1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究,了解硫酸的主要性質。2.結合實例認識硫及其化合物的多樣性,了解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化。
考點一　硫酸、硫酸根離子的檢驗
考點二　不同價態(tài)含硫物質的轉化
1.硫酸的物理性質(1)純硫酸是一種無色液體,沸點_____, _____揮發(fā)。?(2)溶解性:濃硫酸與水以任意比互溶,溶解時可放出大量的熱。(3)稀釋方法:將________沿器壁慢慢注入水中,并用________不斷攪拌、散熱。?
Fe+2H+══ Fe2++H2↑
MgO+2H+══ Mg2++H2O
3.濃硫酸的三大特性
【應用示例】某小組設計如圖所示的實驗探究濃硫酸的性質:
(1)一段時間后,①中蘋果塊變干癟,②中膽礬晶體表面出現(xiàn)白斑,說明濃硫酸具有________性。?(2)③中飽和硝酸鉀溶液中出現(xiàn)晶體,其原因是_______________________,體現(xiàn)濃硫酸的________性。?(3)④中觀察到的現(xiàn)象是________________,體現(xiàn)濃硫酸的________性。?
KNO3溶液中水分不斷揮發(fā),被濃硫酸吸收,達到過飽和析出晶體
4.硫酸根離子的檢驗
考向1 濃硫酸的特性及應用例1(2023·華南師大附中三模)實驗小組研究不同價態(tài)硫元素之間的轉化,裝置圖如下。下列說法正確的是(　　)
A.①中未生成藍色固體,證明濃硫酸沒有被還原B.②中溶液褪色,證明SO2具有漂白性C.③中淡黃色粉末變白,證明SO2具有氧化性D.④中產生淡黃色沉淀,證明S2-被氧化
解析 銅和濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水,濃硫酸體現(xiàn)強氧化性、酸性,濃硫酸還會吸收生成的水,二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,與過氧化鈉反應生成白色固體,通入硫化鈉溶液中出現(xiàn)渾濁。①中由于濃硫酸會吸收水分,而且反應是復雜的,不一定能看到有藍色,但濃硫酸反應生成二氧化硫,說明濃硫酸被還原,A錯誤;②中溶液褪色,是二氧化硫和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應,證明SO2具有還原性,B錯誤;③中淡黃色粉末變白,是過氧化鈉和二氧化硫反應生成硫酸鈉,證明SO2具有還原性,C錯誤;④中產生淡黃色沉淀,二氧化硫和硫離子反應生成硫單質,硫化鈉中硫化合價升高,證明S2-被氧化,D正確。
[對點訓練1] 下列依據(jù)實驗方案和現(xiàn)象做出的判斷合理的是(　　)
A.由Ⅰ可知,濃硫酸具有脫水性B.由Ⅰ可知,濃硫酸具有弱酸性C.由Ⅱ可知,濃硫酸具有強氧化性D.由Ⅱ可知,濃硫酸具有吸水性
解析 濃硫酸滴到濕潤的藍色石蕊試紙上,試紙中心區(qū)變黑,邊緣變紅,說明濃硫酸具有脫水性,使試紙脫水炭化,A正確;實驗Ⅰ中試紙邊緣變紅,說明濃硫酸具有酸性,無法證明具有弱酸性,B錯誤;由實驗Ⅱ可知,MnO2被還原為Mn2+,根據(jù)氧化還原反應規(guī)律推知,-2價O元素被氧化生成O2,產生能使帶火星的木條復燃的無色氣體,該反應中MnO2既是氧化劑又是還原劑,濃硫酸表現(xiàn)了酸性,C、D錯誤。
[對點訓練2] 向某溶液中滴加足量BaCl2溶液,產生白色沉淀,再滴加過量稀鹽酸,沉淀完全不溶解。對該溶液的判斷錯誤的是(　　)
1.硫及其重要化合物的“價—類二維圖”從物質類別和硫元素化合價兩個維度,總結、歸納硫及其重要化合物的性質與轉化關系是掌握該部分內容的重要方法之一。
2.應用示例根據(jù)上圖中物質的轉化關系,寫出相應的化學(或離子)方程式。(1)H2SO3+H2S→S: _______________________________。?(2)SO2→Na2SO3: _______________________________。?(3)Na2S+Na2SO3→S: _______________________________ (離子方程式)。(4)Na2SO3→Na2SO4: _______________________________。?
