(共43张PPT)
第二单元 硫及其化合物的相互转化
专题4
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.通过对“硫的转化”的学习增强变化观念素养水平。
2.通过“氧化还原反应的配平”的学习,能形成模型认知,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
自然界中的硫元素主要以硫单质、硫化物和硫酸盐等形式存在。
1.游离态:主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
2.化合态:主要存在于金属矿石中。
3.硫的物理性质
俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色晶体
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
【微思考1】根据硫的溶解性,用什么试剂洗涤沾有硫的试管?
提示
CS2
【必备知识】
一、硫的化学性质
1.还原性。
与O2反应:S+O2
SO2,空气中燃烧火焰为淡蓝色。
2.氧化性:
与Fe反应:S+Fe
FeS。与Cu反应:S+2Cu
Cu2S
【微思考2】硫与变价金属Fe、Cu反应,生成高价态硫化物还是低价态硫化物?为什么?
提示
低价态硫化物,产物分别是FeS和Cu2S。因为硫的氧化性比较弱。
二、含硫物质的相互转化
1.不同价态含硫化合物
含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
SO3、H2SO4、Na2SO4
硫元素
化合价
-2
0
+4
+6
2.含硫化合物之间的相互转化
含硫物质多种多样,在一定条件下可相互转化。通过氧化还原反应可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化;通过非氧化还原反应可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。试完成下列转化关系的化学方程式:
【微思考3】实验室中如何制取SO2?
提示
Na2SO3与较浓硫酸反应。
三、氧化还原反应的配平
1.标价态:标出化合价发生变化的元素的化合价。
2.列变化:列出升降变化的数值。
3.配氧还:根据升降总值,配出氧化剂和还原剂前面的化学计量数。
4.得系数:根据原子守恒配平其他物质的系数,配平后将单线号改为等号。
【微思考4】化学方程式的配平需要满足什么原则?
提示
原子守恒,若是氧化还原反应还应该满足电子转移守恒。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硫与汞反应体现了硫的氧化性。( )
(2)试管中残留的硫可以利用酒精洗涤。( )
(3)Na2SO3固体长期露置于空气中会被氧气氧化而变质。( )
(4)H2SO3只有还原性。( )
(5)氯气可以将铁氧化到+3价,而硫只能将铁氧化到+2价,所以氯气的氧化性大于硫的氧化性。( )
(6)SO3不能由S和O2化合而成。( )
(7)SO2具有强还原性,能与具有强氧化性的浓硫酸反应。( )
(8)稀硫酸因其+6价的S而具有强氧化性。( )
√
×
√
×
√
√
×
×
课堂篇
素养提升
探究一
硫和含硫化合物的相互转化
【问题探究】
1.对于不慎洒落的汞应如何处理?
提示
把硫粉撒在汞的表面。
2.硫在足量O2中燃烧,可以生成SO3吗?
提示
不可以,只生成SO2,与O2的量无关。
3.结合以前所学知识,你认为Cl2和S的氧化性哪个强?
4.硫元素的常见化合价有哪些?各价态分别对应哪些物质?
提示
-2价:H2S、Na2S、FeS等;+4价:SO2、H2SO3、Na2SO3等;+6价:SO3、H2SO4、Na2SO4等。
5.SO2具有还原性,浓硫酸有强氧化性,为什么实验室可用浓硫酸干燥SO2气体?
提示
因为SO2和浓硫酸中硫的化合价分别为+4、+6价,无中间价态,两者不反应。
【深化拓展】
1.S与Cl2的比较
2.硫及其化合物的“价类二维图”
3.含有相同价态的硫元素的物质通过非氧化还原反应实现转化,而含有不同价态的硫元素的物质则通过氧化还原反应实现转化。
【素能应用】
典例1如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图,其中b、c、d、e分子中只含有一个S原子,下列说法错误的是( )
A.物质j和物质e反应生成物质a
B.物质b既有氧化性又有还原性
C.物质d的浓溶液具有脱水性
D.物质f可以与物质q发生氧化还原反应
答案
D
解析
j是硫化氢,e是亚硫酸,二者可以发生归中反应得到单质硫,A项正确;b是二氧化硫,+4价的硫化合价既可以升高又可以降低,因此既有氧化性又有还原性,B项正确;d是硫酸,浓硫酸具有脱水性,C项正确;硫酸盐无氧化性,因此不能和硫化物发生氧化还原反应,D项错误。
规律方法
硫及含硫化合物的相互转化
变式训练
1有关下列三个反应的叙述,正确的是( )
A.反应①说明SO2能与酸反应,具有碱性氧化物的性质
B.反应②改用稀硫酸,则能放出氢气
C.反应②和③说明S具有两性元素的性质
D.反应③说明S既具有氧化性又具有还原性
答案
D
解析
反应①SO2作氧化剂,说明二氧化硫具有氧化性,不能从氧化还原方面判断是酸性或碱性氧化物;反应②体现浓硫酸的强氧化性,S的还原性;反应③硫的化合价既有升高,又有降低,因此既体现了还原性,又体现了氧化性。
探究二
氧化还原反应的配平
【问题探究】
1.配平原则
(1)原子守恒原则:反应物和生成物各元素及其原子个数不变。
(2)得失电子守恒原则:氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
2.方法步骤
以Cu+HNO3(浓)——Cu(NO3)2+NO2↑+H2O为例
“一标”——标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
________________________________________
“二等”——通过最小公倍数法使化合价升降总数相等。
________________________________________
“三定”——确定氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数。
________________________________________
“四查”——用观察法配平其他物质的化学计量数,并检查原子个数是否相等,配平后将短线改为等号。
________________________________________
【深化拓展】
氧化还原反应方程式的配平依据和步骤
(1)氧化还原反应方程式配平的依据是电子守恒。
(2)氧化还原反应方程式配平的步骤:标价态、列变化、令相等、定系数。
(3)根据化合价升降只能确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,其他物质的化学计量数需运用观察法、奇偶法、守恒法等来确定。
【素能应用】
典例2工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液,再通入SO2可制取Na2S2O3,同时放出CO2。下列说法不正确的是( )
A.上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量比是2∶1
B.上述反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1∶2
C.每生成1
mol
Na2S2O3转移4
mol
电子
D.Na2S2O3既是氧化产物,又是还原产物
答案
C
解析
反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2
===
3Na2S2O3+CO2,反应中Na2S为还原剂,SO2为氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,A项正确;根据反应的方程式,反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1∶2,B项正确;反应中每生成1
mol
Na2S2O3,转移
mol电子,C项错误;由反应方程式中S元素的化合价变化可知,硫元素既被氧化又被还原,Na2S2O3既是氧化产物,又是还原产物,D项正确。
规律方法
氧化还原反应的计算
电子守恒法解题的步骤是:首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量,然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下:n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数=n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。
答案
C
解析
已知
中Fe的化合价是+6价,由离子中各元素的化合价的代数和等于离子所带电荷数可得n=2,故A正确;反应中Cl元素的化合价从+1价降低到-1价,则每产生1
mol
Cl-,转移2
mol
电子,故B正确;若n=2,Fe元素的化合价由+3价升高到+6价,Fe(OH)3作还原剂,Cl元素的化合价由+1价降低到-1价,ClO-作氧化剂,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误;
具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物为Fe3+时,Fe3+可与水反应生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体,可用作新型自来水的消毒剂和净水剂,故D正确。
变式训练
2-2储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式:
(2)上述反应中氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素符号)。?
