溶液,紅色褪去,能說(shuō)明SO2具有漂白性B.A裝置中比較理想的反應(yīng)物質(zhì)是Na2SO3固體和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸C.B裝置溶液變紅色,說(shuō)明SO2是酸性氧化物;C裝置產(chǎn)生白色沉淀的原因?yàn)椋? BaCl2+SO2+H2O BaSO3↓+2HClD.關(guān)閉彈簧夾a,打開(kāi)彈簧夾b,用酒精燈在三頸燒瓶下微熱,若能觀察到B中長(zhǎng)導(dǎo)管 口有明顯氣泡現(xiàn)象,冷卻后液體倒吸,就能判斷裝置A、B氣密性良好
√
解析:氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品紅溶液褪色,故品紅褪色不能說(shuō)明二氧化硫具有漂白性,故A錯(cuò)誤;二氧化硫易溶于水,比較理想的反應(yīng)物質(zhì)是亞硫酸鈉固體和濃硫酸,故B錯(cuò)誤;C裝置中產(chǎn)生的白色沉淀為BaSO4,故C錯(cuò)誤。
6.某小組為驗(yàn)證SO2的性質(zhì)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.一段時(shí)間后石蕊溶液和品紅溶液均褪色,說(shuō) 明SO2有漂白性B.一段時(shí)間后酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色, 說(shuō)明SO2有還原性C.一段時(shí)間后氫硫酸溶液中有淡黃色沉淀生 成,說(shuō)明SO2有氧化性D.該裝置能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的微型化和綠色化
√
解析: SO2具有酸性氧化物的性質(zhì),可以使石蕊溶液變紅但不會(huì)褪色,SO2使品紅溶液褪色說(shuō)明SO2有漂白性,A錯(cuò)誤;SO2具有還原性與酸性高錳酸鉀溶液、溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溶液褪色,B正確;SO2與氫硫酸發(fā)生反應(yīng):SO2+2H2S===3S↓+2H2O,生成的硫單質(zhì)為難溶于水的淡黃色沉淀,體現(xiàn)SO2的氧化性,C正確;該裝置使用注射器和藥穴板,藥品用量少,用浸有氫氧化鈉溶液的棉花團(tuán)吸收尾氣,對(duì)環(huán)境的污染也小,操作方便,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的微型化和綠色化,D正確。
7.二氧化硫和亞硫酸在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)SO2和H2SO3的一些性質(zhì)進(jìn)行了探究。Ⅰ.探究SO2的性質(zhì)
(1)關(guān)閉旋塞2,打開(kāi)旋塞1,注入硫酸至浸沒(méi)三頸燒瓶中的固體。檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是___________________________________________________。
將帶火星的木條放在裝置D的
試管口,觀察木條是否復(fù)燃
解析:A中制備二氧化硫:Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+H2O+SO2↑,二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,X干燥二氧化硫,選用濃硫酸,C中SO2與Na2O2反應(yīng),D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空氣,E裝置驗(yàn)證二氧化硫的氧化性,F(xiàn)裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,并吸收二氧化硫,防止污染空氣。檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在裝置D的試管口,觀察木條是否復(fù)燃。
(2)裝置B中試劑X是________,裝置D中NaOH溶液的作用是___________________________________。
濃硫酸
吸收未反應(yīng)
的SO2氣體,防止污染空氣
解析:裝置B干燥二氧化硫,盛放的試劑X是濃硫酸,D中盛放的NaOH溶液吸收未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣。
(3)寫(xiě)出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
SO2+Na2O2===Na2SO4
解析:C中SO2與Na2O2反應(yīng)生成Na2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+Na2O2===Na2SO4。
(4)關(guān)閉旋塞1后,打開(kāi)旋塞2,裝置E中的Na2S溶液用于驗(yàn)證SO2的_____性,裝置F中的現(xiàn)象是_____________。
氧化
溶液紅色變淺
解析:E中為硫化鈉與二氧化硫發(fā)生價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì),二氧化硫表現(xiàn)氧化性;F裝置吸收二氧化硫,二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,F(xiàn)中堿性減弱,紅色變淺。
Ⅱ.探究H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO(可能需要的裝置和試劑如圖所示)
(5)所需裝置的連接順序:純凈的SO2―→______(填字母),裝置K中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________。
HJIK
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
解析:要證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO,因?yàn)槎趸蚺c次氯酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能直接將二氧化硫通入漂白粉溶液中,應(yīng)先用二氧化硫制備二氧化碳,通過(guò)證明酸性:H2SO3>H2CO3>HClO,從而得出結(jié)論。將純凈的二氧化硫通過(guò)H使二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)制取二氧化碳,制備的二氧化碳中有二氧化硫,故通入漂白粉溶液之前用酸性高錳酸鉀除去二氧化硫氣體,再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈,再通入漂白粉溶液中,K中反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(6)能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________________。
裝置I中的品紅溶液不褪
色,裝置K中溶液中出現(xiàn)白色沉淀
解析:I中品紅溶液不褪色,K中產(chǎn)生白色沉淀能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO。
二氧化硫的制備與性質(zhì)總結(jié)(1)常用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,進(jìn)而驗(yàn)證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。①制取原理Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O②綜合實(shí)驗(yàn)裝置
歸納總結(jié)
(2)實(shí)驗(yàn)室也可用銅片與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,進(jìn)而驗(yàn)證二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、還原性、氧化性等。①制取原理:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O②綜合實(shí)驗(yàn)裝置
續(xù)上頁(yè)
考點(diǎn)四 重要的硫酸鹽與??嫉哪吧蚧衔锝鼛啄旮呖紝?duì)硫及其化合物的考查,除了常見(jiàn)的二氧化硫、硫酸、亞硫酸鹽等物質(zhì)外,還涉及硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)、陌生的含硫化合物等。下面介紹幾種含硫化合物的性質(zhì),理解這些物質(zhì)的性質(zhì)主要從S元素的化合價(jià)入手。
一、重要的常見(jiàn)硫酸鹽
熟石膏
淺綠色
凈水
生石膏
綠礬
膽礬、藍(lán)礬
藍(lán)色
1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)Na2S2O3·5H2O俗名海波或大蘇打,易溶于水,溶于水后呈堿性。S元素的化合價(jià)為+2價(jià),具有還原性。(1)化學(xué)性質(zhì)①遇酸不穩(wěn)定:Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O;
二、??嫉哪吧蚧衔?br>②還原性:a.2Na2S2O3+I(xiàn)2===Na2S4O6+2NaI,這是分析化學(xué)中“碘量法”定量測(cè)定碘的一個(gè)重要反應(yīng)。b.Na2S2O3+4Cl2+5H2O===Na2SO4+H2SO4+8HCl,在紡織和造紙工業(yè)上Na2S2O3作脫氯劑。(2)制備方法2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2;Na2SO3+S Na2S2O3。
2.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)Na2S2O4俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉,能溶于冷水,在熱水中分解,不溶于乙醇。S元素的化合價(jià)為+3價(jià),具有還原性。(1)制備:在無(wú)氧條件下,用鋅粉還原亞硫酸氫鈉可制得連二亞硫酸鈉。(2)還原性:在空氣分析中常用來(lái)吸收氧氣:2Na2S2O4+O2+2H2O=== 4NaHSO3或Na2S2O4+O2+H2O===NaHSO3+NaHSO4。
3.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)S元素的化合價(jià)為+4價(jià),與亞硫酸鹽一樣具有還原性。(1)制備:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。(2)還原性: 。
4.過(guò)二硫酸鈉(Na2S2O8)(1)不穩(wěn)定性:受熱分解2Na2S2O8 2Na2SO4+2SO3↑+O2↑。(2)氧化性:Na2S2O8中S元素的化合價(jià)是+6價(jià),其陰離子 結(jié)構(gòu)中含有1個(gè)過(guò)氧鍵(—O—O—),性質(zhì)與過(guò)氧化氫相似,具有氧化性。所以Na2S2O8是一種強(qiáng)氧化劑。
1.(2024屆沈陽(yáng)開(kāi)學(xué)聯(lián)考)《本草圖經(jīng)》記載:“綠礬石五兩,形色似樸硝而綠色,取此一物,置于鐵板上,聚炭封之,囊袋吹令火熾,其礬即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“樸硝”的主要成分為Na2SO4·10H2O。下列有關(guān)敘述正確的是A.綠礬的化學(xué)式為CuSO4·5H2OB.綠礬需密封保存C.樸硝的水溶液顯酸性D.“吹令火熾”發(fā)生了非氧化還原反應(yīng)
√
解析:綠礬的化學(xué)式為FeSO4·7H2O,A錯(cuò)誤;綠礬為FeSO4·7H2O,其還原性較強(qiáng),易被氧氣氧化,故其需密封保存,B正確;樸硝為Na2SO4·10H2O,其為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不能水解,故其水溶液顯中性,C不正確;“吹令火熾,其礬即沸,流出色赤如融金汁者是真也”,說(shuō)明在高溫下綠礬中的亞鐵離子被氧化為Fe3+,故發(fā)生了氧化還原反應(yīng),D不正確。
2.Na2S2O5是常用的防腐劑和漂白劑??衫脽煹罋庵械腟O2生產(chǎn)Na2S2O5,其流程如圖:
下列說(shuō)法正確的是A.上述制備過(guò)程所涉及的物質(zhì)中只有一種酸性氧化物B.Na2S2O5作防腐劑和SO2作漂白劑時(shí),均表現(xiàn)還原性C.上述流程中的Na2CO3飽和溶液和Na2CO3固體不可互換D.實(shí)驗(yàn)室模擬“結(jié)晶脫水”時(shí)用到的儀器只有蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯、漏斗
√
解析:上述制備過(guò)程所涉及的物質(zhì)中有2種酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A錯(cuò)誤;SO2作漂白劑時(shí),未發(fā)生氧化還原反應(yīng),沒(méi)有表現(xiàn)還原性,故B錯(cuò)誤;根據(jù)上述分析,上述流程中的Na2CO3飽和溶液和Na2CO3固體不可互換,否則得不到過(guò)飽和的NaHSO3溶液,故C正確;“結(jié)晶脫水”是加熱固體分解,應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行,故D錯(cuò)誤。
