第一节 硫及其化合物
学习目标 重点难点
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质,认识硫及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识硫及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 重点 1.硫及其化合物的性质与相互转化。 2.浓硫酸的特性,硫酸根离子的检验。
难点 浓硫酸的特性。
第1课时 硫和二氧化硫
新知探究(一)——硫
1.硫元素的“位—构—性”
硫元素位置 原子结构 示意图 非金属性 主要化合价
第三周期第ⅥA族 比氧 -2、+4、+6
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗称 颜色状态 溶解性
水 酒精 CS2
硫黄 晶体 难溶 微溶 易溶
[微点拨] 附有硫的试管可以用CS2洗涤。
(2)化学性质
①硫与金属的反应:
表现 性
②硫与非金属的反应:
O2: ,表现 性
H2: ,表现 性
[微点拨] ①S的氧化性较弱,与变价金属Fe、Cu反应时生成金属的低价硫化物。②S在空气或O2中点燃只能生成SO2,不能生成SO3。
应用化学
我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,该反应中,氧化剂是什么物质 硫体现什么性
[题点多维训练]
1.Fe与Cl2、S反应的化学方程式分别为 、 ,可得出的结论为 。
2.(2024·海口月考)下列说法正确的是 ( )
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫离子的结构示意图为
C.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
D.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
3.(2024·北京师大附中阶段检测)下列关于硫的叙述中,正确的是 ( )
A.硫的非金属性较强,故只能以化合态存在于自然界中
B.能与Cu、Fe、O2 等物质反应,S作氧化剂
C.硫燃烧得SO3,可以制得硫酸
D.S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS
4.(2024·苏州高一期中考试)下列物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合得到的是 ( )
A.FeS B.SO3
C.Cu2S D.H2S
5.(1)汞有毒,实验室里不慎汞洒落(或打破水银温度计),可撒上硫粉进行处理,反应的化学方程式为
。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑说明是真银,否则为假银,反应的化学方程式为 。
新知探究(二)——二氧化硫的性质
导学设计
实验1:如图甲所示,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。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
实验现象:液面迅速 ,
pH试纸 。
实验结论:SO2 溶于水,水溶液显 性。
反应原理:
SO2与H2O发生反应SO2+H2OH2SO3。
实验2:如图乙所示,用试管取2 mL在实验甲中得到的溶液,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。
实验现象:品红溶液 ,加热后又变红色。
实验结论:SO2具有漂白性,但漂白后的产物具有不稳定性。
[思考讨论]
1.填写实验的空白。
2.把充满SO2的试管倒立在水中,为什么试管内液面会上升
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
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
[系统融通知能]
(一)SO2的性质
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.化学性质
(1)SO2的“4种性质”
酸性 氧化物 的性质 与水 SO2+H2OH2SO3
与氢氧 化钠 SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
与氧化钙 SO2+CaOCaSO3
氧化性 与H2S SO2+2H2S3S+2H2O
还原性 与氧气 2SO2+O22SO3
与氯水 Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
漂白性 使品红溶液褪色,加热后又恢复原色
(2)可逆反应
①正反应:向生成物方向进行的反应。
②逆反应:向反应物方向进行的反应。
③可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
3.用途
(1)工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
(2)二氧化硫可用于杀菌消毒,同时还是一种食品添加剂。如葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫,既起到一定的杀菌作用,又起到抗氧化的作用。
(二)常见漂白剂的漂白原理及特点
类型 原理 特点 举例 适用范围
漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原有的颜色 加热时不能恢复原有的颜色 Ca(ClO)2、HClO、H2O2、Na2O2、O3等 可漂白所有有机色质
漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色 加热时能恢复原来的颜色 二氧化硫等 具有选择性,可漂白品红、棉、麻等
有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附有色物质使溶液失去原来的颜色 部分吸附剂可以重复使用 活性炭、胶体等 一般用于溶液漂白
(三)三氧化硫——酸性氧化物
1.与水反应:SO3+H2OH2SO4,剧烈反应,产物能使紫色石蕊溶液变红。
2.与碱反应[与Ca(OH)2]:
SO3+Ca(OH)2CaSO4↓+H2O。
[微点拨] SO3的熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,标准状况下为固态。
[题点多维训练]
1.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是 ( )
A.Na2SO3+2HClSO2↑+H2O+2NaCl
B.SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
C.SO2+2H2S3S+2H2O
D.SO2+Na2ONa2SO3
2.在实验探究活动中将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是 ( )
A.CO B.SO2
C.HCl D.H2
3.(2024·吕梁月考)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验,对实验现象的分析正确的是 ( )
A.试管内液面上升,证明SO2与水发生了反应
B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH减小,是由于H2SO3分解
D.取试管中的溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液显红色,原因是SO2与H2O反应生成H2SO3
4.如图所示装置可用于收集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 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性,没有漂白性
5.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是 ( )
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
D.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
6.氯气和二氧化硫在一定条件下都具有漂白性,若将相同条件下等体积的这两种气体混合物溶于水,则下列说法正确的是 ( )
A.二者不反应,漂白性不变
B.所得溶液能使蓝色石蕊试纸变红色
C.二者发生反应,漂白性增强
D.两者都是因为有较强的氧化性而具有漂白性
|归纳拓展|SO2的漂白性特点
(1)有选择性:SO2可以漂白品红溶液以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)可逆性(不稳定性):SO2的漂白是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,所以不稳定,加热或者经过一段时间后可恢复。
命题热点(一)——二氧化硫与二氧化碳的鉴别与检验
1.SO2和CO2性质的比较
物质 SO2 CO2
物理性质 气味 有刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶于水 能溶于水
化学性质 与水的反应 SO2+H2OH2SO3 CO2+H2OH2CO3
与碱的 反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解: Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解: Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2
氧化性 SO2+2H2S3S+2H2O CO2+C2CO
还原性 2SO2+O22SO3,二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化 —
漂白性 有,不稳定 —
2.CO2、SO2的鉴别——“七用一不用”
(1)“七用”
闻气味 SO2有强刺激性气味,而CO2没有
通入品红溶液 能褪色的是SO2,否则为CO2
