第五章化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
课后篇巩固提升
/夯实基础·轻松达标
1.下列有关硫的说法中,不正确的是( )
A.硫有多种同素异形体
B.硫的化学性质与氧气相同
C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物
答案B
解析S和O2都是非金属单质,但化学性质不相同。
2.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是0( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S
⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑧ B.①④⑥ C.③④⑦ D.④⑥⑦
答案B
解析硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时,只能生成FeS、Cu2S,而不是Fe2S3、CuS。氯气具有强氧化性,可将Fe直接氧化为FeCl3。
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
答案C
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。
4.下列有关三氧化硫的说法中正确的是( )
A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色
C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
答案A
解析SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使石蕊溶液变红色,B项错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,故C项错误;SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在并加热条件下与O2反应才能生成SO3,故D项错误。
5.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
/
答案B
解析A项,稀硫酸与Cu不反应,可用浓硫酸与Cu反应制SO2,错误;B项,SO2可以使品红褪色,可验证其具有漂白性,正确;C项,SO2的密度比空气大,收集时应长管进气短管出气,错误;D项,SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,不能用饱和NaHSO3溶液吸收SO2,应用碱液吸收,错误。
6.下列溶液:①澄清石灰水,②H2S溶液,③酸性KMnO4溶液,④新制氯水,⑤品红溶液。能够区别SO2和CO2气体的是( )
A.只有①②③ B.只有②③④
C.只有②③④⑤ D.全部
答案C
解析SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化成单质硫(有黄色沉淀生成);SO2也具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和新制氯水氧化(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。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。
7.某化学实验兴趣小组的同学用如图装置通入SO2气体进行实验。
/
(1)请填写表中空格:
管中棉花
的位置
①
②
③
④
棉花浸
取试剂
石蕊溶液
品红
溶液
淀粉和碘水
混合液
氢硫酸
现象
褪色
浅黄色
沉淀
体现SO2
的性质
酸性
氧化物
漂白性
氧化性
(2)写出③中发生反应的化学方程式: 。?
答案(1)①变红色 ②褪色 ③还原性
(2)I2+SO2+2H2O/H2SO4+2HI
解析SO2是酸性氧化物,由于其中硫元素显+4价,处于中间价态,所以SO2既有氧化性又有还原性。SO2有漂白作用,但不能使石蕊溶液褪色。①中石蕊溶液变红色,②中品红溶液褪色,③中SO2表现还原性,发生的反应为SO2+I2+2H2O/H2SO4+2HI。
/提升能力·跨越等级
1.类推法是化学学习与研究中常用的方法,下列类推的结论正确的是( )
A.钠在与氧气、水等的反应中均作还原剂,则金属单质参与反应生成化合物时均作还原剂
B.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,则钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.碳在少量氧气中燃烧会生成CO,在过量的氧气中燃烧生成CO2,则硫在少量氧气中燃烧生成SO2,在过量氧气中燃烧生成SO3
D.铁与氯气反应生成FeCl3,则硫与铁反应生成Fe2S3
答案A
解析金属无负价,金属与其他物质反应生成化合物时,均作还原剂,A项正确;钠很活泼,与硫酸铜溶液反应时先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,不会置换出铜,B项不正确;硫在过量氧气中燃烧也只生成二氧化硫,C项不正确;硫与铁化合时生成FeS,D项不正确。
2.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
/
答案C
解析A项中,SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,使石蕊溶液显红色。B项中,SO2具有漂白性,通入品红溶液中,品红褪色。C项中,SO2被氯水氧化为S