A.制備保險(xiǎn)粉的離子方程式為HCOO-+OH-+2SO2=== +CO2+H2OB.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2C.多孔玻璃球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積,使SO2能被充分吸收D.為避免產(chǎn)生的Na2S2O4被O2氧化,使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng),產(chǎn)生的SO2排 出裝置中殘留的O2
3.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉,易被氧氣氧化。利用如圖裝置,在錐形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶劑)和水形成的混合液,通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成保險(xiǎn)粉和一種常見(jiàn)氣體,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
√
解析:A項(xiàng),SO2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na2S2O4,根據(jù)元素守恒和電子得失守恒寫(xiě)離子方程式;C項(xiàng),增大接觸面積能夠加快反應(yīng)速率;D項(xiàng),Na2S2O4具有還原性,容易被氧氣氧化。
4.由一種陽(yáng)離子與兩種酸根陰離子組成的鹽稱(chēng)為混鹽。向混鹽Na4S2O3中加入足量稀硫酸,發(fā)生反應(yīng):2Na4S2O3+4H2SO4=== 4Na2SO4+3S↓+SO2↑+4H2O。下列說(shuō)法正確的是A.Na4S2O3的水溶液顯酸性B.1 mol Na4S2O3中共含離子數(shù)為5NAC.上述反應(yīng)中,每產(chǎn)生3 mol S,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 molD.CaOCl2也可稱(chēng)為混鹽,向CaOCl2中加入足量稀硫酸會(huì)有Cl2產(chǎn)生
√
解析:混鹽Na4S2O3中S元素的平均化合價(jià)為+1,應(yīng)為Na2SO3和Na2S的混鹽,Na2SO3和Na2S都是強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈堿性,A錯(cuò)誤;Na4S2O3為Na2SO3和Na2S的混鹽,所以1 mol Na4S2O3中共含離子數(shù)為(2+1+2+1)NA=6NA,B錯(cuò)誤;由2Na4S2O3+4H2SO4===4Na2SO4+3S↓+SO2↑+4H2O可知,生成單質(zhì)硫的S元素化合價(jià)由+1變?yōu)?,則每產(chǎn)生3 mol S,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol,C錯(cuò)誤;CaOCl2為CaCl2和Ca(ClO)2的混鹽,在酸性條件下,發(fā)生反應(yīng):Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,即向CaOCl2中加入足量稀硫酸會(huì)有Cl2產(chǎn)生,D正確。
5.過(guò)二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中的兩個(gè)氫原子被兩個(gè)磺基(—SO3H)取代的產(chǎn)物,下列說(shuō)法不正確的是A.H2S2O8中硫的化合價(jià)為+7,具有強(qiáng)氧化性B.H2S2O8中具有強(qiáng)酸性和不穩(wěn)定性C.H2S2O8能水解,水溶液呈酸性D.Na2S2O8可氧化Fe2+、I-等還原性微粒
√
解析:H2O2中O元素的化合價(jià)為-1,過(guò)二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中的兩個(gè)氫原子被兩個(gè)磺基(—SO3H)取代的產(chǎn)物,S的化合價(jià)沒(méi)有變化,仍為+6價(jià);Na2S2O8的氧化性是-1價(jià)O的氧化性,故A錯(cuò)誤;H2S2O8中磺基(—SO3H)上的H易電離,具有強(qiáng)酸性;H2O2不穩(wěn)定,則H2S2O8也不穩(wěn)定,受熱易分解,生成硫酸和氧氣,故B正確;H2S2O8能水解,水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S2O8+2H2O 2H2SO4+H2O2,故水溶液呈酸性,故C正確;Na2S2O8中有兩個(gè)-1價(jià)的O,具有強(qiáng)氧化性,可氧化Fe2+、I-等還原性微粒,故D正確。
6.廣泛用于紡織工業(yè)的連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉,是一種強(qiáng)還原劑,可溶于水,但不溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定。Ⅰ.工業(yè)上制備保險(xiǎn)粉的流程如下:
(1)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。(2)步驟②中生成的沉淀為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。
Zn+2SO2===ZnS2O4
Zn(OH)2
(3)步驟③中加入NaCl固體的作用是____________________________________________,分離出保險(xiǎn)粉的方法為_(kāi)_____、洗滌、干燥,洗滌所用試劑是_____。
降低Na2S2O4的溶解度,使更多的
Na2S2O4析出
過(guò)濾
乙醇
Ⅱ.探究Na2S2O4的性質(zhì):某課題小組常溫下測(cè)得0.050 mol·L-1 Na2S2O4溶液的pH隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。(4)0~t1主要生成 ,寫(xiě)出0~t1發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________________。
7.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及鞣革還原劑。它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)過(guò)程的裝置如圖所示。
回答下列問(wèn)題:(1)b中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________,c中試劑為_(kāi)________________________。
===SO2↑+H2O)
硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液
(2)反應(yīng)開(kāi)始后,c中先有渾濁產(chǎn)生,后又變澄清。此渾濁物是____(寫(xiě)化學(xué)式)。
S
解析:由該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的元素組成可知此渾濁物是S。
(3)d中的試劑為_(kāi)___________________。
NaOH溶液(合理即可)
解析:裝置的作用是吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2及逸出的SO2,故d中的試劑可以為NaOH溶液。
(4)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有_________________________________________________(寫(xiě)出兩條)。
控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)
酸的滴加速率(或調(diào)節(jié)酸的濃度等)
解析:溶液中的反應(yīng)速率受溫度、濃度的影響,故可通過(guò)控制反應(yīng)溫度及滴入酸溶液的速率的方式達(dá)到目的。
(5)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量,實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過(guò)量,原因是________________________________。
若SO2過(guò)量,溶液顯酸性,產(chǎn)物分解
解析:SO2溶于水可形成酸性較強(qiáng)的亞硫酸,而Na2S2O3遇酸會(huì)分解。
8.Na2S2O3(硫代硫酸鈉)和Na2S2O8(過(guò)二硫酸鈉)都是重要的含硫化合物,某興趣小組探究其性質(zhì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)把稀H2SO4和Na2S2O3混合并加熱的現(xiàn)象是_____________________________________,驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體成分的方法:______________________________________________________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體
和淡黃色沉淀
將產(chǎn)生的氣體通入品紅
溶液,紅色褪去,再加熱又恢復(fù)紅色
解析:加入稀H2SO4形成了酸性環(huán)境,在酸性環(huán)境下 中+2價(jià)的S歧化為0價(jià)和+4價(jià),故有淡黃色沉淀硫和刺激性氣味的SO2氣體產(chǎn)生。檢驗(yàn)SO2氣體用品紅溶液。
(2)向Na2S2O3溶液中加適量的H2O2,為了驗(yàn)證反應(yīng)后的溶液中既有 又有 ,其操作是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取少量反應(yīng)后的溶液,加入足量的BaCl2溶液,將產(chǎn)
生的白色沉淀過(guò)濾、洗滌并干燥,再加入稀鹽酸,若沉淀部分溶解且產(chǎn)生刺激性氣味的氣體則既有 又有
(3)Na2S2O8不穩(wěn)定,受熱可以分解得到H2SO4的酸酐和一種可以使帶火星木條復(fù)燃的氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________;為了檢驗(yàn)溶液中存在的金屬陽(yáng)離子,可以做_________實(shí)驗(yàn)。
2Na2S2O8 2Na2SO4+
2SO3↑+O2↑
焰色試驗(yàn)
解析:H2SO4的酸酐是SO3,可以使帶火星的木條復(fù)燃的氣體為O2,根據(jù)原子守恒推測(cè)第三種產(chǎn)物為Na2SO4,根據(jù)化合價(jià)升降守恒配平即可。Na+不可能產(chǎn)生沉淀,故檢驗(yàn)Na+需要用焰色試驗(yàn)。
(4) 具有強(qiáng)氧化性,可以把Mn2+氧化為紫紅色離子,酸性環(huán)境下該過(guò)程的離子方程式為_(kāi)___________________________________________。
(5)若在酸性環(huán)境下,Na2S2O3和Na2S2O8反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,反應(yīng)后所有的硫元素都生成 ,則該電池的正極反應(yīng)方程式為_(kāi)_________________,當(dāng)生成48 g的 時(shí),負(fù)極消耗的 的質(zhì)量為_(kāi)___g。
5.6
9.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種常用的食品抗氧化劑(易被氧化)。實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制取少量焦亞硫酸鈉,并探究 SO2的性質(zhì) (夾持裝置已略去)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(實(shí)驗(yàn)前已除去裝置中的空氣)(1)儀器a的名稱(chēng)是_________。
分液漏斗
(2)關(guān)閉K2、K3,打開(kāi) K1,裝置 B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________,觀察到裝置C中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________________。
2Fe3++
有淡黃色沉淀生成
解析:A中產(chǎn)生的二氧化硫進(jìn)入裝置B中,與氯化鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵、氯化亞鐵和鹽酸,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++ +4H+;裝置C中二氧化硫與硫化鈉溶液反應(yīng)生成硫單質(zhì)和亞硫酸鈉,現(xiàn)象為有淡黃色沉淀(S)生成。
(3)裝置D和F的作用是_______________________。
吸收 SO2,防止污染空氣
解析:二氧化硫有毒不能直接排放到空氣中,可用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣。因此裝置D和F的作用是吸收SO2,防止污染空氣。
