(共87张PPT)
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
第5章 化工生产中的重要非金属元素
【课程标准要求】
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质。
2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、硫
1.硫——重要的非金属元素
硫元素位置 原子结构示意图 非金属性 主要化合价
第____周期 ______族 比氧____
三
ⅥA
弱
-2、0、
+4、+6
2.硫单质
(1)物理性质
俗称 色态 溶解性
硫黄 ______晶体 难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
黄色
(2)化学性质
微弱的淡蓝色
明亮的蓝紫色
【微自测】
1.下列描述中正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)硫元素在自然界中只存在化合态,没有游离态( )
(2)单质硫在纯氧中燃烧,其氧化产物为SO3( )
(3)硫是一种非金属单质,与其他单质反应,只能作氧化剂( )
(4)高价态的含硫物质要实现向低价态含硫物质转化,一定发生还原反应
( )
(5)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS( )
(6)要洗涤试管壁上附着的硫单质,不能用水洗,可以用酒精洗涤( )
×
×
×
√
×
×
二、二氧化硫
1.物理性质
颜色 气味 状态 密度 毒性 水溶性
比空气____ ____溶于水,1∶40
无色
刺激性
气态
大
有毒
易
2.二氧化硫的“四种性质”
褪色
又恢复原色
3.可逆反应
4.二氧化硫的用途
二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。
生成物
反应物
同一条件
向正反应方向进行
向逆反应方向进行
【微自测】
2.下列关于SO2的说法中,不正确的是( )
A.使某些有色物质褪色
B.无色,有刺激性气味,无毒
C.既有氧化性,又有还原性
D.既可溶于水,又可与水反应
解析 SO2为有毒气体;SO2具有漂白性,且S元素处于中间价态(+4价),既有氧化性又有还原性,能溶于水,也可与水反应。
B
二、常见漂白剂及漂白原理
一、二氧化硫水溶液的性质实验探究
微专题1 SO2和CO2的检验与鉴别
一、二氧化硫水溶液的性质实验探究
实验1:
实验操作:把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
实验装置:
———————【活动探究】———————
实验2:
实验操作:用试管取2mL在实验1中得到的溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化。
实验装置:
1.把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,为什么在水下打开橡胶塞?
提示:防止SO2逸出,保障实验效果。
2.把充满SO2的试管倒立在水中,为什么试管内液面会上升?
提示:试管内SO2易溶于水,使试管内压强减小,在大气压的作用下试管内液面上升。
3.实验中用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度,能否用石蕊溶液测定溶液的酸碱性?
提示:能。SO2的水溶液能使石蕊变红,说明溶液呈酸性。
4.SO2的水溶液中滴入品红溶液后加热试管时为什么要注意通风?
提示:加热试管中的溶液时会逸出SO2,SO2有毒。
1.二氧化硫的性质探究
———————【核心归纳】———————
实验 操作 (1) (2)测溶液Ph
实验 现象 (1)试管中液面上升 (2)pH试纸呈红色 振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色
结论 SO2易溶于水,且溶液呈酸性 SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
2.二氧化硫的化学性质
(1)SO2具有酸性氧化物的通性
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质
(3)SO2的特性——漂白性
它能与某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
1.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
———————【实践应用】———————
D
解析 A.氯水中通入SO2发生反应SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,不产生黄色沉淀,故A错误;B.试管②中溶液褪色,因为SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故B错误;C.SO2与BaCl2溶液不反应,试管③中不能产生白色沉淀,故C错误;D.SO2与氯化铁溶液反应,二氧化硫被氧化生成硫酸,铁离子被还原生成亚铁离子,溶液颜色变浅,说明SO2有还原性,故D正确。
2.将SO2分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:KMnO4溶液________,证明SO2具有________性。
(2)试管②中的实验现象:溶液________,证明SO2具有________性。
(3)试管③中的实验现象:溶液________,证明SO2能与NaOH反应,写出该反应的离子方程式:______________________________________________
___________________________________________________________。
(4)试管④中能产生________沉淀,该沉淀是________。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是________。
二、常见漂白剂及漂白原理
SO2和Cl2的漂白性比较
(1)
(2)
———————【活动探究】———————
1.某气体通入品红溶液中,溶液褪色,如何验证该气体是SO2,还是Cl2
提示:将褪色后的溶液加热,若能恢复原来颜色,则该气体是SO2 ;若不能恢复原色,则为Cl2。
2.SO2和Cl2都能用于漂白,若将SO2和Cl2等物质的量混合通入品红溶液,能达到“强强联合”的漂白效果吗?