O
4
2-
,S
O
4
2-
与Ba2+生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。D项中,SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀。
3.已知2FeSO4/Fe2O3+SO2↑+SO3↑,把产生的气体通入BaCl2溶液中,则( )
A.产生BaSO4和BaSO3两种沉淀
B.产生BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出
C.产生BaSO4沉淀,无SO2气体逸出
D.产生沉淀含BaSO4,并有HCl气体逸出
答案B
解析由于FeSO4分解产生大量的SO2和SO3气体,其中的SO3气体可以与水反应生成H2SO4,通入BaCl2溶液后,BaCl2会与硫酸反应生成BaSO4沉淀,但是SO2不会与氯化钡发生反应,会从溶液中逸出。
4.为除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
①饱和Na2CO3溶液 ②饱和NaHCO3溶液 ③浓硫酸 ④灼热的铜网 ⑤碱石灰
A.①③④ B.③④⑤ C.②④③ D.②③④
答案D
解析混合气体通过饱和NaHCO3溶液能除去SO2,还能增加CO2的量,经过浓硫酸干燥后,再通过灼热的铜网,即可除去氧气。
5.某兴趣小组为了探究SO2气体还原Fe3+的反应,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是( )
/
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
答案C
解析向含有淀粉的碘水中通入SO2气体,会发生反应SO2+I2+2H2O/H2SO4+2HI,由于I2参与反应被消耗,因此B中蓝色溶液褪色,证明物质的还原性强弱为SO2>I-,A项正确。SO2是大气污染物,由于SO2是酸性气体,可以与NaOH发生反应SO2+2NaOH/Na2SO3+H2O,所以可以用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气,B项正确。若SO2与FeCl3不发生反应,向A中加入酸性KMnO4溶液,发生反应2KMnO4+5SO2+2H2O/K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,溶液紫色褪去;若SO2与FeCl3发生反应SO2+2H2O+2FeCl3/H2SO4+2HCl+2FeCl2,当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时,会发生反应Mn
O
4
-
+5Fe2++8H+/Mn2++5Fe3++4H2O,溶液紫红色也褪去,因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应,C项错误。若A中发生了氧化还原反应SO2+2H2O+2FeCl3/H2SO4+2HCl+2FeCl2,溶液中含有硫酸,当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,会发生反应H2SO4+BaCl2/BaSO4↓+2HCl,产生白色沉淀;若没有发生氧化还原反应,则由于HCl酸性强于H2SO3,当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,不产生白色沉淀,D项正确。
6.如图所示,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)。下列有关说法不正确的是( )
/
A.湿润的蓝色石蕊试纸变红后不褪色
B.湿润的品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色都能证明SO2的漂白性
C.湿润的淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2的
D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
答案B
解析Na2SO3晶体和浓硫酸会发生反应:Na2SO3+H2SO4/Na2SO4+SO2↑+H2O。A项,SO2能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能使它褪色,正确;B项,湿润的品红试纸褪色,体现了SO2的漂白性,而蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色体现了SO2的还原性,错误;C项,氧化性:I2>SO2,所以SO2不能将I-氧化为I2,湿润的淀粉KI试纸不变蓝,正确;D项,实验室多余的SO2需用NaOH溶液吸收,防止污染大气,发生的反应为SO2+2NaOH/Na2SO3+H2O,正确。
7.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
(已知:Na2SO3+H2SO4/Na2SO4+SO2↑+H2O)
/
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是 、 。?
(2)反应后,装置B中发生的现象是 ,反应的离子方程式为 ;装置C中的现象是 ,表现了SO2的 ;装置D中现象是 ,发生反应的化学方程式为 。?
(3)装置E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)F装置的作用是 ,漏斗的作用是 。?