(4)實(shí)驗(yàn)前,配制亞硫酸鈉飽和溶液所用的蒸餾水需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是_________________,關(guān)閉K1、K3,打開(kāi)K2,一段時(shí)間后裝置E中有 Na2S2O5晶體析出,裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
去除水中溶解的氧
SO2+Na2SO3
=Na2S2O5
解析:制備焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)飽和溶液時(shí),若水中溶解氧氣,則具有氧化性,影響焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的制備,因此配制焦亞硫酸鈉飽和溶液所用蒸餾水需經(jīng)煮沸后迅速冷卻,目的是去除水中溶解的氧氣,制備焦亞硫酸鈉的化學(xué)方程式為SO2+Na2SO3===Na2S2O5。
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化,所需試劑為_(kāi)__________________。
BaCl2溶液
解析:Na2S2O5晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4,用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗(yàn)樣品中是否含有硫酸根離子即可,因此所需試劑為稀鹽酸、BaCl2溶液。
稀鹽酸、
(6)在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5的殘留量時(shí),取40.00 mL葡萄酒樣品,加入指示劑,用0.010 00 mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定,當(dāng)溶液___________________,即為終點(diǎn)。測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,消耗碘標(biāo)準(zhǔn)液10.00 mL,該樣品中Na2S2O5的殘留量為_(kāi)___ g·L-1(以SO2計(jì)算)。
變藍(lán)且30 s內(nèi)不
褪色
0.16
故該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為 =0.16 g·L-1。
解析:滴定終點(diǎn)可根據(jù)顏色變化來(lái)判斷,滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液變藍(lán)色,且30 s內(nèi)不褪色。設(shè)40 mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為m,則:SO2 + I2+2H2O===H2SO4+2HI64 g 1 molm 0.01 L×0.010 00 mol·L-164 g∶m=1 mol∶(0.01 L×0.010 00 mol·L-1)解得m=0.006 4 g
10.硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)。Ⅰ.[查閱資料](1)Na2S2O3·5H2O是無(wú)色透明晶體,易溶于水,其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3難溶于水,可溶于稀鹽酸。
Ⅱ.[制備產(chǎn)品]實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(省略?shī)A持裝置):
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)檢查裝置氣密性,按圖示加入試劑。儀器a的名稱(chēng)是________;E中的試劑是________(填字母)。A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液
分液漏斗
B
蒸發(fā)
(2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過(guò)濾C中混合物,濾液經(jīng)________(填操作名稱(chēng))、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到產(chǎn)品。
解析:Ⅱ.(1)儀器a為分液漏斗;在A中產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體SO2,故E用于處理未反應(yīng)的SO2,在給定的三種溶液中,只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)從溶液中得到晶體的操作包括蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥這五步。
Ⅲ.[探究與反思](1)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4,該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)將方案補(bǔ)充完整(所需試劑從稀硝酸、稀硫酸、稀鹽酸、蒸餾水中選擇)。取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_______________ ,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。
過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量稀鹽酸
重結(jié)晶
(2)為減少C中生成Na2SO4的量,在不改變?cè)醒b置的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟(2)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的操作是__________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得產(chǎn)品通過(guò)________方法提純。
先向A中燒瓶滴加濃H2SO4,產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
Ⅲ.(1)根據(jù)Ⅰ中(3)可知,BaSO3可溶于稀鹽酸,而B(niǎo)aSO4難溶于稀鹽酸,則在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液,將生成的沉淀過(guò)濾、洗滌后,向沉淀中加入足量稀鹽酸,沉淀未完全溶解,說(shuō)明原溶液中含有SO42-,沉淀溶解的部分生成了刺激性氣味的氣體(SO2),則沉淀中含有BaSO3,故原溶液中含有SO32-。(2)由Ⅰ中(3)可知,Na2SO3易被氧化,故裝置中的氧氣能將Na2SO3氧化,為了減少Na2SO4的生成量,應(yīng)先將裝置中的空氣排盡,可先用A中生成的SO2將裝置中的空氣排盡。(3)因?yàn)榱虼蛩徕c的溶解度隨溫度升高而顯著增大,故可采用重結(jié)晶法將其提純。
11.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱(chēng)“保險(xiǎn)粉”,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Na2S2O4在潮濕空氣中被氧化,生成的兩種常見(jiàn)酸式鹽是_____________________ (填化學(xué)式)。解析:Na2S2O4中S顯+3價(jià),在潮濕空氣中被氧化,S轉(zhuǎn)化為+6價(jià)和+4價(jià),則生成的兩種常見(jiàn)酸式鹽是NaHSO3和NaHSO4。
NaHSO3和NaHSO4
(2)鋅粉法制備N(xiāo)a2S2O4的工藝流程如圖所示:①工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是____________________________________________。解析:鋅粉-水懸濁液與SO2的接觸面積比鋅粉與SO2的接觸面積大,反應(yīng)速率快。
增大鋅粉與SO2的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
②步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。解析:步驟Ⅰ中,鋅粉與SO2在水溶液中發(fā)生反應(yīng),生成ZnS2O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2SO2===ZnS2O4?!?br>Zn+2SO2===ZnS2O4
③在步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是_______________________________,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是 。解析:Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體用乙醇洗滌,既可減少溶解損失,又易于干燥;Na2S2O4在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,Na2CO3固體可提供堿性環(huán)境,增強(qiáng)“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性。
Na2CO3固體為堿性物質(zhì),“保險(xiǎn)粉”在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定
減少Na2S2O4的溶解損失,易于干燥
(3)目前,我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應(yīng),有CO2氣體放出,總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。
1.氧族元素的遞變規(guī)律(1)氧族元素概況包括______、______、硒(Se)、碲(Te)、釙(Po)、 (Lv)六種元素。常溫下,單質(zhì)除氧為氣體外,其余均為固體,氧、硫、硒為典型的非金屬元素,碲為類(lèi)金屬,釙、 為金屬。
氧(O)
硫(S)
考點(diǎn)五 氧族元素
(2)相似性和遞變性
提醒:①除K+、Na+外,一般的金屬硫化物難溶于水,如:FeS、ZnS、CuS等。②金屬硫化物在空氣中灼燒,生成金屬氧化物和SO2,如:2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。
2. Se、Te及其化合物(1)硒及其化合物的性質(zhì)①單質(zhì)硒及其氫化物在空氣中燃燒可得到SeO2。②SeO2的氧化性比SO2強(qiáng),屬于中等強(qiáng)度的氧化劑,可氧化H2S、NH3等:SeO2+2H2S===Se+2S+2H2O;3SeO2+4NH3===3Se+2N2+6H2O。③亞硒酸可作氧化劑,能氧化SO2:H2SeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Se,但遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)表現(xiàn)還原性,可被氧化成硒酸:H2SeO3+Cl2+H2O===H2SeO4+2HCl。
(2)碲及其化合物的性質(zhì)①碲在空氣或純氧中燃燒生成TeO2。②TeO2是不揮發(fā)的白色固體,微溶于水,易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,如TeO2+2NaOH===Na2TeO3+H2O。③TeO2(H2TeO3)具有氧化性和還原性H2TeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+TeH2TeO3+Cl2+H2O===H2TeO4+2HCl (3)硒和碲的化合物均有毒。
3.過(guò)氧化氫(其水溶液俗稱(chēng)雙氧水)(1)分子結(jié)構(gòu):過(guò)氧化氫分子中含有極性鍵和非極性鍵,其結(jié)構(gòu)式為_(kāi)______________,電子式為_(kāi)_____________?!?2)化學(xué)性質(zhì)①氧化性:過(guò)氧化氫是綠色氧化劑,具有較強(qiáng)的氧化性。例如:H2O2+2KI+2HCl===2KCl+I(xiàn)2+2H2O、2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O、H2O2+H2S===S↓+2H2O、H2O2+SO2===H2SO4。
H—O—O—H
特別提醒:在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物一般為H2O,在中性或堿性條件下其還原產(chǎn)物一般為OH-。
②還原性:過(guò)氧化氫遇到強(qiáng)氧化劑被氧化生成氧氣。例如:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O。
(3)用途:消毒劑、殺菌劑、漂白劑、脫氯劑以及火箭燃料的氧化劑等。
4.氧氣的同素異形體——臭氧(O3)(1)物理性質(zhì)常溫常壓下,臭氧是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體,它的密度比氧氣大,比氧氣易溶于水。吸入少量臭氧對(duì)人體健康有益,吸入過(guò)量臭氧對(duì)人體健康有一定危害。
②強(qiáng)氧化性:Ag、Hg等金屬在臭氧中可以被氧化,O3能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變______,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為O3+2KI+H2O===I2+2KOH+O2。③漂白和消毒:許多染料受到臭氧的強(qiáng)烈氧化會(huì)褪色,臭氧還能殺死許多細(xì)菌。
