2017-2018学年高中化学苏教版必修1(课件+课时跟踪检测+教学案):4.1 含硫化合物的性质和应用(9份)

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名称 2017-2018学年高中化学苏教版必修1(课件+课时跟踪检测+教学案):4.1 含硫化合物的性质和应用(9份)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2017-11-13 15:02:33

文档简介


第一单元含硫化合物的性质和应用
第一课时 二氧化硫的性质和作用
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[课标要求]
1.了解SO2的物理性质。
2.掌握SO2的化学性质和用途。
3.了解硫酸型酸雨的形成及危害。
4.了解SO2的回收处理方法。
  1.SO2是酸性氧化物;亚硫酸属于二元弱酸,酸性比碳酸强,具有还原性。
2.SO2的漂白原理属于化合反应,具有可逆性,加热后可恢复原来的颜色。
3.SO2常表现还原性,能被O2、氯水、溴水、碘水、HNO3、H2O2、KMnO4
等氧化。
如:SO2+H2O2===H2SO4,SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr。
4.SO2显示氧化性时常发生的反应为SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
5.SO2是大气污染物,对环境的危害主要是形成酸雨,酸雨的pH<5.6。
1.物理性质
颜色
气味
毒性
密度
水溶性
无色
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水(1∶40)
2.化学性质
(1)性质实验
实验操作
实验现象
结论
向充有SO2气体的针筒内吸入少量水,测水溶液的pH
溶液的pH<7
SO2与水反应生成的H2SO3显酸性
向SO2水溶液中滴加品红溶液,并加热
品红褪色,把上述溶液加热,又恢复红色
SO2具有漂白性,但漂白效果不稳定
向SO2水溶液中依次滴加入BaCl2溶液、H2O2溶液,放置后再加盐酸
滴入BaCl2溶液无明显现象,加入H2O2后产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解
SO2具有还原性,在水溶液中易被H2O2氧化生成硫酸,SO2+H2O2===H2SO4
(2)酸性氧化物
①与水反应:
a.化学方程式:SO2+H2O??H2SO3(亚硫酸)。
b.产物:亚硫酸是一种弱酸,容易被氧化剂(如O2、H2O2)氧化;H2SO3与O2的反应:2H2SO3+O2===2H2SO4。
c.不稳定、易分解:H2SO3===SO2+H2O。
②与碱性氧化物反应,与CaO反应的化学方程式:SO2+CaO△,CaSO3(除去燃煤中的SO2)。
③与碱反应:与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(用于吸收SO2);
与Ca(OH)2反应的现象同CO2,化学方程式为
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2
(3)还原性
SO2还原性较强,可被多种氧化剂[如O2、H2O2、X2(X=Cl、Br、I)、HNO3、KMnO4等]氧化。
①与O2反应:2SO2+O22SO3(可逆反应);
②与H2O2反应:SO2+H2O2===H2SO4;
③使酸性KMnO4溶液褪色;
④使溴水褪色SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr。
(4)弱氧化性
SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
(5)漂白性
二氧化硫能漂白某些有色物质,如品红。
①原理:二氧化硫与某些有色物质反应,生成不稳定的无色物质。
②特点:见光、加热或长久放置时,无色物质会分解,恢复原来的颜色。
3.用途
(1)漂白纸浆以及草帽等编织物。
(2)制硫酸和作防腐剂、杀菌消毒剂。
[特别提醒]
(1)SO2与水反应生成的H2SO3,酸性比碳酸强,比盐酸、硫酸弱。
(2)SO2能漂白品红、鲜花,不能漂白酸碱指示剂,SO2只能使紫色石蕊溶液变红。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图装置进行实验。[已知:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O]
[问题思考]
1.装置B中的实验现象是什么?说明SO2具有什么性质?
提示:品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性。
2.装置C中的实验现象是什么?说明SO2具有什么性质?
提示:酸性KMnO4溶液的紫红色褪色,说明SO2具有还原性。
3.装置D中NaOH溶液的作用是什么?写出反应的离子方程式。
提示:吸收多余的SO2,以防污染环境。SO2+2OH-===SO+H2O。
1.SO2和CO2的鉴别方法
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。通常用以下方法鉴别。
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
溴水(或氯水)
将气体分别通入溴水(或氯水)中
溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸溶液中
产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2
2.检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程
流程设计
检验SO2?除去SO2?检验SO2
是否除尽?检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
3.二氧化硫与氯水漂白性的比较
(1)原理比较
氯水
SO2
漂白原理
HClO具有强氧化性,将有色物质氧化成稳定的无色物质
SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型
氧化还原反应
化合反应
特点
具有不可逆性,久置不恢复原色
具有可逆性,久置能恢复原色
应用范围
适用于几乎所有的有机色质
仅适用于品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
(2)应用举例
1.下列反应中,SO2表现了还原性的是(  )
A.SO2+H2O??H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O22SO3
D.SO2+CaO===CaSO3
解析:选C A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质,C项SO2发生了氧化反应,表现了还原性。
2.下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性 d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色________。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色________。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色________。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S)__________。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升________。
(6)SO2使石蕊溶液变红色________。
解析:(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质,SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应,此时利用的是SO2水溶液呈酸性。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应,利用的是其还原性,而不是漂白性。
答案:(1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b

1.硫酸型酸雨的形成
(1)酸雨:PH<5.6的降水被称为酸雨。
(2)形成原因:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产生的废气中含有二氧化硫。
(3)形成过程
反应①:2SO2+O22SO3;
反应②:SO2+H2O??H2SO3;
反应③:SO3+H2O===H2SO4;
反应④:2H2SO3+O2===2H2SO4。
2.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。
3.酸雨的防治
(1)消除污染源,研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能)。
(2)对含硫燃料进行脱硫处理。
(3)对含SO2废气进行处理或回收利用。用石灰乳吸收SO2的反应方程式为Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O。
1.现有以下几种措施:①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理,②少用原煤作燃料,③燃煤时鼓入足量空气,④开
发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是(  )
A.①②③        B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析:选C 酸雨产生的原因主要是由含硫煤的燃烧引起的,对煤进行脱硫处理,少用煤作燃料,开发新能源,都能减少SO2的排放。燃煤时鼓入足量空气只能使煤充分燃烧,不能减少SO2的排放。
2.(1)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该样品的pH,所得数据如下:
测定时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据,回答下列问题:
雨水样品的pH变化的原因是(用化学方程式表示)______________________。
(2)你认为减少酸雨可采取的措施是________。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱修高 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
解析:酸雨的形成主要是溶入了SO2。在空气的作用下,一部分SO2被O2氧化,从而产生SO3,在降水时SO3溶于雨水形成H2SO4。从各阶段pH的数据可以看出,在3小时之前放置的雨水样品的pH逐渐降低,溶液的酸性逐渐增强,3小时之后,pH不再变化,表明使pH降低的反应已停止。SO2溶解于雨水中生成中强酸H2SO3,H2SO3被氧化生成强酸H2SO4,溶液酸性增强。修高烟囱并不能减少排放到大气中二氧化硫的量,只能使局部地区的SO2浓度减小,但却使污染的范围扩大了。
答案:(1)2H2SO3+O2===2H2SO4 (2)C
[三级训练·节节过关]                                     
1.能证明SO2有漂白性的是(  )
A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后,紫色消失
B.红色的酚酞溶液通入SO2,红色消失
C.品红溶液通入SO2后,红色消失
D.溴水通入SO2后,橙色消失
解析:选C A项,发生SO2还原KMnO4的反应,使紫色MnO变成近无色的Mn2+;B项,SO2通入水中显酸性,而消耗碱,最终使溶液呈酸性,酚酞指示剂恢复至无色;D项发生:SO2还原溴水的反应,生成无色H2SO4、HBr,A、D两项均显示SO2的还原性。C项,SO2与品红结合生成无色物质,属于SO2显示漂白性。
2.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是(  )
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④品红溶液
A.①②③        B.①②④
C.除①以外 D.全部
解析:选C SO2 和CO2 都属于酸性氧化物,它们与石灰水反应的现象相同,澄清石灰水不能区别SO2和CO2 ;SO2 具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2 还具有漂白性,能使品红溶液褪色。 而CO2 没有这些性质。可以用②、③、④来区别SO2 和CO2。
3.下列各组物质都能使品红溶液褪色,且褪色原理相同的是(  )
A.SO2、CO2 B.HClO、Na2O2
C.SO2、活性炭 D.Na2O2、活性炭
解析:选B A项,SO2可使品红溶液褪色,CO2不能使品红褪色,不正确;B项,HClO、Na2O2都是氧化型漂白剂,正确;C项,SO2、活性炭分别属于加合型、吸附型漂白剂,不正确;D项,Na2O2、活性炭分属氧化型、吸附型漂白剂,不正确。
4.Cl2和SO2都具有漂白作用,若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红和BaCl2的混合液,能观察到的现象是(  )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①②    B.①③   C.②③   D.②④
解析:选C 等物质的量的Cl2和SO2在水溶液中发生如下反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的产物没有漂白性,品红溶液不褪色,而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
1.关于SO2的叙述中,正确的是(  )
A.SO2是一种无色无味的气体
B.SO2在空气中很容易被氧气氧化
C.可以用排水法收集SO2气体
D.相同条件下,SO2密度比空气大
解析:选D SO2有刺激性气味,A项错误;SO2与O2不易反应,需要在一定条件下才可发生反应,B项错误;SO2易溶于水,不能用排水法收集,C项错误。
2.下列变化不属于化学变化的是(  )
A.SO2使品红溶液褪色
B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色
D.H2O2水溶液使染料褪色
解析:选C A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去,为物理变化。
3.下列关于SO2的说法中,不正确的是(  )
A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.SO2与水反应生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物,它主要来自于化石燃料的燃烧
解析:选C SO2与H2O反应生成的是H2SO3,而不是H2SO4。
4.检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是(  )
A.通过品红溶液
B.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析:选D A项检验的是SO2;B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀;D项酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收,再通过澄清石灰水,若有白色沉淀,说明一定有CO2;若无沉淀,则无CO2。
5.下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
解析:选B A项,SO2能使品红溶液褪色,利用了其漂白性,使溴水、高锰酸钾溶液褪色,利用其还原性,SO2不能使石蕊溶液褪色,错误;B项,使品红溶液褪色的可能是SO2、Cl2、H2O2、O3等,正确;C项,活性炭具有吸附性,SO2利用其和有色物质的结合,漂白粉和过氧化钠利用其氧化性,原理不同,错误;D项,是盐酸和NaOH发生中和反应,错误。
6.能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是(  )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:选D 有关反应为
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2
⑤SO2+H2SO4―→不反应
⑥SO2+2H2S===3S↓+2H2O
⑦H2O+SO2+Na2SO3===2NaHSO3
对照题意,符合条件的有①④⑦,故答案为D。
7.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是(  )
