◆考點01 硫的性質(zhì)
1.物理性質(zhì)
硫單質(zhì)俗稱硫黃,是一種淡黃色固體;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多種同素異形體,如單斜硫、斜方硫等。
2.化學(xué)性質(zhì)
硫原子的最外電子層有6個電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到2個電子,形成-2價硫的化合物,體現(xiàn)氧化性。與同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一個電子層,得電子能力相對較弱,而失電子能力相對較強(qiáng),與氧氣反應(yīng)時體現(xiàn)還原性。
eq \(S,\s\up8(-2))eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(得電子),\s\d 4(←——))),\s\d 6(氧化性))eq \x(eq \(S,\s\up8(0)))eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(失電子),\s\d 4(———→))),\s\d 5(還原性))eq \(S,\s\up8(+4))或eq \(S,\s\up8(+6))
【易錯提醒】
(1)硫與氧氣反應(yīng),不論氧氣是否足量、濃度如何,都只能生成SO2,不能生成 SO3。
(2)Hg與S在常溫下即可反應(yīng)生成HgS,因此汞灑落在地面上可撒些硫粉覆蓋,防止汞蒸氣中毒。
(3)硫單質(zhì)的氧化性較弱,表現(xiàn)在與變價金屬反應(yīng)時,一般只能生成低價態(tài)金屬硫化物(如 FeS、Cu2S)。
◆考點02 二氧化硫的性質(zhì)、制備與用途
1.物理性質(zhì)
2.化學(xué)性質(zhì)
分別從化合價的角度,作為酸性氧化物的角度,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì):
(圖示1)
(圖示2)
(1)酸性氧化物的通性
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①能使紫色石蕊溶液變紅色,②與H2O反應(yīng):SO2+H2O?H2SO3,③\a\vs4\al(與堿,反應(yīng))\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(NaOH足量:SO2+2OH-===SOeq \\al(2-,3)+H2O,NaOH少量:SO2+OH-===HSOeq \\al(-,3))),④與堿性氧化物反應(yīng):CaO+SO2===CaSO3))
(2)氧化性(如與H2S溶液反應(yīng)):SO2+2H2S===3S↓+2H2O(生成黃色物質(zhì))。
(3)還原性
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①與O2反應(yīng):2SO2+O2\(,\s\up7(催化劑),\s\d5(△))2SO3,②使溴水褪色:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,③使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnOeq \\al(-,4)+2H2O===5SOeq \\al(2-,4)+2Mn2++4H+,④與FeCl3溶液反應(yīng):SO2+2Fe3++2H2O===SOeq \\al(2-,4)+2Fe2++4H+,⑤與H2O2溶液反應(yīng):SO2+H2O2===H2SO4))
(4)漂白性:SO2可使品紅溶液褪色,加熱后,溶液由無色變?yōu)榧t色。
3.SO2的實驗室制法
4.SO2的用途
SO2主要用于漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等,也用于殺菌、消毒,還是一種食品添加劑。
5.SO2和 SO3的比較
(1)SO2通入BaCl2、CaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象,但將SO3加入BaCl2溶液中會產(chǎn)生白色沉淀,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO3+H2O H2SO4、H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl。
(2)SO2雖具有漂白性,但SO2使某些溶液根色并不是因為其具有漂白性。
例如:①SO2使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色是因其是酸性氧化物,與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng);②SO2使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色是因其具有還原性。
(3)因SO3的熔、沸點低,需熟記其在室溫下為液體、標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固體,不要類比SO2,錯誤地認(rèn)為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3也是氣體。
【歸納總結(jié)】
1.二氧化碳和二氧化硫的性質(zhì)比較
2.常見的能用于漂白的物質(zhì)的比較
3.SO2、CO2的鑒別
(1)物理方法