藍(lán)
(4)臭氧層:能吸收來(lái)自太陽(yáng)的大部分紫外線,是人類(lèi)和其他生物的保護(hù)傘。____________是破壞臭氧層的“元兇”?!?5)用途:脫色劑、消毒劑等。
氟氯烴
5. SO2、HClO、H2O2、Na2O2、O3、活性炭漂白原理的比較
A.氯原子在反應(yīng)中作催化劑B.過(guò)氧化氯的結(jié)構(gòu)式為O—Cl—Cl—OC.臭氧分子最終轉(zhuǎn)變成氧氣分子D.過(guò)程②中一氧化氯斷鍵形成過(guò)氧化氯
1.(2024屆濟(jì)南開(kāi)學(xué)測(cè)試)保羅·克拉茲等三位科學(xué)家因在氟利昂和臭氧層方面的工作獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他們的研究揭示了大氣中臭氧層被破壞的機(jī)理,如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
√
解析:圖中反應(yīng)歷程為①Cl+O3―→ClO+O2,②ClO+ClO―→ClOOCl,③ClOOCl+日光―→2Cl+O2;該過(guò)程的總反應(yīng)為2O3―→3O2,所以氯原子在反應(yīng)中作催化劑,A正確;氯原子半徑大于氧原子半徑,所以圖中原子半徑較大的是氯原子,較小的是氧原子,所以過(guò)氧化氯的結(jié)構(gòu)式為Cl—O—O—Cl,B錯(cuò)誤;由該過(guò)程的總反應(yīng)知臭氧分子最終轉(zhuǎn)變成氧氣分子,C正確;過(guò)程②中ClO+ClO―→ClOOCl,一氧化氯斷鍵形成過(guò)氧化氯,D正確。
2.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量氣體逸出,同時(shí)放熱,一段時(shí)間后,藍(lán)色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O),繼續(xù)加入H2O2溶液,紅色渾濁又變?yōu)樗{(lán)色溶液,這個(gè)反應(yīng)可以反復(fù)多次。下列關(guān)于上述過(guò)程的說(shuō)法不正確的是A.Cu2+是H2O2分解反應(yīng)的催化劑B.H2O2只表現(xiàn)了氧化性C.H2O2的電子式為D.發(fā)生了反應(yīng)Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
√
解析:根據(jù)“藍(lán)色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)”,說(shuō)明銅離子被還原成+1價(jià),H2O2表現(xiàn)了還原性;繼續(xù)加入H2O2溶液,紅色渾濁又變?yōu)樗{(lán)色溶液,說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O,Cu2O中+1價(jià)Cu被氧化成+2,H2O2又表現(xiàn)了氧化性,故B錯(cuò)誤、D正確;H2O2的電子式為 ,故C正確。
3.為防止廢棄的硒單質(zhì)(Se)造成環(huán)境污染,通常用濃硫酸將其轉(zhuǎn)化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液處理后回收Se。發(fā)生的反應(yīng)為①Se+2H2SO4(濃)===2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3===4KNO3+Se+2I2+2H2O,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.①中SO2是還原產(chǎn)物,SeO2是氧化產(chǎn)物B.②中KI是還原劑,SeO2是氧化劑C.每生成0.4 mol I2共轉(zhuǎn)移1.2 mol電子D.氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H2SO4(濃)>SeO2>HNO3
√
解析:反應(yīng)①中,硒元素化合價(jià)升高被氧化,硒作還原劑,二氧化硒為氧化產(chǎn)物,硫元素化合價(jià)降低被還原,濃硫酸作氧化劑,二氧化硫是還原產(chǎn)物,故A正確;反應(yīng)②中,硒元素化合價(jià)降低被還原,二氧化硒為氧化劑,碘元素化合價(jià)升高被氧化,碘化鉀是還原劑,故B正確;反應(yīng)②中,生成2 mol碘單質(zhì),轉(zhuǎn)移4 mol電子,則每生成0.4 mol I2共轉(zhuǎn)移0.8 mol電子,故C錯(cuò)誤;在同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,反應(yīng)①中濃硫酸為氧化劑,二氧化硒為氧化產(chǎn)物,氧化性:H2SO4(濃)>SeO2,反應(yīng)②中SeO2為氧化劑,硝酸既不是氧化劑也不是還原劑,說(shuō)明氧化性:SeO2>HNO3,則氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H2SO4(濃)>SeO2>HNO3,故D正確。
A.將陽(yáng)極泥研磨、反應(yīng)適當(dāng)加熱都有利于提高“堿浸”的速率和效率B.“堿浸”時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為T(mén)eO2+2OH-=== +H2OC.“沉碲”時(shí)為使碲元素沉淀充分,應(yīng)加入過(guò)量的硫酸D.若提取過(guò)程碲元素的回收率為90%,則處理1 kg這種陽(yáng)極泥最少需通 入標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO2 20.16 L
4.碲(Te)廣泛用于彩色玻璃和陶瓷。工業(yè)上用精煉銅的陽(yáng)極泥(含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的TeO2、少量Ag、Au)為原料制備單質(zhì)碲的一種工藝流程如下(已知TeO2微溶于水,易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
√
解析:研磨增大接觸面積,加熱均能提高“堿浸”的速率和效率,故A正確;由已知信息可知,TeO2微溶于水,易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,是兩性氧化物,與氫氧化鈉發(fā)生類(lèi)似氧化鋁與氫氧化鈉的反應(yīng),生成 ,離子方程式為T(mén)eO2+2OH-=== +H2O,故B正確;由已知信息可知,TeO2易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,在沉碲的過(guò)程中,硫酸若過(guò)量,可能導(dǎo)致TeO2的溶解,造成產(chǎn)品的損失,故C錯(cuò)誤;
5.(雙選)臭氧(O3)可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒,大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。長(zhǎng)期吸入大量臭氧會(huì)引起口干燥、咳嗽等不適癥狀。臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的裝置。下列說(shuō)法正確的是( )A.氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧是化學(xué)變化B.臭氧的相對(duì)分子質(zhì)量為36C.一個(gè)臭氧分子中含有3個(gè)氧原子D.臭氧對(duì)人的身體健康不利,應(yīng)該拒絕使用臭氧
√
√
解析:臭氧的相對(duì)分子質(zhì)量為16×3=48,故B錯(cuò)誤;臭氧可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒,對(duì)人的身體健康也有有利的一面,故D錯(cuò)誤。
√
解析:“藍(lán)色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)”說(shuō)明銅元素被還原成+1價(jià),H2O2表現(xiàn)了還原性;繼續(xù)加入H2O2溶液,紅色渾濁又變?yōu)樗{(lán)色溶液,說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O,Cu2O中+1價(jià)Cu被氧化成Cu2+,H2O2表現(xiàn)了氧化性,故B錯(cuò)誤、D正確;由上述分析可知,Cu2+在反應(yīng)前后無(wú)變化,是H2O2分解反應(yīng)的催化劑,故A正確。
7.H2O2是重要的化學(xué)試劑,在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。(1)寫(xiě)出H2O2的結(jié)構(gòu)式:_____________,H2O2在MnO2催化下分解的化學(xué)方程式:_____________________。
H—O—O—H
(2)①我們知道,稀硫酸不與銅反應(yīng),但在稀硫酸中加入H2O2后,則可使銅順利溶解,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________。②在“海帶提碘”的實(shí)驗(yàn)中,利用酸性H2O2得到碘單質(zhì)的離子方程式是___________________________。③你認(rèn)為H2O2被稱(chēng)為綠色氧化劑的主要原因是_____________________________。
H2O2+Cu+2H+===Cu2++
2H2O
H2O2+2I-+2H+===2H2O+I(xiàn)2
還原產(chǎn)物為水,對(duì)環(huán)境
無(wú)污染
(3)H2O2還有一定的還原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。①寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:_____________________________________________。②實(shí)驗(yàn)室常用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)定溶液中H2O2的濃度,酸性KMnO4溶液應(yīng)盛放在_____(填“酸式”或“堿式”)滴定管中,判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________________________________________。
5H2O2+ +6H+===5O2↑+2Mn2+
+8H2O
酸式
滴入最后一滴酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液后,溶液變淺紫色,且30 s
內(nèi)不褪色
(4)H2O2是一種二元弱酸,寫(xiě)出其第一步電離的方程式:____________,它與過(guò)量的Ba(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。
H2O2+Ba(OH)2===BaO2+2H2O
8.硒(Se)、碲(Te)為ⅥA族元素,是當(dāng)今高新技術(shù)新材料的主要成分之一,電解精煉銅的陽(yáng)極泥主要成分為Cu2Te、Ag2Se和少量金屬單質(zhì)及其他化合物,工業(yè)上從其中回收碲、硒的一種工藝流程如下:
已知:Ⅰ.Se 單質(zhì)難溶于水。TeO2微溶于水,易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿;Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、 等形式存在;Ⅲ.25 ℃時(shí),亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
(1)Se的氫化物的電子式是________。0.1 mol·L-1的H2TeO3電離度(當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí),溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)叫做電離度) 約為_(kāi)____。
10%
解析:Se與O屬于同主族元素,故Se的氫化物的電子式為 。設(shè)電離的亞碲酸為x mol·L-1,亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3= ,解得x≈0.01,則0.1 mol·L-1的H2TeO3電離度= ×100%=10%。
(2) 加入濃硫酸焙燒前常將陽(yáng)極泥中大塊顆粒先粉碎,其目的是____________________________。
觸面積,加快反應(yīng)速率
解析:加入濃硫酸焙燒前常將陽(yáng)極泥中大塊顆粒先粉碎,可以增大接觸面積,加快反應(yīng)速率。
增大接
(3)SeO2與SO2在冷卻后通入水中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________。反應(yīng)后分離出Se單質(zhì)的操作①為_(kāi)____(填操作名稱(chēng))。
SeO2+2SO2+
2H2O===2H2SO4+Se↓
過(guò)濾
解析:根據(jù)流程圖,SeO2與SO2在冷卻后通入水中發(fā)生反應(yīng)生成Se,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Se↓,Se單質(zhì)難溶于水,反應(yīng)后分離出Se單質(zhì)可以通過(guò)過(guò)濾分離。