H2SO3+2H2S══ 3S↓+3H2O
2NaOH+SO2 ══ Na2SO3+H2O
2Na2SO3+O2 ══ 2Na2SO4
考向1 硫及其化合物的“價—類二維圖”及應用例1在“價—類二維圖”中融入“杠桿模型”,可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。如圖中的字母分別代表硫及其常見化合物,相關推斷不合理的是(　　)
A.b既具有氧化性又具有還原性B.硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉化C.a溶液與b溶液反應中氧化產物占含硫產物總量的1/3D.d在加熱下與強堿溶液反應生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1
歸納總結(1)含硫物質的轉化途徑
(2)含硫物質的轉化規(guī)律
[對點訓練1] (2023·廣東惠州模擬)部分含硫物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A.a的濃溶液與b可生成SO2B.SO2通入紫色石蕊溶液先變紅后褪色C.c在空氣中燃燒生成SO2D.d既可被氧化,也可被還原
考向2 含硫化合物的制備流程及分析例2(2024·湖南邵陽部分重點校聯(lián)考)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,可用作紙漿漂白時的脫氯劑等。用工業(yè)硫化鈉(主要成分Na2S,含少量Na2SO4)及純堿等為原料制備Na2S2O3·5H2O的流程如下:
下列說法正確的是(　　)A.Na2S2O3作脫氯劑時主要利用其氧化性B.“凈化”時加入的試劑X可選用BaCl2溶液C.“反應”過程中體系pH大小對產品產率無影響D.提純Na2S2O3·5H2O時,應先用水洗,再用乙醇洗滌
解析 紙漿漂白時留下的含氯物質具有強氧化性,硫代硫酸鈉作脫氯劑時,主要利用其還原性,A錯誤;“凈化”時加入的試劑X是為了除去硫酸根雜質,加入BaCl2溶液會引入新雜質氯離子不易除去,結合流程可知可選用Ba(OH)2溶液,B錯誤;若pH過小,Na2S2O3不穩(wěn)定,會發(fā)生歧化反應,使產率降低,C錯誤;從溶液中獲得的Na2S2O3·5H2O晶體中含有雜質,應先用水洗除去吸附的雜質離子,由于硫代硫酸鈉晶體不溶于乙醇,再用乙醇洗滌除去水,D正確。
[對點訓練2] 工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖,下列說法錯誤的是(　　)
A.吸收過程中有氣體生成B.結晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時溫度不宜過高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
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,得到結晶成分為NaHSO3,則母液為飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,溶液呈酸性。加入純堿進行中和:H2SO3+2Na2CO3═Na2SO3+2NaHCO3, NaHSO3+Na2CO3═Na2SO3+NaHCO3,調節(jié)pH為8進行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫氣體進行混合吸收: Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3═CO2+NaHSO3↓,此時會析出大量NaHSO3晶體,經(jīng)過離心分離,將得到的濕料再進行氣流干燥,最終得到NaHSO3產品。吸收過程中有二氧化碳生成,A正確;結晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,沒有NaHCO3,B錯誤;NaHSO3高溫時易分解變質,氣流干燥過程中溫度不宜過高,C正確;中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正確。