①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3 ③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析:选D 强酸性条件下溶液中发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,Ba2++SO===BaSO4↓,故①④正确。
8.下列装置可用于收集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
后不褪色
SO2有酸性,
没有漂白性
解析:选B SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,A项错误;SO2为酸性氧化物,能与NaOH反应,2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(或NaOH+SO2===NaHSO3),但无明显现象,C项错误;SO2不能漂白石蕊溶液,D项错误。
9.A、B是两种常温下有刺激性气味的气体,将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A________,B________。
(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,
或________________________________________________________________________。
(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________________
________________。
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是__________________;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是
________________________________________________________________________。
解析:具有漂白作用、能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊溶液褪色,但能使紫色石蕊溶液变红色,所以A为SO2;B气体使紫色石蕊溶液先变红后褪色,为Cl2;如果将Cl2与SO2等体积混合,通入溶液中,则发生下列反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用,但它们能使紫色石蕊溶液变红色。
答案:(1)SO2 Cl2
(2)2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
NaOH+SO2===NaHSO3
(3)2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
(4)变为红色 无明显变化
10.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,将气体通入澄清石灰水中,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。
(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:_____________________________
________________________________________________________________________。
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。
答案: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
1.SO2溶于水后,所得溶液的性质是(  )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B SO2溶于水,与水反应生成H2SO3,H2SO3中S的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;H2SO3属于二元弱酸,有酸性。
2.下列实验能证明SO2存在的是(  )
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能使品红溶液褪色 ④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通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A.①②③④⑤ B.⑤
C.③④⑤ D.无
解析:选B ①、④CO2也能出现该现象;②HCl等也能出现该现象;③Cl2也能出现该现象。
3.下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是(  )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液 ⑤淀粉碘溶液
A.①④ B.①②③
C.②③⑤ D.②③④
解析:选C SO2使品红溶液褪色,利用其漂白性;SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色,利用其酸性氧化物的性质;SO2使KMnO4(H+)、溴水、淀粉碘溶液褪色,利用其还原性,三者实质相同。
4.下列实验报告记录的实验现象正确的是(  )
解析:选C SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,通入酚酞溶液中,溶液变无色。通入品红溶液中,品红褪色;c中SO2被氯水氧化为SO,生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,生成BaSO3白色沉淀。
5.如下图,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.湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.湿润品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C.湿润淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2不能将I-还原为I2
D.实验后,可把注射器中的物质推入NaOH溶液,以减少环境污染
解析:选D 吸入的浓硫酸与Na2SO3反应,产生SO2气体。SO2的酸性能使蓝色石蕊试纸变红,但SO2不能漂白酸碱指示剂,A项错误;SO2的漂白性使品红褪色,SO2的还原性使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;I-转化成I2是氧化过程,不是还原过程,C项错误。
6.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是(  )
选项
A
B
C
D
X
CO
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
NaHCO3
饱和溶液
Na2SO3
溶液
NaHSO3
饱和溶液
解析:选B CO和CO2不具有漂白性,A、C选项被排除。B选项,当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2,使石灰水变浑浊,SO2被吸收,不能使品红褪色。D选项,当关闭活塞时,Cl2与NaHSO3发生反应,NaHSO3被氧化成NaHSO4,不产生SO2,石灰水不变浑浊。
7.如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是(  )
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
解析:选A 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。A项,SO2遇BaCl2溶液假如可以发生反应:BaCl2+SO2+H2O===BaSO3↓+2HCl,由于酸性HCl>H2SO3,反应产生的BaSO3溶解变为BaCl2、SO2和H2O,即不会发生上述变化,错误;B项,SO2具有氧化性可以和Na2S反应生成单质,溶液变浑浊,正确;C项,KMnO4有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色,正确;D项,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,正确。
8.如下图所示是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①中的实验现象为________,此实验证明SO2是________氧化物。
(3)②中的品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________,反应的化学方程式为________________________________。
解析:根据SO2的化学性质及实验室制备SO2的反应原理回答问题。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
9.用下图所示实验装置进行SO2性质的探究实验。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________,G装置的作用________________________________________________________________________。
(2)简述检查该装置气密性的方法_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为______和________(用字母表示),观察到的现象依次是____________________、____________________。
(4)若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有________________________________________________________________________。
解析:(1)A中浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为HSO+H+===SO2↑+H2O;SO2属于污染空气的气体,不能排放到大气中,空
气中的CO2气体也会和F中的Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,所以G装置的作用是吸收尾气,防止CO2进入F。(3)SO2能与溴水发生反应,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,S元素由+4价升高到+6价,体现了SO2的还原性,SO2能与Na2S发生反应,化学方程式为SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaOH,该反应SO2中的硫元素由+4价降低到0价,体现了SO2的氧化性,则能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为C和B,观察到的现象依次是C中溴水褪色,B中出现淡黄色沉淀。(4)D装置能生成CO2,根据“强酸制弱酸”原理,CO2和SO2都能和Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,需要先验证SO2被除去,然后再验证酸性H2CO3>H2SiO3,所以若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有E中品红不褪色,F中出现浑浊。
答案:(1)HSO+H+===SO2↑+H2O 吸收尾气,防止CO2进入F
(2)G中加水至没过导管口,微热A中圆底烧瓶,若G中有气泡产生,停止加热,冷却后导管末端形成一段水柱,说明气密性良好
(3)C B C中溴水褪色 B中出现淡黄色沉淀
(4)E中品红不褪色,F中出现浑浊
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第三课时 硫和含硫化合物的相互转化
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[课标要求]
1.了解硫在自然界中的存在及硫单质的性质和用途。
2.了解硫及其化合物的相互转化。
 1.硫及其化合物之间转化关系如下:
2.硫及其化合物转化原理
(1)通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。
(2)通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。

1.硫在自然界中的存在
(1)存在形式: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。
(2)游离态:主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(3)化合态:主要存在于金属矿石中。
(4)常见含硫矿物或硫酸盐的主要成分:
①硫铁矿(黄铁矿):FeS2,②黄铜矿:CuFeS2,
③石膏:CuSO4·2H2O,④芒硝:Na2SO4·10H2O,
⑤重晶石:BaSO4,⑥胆矾或蓝矾:CuSO4·5H2O,
⑦绿矾:FeSO4·7H2O,⑧明矾:KAl(SO4)2·12H2O。
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色固体
不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
(2)化学性质
①与金属反应:
a.与Fe反应的化学方程式为Fe+SFeS。
b.与Hg反应的化学方程式为Hg+S===HgS。
②与非金属反应:
a.与H2反应的化学方程式为H2+SH2S。
b.与O2反应的化学方程式为S+O2SO2。
③与浓H2SO4反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O。
1.下列说法中,不正确的是(  )
A.硫是一种淡黄色的难溶于水的固体
B.硫在自然界中仅以化合态存在
C.硫与铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
解析:选B 火山喷口附近有游离态的硫,金属矿石中的硫以化合态存在。
2.下列关于单质硫的性质的说法正确的是(  )
A.单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂
B.单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃
C.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂
D.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂
解析:选A 金属元素在硫化物中的化合价只有正价,硫元素的化合价一定是负价,单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂;在硫单质跟金属单质反应的条件中,S与Hg反应不需要加热;如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质如H2反应,则显氧化性;如果单质硫跟氧化性强的非金属单质如O2反应,则显还原性。

1.硫元素的化合价及对应的常见物质
化合价
-2
0
+4
+6
代表
物质
H2S、Na2S、
NaHS、FeS、
CuS
S
SO2、H2SO3、
Na2SO3、
NaHSO3
SO3、H2SO4、
Na2SO4、
NaHSO4
2.硫及其化合物的相互转化
(Ⅰ)不同价态的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
(1)如:H2SSSO2SO3
写出③、④、⑤的化学方程式:
③2SO2+O22SO3;
④H2+SH2S;
⑤2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
(2)如:Na2SSNa2SO3Na2SO4
写出①、②、⑤的化学方程式:
①2Na2S+O2+2H2O===2S+4NaOH;
②3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O;
⑤2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
(Ⅱ)相同价态硫的转化是非氧化还原反应实现的:
如SO2Na2SO3
写出②、③、④反应的化学方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
1.硫在足量O2中燃烧,可以生成SO3吗?
