
考綱要求 1.了解硫及其重要化合物的制備方法,掌握其主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解硫的氧化物對環(huán)境的影響。
一、硫單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.硫元素的存在形態(tài)
2.硫單質(zhì)的物理性質(zhì)
俗稱
顏色狀態(tài)
溶解性
水
酒精
CS2
硫黃
黃色晶體
不溶
微溶
易溶
3.從化合價的角度認(rèn)識硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
問題思考
(1)從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩個角度簡要闡述,如何洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫?
答案 硫單質(zhì)易溶于CS2,也可以與熱的強堿溶液反應(yīng),3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。所以當(dāng)試管壁上沾有單質(zhì)硫時,可用CS2或熱的強堿溶液洗滌。
(2)你有哪些實例(證據(jù))可以推知(推理)硫的氧化性比氯氣的弱。
答案 ①與變價金屬反應(yīng),Cl2與變價金屬反應(yīng)生成高價態(tài)化合物,S與變價金屬反應(yīng)生成低價態(tài)化合物;②氫化物的穩(wěn)定性:HCl>H2S;③置換反應(yīng)H2S+Cl2 ===2HCl+S↓;④最高價含氧酸的酸性: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)
色、態(tài)、味
密度
溶解性
毒性
無色有刺激性氣味的氣體
比空氣大
易溶于水,通常狀況下,1體積水溶解約40體積SO2
有毒
(2)化學(xué)性質(zhì)
按要求完成下列方程式:
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如與H2S溶液反應(yīng)):
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③還原性
④漂白性:可使品紅溶液等有機色質(zhì)褪色,生成不穩(wěn)定的化合物。
2.三氧化硫(SO3)
SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無色、針狀晶體,能與水反應(yīng):SO3+H2O===H2SO4,放出大量的熱,SO3是酸性氧化物,它跟堿性氧化物或堿都能反應(yīng)生成硫酸鹽。
3.硫的氧化物的污染與治理
(1)硫的氧化物來源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成過程:
問題思考
(SO2性質(zhì)基礎(chǔ)填空)將SO2分別通入下列五種溶液中
回答下列問題:
(1)試管①中的實驗現(xiàn)象:KMnO4溶液______________,證明SO2具有____________性。
(2)試管②中的實驗現(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)生沉淀的過程: ________________________________________________________________________。
答案 (1)褪色 還原 (2)褪色 漂白 (3)否
(4)BaSO4 (5)BaSO3 SO2+2OH-===SO+H2O,Ba2++SO===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溶液中都不會產(chǎn)生沉淀。
(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,實驗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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×
三類漂白劑的區(qū)別
類型
原理
舉例
特點
備注
氧化型
將有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”破壞掉
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
不可逆、持久
無選
擇性
加合型
與有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”“化合”成無色物質(zhì)
SO2
可逆、不持久
有選
擇性
吸附型
將有色物質(zhì)吸附而褪色
活性炭
物理
變化
吸附
色素
題組一 硫及其氧化物的性質(zhì)
1.(2019·青島期中)據(jù)我國古代第一部藥物學(xué)專著《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
答案 C
解析 S單質(zhì)的氧化性比較弱,只能將金屬氧化為低價態(tài)的物質(zhì),所以S分別與Au、Ag、Fe反應(yīng)時依次生成Au2S、Ag2S、FeS,選項A、B、D正確;S氧化Cu應(yīng)該生成低價的Cu2S,C項錯誤。
2.在探究SO2的性質(zhì)實驗中,下列根據(jù)實驗現(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BaSO3
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,說明+4價硫具有還原性
C.將過量的SO2通入石蕊溶液中,溶液由紫色變?yōu)榧t色,說明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,說明H2SO3酸性強于H2CO3
答案 A
解析 SO2的水溶液顯酸性,NO在酸性條件下將H2SO3氧化為H2SO4,因而白色沉淀是BaSO4。
3.(2020·寶山區(qū)二模)有學(xué)生為了證明SO2是一種酸性氧化物,做了以下實驗:向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入過量的SO2氣體,溶液褪色,關(guān)于該實驗下列說法錯誤的是( )
A.該實驗一定能證明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+H2O
C.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===2NaHSO3
D.若要證明SO2是一種酸性氧化物,還需在實驗結(jié)束后再加酚酞或氫氧化鈉溶液
答案 A