提示:不能,因为SO2和Cl2会发生如下反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白效果。
3.“将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色”说明SO2有漂白性吗?
提示:SO2不能漂白酸碱指示剂。SO2气体能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原理是SO2与NaOH溶液反应使碱性变弱,并不是SO2具有漂白性。
4.SO2可以使高锰酸钾溶液褪色和SO2使品红溶液褪色原理一样吗?分别体现了SO2的什么性质?
提示:不一样;前者表现还原性,后者表现漂白性。
1.二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较
———————【核心归纳】———————
SO2 新制氯水
漂白原因 SO2能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质 Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质
漂白效果 不稳定,加热能复原 稳定
漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质
与有机色 质作用实例 品红褪色,紫色石蕊变红,但不褪色 品红褪色,紫色石蕊先变红,随即褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,漂白作用大大减弱 2.常见漂白剂的漂白原理
SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有
色物质
变化类型 化学变化 化学变化 物理变化
是否可逆 可逆,加热或久置后恢复原来颜色 不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色 —
漂白对象 有色的有机物,不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质
3.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是( )
A.SO2通入溴水中,溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去
———————【实践应用】———————
C
解析 A、B项,二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,不选A、B;C项,二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,选C;D项,滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,通入SO2后发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,溶液的红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,不选D。
4.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)①反应开始一段时间后,观察到B、D两支试管中的品红溶液出现的现象是B:________________,D:________________。
②停止通气后,再给B、D两支试管分别加热,两支试管中的现象分别为
B:________________,D:________________。
(2)相同条件下,若将SO2与Cl2按体积比1∶1混合后,再通入品红溶液,品红溶液能否褪色?________(选填“能”“不能”或“不能确定”)。其原因是
____________________________________________。(用离子方程式表示)
解析 (1)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,但其漂白性是可逆的,加热后溶液会恢复原来的颜色;Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,会把品红溶液氧化而褪色,且该过程不可逆,故加热溶液不会恢复原来的颜色。
(2)由于Cl2与SO2混合后与水发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,故不能使品红溶液褪色。
微专题1 SO2和CO2的检验与鉴别
1.SO2和CO2的化学鉴别方法
(1)SO2和CO2单一气体的鉴别
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鉴别SO2和CO2。通常将气体通入以下试剂进行鉴别。
———————【核心归纳】———————
试剂 品红溶液 氢硫酸 高锰酸钾 溶液 溴水 碘水
(含淀粉)
现象 及结 论 使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2 出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2 使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2 使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2 使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2
(2)SO2和CO2混合气体的鉴别
提醒 有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液。
流程设计
实验装置
2.除去CO2中的SO2的两种方法
(1)酸性H2SO3>H2CO3→用饱和NaHCO3溶液进行洗气;
(2)SO2有还原性,CO2没有还原性→用酸性KMnO4溶液(或氯水、溴水等)进行洗气。
1.下列有关二氧化硫和二氧化碳的说法中正确的是( )
A.二者都有还原性
B.都能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
C.二者都有一定的氧化性
D.都能与石灰水反应,但现象不同
———————【迁移应用】———————
C
解析 SO2中S元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,CO2中C元素为最高价态,只有氧化性,故A错误,C正确;SO2和CO2都为酸性氧化物,都能使紫色石蕊试液变红色,但不褪色,B错误;SO2和CO2都能使石灰水变浑浊,如气体过量,溶液又变澄清,D错误。
2.下列溶液或用品中:
①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性KMnO4溶液;④溴水;⑤Ba(NO3)2溶液;⑥品红溶液;⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是( )
A.①⑦ B.①⑤⑦
C.②③④⑤⑥ D.①⑤
A
解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物,与澄清石灰水反应分别生成CaSO3和CaCO3白色沉淀,均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,所以①⑦不能用来区别SO2和CO2;SO2具有氧化性,能将H2S氧化生成单质硫(有黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化(溶液褪色),能和Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤⑥来区分SO2和CO2,故A项正确。
3.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,通入至过量发现浑浊又变澄清,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:________________