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 (填字母)。?
A.氧化性
B.氧化性和酸性
C.酸性
D.还原性和酸性
答案
(1)3 2 K2Cr2O7 8 3 CO2↑ 2
K2SO4 2 8
(2)K2Cr2O7 C (3)C
素养脉络
随堂检测
1.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案
D
解析
硫在空气和纯氧中燃烧都生成SO2,SO2在催化剂存在且加热条件下与O2反应生成SO3,D项错误。
2.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以主要以化合态存在于自然界中
B.SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
C.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
D.3.2
g硫与6.4
g铜反应能得到9.6
g纯净硫化物
答案
A
解析
硫的非金属性较强,易形成硫化物或硫酸盐,因此硫在自然界中主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,A项正确;SO2不与BaCl2溶液反应,B项错误;硫单质中硫元素为零价,是中间价态,与金属反应时显氧化性,与非金属性比它强的非金属反应时硫显还原性,C项错误;2Cu+S
===
Cu2S,3.2
g硫和6.4
g铜反应,其物质的量之比为1∶1,说明硫过量,根据铜的量计算,可知1.6
g
S和6.4
g
Cu恰好完全反应,还有1.6
g
S未反应,得到的物质是1.6
g
的S和8
g的Cu2S,为混合物,D项错误。
3.配平下列方程式:
1
4
1
1
2
3
1
2
1
3
5
1
1
9
1
4
10
2
7
3
2
4.Na2SO3中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有 ;看到的现象是 。反应的离子方程式为 。?
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有 ;看到的现象是 。反应的离子方程式为 。?
(3)要证明H2SO3酸性小于H2SO4,选用的试剂有 ,反应的现象是 ,反应的离子方程式为
。?
解析
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用具有氧化性的物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,说明Na2SO3具有还原性。(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性物质Na2S溶液。向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液出现浑浊,说明有单质硫生成,说明Na2SO3具有氧化性。(3)要证明H2SO3酸性小于H2SO4,应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有气泡产生,说明H2SO3酸性小于H2SO4。(共33张PPT)
第三单元 防治二氧化硫对环境的污染
专题4
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.学会防治二氧化硫所导致的空气污染的方法。了解空气质量指数。
2.形成良好的环境保护意识,了解可持续发展的重大意义。通过研究硫的化合物的污染问题,提高学生的科学态度与社会责任感。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
【必备知识】
一、酸雨及其治理
1.SO2的来源
(1)化石燃料如煤、石油等的燃烧;(2)含硫金属矿石的冶炼;(3)硫酸厂的
工业废气。
2.酸雨的形成过程
【微思考1】酸雨的pH随时间增长而变小,原因是什么?
提示
由于酸雨中的H2SO3被氧化为H2SO4,酸性增强。
3.酸雨的危害
(1)酸化湖泊,危害水生生物。
(2)酸化土壤,降低土壤肥力,影响作物生长。
(3)腐蚀建筑物。
4.酸雨的防治
(1)消除污染源,研究开发新能源(如氢能、太阳能、核能等)。
(2)对含硫燃料预先进行脱硫处理。
(3)对含SO2废气进行处理或回收利用。用石灰乳吸收SO2的化学方程式为Ca(OH)2+SO2
===
CaSO3↓+H2O。
【微思考2】酸雨对土壤有哪些危害?
提示
酸雨渗透至土壤中,使土壤中的钙、镁、磷等营养元素溶出而流失,导致土壤肥力下降,植被遭到破坏,危害农作物生长。
二、空气质量评价
1.空气质量指数
空气质量指数(AQI)中有细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、
二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)六大检测项目。
2.AQI作为衡量空气质量好坏的指标,其数值越小,空气质量越好,对人体健康的危害就越小。
3.空气质量指数的确定
(1)测定该地区空气中各种污染物的浓度。
(2)将各种污染物的浓度换算为质量指数。
(3)选取污染指数最大的污染物为首要污染物,首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。
4.AQI与空气质量级别、状况
空气质量分级标准
空气质量指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
300以上
空气质量级别
一级
二级
三级
四级
五级
六级
空气质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
【微思考3】PM2.5与PM10是什么意义?
提示
PM2.5指直径小于2.5
μm的悬浮颗粒物,PM10指直径小于10
μm的悬浮颗粒物。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)SO2的含量指数是空气质量日报的重要指标。( )
(2)一般把pH<5.6的雨水称为酸雨,酸雨中一般含有硝酸、硫酸等强酸。( )
(3)大气污染物主要有SO2、CO2和可吸入颗粒物。( )
(4)空气质量指数是指各污染物质量指数之和。( )
(5)PM2.5指直径小于2.5
μm的悬浮颗粒物,PM10指直径小于10
μm的悬浮颗粒物。( )
(6)化石燃料的使用是产生CO2的主要原因。( )
√
√
×
×
√
√
课堂篇
素养提升
探究一
酸雨的危害及防治措施
【问题探究】
酸雨能加速土壤矿物质营养元素的流失:在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钙、镁、磷等会溶出,并随着雨水被淋溶掉。所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素流失,造成土壤中营养元素的严重不足,从而使土壤变得贫瘠。
(1)上述现象是 造成的。?
(2)写出上述变化中的化学方程式:
。?
(3)为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式:?
。?
【深化拓展】
含二氧化硫烟气的脱硫
1.在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2+CaO
===
CaSO3,2CaSO3+O2
===
2CaSO4(形成煤渣)]。
2.氨脱硫法[SO2+2NH3+H2O
===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2
===
2(NH4)2SO4(一种化肥)]。
3.石灰石—石膏法[SO2+CaCO3
===
CaSO3+CO2,2CaSO3+O2
===
2CaSO4(形成石膏:CaSO4·2H2O)]。
4.提高全民的环保意识,加强国际的合作,共同努力以减少硫酸型酸雨的
产生。
【素能应用】
典例1农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元,为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
测试时间
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据,说明雨水样品的pH变化的原因是(用化学反应方程式表示)
。?
(2)你认为减少酸雨可采取的措施是( )
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
(3)在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地面SO2的浓度。在20世纪的60~70年代的10年间,由发电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地面SO2的浓度降低了30%之多,请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述理由:?
。?