解析 酸性氧化物的概念:與水反應(yīng)只生成對應(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量的SO2氣體,溶液褪色,可能是因為二氧化硫的漂白性,所以該實驗不能說明二氧化硫為酸性氧化物,故A錯誤;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。
題組二 SO2的檢驗
4.為確定某純凈的氣體Q的成分,進(jìn)行了如下幾種實驗,其中不正確的是( )
選項
操作及現(xiàn)象(現(xiàn)象在括號內(nèi))
結(jié)論
A
聞Q氣味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
聞Q氣味(有刺激性)澄清石灰水(變渾濁)
Q可能是SO2
C
Q品紅溶液(褪色)變紅色
Q一定是SO2
D
Q紫色石蕊溶液(先變紅色后褪色)
Q一定不是SO2
答案 A
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錯誤。
5.(SO2與CO2混合氣體中成分的檢驗)下圖是檢驗?zāi)碂o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)實驗時,C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________。
答案 (1)品紅溶液 檢驗SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并檢驗SO2是否除盡
(3)澄清石灰水 檢驗CO2 (4)酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無色(或不褪色,或不褪成無色)
解析 一定要理解題意是檢驗氣體成分,檢驗二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁。C裝置的作用是除去SO2并檢驗SO2是否除盡,所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,但不能褪成無色,若褪成無色則不能證明二氧化硫已除盡。
檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程
SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁,檢驗二者同時存在的一般流程為
流程設(shè)計
檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2
選用試劑
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清的石灰水
預(yù)期現(xiàn)象
褪色
褪色
不褪色
變渾濁
注意 有時為簡化裝置,可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置,用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺,但不褪成無色。
題組三 SO2的污染與防治
6.(2018·德州高三檢測)下列說法不正確的是( )
A.改燃煤為燃?xì)?,可以減少廢氣中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)
答案 B
7.(2019·四川模擬)酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過程,在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如下圖,下列有關(guān)說法錯誤的是( )
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
答案 B
解析 由圖示可知,酸雨形成的兩個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,沒有化合價變化,不屬于氧化還原反應(yīng),故B錯誤;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^光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸,在這個過程中,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。
8.(2020·廣東模擬)環(huán)保是21世紀(jì)人類社會的主要課題之一,十九大報告中提出了新目標(biāo)“建成富強、民主、文明、和諧、美麗的社會主義現(xiàn)代化強國”?;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。其過程如圖1。
研究發(fā)現(xiàn):pH和溫度會對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,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)說法正確的是( )
A.煙氣通入石灰石漿液時的溫度越高吸收越快,吸收率越高
B.石灰石漿液pH>5.7時,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
答案 C
解析 煙氣通入石灰石漿液時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,就會逸出溶液使吸收率降低,故A錯誤;石灰石漿液pH>5.7時,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生成44 g二氧化碳,故D錯誤。
四種常見的SO2尾氣處理方法
方法一:鈣基固硫法
為防治酸雨,工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時硫、生石灰、O2共同反應(yīng)生成硫酸鈣,從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中,反應(yīng)原理為CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,總反應(yīng)方程式為 2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后進(jìn)一步氧化)
方法三:鈉堿脫硫法
鈉堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:雙堿脫硫法
先利用燒堿吸收SO2,再利用熟石灰漿液進(jìn)行再生,再生后的NaOH堿液可循環(huán)使用,化學(xué)反應(yīng)原理為
①吸收反應(yīng):2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反應(yīng):Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