①根據(jù)氣味鑒別∶有刺激性氣味的氣體是 SO2,無氣味的是CO2。
②根據(jù)溶解性鑒別:同溫同壓下,將兩種氣體充滿相同的試管,分別倒置于水槽中,試管內(nèi)進(jìn)水多的是 SO2。
(2)化學(xué)方法
①用品紅溶液鑒別∶將兩種氣體分別通入品紅溶液中,能使品紅溶液褪色的是SO2。
②用溴水或酸性高錳酸鉀溶液鑒別∶將兩種氣體分別通入溴水或酸性高錳酸鉀溶液中,能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色的是 SO2。
③用H2S溶液鑒別∶將兩種氣體分別通入 H2S溶液中,出現(xiàn)淡黃色渾濁的是 SO2,無明顯現(xiàn)象的是CO2?;瘜W(xué)方程式為2H2S+SO2 3S↓+2H2O。
④用FeCl3溶液鑒別∶顏色(棕黃色)變淺的是 SO2,無明顯現(xiàn)象的是CO2。離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++4H++SO42-。
⑤用硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液鑒別∶產(chǎn)生白色沉淀的是SO2,無明顯現(xiàn)象的是CO2。離子方程式為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O 3BaSO4↓+2NO+4H+。
4.混合氣體中同時含有 SO2、CO2的檢驗與除雜
待檢驗的混合氣體中同時含有 SO2和 CO2時,要先檢驗 SO2,再檢驗 CO2,設(shè)計實驗流程及實驗裝置如下。
(1)流程設(shè)計
SO2和CO2均可使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過量,沉淀都可以溶解消失。檢驗SO2、CO2混合氣體中存在CO2的一般流程如下:
(2)實驗裝置及分析
若A中品紅溶液褪色,說明混合氣體中含有 SO2。B中酸性高錳酸鉀溶液的作用是除去 SO2,防止其干擾 CO2的檢驗。C中品紅溶液的作用是檢驗 SO2是否被除盡,若C中品紅溶液不褪色,D中澄清石灰水變渾濁,說明混合氣體中含有 CO2。
◆考點03 硫酸
1.物理性質(zhì)
(1)純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體。
(2)硫酸的密度大于水的密度,硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,其密度越大;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸,密度為1.84 g·cm-3。
(3)硫酸能與水以任意比互溶,濃硫酸溶解時可放出大量的熱;濃硫酸的稀釋方法:將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌。
2.稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)
稀硫酸具有酸的通性,硫酸是一種二元強(qiáng)酸,其電離方程式為H2SO4 2H++SO42-,除了能與酸堿指示劑作用外,還能與活潑金屬、堿、堿性氧化物及某些鹽等反應(yīng)。
3.濃硫酸的三大特性
(1)吸水性
濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水的性質(zhì)就是吸水性。如將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質(zhì)量將增大,濃度將減小,密度將減小,體積將增大,這是因為濃硫酸具有吸水性,吸收了空氣中的水蒸氣。在實驗室中常用濃硫酸作干燥劑就是利用了濃硫酸的吸水性。
(2)脫水性
濃硫酸能將紙、棉布、木條等有機(jī)物中的氫、氧元素按照水的組成,即N(H)∶N(O)=2∶1的比例脫去,這個性質(zhì)就叫脫水性。
濃硫酸與蔗糖的脫水性實驗:
濃硫酸與蔗糖的脫水性實驗中,蔗糖變黑是因為蔗糖脫水炭化生成了炭;生成海綿狀的"黑色面包"是因為炭與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生CO2,SO2等氣體,具體反應(yīng)的化學(xué)方程式:
C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O
C+2H2SO4(濃) △ CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)強(qiáng)氧化性
濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的本質(zhì)是H2SO4分子中+6價的硫元素具有很強(qiáng)的得電子能力。濃硫酸在加熱時表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性,能氧化金屬、非金屬、還原性化合物等,其還原產(chǎn)物一般是SO2。
①與金屬的反應(yīng)
a.反應(yīng)原理:金屬+H2SO4(濃)高價金屬硫酸鹽+SO2↑+H2O
b.Fe、Al的鈍化
常溫下,當(dāng)Fe、Al遇到冷濃硫酸時發(fā)生“鈍化”,即 Fe、Al會與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),在金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜,從而阻止?jié)饬蛩崤c內(nèi)層金屬進(jìn)一步反應(yīng),這是濃硫酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn),是金屬與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。