答案(1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)溶液褪色 SO2+Cl2+2H2O/4H++2Cl-+S
O
4
2-
溶液紫色褪去(溶液褪色) 还原性 有黄色沉淀生成 2H2S+SO2/3S↓+2H2O
(3)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
(4)吸收多余的SO2 防止倒吸
解析浓硫酸与Na2SO3发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)/Na2SO4+SO2↑+H2O,SO2能使新制氯水及酸性KMnO4溶液褪色,在反应中SO2表现还原性;SO2与装置D中的H2S发生反应SO2+2H2S/3S↓+2H2O,从而使溶液变浑浊,该反应中SO2表现氧化性;SO2能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色,说明SO2与品红溶液的作用具有可逆性;装置F用于吸收多余的SO2,因为SO2易与NaOH溶液反应,因此采用倒扣漏斗吸收SO2可防止液体倒吸。
/贴近生活·拓展创新
为了验证铁和硫反应产物中铁元素的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分。
Fe、S混
合粉末
A
/
黑色
固体
B
/
滤渣
C
/
溶液
D
已知:①FeS固体难溶于水,可与稀盐酸、稀硫酸发生反应:FeS+2H+/Fe2++H2S↑。
②3S+6NaOH/2Na2S+Na2SO3+3H2O。
请回答以下问题:
(1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是 。?
(2)反应在“惰性环境”中进行的原因是 。?
(3)操作②的作用是 ,也可改用 。?
(4)操作③稀硫酸煮沸的目的是 。?
(5)为检验产物中铁元素的价态,对D溶液的实验操作最好是 。?
答案(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应,生成Fe2+干扰实验,过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应,影响实验结果
(2)防止环境中的O2参与反应
(3)除去混合物中过量的硫粉 CS2
(4)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+
(5)加入煮沸的KSCN溶液,若溶液变红色,证明产物中有Fe3+;若溶液无明显现象,再滴入双氧水(或新制氯水),溶液显红色,则证明产物中有Fe2+
解析实验目的是验证铁和硫反应产物中铁元素的价态,若Fe过量,滤渣C中含Fe,会与H2SO4反应生成Fe2+,还能与可能存在的Fe3+反应,干扰实验。空气中的O2能与Fe2+反应,会影响实验,所以反应应在“惰性环境”中进行。
课件40张PPT。第1课时 硫和二氧化硫知识铺垫新知预习自主测试1.活性炭因具有较强的吸附性,可用于制作防毒面具。
2.HClO、新制氯水、消毒液、漂白粉因具有强氧化性,可作漂白剂。如氯水可使紫色石蕊溶液先变红后褪色。
3.硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,而在纯氧中燃烧则发出明亮的蓝紫色火焰,同时产生刺激性气味的气体SO2。
4.能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。如二氧化碳可与澄清石灰水反应,化学方程式为CO2+Ca(OH)2 == CaCO3↓+H2O,所以二氧化碳为酸性氧化物。知识铺垫新知预习自主测试一、硫
1.物理性质
硫俗称硫黄,黄色晶体,质脆,易研成粉末,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
硫有多种同素异形体,其中正交硫的熔点为113 ℃,沸点为445 ℃,密度为2.06 g·cm-3。
2.化学性质
硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
(1)与金属单质反应知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】铁丝、铜丝分别在氯气中加热,可发生剧烈反应,所得产物中铁元素和铜元素的化合价分别为多少?由此并结合Fe、Cu分别与S的反应,能否说明氯气和硫的氧化性强弱?
提示Fe与Cl2反应可得FeCl3,其中铁元素显+3价,而Cu与Cl2反应可得CuCl2,其中铜元素显+2价,对比FeS中+2价的铁元素和Cu2S中+1价的铜元素可知,Cl2的氧化性强于S。知识铺垫新知预习自主测试(2)与非金属单质反应
【微思考2】硫在过量的纯氧中燃烧是否可直接生成SO3?
提示不能。硫(或硫化氢等)在过量氧气中燃烧或加热只能直接生成SO2。知识铺垫新知预习自主测试二、二氧化硫
1.物理性质知识铺垫新知预习自主测试2.化学性质
(1)属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性
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。
②与NaOH反应:SO2+2NaOH === Na2SO3+H2O。
③与CaO反应:SO2+CaO === CaSO3。
(2)还原性
二氧化硫在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可被氧气氧化为SO3:
SO3也是一种酸性氧化物,溶于水时与水发生剧烈反应,生成硫酸:SO3+H2O === H2SO4。知识铺垫新知预习自主测试【微思考3】SO3除了可与水反应外,还能与哪些类别的物质反应?