1.硫酸的物理性質(zhì)
H2SO4是無色液體,能與水以任意比互溶,溶解時可放出大量的熱,濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。
2.硫酸是強電解質(zhì),寫出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式
(1)鐵:Fe+2H+===Fe2++H2↑;
(2)MgO:MgO+2H+===Mg2++H2O;
(3)Ba(OH)2:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;
(4)Na2SO3:SO+2H+===H2O+SO2↑;
(5)BaCl2:Ba2++SO===BaSO4↓。
3.濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實驗
實驗現(xiàn)象
濃硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中
藍(lán)色固體變白
吸水性
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
脫水性
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱
銅片逐漸溶解,產(chǎn)生無色刺激性氣味的氣體
強氧化性、酸性
(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化,可用鋁槽車運輸濃H2SO4。
問題思考
硫酸是中學(xué)化學(xué)實驗室的常見藥品,其性質(zhì)有:
①酸性 ②吸水性?、勖撍浴、軓娧趸浴、荽呋饔?br />
請將序號填在相應(yīng)的橫線上:
(1)鋅和稀H2SO4制H2________________。
(2)濃硫酸作干燥劑________________。
(3)實驗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)駶櫟氖镌嚰埾茸兗t,后又變黑___________________________________。
(7)將濃硫酸點在膽礬晶體上,晶體表面出現(xiàn)白斑_(dá)_______________。
答案 (1)① (2)② (3)②⑤ (4)⑤ (5)⑤
(6)①③ (7)②
4.SO的檢驗
檢驗SO的正確操作方法:被檢液取清液有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無SO)。
先加稀鹽酸的目的是防止CO、SO、Ag+干擾,再加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。整個過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O、SO+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SO===BaSO4↓。
(1)濃鹽酸、濃硫酸兩溶液敞口放置一段時間,濃度都會下降的原因相同( )
(2)濃硫酸具有強氧化性,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,說明該溶液中一定有SO( )
(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( )
(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( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√
解析 (2)濃硫酸雖然具有強氧化性,但不能氧化H2、CO,因而可以干燥H2、CO。(4)酸化的NO可將SO氧化為SO,也會產(chǎn)生BaSO4白色沉淀。(5)由于濃硫酸具有吸水性,不能得到藍(lán)色溶液。(6)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)Zn與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,變?yōu)橄×蛩釙r產(chǎn)生H2。
題組一 濃硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用
1.(2019·凱里市校級期中)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)出強氧化性又表現(xiàn)出酸性
B.濃硫酸與金屬活動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H2
C.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
答案 A
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)出強氧化性又表現(xiàn)出酸性,故A正確;濃硫酸具有強氧化性,與金屬反應(yīng)得不到氫氣,故B錯誤;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錯誤;濃硫酸具有強氧化性,能夠氧化硫化氫,不能用濃硫酸制取硫化氫,故D錯誤。
2.(2020·徐匯區(qū)二模)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.對比①和②可以說明還原性:Br->Cl-
B.①和③相比可說明氧化性:Br2>SO2
C.②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說明酸性:H2SO4>HCl
D.③中濃H2SO4被還原成SO2
答案 A
解析 A項,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,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型的物質(zhì);C項,白霧說明氯化氫易揮發(fā);D項,反應(yīng)③生成的是二氧化硫氣體,是非氧化還原反應(yīng)。
題組二 SO的檢驗
3.(SO的檢驗及干擾因素排除)下列過程中,最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.無色溶液白色沉淀
D.無色溶液無色溶液白色沉淀
答案 C
解析 A項,二氧化硫被硝酸氧化為硫酸,加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀;B項,亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根,沉淀也是硫酸鋇;C項,所得沉淀可能是氯化銀;D項,先加過量鹽酸無沉淀,再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。