進階1 練易錯·避陷阱1.(2023·廣東汕頭金山中學一模)與硫及其化合物相關的轉化如圖所示,下列有關圖中的循環(huán)的說法一定正確的是(　　)A.常溫時,濃硫酸與Fe生成XB.X一定是SO2C.S既是氧化產物,也是還原產物D.工業(yè)生產中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3
解析 圖中為含硫物質的循環(huán),則濃硫酸與鐵反應生成的X也同樣是含硫的物質,推知應為Fe2(SO4)3。常溫下,濃硫酸會使Fe鈍化產生一層致密氧化膜(四氧化三鐵)附在鐵上,故不再繼續(xù)反應,不符合后續(xù)反應,A錯誤;若X為Fe2(SO4)3,Fe3+能夠與硫化氫發(fā)生氧化還原反應而產生硫單質,B錯誤;X與硫化氫反應生成S單質,則為Fe2(SO4)3中Fe3+與硫化氫反應生成S單質,則S為氧化產物,C錯誤;直接用水吸收SO3易形成酸霧,所以工業(yè)生產中用98.3%的濃硫酸吸收SO3,D正確。
2.自然界中的含硫物質在一定條件下能夠相互轉化,根據(jù)圖中相關物質的類別及硫元素的化合價分析正確的是(　　)
A.硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸鹽形式存在,無游離態(tài)的硫B.Z可能是CuFeS2,工業(yè)生產可用于冶煉銅C.X與Y都是電解質,可以反應生成S單質D.常溫下,Al與W的濃溶液不反應
解析 圖示為硫元素的“價—類二維圖”,X為H2S,Y為SO2,W為H2SO4。自然界中火山口存在單質硫,A錯誤;Z為含-2價S元素的鹽,CuFeS2中S元素為-2價,工業(yè)生產可用于冶煉銅,B正確;X為H2S,是電解質,Y為SO2,是非電解質,兩者可以反應生成S單質,C錯誤;常溫下,Al遇濃硫酸鈍化,鈍化為化學反應,D錯誤。
進階2 練熱點·提素能3.(2023·廣東韶關二模)物質類別和元素價態(tài)是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。結合硫元素的價—類二維圖分析,下列有關說法正確的是(　　)
A.在酸性條件下,將e和f的鈉鹽溶液混合,會有d生成B.若上圖中鹽為鈉的正鹽,則圖中既有氧化性又有還原性的物質有3種C.將b的稀溶液滴加到品紅溶液中,品紅溶液褪色,體現(xiàn)了b的強氧化性D.將c的濃溶液滴加在膽礬晶體上,晶體由藍色變成白色,體現(xiàn)了c的脫水性
4.(2023·廣東廣州期中)探究金屬與過量濃硫酸反應的裝置(固定裝置已略去)如圖所示。關于實驗操作或敘述錯誤的是(　　)
A.為確定a中白色固體是否硫酸銅,可向冷卻后的試管中注入水,振蕩后觀察現(xiàn)象B.e中可以選用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液C.其他條件不變,用鐵絲代替銅絲,c、d中兩次實驗現(xiàn)象相同D.上下抽動銅絲,可控制反應隨時發(fā)生或停止
進階3 研真題·明考向5.(2023·廣東卷)下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關系的是(　　)
解析 濃硫酸具有脫水性,使蔗糖脫水炭化;濃硫酸具有強氧化性,與生成的炭反應,生成SO2、CO2和H2O,形成多孔炭,A正確。裝有NO2的密閉燒瓶冷卻后顏色變淺,說明平衡向生成N2O4方向移動,故NO2轉化為N2O4的反應放熱,B錯誤。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,久置空氣中吸收CO2生成CaCO3而變質,CaCO3遇鹽酸反應產生CO2,C錯誤。1 ml·L-1 NaCl溶液導電性比同濃度醋酸強,說明醋酸部分電離,與其溶液的pH無關,D錯誤。
6.(2022·廣東卷)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a~d均為浸有相應溶液的棉花)所示的探究實驗,下列分析正確的是(　　)
A.Cu與濃硫酸反應,只體現(xiàn)H2SO4的酸性B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性D.試管底部出現(xiàn)白色固體,說明反應中無H2O生成

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