答案
(1)2H2SO3+O2
===
2H2SO4
(2)C (3)不可取,因为SO2的排放总量没有减少,所以形成的酸雨对全球造成的危害没有降低
解析
(1)酸雨放置一段时间,pH变小,是因为雨水中的H2SO3(弱酸)被空气中的氧气氧化为H2SO4(强酸)。(2)把工厂烟囱造高,并不能减少SO2的排放总量,只是将SO2排放到了较高的空中,②不可取。在已酸化的土壤中加石灰,是改造酸雨造成的危害的一种措施,并没有减少酸雨的形成,故④不可取。①③⑤可减少SO2的排放,从而减少酸雨的形成。(3)高烟囱只是将产生的SO2从低空转移到了高空,并没有减少SO2的排放总量,高空中的SO2飘移到其他地方,也会形成酸雨。
变式训练
1-1下列做法不能够防治大气污染的是( )
A.提高燃烧效率,安装除尘设备,保持路面清洁
B.使煤转化为液体燃料或气体燃料
C.植树造林,减少裸地面积
D.提高烟囱的高度
答案
D
解析
A、B、C项可减少大气中的可吸入颗粒物,植物可以过滤多种大气污染物,使大气净化。提高烟囱的高度仅使地表污染降低,但引起空气污染的量没有减少。
变式训练
1-2下列为防止产生雾霾的措施中不可行的是( )
A.停止冬季供暖,减少有害物质排放
B.对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理
C.退耕还林,改善生态环境
D.寻找新能源,减少化石燃料的使用
答案
A
解析
停止冬季供暖,虽然减少有害物质的排放,但不符合客观实际,A项错误;对锅炉和汽车等产生的有害气体和烟尘等进行处理可以减少雾霾的产生,B项正确;退耕还林,改善生态环境有利于节能减排,可以防止雾霾的产生,C项正确;寻找新能源,减少化石燃料的使用,有利于节约能源,且可以减少雾霾的生成,D项正确。
探究二
空气质量指数
【问题探究】
下表是某城市空气质量某日公布的内容:
项目
质量指数
空气质量级别
空气质量
可吸入颗粒物
52
二
良
二氧化硫
7
二氧化氮
24
1.该城市的首要污染物是什么?
提示
可吸入颗粒物。
2.有的同学认为该城市的空气质量指数应为52+7+24=83,这种观点正确吗?
提示
不正确。首要污染物的质量指数,即为当日空气质量指数。该城市在当日的空气质量指数为52。
【深化拓展】
环境污染的主要类别
类别
大气污染
水污染
土壤污染
污染的
定义
当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时,就发生了大气污染
排放的污染物使水和水体的物理、化学性质以及生物群落组成发生变化,降低了水体的使用价值
进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的净化能力,引起了土壤质量下降的现象
类别
大气污染
水污染
土壤污染
污染物及来源
主要有颗粒物、飘尘、硫和氮的氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物以及含卤素的化合物、放射性物质等
重金属、酸、碱、盐等无机物;耗氧物质、植物营养物质、合成洗涤剂;石油污染;难降解有机物污染;病原体等其他污染
城市污水,工业废水,含汞、铅、砷、酚、氰化物等的污染物,垃圾和工矿企业固体废弃物;化肥、农药
防治的方法
综合治理:调整能源结构,合理规划工业发展和城市建设布局,开发新能源,运用科学技术防治污染,充分利用大气自净能力等
控制污水的任意排放;利用物理方法、化学方法、生物方法等进行综合治理
控制和减少污染物的排放;加强工矿企业固体废弃物的回收利用和城市垃圾的处理
【素能应用】
典例2某地区空气质量检测的结果显示,二氧化硫的质量指数是40,二氧化氮的质量指数是60,可吸入颗粒物的质量指数是140。以下是对该地区空气状况的评价,其中错误的是( )
A.空气中的首要污染物是可吸入颗粒物
B.空气的质量指数是240
C.空气的质量指数是140
D.空气的质量级别为轻度污染
答案
B
解析
每一种空气污染物都有相应的质量指数,首要污染物是各污染物中质量指数最大的污染物。首要污染物的质量指数就是空气质量指数。
变式训练
2关于空气污染,下列说法正确的是( )
A.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和二氧化碳是空气质量报告中涉及的主要污染物
B.正常雨水的pH等于7
C.二氧化硫和二氧化氮是引起酸雨的主要气体
D.秸秆焚烧总体来说对庄稼是有益的,值得提倡
答案
C
解析
二氧化碳不是空气质量报告中涉及的污染物,A项错误;正常雨水中因为溶有二氧化碳而显酸性,pH约为5.6,B项错误;二氧化硫可以形成硫酸型酸雨,二氧化氮可以形成硝酸型酸雨,C项正确;秸秆焚烧不但会引起空气污染,还破坏了土壤的结构,造成农田质量下降,同时容易引起火灾,引发安全事故,必须禁止。
素养脉络
随堂检测
1.下列物质不属于“城市空气质量指数”报道的是( )
A.二氧化硫
B.氮氧化物
C.二氧化碳
D.悬浮颗粒
答案
C
解析
二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒均可引起空气污染且属于空气质量评价的检测项目,不属于“城市空气质量日报”报道的是二氧化碳。
2.下列说法正确的是( )
A.空气质量指数在101~150时,人们可正常活动
B.在中度或重度污染环境中,人们的运动耐力下降
C.SO2对空气质量的影响只是形成酸雨,对人体无直接影响
D.直径小于20
μm的悬浮颗粒物属于可吸入颗粒物
答案
B
解析
A项,在轻度污染的环境中,不可正常活动,应减少户外活动;C项,SO2不但能形成酸雨,而且对人的呼吸道有强烈的刺激作用;D项,直径小于
10
μm的悬浮颗粒物才是PM10。
3.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2的含量不得超过0.02
mg·L-1。下列措施中,不能减少SO2排放量的是( )
A.用天然气代替煤炭作民用燃料
B.大力植树造林
C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率
D.燃煤中加入生石灰
答案
B
解析
天然气是一种清洁燃料,煤炭中含有硫元素,燃烧会产生SO2,所以A项能减少SO2的排放量;某些树木能吸收SO2,但不能减少SO2的排放量;提高SO2的吸收率,就可以减少向大气中的排放量;煤炭中加入的生石灰可以与产生的SO2反应生成CaSO3,从而减少SO2的排放量;故选B项。
4.在下列情况下,可能引起大气污染的是( )
①煤的燃烧 ②焚烧树叶 ③燃放鞭炮 ④飞机、汽车尾气排放 ⑤天然气泄漏 ⑥房屋装修 ⑦吸烟
A.除⑥
B.除①②
C.除⑤⑦
D.全是
答案
D
解析
煤燃烧能产生大量的二氧化硫和一氧化碳;焚烧树叶能产生一氧化碳;燃放鞭炮也能产生二氧化硫和一氧化碳;飞机和汽车尾气的排放能产生大量的二氧化硫及氮氧化物;天然气中主要含甲烷;房屋装修中所用的胶黏剂中含有苯和甲醛等物质;吸烟会产生一氧化碳等。(共44张PPT)
第1课时 二氧化硫的性质和应用
专题4
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.能列举、描述、辨识二氧化硫的重要物理性质、化学性质及实验现象,通过二氧化硫的性质实验,培养学生科学探究与创新意识的学科核心素养。
2.了解二氧化硫的应用,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律,培养学生证据推理与模型认知能力。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
1.从物质的性质来分类,CO2属于什么氧化物?
提示
酸性氧化物。
2.初中化学中是如何检验CO2的?
提示
用澄清石灰水检验。
3.CO2通入CaCl2溶液中有什么现象?
提示
由于CO2不能与CaCl2反应,所以CO2通入CaCl2溶液中没有沉淀产生。
【必备知识】
一、硫的存在形式和性质
1.存在:自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式。化合态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等。
2.性质:单质硫通常是黄色或淡黄色的固体,俗称硫黄,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,易溶于CS2。
二、二氧化硫的物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水(在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2),易液化。
三、二氧化硫的化学性质
1.SO2作为酸性氧化物的性质
(1)与水反应的化学方程式为SO2+H2O
H2SO3。
(2)与碱反应
与NaOH溶液反应的化学方程式为SO2+2NaOH
===
Na2SO3+H2O。
与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2
===
CaSO3+H2O,若将SO2气体持续通入澄清石灰水中,现象为先有白色沉淀后沉淀消失。
【微思考1】某气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2吗?