(4)焙砂中碲以TeO2形式存在,與足量NaOH溶液反應(yīng)后得到的溶液①,其溶質(zhì)的主要成分為_(kāi)________(填化學(xué)式,過(guò)量的NaOH除外)。工業(yè)上也可以通過(guò)電解溶液①得到單質(zhì)碲。已知電解時(shí)的電極均為石墨,則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________。
Na2TeO3
解析:TeO2微溶于水,易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,焙砂中碲以TeO2的形式存在,與足量NaOH溶液反應(yīng)后得到的溶液①,其溶質(zhì)的主要成分為Na2TeO3,工業(yè)上也可以通過(guò)電解溶液①得到單質(zhì)碲,電解時(shí)的電極均為石墨,則陰極發(fā)生還原反應(yīng), 得到電子生成Te,電極反應(yīng)式為 +3H2O+4e-===Te+6OH-。
(5)向溶液①中加入硫酸時(shí)控制溶液的pH為4.5~5.0,生成TeO2沉淀,如果H2SO4過(guò)量,將導(dǎo)致碲的回收率________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。
偏低
解析:TeO2微溶于水,易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。向溶液①中加入硫酸時(shí)控制溶液的pH為4.5~5.0,生成TeO2沉淀,如果H2SO4過(guò)量,將導(dǎo)致生成的TeO2沉淀偏少,碲的回收率偏低。
(6)將純凈的TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲,再將SO2通入溶液中得到Te單質(zhì),請(qǐng)寫(xiě)出由四氯化碲得到Te單質(zhì)的離子方程式:_________________________________________。
Te4++2SO2+
解析:將純凈的TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲,再將SO2通入溶液中得到Te單質(zhì),二氧化硫被氧化成硫酸,反應(yīng)的離子方程式為T(mén)e4++2SO2+4H2O===Te↓+8H++ 。
(7)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。
H2SO4、HCl
√
1.(2024屆長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.“鐵不煉不成鋼”,鋼的含碳量比生鐵高B.“落紅不是無(wú)情物,化作春泥更護(hù)花”,蘊(yùn)含著自然界中的碳、氮循環(huán)C.“葡萄美酒夜光杯,欲飲琵琶馬上催”,現(xiàn)代葡萄酒中加入適量SO2可起殺菌、抗氧化作用D.“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”,現(xiàn)代用的蠟燭的主要成分是多于20個(gè)碳的烷烴的混合物
解析:A.鋼的含碳量比生鐵低,A錯(cuò)誤;B.落花中有含氮有機(jī)物,可用作肥料增加土壤肥力,蘊(yùn)含中自然界中碳、氮循環(huán),B正確;C.SO2具有還原性,且溶于水具有殺菌功能,現(xiàn)代葡萄酒中加入適量SO2可起到殺菌、抗氧化作用,C正確;D.蠟燭的成分為固態(tài)烷烴,故蠟燭的主要成分是多于20個(gè)碳的烷烴的混合物,D正確;
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2.(2024屆廣東汕頭金山中學(xué))北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4B.膽礬可作為濕法冶銅的原料C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)
解析:A.膽礬為硫酸銅晶體,化學(xué)式為CuSO45H2O,A說(shuō)法錯(cuò)誤;B.濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)制取銅,B說(shuō)法正確;C.加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬,故“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程,C說(shuō)法正確;D.鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,D說(shuō)法正確。
√
3.(2024屆山東開(kāi)學(xué)摸底考試)古代典籍富載化學(xué)知識(shí),下述之物見(jiàn)其還原性者為A.石膽(CuSO45H2O):“石膽能化鐵為銅?!盉.強(qiáng)水(HNO3):“性最烈,能蝕五金,……”C.磯(FeSO47H2O):“蓋此磯色綠味酸,燒之則赤?!盌.金箔(Au):“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,……”
解析:A.石膽能化鐵為銅,銅元素化合價(jià)降低,表現(xiàn)為氧化性,A錯(cuò)誤;B.HNO3只有氧化性,B錯(cuò)誤;C.蓋此磯色綠味酸,燒之則赤,硫酸亞鐵氧化為氧化鐵,化合價(jià)升高,體現(xiàn)還原性,C正確;D.凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,體現(xiàn)金的延展性,D錯(cuò)誤;
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4. (2024屆浙江強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考)BaSO4是重晶石的主要成分,下列說(shuō)法不正確的是A. 硫酸鋇屬于強(qiáng)電解質(zhì) B. 鋇元素位于周期表的s區(qū)C. 硫酸鋇可以制備白色顏料 D. 鋇離子無(wú)毒,BaSO4可用作“鋇餐”
解析:A.熔融態(tài)硫酸鋇完全電離,所以硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì),故A正確;B.鋇元素位于周期表的第IIA族,屬于s區(qū)元素,故B正確;C.硫酸鋇是白色難溶于水的固體可做白色顏料,故C正確;D.鋇離子有毒,BaSO4可用作“鋇餐”的原因是BaSO4不溶于水和酸,故D錯(cuò)誤;
√
5. (2024屆浙江強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考)三聚SO3的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于三聚SO3的推測(cè)合理的是A. S原子的雜化方式與SO3分子中S原子的雜化方式相同B. S原子與O原子間的鍵長(zhǎng)均相同C. SO3自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槿跾O3的過(guò)程放熱D. 在水中的溶解度較小
解析:A.SO3分子中S原子的雜化方式為sp2,三聚三氧化硫的S原子雜化方式為sp3,A錯(cuò)誤;B.S原子與O原子間存在雙鍵和單鍵,單鍵和雙鍵鍵長(zhǎng)不相同,B錯(cuò)誤;C.SO3自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槿跾O3的過(guò)程是成鍵的過(guò)程,為放熱,C正確;D.由三聚SO3的結(jié)構(gòu)可知,其為極性分子,根據(jù)相似相容原理,在水中的溶解度較大,D錯(cuò)誤;
√
解析:A.硫單質(zhì)和足量氧氣反應(yīng)生成二氧化硫,A 錯(cuò)誤;B.SO2 和水反應(yīng)生成H2S2O5,B 正確;C.SO3不能氧化HBr,C 錯(cuò)誤;D.亞硫酸的酸性小于HCl ,故二氧化硫不能和氯化鈣反應(yīng),D 錯(cuò)誤;
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7. (2024屆浙江Z20名校聯(lián)盟聯(lián)考) SO2是一種常見(jiàn)氧化物,下列說(shuō)法不正確的是A. SO2屬于弱電解質(zhì) B. SO2可用作食品添加劑C. SO2既有氧化性又有還原性 D. SO2具有漂白性
解析:A.二氧化硫?qū)儆诜请娊赓|(zhì),故A錯(cuò)誤;B.食品中適量添加二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化作用,故B正確;C.SO2中硫元素為+4價(jià),既能升高也能降低,所以既有氧化性又有還原性,故C正確;D.SO2具有漂白性,能與有色物質(zhì)結(jié)合為無(wú)水物質(zhì),故D正確;
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8.(2024屆江蘇南通如皋市)硫酸鉀是一種重要的無(wú)氯優(yōu)質(zhì)鉀肥,利用某高鉀明礬石制備硫酸鉀的工藝流程如下:
已知:高鉀明礬石的主要成分為K2SO4?Al2(SO4)3?2Al2O3?H2O和少量Fe2O3。下列說(shuō)法正確的是A.焙燒時(shí)Al2(SO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S=2Al2O3+9SO3B.調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3+和Al3+完全沉淀C.化合物Y可制成鋁熱劑用于焊接鐵軌D.SO3可回收利用后應(yīng)用于本流程
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9.(2024屆江西百師聯(lián)盟開(kāi)學(xué)考試)工業(yè)可利用“單質(zhì)碘”循環(huán)來(lái)吸收SO2,同時(shí)制得氫氣,流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.HI、H2O、SO2都是極性分子B.反應(yīng)器中控制溫度的目的是增大SO2的溶解度以加快吸收C.分離器中的物質(zhì)分離的操作為蒸餾D.碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為SO2+2H2O=H2+H2SO4
解析:HI、H2O、SO2所有化學(xué)鍵均為極性共價(jià)鍵,且分子中正、負(fù)電荷中心均不重合,都屬于極性分子,故A正確;I2的沸點(diǎn)較低,溫度過(guò)高會(huì)使I2升華,從而減少SO2的吸收,所以反應(yīng)器中控制溫度為20℃~100℃,升高溫度則氣體溶解度減小,故B錯(cuò)誤;分離器中含有硫酸和氫碘酸,二者沸點(diǎn)不同,用蒸餾來(lái)分離,故C正確;反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)SO2 +H2O+I(xiàn)2 =H2SO4+2HI;在膜反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)2HI=I2+H2,將兩反應(yīng)方程式相加得:碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為SO2+2H2O=H2+H2SO4,故D正確。
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10.(2024屆上海開(kāi)學(xué)摸底考試)下列各組氣體在通常情況下既能用濃硫酸干燥又能用堿石灰干燥的是 A.SO2、O2、N2 B.HCl、Cl2、CO2 C.CH4、H2、CO D.SO2、Cl2、O2
解析:A.SO2不能用堿石灰干燥,故A錯(cuò)誤;B.三種氣體都能與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故B錯(cuò)誤;C.三種氣體與濃硫酸或堿石灰都不反應(yīng),能用其干燥,故C正確;D.SO2、Cl2都與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故D錯(cuò)誤。故選C。
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11.(2024屆上海開(kāi)學(xué)摸底考試)關(guān)于18.4mol·L-1硫酸(ρ=1.84g?cm-3)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98% B.c(H+)為36.8mol·L-1C.可干燥SO2、CO等氣體 D.稀釋時(shí)有共價(jià)鍵斷裂
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12.(2024屆上海開(kāi)學(xué)摸底考試)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置研究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化,下列說(shuō)法正確的是
A.將①中生成的氣體通入BaCl2溶液中會(huì)出現(xiàn)白色沉淀B.②中棉花紫色褪去,體現(xiàn)KMnO4的還原性C.③中有黃色固體生成,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2D.向④的小燒杯中加入少量苯可起到防倒吸作用