通入H2S溶液中 产生淡黄色浑浊的是SO2,否则为CO2(SO2+2H2S3S+2H2O,CO2不反应)
通入橙色溴水中 能褪色的是SO2,否则为CO2(Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,CO2不反应)
通入硝酸酸化的硝酸钡溶液 有白色沉淀的是SO2,没有的是CO2
通入FeCl3溶液 棕黄色变浅的是SO2,不变的是CO2
通入酸性KMnO4溶液 能褪色的是SO2,否则为CO2
(2)“一不用”
不能用澄清石灰水,因为两种气体都能使澄清石灰水变浑浊,过量时又变澄清。
[典例] 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:气体为CO2;
猜想2: ;
猜想3: 。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装 试剂。
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为 。
听课记录:
|思维建模|
解答有关检验SO2和CO2同时存在问题的思维流程
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
实验装置
所选试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水
预期现象 褪色 褪色或变浅 不褪色 变浑浊
说明:①有时为了简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置。 ②除去二氧化硫的试剂不能使用氢氧化钠溶液,因为CO2也被吸收,则无法检验;除酸性高锰酸钾溶液外还可以使用氯水或溴水,它们可以将SO2吸收而不影响CO2。
[题点多维训练]
1.下列试剂能用来鉴别SO2和CO2的是 ( )
A.NaOH溶液
B.酸性高锰酸钾溶液
C.饱和碳酸氢钠溶液
D.澄清石灰水
2.下面是四位同学为验证某无色气体氧化物为SO2而进行的实验,其中能够充分说明该气体是SO2的是 ( )
①甲同学将该气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀 ②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红 ③丙同学将该气体通入品红溶液中,溶液褪色,加热后又恢复红色 ④丁同学将该气体通入溴水中,溴水褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
A.①②③④ B.仅①③④
C.仅③④ D.仅②③④
3.火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质。某同学欲检验火柴燃烧后的气体中是否含有CO2,他应采用下列方法中的 ( )
A.通入澄清石灰水中
B.先通入足量NaHCO3溶液中,再通入澄清石灰水中
C.通入品红溶液中
D.先通入足量溴水中,再通入澄清石灰水中
4.如图是一套检验气体性质的实验装置,向装置中缓缓通入少量气体X,请回答下列问题。
A B C D
X 氯气 二氧化硫 二氧化碳 氯化氢
Y Na2SO3溶液 饱和NaHCO3溶液 Na2SO3溶液 饱和NaHSO3溶液
(1)若关闭活塞K,品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 (填表中标号,下同)。
(2)若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则气体X和洗气瓶内溶液Y可能的组合是 。
命题热点(二)——SO2的实验室制法及其性质实验探究
SO2的制备及性质探究的一般装置设计流程
发生装置(原理) 性质探究 尾气处理
Na2SO3固体与70%左右的浓硫酸反应:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+ SO2↑+H2O ①酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,离子反应方程式为2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+; ②Na2S溶液中产生淡黄色浑浊,证明SO2具有氧化性,反应方程式为3SO2+2Na2S2Na2SO3+3S↓; ③品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性,但褪色后的液体加热后又恢复红色 用NaOH溶液吸收尾气
[典例] 某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)仪器a使用前应进行的必要检查是 。
(2)向装置A中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 ,
A中反应的化学方程式为 。
(3)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,生成的白色沉淀为 (填化学式)。
(4)装置C中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有 性。
(5)将B中溶液换成氯水,反应的离子方程式为 。
(6)D中漏斗的作用是 ,装置D发生反应的离子方程式为 。
[题点多维训练]
1.下图是某同学设计用于验证SO2性质的微型实验装置。已知:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。则下列有关结论错误的是 ( )
A.棉球a褪色,说明SO2具有漂白性
B.棉球b褪色的原因是SO2可与NaOH溶液反应
C.棉球c褪色,说明SO2具有氧化性
D.可以用氨水或酸性高锰酸钾溶液吸收尾气
2.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没瓶中固体,写出C装置反应的化学方程式: ,每消耗1 mol Na2O2,则转移的电子数为 。
(2)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,为了证明SO2有还原性,并从绿色化学的角度考虑,则Z试剂可以是 ,现象是
。
第1课时 硫和二氧化硫
新知探究(一)
1.弱 2.(1)黄色 (2)①2Cu+SCu2S Fe+SFeS 氧化 ②S+O2SO2 还原 S+H2H2S 氧化
[应用化学]
提示:反应中硫和氮元素的化合价降低,作氧化剂,所以硫体现氧化性。
[题点多维训练]
1.2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS Cl2的氧化性强于S
2.选C 硫易溶于二硫化碳,A错误;硫离子的结构示意图为,B错误;硫与铜粉反应生成一价金属硫化物,D错误。
3.选D 自然界中存在游离态的硫单质,故A错误;与O2反应时,S作还原剂,故B错误;硫燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,故C错误;S的氧化性弱,S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS,故D正确。
4.选B S在空气或O2中点燃只能生成SO2。
5.(1)Hg+SHgS (2)2Ag+SAg2S
新知探究(二)
[导学设计]
1.实验1:上升 变红 易 酸 实验2:褪色
2.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.提示:能。SO2的水溶液能使石蕊变红,说明溶液呈酸性。
4.提示:加热试管中的溶液时会逸出SO2,SO2有毒。
[题点多维训练]
1.选C SO2能与H2S反应是因为发生氧化还原反应:SO2+2H2S3S+2H2O,不能说明SO2是酸性氧化物,C符合题意。
2.选B CO、H2与稀Na2S溶液均不反应,无浑浊,A、D项错误;二氧化硫具有氧化性,与Na2S反应生成S,则可以使溶液变浑浊,B项正确;因为HCl的酸性比硫化氢强,所以足量HCl气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成氯化钠和硫化氢,但无浑浊,C项错误。
3.选D SO2易溶于水,试管内液面上升不能说明SO2与水发生了反应,A项错误;室温下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫,根据试管中二氧化硫的体积和水槽中水的量可判断SO2的溶解未达饱和,B项错误;H2SO3具有较强还原性,易被空气中的O2氧化为硫酸,溶液酸性增强,pH减小,C项错误;滴入紫色石蕊溶液,溶液变为红色,可说明SO2与水反应生成H2SO3而使溶液呈酸性,D项正确。
4.选B 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红,说明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故石蕊溶液变红后不褪色,不能说明SO2没有漂白性,D错误。
5.选C SO2有毒,但葡萄酒中SO2的含量在我国的食品添加剂使用标准的规定范围内,故葡萄酒中的SO2对人体无害,A项正确;SO2具有较强的还原性,故能起到抗氧化作用,B项正确;SO2具有漂白性,但只能漂白某些有色物质,C项错误;将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,压强减小,SO2溶解度减小,使其含量减小,D项正确。
6.选B SO2和Cl2等体积混合溶于水时,发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,生成物HCl和H2SO4均无漂白性,且都能使蓝色石蕊试纸变红,故A、C错误,B正确。氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能将有色物质氧化成无色物质,SO2可与有色物质形成不稳定的无色物质而表现出漂白性,二者的漂白原理不同,D错误。
命题热点(一)
[典例] 解析:SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
答案:气体为SO2 气体为CO2和SO2的混合气体 (1)B