②與部分非金屬的反應(yīng)
熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化為其高價態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2,在這類反應(yīng)中濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。
例如∶C+2H2SO4(濃) △ CO2↑+2SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(濃) △ 2H3PO4+5SO2↑+2H2O
4.硫酸的制備
工業(yè)上常采用"接觸法"制備硫酸。該方法之所以叫“接觸法”,是因為二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)是在催化劑的表面進(jìn)行的。
5.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發(fā)性酸。
(2)消除金屬表面的氧化物。
(3)用于精煉石油,制造炸藥、農(nóng)藥、染料等,是實驗室里常用的試劑。
【歸納總結(jié)】
1.區(qū)分濃硫酸的吸水性和脫水性
2.關(guān)于"鈍化"
(1)鈍化是化學(xué)變化,而不是物理變化,更不是不反應(yīng)。
(2)常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃硝酸也會發(fā)生鈍化。
(3)加熱時,F(xiàn)e、Al與濃硫酸或濃硝酸都可以進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。
(4)用鐵罐貯存濃硫酸,用鋁槽車盛裝濃硝酸都是利用了鈍化原理。
3.濃、稀硫酸的區(qū)別
(1)稀硫酸的氧化性主要是由硫酸電離出的H+表現(xiàn)出來的,如氧化較活潑的金屬 Zn、Fe 等;而濃硫酸表現(xiàn)出的強(qiáng)氧化性主要是因為構(gòu)成酸根離子的中心原子+6價S易獲得電子,在反應(yīng)中硫元素易被還原。
(2)濃硫酸、稀硫酸之間沒有嚴(yán)格的濃度界限,只要在溶液中能夠電離出大量的 H+,則該硫酸溶液就是稀硫酸;在溶液中很少電離,甚至不電離,而是大量以H2SO4分子形式存在的硫酸溶液則是濃硫酸。
4.濃硫酸與金屬的反應(yīng)
(1)與活潑金屬(如 Zn)反應(yīng),開始產(chǎn)生 SO2,硫酸濃度變小后產(chǎn)生 H2。
(2)與不活潑金屬(如 Cu)反應(yīng),開始產(chǎn)生 SO2(加熱),濃度變小后,稀硫酸不與不活潑金屬反應(yīng)。
◆考點04 硫酸根離子的檢驗
1.原理
利用Ba2++SO42- BaSO4↓(白色),BaSO4不溶于鹽酸、稀硝酸的特性來檢驗硫酸根離子。
2.試劑
可溶性鋇鹽(BaCl2)、鹽酸。
3.操作方法
待檢驗溶液無明顯現(xiàn)象(若有沉淀,則靜置后取上層清液)觀察有無白色沉淀產(chǎn)生(若有白色沉淀產(chǎn)生,則說明待檢驗溶液中含有SO42-;若無白色沉淀產(chǎn)生,則說明待檢驗溶液中不含SO42-)。
4.排除干擾
(1)Ag+干擾:用鹽酸酸化可排除Ag+的干擾。
(2)CO32-、SO32-、PO43-干擾:BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀,與BaSO4白色沉淀不同的是,這些沉淀可溶于強(qiáng)酸中,因此檢驗 SO42-時,必須先用鹽酸酸化。不能用硝酸酸化,因在酸性條件下,SO32-、HSO3- 等會被溶液中的 NO3-氧化為SO42-,從而干擾檢驗結(jié)果。
【歸納總結(jié)】
◆考點05 硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.硫化氫
2.理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系
3.構(gòu)建硫及其化合物轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)
4.掌握硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律
(1)相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過酸、堿反應(yīng)實現(xiàn)的
如:
寫出②、③、④反應(yīng)的化學(xué)方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3。
(2)不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的
不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的:eq \(S,\s\up8(-2)) eq \(,\s\up8(氧化),\s\d6(還原))eq \(S,\s\up8(0)) eq \(,\s\up8(氧化),\s\d6(還原))eq \(S,\s\up8(+4)) eq \(,\s\up8(氧化),\s\d6(還原))eq \(S,\s\up8(+6))
①當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)。