提示
不一定,还可能是SO2。
2.SO2的还原性(SO2中S元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主)
3.SO2的漂白性
SO2气体通入品红溶液中,现象是品红溶液褪色,然后给溶液加热,现象是
溶液恢复红色。结论:SO2能漂白某些有色物质,这是由于它能与某些有色物质发生化合反应,生成不稳定的无色物质。而加热时,这些无色物质又会发生分解,恢复原来的颜色。
【微思考2】SO2能够使紫色石蕊试液褪色吗?
提示
SO2能漂白品红、鲜花,不能漂白酸碱指示剂,SO2只能使紫色石蕊试液变红。
四、二氧化硫的用途
1.在工业上,二氧化硫常被用于漂白纸浆以及草编织物等。
2.在严格控制用量的情况下,二氧化硫可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。
3.在制备食糖的过程中,用二氧化硫对糖汁进行熏制,可使其脱色。
4.当葡萄酒酿好后,通入二氧化硫可以抑制细菌生长,延长保存时间。
5.在制作干果时往往也加入二氧化硫,起抗氧化的作用。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)SO2和水的反应是一个不可逆反应。( )
(2)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。( )
(3)SO2有刺激性,不能用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。( )
(4)二氧化硫能使溴水褪色,证明SO2有漂白性。( )
(5)将SO2通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成。( )
(6)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫。( )
(7)可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。( )
×
×
×
×
×
×
×
课堂篇
素养提升
探究一
SO2的性质
【问题探究】
1.SO2的性质实验
实验操作
实验现象
实验结论
?
试管中液面 ?
SO2 于水?
上升
易溶
实验操作
实验现象
实验结论
?
溶液颜色变 色?
SO2的水溶液显 性?
?
溶液先变红,振荡后褪色,再加热后,溶液颜色恢复红色
SO2具有 性,但生成的化合物不稳定,受热易分解?
红
酸
漂白
实验操作
实验现象
实验结论
?
产生白色沉淀
SO2具有 性,可被新制氯水氧化成 ,与Ba2+反应生成 沉淀?
还原
BaSO4
2.我们还学过CO2也是酸性氧化物。CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么?
提示
不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者通入澄清石灰水时,现象相同,即开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解消失。
3.SO2能使品红溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,这两种褪色现象的原理相同吗?
提示
不相同,SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性。
4.已知:酸性H2SO3>H2CO3,除去CO2中的SO2可用哪些方法?
提示
(1)将混合气体通入足量的饱和NaHCO3溶液中;(2)将混合气体通入足量的酸性KMnO4溶液中。
【深化拓展】
【素能应用】
典例1某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:该气体为CO2;
猜想2:该气体为SO2;
猜想3:
。?
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装下列 试剂(填编号)。?
A.NaCl溶液
B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸
D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是 。?
(3)D中澄清石灰水的作用是 。?
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为 。?
答案
猜想3:该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
解析
CO2和SO2都能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清,所以提出的猜想3是该气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除净,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
规律方法
SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去再通过澄清石灰水。实验装置及检验流程如下:
若A瓶品红溶液褪色,证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2,C瓶品红溶液不褪色,说明SO2已除净。若D瓶生成了白色沉淀,证明原混合气体中含有CO2。
变式训练
1-1如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
硫化氢水溶液
溶液变浑浊
SO2有还原性
答案
B
解析
酸性KMnO4溶液能将SO2氧化为
,
被还原为Mn2+而褪色,体现SO2的还原性,A项错误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B项正确;SO2为酸性氧化物,能跟NaOH反应生成Na2SO3和H2O,但无明显现象,C项错误;SO2能与H2S反应生成S和H2O,体现SO2的氧化性,D项错误。
变式训练
1-2下列说法正确的是( )
A.将CO2、SO2气体分别通入溴水中,溴水都褪色
B.将CO2、SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液中,都有白色沉淀生成
C.将CO2、SO2气体分别通入BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
D.将CO2、SO2气体分别通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,都有白色沉淀
生成
答案
B
解析
SO2、CO2都是酸性氧化物,能与Ba(OH)2溶液反应,分别生成BaSO3、BaCO3沉淀,与BaCl2溶液都不反应;SO2具有还原性,能使溴水褪色,能与硝酸反应产生
,
与Ba2+生成BaSO4沉淀,而CO2不具有还原性。
探究二
SO2与氯水漂白原理的比较
【问题探究】
1.分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?
提示
2.若分别通入紫色石蕊试液中呢?
提示
3.把SO2和Cl2同时通入溶液中,溶液的漂白性是“强强联合”吗?
提示
若将等物质的量的Cl2和SO2气体混合后,在溶液中发生反应:
SO2+Cl2+2H2O
===
H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
【深化拓展】
漂白原理分类
漂白类型
漂白原理
特点
举例
氧化型
漂白剂本身是强氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色
不可逆,褪色后不能恢复原色
HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型
漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色
可逆,在一定条件下又能恢复原来的颜色
SO2使品红溶液褪色
吸附型
有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色
部分吸附剂处理后可重复使用
活性炭、Al(OH)3胶体
【素能应用】
典例2某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应,设计如下图所示的实验装置进行实验。
(1)图中仪器a的名称为 。?
(2)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓)
===
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应中的氧化剂是 ,生成71
g
Cl2转移的电子是
mol。?
(3)装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是 。?
(4)打开A、C装置a的活塞,一段时间后关闭活塞。待反应完全后,小组同学又继续做如下实验。
①甲同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成。甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应,理由是该反应中生成了
(填离子符号)。?
②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为A中生成的Cl2中混有杂质,应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法即可得到正确结论,乙同学认为Cl2中混有的杂质是 ,洗气瓶中盛有试剂的名称是 。?
③丙同学认为甲、乙两位同学的结论均不合理。丙同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,得出结论:SO2与Cl2同时通入水中,可以发生反应。溶液X为 (填选项序号)。?