提示:不可以,只生成SO2。
2.SO2有还原性,浓H2SO4可以干燥SO2气体吗?
提示:可以,硫元素的相邻价态间不发生氧化还原反应。
3.实验室中如何制取SO2?
提示:Na2SO3与较浓H2SO4反应。
4.实验室制SO2的尾气常用NaOH溶液吸收,其反应产物是什么?
提示:Na2SO3或NaHSO3。
1.利用价态的变化分析硫化学性质的方法
单质硫的化合价为0,处于中间价态,故单质硫既有氧化性又有还原性,在反应中既可作氧化剂又可作还原剂。
如 (或)
(1)弱氧化性
在加热的条件下,硫黄能被H2和绝大多数的金属单质还原。如:S+H2H2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S。
(2)弱还原性
在一定条件下,硫黄可被O2、浓H2SO4等强氧化剂氧化。如:S+O2SO2。
(3)既是氧化剂又是还原剂:S在强碱溶液里加热可发生自身的氧化还原反应。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
2.硫元素价态的转化规律
(1)邻位价态转化规律
①是硫元素的最低价态,只有还原性。它与氧化剂反应,其价态一般会升至相邻的价态()。如
H2+2FeCl3===2HCl+2FeCl2+↓。
②能发生自身氧化还原反应,在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。如
3+6KOH===2K2+K2O3+3H2O。
③和处于中间价态,既有氧化性又有还原性。与弱氧化剂作用时,被氧化成相邻的高价态;与弱还原剂作用时,被还原成相邻的低价态。如
H2 O2O3
2O2+O22O3
O2+2H2 ===3↓+2H2O
④是硫元素的最高价态,只有氧化性。遇到还原剂时,其价态一般降至相邻的价态()。如
Cu+2H2O4(浓)CuSO4+O2↑+2H2O
(2)跳位转化规律
和遇到强氧化剂时,价态会发生跳位转化。如
  
+6HNO3(浓)6NO2↑+H2O4+2H2O
(3)互不换位规律
①和发生氧化还原反应时,只能转化为中间价态,不可能互换位置。如
H2+H2O4(浓)===↓+O2+2H2O。
②相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应。如和H2,和O2,O2和H2O4之间均不发生氧化还原反应。
1.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是(  )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A.①③⑤      B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.全部
解析:选A 2Cu+SCu2S,Cu和S不能直接化合生成CuS;S+O2SO2,S和O2不能直接化合生成SO3;2Fe+3Cl22FeCl3,Fe和Cl2不能直接化合生成FeCl2。
2.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫,其反应方程式为6NaOH+3S2Na2S+Na2SO3+3H2O。在此反应中硫表现的性质是(  )
A.氧化性         B.还原性
C.既无氧化性又无还原性 D.既有氧化性又有还原性
解析:选D 依据反应的化学方程式知硫元素的价态变化是 ,故S既有氧化性又有还原性。
[三级训练·节节过关]                                     
1.下列物质能与SO2在一定条件下发生反应的是(  )
①NaOH ②氯气 ③空气 ④氢硫酸 ⑤Na2SO3 ⑥Na2CO3
A.①②④⑤       B.②④⑤⑥
C.② D.①②③④⑤⑥
解析:选D SO2与NaOH、O2、Cl2、Na2SO3、Na2CO3、H2S发生的反应分别为:
①SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
②SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
③2SO2+O2 2SO3
④SO2+2H2S===3S↓+2H2O
⑤SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
⑥SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2。
2.下列反应中,SO2作还原剂的是(  )
A.SO2+NaOH===NaHSO3
B.SO2+H2O2===H2SO4
C.SO2+2H2S===3S↓+2H2O
D.2Mg + 3SO2 ===S+2MgSO3
解析:选B B项,二氧化硫中硫元素化合价升高,SO2作还原剂。
3.X盐和Y酸反应可放出有刺激性气味的气体Z,Z跟NaOH反应又得到X盐,Z氧化的最终产物为气体W,气体W溶于水又得到Y酸。则X盐和Y酸是(  )
A.Na2SO4和硫酸 B.Na2SO3和盐酸
C.Na2CO3和盐酸 D.Na2SO3和硫酸
解析:选D X盐和Y酸反应,产生有气味的气体Z,A不反应,C产生无味CO2,排除A、C项;B、D产生SO2,SO2氧化生成SO3,SO3溶于水生成硫酸,排除B项。
4.单质X与浓H2SO4共热,反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2,则X元素在生成物中的化合价可能为(  )
①+1 ②+2 ③+3 ④+4
A.②④ B.③④
C.①② D.①③
解析:选A 若X为金属,X+2H2SO4XSO4+SO2↑+2H2O,则X为+2价。若X为非金属,X+2H2SO4XO2+2SO2↑+2H2O,则X为+4价。
5.已知A是一种不溶于水的固体,在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)
试回答:
(1)写出物质的化学式:A________,E________。
(2)写出由B和C反应生成A,由F的浓溶液生成C的化学方程式:
B+C―→A_____________________________________________________________,
F(浓)―→C___________________________________________________________。
(3)写出D和F的稀溶液反应的离子方程式_________________________________
__________________。
解析:由A+H2―→B,A+O2C知:A元素的化合价既能升高,也能降低,故A为非金属元素,B为氢化物,C为氧化物,且B+C―→A,则A为硫,进一步推知B为H2S,C为SO2,D为FeS,E为SO3,F为H2SO4。
答案:(1)S SO3 (2)2H2S+SO2===3S↓+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)FeS+2H+===Fe2++H2S↑
1.下列物质中的硫元素,既有氧化性,又有还原性的是(  )
A.H2S        B.SO2
C.SO3 D.H2SO4
解析:选B SO2中S的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。
2.下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是(  )
A.它们都是酸,因此彼此不发生反应
B.只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不可以
C.鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可
D.它们都是二元酸,酸性H2S<H2SO3<H2SO4
解析:选D 氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应,但不与浓H2SO4反应,故亚硫酸不能露置在空气中;浓H2SO4具有吸水性,不能露置于空气中;向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应。
3.下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(  )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
解析:选A 含硫物质中元素化合价升高,才被氧化。A项,单质硫被氧化;B项、C项,浓H2SO4被还原;D项,不是氧化还原反应。
4.下列转化需要加入还原剂才能实现的是(  )
A.H2S―→SO2 B.H2SO4―→SO2
C.S―→SO2 D.SO―→SO2
解析:选B 加入还原剂后,被还原的硫元素的化合价降低,A项,H2S―→SO2,化合价升高;B项,H2SO4―→SO2,化合价降低;C项,S―→SO2,化合价升高;D项,SO―→SO2,化合价不变。
5.下列物质中,既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是(  )
A.H2S B.O2
C.NaOH溶液 D.S
解析:选D 亚硫酸、SO2可以氧化H2S,O2则可氧化亚硫酸、SO2,NaOH与亚硫酸、SO2反应生成Na2SO3和H2O,而S与亚硫酸、SO2均不发生反应。
6.能实现下列物质间直接转化的元素是(  )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫
C.铜 D.铁
解析:选B SiO2、CuO、Fe3O4均不与水反应生成对应的酸或碱,故A、C、D均错。B项,S+O2SO2,SO2+H2O??H2SO3,H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O,可以实现转化,故选B。
7.下列反应中SO2作氧化剂的是(  )
A.SO2+NO2===SO3+NO
B.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
C.SO2+2H2S===3S↓+2H2O
D.SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
解析:选C A和B项中,硫元素的化合价升高,SO2作还原剂;D项中的反应不是氧化还原反应。
8.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别是(  )
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
解析:选D 题目中所述的变化过程可表示为:
由题意可推出:甲是SO2,乙是H2SO3,丙是H2SO4,丁是H2S,戊是S。
9.亚硫酸钠中+4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氨水。
(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用的试剂有____;观察到的现象是__________;反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用的试剂有
________;观察到的现象是______________________________________________;
反应的离子方程式为___________________________________________________。
解析:根据氧化还原反应的特点,要证明Na2SO3有氧化性,则应加入还原性试剂,反之,要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S,碱性条件下不反应。
答案:(1)溴水 溴水褪色 H2SO3+Br2+H2O===SO+2Br-+4H+
(2)硫化钠溶液、稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O
10.某化学兴趣小组为了探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________;
(2)实验过程中,装置B、C中产生的现象分别是________________________________________________________________________
________________、______________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
解析:(1)根据仪器的特征,该仪器是蒸馏烧瓶;亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水,化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)酸性高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫有还原性,所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,同时说明二氧化硫有还原性,SO2的氧化性能将S2-氧化成S,则实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊,这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性;装置B中发生反应的离子方程式为5SO2+2NnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+。(3)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原,所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)该实验的尾气是SO2,可用NaOH溶液吸收。