为了验证猜想,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: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 回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清的气体,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①气体为CO2;②气体为SO2;③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,并除尽,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
核心体系建构
1.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述:“得火则飞,不见埃尘。鬼隐龙匿,莫知所存。将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指( )
A
A.硫 B.铜
C.铁 D.金
解析 液态的金属汞受热易变成汞蒸气,在常温下,汞能与硫反应生成硫化汞(HgS),从而防止其变成汞蒸气,“黄芽”指呈黄色的硫黄,故选项A正确。
B
2.含硫单质的水可防治皮肤病,而硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,要增大硫在水中的分散程度,可将硫先放入溶剂R中,再将所得液体分散在水中,则R可以是( )
A.CS2 B.酒精
C.CCl4 D.盐酸
解析 根据题干可知,S应该可溶于R中,且R和水互溶,CS2、CCl4和水不互溶,S难溶于稀盐酸,所以CS2、CCl4和盐酸都不合条件,S微溶于酒精且酒精和水互溶,所以R可以是酒精。
A.SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
B.SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
解析 A项中元素化合价没改变,为非氧化还原反应,B和D项,SO2中S元素化合价都升高,SO2为还原剂,表现还原性,C项中,SO2中S元素化合价降低,SO2为氧化剂,表现氧化性,故选C。
C
3.下列反应中,SO2体现氧化性的是( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液、KMnO4(H+)褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉都能使红墨水褪色,其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2在溶液中相遇具有漂白能力
B
4.下列说法正确的是( )
解析 A选项中SO2使酸性KMnO4 溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红褪色是因为SO2具有漂白性,错误;B选项中能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2,正确;C选项中SO2漂白属于化合型,漂白粉属于氧化型,错误;D选项中等物质的量的SO2和Cl2在溶液中反应生成H2SO4和HCl,从而失去漂白能力,错误。
(1)要达到实验目的,按气流从左到右,各接口连接顺序正确的是________(填字母,下同)。
A.dcabh B.efabg C.feabg
5.(2021·浙江金华一中高一检测)现有混有少量SO2杂质的CO2气体,请选用适当的实验装置,收集纯净干燥的CO2气体。
(2)本实验除去SO2的原理是利用SO2的________。
A.氧化性 B.漂白性 C.还原性 D.酸性
(3)SO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式是___________________________
____________________________________________________________________。
解析 根据题中所给装置,应将混有少量SO2杂质的CO2气体通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,然后用浓硫酸干燥,最后用向上排空气法收集干燥的二氧化碳。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法不正确的是( )
C
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物
B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体
C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
D.硫是一种黄色固体,不溶于水,微溶于酒精
解析 S在空气和氧气中燃烧的产物都是SO2。
2.关于单质硫的叙述:①通常情况下为黄色晶体 ②不溶于水,易溶于酒精和CS2 ③氧化性比氯气弱 ④只能被还原不能被氧化 ⑤医药上用来做硫黄软膏,治疗某些皮肤病,其中正确的是( )
A.①②③⑤ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①③⑤
解析 ①单质硫,在常温下,是一种黄色晶体,故正确;②单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故错误;③S元素的非金属性比Cl弱,则单质硫的氧化性比氯气弱,故正确;④单质硫中S元素的化合价处于中间价态,既能被氧化又能被还原,故错误;⑤单质硫能杀死病菌,医药上用来做硫黄软膏,治疗某些皮肤病,故正确。
D
3.(2021·杭州检测)下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )
B
A.Cu2S B.SO3
C.FeS D.H2S
解析 S的氧化性较弱,和变价金属反应只能生成低价硫化物,故A、C不合题意,S和H2在加热情况下可生成H2S,D不合题意,S和O2只能生成SO2,不能生成SO3,B符合题意,故选B。
4.洗涤附着在试管壁上的硫黄,可选用的方法是( )
A
A.用CS2洗涤 B.用稀硫酸洗涤
C.用饱和食盐水洗涤 D.用水洗涤
解析 根据硫的溶解性可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此可选用CS2洗涤。
5.将SO2通入显红色的酚酞试液中,发现红色消失,主要原因是SO2( )
D
A.有漂白性 B.有还原性
C.有氧化性 D.溶于水中显酸性
解析 酚酞显红色说明溶液中存在着碱性物质,而二氧化硫溶于水后显酸性,可将碱性物质中和,而使显红色的酚酞试液褪色。
C
解析 根据可逆反应的特点可知,1 mol O2和2 mol SO2反应,不可能生成2 mol SO3。
7.如图所示的实验中,通入足量的SO2后,试管①和②中溶液的颜色分别是( )
D
A.①为红色,②为红色
B.①为蓝色,②为无色
C.①为无色,②为蓝色
D.①为红色,②为无色
解析 SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸能够使紫色石蕊溶液变红,这体现了SO2是酸性氧化物的性质;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。
8.下列离子方程式正确的是( )
B
9.检验CO2中是否混有SO2气体,可采用的方法是( )
D
A.先通过NaOH溶液,再通过品红溶液,若品红溶液褪色,则说明混有SO2气体
B.通过澄清石灰水,若变浑浊,则说明混有SO2气体
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水,若变浑浊,则说明有SO2气体
D.通过酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,则说明混有SO2气体
解析 SO2和CO2通过NaOH溶液均发生反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,再通过品红溶液不能检测到SO2,A错误;SO2和CO2通过澄清石灰水都会产生白色沉淀,B错误;SO2和CO2通过NaOH溶液都可能被吸收完全,也可能均过量,再通过澄清石灰水,若变浑浊,也不能确定混有SO2,C错误;因为CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色,SO2具有还原性,通过酸性KMnO4溶液,溶液褪色,则说明混有SO2气体,D正确。