如:H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2+2H2O,即H2S→S,H2SO4→SO2。
②相鄰價態(tài)的微粒不發(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)。
③含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up7(足量O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up7(O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4))
1.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到殺菌和抗氧化的作用。下列說法錯誤的是
A.葡萄酒中的SO2對人體無害,是因為它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因為它具有較強(qiáng)的還原性
C.將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖,可以減少其中SO2的含量
D.從紅葡萄酒的顏色判斷,其中含有的SO2沒有漂白性
【答案】D
【解析】A.SO2有毒,但含量在規(guī)定范圍內(nèi)對人體是無害的,A正確;B.二氧化硫具有還原性,具有抗氧化的作用,B正確;C.葡萄酒倒入酒杯搖一搖,壓強(qiáng)減小,氣體的溶解度減小,從而使部分SO2從酒中逸出,且二氧化硫溶液被空氣中氧氣氧化,故可以減少其中SO2的含量,C正確;D.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白紅葡萄酒,D錯誤;故選D。
2.下列說法錯誤的是
A.殘留在試管內(nèi)壁上的硫既可用CS2溶解除去,也可用熱的NaOH溶液除去
B.硫單質(zhì)與變價金屬反應(yīng)時一般生成低價態(tài)的金屬硫化物
C.汞蒸氣有毒,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理
D.S2、S4、S8互為同素異形體,性質(zhì)完全相同
【答案】D
【解析】A.硫易溶于CS2,且能與熱NaOH溶液反應(yīng)生成可溶性的Na2S和Na2SO3,故A正確;
B.硫單質(zhì)具有弱氧化性,硫單質(zhì)與變價金屬反應(yīng)時一般生成低價態(tài)的金屬硫化物,故B正確;
C.汞蒸氣有毒,汞和硫反應(yīng)生成硫化汞,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理,故C正確;
D.S2、S4、S8互為同素異形體,但是性質(zhì)不完全相同,故D錯誤;
選D。
3.將分別通入下列4種溶液中,其中體現(xiàn)氧化性的是
【答案】B
【解析】A.使紫色石蕊溶液變紅,體現(xiàn)其酸性,故A不符合題意;
B. 與溶液反應(yīng)生成S和水,反應(yīng)過程中中S元素的化合價降低,體現(xiàn)氧化性,故B符合題意;
C. 可被酸性溶液氧化,溶液褪色,體現(xiàn)的還原性,故C不符合題意;
D. 使品紅溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性,故D不符合題意;
答案選B。
4.室溫下,1體積的水能溶解約40體積的SO2。用試管收集SO2后進(jìn)行如下實驗。對實驗現(xiàn)象的分析正確的是

A.試管內(nèi)液面上升,證明SO2與H2O發(fā)生了反應(yīng)
B.試管中剩余少量氣體,是因為SO2的溶解已達(dá)飽和
C.取出試管中溶液,立即加入紫色石蕊試液,溶液顯紅色,原因是:SO2+H2OH2SO3,
H2SO3H++HSOeq \\al(-,3),HSOeq \\al(-,3)H++SOeq \\al(2-,3)
D.取出試管中溶液,在空氣中放置一段時間后pH下降,是由于SO2揮發(fā)
【答案】C
【解析】A項項,由1體積水可溶解約40體積SO2知,試管內(nèi)液面上升,無法證明SO2與水發(fā)生了反應(yīng),錯誤;B項,SO2與H2O的反應(yīng)是可逆反應(yīng),當(dāng)試管內(nèi)剩余少量氣體時,可能是反應(yīng)達(dá)到了平衡,但SO2的溶解不一定達(dá)到飽和,錯誤;C項項,向溶液中滴加紫色石蕊試液,溶液變紅,說明該溶液呈酸性,從而說明SO2與H2O反應(yīng)生成了H2SO3,H2SO3為弱酸,分步電離,正確;D項,H2SO3易被空氣中的O2氧化為H2SO4,可使溶液的pH降低,錯誤。
5.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A.CaO能與SO2反應(yīng),可作工業(yè)廢氣脫硫劑
B.SO2具有漂白性,可用作制溴工業(yè)中溴的吸收劑
C.SO2有氧化性,可用作葡萄酒的添加劑
D.SO2具有還原性,可用于漂白紙漿
【答案】A
【解析】B項,SO2具有還原性,可用作制溴工業(yè)中溴的吸收劑,與其具有漂白性無關(guān),錯誤;C項,SO2具有還原性,可用作葡萄酒的抗氧化劑,與其具有氧化性無關(guān),錯誤;D項,SO2具有漂白性,可用于漂白紙漿,與其具有還原性無關(guān),錯誤。
6.下列化合物不能用相應(yīng)元素的單質(zhì)直接化合而成的是
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑧B.①④⑥
C.③④⑦D.④⑥⑦
【答案】B