答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+ (3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
1.下列各组物质混合后,没有明显现象的是(  )
①H2S和SO2;②SO2和SO3;③SO2和氯水;④SO3(气)和Cl2;⑤H2S和Cl2
A.①③⑤         B.②④
C.②⑤ D.③④⑤
解析:选B SO2和SO3中硫元素为相邻价态,不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性,相互间不能发生反应。
2.已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,除去SO2中混有的HCl气体,可选用的试剂是(  )
A.石灰水 B.浓硫酸
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和Na2SO3溶液
解析:选C 饱和的亚硫酸氢钠与盐酸反应生成二氧化硫。
3.在反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O中,被氧化的硫与被还原的硫的关系是(  )
A.物质的量比为2∶1   B.质量比为2∶1
C.质量比为1∶2 D.物质的量比为1∶1
解析:选C 该氧化还原反应中,S既是氧化剂,又是还原剂。在3 mol S中,有1 mol S作为还原剂被氧化生成Na2SO3,有2 mol S作为氧化剂被还原生成Na2S。
4.高温下,硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。若将生成的气体通入氯化钡溶液中,应发生的现象有(  )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3逸出
解析:选A 由于SO2对应的H2SO3是一种弱酸,与BaCl2不反应,而BaSO4难溶于水,而且也难溶于HCl、H2SO4等强酸,同时SO2、SO3都易溶于水,与水反应能生成相应的酸。
5.有一白色粉末X,关于它的实验现象为:
则X的化学式为(  )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4 D.Na2SO3
解析:选D 用验证法,B、D与H2SO4反应有气体产生;与NaOH反应生成盐可使溴水褪色,具有还原性,应为Na2SO3,D正确。
6.关于硫的叙述正确的是(  )
A.硫元素非常活泼,所以只以化合态存在于自然界中
B.黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫,用二硫化碳、水通过过滤操作可将三者分离
C.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D.硫与铜反应得到硫化铜
解析:选B 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态,A项错误;分离KNO3、C、S的混合物,先用水溶解,分离出KNO3,再用CS2溶解、过滤分离出C,B项正确;硫与金属、H2反应时作氧化剂,与O2、Cl2等非金属反应时作还原剂,C项错误;依据S+2CuCu2S可知Cu与S反应生成硫化亚铜而不是硫化铜,D错误。
7.将0.8 mol SO2通入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中SO和HSO的物质的量之比为(  )
A.1∶3 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶2
解析:选A 设生成的n(NaHSO3)=x,n(Na2SO3)=y,
由硫元素守恒得x+y=0.8 mol①
由钠元素守恒得x+2y=1 L×1 mol·L-1②
解①②得x=0.6 mol,y=0.2 mol,
则==。
8.在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(  )
A.0.007 5 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
解析:选D 由题意知Br2能氧化H2SO3,据氧化还原反应规律,H2SO3的还原性强于Br-,在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2,Cl2首先氧化H2SO3,依据电子守恒,0.01×2=0.1×x×2+0.1×x×(x为它们的物质的量浓度),则x=0.08 mol·L-1。
9.下图表示物质A~F之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,B、C为无色溶液,D为气体,E、F为白色沉淀。请填写下列各空:
(1)写出各物质的化学式:
A为________,B为________,C为________,
D为________,E为________,F为________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→A:_______________________________________________________。
B→C:_____________________________________________________________。
(3)写出C→F的离子方程式:_____________________________________________。
(4)在A~F六种物质中,既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
解析:常见淡黄色固体物质能够和氧气反应的是S,则D为SO2,B为H2SO3,E为BaSO3,C为H2SO4,F为BaSO4。硫元素的最高价为+6价,最低价为-2价,含处于中间价态0价、+4价硫元素的物质,如S、SO2、H2SO3、BaSO3既有氧化性又有还原性。
答案:(1)S H2SO3 H2SO4 SO2 BaSO3 BaSO4
(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl
(3)SO+Ba2+===BaSO4↓ (4)ABDE
10.含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目:__________________________________________________________。
(2)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面__________,则发生了钝化;若铁棒表面__________,则未发生反应。
(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法,其原理为(用化学方程式表示):________________________________________________________________________。
(4)减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2,该反应的化学方程式:_____________________________________。
解析:(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4;
(2)铁棒经浓硫酸若钝化则生成铁的氧化物,铁的氧化物不与CuSO4溶液反应,若没有钝化,则铁棒与CuSO4溶液发生反应:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;
(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3;
(4)CO和SO2发生氧化还原反应:
SO2+2COS+2CO2
答案:(1)
(2)无明显现象(无现象也可) 有紫红色物质析出
(3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
(4)SO2+2COS+2CO2
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第二课时 硫酸的制备和性质
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[课标要求]
1.了解工业硫酸的制备方法。
2.了解浓硫酸的物理性质并掌握浓硫酸的化学特性。
1.工业制硫酸发生的三个反应的化学方程式:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(S+O2SO2);
2SO2+O2 2SO3;SO3+H2O===H2SO4。
2.稀硫酸具有酸的通性;浓硫酸具有三大特性:吸水性、脱水性和强氧化性。
3. 浓H2SO4在与Cu、C的反应中,作氧化剂,被还原为SO2,化学方程式
为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
1.硫酸的制备
(1)古代制法
加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)制取硫酸。
(2)现代工业制法——接触法
三原料
三设备
三阶段
三反应
硫黄或含硫矿石、空气、98.3%的浓硫酸
沸腾炉
SO2的制
取和净化
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
接触室
SO2氧
化成SO3
2SO2+O22SO3
吸收塔
SO3的吸收
SO3+H2O===H2SO4
2.稀硫酸的性质
(1)硫酸的电离
H2SO4是二元强酸,在水中的电离方程式为H2SO4===2H++SO。
(2)酸的通性
写出稀H2SO4发生下列反应的离子方程式:
①与Fe反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑,
②与CuO反应:CuO+2H+===Cu2++H2O,
③与Ba(OH)2反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,
④与Na2CO3反应:CO+2H+===CO2↑+H2O,
⑤与BaCl2反应:Ba2++SO===BaSO4↓。
1.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
解析:选C 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。
2.小强同学为了区别稀硫酸与稀盐酸,设计了如下图所示的四组实验方案,其中能达到目的的是(  )
解析:选C A中都会产生气泡不能区别;B中溶液都能变为红色不能区别;C中硫酸中会产生沉淀,而盐酸则不能产生沉淀;二氧化碳不能和酸反应,因此D中没有明显现象。
3.下列物质的变化中,加入稀硫酸不能一步实现的是(  )
A.Zn―→ZnSO4
B.CuO―→CuSO4
C.块状大理石―→制取大量CO2
D.Ba(OH)2―→BaSO4
解析:选C 块状大理石与硫酸反应时,由于生成的CaSO4微溶于水,覆盖在CaCO3的表面,阻止了硫酸与CaCO3的进一步反应,故不能用大理石与稀H2SO4反应制取大量CO2。
1.浓硫酸的三大特性
(1)吸水性
①实验探究:
实验操作
实验现象
实验结论
蓝色晶体变成白色粉末
CuSO4·5H2O
CuSO4+5H2O
浓硫酸具有吸水性
②含义:浓硫酸能够吸收气体,液体中的水分子及固体中的结晶水。
③应用:浓硫酸常用作干燥剂,如干燥与其不反应的气体。
(2)脱水性
①实验探究:
实验操作
实验现象
实验结论
①蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭
②品红溶液褪色
浓硫酸具有脱水性和强氧化性,且能氧化碳单质,本身被还原
②含义:浓硫酸能把有机物中的氢氧元素按水的原子组成比脱去,常常剩余黑色的炭。
③应用:在有些反应中作脱水剂,
如CH2O2CO↑+H2O。
(3)强氧化性
①与金属的反应:
浓硫酸能与绝大多数金属发生反应,如与铜反应
实验
操作
实验
现象
①铜片慢慢溶解
②铜片表面有气泡逸出
③品红溶液逐渐变为无色
④把反应试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色
实验
结论
浓硫酸具有强氧化性
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
  ②常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化。
③与非金属的反应:
加热时与木炭反应的化学方程式为
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
2.硫酸的用途
化肥、医药、农药的生产,金属矿石的处理,金属材料的表面清洗。
[特别提醒]
稀释浓H2SO4的方法是把浓H2SO4沿玻璃棒(或器壁)慢慢注入水中而不是把水注入浓硫酸中。
1.浓硫酸与蔗糖的反应中,表现了浓硫酸的哪些性质?