提示SO3作为一种酸性氧化物,还可与碱、某些碱性氧化物等反应。知识铺垫新知预习自主测试(3)氧化性
二氧化硫可与硫化氢反应,生成硫和水:SO2+2H2S === 3S+2H2O。
(4)漂白性
①根据教材中【实验5-2】,向溶有SO2的溶液中滴加品红溶液,振荡,溶液红色褪去,再加热所得溶液,溶液颜色恢复红色,可知二氧化硫具有漂白性。
②漂白原理:二氧化硫能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。
③用途:
a.工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
b.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。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)硫黄是非金属单质,只具有氧化性。 ( )
(2)硫与氧气的反应中,硫单质作氧化剂。 ( )
(3)洗去试管壁上的硫黄可以用CS2。 ( )
(4)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。 ( )
(5)SO2的收集既可以用向上排空气法,也可以用排水法。 ( )
(6)SO2的漂白性主要是利用了SO2具有强氧化性这一性质。 ( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列关于二氧化硫的说法中,正确的是( )
A.二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红,说明二氧化硫的水溶液呈酸性
B.二氧化硫能漂白某些物质,说明二氧化硫具有氧化性
C.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
D.二氧化硫能用浓硫酸干燥,说明二氧化硫不具有还原性
答案:A
解析:SO2能漂白某些物质,说明SO2具有漂白性,B项错误;SO2能使溴水褪色,说明SO2具有还原性,C项错误;SO2能用浓硫酸干燥,只能说明SO2不与浓硫酸反应,不能说明它不具有还原性,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测二氧化硫和二氧化碳的比较与鉴别
问题探究
1.将某无色气体通入澄清石灰水中,发现石灰水变浑浊,能否说该无色气体一定为二氧化碳?
提示不能。因为二氧化硫也为无色气体,也能使澄清石灰水变浑浊。
2.SO2和CO2都是酸性氧化物,如何鉴别这两种气体?
提示(1)闻气味,SO2有刺激性气味;(2)利用漂白性,SO2能使品红溶液褪色;(3)利用还原性,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下图是常用来检验SO2与CO2混合气体的实验装置,你能说出各装置中试剂的作用吗?
上述装置中各部分的作用:
A.检验SO2的存在;
B.除去SO2气体;
C.检验SO2气体是否除尽;
D.检验CO2气体。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
1.SO2与CO2性质对比任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测2.SO2与CO2的鉴别方法
(1)用品红溶液:使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。
(2)用氢硫酸:出现黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
(3)用酸性KMnO4溶液:使KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。
(4)用溴水:使溴水褪色的是SO2,无明显现象的是CO2。
(5)用FeCl3溶液:使FeCl3溶液由黄色变为浅绿色的是SO2,无明显现象的是CO2。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用
典例1某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:该气体为CO2。
猜想2:该气体为SO2。
猜想3: 。?
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:任务一任务二素养脉络随堂检测【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中应该装入下列溶液中的 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 。?任务一任务二素养脉络随堂检测(3)D中澄清石灰水的作用是 。通过实验,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 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
解析:中学学过的能使澄清石灰水先变浑浊,继续通入又变澄清的气体,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,若存在应除尽后,再验证CO2气体是否存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过足量NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
答案:D
解析:SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先除去SO2,再检验CO2。SO2具有还原性,而CO2没有,可根据此特点除去SO2。任务一任务二素养脉络随堂检测二氧化硫的漂白性
问题探究
1.用图1所示装置探究二氧化硫的水溶性——实验现象为:试管中液面上升,一段时间后,液面高度不再明显变化。
2.用图1实验所得的溶液进行二氧化硫漂白性实验,装置如图2所示——实验现象为:溶液先变红,振荡后褪色,再加热后溶液颜色 恢复红色。任务一任务二素养脉络随堂检测3.新制氯水、二氧化硫都能使品红溶液褪色,现将Cl2、SO2两种气体中的一种通入品红溶液中,品红溶液褪色。如何判断品红溶液褪色是何种物质引起的?