【解析】硫的氧化性不是很強(qiáng),與變價金屬反應(yīng)時生成低價態(tài)的金屬硫化物,所以金屬Fe、Cu在加熱條件下分別與硫單質(zhì)反應(yīng)時,只能生成FeS、Cu2S,而不是Fe2S3、CuS,硫和氫氣可以在加熱的條件下直接生成硫化氫,氯氣具有強(qiáng)氧化性,可將Fe直接氧化為FeCl3,據(jù)此解題。
綜上所述,不能用相應(yīng)元素的單質(zhì)直接化合而成的是①CuS;④Fe2S3;⑥FeCl2,選B項。
7.實驗室進(jìn)行SO2制備和性質(zhì)探究,下列實驗原理和裝置不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br>【答案】A
【解析】A.銅與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,題給裝置缺少酒精燈,不能用于制備二氧化硫,故A錯誤;
B.二氧化硫易溶于水,將充滿二氧化硫的燒瓶倒扣在水中,二氧化硫溶解導(dǎo)致試管中壓強(qiáng)減小,水會進(jìn)入試管中,則題給裝置能用于探究二氧化硫的溶解性,故B正確;
C.二氧化硫具有弱氧化性,能與硫化鈉溶液反應(yīng)生成硫沉淀,則題給裝置能用于探究二氧化硫的氧化性,故C正確;
D.二氧化硫是酸性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,則題給裝置能用于吸收二氧化硫,防止污染空氣,故D正確;
故選A。
8.某同學(xué)設(shè)想用如圖裝置來驗證濃硫酸的某些性質(zhì),其中不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br>【答案】D
【解析】A項,由于分子是在不斷運動著的,故玻璃罩內(nèi)空氣中的水蒸氣不斷地被濃硫酸吸收,導(dǎo)致左側(cè)燒杯中的水不斷揮發(fā),最后左側(cè)燒杯內(nèi)的液體量明顯少于右側(cè)燒杯內(nèi)的液體量,能達(dá)到實驗?zāi)康模籅項,濾紙片沾上濃硫酸后,很快會因脫水而變黑,能達(dá)到實驗?zāi)康?;C項,濃硫酸滴到小試管內(nèi)的水中,放出的熱量會使錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,U形管內(nèi)液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象,能達(dá)到實驗?zāi)康模籇項,因常溫下銅片與濃硫酸不反應(yīng),無法判斷濃硫酸是否表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,不能達(dá)到實驗?zāi)康摹?br>9.氣體M可能由H2S、SO2、CO2、N2中的一種或幾種組成,已知M通入品紅溶液中,品紅褪色,若將M通入澄清石灰水中,則出現(xiàn)白色沉淀,現(xiàn)要求對氣體M的成分判斷,下列說法正確的是
A.一定含有SO2、CO2B.一定含有SO2,可能含有CO2、N2
C.一定不含H2S、CO2D.可能含有CO2、H2S、N2
【答案】B
【解析】氣體M通入品紅溶液中品紅褪色,說明含有SO2,SO2和H2S不能共存,則一定不含H2S,氣體M通入澄清石灰水中出現(xiàn)白色沉淀,白色沉淀可能是CaSO3或CaCO3,無法確定是否含有CO2,N2也無法確定是否存在,綜上所述,一定含有SO2,可能含有CO2、N2,一定不含H2S。
故正確答案為B。
10.下列實驗所得結(jié)論不正確的是
A.實驗Ⅰ中氣體是氫氣
B.實驗Ⅱ中沒有發(fā)生化學(xué)變化
C.實驗Ⅲ中氣體是二氧化硫
D.濃度、溫度影響實驗現(xiàn)象
【答案】B
【解析】A項,鐵屬于較活潑的金屬,稀硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣,正確,不符合題意;B項,常溫下,鐵片遇到濃硫酸發(fā)生鈍化,濃硫酸將鐵片表面氧化,生成一層致密的氧化物膜,阻止反應(yīng)的進(jìn)行,該過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),錯誤,符合題意;C項,加熱條件下,鐵片可以溶解于濃硫酸中,濃硫酸做氧化劑,生成的無色有刺激性氣味的氣體是二氧化硫,正確,不符合題意;D項,實驗Ⅰ、Ⅱ硫酸的濃度不同,說明濃度影響實驗,實驗Ⅱ、Ⅲ實驗溫度不同,說明溫度影響實驗,正確,不符合題意。
11.下圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是
A.操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O
B.溶液b中陽離子只有Fe2+
C.溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中,SO2被氧化
D.加入FeO可以使溶液c轉(zhuǎn)化為溶液a
【答案】C
【分析】Fe3+有氧化性,SO2有還原性,F(xiàn)e2(SO4)3被SO2還原為FeSO4,溶液b主要溶質(zhì)為FeSO4、H2SO4,可能含F(xiàn)e2(SO4)3或SO2,空氣中氧氣將FeSO4及可能存在的SO2氧化得溶液a循環(huán)使用。
【解析】A.電荷不守恒,操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++4H++O2= 4Fe3++2H2O,A錯誤;
B.操作I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2+++4H+,溶液中陽離子有Fe2+、H+,若SO2少量,則還有Fe3+,B錯誤;