解析:A.SO2不能與BaCl2反應(yīng),不會(huì)出現(xiàn)白色沉淀,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.SO2與KMnO4反應(yīng),KMnO4被還原,體現(xiàn)KMnO4的氧化性,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.③中SO2與S2-反應(yīng)有黃色固體硫生成,SO2作氧化劑,S2-作還原劑,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2,選項(xiàng)C正確;D.苯的密度比NaOH溶液小,苯在上層,不能起到防倒吸的效果,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選C。
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14.(2024屆廣東開(kāi)學(xué)摸底考試)工業(yè)煙氣含有SO2,可以用Na2SO3溶液進(jìn)行綠色化處理后再排放。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.6.4 g SO2含有的電子數(shù)目為0.3NAB.1L 1mol·L-1 Na2SO3溶液中Na+的數(shù)目為2NAC.22.4 L SO2 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)與足量氧氣反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NAD.1mol·L-1 Na2SO3溶液最多能吸收SO2的數(shù)目為0.1NA
解析:A.6.4 g SO2的物質(zhì)的量為0.1 mol,所含電子數(shù)目為3.2NA,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.1L 1mol·L-1 Na2SO3溶液中Na+的物質(zhì)的量為2mol,其數(shù)目為2NA,選項(xiàng)B正確;C.SO2和O2的反應(yīng)是可逆的,因此轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于2NA,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.未給出Na2SO3溶液的體積,無(wú)法計(jì)算,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
15.(2024屆廣東開(kāi)學(xué)摸底考試)下列有關(guān)不同價(jià)態(tài)含硫化合物的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
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A.工業(yè)接觸法制備硫酸涉及到的轉(zhuǎn)化為 FeS2→X→Y→ZB.實(shí)驗(yàn)室制備乙炔中的硫化氫雜質(zhì)可用 M溶液除去C.黃鐵礦的主要成分為FeS2,該化合物 中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:lD.硫在過(guò)量氧氣中燃燒能夠生成Y
16.(2024屆廣東開(kāi)學(xué)摸底考試)用濃硫酸與乙醇共熱制備乙烯時(shí),常因溫度過(guò)高發(fā)生副反應(yīng),使制備的乙烯氣體中可能存在CO2和SO2等雜質(zhì)氣體,某同學(xué)將上述混合氣體通入下列裝置中以驗(yàn)證其成分,下列說(shuō)法不正確的是
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A.品紅溶液a褪色證明氣體中有SO2B.品紅溶液b不變色且澄清石灰水變渾濁證明原乙烯氣體中有CO2C.SO2的生成體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性D.酸性高錳酸鉀溶液可以氧化乙烯和SO2
解析:二氧化硫和二氧化碳均為酸性氧化物,均能使澄清石灰水變渾濁,所以需先檢驗(yàn)二氧化硫并除去二氧化硫,可用品紅溶液檢驗(yàn),酸性高錳酸鉀溶液可同時(shí)除去二氧化硫和乙烯,乙烯被酸性高錳酸鉀氧化為二氧化碳,然后再通入澄清石灰水中會(huì)變渾濁,據(jù)此分析解答。A.二氧化硫可使品紅溶液褪色,所以若品紅溶液a褪色,則證明氣體中有SO2,A正確;
B.因?yàn)樗嵝愿咤i酸鉀可氧化乙烯氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳,所以若澄清石灰水變渾濁,只能只能證明存在二氧化碳,不能證明原混合氣體中含二氧化碳,B錯(cuò)誤;C.乙醇與濃硫酸反應(yīng),若生成二氧化硫,則證明S元素化合價(jià)降低,即體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性,C正確;D.乙烯和二氧化硫均具有還原性,均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,D正確;
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17.(2024屆江蘇開(kāi)學(xué)摸底考試)硫和氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注,下列說(shuō)液正確的是A.二氧化硫不僅可以漂白紙漿,還能殺菌消毒B.汽車(chē)尾氣中NO,主要來(lái)源于汽油、柴油的燃燒C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D.SO2和NO均可采用石灰乳進(jìn)行脫除
解析:A.SO2具有漂白性和弱氧化性,所以可漂白紙漿還能殺菌消毒,A項(xiàng)正確;B.汽油、柴油均為烴類(lèi)物質(zhì)無(wú)氮元素。NO主要來(lái)自與空氣中N2在打火時(shí)與O2反應(yīng)產(chǎn)生,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.植物直接吸收銨鹽和硝酸鹽作為肥料,而N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物稱(chēng)為氮的固定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.NO不與石灰乳反應(yīng)無(wú)法脫除,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
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19.(2024屆全國(guó)開(kāi)學(xué)摸底考試新教材)物質(zhì)的類(lèi)別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要維度。如圖為硫及其部分化合物的價(jià)態(tài)-類(lèi)別圖。下列說(shuō)法不正確的是
A.a(chǎn)和c可以反應(yīng)生成b B.附著有b的試管,可以用CS2清洗C.c具有氧化性,可漂白紙漿 D.f的濃溶液和Cu在加熱條件下反應(yīng)時(shí)體現(xiàn)了其氧化性和酸性
解析:由圖可知,a為硫化氫、b為硫、c為二氧化硫、d為三氧化硫、e為亞硫酸、f為硫酸、g為亞硫酸鹽、h為硫酸鹽。A.硫化氫氣體能與二氧化硫氣體反應(yīng)生成硫和水,故A正確;B.硫不溶于水,易溶于二硫化碳,則附著有硫的試管,可用二硫化碳清洗除去硫,故B正確;C.二氧化硫具有漂白性,可用于漂白紙漿,故C錯(cuò)誤;D.銅與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性,故D正確;
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20. (2023屆重慶市聯(lián)合診斷)硫的化合物很多,如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的(SO3)3等,三聚的(SO3)3的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是。
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21.(2023年學(xué)易金卷考前押題江蘇密卷)硫及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是A.硫元素在自然界中均以化合物的形態(tài)相互轉(zhuǎn)化B.工業(yè)上通過(guò)SO2催化氧化等反應(yīng)生產(chǎn)H2SO4C.天然氣中含有的H2S可通過(guò)石灰乳吸收的方法除去D.在煤炭中摻入石灰可有效減少燃燒尾氣中的SO2
解析:A.硫元素在自然界中既能以化合態(tài)形式存在,又能以游離態(tài)的形式存在,如硫磺是S單質(zhì),A錯(cuò)誤;B.工業(yè)上通過(guò)SO2催化氧化生成SO3,SO3與水反應(yīng)生產(chǎn)H2SO4,B正確;C.H2S 與石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)而除去,C正確;D.在煤炭中摻入石灰可吸收燃燒尾氣中的 SO2,可通過(guò)反應(yīng)得到硫酸鈣,D正確;
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22.(2023年學(xué)易金卷考前押題湖北密卷)工業(yè)上制備硫酸時(shí),用98.3%的濃硫酸吸收SO3得到組成為H2SO4?xSO3的發(fā)煙硫酸。當(dāng)x=1時(shí)形成焦硫酸(H2S2O7),結(jié)構(gòu)如圖所示,它與水作用生成硫酸。下列關(guān)于焦硫酸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.屬于極性分子 B.具有強(qiáng)氧化性C.所有S和O均為sp3雜化 D.其鹽K2S2O7的溶液呈酸性
解析:A.硫氧鍵和氧氫鍵都是極性鍵,焦硫酸分子中正、負(fù)電荷中心不重合,屬于極性分子,A項(xiàng)正確;B.焦硫酸由濃硫酸吸收SO3制得,其性質(zhì)和濃硫酸類(lèi)似,具有強(qiáng)氧化性,B項(xiàng)正確;C.焦硫酸分子中,硫原子形成了4個(gè)σ鍵,沒(méi)有孤電子對(duì);氧原子形成了2個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)目為2,所以硫和氧均采取sp3雜化,C項(xiàng)正確;D.焦硫酸屬于強(qiáng)酸,其鹽焦硫酸鉀為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,溶液呈中性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
23.(2023屆廣東佛山順德區(qū)質(zhì)檢)某同學(xué)利用下圖裝置制備SO2并進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)探究。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
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24. (2023屆中山市第一中學(xué)等七校聯(lián)考)硫及其化合物的“價(jià)-類(lèi)二維圖”體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.硫在過(guò)量的氧氣中燃燒直接生成YB.將X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成C.Z常溫下與Cu生成M,有藍(lán)色的固體粉末生成D.H2S與Z反應(yīng)可生成X,X分子中的S是sp2雜化
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解析:根據(jù)硫及其化合物的“價(jià)-類(lèi)二維圖”,可知X是SO2、Y是SO3、Z是H2SO4、M是CuSO4。A.硫在過(guò)量的氧氣中燃燒只能生成SO2,故A錯(cuò)誤;B.亞硫酸的酸性小于鹽酸,SO2和BaCl2溶液不反應(yīng),沒(méi)有白色沉淀生成,故B錯(cuò)誤;C.濃H2SO4常溫下與Cu不反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.H2S與濃H2SO4反應(yīng)生成SO2、S、水,SO2分子中的S原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,采用sp2雜化,故D正確;
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25.(2023屆遼寧葫蘆島質(zhì)量監(jiān)測(cè))《新修本草》中有關(guān)青礬的記載為“本來(lái)綠色,新出窯末見(jiàn)風(fēng)者,正如琉璃,燒之赤色”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.青礬中含有二價(jià)鐵離子 B.青礬需密封保存C.青礬的水溶液顯酸性 D.“燒之赤色”過(guò)程中發(fā)生還原反應(yīng)
解析:A.青礬的化學(xué)式為FeSO4·7H2O,其中鐵元素應(yīng)為+2價(jià),A正確;B.青礬中的Fe2+具有較強(qiáng)的還原性,易被空氣中的氧氣氧化,所以需密封保存,B正確;C.青礬溶于水后,所得溶液中含有Fe2+水解使溶液顯酸性,C正確;D.灼燒綠礬,F(xiàn)eSO4·7H2O分解生成Fe2O3、SO2、SO3等,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤;