a.BaCl2溶液 b.Ba(OH)2溶液
答案
(1)分液漏斗
(2)KMnO4 2
(3)尾气处理,防止污染空气
(4)①Cl- ②HCl 饱和食盐水 ③a
解析
(1)图中仪器a为分液漏斗,用来盛放液体试剂,控制滴加液体的速率。(2)元素化合价升高,失电子作还原剂,元素化合价降低,得电子作氧化剂,装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓)
===
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素化合价降低,反应中的氧化剂是KMnO4,氯元素化合价从-1价升高到0价,HCl在反应中作还原剂,71
g
Cl2的物质的量是1
mol,生成1
mol
Cl2转移电子2
mol。
(3)Cl2有毒,不能排放到空气中,需要用NaOH溶液吸收剩余的Cl2。(4)①滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明B中溶液中含Cl-;②制备的Cl2中可能会含有HCl和水蒸气,HCl进入B中溶于水也会生成Cl-,则需要在A、B间增加一个洗气瓶,用饱和食盐水除去HCl;③由于Cl2能与水反应生成Cl-,故要证明SO2与Cl2发生了反应,可通过
的检验进行证明,BaCl2和SO2不反应,且BaCl2可以与
反应生成BaSO4沉淀,故BaCl2溶液能用于检验
存在,a正确;Ba(OH)2和SO2反应生成BaSO3沉淀,不能说明SO2和Cl2发生反应,b错误。
规律方法
SO2与氯水漂白原理的比较
名称
氯水
二氧化硫
原理
氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质
SO2与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质
实质
氧化还原反应
非氧化还原反应
效果
永久性,不可恢复
暂时性,可恢复
范围
可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色
漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色
变式训练
2-1湿润的氯气和二氧化硫皆可作漂白剂,若用两者一起漂白一种物质时,漂白效果会( )
A.增强
B.不变
C.减弱
D.难确定
答案
C
解析
氯气和二氧化硫可发生反应:SO2+2H2O+Cl2
===
H2SO4+2HCl,当两者混合时,漂白效果会减弱。
变式训练
2-2能证明SO2具有漂白性的是( )
A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失
B.滴入酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失
C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失
D.溴水中通入SO2气体后橙色消失
答案
C
解析
酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失、溴水中通入SO2气体后橙色消失都是利用了SO2的还原性,是因为
和Br2被SO2还原为Mn2+和Br-而褪色;加入酚酞的NaOH溶液红色消失是因为通入的SO2气体与NaOH反应而使碱性减弱;SO2气体通入品红溶液后红色消失,能证明SO2具有漂白性。
素养脉络
随堂检测
1.下列有关二氧化硫的说法正确的是( )
A.二氧化硫可抑制酒中细菌的生长,故可在葡萄酒中添加过量二氧化硫
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色
C.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
D.二氧化硫属于碱性氧化物,可以用NaOH溶液吸收
答案
B
解析
葡萄酒中添加适量二氧化硫,可起到防腐作用,不能过量,A项错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,原因是SO2与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,该无色物质加热后分解使品红溶液恢复红色,B项正确;高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C项错误;SO2属于酸性氧化物,可以用NaOH溶液吸收,D项错误。
2.如图是收集气体的装置,由a端进气,能收集的气体是( )
A.CH4
B.H2
C.CO
D.SO2
答案
D
解析
CH4、H2密度小于空气的密度,用如图装置收集时,由b端进气,A、B项错误;CO的相对分子质量为28,与空气接近,不能使用排空气法收集,C项错误;SO2的相对分子质量为64,大于29,密度大于空气的密度,故适宜用该装置收集,由a端进气,D项正确。
3.检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
答案
D
解析
SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先利用SO2的还原性,除去SO2,再检验CO2。
4.实验室制备SO2的反应原理为:Na2SO3(固)+H2SO4(浓)
===
Na2SO4+SO2↑+H2O。选择装置制备并收集干燥的SO2气体的正确连接顺序为( )
A.afgdce
B.bgfdce
C.afgcde
D.afgdch
答案
A
解析
该实验的目的是制备并收集干燥的SO2,根据题中的方程式可知,该反应的发生装置是固液不加热型(可选A装置),然后将气体经过E装置来干燥SO2,用C装置收集SO2,D装置作尾气处理装置;由于SO2的密度比空气大,需要用向上排空气法收集,SO2应从d口进入C装置;D装置和F装置相比,D装置可以防止倒吸,更安全;综上所述,正确的连接顺序为afgdce,A项正确。(共47张PPT)
第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质
专题4
2021
内容索引
01
02
课前篇
素养初探
课堂篇
素养提升
素养目标
1.知道工业生产硫酸的基本原理及生产过程中原料的综合利用,培养学生证据推理与模型认知的学科核心素养。
2.熟知硫酸的化学性质和浓硫酸的特性,增强学生宏观辨识与微观探析的能力。
课前篇
素养初探
【知识铺垫】
稀硫酸具有酸的通性
【必备知识】
一、工业制备硫酸
1.工业上以硫铁矿为原料采用接触法制硫酸的主要设备及生产流程如图:
各进口或出口物质分别是A硫铁矿(FeS2);B炉渣;C二氧化硫、氧气;D尾气。
2.接触法制硫酸的三个步骤
三步骤
原料
设备
反应原理
造气
S或FeS2
沸腾炉
4FeS2+11O2
8SO2+2Fe2O3
接触氧化
O2
接触室
2SO2+O2
2SO3
SO3的吸收
98.3%的浓硫酸
吸收塔
SO3+H2O===H2SO4
【微思考1】工业上为什么不用水吸收SO3,而是用浓硫酸来吸收?
提示
为了防止SO3溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率。
二、浓硫酸的性质及用途
1.浓硫酸的物理性质
实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,沸点高,密度比水大,难挥发,溶解时放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着玻璃棒缓慢地注入到
水中,并不断地搅拌。
2.浓硫酸的三大特性
(1)吸水性
吸水性是指浓硫酸能够吸收空气或其他物质中的水分。这里的“水”可以是结晶水合物中的结晶水,也可以是混合气体中的水蒸气,所以浓硫酸可作为干燥剂。
(2)脱水性
脱水性是指夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子。所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用,可使有机物脱水炭化。
(3)强氧化性
浓硫酸能与绝大部分的金属、部分非金属反应,在反应中浓硫酸作氧化剂。
①冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。
②活泼性在H以后的金属(Pt、Au除外)也能被浓硫酸所氧化,如Cu与浓硫酸可以发生反应。
③浓硫酸与非金属反应,写出C与浓硫酸反应的化学方程式:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸体现的性质为
强氧化性。
④能与其他还原性物质反应,如H2S、HI等。
【微思考2】浓硫酸脱去了CuSO4·5H2O中的结晶水,体现了浓硫酸的什么性质?
提示
吸水性。
3.硫酸的用途
(1)制磷肥、氮肥等肥料,也可用于除锈,还可制实验价值较大的硫酸盐等。
(2)利用其吸水性,在实验室浓硫酸常用作干燥剂。
(3)利用浓硫酸的高沸点、难挥发性,常用于制取各种挥发性酸,如HCl气体。
(4)利用其脱水性,常用作脱水剂。
【正误判断】
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性。( )
(2)浓硫酸有脱水性,所以可以作干燥剂。( )
(3)浓硫酸与稀硫酸都可以利用铁制容器贮存。( )
(4)浓硫酸与铜的反应只体现了浓硫酸的强氧化性。( )
(5)常温下,浓硫酸能使铝、铁钝化,说明浓硫酸与铝、铁不反应。( )
(6)浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体。( )
×
×
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×
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课堂篇
素养提升
探究一
接触法制备硫酸
【问题探究】
1.含硫矿石使用前为何要粉碎?
提示
矿石经粉碎可增大反应物间的接触面积,使反应更充分。
2.接触室内使用热交换器的目的是什么?
提示
目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体,冷却反应后生成的三氧化硫。
3.二氧化硫和空气的混合气体在进入接触室之前为什么要净化?
提示
硫铁矿中含有杂质,会与接触室中催化剂发生作用导致其失效。
【深化拓展】
工业制备硫酸的流程图
【素能应用】
典例1为了研究工业上制硫酸中吸收SO3应选用的物质,某实验小组仿照工业上制备硫酸的流程设计了下面的实验装置。
(1)根据上述设计,说明该实验的目的是 ;?
写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式: 。?
(2)装置甲在本实验中的作用之一是 。?
(3)反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,控制这一比例的实验现象是 ;?
实验时发现,丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直都没有任何现象。
据此得出的下列结论中正确的是 。?