10.下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置,现用60%硫酸和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A
A.紫色石蕊溶液变蓝
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析 SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,使紫色石蕊溶液变红。
11.下列化学实验中,能证明某种中学常见气体为SO2的是( )
C
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③既能使品红溶液褪色又能使澄清的石灰水变浑浊 ④将其通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生
A.都能证明 B.都不能证明
C.③⑤都能证明 D.只有⑤能证明
解析 ①能使澄清石灰水变浑浊的,还可能是CO2;②酸性气体不只SO2一种;④CO2也可以存在此现象。
12.(2021·兰州市第二十七中学高一期末)根据SO2通入下列不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )
C
溶液 现象 结论
A 氯水 溶液褪色 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C KMnO4酸性溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2CO3溶液 产生无色无味气体 酸性H2SO3>H2CO3
解析 A.二氧化硫通入氯水中,二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,氯水颜色褪去,体现了二氧化硫气体的还原性,故A正确;B.二氧化硫通入氢硫酸中,二者发生氧化还原反应,生成单质硫,产生黄色沉淀,体现了二氧化硫的氧化性,故B正确;C.二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中紫色褪去,高锰酸根离子被还原为锰离子,体现了二氧化硫的还原性,故C错误;D.二氧化硫通入碳酸钠溶液中,产生无色无味气体,即二氧化碳,说明亚硫酸能够制备碳酸,根据强酸制备弱酸的规律,酸性:H2SO3>H2CO3,故D正确。
(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的序号)。
(2)装置②中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是________;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是________;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是_______________________,B瓶溶液的作用是______________________,
C瓶溶液的作用是_______________________________________________。
答案 (1)④ ② ① ③ (2)无水硫酸铜粉末 澄清石灰水 检验二氧化硫的存在 除去气体中的SO2 证明SO2气体已完全除尽
解析 (1)浓硫酸与木炭共热生成CO2、SO2和H2O,应先检验水蒸气的存在,因为在验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液,能带出水蒸气;二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能先通过澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在,应先检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫后再检验二氧化碳的存在。(2)检验水蒸气用无水硫酸铜,白色固体遇水变蓝,则装置②要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是无水硫酸铜粉末;装置③要检验产物中有二氧化碳气体,二氧化碳的检验方法为通过澄清的石灰水,使澄清的石灰水变浑浊,则放入的药品是澄清石灰水;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,因此装置A中盛有红色的品红溶液来检验二氧化硫;二氧化硫影响二氧化碳的检验,因此检验二氧化碳前先除尽二氧化硫,装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,而不除去二氧化碳,装置C中红色的品红溶液是用来证明SO2气体已完全除尽的。
14.二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(2)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:___________________
__________________________________________________________________。
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是___________________________________________________________。
③实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计用如图所示装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________
___________________________________________________________。
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为______________________________________________
___________________________________________________________。
15.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中,仪器F的作用是________;发生装置B应选择以下三种装置中的________(填序号)。
防倒吸
①
(2)装置D中主要反应的离子方程式为_________________________________。
(3)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量,取适量装置D中的溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内,再加入________(选填一个序号)。发生的现象是________________。
若SO2过量,取适量装置D中的溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内,发生的现象是________________________。
②
③
溶液变红
④
溶液紫红色褪为无色
解析 (1)由实验装置可知,气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化,则装置B为制取Cl2的装置,装置A为制取SO2的装置,因SO2易溶于水,故仪器F的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸,属于固、液混合加热制取气体,故应选装置①为发生装置。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时,Cl2将SO2氧化生成H2SO4,自身被还原为HCl。(3)若Cl2过量,则在装置D的溶液中除含H2SO4、HCl外,还含有剩余的Cl2及HClO,具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,故可选择②③进行检验;若SO2过量,则在装置D的溶液中含有过量的SO2及生成的H2SO3,具有还原性,故可选用④进行检验。
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