C.溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中,SO2被Fe3+氧化,C正確;
D.溶液c中含有 Fe2(SO4)3、H2SO4等物質(zhì),加入FeO后會生成FeSO4,D錯誤。
答案選C。
12.實驗室通過下列實驗探究SO2的性質(zhì)。
下列有關(guān)說法不正確的是
A.實驗Ⅰ說明SO2的水溶性較好
B.實驗Ⅱ說明SO2的水溶液顯酸性
C.實驗Ⅲ中,SO2與氨水反應(yīng)的離子方程式為SO2+2OH-=SOeq \\al(2-,3)+H2O
D.實驗Ⅳ中的白色沉淀為BaSO4
【答案】C
【解析】A項,實驗Ⅰ中,針筒內(nèi)幾乎沒有氣體剩余,說明SO2的水溶性較好,正確;B項,實驗Ⅱ中,滴加紫色石蕊試液,溶液顯紅色,說明SO2的水溶液顯酸性,正確;C項,NH3·H2O為弱堿,不能拆分為離子形式,錯誤;D項,H2O2能將S元素由+4價氧化到+6價,S元素以SOeq \\al(2-,4)形式存在,故實驗Ⅳ中的白色沉淀為BaSO4,正確。
13.下列有關(guān)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化中,需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是
A.Na2S→SB.SO2→SO3
C.SO2→SD.H2S→SO2
【答案】C
【解析】A.Na2S→S中S元素化合價上升,被氧化,應(yīng)加入氧化劑才能實現(xiàn),故A不選;
B.SO2→SO3 中S元素化合價上升,被氧化,應(yīng)加入氧化劑才能實現(xiàn),故B不選;
C.SO2→S中S元素化合價降低,被還原,應(yīng)加入還原劑才能實現(xiàn),故C選;
D.H2S→SO2中S元素化合價上升,被氧化,應(yīng)加入氧化劑才能實現(xiàn),故D不選;
故選C。
14.下圖是硫及其化合物的部分“價一類”二維圖。下列敘述錯誤的是
A.物質(zhì)a既有氧化性又有還原性
B.物質(zhì)c、e都不能和d發(fā)生反應(yīng)
C.物質(zhì)a可以與O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為c
D.一定條件下,物質(zhì)b和d反應(yīng)可生成c
【答案】B
【分析】a為氫化物,硫元素的化合價為?2價,a為H2S,b為S單質(zhì),c為氧化物,硫元素的化合價為+4價,c為SO2,d為含氧酸,硫元素的化合價為+6價,d為H2SO4,e為含氧酸鈉鹽,硫元素的化合價為+4價,e為亞硫酸鈉。
【解析】A.H2S具有酸性,能與部分金屬反應(yīng)生成氫氣體現(xiàn)出氧化性,?2價的硫元素體現(xiàn)還原性,A正確;
B.亞硫酸鈉可與70%的硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,B錯誤;
C.H2S能與O2反應(yīng)生成SO2,C正確;
D.硫單質(zhì)與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化硫,D正確;
故選B。
15.寫出下列試劑和程序檢驗SO42-過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,并選擇最佳的方案:
16.某化學(xué)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中,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入,發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清,由此該小組成員對該氣體的成分提出猜想。
(1)[提出猜想]
猜想1: ;
猜想2: ;
猜想3: 。
為了驗證猜想,該小組設(shè)計實驗加以探究。
[實驗探究]
該小組同學(xué)按下圖所示裝置,將氣體從a端通入,則:

(2)B中應(yīng)該裝___________(填字母)。
A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液
C.鹽酸D.澄清石灰水
(3)A中品紅溶液的作用是 。
(4)D中澄清石灰水的作用是 。
通過該實驗,該小組同學(xué)觀察到以下三個實驗現(xiàn)象:①A中品紅溶液褪色 ②C中品紅溶液不褪色 ③D中澄清石灰水變渾濁。
[得出結(jié)論]
(5)由上述現(xiàn)象,該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體為 。
(6)C裝置的作用是 ,若沒有C裝置,則B中的現(xiàn)象是 ,說明含CO2。
【答案】(1)氣體為CO2 氣體為SO2 氣體為CO2和SO2的混合氣體
(2)B
(3)檢驗該氣體中是否含有SO2
(4)檢驗該氣體中是否含有CO2
(5)氣體為CO2和SO2的混合氣體
(6)驗證SO2是否除盡 溶液顏色變淺
【分析】根據(jù)二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,先用品紅驗證是否含有二氧化硫,再用酸性高錳酸鉀溶液除掉二氧化硫,再用品紅驗證二氧化硫是否除盡,再用澄清石灰水驗證是否有二氧化碳。
【解析】(1)根據(jù)二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,因此猜想1:氣體為CO2;猜想2:氣體為SO2;猜想3:氣體為CO2和SO2的混合氣體;故答案為:氣體為CO2;氣體為SO2;氣體為CO2和SO2的混合氣體。