提示:表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
2.铜与浓硫酸反应的实验中,如何证明H2SO4的还原产物是SO2?哪些措施可以减少(或消除)SO2对环境的污染?
提示:将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又会恢复红色,则证明产生的气体是SO2。用可抽动的铜丝代替铜片,可控制反应的进行,从而减少SO2的产生量;多余的SO2可用NaOH溶液吸收,以免污染环境。
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H2SO4能使Fe、Al“钝化”,故可用铝槽(或铁罐)车储运浓硫酸。
1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别
由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
2.浓硫酸的强氧化性
(1)本质
浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。稀硫酸的氧化性表现在溶液中的H+得电子被还原。因H2SO4分子中+6价硫氧化性>H+,故浓硫酸比稀硫酸氧化性强。
(2)反应规律
①Fe、Al的钝化。常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和SO2,硫酸浓度变小后,生成的气体为H2。
③与不活泼金属和非金属反应的规律。
a.反应需要加热,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,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应即停止。
④与具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
1.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SO)
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)
解析:选B 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SO;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。
2.将下列现象与硫酸所表现出来的性质连接起来。
(1)浓硫酸使铁、铝钝化
(2)浓H2SO4滴在纸上,使纸变黑
(3)浓H2SO4干燥SO2气体
(4)锌粒放入稀H2SO4中有气体放出
(5)盛有浓H2SO4的烧杯敞口放置一段时间后,质量增加
(6)把木炭放入热的浓H2SO4中有气体放出
答案:(1)—D (2)—C (3)—B (4)—A (5)—B (6)—D
[三级训练·节节过关]                                     
1.下列叙述正确的是(  )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入到含H2SO4 2 mol的浓硫酸中,得到气体体积在标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化
解析:选D A项,浓硫酸可作干燥剂,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3);B项,浓硫酸与S、C等非金属单质反应时,由于没有盐生成,故只显强氧化性;C项,Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐降低,当变为稀硫酸时,反应自行停止,故产生的SO2不足22.4 L。
2.下列叙述或操作中正确的是(  )
A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性
B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现
C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再涂上稀NaOH溶液
解析:选B 浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水体现浓硫酸的吸水性,A错误;稀硫酸中的H+具有氧化性,C错误;NaOH本身具有强腐蚀性,不能涂在皮肤上中和消除浓硫酸的腐蚀作用,D错误。
3.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的反应。下列实验不合理的是(  )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
解析:选D 注意审题“……过量浓硫酸”,所以向①中加水可能发生危险,应待反应液冷却后,慢慢倒入盛水的小烧杯中,并不断搅拌,观察颜色。
4.浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸,在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图所示,分析a、b曲线变化的原因是(  )
A.a升华、b冷凝
B.a挥发、b吸水
C.a蒸发、b潮解
D.a冷凝、b吸水
解析:选B 在两种溶液中都存在吸水和水分的挥发两个过程,只不过在浓硫酸中以吸收水分为主,溶液质量增加;而2 mol·L-1的稀硫酸中以水分挥发为主,质量减小。
5.在试管中放入一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应。
(1)若铜片还有剩余,硫酸________消耗完毕(填“已”或“没有”)。其理由是________________________________________________________________________。
设计一个实验证明你的结论,写出你所设计实验的反应原理(用化学方程式表示)________________________________________________________________________。
(2)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色,应采取的操作是
________________________________________________________________________。
(3)用一定量的废铜屑制取胆矾,有两种方法:第一种是取铜与浓硫酸直接反应;第二种是先将铜在空气中加热,使之生成CuO,再与稀硫酸反应,其中________种方法好,理由是________________________________________________________________________。
解析:(1)浓硫酸随着反应的进行,浓度变小,稀硫酸与铜不反应。利用稀H2SO4可以与金属活动顺序表中H前的金属反应,可用一种较活泼金属投入反应后溶液中,看是否发生反应来证明硫酸是否消耗完毕。
(2)要观察CuSO4溶液颜色,可将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌。
(3)第二种方法好,因为既节省了硫酸,又不会产生污染大气的SO2气体。
答案:(1)没有 因随反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑的进行,硫酸浓度变小,而稀H2SO4与Cu不反应,故H2SO4不会耗完 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(或CuO+H2SO4===CuSO4+H2O)
(2)将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,然后观察颜色
(3)第二 既节省H2SO4又防止产生SO2造成污染
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中,正确的是(  )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
解析:选D 常温时浓硫酸使铁钝化;铜与稀硫酸在常温和加热时都不反应;浓硫酸有吸水性,可以作干燥剂,稀硫酸不能作干燥剂。
2.常温下,可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸,下列叙述中,错误的是(  )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应
B.贮存浓硫酸的容器要密封,因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气
C.贮存浓硫酸的容器应远离热源
D.常温下,浓硫酸可以使铁或铝钝化,生成一层致密的氧化膜,阻止了反应的继续进行
解析:选A 常温下,浓硫酸可在Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,体现其强氧化性。
3.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是(  )
A.各取少许溶液分别放铜片
B.分别与石蕊溶液作用
C.用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上
D.各取少许溶液分别放入铝片
解析:选C 区别浓、稀硫酸,可利用浓硫酸的脱水性,将其涂在纸上,浓硫酸会使纸炭化而发黑。
4.浓硫酸在使下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是(  )
A.Cu―→CuSO4       B.C―→CO2
C.NaCl―→Na2SO4 D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3
解析:选A 反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变,所以浓硫酸既表现了酸性,又表现了氧化性。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素化合价降低;Fe2O3+3H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素化合价不变。
5.向50 mL 18 mol·L-1硫酸中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原硫酸的物质的量(  )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
解析:选A  根据化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,若有2 mol硫酸参加反应,就有1 mol硫酸被还原:2H2SO4~SO2~(被还原)H2SO4。对50 mL 18 mol·L-1的硫酸来说,应该有0.45 mol硫酸被还原,但随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不与Cu反应,因此被还原硫酸物质的量小于0.45 mol。
6.下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是(  )
A.稀硫酸使紫色石蕊溶液变红
B.稀硫酸与锌反应制取氢气
C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫
D.稀硫酸与纯碱反应
解析:选C B中体现了H+的氧化性,A、D为非氧化还原反应,C中S元素的化合价由+6价降到+4价,体现了S元素的氧化性。
7.向盐酸中加入浓H2SO4时,会有白雾生成,不是导致产生该现象的原因的是(  )
A.浓H2SO4具有脱水性
B.浓H2SO4具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度的升高而降低
解析:选A 浓硫酸具有吸水性且溶于水放热,加快了盐酸中HCl气体的挥发。
8.下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是(  )
选项
操作
现象
解释或推论
A
铁片投入浓硫酸
无明显变化
常温下铁不与浓硫酸反应
B
将浓硫酸滴到白纸上
白纸变黑
浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化
C
二氧化硫通入溴水
溴水褪色
说明二氧化硫具有漂白性
D
湿润红色石蕊试纸检验某气体
试纸变蓝
该气体是氨气
解析:选D 常温下,铁在浓硫酸中钝化,A不正确;浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化,B不正确;二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应溴水褪色,二氧化硫表现为还原性,C不正确;使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3,D正确。
9.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出B →C的化学方程式:__________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量之比为64∶80=4∶5,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S,E为H2SO3。
答案:(1)H2+SH2S(或写成可逆反应)
(2)2SO2+O22SO3
(3) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
10.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):______接______,______接______,______接______。
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中________________,丙中________________。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________。
(4)写出甲中反应的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前首先要除去SO2,SO2具有还原性,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验,所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B;
(2)根据以上分析可知乙中出现白色沉淀,而丙中品红未褪色时,即可表明已检验出CO2;
(3)根据以上分析可知,丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2;
(4)甲中反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
答案:(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红未褪色
(3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
1.某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案,不合理的是(  )
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气味者为稀硫酸
C
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
解析:选B 向稀H2SO4中加入金属铝片后,产生无色无味气体,B错误。
2.在含有2 mol H2SO4的浓硫酸中加入足量锌粉,使其充分反应,则下列推断中错误的是(  )
①放出的气体中除SO2外还有H2 ②只放出SO2气体,其物质的量为1 mol ③反应结束时转移电子的物质的量可能为4 mol
A.① B.②
C.②③ D.①②
解析:选C 浓硫酸具有强氧化性,与锌反应放出SO2气体;随着硫酸的消耗,浓硫酸变成稀硫酸,与锌反应生成氢气。据Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O可知:每消耗1 mol硫酸转移1 mol电子;据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知:每消耗1 mol硫酸转移2 mol电子,因此反应结束时转移电子的物质的量小于4 mol。
3.一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是(  )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入浓H2SO4中含溶质为0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
解析:选B 随反应进行,浓H2SO4会变为稀H2SO4,稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。
4.将足量的铜片与100 mL 18 mol·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是(  )