(2)检验该气体中是否含有SO2 (3)检验该气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
[题点多维训练]
1.选B SO2和CO2都是酸性氧化物,所以都能与NaOH溶液反应且反应都无明显现象,A错误;SO2有较强的还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能使其褪色,B正确;SO2与碳酸氢钠反应生成CO2,现象与CO2通入该溶液时相同,C错误;CO2、SO2均可与澄清石灰水反应且反应现象相同,D错误。
2.选B ①甲同学将该气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,说明该气体具有还原性;再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀(BaSO4),说明该气体为SO2。②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红,只能说明该气体为酸性气体。③能使品红溶液褪色且加热后又恢复红色的气体是SO2。④丁同学将该气体通入溴水中,溴水褪色,说明该气体具有还原性,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀(BaSO4)生成,说明该气体是SO2。
3.选D 检验CO2可用澄清石灰水,但火柴点燃后其中的硫燃烧生成SO2,而CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊,所以应先将气体通入足量溴水中除去SO2,再通入澄清石灰水中。
4.解析:(1)品红溶液褪色,证明有Cl2或SO2气体进入品红溶液中。关闭活塞K,气体X首先与溶液Y接触,A组中发生反应:Cl2+S+H2O2Cl-+S+2H+,Cl2完全被Na2SO3溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象;B组中SO2完全被NaHCO3溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象;因H2CO3的酸性比H2SO3的弱,则C组中没有SO2产生,不会看到品红溶液褪色的现象;D组中发生反应:HCl+NaHSO3SO2↑+H2O+NaCl,SO2使品红溶液褪色。(2)打开活塞K,气体X通过试管中的品红溶液和烧杯中的澄清石灰水,因为品红溶液褪色,所以气体中一定含Cl2或SO2,又因同时澄清石灰水变浑浊,则气体X只能是SO2。
答案:(1)D (2)B
命题热点(二)
[典例] 解析:(1)仪器a为分液漏斗,在使用前应检查是否漏液。(2)装置中含有空气,空气中的O2能将S氧化为S,从而对实验造成干扰,故通入N2的目的是排出空气,防止干扰实验。(3)向装置B中加入氨水,氨水与亚硫酸反应生成(NH4)2SO3,S再与Ba2+结合生成BaSO3,即生成的白色沉淀为BaSO3。(4)装置C中出现淡黄色浑浊,即溶液中发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,根据反应中各元素化合价变化可知SO2具有氧化性。(5)氯水氧化SO2,生成HCl和H2SO4。(6)倒置漏斗防倒吸。
答案:(1)检查是否漏液 (2)排出空气,防止干扰实验 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O (3)BaSO3 (4)氧化 (5)Cl2+SO2+2H2O4H++S+2Cl- (6)防止倒吸 SO2+2OH-S+H2O
[题点多维训练]
1.选C SO2与I2、H2O反应生成HI和H2SO4,碘单质被还原,说明SO2具有还原性,C项错误。
2.解析:(1)Na2O2具有强氧化性,SO2具有还原性,装置C中Na2O2和SO2发生反应:SO2+Na2O2Na2SO4,反应中转移2e-,故每消耗1 mol Na2O2,转移电子数为1.204×1024。(2)为了证明SO2具有还原性,可以加入氧化剂,从绿色化学的角度考虑,Z试剂可以是酸性高锰酸钾溶液,现象是紫色溶液变浅或褪色。
答案:(1)SO2+Na2O2Na2SO4 1.204×1024
(2)酸性KMnO4溶液 紫色溶液变浅或褪色[或FeCl3溶液 溶液由棕黄色变为浅绿色]
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化工生产中的重要非金属元素
第五章
第一节
硫及其化合物
学习目标 重点难点 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质,认识硫及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识硫及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 重点 1.硫及其化合物的性质与相互转化。
2.浓硫酸的特性,硫酸根离子的检验。
难点 浓硫酸的特性。
第1课时 硫和二氧化硫
目录
新知探究(一)——硫
新知探究(二)——二氧化硫的性质
课时跟踪检测
命题热点(一)——二氧化硫与二氧化碳的鉴别与检验
命题热点(二)——SO2的实验室制法及其性质实验探究
新知探究(一)
硫
1.硫元素的“位—构—性”
硫元素位置 原子结构示意图 非金属性 主要化合价
第三周期 第ⅥA族 比氧___ -2、+4、+6
弱
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2
硫黄 晶体 难溶 微溶 易溶
黄色
[微点拨] 附有硫的试管可以用CS2洗涤。
(2)化学性质
①硫与金属的反应:
②硫与非金属的反应:
O2: ,表现 性
H2: ,表现 性
氧化
还原
氧化
[微点拨] ①S的氧化性较弱,与变价金属Fe、Cu反应时生成金属的低价硫化物。②S在空气或O2中点燃只能生成SO2,不能生成SO3。
应用化学
我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑
+3CO2↑,该反应中,氧化剂是什么物质 硫体现什么性
提示:反应中硫和氮元素的化合价降低,作氧化剂,所以硫体现氧化性。
1.Fe与Cl2、S反应的化学方程式分别为 、
,可得出的结论为 。
[题点多维训练]
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Fe+S FeS
Cl2的氧化性强于S
2.(2024·海口月考)下列说法正确的是 ( )
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫离子的结构示意图为
C.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
D.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
√
解析:硫易溶于二硫化碳,A错误;硫离子的结构示意图为 ,
B错误;硫与铜粉反应生成一价金属硫化物,D错误。
3.(2024·北京师大附中阶段检测)下列关于硫的叙述中,正确的是 ( )
A.硫的非金属性较强,故只能以化合态存在于自然界中
B.能与Cu、Fe、O2 等物质反应,S作氧化剂
C.硫燃烧得SO3,可以制得硫酸
D.S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS
√
解析:自然界中存在游离态的硫单质,故A错误;与O2反应时,S作还原剂,故B错误;硫燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,故C错误;S的氧化性弱,S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS,故D正确。
4.(2024·苏州高一期中考试)下列物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合得到的是 ( )
A.FeS B.SO3 C.Cu2S D.H2S
解析:S在空气或O2中点燃只能生成SO2。
√
5.(1)汞有毒,实验室里不慎汞洒落(或打破水银温度计),可撒上硫粉进行处理,反应的化学方程式为 。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑说明是真银,否则为假银,反应的化学方程式为 。
Hg+S===HgS
2Ag+S===Ag2S
新知探究(二)
二氧化硫的性质
导学设计
实验1:如图甲所示,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。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
实验现象:液面迅速 ,pH试纸 。
实验结论:SO2 溶于水,水溶液显 性。
反应原理:SO2与H2O发生反应SO2+H2O H2SO3。
上升
变红
易
酸
实验2:如图乙所示,用试管取2 mL在实验甲中得到的溶液,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。
实验现象:品红溶液 ,加热后又变红色。
实验结论:SO2具有漂白性,但漂白后的产物具有不稳定性。
褪色
1.填写实验的空白。
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。
[思考讨论]
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。
(一)SO2的性质
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
[系统融通知能]
2.化学性质
(1)SO2的“4种性质”
酸性氧化物的性质 与水 SO2+H2O H2SO3
与氢氧化钠 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
与氧化钙 SO2+CaO===CaSO3
氧化性 与H2S SO2+2H2S===3S+2H2O
还原性 与氧气 2SO2+O2 2SO3
与氯水 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
能使酸性高锰酸钾溶液褪色 漂白性 使品红溶液褪色,加热后又恢复原色 续表
(2)可逆反应
①正反应:向生成物方向进行的反应。