4.(SO檢驗的應(yīng)用)有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同學(xué)進(jìn)行如下實驗: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。對此實驗的下列敘述正確的是( )
A.實驗證實Na2SO3已部分氧化
B.實驗中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C.實驗中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D.此次實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化
答案 D
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,即此時的白色沉淀是硫酸鋇。
SO檢驗的易錯點
(1)誤將Ag+、Pb2+判斷成SO。如向待測液中滴加BaCl2溶液,再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯誤是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+時也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象:Ag+
+Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)誤將SO判斷成SO。如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SO。該錯誤是未注意NO在酸性環(huán)境中具有強氧化性,發(fā)生反應(yīng):Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
1.理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系
2.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
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),即臺階式升降,可用下圖表示
如:H2SSSO2SO3
寫出③、④、⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式:
③2SO2+O22SO3;
④S+H2H2S;
⑤SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
注意 (1)同種元素相鄰價態(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)硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應(yīng)時,一般生成中間價態(tài),如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
1.(2019·佛山一模)硫是生物必需的營養(yǎng)元素之一,下列關(guān)于自然界中硫循環(huán)(如圖所示)說法正確的是( )
A.含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán)
B.硫循環(huán)中硫的化合物均為無機物
C.上述硫循環(huán)中硫元素均被氧化
D.燒煤時加石灰石,可減少酸雨及溫室氣體的排放
答案 A
解析 硫酸鹽和亞硫酸鹽等在硫桿菌及好氧/厭氧菌作用下緩慢轉(zhuǎn)化成植物R1—S—R2,含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進(jìn)了硫的循環(huán),故A正確;硫循環(huán)中硫的化合物有含硫的有機物,不全是無機物,故B錯誤;含硫桿菌及好氧/厭氧菌將硫酸鹽、亞硫酸鹽中硫還原成R1—S—R2,硫循環(huán)中硫元素有時被氧化,有時被還原,故C錯誤;燒煤時加石灰石,可減少酸雨,但生成二氧化碳,會增加溫室氣體的排放,故D錯誤。
2.(2020·威海模擬)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,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時發(fā)生反應(yīng)生成保險粉和一種常見氣體,下列說法錯誤的是( )
A.制備保險粉的離子方程式為:HCOO-+OH-+2SO2===S2O+CO2↑+H2O
B.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C.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
答案 B
解析 A項,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化學(xué)方程式;C項,增大接觸面積能夠加快反應(yīng)速率;D項,Na2S2O4具有還原性,容易被氧氣氧化。
3.(2018·倉山區(qū)校級模擬)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計制取SO2并驗證其部分性質(zhì)的實驗裝置圖如圖(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,就能說明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,說明SO2是酸性氧化物;C裝置產(chǎn)生白色沉淀的原因為:
BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.關(guān)閉彈簧夾a,打開彈簧夾b,用酒精燈在三頸燒瓶下微熱,若能觀察到B中長導(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
答案 D
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,不能確定一定為二氧化硫的漂白性,故A錯誤;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錯誤;C裝置中產(chǎn)生的白色沉淀為BaSO4,故C錯誤。
4.物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要角度。請根據(jù)下圖所示,回答下列問題:
(1)X的化學(xué)式為________,Y的化學(xué)式為________。
(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_______。