A.浓硫酸不能吸收产生的气体
B.水与三氧化硫的反应是放热反应
C.浓硫酸吸收的效果比水好
D.水的吸收效果比浓硫酸好
(4)上述实验装置有合理的,也有不合理的。请就某一方面说说你对该实验装置的评价: 。?
答案
(1)比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
(2)干燥二氧化硫和氧气(或使SO2和O2充分混合或调节气体的流速)
(3)甲装置中,通氧气气体的导管口产生气泡的速率大约是通二氧化硫导管口的2倍 BC
(4)缺少尾气吸收装置等(合理答案均可)
解析
(1)该实验的目的是比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果,工业制硫酸,沸腾炉内发生反应的化学方程式为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2。
(2)装置甲的作用:①干燥二氧化硫和氧气;②使二氧化硫和氧气充分混合;③通过观察气泡,调节气体的流速。
规律方法
1.在沸腾炉中,将矿石粉碎成细矿粒的目的一是增大接触面积,加快燃烧的速率;二是使原料充分燃烧,提高原料的利用率。将矿石从上部投入,空气从下面充入的目的是增大反应的接触面积,便于加快反应速率。
2.在接触室中,多余的气体再充入接触室中,是为了提高利用率。
3.在吸收塔中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3是因为SO3与水反应产生大量酸雾,形成酸雾不利于SO3的吸收,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,形成发烟硫酸,再用水稀释,效果更好。
变式训练
1在硫酸的工业制法中,下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是( )
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,这样易于向沸腾炉中投料
B.炉气进入接触室之前需要净化、干燥,因为炉气中的杂质易与SO2反应
C.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂,这样可以使SO2全部转化为SO3
D.SO3的吸收一般用98.3%的浓硫酸,而不用水,因为用水吸收易形成酸雾,不利于SO3的吸收
答案
D
解析
将硫铁矿石粉碎,能增大矿粒与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,同时提高硫铁矿的利用率,A不正确;净化SO2的目的是防止杂质使催化剂失效,干燥的目的是防止水蒸气与SO2、SO3反应生成的酸腐蚀设备,B不正确;SO2转化为SO3的反应是可逆的,不可能完全转化为SO3,C不正确;D正确。
探究二
浓硫酸的特性
【问题探究】
1.实验探究
性质
实验操作
实验现象
实验结论
吸
水性
?
蓝色晶体变成 色粉末?
CuSO4·5H2O
CuSO4+5H2O
浓硫酸具有 性?
白
吸水
性质
实验操作
实验现象
实验结论
脱
水
性
?
①蔗糖逐渐变 ,体积 ,形成疏松多孔的海绵状的炭?
②品红溶液褪色
浓硫酸具有
性和 性,且能氧化碳单质,本身被还原?
黑
膨胀
脱水
强氧化
性质
实验操作
实验现象
实验结论
强氧化性
?
①铜片慢慢溶解
②铜片表面
?
③品红溶液逐渐变为
色?
④把反应试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为 色?
浓硫酸具有强氧化性
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:
?
有气泡逸出
无
蓝
2.作为常用的气体干燥剂之一,浓硫酸是否可以干燥所有的气体?
提示
(1)凡是不与浓硫酸反应的气体,都可以用浓硫酸干燥,如:H2、CO、CO2、O2、N2、SO2、HCl等。(2)碱性气体NH3不能用浓硫酸干燥,它可以与H2SO4发生反应:2NH3+H2SO4
===(NH4)2SO4。(3)还原性气体不能用浓硫酸干燥,如H2S、HI、HBr等,它们可以被浓硫酸氧化。
3.浓硫酸有强氧化性,常温下应如何储运浓硫酸?
提示
因常温下,浓硫酸能使Fe、Al“钝化”,故可用铝槽(或铁罐)车储运浓硫酸。
4.浓硫酸与蔗糖的脱水实验时,为什么能闻到刺激性气味?
提示
浓硫酸与生成的炭反应,生成了有刺激性气味的SO2气体。
5.浓硫酸与足量的铜、锌反应的原理有何差异?
提示
Cu与浓硫酸加热时发生反应,而稀硫酸与Cu加热时不反应;Zn与浓硫酸反应生成SO2气体,而与稀硫酸反应生成H2,即足量Zn与浓硫酸反应得到的为SO2与H2的混合气体。
【深化拓展】
1.浓硫酸吸水性和脱水性的区别
浓硫酸吸水是把物质中含有的H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去。所以,二者的本质区别是物质中有没有水分子。
浓硫酸能够吸收空气中的水分和其他物质表面的水分,因此浓硫酸常用作干燥剂。但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如H2S)。
2.浓硫酸与稀硫酸的本质区别
(1)浓硫酸具有强氧化性,主要是构成酸根的中心原子
易获得电子,显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀硫酸具有的氧化性是电离出的H+得到电子,如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。
(2)浓硫酸溶于水放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
3.浓硫酸特性的体现
(1)与金属的反应
①较活泼金属—
(体现强氧化性和酸性)
②较不活泼金属:金属+浓硫酸
高价态硫酸盐+SO2↑+H2O(体现强氧化性和酸性)
注意:反应条件为加热,浓硫酸的还原产物是SO2。
(2)与非金属反应:浓硫酸具有强氧化性,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
(3)与还原性物质反应:浓硫酸具有强氧化性,能将还原性物质(如H2S、HI)氧化(体现强氧化性)。
【素能应用】
典例2用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸反应的产物,下列有关说法不正确的是( )
A.品红溶液的作用是验证SO2的漂白性
B.试管②中盛放的试剂可以是NaOH溶液
或Na2SO3溶液
C.停止反应后,立即向①中加水后溶液呈蓝色
D.该反应中浓硫酸既表现了强氧化性,又表现了酸性
答案
C
解析
SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,所以品红溶液的作用是验证SO2的漂白性,A项正确;SO2为酸性气体,具有污染性,能与碱或Na2SO3溶液发生反应,可用NaOH溶液或Na2SO3溶液吸收多余的SO2,B项正确;因浓硫酸过量且反应后溶液温度高,停止反应后,立即向①中加水,会使溶液剧烈沸腾而溅出,导致安全事故,C项错误;浓硫酸和Cu反应生成CuSO4、SO2和水,生成CuSO4体现了浓硫酸的酸性,生成SO2体现了浓硫酸的强氧化性,D项正确。
规律方法
浓硫酸与不活泼金属或非金属反应的有关规律:
a.反应要加热,否则不反应。
b.还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性;与非金属反应时,只表现强氧化性。
d.随着反应的进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。
变式训练
2-1在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是( )
A.①②③④
B.①③④
C.①②④
D.②③④
答案
A
解析
浓硫酸吸水放热,温度计温度升高,能够证明浓硫酸的吸水性,①正确;浓硫酸吸水,胆矾失去结晶水,变为白色的无水硫酸铜固体,能够证明浓硫酸的吸水性,②正确;浓硫酸吸水,饱和硝酸钾溶液中析出晶体硝酸钾,能证明浓硫酸的吸水性,③正确;浓硫酸吸水,试管中的水减少,能证明浓硫酸具有吸水性,④正确;A项正确。
变式训练
2-2探究Cu和浓硫酸的反应,下列装置或操作正确的是( )
A.用装置甲、乙制备和收集SO2
B.用装置甲、丙制备和稀释CuSO4溶液
C.用装置乙、丁收集和检验SO2的漂白性
D.用装置甲、丁制备和探究SO2的漂白性
答案
D
解析
Cu与浓硫酸混合加热制取SO2,由于SO2的密度比空气大,所以应该使用向上排空气的方法收集,入气导气管长,出气导气管短,装置乙错误,A错误;制备硫酸铜溶液一般用稀硫酸与CuO,铜和浓硫酸反应后的溶液中浓硫酸过量,所得CuSO4溶液不纯,且向浓硫酸中加入水易发生液体外溅而伤人,B错误;由A中分析可知乙装置收集SO2错误,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,但是产生的无色物质不稳定,加热会发生分解,使物质恢复原来的颜色,C错误。
素养脉络
随堂检测
1.在下图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是( )