(2)根據(jù)題意A驗證是否有二氧化硫,B是除掉二氧化硫,常用酸性高錳酸鉀溶液除掉,不能用澄清石灰水除掉二氧化硫,二氧化碳也會與澄清石灰水反應(yīng),而氯化鈉溶液、鹽酸溶液都不反應(yīng),因此B中應(yīng)該裝B;故答案為:B。
(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色,則A中品紅溶液的作用是檢驗該氣體中是否含有SO2;故答案為:檢驗該氣體中是否含有SO2。
(4)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,則D中澄清石灰水的作用是檢驗該氣體中是否含有CO2;故答案為:檢驗該氣體中是否含有CO2。
(5)根據(jù)①A中品紅溶液褪色,說明含有SO2;②C中品紅溶液不褪色,說明SO2已經(jīng)除盡;③D中澄清石灰水變渾濁,說明含有CO2;則該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體為氣體為CO2和SO2的混合氣體;故答案為:氣體為CO2和SO2的混合氣體。
(6)能使澄清石灰水變渾濁的可能是二氧化碳,也可能是二氧化硫,要驗證二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,則需要將二氧化硫除盡,因此C裝置的作用是驗證SO2是否除盡,若沒有C裝置,則B中的現(xiàn)象是溶液顏色變淺,說明二氧化硫已經(jīng)除盡,也可說明含CO2;故答案為:驗證SO2是否除盡;溶液顏色變淺。
顏色
氣味
毒性
密度
溶解性
無色
刺激性
有毒
比空氣的大
易溶于水,通常情況下1體積水可溶解約40體積二氧化硫
原理
Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
裝置
收集方法
向上排空氣法
尾氣處理
NaOH溶液吸收
物質(zhì)
SO2
CO2
物理性質(zhì)
氣味
有刺激性氣味
無味
毒性
有毒
無毒
水溶性
易溶(體積比為1:40)
可溶(體積比為1:1)
化學(xué)性質(zhì)
與水反應(yīng)
SO2+H2OH2SO3
CO2+H2OH2CO3
與堿反應(yīng)
SO2+Ca(OH)2 CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O Ca(HSO3)2
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2
與堿性氧化物反應(yīng)
SO2+CaO CaSO3
CO2+CaO CaCO3
弱氧化性
SO2+2H2S=3S+2H2O
CO2+C 高溫 2CO
還原性
能被酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水等氧化
無還原性
漂白性
有,不穩(wěn)定

對環(huán)境影響
形成酸雨
引起溫室效應(yīng)
類型
吸附型
氧化型
化合型
物質(zhì)
活性炭
氯氣、漂白粉(液)、次氯酸
二氧化硫
漂白原理
吸附漂白
利用次氯酸的強(qiáng)氧化性進(jìn)行漂白
與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)
變化類別
物理變化
氧化還原反應(yīng)
化學(xué)變化
漂白特點
不可逆
加熱恢復(fù)原色
能漂白的物質(zhì)
一般用于溶液漂白
可漂白所有有機(jī)色質(zhì)
具有選擇性,如品紅、棉、麻、草等
流程設(shè)計
檢驗SO2eq \(\s\up 0(eq \(\s\up 0(),\s\d 0(—→))),\s\d 0())除去SO2eq \(\s\up 0(eq \(\s\up 0(),\s\d 0(—→))),\s\d 0())檢驗SO2是否除盡eq \(\s\up 0(eq \(\s\up 0(),\s\d 0(—→))),\s\d 0())檢驗CO2
實驗裝置
所選試劑
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清石灰水
預(yù)期現(xiàn)象
褪色
褪色
不褪色
變渾濁
注意
有時為了簡化裝置,可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置,并使用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象為酸性KMnO4溶液的顏色變淺,但不褪成無色
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
先向盛有少量蔗糖的燒杯中加入幾滴水,然后倒入少量濃硫酸、攪拌
蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,變成疏松多孔的海綿狀的炭,并放出有刺激性氣味的氣體
濃硫酸具有脫水性,且能氧化碳單質(zhì),本身被還原為 SO2
三階段
SO2的制取和凈化
SO2轉(zhuǎn)化為SO3(催化氧化)
H2SO4的生成(吸收SO3)
三方程
4FeS2+11O2 高溫 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O H2SO4
三設(shè)備
沸騰爐
接觸室
吸收塔
裝置圖
有關(guān)原理
礦石粉碎的目的;一是燃燒迅速;二是燃燒充分,提高原料利用率
逆流原理(熱交換器中管外是冷氣體SO2、O2,管內(nèi)是熱氣體 SO3)
目的:氣體逆向流動,有利于充分進(jìn)行熱交換
逆流原理:實際用98.3%的濃硫酸吸收 SO3,以免形成酸霧,并提高 SO3的吸收率
凈化