(3)欲制備Na2S2O3,從氧化還原角度分析,合理的是________(填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(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________。
答案 (1)H2S SO2 (2)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O (3)B (4)2∶1
解析 (2)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)Na2S2O3中S元素的化合價是+2價,從氧化還原的角度分析,反應(yīng)物中S元素的化合價必須分別大于2和小于2,A中S的化合價都小于2,C、D中S的化合價都大于2,故B符合題意。(4)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,則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。所以該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2∶1。
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↑+H2O
②綜合實驗裝置
(2)實驗室也可用銅片與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,進(jìn)而驗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↑+2H2O
②綜合實驗裝置
1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“×”
(1)在表面皿中加入少量膽礬,再加入3 mL濃硫酸,攪拌,固體由藍(lán)色變白色( )
(2019·浙江4月選考,11B)
(2)向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液,再滴加雙氧水,產(chǎn)生白色沉淀( )
(2019·浙江4月選考,11C)
(3)硫元素在自然界的存在形式有硫單質(zhì)、硫化物和硫酸鹽等( )
(2019·浙江4月選考,8D)
(4)接觸法制硫酸的硫元素主要來源于硫黃或含硫礦石( )(2018·浙江11月選考,8D)
(5)稀硫酸具有酸性,可用于除去鐵銹( )(2019·江蘇,3B)
(6)SO2與過量氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3( )(2019·江蘇,6C)
(7)稀硫酸和銅粉反應(yīng)制備硫酸銅( )(2017·海南,7A)
(8)SSO3H2SO4( )(2017·江蘇,7B)
(9)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;再加入足量稀鹽酸,部分沉淀溶解,則部分Na2SO3被氧化( )(2017·江蘇,13B)
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√
2.下列說法正確的是( )
A.二氧化硫作紙漿漂白劑的過程中沒有發(fā)生化學(xué)變化(2016·四川理綜,1C)
B.下圖裝置可以除去SO2中的少量HCl(2016·天津理綜,5C)
C.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿(2016·江蘇,3A)
D.亞硫酸鈉、硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使品紅試液褪色的原因是SO2具有還原性(2016·上海,15D)
答案 B
解析 A項,二氧化硫和有色物質(zhì)化合使之生成無色物質(zhì),錯誤;B項,氯化氫能與飽和亞硫酸氫鈉溶液反應(yīng),被吸收,二氧化硫不反應(yīng),正確;C項,SO2用于漂白紙漿是利用SO2與某些有色物質(zhì)作用,生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),不是利用其氧化性,錯誤;D項,SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)的是SO2的漂白性,錯誤。
3.(2017·北京,10)根據(jù)SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是( )
實驗
現(xiàn)象
結(jié)論
A
含HCl、BaCl2的
FeCl3溶液
產(chǎn)生白色沉淀
SO2有還原性
B
H2S溶液
產(chǎn)生黃色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
產(chǎn)生膠狀沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
答案 C
解析 A項,溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO,再與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,體現(xiàn)了SO2的還原性;B項,SO2與H2S溶液發(fā)生反應(yīng):SO2+2H2S===3S↓+2H2O,體現(xiàn)了SO2的氧化性;C項,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的還原性;D項,SO2與Na2SiO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生膠狀沉淀,根據(jù)強酸制弱酸,可得結(jié)論:酸性:H2SO3>H2SiO3。
4.[2018·全國卷Ⅲ,26(1)]硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影劑、還原劑?;卮鹣铝袉栴}:
已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計實驗方案進(jìn)行檢驗:
試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
實驗步驟
現(xiàn)象
①取少量樣品,加入除氧蒸餾水
②固體完全溶解得無色澄清溶液
③____________
④____________,有刺激性氣體產(chǎn)生
⑤靜置,__________
⑥____________
答案?、奂尤脒^量稀鹽酸?、艹霈F(xiàn)乳黃色渾濁
⑤(吸)取上層清液,滴入BaCl2溶液?、蕻a(chǎn)生白色沉淀