A.苹果块会干瘪
B.胆矾晶体表面有白斑
C.小试管内有晶体析出
D.pH试纸变红
答案
D
解析
A、B、C项中浓硫酸体现吸水性,D项中浓硫酸体现脱水性,使pH试纸变黑。
2.浓硫酸有许多重要的性质,在与含有少量水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )
A.酸性
B.脱水性
C.强氧化性
D.吸水性
答案
A
解析
浓硫酸吸水,蔗糖(C12H22O11)在浓硫酸作用下脱水,生成碳单质和水(实验后蔗糖会变黑,黑的物质就是炭颗粒),这一过程表现了浓硫酸的吸水性和脱水性;浓硫酸吸水产生的大量热使浓硫酸和C发生反应生成CO2和SO2,这一过程表现了浓硫酸的强氧化性,整个过程没有表现酸性,A项正确。
3.下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性)
B.向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象,再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有
)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)
D.浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)
答案
B
解析
在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性;向样品溶液中加入稀盐酸,没有任
何现象,说明一定没有Ag+,再加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀,此时溶液为酸性,而BaSO4既不溶于水也不溶于酸,则白色沉淀为BaSO4,溶液中含有
;蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性;浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸性。
4.在硫酸工业生产中,SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是( )
A.从①处通入SO3,整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体只含有少量SO2,可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸
答案
C
解析
首先明确该装置(设备)在吸收SO3过程中是采用逆流原理进行吸收的,即98.3%的硫酸是从吸收塔顶喷下,而SO3是从吸收塔底部通入的。这样有利于气、液的充分接触,吸收效果好。从吸收塔上部导出的气体是N2、没有起反应的O2和少量SO2,直接排入大气会污染环境,所以应用吸收剂吸收或循环使用。(共40张PPT)
专题整合
专题4
2021
内容索引
01
02
知识网络
重难突破
知识网络
重难突破
突破1
二氧化硫的化学性质
典例1如图是某同学设计用来验证SO2性质的微型实验装置。分析实验,下列结论不正确的是( )
A.棉球a褪色,说明SO2具有漂白性
B.棉球b褪色,说明SO2具有氧化性
C.棉球c褪色,说明SO2具有还原性
D.可以用氨水或酸性高锰酸钾溶液吸收尾气
答案
B
解析
棉球a中品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,A项正确;棉球b褪色,则SO2与碱液反应,碱性减弱,溶液褪色,说明SO2具有酸性氧化物的性质,B项错误;碘与SO2和水反应生成氢碘酸和硫酸,碘单质反应完全,棉球c蓝色褪去,说明SO2具有还原性,C项正确;SO2具有强的还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化成硫酸,SO2具有酸性氧化物的性质,可以被氨水吸收,D项正确。
规律方法
二氧化硫的化学性质
对点训练1-1下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
答案
B
解析
稀硫酸与铜片不反应,A项错误;SO2能使品红溶液褪色,体现其漂白性,B项正确;SO2密度比空气大,应“长进短出”,C项错误;SO2不与NaHSO3溶液反应,所以无法用饱和NaHSO3溶液吸收SO2,D项错误。
对点训练1-2某小组同学利用如图所示装置探究二氧化硫气体的性质。
请回答:
(1)实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫,反应的化学方程式是 。?
(2)当观察到②中溶液颜色变浅时,①中的现象是 。?
(3)装置③的作用是 。?
(4)①②中的现象说明二氧化硫具有的性质是 。?
(5)③中涉及反应的化学方程式是 。?
答案
(1)Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色(或变浅)
(3)吸收未反应的SO2,防止污染环境
(4)漂白性、还原性
(5)SO2+2NaOH
===
Na2SO3+H2O
解析
(1)在实验室用铜和浓硫酸共热制取二氧化硫,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)当观察到②中溶液颜色变浅时,说明有SO2气体通过品红溶液,由于SO2气体有漂白性,因此可以使品红溶液褪色,因此①中的现象是品红溶液褪色(或溶液颜色变浅)。(3)NaOH是碱,可以与酸性氧化物SO2反应,所以装置③的作用是吸收未反应的SO2,防止污染环境。(4)①褪色说明SO2具有漂白性;②中溶液颜色变浅说明二氧化硫具有还原性,因此①、②中的现象说明二氧化硫具有的性质是漂白性、还原性。(5)③中SO2与NaOH反应产生Na2SO3和H2O,涉及反应的化学方程式是SO2+2NaOH
===
Na2SO3+H2O。
突破2
浓硫酸的特性
典例2某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质(夹持装置已略去)。
(1)试管①中反应的化学方程式是 。?
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是 。?
若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有 性。?
(3)试管③中的试剂为NaOH溶液,其作用是 ,反应的离子方程式是 。?
答案
(1)Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色 还原
(3)吸收尾气 SO2+2OH-
===
+H2O
解析
(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)SO2气体具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以试管②品红溶液褪色;SO2气体具有还原性,可以被强氧化剂氧化为硫酸,若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,是由于二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,体现二氧化硫的还原性。(3)SO2是有毒气体,不能直接排放到空气中,由于SO2属于酸性氧化物,所以可用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式为SO2+2OH-
===
+H2O。
规律方法
对点训练2-1探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是( )
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.用装置丙稀释反应后的混合液
D.用装置丁测定余酸的浓度
答案
C
解析
铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应,A错误;二氧化硫的密度比空气的大,应使用向上排空气法收集,即气体应“长进短出”,B错误;反应后的混合液中含有过量的浓硫酸,稀释时,应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且用玻璃棒不断搅拌,C正确;应使用碱式滴定管(带胶管)盛装氢氧化钠溶液,D错误。
对点训练2-2某校化学兴趣小组同学取锌粒与浓硫酸充分反应制取SO2气体,待锌粒全部溶解后,同学们准备用收集到的气体(X)做实验,但是老师说收集到的气体(X)可能含有杂质。
(1)该化学兴趣小组制得的气体(X)中混有的主要杂质气体可能是 (填化学式),写出此过程所发生的2个化学反应方程式: ; 。?
(2)一定质量的Zn与87.5
mL
16.0
mol·L-1浓硫酸充分反应,反应后称量剩余锌,发现质量减少了78
g,产生SO2体积(标准状况下)=
L。?
(3)为证实相关分析,该小组的同学设计了如下图所示的实验装置,对此气体(X)取样进行认真研究(遇有气体吸收过程,可视为全吸收)。
①酸性KMnO4溶液的作用是 ;B中添加的试剂是 。?
②装置C中所装药品为 ,可证实气体X中混有较多量某杂质气体的实验现象是 。?