A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.反应结束后两种反应物均有剩余
C.被还原的硫酸为 mol
D.参加反应的Cu为0.9 mol
解析:选D 浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L-1×=0.9 mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)== mol。综上所述,故D项错误。
5.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是(  )
①2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
④2FeO+4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
A.①②         B.③④
C.①③ D.②④
解析:选B 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现强氧化性。
6.在下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是(  )
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表现有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
解析:选D 浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4,饱和KNO3溶液失水而有晶体析出,浓硫酸中不能电离出H+,因此pH试纸不会变红,但会被炭化而变黑。
7.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填字母)。
A.酸性 B.吸水性
C.脱水性 D.强氧化性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?____________(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂________________。
解析:(1)浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化,所以生成的黑色物质(单质)是C。(2)浓硫酸具有强氧化性,能与炭反应生成CO2、SO2和水,其中SO2气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,该反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)△,CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)根据以上分析可知在蔗糖与浓硫酸的反应中体现了浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性。(4)SO2具有漂白性,因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色;SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,反应的化学方程式为SO2+H2O??H2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,且气体过量后沉淀又溶解,所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体;由于SO2具有漂白性和还原性,所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水。
答案:(1)C (2)SO2 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)BCD (4)褪色 漂白 SO2+H2O??H2SO3
(5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
8.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如下图所示装置进行有关实验。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液,这种溶液是________,其作用是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是________________,B中应放置的溶液是________。
a.水 B.酸性KMnO4溶液
c.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,反应完毕时,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余,其原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Cu与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑。反应过程中H2SO4不断被消耗,同时反应生成H2O,使H2SO4的浓度减小,当降低到一定程度,变为稀硫酸时,反应停止。(2)生成的SO2具有漂白性,且污染大气,可用NaOH溶液吸收。(3)余热使反应继续进行,生成的多余气体可储存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B中应为饱和NaHSO3溶液。(4)浓硫酸与铜在加热条件下反应,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,而稀硫酸在加热条件下不和铜反应。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)NaOH 吸收多余的SO2,防止污染空气 (3)广口瓶中液面下降,长颈漏斗液面上升 d (4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不与稀硫酸反应
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课时跟踪检测(二十一) 硫和含硫化合物的相互转化
1.下列物质中的硫元素,既有氧化性,又有还原性的是(  )
A.H2S        B.SO2
C.SO3 D.H2SO4
解析:选B SO2中S的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。
2.下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是(  )
A.它们都是酸,因此彼此不发生反应
B.只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不可以
C.鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可
D.它们都是二元酸,酸性H2S<H2SO3<H2SO4
解析:选D 氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应,但不与浓H2SO4反应,故亚硫酸不能露置在空气中;浓H2SO4具有吸水性,不能露置于空气中;向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应。
3.下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(  )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
解析:选A 含硫物质中元素化合价升高,才被氧化。A项,单质硫被氧化;B项、C项,浓H2SO4被还原;D项,不是氧化还原反应。
4.下列转化需要加入还原剂才能实现的是(  )
A.H2S―→SO2 B.H2SO4―→SO2
C.S―→SO2 D.SO―→SO2
解析:选B 加入还原剂后,被还原的硫元素的化合价降低,A项,H2S―→SO2,化合价升高;B项,H2SO4―→SO2,化合价降低;C项,S―→SO2,化合价升高;D项,SO―→SO2,化合价不变。
5.下列物质中,既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是(  )
A.H2S B.O2
C.NaOH溶液 D.S
解析:选D 亚硫酸、SO2可以氧化H2S,O2则可氧化亚硫酸、SO2,NaOH与亚硫酸、SO2反应生成Na2SO3和H2O,而S与亚硫酸、SO2均不发生反应。
6.能实现下列物质间直接转化的元素是(  )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫
C.铜 D.铁
解析:选B SiO2、CuO、Fe3O4均不与水反应生成对应的酸或碱,故A、C、D均错。B项,S+O2SO2,SO2+H2O??H2SO3,H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O,可以实现转化,故选B。
7.下列反应中SO2作氧化剂的是(  )
A.SO2+NO2===SO3+NO
B.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
C.SO2+2H2S===3S↓+2H2O
D.SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
解析:选C A和B项中,硫元素的化合价升高,SO2作还原剂;D项中的反应不是氧化还原反应。
8.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别是(  )
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
解析:选D 题目中所述的变化过程可表示为:
由题意可推出:甲是SO2,乙是H2SO3,丙是H2SO4,丁是H2S,戊是S。
9.亚硫酸钠中+4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氨水。
(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用的试剂有____;观察到的现象是__________;反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用的试剂有
________;观察到的现象是______________________________________________;
反应的离子方程式为___________________________________________________。
解析:根据氧化还原反应的特点,要证明Na2SO3有氧化性,则应加入还原性试剂,反之,要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S,碱性条件下不反应。
答案:(1)溴水 溴水褪色 H2SO3+Br2+H2O===SO+2Br-+4H+
(2)硫化钠溶液、稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O
10.某化学兴趣小组为了探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________;
(2)实验过程中,装置B、C中产生的现象分别是______________________________
________________、______________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
解析:(1)根据仪器的特征,该仪器是蒸馏烧瓶;亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水,化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)酸性高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫有还原性,所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,同时说明二氧化硫有还原性,SO2的氧化性能将S2-氧化成S,则实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊,这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性;装置B中发生反应的离子方程式为5SO2+2NnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+。(3)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原,所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)该实验的尾气是SO2,可用NaOH溶液吸收。
答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+ (3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
1.下列各组物质混合后,没有明显现象的是(  )
①H2S和SO2;②SO2和SO3;③SO2和氯水;④SO3(气)和Cl2;⑤H2S和Cl2
A.①③⑤         B.②④
C.②⑤ D.③④⑤
解析:选B SO2和SO3中硫元素为相邻价态,不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性,相互间不能发生反应。
2.已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,除去SO2中混有的HCl气体,可选用的试剂是(  )
A.石灰水 B.浓硫酸
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和Na2SO3溶液
解析:选C 饱和的亚硫酸氢钠与盐酸反应生成二氧化硫。
3.在反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O中,被氧化的硫与被还原的硫的关系是(  )
A.物质的量比为2∶1   B.质量比为2∶1
C.质量比为1∶2 D.物质的量比为1∶1
解析:选C 该氧化还原反应中,S既是氧化剂,又是还原剂。在3 mol S中,有1 mol S作为还原剂被氧化生成Na2SO3,有2 mol S作为氧化剂被还原生成Na2S。
4.高温下,硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。若将生成的气体通入氯化钡溶液中,应发生的现象有(  )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3逸出
解析:选A 由于SO2对应的H2SO3是一种弱酸,与BaCl2不反应,而BaSO4难溶于水,而且也难溶于HCl、H2SO4等强酸,同时SO2、SO3都易溶于水,与水反应能生成相应的酸。
5.有一白色粉末X,关于它的实验现象为:
则X的化学式为(  )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4 D.Na2SO3
解析:选D 用验证法,B、D与H2SO4反应有气体产生;与NaOH反应生成盐可使溴水褪色,具有还原性,应为Na2SO3,D正确。
6.关于硫的叙述正确的是(  )
A.硫元素非常活泼,所以只以化合态存在于自然界中
B.黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫,用二硫化碳、水通过过滤操作可将三者分离
C.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D.硫与铜反应得到硫化铜
解析:选B 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态,A项错误;分离KNO3、C、S的混合物,先用水溶解,分离出KNO3,再用CS2溶解、过滤分离出C,B项正确;硫与金属、H2反应时作氧化剂,与O2、Cl2等非金属反应时作还原剂,C项错误;依据S+2CuCu2S可知Cu与S反应生成硫化亚铜而不是硫化铜,D错误。
7.将0.8 mol SO2通入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中SO和HSO的物质的量之比为(  )
A.1∶3 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶2
解析:选A 设生成的n(NaHSO3)=x,n(Na2SO3)=y,
由硫元素守恒得x+y=0.8 mol①
由钠元素守恒得x+2y=1 L×1 mol·L-1②
解①②得x=0.6 mol,y=0.2 mol,
则==。
8.在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(  )
A.0.007 5 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