②逆反应:向反应物方向进行的反应。
③可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
3.用途
(1)工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
(2)二氧化硫可用于杀菌消毒,同时还是一种食品添加剂。如葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫,既起到一定的杀菌作用,又起到抗氧化的作用。
(二)常见漂白剂的漂白原理及特点
类型 原理 特点 举例 适用范围
氧化型 漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原有的颜色 加热时不能恢复原有的颜色 Ca(ClO)2、HClO、H2O2、Na2O2、O3等 可漂白所有有机色质
化合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色 加热时能恢复原来的颜色 二氧 化硫等 具有选择性,可漂白品红、棉、麻等
吸附型 有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附有色物质使溶液失去原来的颜色 部分吸附剂可以重复使用 活性炭、胶体等 一般用于
溶液漂白
续表
(三)三氧化硫——酸性氧化物
1.与水反应:SO3+H2O===H2SO4,剧烈反应,产物能使紫色石蕊溶液变红。
2.与碱反应[与Ca(OH)2]:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O。
[微点拨] SO3的熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,标准状况下为固态。
1.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是 ( )
A.Na2SO3+2HCl===SO2↑+H2O+2NaCl
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.SO2+Na2O===Na2SO3
解析:SO2能与H2S反应是因为发生氧化还原反应:SO2+2H2S===
3S+2H2O,不能说明SO2是酸性氧化物,C符合题意。
[题点多维训练]
√
2.在实验探究活动中将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是 ( )
A.CO B.SO2
C.HCl D.H2
√
解析:CO、H2与稀Na2S溶液均不反应,无浑浊,A、D项错误;二氧化硫具有氧化性,与Na2S反应生成S,则可以使溶液变浑浊,B项正确;因为HCl的酸性比硫化氢强,所以足量HCl气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成氯化钠和硫化氢,但无浑浊,C项错误。
3.(2024·吕梁月考)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。
用试管收集SO2后进行如图实验,
对实验现象的分析正确的是( )
A.试管内液面上升,证明SO2与水发生了反应
B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH减小,是由于H2SO3分解
D.取试管中的溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液显红色,原因是SO2与H2O反应生成H2SO3
√
解析:SO2易溶于水,试管内液面上升不能说明SO2与水发生了反应,A项错误;室温下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫,根据试管中二氧化硫的体积和水槽中水的量可判断SO2的溶解未达饱和,B项错误;H2SO3具有较强还原性,易被空气中的O2氧化为硫酸,溶液酸性增强,pH减小,C项错误;滴入紫色石蕊溶液,溶液变为红色,可说明SO2与水反应生成H2SO3而使溶液呈酸性,D项正确。
4.如图所示装置可用于收集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 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性,没有漂白性
解析:酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红,说明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故石蕊溶液变红后不褪色,不能说明SO2没有漂白性,D错误。
5.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是 ( )
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
D.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
√
解析:SO2有毒,但葡萄酒中SO2的含量在我国的食品添加剂使用标准的规定范围内,故葡萄酒中的SO2对人体无害,A项正确;SO2具有较强的还原性,故能起到抗氧化作用,B项正确;SO2具有漂白性,但只能漂白某些有色物质,C项错误;将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,压强减小,SO2溶解度减小,使其含量减小,D项正确。
6.氯气和二氧化硫在一定条件下都具有漂白性,若将相同条件下等体积的这两种气体混合物溶于水,则下列说法正确的是 ( )
A.二者不反应,漂白性不变
B.所得溶液能使蓝色石蕊试纸变红色
C.二者发生反应,漂白性增强
D.两者都是因为有较强的氧化性而具有漂白性
√
解析:SO2和Cl2等体积混合溶于水时,发生反应SO2+Cl2+2H2O===
H2SO4+2HCl,生成物HCl和H2SO4均无漂白性,且都能使蓝色石蕊试纸变红,故A、C错误,B正确。氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能将有色物质氧化成无色物质,SO2可与有色物质形成不稳定的无色物质而表现出漂白性,二者的漂白原理不同,D错误。
|归纳拓展|SO2的漂白性特点
(1)有选择性:SO2可以漂白品红溶液以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)可逆性(不稳定性):SO2的漂白是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,所以不稳定,加热或者经过一段时间后可恢复。
命题热点(一)
二氧化硫与二氧化碳的鉴别与检验
1.SO2和CO2性质的比较
物质 SO2 CO2
物理 性质 气味 有刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶于水 能溶于水
化学性质 与水的反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O===H2CO3
与碱的 反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2 ===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O=== Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2
===CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===
Ca(HCO3)2
续表
化学性质 氧化性 SO2+2H2S===3S+2H2O CO2+C 2CO
还原性 2SO2+O2 2SO3,二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化 —
漂白性 有,不稳定 —
续表
2.CO2、SO2的鉴别——“七用一不用”
(1)“七用”
闻气味 SO2有强刺激性气味,而CO2没有
通入品红溶液 能褪色的是SO2,否则为CO2
通入H2S溶液中 产生淡黄色浑浊的是SO2,否则为CO2(SO2+2H2S===3S+2H2O,CO2不反应)
通入橙色溴水中 能褪色的是SO2,否则为CO2(Br2+SO2+2H2O===
H2SO4+2HBr,CO2不反应)
通入硝酸酸化的硝酸钡溶液 有白色沉淀的是SO2,没有的是CO2
通入FeCl3溶液 棕黄色变浅的是SO2,不变的是CO2
通入酸性KMnO4溶液 能褪色的是SO2,否则为CO2
续表
(2)“一不用”
不能用澄清石灰水,因为两种气体都能使澄清石灰水变浑浊,过量时又变澄清。
[典例] 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:气体为CO2;
猜想2: ;
猜想3: 。
气体为SO2
气体为CO2和SO2的混合气体
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装 试剂。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
B
[解析] SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
(2)A中品红溶液的作用是 。
[解析] SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
检验该气体中是否含有SO2
(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
[解析] SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
检验该气体中是否含有CO2
[得出结论]
(4)由上述现象该小组同学确认该气体为 。
[解析] SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
CO2和SO2的混合气体
流程设计 检验SO2―→除去SO2―→检验CO2是否除尽―→O2 ―→检验―→SO2 实验装置 所选试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水