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26.(2023屆重慶市南開(kāi)中學(xué))表面噴淋水的活性炭可將溶解于水的氧氣解離成活性氧原子,從而實(shí)現(xiàn)吸附氧化H2S,其原理可用下圖表示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.溶于水膜的H2S發(fā)生電離: H2S H++HS- B.水膜中發(fā)生反應(yīng): HS-+O=OH-+SC.適當(dāng)提高水膜pH,可增大H2S的去除率 D.水膜越厚,H2S的去除率越大
解析:A.硫化氫為弱酸,在溶液中部分電離,A正確;B.由圖可知,水膜中HS-和氧原子轉(zhuǎn)化為OH-和水,發(fā)生反應(yīng):HS-+O=OH-+S,B正確;C.適當(dāng)提高水膜pH,可促進(jìn)硫化氫電離出硫氫根離子,增大H2S的去除率,C正確;D.水膜越厚,則氧分子分解為氧原子難度加大,H2S的去除率會(huì)降低,D錯(cuò)誤;
27.(2023屆江西百校聯(lián)盟聯(lián)考)下圖為碳與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的探究實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是
A.碳與濃硫酸的反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的酸性、強(qiáng)氧化性、脫水性B.Ⅰ、Ⅱ中溶液褪色體現(xiàn)了SO2的還原性C.Ⅲ中溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀D.濃硫酸氧化性強(qiáng),不可干燥還原性氣體SO2
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解析:A.碳與濃硫酸的反應(yīng)只體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,A錯(cuò)誤;B.Ⅰ中品紅褪色體現(xiàn)的是二氧化硫的漂白性,B錯(cuò)誤;C.濃硫酸與碳反應(yīng)的產(chǎn)物是二氧化碳和二氧化硫,都可以和澄清石灰水產(chǎn)生白色沉淀,C正確;D.濃硫酸雖有強(qiáng)氧化性,但是不能氧化二氧化硫,故可以干燥二氧化硫,D錯(cuò)誤;
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29.(2023屆黑龍江密山市第四中學(xué))火法煉銅首先要焙燒黃銅礦,其反應(yīng)為:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2下列說(shuō)法正確的A.SO2只是氧化產(chǎn)物 B.CuFeS2僅作還原劑,硫元素被氧化C.每生成1mol Cu2S,有4 mol硫被氧化 D.每轉(zhuǎn)移1.2 mol電子,有0.2 mol硫被氧化
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解析:A.由反應(yīng)方程式可知在反應(yīng)中CuFeS2中Cu化合價(jià)降低還原為Cu2S、CuFeS2中1/4的S化合價(jià)升高,被氧化為SO2;O2在反應(yīng)后化合價(jià)降低,還原為SO2,因此可知SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;B.CuFeS2既是氧化劑又是還原劑,B錯(cuò)誤;C.每生成1molCu2S,有1molS被氧化,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)以上分析可知轉(zhuǎn)移6mole-,有1molS被氧化,因此每轉(zhuǎn)移1.2 mol電子,有0.2 mol硫被氧化,D正確。答案選D。
30.(2023屆廣州四模)物質(zhì)的類(lèi)別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要視角。下列有關(guān)硫的價(jià)類(lèi)圖說(shuō)法中正確的是
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A.X、硫在氧氣中燃燒只能生成YB.酸雨的形成途徑之一為SO2 →Y→H2SO4 C.溶液中H2SO3氧化為H2SO4時(shí),溶液的酸性減弱D.要實(shí)現(xiàn)從Na2SO3到Z的轉(zhuǎn)化,需加入還原劑
解析:X是S的氫化物,X是H2S;Y是S的+6價(jià)氧化物,Y是SO3;Z是S的+6價(jià)含氧酸鹽,Z是Na2SO4;A.H2S、S在氧氣中燃燒只能生成SO2,不能生成SO3,故A錯(cuò)誤;B.酸雨的形成途徑之一為SO2和O2反應(yīng)生成SO3,SO3和H2O反應(yīng)生成H2SO4,故B正確; C.溶液中H2SO3氧化為H2SO4,弱酸變?yōu)閺?qiáng)酸,溶液的酸性增強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.要實(shí)現(xiàn)從Na2SO3到Na2SO4的轉(zhuǎn)化,S元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng),需加入氧化劑,故D錯(cuò)誤;
31.(2023屆上海晉元高級(jí)中學(xué)診斷)二氧化硫既是重要的化工原料,也是酸雨的罪魁禍?zhǔn)?。Ⅰ.SO2可在空氣中受光照等因素作用而被氧化,最終與雨水形成硫酸型酸雨。(1)試寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________;___________________________。(2)酸雨不可能導(dǎo)致的危害是_______(填序號(hào))。a.腐蝕建筑物 b.導(dǎo)致樹(shù)木枯萎 c.造成洪澇災(zāi)害 d.酸化水源、土壤等
SO3+H2O=H2SO4
c
Ⅱ.為了減少酸雨的形成,必須減少SO2的排放量,石灰-石膏法和堿法吸收是常用的方法。石灰石膏法流程如下圖所示:(3)氫氧化鈣吸收后的產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化,寫(xiě)出氧氣氧化的反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
2CaSO3+O2=2CaSO4
Ⅲ.SO2也可以用堿法吸收,即用NaOH溶液直接吸收。堿法的特點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。已知:
(4)和堿法相比,石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是__________________,缺點(diǎn)是________________________________________。
吸收SO2成本低
溶解度小,同等條件下吸收SO2效果差
Ⅳ.某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列有關(guān)裝置,對(duì)二氧化硫的性質(zhì)及空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行探究(裝置的氣密性已檢查):
(5)裝置A中反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的________________性質(zhì)。
吸水性和酸性
(6)滴加濃硫酸之前,打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,再關(guān)閉彈簧夾,此操作的目的是:_______________________________________。(7)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置B中沒(méi)有明顯變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取下裝置B,從中取少量溶液于潔凈試管中,向試管中滴加適量雙氧水,出現(xiàn)白色沉淀_______(填化學(xué)式)。(8)裝置C中的溶液中出現(xiàn)_______渾濁,該實(shí)驗(yàn)證明二氧化硫具有_______性。(9)另一小組利用裝置E進(jìn)行實(shí)驗(yàn):二氧化硫性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之后,用注射器對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣進(jìn)行取樣,并向裝置E中注入VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積)的空氣,當(dāng)溶液剛好褪色時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)計(jì)算該空氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)(用含V的代數(shù)式表示)_______(SO2+KMnO4+H2O=H2SO4+MnSO4+K2SO4)(未配平)
趕走裝置中的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)
BaSO4
黃色 氧化
解析:Ⅰ.考查SO2在空氣中形成酸雨的反應(yīng)原理;Ⅱ. SO2是酸性氧化物,與氫氧化鈣反應(yīng)得到亞硫酸鈣和水,亞硫酸鈣被氧氣氧化得到硫酸鈣;Ⅲ..考查工業(yè)上SO2用氫氧化鈉和氫氧化鈣吸收效果比較。氫氧化鈉易溶于水,氫氧化鈣微溶于水,所以同種條件下,氫氧化鈣水溶液的濃度低,對(duì)SO2吸收效果差;Ⅳ. 裝置A中是亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)得到二氧化硫;裝置B和C是驗(yàn)證SO2的性質(zhì),SO2不能與氯化鋇溶液反應(yīng),SO2與H2S反應(yīng)得到S沉淀;裝置E是測(cè)定空氣中二氧化硫的含量。
(4)根據(jù)表格可知,氫氧化鈣的單價(jià)低,工業(yè)成本低,但氫氧化鈣微溶于水,溶液濃度小,對(duì)SO2的吸收效果差,故和堿法相比,石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是吸收SO2成本低,缺點(diǎn)是溶解度小,同等條件下吸收SO2效果差。(5)裝置A中是亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)得到二氧化硫,是發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),本反應(yīng)用濃硫酸制備二氧化硫,是利用了濃硫酸吸水放熱,使得二氧化硫更易分解得到,故體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性和酸性的性質(zhì);(6)實(shí)驗(yàn)中對(duì)二氧化硫的性質(zhì)進(jìn)行探究,二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性,易被空氣氧化,故滴加濃硫酸之前,打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,再關(guān)閉彈簧夾,此操作的目的是:趕走裝置中的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn);
(7) SO2不能與氯化鋇溶液直接反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置B中沒(méi)有明顯變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取下裝置B,從中取少量溶液于潔凈試管中,向試管中滴加適量雙氧水,雙氧水將二氧化硫氧化得到硫酸根離子,硫酸根離子與氯化鋇中的鋇離子反應(yīng),出現(xiàn)白色沉淀,化學(xué)式為BaSO4;(8)裝置C是SO2與H2S反應(yīng)得到S沉淀,是黃色沉淀,該反應(yīng)中SO2的硫元素化合價(jià)降低,體現(xiàn)二氧化硫具有氧化性;
32.(2024屆江西等七省開(kāi)學(xué)摸底考試)SO2是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的氣體,可用于制造硫酸、殺菌、防腐等。某學(xué)習(xí)小組用銅粉與濃硫酸共熱反應(yīng)制取SO2氣體并探究SO2與鎂粉反應(yīng)的含硫產(chǎn)物。相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分加熱裝置及夾持裝置已略去)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1) SO2的制?、賰x器a的名稱(chēng)為_(kāi)_____________________;儀器a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。②向儀器a中加入一定量的濃硫酸后,加熱至250℃,產(chǎn)生大量氣體,溶液顯藍(lán)色,儀器a底部有較多灰白色沉淀,該灰白色沉淀可能是___________________________。③裝置B的作用是__________________________________________________________________________。④有同學(xué)認(rèn)為裝置D有缺陷,請(qǐng)你寫(xiě)出改進(jìn)措施:__________________________________________。