答案
(1)H2 Zn+2H2SO4(浓)
ZnSO4+SO2↑+2H2O
Zn+H2SO4
===
ZnSO4+H2↑
(2)4.48
(3)①除去二氧化硫气体 浓硫酸
②CuO C中黑色粉末变为红色,D中的白色固体变为蓝色
解析
(1)浓硫酸随反应进行浓度变小后,稀硫酸和锌反应生成氢气,所以气体杂质含有氢气;锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和水,故对应的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)
ZnSO4+SO2↑+2H2O,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故对应的化学方程式为Zn+H2SO4
===
ZnSO4+H2↑。
(2)一定质量的Zn与87.5
mL
16.0
mol·L-1的H2SO4浓溶液充分反应,反应后称量剩余锌发现质量减少了78.0
g,则参加反应Zn的物质的量为1.2
mol,H2SO4的物质的量为0.087
5
L×16
mol·L-1=1.4
mol;由于硫酸没有剩余,设与浓硫酸反应的Zn为
x
mol,与稀硫酸反应的Zn为y
mol,则:在Zn+2H2SO4(浓)
===
ZnSO4+SO2↑+H2O中参加反应的H2SO4为2x
mol、生成的SO2为x
mol,在Zn+H2SO4
===
ZnSO4+H2↑中参加反应的H2SO4为y
mol,生成的H2为y
mol;由题意可知,x+y=1.2、2x+y=1.4,解得x=0.2,y=1.0;故产生SO2体积(标准状况下)=0.2
mol
×22.4
L·mol-1=4.48
L。
(3)要证明气体中含有氢气,酸性高锰酸钾溶液用来吸收生成的二氧化硫气体,则B装置中加浓硫酸吸收气体中的水蒸气,装置C将残留的气体通过灼热的氧化铜反应,目的是验证该气体具有还原性,装置D无水硫酸铜用来检验水,若变蓝色则说明C装置反应生成水,根据元素守恒且该气体具有还原性,则X气体为H2。
突破3
硫及其化合物的相互转化
典例3物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图,回答下列问题:
(1)检验Y所用的试剂是 。?
(2)W的稀溶液与铁反应的离子方程式为 。?
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是 (填标号)。?
a.Na2S+S
b.Na2SO3+S
c.Na2SO3+Na2SO4
d.SO2+Na2SO4
(4)将X与Y的溶液混合,现象为 ,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。?
答案
(1)品红溶液 (2)Fe+2H+
===
Fe2++H2↑
(3)b (4)产生淡黄色沉淀 1∶2
解析
X为硫元素的气态氢化物,则X为H2S;Y为硫元素的+4价氧化物,则Y为SO2,Z为+4价的盐,则Z可以为Na2SO3,W为+6价的含氧酸,则W为H2SO4。(1)Y
为SO2,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,加热又恢复红色,所以检验SO2的试剂可以是品红溶液。(2)W
的稀溶液是稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成FeSO4和H2。(3)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,可以由高价态的S(大于2)和低价态的S(小于2)发生归中反应,生成+2价的S。a中S化合价都小于2,c、d中S的化合价都大于2,b符合题意。(4)H2S和SO2的水溶液混合产生硫单质,硫是淡黄色,化学方程式为2H2S+SO2
===
3S+2H2O,氧化剂是SO2,还原剂是H2S。
规律方法
硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示
对点训练3-1如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是( )
A.反应①说明SO2具有氧化性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
答案
D
解析
A项,反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,SO2体现还原性,错误;B项,根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,反应物n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,错误;C项,反应④不是氧化还原反应,错误;D项,利用反应②④,可以吸收SO2并回收利用,正确。
对点训练3-2如图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、沾有酸性高锰酸钾溶液的滤纸均褪色证明了SO2具有漂白性
C.湿润的碘化钾淀粉试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D.NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2
答案
C
解析
由于SO2溶于水生成H2SO3,只能使指示剂变色,而不能褪色,A项错误;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是发生氧化还原反应的结果,B项错误;湿润的淀粉碘化钾试纸未变蓝,即无I2生成,故SO2的氧化性弱于I2的氧化性,C项正确;除去多余的SO2可使用NaOH溶液,不能用NaCl溶液,D项错误。
突破4
氧化还原反应的配平与计算
典例4已知HNO2是一种弱酸,向NaNO2中加入强酸可生成HNO2,HNO2不稳定,易分解成NO和NO2气体;HNO2是一种还原剂,能被常见的强氧化剂氧化,但在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐如NaNO2,则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可以服用维生素C解毒,维生素C在解毒的过程中表现出 (填“氧化”或“还原”)性。?
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是 。?
A.加入盐酸,观察是否有气泡产生
B.加入AgNO3溶液观察是否有沉淀生成
C.分别在它们的酸性溶液中加入FeCl2溶液,观察溶液颜色变化
②下列关于该反应的说法中正确的是 (填序号)。?
A.该反应中
表现了氧化性
B.已知生成的Fe2O3纳米颗粒直径为10纳米,则Fe2O3纳米颗粒为胶体
C.该反应中H2O2作氧化剂
答案
(1)还原
(2)B
(3)①2 1 4 4 1 1 6 ②C
解析
(1)亚硝酸盐如NaNO2使血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,可以服用维生素C解毒,则维生素C使Fe3+转化为Fe2+而解毒,维生素C发生氧化反应,说明维生素C有还原性。(2)加入盐酸,NaCl不反应,无现象,NaNO2反应有NO和NO2生成,A可以区分;加入AgNO3都有白色沉淀生成,B不能区分;NaCl与FeCl2溶液不反应,NaNO2有强氧化性,能氧化FeCl2使溶液变成黄色,C可以区分。(3)①根据电子守恒1
mol
、2
mol
Fe2+反应时,有4
mol
H2O2反应;再根据电荷守恒得知有4
mol
OH-反应,最后观察配平H、O原子,即2Fe2++
+4H2O2+4OH-
===
Fe2O3+
+6H2O;②
→
,S的化合价升高,
被氧化,表现还原性,A错误;胶体是混合物,Fe2O3纳米颗粒是纯净物,不是混合物,B错误;该反应中只有H2O2是氧化剂,氧由-1价降为-2价,C正确。
规律方法
1.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
2.电子守恒法解题“三步流程”
对点训练4-1Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x值是( )
A.2
B.3
C.4
D.5
答案
D
解析
Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-
价升高为+6价,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据电子转移守恒,则:
x×[6-(-
)]=16×[1-(-1)]
解得:x=5,D项正确。
对点训练4-2MnO2是一种重要的无机功能材料,可由MnSO4和NaClO3溶液反应制得,反应原理为:
则关于此反应的叙述不正确的是( )?
A.NaClO3中Cl的化合价为+5
B.每生成8.7
g氧化产物,反应中转移的电子数约为0.2×6.02×1023
C.NaClO3的氧化性强于MnO2的氧化性
D.该反应右边缺少的产物是NaOH
答案
D
解析
氯酸钠中氯的化合价为+5价,有氧化性,A项正确;氧化产物即MnO2,根据方程式不难看出每生成5
mol
MnO2,反应转移10
mol
电子,故当生成0.1
mol
MnO2时反应转移0.2
mol
电子,B项正确;根据氧化性:氧化剂(氯酸钠)>氧化产物(二氧化锰),C项正确;右边缺项为硫酸,D项错误。