解析:选D 由题意知Br2能氧化H2SO3,据氧化还原反应规律,H2SO3的还原性强于Br-,在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2,Cl2首先氧化H2SO3,依据电子守恒,0.01×2=0.1×x×2+0.1×x×(x为它们的物质的量浓度),则x=0.08 mol·L-1。
9.下图表示物质A~F之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,B、C为无色溶液,D为气体,E、F为白色沉淀。请填写下列各空:
(1)写出各物质的化学式:
A为________,B为________,C为________,
D为________,E为________,F为________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→A:_______________________________________________________。
B→C:_____________________________________________________________。
(3)写出C→F的离子方程式:_____________________________________________。
(4)在A~F六种物质中,既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
解析:常见淡黄色固体物质能够和氧气反应的是S,则D为SO2,B为H2SO3,E为BaSO3,C为H2SO4,F为BaSO4。硫元素的最高价为+6价,最低价为-2价,含处于中间价态0价、+4价硫元素的物质,如S、SO2、H2SO3、BaSO3既有氧化性又有还原性。
答案:(1)S H2SO3 H2SO4 SO2 BaSO3 BaSO4
(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl
(3)SO+Ba2+===BaSO4↓ (4)ABDE
10.含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目:_____________________________________________________。
(2)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面__________,则发生了钝化;若铁棒表面__________,则未发生反应。
(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法,其原理为(用化学方程式表示):________________________________________________________________________。
(4)减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2,该反应的化学方程式:_____________________________________。
解析:(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4;
(2)铁棒经浓硫酸若钝化则生成铁的氧化物,铁的氧化物不与CuSO4溶液反应,若没有钝化,则铁棒与CuSO4溶液发生反应:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;
(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3;
(4)CO和SO2发生氧化还原反应:
SO2+2COS+2CO2
答案:(1)
(2)无明显现象(无现象也可) 有紫红色物质析出
(3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
(4)SO2+2COS+2CO2
课时跟踪检测(二十) 硫酸的制备和性质
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中,正确的是(  )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
解析:选D 常温时浓硫酸使铁钝化;铜与稀硫酸在常温和加热时都不反应;浓硫酸有吸水性,可以作干燥剂,稀硫酸不能作干燥剂。
2.常温下,可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸,下列叙述中,错误的是(  )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应
B.贮存浓硫酸的容器要密封,因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气
C.贮存浓硫酸的容器应远离热源
D.常温下,浓硫酸可以使铁或铝钝化,生成一层致密的氧化膜,阻止了反应的继续进行
解析:选A 常温下,浓硫酸可在Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,体现其强氧化性。
3.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是(  )
A.各取少许溶液分别放铜片
B.分别与石蕊溶液作用
C.用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上
D.各取少许溶液分别放入铝片
解析:选C 区别浓、稀硫酸,可利用浓硫酸的脱水性,将其涂在纸上,浓硫酸会使纸炭化而发黑。
4.浓硫酸在使下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是(  )
A.Cu―→CuSO4       B.C―→CO2
C.NaCl―→Na2SO4 D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3
解析:选A 反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变,所以浓硫酸既表现了酸性,又表现了氧化性。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素化合价降低;Fe2O3+3H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素化合价不变。
5.向50 mL 18 mol·L-1硫酸中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原硫酸的物质的量(  )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
解析:选A  根据化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,若有2 mol硫酸参加反应,就有1 mol硫酸被还原:2H2SO4~SO2~(被还原)H2SO4。对50 mL 18 mol·L-1的硫酸来说,应该有0.45 mol硫酸被还原,但随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不与Cu反应,因此被还原硫酸物质的量小于0.45 mol。
6.下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是(  )
A.稀硫酸使紫色石蕊溶液变红
B.稀硫酸与锌反应制取氢气
C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫
D.稀硫酸与纯碱反应
解析:选C B中体现了H+的氧化性,A、D为非氧化还原反应,C中S元素的化合价由+6价降到+4价,体现了S元素的氧化性。
7.向盐酸中加入浓H2SO4时,会有白雾生成,不是导致产生该现象的原因的是(  )
A.浓H2SO4具有脱水性
B.浓H2SO4具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度的升高而降低
解析:选A 浓硫酸具有吸水性且溶于水放热,加快了盐酸中HCl气体的挥发。
8.下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是(  )
选项
操作
现象
解释或推论
A
铁片投入浓硫酸
无明显变化
常温下铁不与浓硫酸反应
B
将浓硫酸滴到白纸上
白纸变黑
浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化
C
二氧化硫通入溴水
溴水褪色
说明二氧化硫具有漂白性
D
湿润红色石蕊试纸检验某气体
试纸变蓝
该气体是氨气
解析:选D 常温下,铁在浓硫酸中钝化,A不正确;浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化,B不正确;二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应溴水褪色,二氧化硫表现为还原性,C不正确;使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3,D正确。
9.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出B →C的化学方程式:__________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量之比为64∶80=4∶5,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S,E为H2SO3。
答案:(1)H2+SH2S(或写成可逆反应)
(2)2SO2+O22SO3
(3) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
10.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):______接______,______接______,______接______。
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中________________,丙中________________。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________。
(4)写出甲中反应的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前首先要除去SO2,SO2具有还原性,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验,所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B;
(2)根据以上分析可知乙中出现白色沉淀,而丙中品红未褪色时,即可表明已检验出CO2;
(3)根据以上分析可知,丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2;
(4)甲中反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
答案:(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红未褪色
(3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
1.某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案,不合理的是(  )
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气味者为稀硫酸
C
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
解析:选B 向稀H2SO4中加入金属铝片后,产生无色无味气体,B错误。
2.在含有2 mol H2SO4的浓硫酸中加入足量锌粉,使其充分反应,则下列推断中错误的是(  )
①放出的气体中除SO2外还有H2 ②只放出SO2气体,其物质的量为1 mol ③反应结束时转移电子的物质的量可能为4 mol
A.① B.②
C.②③ D.①②
解析:选C 浓硫酸具有强氧化性,与锌反应放出SO2气体;随着硫酸的消耗,浓硫酸变成稀硫酸,与锌反应生成氢气。据Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O可知:每消耗1 mol硫酸转移1 mol电子;据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知:每消耗1 mol硫酸转移2 mol电子,因此反应结束时转移电子的物质的量小于4 mol。
3.一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是(  )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入浓H2SO4中含溶质为0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
解析:选B 随反应进行,浓H2SO4会变为稀H2SO4,稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。
4.将足量的铜片与100 mL 18 mol·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是(  )
A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.反应结束后两种反应物均有剩余
C.被还原的硫酸为 mol
D.参加反应的Cu为0.9 mol
解析:选D 浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L-1×=0.9 mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)== mol。综上所述,故D项错误。
5.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是(  )
①2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
④2FeO+4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
A.①②         B.③④
C.①③ D.②④
解析:选B 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现强氧化性。
6.在下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是(  )
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表现有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
解析:选D 浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4,饱和KNO3溶液失水而有晶体析出,浓硫酸中不能电离出H+,因此pH试纸不会变红,但会被炭化而变黑。
7.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填字母)。
A.酸性 B.吸水性
C.脱水性 D.强氧化性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?____________(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂________________。
解析:(1)浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化,所以生成的黑色物质(单质)是C。(2)浓硫酸具有强氧化性,能与炭反应生成CO2、SO2和水,其中SO2气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,该反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)△,CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)根据以上分析可知在蔗糖与浓硫酸的反应中体现了浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性。(4)SO2具有漂白性,因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色;SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,反应的化学方程式为SO2+H2O??H2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,且气体过量后沉淀又溶解,所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体;由于SO2具有漂白性和还原性,所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水。
答案:(1)C (2)SO2 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)BCD (4)褪色 漂白 SO2+H2O??H2SO3