|思维建模| 解答有关检验SO2和CO2同时存在问题的思维流程
预期现象 褪色 褪色或变浅 不褪色 变浑浊
说明:①有时为了简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置。 ②除去二氧化硫的试剂不能使用氢氧化钠溶液,因为CO2也被吸收,则无法检验;除酸性高锰酸钾溶液外还可以使用氯水或溴水,它们可以将SO2吸收而不影响CO2。 续表
1.下列试剂能用来鉴别SO2和CO2的是 ( )
A.NaOH溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.饱和碳酸氢钠溶液 D.澄清石灰水
[题点多维训练]
√
解析:SO2和CO2都是酸性氧化物,所以都能与NaOH溶液反应且反应都无明显现象,A错误;SO2有较强的还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能使其褪色,B正确;SO2与碳酸氢钠反应生成CO2,现象与CO2通入该溶液时相同,C错误;CO2、SO2均可与澄清石灰水反应且反应现象相同,D错误。
2.下面是四位同学为验证某无色气体氧化物为SO2而进行的实验,其中能够充分说明该气体是SO2的是 ( )
①甲同学将该气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀 ②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红 ③丙同学将该气体通入品红溶液中,溶液褪色,加热后又恢复红色 ④丁同学将该气体通入溴水中,溴水褪色,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
A.①②③④ B.仅①③④
C.仅③④ D.仅②③④
√
解析:①甲同学将该气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,说明该气体具有还原性;再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀(BaSO4),说明该气体为SO2。②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红,只能说明该气体为酸性气体。③能使品红溶液褪色且加热后又恢复红色的气体是SO2。④丁同学将该气体通入溴水中,溴水褪色,说明该气体具有还原性,再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀(BaSO4)生成,说明该气体是SO2。
3.火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质。某同学欲检验火柴燃烧后的气体中是否含有CO2,他应采用下列方法中的 ( )
A.通入澄清石灰水中
B.先通入足量NaHCO3溶液中,再通入澄清石灰水中
C.通入品红溶液中
D.先通入足量溴水中,再通入澄清石灰水中
√
解析:检验CO2可用澄清石灰水,但火柴点燃后其中的硫燃烧生成SO2,而CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊,所以应先将气体通入足量溴水中除去SO2,再通入澄清石灰水中。
4.如图是一套检验气体性质的实验装置,向装置中缓缓通入少量气体X,请回答下列问题。
A B C D
X 氯气 二氧化硫 二氧化碳 氯化氢
Y Na2SO3溶液 饱和NaHCO3溶液 Na2SO3溶液 饱和NaHSO3溶液
(1)若关闭活塞K,品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 (填表中标号,下同)。
解析:品红溶液褪色,证明有Cl2或SO2气体进入品红溶液中。关闭活塞K,气体X首先与溶液Y接触,A组中发生反应:Cl2+S+H2O===
2Cl-+S+2H+,Cl2完全被Na2SO3溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象;B组中SO2完全被NaHCO3溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象;因H2CO3的酸性比H2SO3的弱,则C组中没有SO2产生,不会看到品红溶液褪色的现象;D组中发生反应:HCl+NaHSO3===SO2↑+H2O+NaCl,
SO2使品红溶液褪色。
D
(2)若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则气体X和洗气瓶内溶液Y可能的组合是 。
解析:打开活塞K,气体X通过试管中的品红溶液和烧杯中的澄清石灰水,因为品红溶液褪色,所以气体中一定含Cl2或SO2,又因同时澄清石灰水变浑浊,则气体X只能是SO2。
B
命题热点(二)
SO2的实验室制法及其性质实验探究
SO2的制备及性质探究的一般装置设计流程
续表
[典例] 某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)仪器a使用前应进行的必要检查是 。
[解析] 仪器a为分液漏斗,在使用前应检查是否漏液。
检查是否漏液
(2)向装置A中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 ,A中反应的化学方程式为
。
[解析] 装置中含有空气,空气中的O2能将S氧化为S,从而对实验造成干扰,故通入N2的目的是排出空气,防止干扰实验。
排出空气,防止干扰实验
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(3)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,生成的白色沉淀为 (填化学式)。
[解析] 向装置B中加入氨水,氨水与亚硫酸反应生成(NH4)2SO3,S再与Ba2+结合生成BaSO3,即生成的白色沉淀为BaSO3。
BaSO3
(4)装置C中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有 性。
[解析] 装置C中出现淡黄色浑浊,即溶液中发生反应SO2+2H2S
===3S+2H2O,根据反应中各元素化合价变化可知SO2具有氧化性。
氧化
(5)将B中溶液换成氯水,反应的离子方程式为
。
[解析] 氯水氧化SO2,生成HCl和H2SO4。
(6)D中漏斗的作用是 ,装置D发生反应的离子方程式为 。
[解析] 倒置漏斗防倒吸。
Cl2+SO2+2H2O===4H++S+2Cl-
防止倒吸
SO2+2OH-===S+H2O
1.下图是某同学设计用于验证SO2性质的微型实验装置。已知:
Na2SO3+H2SO4(浓) ===Na2SO4+SO2↑+H2O。则下列有关结论错误的是 ( )
A.棉球a褪色,说明SO2具有漂白性
B.棉球b褪色的原因是SO2可与NaOH溶液反应
C.棉球c褪色,说明SO2具有氧化性
D.可以用氨水或酸性高锰酸钾溶液吸收尾气
[题点多维训练]
√
解析:SO2与I2、H2O反应生成HI和H2SO4,碘单质被还原,说明SO2具有还原性,C项错误。
2.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没瓶中固体,写出C装置反应的化学方程式: ,每消耗1 mol Na2O2,则转移的电子数为 。
解析:Na2O2具有强氧化性,SO2具有还原性,装置C中Na2O2和SO2发生反应:SO2+Na2O2===Na2SO4,反应中转移2e-,故每消耗1 mol Na2O2,转移电子数为1.204×1024。
SO2+Na2O2===Na2SO4
1.204×1024
(2)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,为了证明SO2有还原性,并从绿色化学的角度考虑,则Z试剂可以是____________
,现象是 ________________________________________________
。
解析:为了证明SO2具有还原性,可以加入氧化剂,从绿色化学的角度考虑,Z试剂可以是酸性高锰酸钾溶液,现象是紫色溶液变浅或褪色。
酸性KMnO4
溶液
紫色溶液变浅或褪色[或FeCl3溶液 溶液由棕黄色变为
浅绿色]
课时跟踪检测
(选择题第1~9小题,每小题3分,第12小题5分,本检测满分70分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
√
12
1.关于单质硫的叙述:①通常情况下为黄色晶体;②难溶于水,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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
12
解析:①单质硫,在常温下,是一种黄色晶体,故正确;②单质硫难溶于水,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。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
2.已知反应:3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法不正确的是( )
A.S在此反应中,既作氧化剂又作还原剂
B.反应中被氧化的硫与被还原的硫的质量比为2∶1
C.附有硫的试管可以用热的KOH溶液洗涤
D.当生成3 mol H2O时,转移电子4 mol
解析:反应中被氧化的硫与被还原的硫的质量比为1∶2,B不正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
3.下列反应中,SO2表现出氧化性的是 ( )
A.2SO2+O2 2SO3
B.SO2+H2O H2SO3
C.2H2S+SO2===3S+2H2O
D.SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析:A、D两项,SO2中硫元素的化合价均由+4价升高到+6价,表现了还原性;B项,SO2中硫元素的化合价未发生变化,SO2表现的是酸性氧化物的性质;C项,SO2中硫元素的化合价降低,表现出了氧化性。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