解析 Na2S2O3·5H2O晶體樣品中含有SO,在SO的檢驗過程中應(yīng)防止加入氧化劑,如H2O2會把S2O氧化為SO,也要防止加入稀H2SO4而引入SO,所以樣品加水溶解后應(yīng)加入過量稀鹽酸,發(fā)生反應(yīng):S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。取上層清液滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀:Ba2++SO===BaSO4↓,證明溶液中存在SO。
5.[2018·全國卷Ⅰ,27(1)(2)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為:
①pH=4.1時,Ⅰ中為____________________溶液(寫化學(xué)式)。
②工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3?、诘玫絅aHSO3過飽和溶液
解析 (1)根據(jù)題給信息,將NaHSO3過飽和溶液結(jié)晶脫水可得到Na2S2O5,則化學(xué)方程式為2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2)①酸性條件下,SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3。②工藝中加入Na2CO3固體并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3過飽和溶液。
基礎(chǔ)知識訓(xùn)練
1.下列說法錯誤的是( )
A.殘留在試管內(nèi)壁上的硫可用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.單質(zhì)硫或含硫物質(zhì)燃燒時,氧氣少量時生成SO2,氧氣足量時生成SO3
答案 D
解析 硫易溶于CS2,且能與NaOH反應(yīng)生成可溶性的Na2S和Na2SO3,A項正確;硫在氧氣中燃燒只生成SO2,D項錯誤。
2.下列關(guān)于SO2和SO3的敘述正確的是( )
A.通常條件下,SO2是無色、無味的氣體,易溶于水
B.都是酸性氧化物,其水溶液都是強酸
C.都可使品紅溶液褪色,加熱時紅色又能再現(xiàn)
D.都能跟堿液反應(yīng)
答案 D
解析 二氧化硫是具有刺激性氣味的氣體,故A項錯誤;SO2+H2OH2SO3、SO3+H2O===H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亞硫酸是弱酸、硫酸是強酸,故B項錯誤;三氧化硫沒有漂白性,二氧化硫具有漂白性,能使品紅溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不穩(wěn)定,在加熱條件下易恢復(fù)為原來顏色,故C項錯誤;二氧化硫和三氧化硫都屬于酸性氧化物,能和堿反應(yīng)生成鹽和水,故D項正確。
3.飄塵是物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的粒狀漂浮物,顆粒很小,不易沉降。它與空氣中的SO2、O2接觸時,SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3,使空氣的酸度增加,環(huán)境污染更為嚴(yán)重。其中飄塵所起的作用可能是( )
A.氧化劑 B.還原劑 C.催化劑 D.載體
答案 C
4.(2020·福建六校聯(lián)考)用下列兩種途徑制取H2SO4,某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略,下列有關(guān)說法不正確的是( )
途徑①:SH2SO4
途徑②:SSO2SO3H2SO4
A.途徑②與途徑①相比較更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念,因為途徑②比途徑①的污染相對較小且原子利用率較高
B.由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4,理論上各消耗1 mol S,各轉(zhuǎn)移6 mol電子
C.途徑①反應(yīng)中體現(xiàn)了濃HNO3的強氧化性和酸性
D.途徑②的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來提高SO2的轉(zhuǎn)化率
答案 C
解析 途徑①S與濃硝酸反應(yīng)生成硫酸、二氧化氮和水,有副產(chǎn)物二氧化氮生成,而且二氧化氮會污染大氣,所以途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念,A項正確;途徑①和②都是由S來制備H2SO4,S的化合價從0價升高到+6價,制取1 mol H2SO4,理論上各消耗1 mol S,各轉(zhuǎn)移6 mol e-,B項正確;途徑①反應(yīng)屬于濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng),產(chǎn)物中無鹽生成,因此濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性而不表現(xiàn)酸性,C項錯誤;增大一種反應(yīng)物的濃度,可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,所以途徑②的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,從而降低成本,D項正確。
5.(2019·啟東市校級月考)下列敘述正確的是( )
A.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體,但不能干燥有較強還原性的HI、H2S等氣體
B.濃硫酸與單質(zhì)碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)了強氧化性又表現(xiàn)了酸性
C.把足量銅粉投入到含H2SO4 2 mol的濃硫酸中,得到氣體體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4 L
D.常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃硫酸,是因為濃硫酸的強氧化性使其鈍化
答案 D
解析 濃硫酸具有酸性、強氧化性,不能干燥堿性、還原性氣體,如氨氣和硫化氫、碘化氫,故A錯誤;濃硫酸與單質(zhì)碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,硫元素化合價降低,所以濃硫酸只表現(xiàn)強氧化性,不表現(xiàn)酸性,故B錯誤;在加熱條件下,濃硫酸和Cu反應(yīng)生成二氧化硫,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r不再和Cu反應(yīng),所以把足量銅粉投入到含H2SO4 2 mol的濃硫酸中,得到氣體體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下小于22.4 L,故C錯誤;常溫下鐵、鋁遇到濃H2SO4會發(fā)生鈍化,所以常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4,故D正確。