(5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
8.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如下图所示装置进行有关实验。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液,这种溶液是________,其作用是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是________________,B中应放置的溶液是________。
a.水 B.酸性KMnO4溶液
c.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,反应完毕时,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余,其原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Cu与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑。反应过程中H2SO4不断被消耗,同时反应生成H2O,使H2SO4的浓度减小,当降低到一定程度,变为稀硫酸时,反应停止。(2)生成的SO2具有漂白性,且污染大气,可用NaOH溶液吸收。(3)余热使反应继续进行,生成的多余气体可储存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B中应为饱和NaHSO3溶液。(4)浓硫酸与铜在加热条件下反应,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,而稀硫酸在加热条件下不和铜反应。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)NaOH 吸收多余的SO2,防止污染空气 (3)广口瓶中液面下降,长颈漏斗液面上升 d (4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不与稀硫酸反应
课时跟踪检测(十九) 二氧化硫的性质和作用
1.关于SO2的叙述中,正确的是(  )
A.SO2是一种无色无味的气体
B.SO2在空气中很容易被氧气氧化
C.可以用排水法收集SO2气体
D.相同条件下,SO2密度比空气大
解析:选D SO2有刺激性气味,A项错误;SO2与O2不易反应,需要在一定条件下才可发生反应,B项错误;SO2易溶于水,不能用排水法收集,C项错误。
2.下列变化不属于化学变化的是(  )
A.SO2使品红溶液褪色
B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色
D.H2O2水溶液使染料褪色
解析:选C A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去,为物理变化。
3.下列关于SO2的说法中,不正确的是(  )
A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.SO2与水反应生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物,它主要来自于化石燃料的燃烧
解析:选C SO2与H2O反应生成的是H2SO3,而不是H2SO4。
4.检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是(  )
A.通过品红溶液
B.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析:选D A项检验的是SO2;B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀;D项酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收,再通过澄清石灰水,若有白色沉淀,说明一定有CO2;若无沉淀,则无CO2。
5.下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
解析:选B A项,SO2能使品红溶液褪色,利用了其漂白性,使溴水、高锰酸钾溶液褪色,利用其还原性,SO2不能使石蕊溶液褪色,错误;B项,使品红溶液褪色的可能是SO2、Cl2、H2O2、O3等,正确;C项,活性炭具有吸附性,SO2利用其和有色物质的结合,漂白粉和过氧化钠利用其氧化性,原理不同,错误;D项,是盐酸和NaOH发生中和反应,错误。
6.能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是(  )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:选D 有关反应为
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2
⑤SO2+H2SO4―→不反应
⑥SO2+2H2S===3S↓+2H2O
⑦H2O+SO2+Na2SO3===2NaHSO3
对照题意,符合条件的有①④⑦,故答案为D。
7.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是(  )
①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3 ③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析:选D 强酸性条件下溶液中发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,Ba2++SO===BaSO4↓,故①④正确。
8.下列装置可用于收集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
后不褪色
SO2有酸性,
没有漂白性
解析:选B SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,A项错误;SO2为酸性氧化物,能与NaOH反应,2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(或NaOH+SO2===NaHSO3),但无明显现象,C项错误;SO2不能漂白石蕊溶液,D项错误。
9.A、B是两种常温下有刺激性气味的气体,将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A________,B________。
(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,
或________________________________________________________________________。
(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________________
________________。
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是__________________;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是
________________________________________________________________________。
解析:具有漂白作用、能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊溶液褪色,但能使紫色石蕊溶液变红色,所以A为SO2;B气体使紫色石蕊溶液先变红后褪色,为Cl2;如果将Cl2与SO2等体积混合,通入溶液中,则发生下列反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用,但它们能使紫色石蕊溶液变红色。
答案:(1)SO2 Cl2
(2)2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
NaOH+SO2===NaHSO3
(3)2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
(4)变为红色 无明显变化
10.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,将气体通入澄清石灰水中,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。
(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:_____________________________
________________________________________________________________________。
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。
答案: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
1.SO2溶于水后,所得溶液的性质是(  )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B SO2溶于水,与水反应生成H2SO3,H2SO3中S的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;H2SO3属于二元弱酸,有酸性。
2.下列实验能证明SO2存在的是(  )
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能使品红溶液褪色 ④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通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A.①②③④⑤ B.⑤
C.③④⑤ D.无
解析:选B ①、④CO2也能出现该现象;②HCl等也能出现该现象;③Cl2也能出现该现象。
3.下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是(  )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液 ⑤淀粉碘溶液
A.①④ B.①②③
C.②③⑤ D.②③④
解析:选C SO2使品红溶液褪色,利用其漂白性;SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色,利用其酸性氧化物的性质;SO2使KMnO4(H+)、溴水、淀粉碘溶液褪色,利用其还原性,三者实质相同。
4.下列实验报告记录的实验现象正确的是(  )
解析:选C SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,通入酚酞溶液中,溶液变无色。通入品红溶液中,品红褪色;c中SO2被氯水氧化为SO,生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,生成BaSO3白色沉淀。
5.如下图,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.湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.湿润品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C.湿润淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2不能将I-还原为I2
D.实验后,可把注射器中的物质推入NaOH溶液,以减少环境污染
解析:选D 吸入的浓硫酸与Na2SO3反应,产生SO2气体。SO2的酸性能使蓝色石蕊试纸变红,但SO2不能漂白酸碱指示剂,A项错误;SO2的漂白性使品红褪色,SO2的还原性使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;I-转化成I2是氧化过程,不是还原过程,C项错误。
6.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是(  )
选项
A
B
C
D
X
CO
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
NaHCO3
饱和溶液
Na2SO3
溶液
NaHSO3
饱和溶液
解析:选B CO和CO2不具有漂白性,A、C选项被排除。B选项,当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2,使石灰水变浑浊,SO2被吸收,不能使品红褪色。D选项,当关闭活塞时,Cl2与NaHSO3发生反应,NaHSO3被氧化成NaHSO4,不产生SO2,石灰水不变浑浊。
7.如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是(  )
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
解析:选A 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。A项,SO2遇BaCl2溶液假如可以发生反应:BaCl2+SO2+H2O===BaSO3↓+2HCl,由于酸性HCl>H2SO3,反应产生的BaSO3溶解变为BaCl2、SO2和H2O,即不会发生上述变化,错误;B项,SO2具有氧化性可以和Na2S反应生成单质,溶液变浑浊,正确;C项,KMnO4有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色,正确;D项,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,正确。
8.如下图所示是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①中的实验现象为________,此实验证明SO2是________氧化物。
(3)②中的品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________,反应的化学方程式为________________________________。
解析:根据SO2的化学性质及实验室制备SO2的反应原理回答问题。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
9.用下图所示实验装置进行SO2性质的探究实验。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________,G装置的作用________________________________________________________________________。
(2)简述检查该装置气密性的方法_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为______和________(用字母表示),观察到的现象依次是____________________、____________________。
(4)若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有________________________________________________________________________。
解析:(1)A中浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为HSO+H+===SO2↑+H2O;SO2属于污染空气的气体,不能排放到大气中,空
气中的CO2气体也会和F中的Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,所以G装置的作用是吸收尾气,防止CO2进入F。(3)SO2能与溴水发生反应,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,S元素由+4价升高到+6价,体现了SO2的还原性,SO2能与Na2S发生反应,化学方程式为SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaOH,该反应SO2中的硫元素由+4价降低到0价,体现了SO2的氧化性,则能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为C和B,观察到的现象依次是C中溴水褪色,B中出现淡黄色沉淀。(4)D装置能生成CO2,根据“强酸制弱酸”原理,CO2和SO2都能和Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,需要先验证SO2被除去,然后再验证酸性H2CO3>H2SiO3,所以若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有E中品红不褪色,F中出现浑浊。
答案:(1)HSO+H+===SO2↑+H2O 吸收尾气,防止CO2进入F
(2)G中加水至没过导管口,微热A中圆底烧瓶,若G中有气泡产生,停止加热,冷却后导管末端形成一段水柱,说明气密性良好
(3)C B C中溴水褪色 B中出现淡黄色沉淀
(4)E中品红不褪色,F中出现浑浊