4.二氧化硫是一种有毒的气体,下列收集SO2的装置中合理的是 ( )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析:二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,排除C选项;二氧化硫的密度比空气的大,可以用向上排空气法收集,排除B选项;因为二氧化硫有毒,所以应该在密闭装置内收集,排除A选项;D选项烧杯中的倒扣漏斗有防止倒吸的作用,NaOH溶液可以吸收多余的尾气,从而防止污染空气。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
5.当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是 ( )
A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D.SO2是无色无味的气体
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析:葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用,A错误、B正确;二氧化硫和硫酸不能发生氧化还原反应,二氧化硫能用浓硫酸干燥,C错误;SO2是无色、有刺激性气味的气体,D错误。
√
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6.为了增加日常使用物品的美观性,人们常对物品进行漂白。下列有关漂白剂的说法正确的是 ( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
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解析:SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为其具有酸性氧化物的性质,SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性,且SO2有毒,不能用于食品漂白,A错误;活性炭具有吸附性,能吸附色素物质,H2O2、O3、Na2O2等有强氧化性,能氧化色素物质,B正确,D错误;氯气没有漂白性,C错误。
√
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7.某混合气体中含有CO、CO2、SO2、H2O(g)等气体,用①无水硫酸铜、②澄清石灰水、③红热氧化铜、④碱石灰、⑤品红溶液、⑥酸性高锰酸钾溶液等可将其一一检出,检出的正确顺序是 ( )
A.混合气→①→⑤→②→①→④→③
B.混合气→③→④→⑤→⑤→①
C.混合气→①→⑤→⑥→⑤→②→④→③
D.混合气→②→⑤→①→④→③
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解析:利用红热氧化铜检验CO,利用品红溶液检验SO2,利用酸性高锰酸钾溶液排除SO2的干扰,利用澄清石灰水检验CO2,利用无水硫酸铜检验H2O(g),考虑排除干扰因素,正确的操作顺序为检验H2O(g)→检验SO2→除去SO2→检验是否仍有SO2→检验CO2→干燥气体→检验CO。
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8.微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是 ( )
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A.滤纸①先变红后褪色,体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质
B.滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明SO2具有氧化性
D.若滤纸④上析出了0.096 g固体,则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子
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解析:SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色,体现了SO2作为酸性氧化物的性质,故A错误;碘水褪色证明SO2具有还原性,品红溶液褪色证明SO2具有漂白性,故B错误;滤纸④上有黄色固体S生成,证明SO2具有氧化性,故C正确;滤纸④上发生的反应为3SO2+2Na2S===
3S+2Na2SO3,滤纸④上析出0.096 g固体,则生成0.003 mol S,转移
0.004 mol电子,故D错误。
√
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9.“以废治废”是治理污染的新思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品,其流程如下,下列说法错误的是 ( )
A.步骤①、④中都要用到玻璃棒
B.步骤②中SO2既体现还原性又体现酸性氧化物的性质
C.步骤③中发生反应的离子方程式为HS+OH-===S+H2O
D.亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4
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解析:步骤①为溶解、过滤,需要玻璃棒搅拌、引流,④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤,也需要玻璃棒引流,A正确;步骤②中发生反应Na2CO3+2SO2+H2O===2NaHSO3+CO2,只体现了SO2酸性氧化物的性质,B错误;步骤③是亚硫酸氢钠与氢氧化钠的反应,发生的反应为NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O,离子方程式为HS+OH-===S
+H2O,C正确;亚硫酸钠中S为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价,即生成Na2SO4,因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D正确。
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10.(8分)硫在单质气体A中燃烧发出蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体B;通常情况下C为无色液体,B、C、D是氧化物;E、F和X都是酸,G是白色沉淀。
(1)E的化学式为 。
H2SO3
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解析:硫在单质气体A中燃烧发出蓝紫色火焰,应为硫在氧气中的燃烧,生成二氧化硫气体,则A为O2,B为SO2,D为SO3,通常情况下C为无色液体,应为H2O,则E为H2SO3,F为H2SO4,G为BaSO4,X为HCl。
(1)由分析可知E为H2SO3。
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(2)反应①的化学方程式为 。
解析:反应①为硫在氧气中的反应,化学方程式为S+O2 SO2。
S+O2 SO2
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(3)反应④的化学方程式为 。
解析:反应④为SO3和水的反应,生成硫酸,化学方程式为SO3+H2O===H2SO4。
SO3+H2O===H2SO4
(4)反应⑥的化学方程式为 。
解析:反应⑥为硫酸和氯化钡的反应,化学方程式为BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl。
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
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11.(14分)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:酸性KMnO4溶液 ,证明SO2具有 _____性。
褪色
还原
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(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能中和NaOH,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 。
褪色
漂白
褪色
SO2+2OH-===S+H2O(或SO2+OH-===HS)
白色
BaSO3
BaSO4
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高阶思维训练(选做题)
12.某兴趣小组利用图示装置制备亚氯酸钠(NaClO2)(已知:SO2与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2)。下列说法错误的是( )
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A.装置A中使用70%的硫酸效果较好
B.一段时间后,装置B中有NaClO2晶体析出
C.装置C中温度不能太高,可以采用水浴控制温度
D.装置D用于吸收酸性尾气,防止污染空气
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解析:若硫酸浓度太低,产生SO2较慢且有大量SO2溶解在溶液中,若硫酸浓度太高,其电离程度较小,反应难以进行,A项正确;装置B中SO2与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2,不会析出NaClO2晶体,B项错误;由于H2O2受热易分解,装置C中温度不能太高,可采用水浴加热控制温度,C项正确;装置D中NaOH溶液显碱性能吸收酸性气体,故可用于尾气处理,防止污染空气,D项正确。