提示将褪色的品红溶液加热,若溶液逐渐恢复红色,则说明是由SO2漂白引起的,否则是由新制氯水漂白引起的。
4.SO2使溴水和酸性KMnO4溶液褪色是不是说明SO2具有漂白性?试写出两反应的化学方程式。
提示不是。说明SO2具有还原性,而不是漂白性。发生的反应分别为SO2+Br2+2H2O === 2HBr+H2SO4、2KMnO4+5SO2+2H2O === K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。任务一任务二素养脉络随堂检测5.二氧化硫和新制氯水都有漂白性,二者混合后漂白效果如何?写出相关反应的化学方程式。
提示二氧化硫能与新制氯水中的Cl2发生氧化还原反应,使漂白效果减弱甚至失去漂白性。相关反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
1.SO2的漂白性
(1)SO2的漂白具有选择性,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,如石蕊溶液等。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有还原性而非漂白性。
(3)利用新制氯水、SO2的漂白性,可以鉴别Cl2和SO2。方法是将气体分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,然后再加热褪色后的溶液,恢复红色的溶液通入的是SO2,不恢复原来红色的溶液通入的是Cl2。任务一任务二素养脉络随堂检测2.漂白原理分类 任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用
典例2某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和新制氯水的漂白性,设计了如下实验装置。任务一任务二素养脉络随堂检测(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是? 。?
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。若有6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为 。?
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个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两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:
B: 。?
D: 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来
(2)3×6.02×1023
(3)①品红溶液褪色 品红溶液褪色
②褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象
解析:(1)A中分液漏斗的玻璃塞若没有取下,漏斗内气体与空气不连通,打开活塞后液体不能流下。(2)根据制取Cl2的反应原理可知,每生成1 mol Cl2,消耗4 mol HCl,转移2 mol电子,故有6 mol HCl参加反应,则转移3 mol电子。(3)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,但其漂白是暂时性的,加热后会恢复原来的颜色;Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,会把品红氧化而使其褪色,其漂白是永久性的,故加热不会恢复原来的颜色。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2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.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
答案:B
解析:本题是对漂白性物质漂白原理的综合考查。A项中,SO2能使溴水、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它的漂白性,SO2不能使指示剂褪色;B项中,能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C项所给出的漂白剂的漂白原理不都相同;D项中,SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列说法不正确的是( )
A.自然界中的硫是一种黄色难溶于水的固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出物中
C.硫与金属反应,生成最高价态金属的硫化物
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案:CD
解析:硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能将金属氧化为低价态硫化物,如与Fe、Cu反应,分别生成FeS、Cu2S。硫无论在空气中还是在纯氧中的燃烧产物都是SO2,而不是SO3,如果要使SO2转化为SO3,需在催化剂并加热的条件下与O2发生化合反应。任务一任务二素养脉络随堂检测2.下列有关SO2气体实验现象的描述不正确的是( )
A.把装满SO2气体的试管倒立在滴有紫色石蕊溶液的水中,进入试管的液体呈红色
B.将SO2气体通入盛有品红溶液的试管里,红色逐渐褪去,给试管加热无明显变化
C.打开盛有SO2气体的集气瓶口的玻璃片,可闻到刺激性气味
D.将SO2气体通入盛有溴水的试管里,橙红色逐渐褪去
答案:B
解析:SO2气体能使品红溶液褪色,加热后溶液颜色又恢复。任务一任务二素养脉络随堂检测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滴有酚酞的NaOH溶液 ④溴水 ⑤碘的淀粉溶液
A.只有①④ B.①②④ C.②③⑤ D.②④⑤
答案:D
解析:SO2使③中溶液褪色,表现酸性氧化物的通性;使②④⑤中溶液褪色,表现还原性;使①中溶液褪色,表现漂白性。故正确答案为D。任务一任务二素养脉络随堂检测4.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( ) 任务一任务二素养脉络随堂检测答案:C 任务一任务二素养脉络随堂检测5.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
已知:Na2SO3+H2SO4(浓) === Na2SO4+SO2↑+H2O。任务一任务二素养脉络随堂检测请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 。?