三頸燒瓶(或三口燒瓶)
銅和無(wú)水硫酸銅的混合物
干燥SO2,防止水蒸氣與鎂粉反應(yīng),干擾SO2與鎂粉反應(yīng)的含硫產(chǎn)物的檢驗(yàn)
在導(dǎo)氣管末端加裝倒置漏斗(或干燥管)
(2)探究SO2與鎂粉反應(yīng)的含硫產(chǎn)物
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論可知,除發(fā)生反應(yīng)SO2+2Mg 2MgO+S外,還發(fā)生的反應(yīng)有_________________________________________________。
品紅溶液不褪色
Cu2++H2S=CuS↓+2H+
③若生成的H2O(g)進(jìn)入裝置C中,水蒸氣可能與Mg反應(yīng),故裝置B的作用為干燥SO2,防止水蒸氣與Mg反應(yīng)而干擾SO2與Mg反應(yīng)的含硫產(chǎn)物的檢驗(yàn);故答案為:干燥SO2,防止水蒸氣與鎂粉反應(yīng),干擾SO2與鎂粉反應(yīng)的含硫產(chǎn)物的檢驗(yàn)。④SO2與NaOH反應(yīng)速率快,用裝置D容易發(fā)生倒吸,故應(yīng)在導(dǎo)氣管末端加裝倒置漏斗或干燥管;故答案為:在導(dǎo)氣管末端加裝倒置漏斗(或干燥管)。(2)①若含硫產(chǎn)物中無(wú)MgSO3,則生成氣體中無(wú)SO2,則不會(huì)使品紅溶液褪色;故答案為:品紅溶液不褪色。②有黑色沉淀生成,說(shuō)明有CuS生成,產(chǎn)生的氣體為H2S,則反應(yīng)的離子方程式為Cu2++H2S=CuS↓+2H+;故答案為:Cu2++H2S=CuS↓+2H+。
33. (2023屆吉林白山市五模聯(lián)考)硫代硫酸鈉(Na2S2O3?5H2O)俗稱(chēng)大蘇打,主要用作照相業(yè)定影劑。實(shí)驗(yàn)室中用工業(yè)硫化鈉、純堿、二氧化硫等物質(zhì)制備硫代硫酸鈉晶體的流程如下:
已知:①工業(yè)硫化鈉含有重金屬硫化物、煤粉等雜質(zhì)而呈紅褐色或棕黑色。硫化鈉易溶于水,微溶于乙醇,能溶于熱的乙醇。
②用硫化鈉制備硫代硫酸鈉的反應(yīng)大致可分為三步進(jìn)行:Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2 2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S Na2SO3+S=Na2S2O3③Na2S2O3?5H2O易溶于水,難溶于乙醇,50℃開(kāi)始失去結(jié)晶水請(qǐng)回答:(1)步驟Ⅰ回流用到的主要玻璃儀器有圓底燒瓶和___________________;回流適用的加熱方式是___________。A.水浴加熱 B.油浴加熱 C.酒精燈直接加熱 D.電熱套溫和加熱
冷凝管(直形或球形)
AD
(2)步驟Ⅱ趁熱過(guò)濾的目的是______________________________________________________________。(3)步驟Ⅳ、Ⅴ制備N(xiāo)a2S2O3?5H2O的裝置如圖所示:
除去硫化鈉中的不溶性雜質(zhì),防止硫化鈉晶體冷卻析出,從而降低產(chǎn)率
①錐形瓶中發(fā)生總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________;反應(yīng)中Na2CO3固體的用量不宜過(guò)少,理由是_____________________________________________________________________________。②步驟Ⅴ,當(dāng)錐形瓶中溶液pH≈7時(shí)應(yīng)停止通入SO2,若繼續(xù)通入SO2,將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,理由是_______________________________________________________________________。(4)步驟Ⅵ,選出獲取Na2S2O3?5H2O晶體過(guò)程中合理的操作并排序:________過(guò)濾,取濾液→_____→_______→_______→_______→_______→40℃下干燥40~60分鐘→產(chǎn)品。a.蒸發(fā)濃縮至產(chǎn)生細(xì)密的氣泡且溶液表面出現(xiàn)晶膜 b.蒸發(fā)濃縮至大量晶體析出 c.停止加熱,自然冷卻 d.加乙醇洗滌晶體2~3次 e.過(guò)濾 f.加入乙醇,促使晶體快速析出
Na2CO3+4SO2+2Na2S=3Na2S2O3+CO2
碳酸鈉用量過(guò)少,中間產(chǎn)物亞硫酸鈉量少,使析出的硫不能全部生成硫代硫酸鈉
繼續(xù)通SO2會(huì)使溶液的pH降低,Na2S2O3酸性條件下會(huì)與H+發(fā)生反應(yīng)
a c f e d
解析:工業(yè)硫化鈉含有重金屬硫化物、煤粉等雜質(zhì)而呈紅褐色或棕黑色,硫化鈉易溶于水、微溶于乙醇、能溶于熱的乙醇,而重金屬硫化物、煤粉都難溶于水,所以加入95%的乙醇溶液、水、加熱回流,可使硫化鈉充分溶解,趁熱過(guò)濾,得到硫化鈉的乙醇溶液;經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶等操作后過(guò)濾,從而獲得硫化鈉晶體;將硫化鈉晶體、Na2CO3晶體放入蒸餾水中溶解,得到混合溶液;通入SO2氣體、調(diào)節(jié)pH≈7,得到Na2S2O3溶液;將所得溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶等操作,從而獲得Na2S2O3?5H2O晶體。
(1)步驟Ⅰ回流時(shí),所用裝置為蒸餾操作,用到的主要玻璃儀器有圓底燒瓶和冷凝管(直形或球形);回流時(shí),溫度控制在80℃,所以適用的加熱方式是水浴加熱、電熱套溫和加熱,而油浴加熱,溫度高于100℃,酒精燈直接加熱,溫度難以控制,故選AD。答案為:冷凝管(直形或球形);AD;(2)步驟Ⅱ中,加入95%的乙醇溶液、水,將硫化鈉溶解,雜質(zhì)不溶,硫化鈉在酒精中的溶解度隨溫度降低而減小,所以趁熱過(guò)濾的目的是:除去硫化鈉中的不溶性雜質(zhì),防止硫化鈉晶體冷卻析出,從而降低產(chǎn)率。答案為:除去硫化鈉中的不溶性雜質(zhì),防止硫化鈉晶體冷卻析出,從而降低產(chǎn)率;
(3)①錐形瓶中,Na2S、Na2CO3晶體放入蒸餾水中溶解,得到混合溶液,通入SO2氣體,生成Na2S2O3,同時(shí)生成CO2,發(fā)生總反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+4SO2+2Na2S=3Na2S2O3+CO2;反應(yīng)中Na2CO3固體的用量不宜過(guò)少,否則會(huì)生成NaHSO3,Na2SO3的量減少,產(chǎn)品的生成量減少。理由是:碳酸鈉用量過(guò)少,中間產(chǎn)物亞硫酸鈉量少,使析出的硫不能全部生成硫代硫酸鈉。②H2SO3呈酸性,酸性比H2S2O3強(qiáng),所以步驟Ⅴ,當(dāng)錐形瓶中溶液pH≈7時(shí)應(yīng)停止通入SO2,若繼續(xù)通入SO2,將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,理由是:繼續(xù)通SO2會(huì)使溶液的pH降低,Na2S2O3酸性條件下會(huì)與H+發(fā)生反應(yīng)。答案為:Na2CO3+4SO2+2Na2S=3Na2S2O3+CO2;Na2CO3用量過(guò)少,中間產(chǎn)物Na2SO3量少,使析出的硫不能全部生成Na2S2O3;繼續(xù)通SO2會(huì)使溶液的pH降低,Na2S2O3酸性條件下會(huì)與H+發(fā)生反應(yīng);
(4)步驟Ⅵ,獲取Na2S2O3?5H2O晶體過(guò)程中,需先將溶液濃縮至有晶膜出現(xiàn),再降溫、加入乙醇降低其溶解度,然后過(guò)濾、用乙醇洗滌,合理的操作順序?yàn)椋哼^(guò)濾,取濾液→a→c→f→e→d→40℃下干燥40~60分鐘→產(chǎn)品。答案為:a→c→f→e→d。
34.(2023屆河南開(kāi)封一模)硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品,易溶于水,溶解度隨溫度升高顯著增大,其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成。工業(yè)上可用2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。某興趣小組利用如圖裝置擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O)。
回答下列問(wèn)題。(1)儀器a的名稱(chēng)是_________,d中的試劑是__________(填編號(hào))。A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液(2)b中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。(3)為了保證Na2S2O35H2O的產(chǎn)量,實(shí)驗(yàn)中通入的SO2不能過(guò)量,原因是_________________________________________。(4)反應(yīng)終止后,c中的溶液經(jīng)______________________________________即可析出Na2S2O35H2O晶體,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì),檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否存在Na2SO3,所需試劑為_(kāi)__________________。
分液漏斗
B
Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+ SO2↑+H2O
若SO2過(guò)量,溶液顯酸性,產(chǎn)物分解
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥
稀鹽酸、品紅溶液
(5)為了測(cè)定產(chǎn)品純度。以淀粉作指示劑,通過(guò)用Na2S2O35H2O產(chǎn)品配制的溶液滴定碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,計(jì)算Na2S2O35H2O含量。①滴定前,有關(guān)滴定管的正確操作順序?yàn)開(kāi)____(填編號(hào)):檢查活塞是否漏水→蒸餾水洗滌→____→____→___→___→____→開(kāi)始滴定A.烘干 B.裝入滴定液至零刻度以上 C.調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D.用洗耳球吹出潤(rùn)洗液 E.排除氣泡 F.用滴定液潤(rùn)洗2至3次 G.記錄起始讀數(shù)②滴定法測(cè)得產(chǎn)品中Na2S2O35H2O含量為100.5%,則Na2S2O35H2O產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是________________________________________。
F B E C G
Na2SO3或失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3?5H2O
解析:根據(jù)題意可知,亞硫酸鈉粉末與濃硫酸反應(yīng)可制備得到二氧化硫,二氧化硫通入三頸燒瓶中與硫化鈉、碳酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)可制備得到硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O),裝置d為尾氣吸收裝置,可吸收多余的二氧化硫,防止污染環(huán)境,據(jù)此分析。(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可知,儀器a的名稱(chēng)是分液漏斗;d的目的是吸收多余的二氧化硫,防止污染環(huán)境,所以d中的試劑是氫氧化鈉溶液,B項(xiàng)符合題意,稀H2SO4與飽和NaHSO3溶液都不能吸收多余的二氧化硫,所以AC不符合題意,故選B。
(5)①滴定前,有關(guān)滴定管的正確操作為檢漏→蒸餾水洗滌→用滴定液潤(rùn)洗2至3次→裝入滴定液至零刻度以上→排除氣泡→調(diào)整滴定液液面至零刻度或零刻度以下處記錄起始讀數(shù),故答案為:FBECG;②計(jì)算純度結(jié)果超過(guò)100%,可能是混有與I2反應(yīng)的雜質(zhì),所以是Na2SO3,也可能是混有失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3?5H2O,從而使得計(jì)算結(jié)果偏高,故答案為:Na2SO3或失去部分結(jié)晶水的Na2S2O3?5H2O。
同學(xué)們,別忘記訓(xùn)練鞏固哦!
認(rèn)
真
備
考
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這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件第4章第4講 硫及其重要化合物(含解析),共60頁(yè)。PPT課件主要包含了知識(shí)點(diǎn)1,知識(shí)點(diǎn)2,濃硫酸,玻璃棒,強(qiáng)氧化,知識(shí)點(diǎn)3,訓(xùn)練二十等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第3講硫及其重要化合物課件
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