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13.(16分)土法酿造葡萄酒(只加糖的纯天然酿酒法)容易出问题,主要原因是发酵过程产生的菌种多达百种,难以控制而产生对神经有毒的甲醇等物质。科学酿酒需加SO2等辅料,我国国家标准(GB2760 2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L-1。
(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是 。
A.氧化细菌 B.抗氧化
C.漂白 D.增酸作用
BD
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解析:二氧化硫能够使蛋白质变性,能够杀死葡萄酒中的细菌,不是氧化细菌,A错误;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化作用,B正确;葡萄酒仍然是有色的,说明二氧化硫没有漂白葡萄酒,C错误;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸为二元弱酸,所以二氧化硫具有增酸作用,D正确。
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Ⅰ.实验方案一
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如图1的实验:
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(2)甲同学得出的实验结论是干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论 (填“成立”或“不成立”),理由是____________________
____________________________________________________________
。
解析:图1实验中,通过对比说明:浓度低的亚硫酸不能使品红溶液褪色,葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品红溶液褪色,不能说明干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3,即干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3的结论不成立。
不成立
实验对比说明浓度低
的亚硫酸不能使品红溶液褪色,干白葡萄酒中的SO2含量很低,所以也
不能使品红溶液褪色
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Ⅱ.实验方案二
(3)用图2实验装置探究二氧化硫的氧化性。
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充入气体前的操作为 ,关闭旋塞1和2;按图2充入气体,连接装置。打开旋塞1,可观察到的主要现象是________________
;若A瓶和B瓶的体积相等,恢复到常温,打开旋塞2,可观察到的现象是 ,此时A瓶中可能发生反应的化学方程式为________________________________________
。
检查装置气密性
B瓶内壁有黄色
固体和小水珠生成
NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中
SO2+NaOH===NaHSO3或SO2+2NaO ===
Na2SO3+H2O
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解析:该反应装置内有气体参与反应,因此充入气体前的操作为检查装置气密性;由于A中SO2气体的压强大于B中H2S气体的压强,打开旋塞1,A中SO2向B中扩散,在B中发生反应:SO2+2H2S===3S+2H2O,所以在B中可观察到的主要现象是B瓶内壁有黄色固体和小水珠生成;若A瓶和B瓶的体积相等,由于SO2的气体压强是H2S的1.5倍,说明SO2的物质的量是H2S的1.5倍,根据SO2+2H2S===3S+2H2O可知,SO2过量,最后A、B中都充满了SO2气体,恢复到常温,打开旋塞2,SO2易溶于NaOH,并与之发生反应:
SO2+NaOH===NaHSO3或SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,使装置内
气体压强减小,因此可观察到的现象是NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中。
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(4)从环保角度,利用图2装置设计探究二氧化硫既有氧化性又有还原性的最佳方案。
实验方案 预期现象
将烧杯中的氢氧化钠溶液换成_______ (填化学式)溶液,操作如(3) 说明SO2具有还原性的现象为___________
,对应的离子方程式为
_____________________________________
_________________________________________________________________________
KMnO4
A瓶中酸性
KMnO4溶液褪色
2Mn+5SO2+2H2O===2Mn2++5S+4H+
(也可以换成Br2 A瓶中溴水褪色
Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+)
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解析:要证明SO2具有还原性,可以选用具有氧化性的物质,只要反应现象明显,而且环保、无污染即可。可以将NaOH溶液改为酸性KMnO4溶液或溴水,若为酸性KMnO4溶液时,酸性KMnO4溶液将SO2氧化为硫酸,KMnO4溶液被还原为MnSO4无色溶液,因此观察到的实验现象为紫红色溶液变浅或褪色,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O===
2Mn2++5S+4H+;若溶液为溴水时,发生反应的离子方程式是Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+,观察到溶液由棕黄色变浅或褪色。课时跟踪检测(一) 硫和二氧化硫
(选择题第1~9小题,每小题3分,第12小题5分,本检测满分70分)
1.关于单质硫的叙述:①通常情况下为黄色晶体;②难溶于水,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
2.已知反应:3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法不正确的是 ( )
A.S在此反应中,既作氧化剂又作还原剂
B.反应中被氧化的硫与被还原的硫的质量比为2∶1
C.附有硫的试管可以用热的KOH溶液洗涤
D.当生成3 mol H2O时,转移电子4 mol
3.下列反应中,SO2表现出氧化性的是 ( )
A.2SO2+O22SO3
B.SO2+H2OH2SO3
C.2H2S+SO23S+2H2O
D.SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl
4.二氧化硫是一种有毒的气体,下列收集SO2的装置中合理的是 ( )
5.当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是 ( )
A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D.SO2是无色无味的气体
6.为了增加日常使用物品的美观性,人们常对物品进行漂白。下列有关漂白剂的说法正确的是 ( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
7.某混合气体中含有CO、CO2、SO2、H2O(g)等气体,用①无水硫酸铜、②澄清石灰水、③红热氧化铜、④碱石灰、⑤品红溶液、⑥酸性高锰酸钾溶液等可将其一一检出,检出的正确顺序是 ( )
A.混合气→①→⑤→②→①→④→③
B.混合气→③→④→⑤→⑤→①
C.混合气→①→⑤→⑥→⑤→②→④→③
D.混合气→②→⑤→①→④→③
8.微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是 ( )
A.滤纸①先变红后褪色,体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质
B.滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性
C.滤纸④上有黄色固体生成,证明SO2具有氧化性
D.若滤纸④上析出了0.096 g固体,则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子
9.“以废治废”是治理污染的新思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品,其流程如下,下列说法错误的是 ( )
A.步骤①、④中都要用到玻璃棒
B.步骤②中SO2既体现还原性又体现酸性氧化物的性质
C.步骤③中发生反应的离子方程式为HS+OH-S+H2O
D.亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4
10.(8分)硫在单质气体A中燃烧发出蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体B;通常情况下C为无色液体,B、C、D是氧化物;E、F和X都是酸,G是白色沉淀。
(1)E的化学式为 。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应④的化学方程式为 。
(4)反应⑥的化学方程式为 。
11. (14分)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:酸性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能中和NaOH,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 。