煅燒硫鐵礦制得的爐氣中含有三種雜質(zhì):礦塵,砷、硒等化合物,水蒸氣;對應(yīng)的三個凈化過程:除塵、水洗、干燥;凈化的目的:避免催化劑中毒
——
尾氣中的 SO2不能直接排人大氣中,需吸收處理
吸水性
常用作干燥劑,但不能干燥NH3、H2S、HI等
分清濃硫酸的脫水性和吸水性的區(qū)別:
①吸水性:濃硫酸能吸收物質(zhì)中游離的水,可用作干燥劑??梢允俏锢碜兓部梢允腔瘜W(xué)變化,如濃硫酸脫去 CuSO4·5H2O晶體中的結(jié)晶水;
②脫水性:濃硫酸可將有機(jī)物中的H、O原子以2∶1比例脫去
脫水性
將有機(jī)物中的H、O以原子數(shù)2∶1的比例脫去,如使蔗糖變黑
誤區(qū)1
只加可溶性鋇鹽,而不酸化
將導(dǎo)致COeq \\al(2-,3)、POeq \\al(3-,4)、SOeq \\al(2-,3)等干擾離子判斷成SOeq \\al(2-,4)。因上述離子會產(chǎn)生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀
誤區(qū)2
誤將Ag+判斷成SOeq \\al(2-,4)
如向待測液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀鹽酸白色沉淀不溶解便斷定含SOeq \\al(2-,4)。其錯誤是未注意溶液中不含SOeq \\al(2-,4),而含Ag+時也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象:Ag++Cl-=AgCl↓(白色)
誤區(qū)3
誤將SOeq \\al(2-,3)判斷成SOeq \\al(2-,4)
如先用稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液或向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便誤以為有SOeq \\al(2-,4)。該錯誤是未注意NOeq \\al(-,3)在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)氧化性,將SOeq \\al(2-,3)氧化成SOeq \\al(2-,4)而產(chǎn)生干擾
物理性質(zhì)
具有臭雞蛋味的無色有毒氣體
化學(xué)性質(zhì)
從化合價看
強(qiáng)還原性:與O2、SO2、X2(Cl2、Br2、I2)、Fe3+、ClO-、H2O2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4/H+等反應(yīng),如
2H2S+O2(少量)eq \(=====,\s\up6(點燃))2S↓+2H2O 2H2S+3O2(過量)eq \(=====,\s\up6(點燃))2SO2+2H2O
H2S+X2=2HX+S↓(X2——Cl2、Br2、I2)
從物質(zhì)的類別看
氫硫酸(H2S水溶液)有酸性:
H2S+OH-(少量)=Na2S+H2O H2S+2OH-(過量)=NaHS+H2O
不穩(wěn)定性
H2Seq \(====,\s\up5(Δ),\s\d5())H2+S↓
A
B
C
D
紫色石蕊溶液
溶液
酸性溶液
品紅溶液
變紅
析出淡黃色固體
褪色
褪色
A
B
C
D
制備SO2
探究SO2溶解性
探究SO2氧化性
吸收尾氣SO2
A
B
C
D
實驗?zāi)康?br>吸水性
脫水性
溶解放熱
強(qiáng)氧化性
實驗裝置
實驗



裝置
現(xiàn)象
產(chǎn)生大量無色氣體
鐵片表面迅速變暗,之后無明顯變化
加熱后產(chǎn)生大量無色有刺激性氣味氣體
序號
實驗操作和現(xiàn)象

用充有80 mL SO2的針筒吸入10 mL蒸餾水,用橡皮塞堵住針筒前端,充分振蕩,針筒內(nèi)幾乎沒有氣體剩余

取實驗Ⅰ中的溶液,滴加幾滴紫色石蕊試液,溶液顯紅色

取實驗Ⅰ中的溶液,滴加含有酚酞的氨水溶液,紅色褪去

取實驗Ⅰ中的溶液,滴加BaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象,再加入5 mL 3%H2O2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,向沉淀中滴加稀鹽酸,沉淀未溶解
反應(yīng)程序
現(xiàn)象
可能發(fā)生的反應(yīng)
1
向溶液中加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
①SO42-+Ba2+=BaSO4↓
②Ag++Cl-=AgCl↓
繼續(xù)加入稀鹽酸
沉淀不溶解
2
向溶液中加入Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀生成
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
②SO32-+Ba2+=BaSO3↓
BaSO3+H++NO3-—→BaSO4+NO↑+H2O
繼續(xù)加入稀鹽酸
沉淀不溶解
3
向溶液中加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
①SO42-+Ba2+=BaSO4↓
②Ag++Cl-=AgCl↓
③SO32-+Ba2+=BaSO3↓ BaSO3+H++NO3-—→BaSO4+NO↑+H2O
繼續(xù)加入稀硝酸
沉淀不溶解
4
向溶液中加入稀鹽酸
無明顯現(xiàn)象
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成

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