6.下列對事實的解釋不正確的是( )
選項
事實
解釋
A
用鋁罐槽車儲運濃硫酸
常溫下,鋁與濃硫酸不反應(yīng)
B
在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑
濃硫酸具有脫水性
C
濃硝酸在光照下顏色變黃
濃HNO3不穩(wěn)定,生成的有色產(chǎn)物NO2能溶于濃硝酸
D
SO2能使溴水褪色
SO2具有還原性
答案 A
解析 常溫下鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化,生成致密的氧化膜阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,是濃硫酸強氧化性的體現(xiàn),A錯誤;濃硫酸可將許多有機物分子里的氫原子和氧原子,按水分子中氫、氧原子數(shù)的比(2∶1)奪取,在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,B正確;濃硝酸在光照條件下分解生成二氧化氮、氧氣和水,二氧化氮溶于硝酸使溶液呈黃色,C正確;SO2能使溴水褪色,是因為與溴水發(fā)生了氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)二氧化硫的還原性,D正確。
7.已知某溶液中可能含有SO、SO及其他未知離子,某同學(xué)取適量試液分成4等份加入4支試管中,然后分別進(jìn)行如下實驗并得出相應(yīng)的結(jié)論,其中合理的是( )
①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀硝酸,沉淀不消失,說明原溶液中一定含有SO
②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀鹽酸,沉淀溶解并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,說明原溶液中一定含有SO
③若先加入鹽酸無現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液得到白色沉淀,說明原溶液中一定有SO
④若做焰色反應(yīng)實驗時,火焰呈黃色,說明溶液中一定有Na+,但不能確定是否有K+
A.①②③④ B.①④
C.②③④ D.②③
答案 C
解析?、贌o法排除SO、Ag+的干擾;②Ba2+BaSO3SO2;③已排除SO、Ag+的干擾;④K+的焰色反應(yīng)應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察。
8.(2020·北京朝陽區(qū)二模)某同學(xué)利用如圖裝置探究SO2的性質(zhì)。
下列有關(guān)反應(yīng)的方程式,不正確的是( )
A.①中溶液顯紅色的原因:CO+H2OHCO+OH-
B.①中溶液紅色褪去的原因:2SO2+CO+H2O===CO2+2HSO
C.②中溶液顯黃色的原因:Cl2+H2OHCl+HClO
D.②中溶液黃綠色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
答案 C
9.某裝置如圖所示,利用該裝置將①中溶液滴入②中,下列預(yù)測的現(xiàn)象與結(jié)論相符的是( )
選項
①
②
預(yù)測②中現(xiàn)象
實驗結(jié)論
A
濃硫酸
濃鹽酸
產(chǎn)生大量氣體
硫酸的酸性比鹽酸強
B
濃硫酸
銅片
銅片溶解,產(chǎn)生氣泡,底部產(chǎn)生灰白色粉末
濃硫酸具有酸性和強氧化性
C
濃硫酸
CuSO4·5H2O
固體由藍(lán)色變?yōu)榘咨?br />
濃硫酸具有吸水性,發(fā)生物理變化
D
濃硫酸
蔗糖
固體由白色變?yōu)楹谏>d狀,并有刺激性氣味的氣體放出
濃硫酸具有脫水性、強氧化性
答案 D
解析 濃硫酸滴入濃鹽酸中,放出大量的熱,促進(jìn)了氯化氫的揮發(fā),A項錯誤;濃硫酸與銅反應(yīng)需在加熱條件下進(jìn)行,B項錯誤;濃硫酸使膽礬失去結(jié)晶水,表現(xiàn)出濃硫酸的吸水性,該變化為化學(xué)反應(yīng),C項錯誤;濃硫酸有脫水性,可使蔗糖碳化,并放出大量的熱,進(jìn)而與生成的碳反應(yīng)生成SO2,D項正確。
10.(2019·長春聯(lián)考)探究濃硫酸和銅的反應(yīng),下列裝置或操作正確的是( )
A.用裝置甲進(jìn)行銅和濃硫酸的反應(yīng)
B.用裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣
C.用裝置丙稀釋反應(yīng)后的混合液
D.用裝置丁測定余酸的濃度
答案 C
解析 銅與濃硫酸需要在加熱條件下才能反應(yīng),A錯誤;二氧化硫的密度比空氣的大,應(yīng)使用向上排空氣法收集,即氣體應(yīng)“長進(jìn)短出”,B錯誤;反應(yīng)后的混合液中含有過量的濃硫酸,稀釋時,應(yīng)將其沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢倒入水中,且用玻璃棒不斷攪拌,C正確;應(yīng)使用堿式滴定管(帶膠管)盛裝氫氧化鈉溶液,D錯誤。
11.葡萄酒中常加入亞硫酸鹽作為食品添加劑,為檢測某葡萄酒樣品中亞硫酸鹽的含量(通常以酒樣中SO2的量計),某研究小組設(shè)計了如下實驗(已知還原性:SO>I->Cl-)。
下列說法不正確的是( )
A.若試劑A選擇氯水,則試劑B可選擇NaOH標(biāo)準(zhǔn)液
B.通入N2和煮沸的目的是為了將產(chǎn)生的氣體從溶液中全部趕出
C.葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止氧化,利用了亞硫酸鹽的還原性
D.若試劑A選擇堿液,調(diào)節(jié)吸收后溶液為中性,則試劑B可選擇I2標(biāo)準(zhǔn)液
答案 A
解析 二氧化硫具有還原性,可以被氯水氧化為硫酸,但是氯水也可以和氫氧化鈉反應(yīng),所以此時不能選擇NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,A錯誤;根據(jù)上述分析知道:通氮氣是為了將生成的二氧化硫從溶液中全部趕出,B正確;亞硫酸根離子易被空氣中的氧氣氧化為硫酸根,葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亞硫酸鹽的還原性,C正確;若試劑A選擇堿液,可以和二氧化硫反應(yīng)得到亞硫酸鹽或是亞硫酸氫鹽,該鹽可以被碘單質(zhì)氧化為硫酸鹽,試劑B可選擇I2標(biāo)準(zhǔn)液,D正確。