高阶思维训练(选做题)
12.某兴趣小组利用图示装置制备亚氯酸钠(NaClO2)(已知:SO2与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2)。下列说法错误的是 ( )
A.装置A中使用70%的硫酸效果较好
B.一段时间后,装置B中有NaClO2晶体析出
C.装置C中温度不能太高,可以采用水浴控制温度
D.装置D用于吸收酸性尾气,防止污染空气
13.(16分)土法酿造葡萄酒(只加糖的纯天然酿酒法)容易出问题,主要原因是发酵过程产生的菌种多达百种,难以控制而产生对神经有毒的甲醇等物质。科学酿酒需加SO2等辅料,我国国家标准(GB2760 2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L-1。
(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是 。
A.氧化细菌 B.抗氧化
C.漂白 D.增酸作用
Ⅰ.实验方案一
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如图1的实验:
(2)甲同学得出的实验结论是干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论 (填“成立”或“不成立”),理由是 。
Ⅱ.实验方案二
(3)用图2实验装置探究二氧化硫的氧化性。
充入气体前的操作为 ,关闭旋塞1和2;按图2充入气体,连接装置。打开旋塞1,可观察到的主要现象是 ;若A瓶和B瓶的体积相等,恢复到常温,打开旋塞2,可观察到的现象是 ,此时A瓶中可能发生反应的化学方程式为 。
(4)从环保角度,利用图2装置设计探究二氧化硫既有氧化性又有还原性的最佳方案。
实验方案 预期现象
将烧杯中的氢氧化钠溶液换成 (填化学式)溶液,操作如(3) 说明SO2具有还原性的现象为 ,对应的离子方程式为
课时跟踪检测(一)
1.选D ①单质硫,在常温下,是一种黄色晶体,故正确;②单质硫难溶于水,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。
2.选B 反应中被氧化的硫与被还原的硫的质量比为1∶2,B不正确。
3.选C A、D两项,SO2中硫元素的化合价均由+4价升高到+6价,表现了还原性;B项,SO2中硫元素的化合价未发生变化,SO2表现的是酸性氧化物的性质;C项,SO2中硫元素的化合价降低,表现出了氧化性。
4.选D 二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,排除C选项;二氧化硫的密度比空气的大,可以用向上排空气法收集,排除B选项;因为二氧化硫有毒,所以应该在密闭装置内收集,排除A选项;D选项烧杯中的倒扣漏斗有防止倒吸的作用,NaOH溶液可以吸收多余的尾气,从而防止污染空气。
5.选B 葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用,A错误、B正确;二氧化硫和硫酸不能发生氧化还原反应,二氧化硫能用浓硫酸干燥,C错误;SO2是无色、有刺激性气味的气体,D错误。
6.选B SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为其具有酸性氧化物的性质,SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性,且SO2有毒,不能用于食品漂白,A错误;活性炭具有吸附性,能吸附色素物质,H2O2、O3、Na2O2等有强氧化性,能氧化色素物质,B正确,D错误;氯气没有漂白性,C错误。
7.选C 利用红热氧化铜检验CO,利用品红溶液检验SO2,利用酸性高锰酸钾溶液排除SO2的干扰,利用澄清石灰水检验CO2,利用无水硫酸铜检验H2O(g),考虑排除干扰因素,正确的操作顺序为检验H2O(g)→检验SO2→除去SO2→检验是否仍有SO2→检验CO2→干燥气体→检验CO。
8.选C SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色,体现了SO2作为酸性氧化物的性质,故A错误;碘水褪色证明SO2具有还原性,品红溶液褪色证明SO2具有漂白性,故B错误;滤纸④上有黄色固体S生成,证明SO2具有氧化性,故C正确;滤纸④上发生的反应为3SO2+2Na2S3S+2Na2SO3,滤纸④上析出0.096 g固体,则生成0.003 mol S,转移0.004 mol电子,故D错误。
9.选B 步骤①为溶解、过滤,需要玻璃棒搅拌、引流,④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤,也需要玻璃棒引流,A正确;步骤②中发生反应Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2,只体现了SO2酸性氧化物的性质,B错误;步骤③是亚硫酸氢钠与氢氧化钠的反应,发生的反应为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,离子方程式为HS+OH-S+H2O,C正确;亚硫酸钠中S为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价,即生成Na2SO4,因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D正确。
10.解析:硫在单质气体A中燃烧发出蓝紫色火焰,应为硫在氧气中的燃烧,生成二氧化硫气体,则A为O2,B为SO2,D为SO3,通常情况下C为无色液体,应为H2O,则E为H2SO3,F为H2SO4,G为BaSO4,X为HCl。
(1)由分析可知E为H2SO3。
(2)反应①为硫在氧气中的反应,化学方程式为S+O2SO2。
(3)反应④为SO3和水的反应,生成硫酸,化学方程式为SO3+H2OH2SO4。
(4)反应⑥为硫酸和氯化钡的反应,化学方程式为BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl。
答案:(1)H2SO3 (2)S+O2SO2
(3)SO3+H2OH2SO4
(4)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl
11.(1)褪色 还原 (2)褪色 漂白
(3)褪色 SO2+2OH-S+H2O(或SO2+OH-HS) (4)白色 BaSO3 (5)BaSO4
12.选B 若硫酸浓度太低,产生SO2较慢且有大量SO2溶解在溶液中,若硫酸浓度太高,其电离程度较小,反应难以进行,A项正确;装置B中SO2与NaClO3在酸性条件下反应生成ClO2,不会析出NaClO2晶体,B项错误;由于H2O2受热易分解,装置C中温度不能太高,可采用水浴加热控制温度,C项正确;装置D中NaOH溶液显碱性能吸收酸性气体,故可用于尾气处理,防止污染空气,D项正确。
13.解析:(1)二氧化硫能够使蛋白质变性,能够杀死葡萄酒中的细菌,不是氧化细菌,A错误;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化作用,B正确;葡萄酒仍然是有色的,说明二氧化硫没有漂白葡萄酒,C错误;二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸为二元弱酸,所以二氧化硫具有增酸作用,D正确。(2)图1实验中,通过对比说明:浓度低的亚硫酸不能使品红溶液褪色,葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品红溶液褪色,不能说明干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3,即干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3的结论不成立。(3)该反应装置内有气体参与反应,因此充入气体前的操作为检查装置气密性;由于A中SO2气体的压强大于B中H2S气体的压强,打开旋塞1,A中SO2向B中扩散,在B中发生反应:SO2+2H2S3S+2H2O,所以在B中可观察到的主要现象是B瓶内壁有黄色固体和小水珠生成;若A瓶和B瓶的体积相等,由于SO2的气体压强是H2S的1.5倍,说明SO2的物质的量是H2S的1.5倍,根据SO2+2H2S3S+2H2O可知,SO2过量,最后A、B中都充满了SO2气体,恢复到常温,打开旋塞2,SO2易溶于NaOH,并与之发生反应:SO2+NaOHNaHSO3或SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,使装置内气体压强减小,因此可观察到的现象是NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中。(4)要证明SO2具有还原性,可以选用具有氧化性的物质,只要反应现象明显,而且环保、无污染即可。可以将NaOH溶液改为酸性KMnO4溶液或溴水,若为酸性KMnO4溶液时,酸性KMnO4溶液将SO2氧化为硫酸,KMnO4溶液被还原为MnSO4无色溶液,因此观察到的实验现象为紫红色溶液变浅或褪色,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+;若溶液为溴水时,发生反应的离子方程式是Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+,观察到溶液由棕黄色变浅或褪色。
答案:(1)BD (2)不成立 实验对比说明浓度低的亚硫酸不能使品红溶液褪色,干白葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品红溶液褪色 (3)检查装置气密性 B瓶内壁有黄色固体和小水珠生成 NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中 SO2+NaOHNaHSO3或SO2+2NaOHNa2SO3+H2O (4)KMnO4
A瓶中酸性KMnO4溶液褪色 2Mn+5SO2+2H2O2Mn2++5S+4H+(也可以换成Br2 A瓶中溴水褪色
Br2+SO2+2H2O2Br-+S+4H+)
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