12.(2017·江蘇,4)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖? )
答案 B
解析 A項,稀H2SO4與銅片不反應(yīng),錯誤;B項,SO2能使品紅溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性,正確;C項,SO2密度比空氣大,應(yīng)“長進(jìn)短出”,錯誤;D項,SO2不與NaHSO3反應(yīng),無法吸收SO2,錯誤。
13.中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(部分產(chǎn)物未列出)。A是一種金屬單質(zhì),D是一種非金屬固體單質(zhì)。
請回答下列問題:
(1)A、C、E的化學(xué)式分別為A________,C________,E________。
(2)F的濃溶液與A反應(yīng)的過程中,F(xiàn)體現(xiàn)的性質(zhì)與下列反應(yīng)中H2SO4體現(xiàn)的性質(zhì)完全相同的是________(填字母)。
A.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.FeO+H2SO4===FeSO4+H2O
(3)寫出反應(yīng)E+H2O2―→F的化學(xué)方程式:___________________________________。
(4)若反應(yīng)F+D―→E轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023,則消耗D的質(zhì)量為________。
答案 (1)Fe Fe2(SO4)3 SO2 (2)C
(3)SO2+H2O2===H2SO4
(4)4 g
解析 根據(jù)題中轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)BC,可推斷A為變價金屬單質(zhì),A為Fe,則B為FeSO4,C為Fe2(SO4)3,由F→C知F為H2SO4,進(jìn)而推出D為硫,E為SO2。(4)F+D→E代表反應(yīng)2H2SO4(濃)+S===3SO2↑+2H2O。由化學(xué)方程式知每轉(zhuǎn)移4 mol電子消耗硫的質(zhì)量為32 g,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3.01×1023(0.5 mol)時,消耗硫的質(zhì)量為4 g。
14.某興趣小組設(shè)計如圖所示裝置制取SO2,研究其性質(zhì),并進(jìn)一步探究在適當(dāng)溫度和催化劑的條件下,SO2與O2反應(yīng)后混合氣體的成分。
(1)儀器G的名稱是________________。
(2)裝置B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性。則裝置C中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________,
證明SO2具有氧化性的實驗現(xiàn)象是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為了實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo),某同學(xué)設(shè)計裝置F來代替裝置A。與裝置A相比,裝置F的優(yōu)點是________________________________________________________________________
____________________________________________________________________(寫出兩點)。
(4)若選用裝置F制取O2可選用的試劑是____________________________________________。
(5)該小組同學(xué)設(shè)計如下裝置來檢驗SO2與O2反應(yīng)后混合氣體的成分。
已知:SO3遇水劇烈反應(yīng),放出大量的熱,產(chǎn)生酸霧。98.3%的H2SO4可以吸收SO3和酸霧。
供選擇試劑:蒸餾水、0.5 mol·L-1BaCl2溶液、98.3%的H2SO4、2.0 mol·L-1NaOH溶液、KMnO4溶液。
①c中應(yīng)選用的試劑是________________,e中試劑的作用是______________,f中收集的氣體是________________________________________________________________________。
②某同學(xué)提出用飽和NaHSO3溶液代替98.3%的H2SO4,請你評價該方案是否可行,若可行,不必說明理由,若不可行,簡述其理由:_________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案 (1)分液漏斗
(2)SO2+I(xiàn)2+2H2O===SO+2I-+4H+ 裝置D中溶液變渾濁
(3)不用加熱(或節(jié)約能源),相對安全;易于控制反應(yīng)進(jìn)行;反應(yīng)更充分(任寫2條即可)
(4)過氧化鈉和水(或二氧化錳和過氧化氫溶液)
(5)①0.5 mol·L-1BaCl2溶液 檢驗和除去SO2 O2
②不可行,SO3與NaHSO3反應(yīng)會生成SO2,干擾對原混合氣體中SO2的檢驗
解析 (2)裝置D用來證明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫和硫化氫發(fā)生了歸中反應(yīng),生成單質(zhì)硫,因此證明SO2有氧化性的實驗現(xiàn)象是裝置D中溶液變渾濁。(3)與裝置A相比,裝置F中采用分液漏斗來滴加濃硫酸,且將銅片換成了亞硫酸鈉,利用難揮發(fā)性酸制備易揮發(fā)酸,裝置F的優(yōu)點是不用加熱(或節(jié)約能源),相對安全;易于控制反應(yīng)進(jìn)行;反應(yīng)更充分。(4)裝置F為固液不加熱制備氣體的裝置,若選用裝置F制取O2,可選用的試劑是過氧化鈉和水或二氧化錳和過氧化氫溶液。(5)①該裝置中裝置a的作用為干燥混合氣體,控制氣體流速;裝置b是使SO2與O2反應(yīng),裝置c是驗證反應(yīng)后混合氣體中含有SO3,所以c中試劑是0.5 mol·L-1BaCl2溶液;裝置d作用是吸收SO3和酸霧;e中試劑的作用是檢驗和除去SO2;f中收集的氣體是氧氣。②不能用飽和NaHSO3溶液代替98.3%的H2SO4,理由是SO3與NaHSO3反應(yīng)生成SO2,會干擾對原混合氣體中SO2的檢驗。
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