(2)实验过程中,装置B中产生的现象为 ,这说明SO2具有 。?
(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象: 。?
(4)尾气可采用 溶液吸收。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)蒸馏烧瓶
(2)溶液由紫色变为无色 还原性
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色
(4)NaOH
解析:此探究实验目的明确,根据装置图中所用试剂可知,主要探究SO2的还原性及漂白性。尾气中SO2的处理方法是用NaOH溶液吸收。第2课时 硫酸 硫酸盐
课后篇巩固提升
/夯实基础·轻松达标
1.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是( )
A.与铜片反应
B.与石蕊溶液反应
C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上
D.加入锌片看是否有气体生成
答案C
解析常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应,无法区别。浓硫酸、稀硫酸均可与锌片反应,浓硫酸反应产生SO2,稀硫酸反应产生H2,可以区别,但不是最简单、最好的方法。只有C项是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别,方法简单。
2.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)的对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)
答案B
3.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某工人边吸烟边用水冲洗,结果发生了爆炸事故,下列引起爆炸的原因中正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
D.稀释后的硫酸溶液与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
答案D
解析浓硫酸加水稀释变成稀硫酸后,与金属铁反应产生氢气,吸烟时,氢气在空气中遇明火造成爆炸。
4.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
答案D
解析选项A中利用的是浓硫酸的脱水性,B项中反应在加热条件下才能发生;C项中的氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥。
5.浓硫酸在使下列物质发生转化时,只表现强氧化性的是0( )
A.Cu/CuSO4 B.C/CO2
C.FeO/Fe2(SO4)3 D.Fe2O3/Fe2(SO4)3
答案B
解析浓硫酸在反应中表现出酸性时,硫元素的化合价不变,硫元素仍以S
O
4
2-
的形式存在;浓硫酸表现出强氧化性时,硫元素的化合价降低。C+2H2SO4(浓)/CO2↑+2SO2↑+2H2O中,硫元素的化合价降低,浓硫酸只表现强氧化性;Fe2O3+3H2SO4/Fe2(SO4)3+3H2O中,硫元素的化合价不变,浓硫酸只表现酸性;而Cu+2H2SO4(浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O和2FeO+4H2SO4/Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O中,都是一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变,所以浓硫酸在A、C项转化中,既表现了酸性,又表现了氧化性。
6.向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.9 mol之间
D.大于0.45 mol
答案A
解析Cu只与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,故当硫酸浓度降低到一定程度时,反应即停止,在参加反应的硫酸中只有一半被还原。所以被还原的H2SO4的物质的量小于
0.05 L×18mol·
L
-1
2
=0.45 mol。
7.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸时,设计了如下方案:
操作
结论
甲
投入火柴梗
变黑者为浓硫酸
乙
加入金属铝片
产生刺激性气味的气体者为浓硫酸
丙
分别加入到盛水的试管中
放出大量热者为浓硫酸
丁
用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸的试剂瓶瓶口
冒白烟者为浓硫酸
戊
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
(1)其中可行的是 (填序号)。?
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是 ,改进方法是 。?
(3)完全错误的是 ,因为 。?
答案(1)甲、丙、戊
(2)乙 操作中增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸)
(3)丁 硫酸不是挥发性酸
解析(1)甲、丙、戊分别利用了浓硫酸的脱水性、稀释时放出大量的热、吸水性,方案可行。(2)乙中,浓硫酸使铝钝化,加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。(3)丁错,挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟,硫酸不属于挥发性酸。
/提升能力·跨越等级
1.下列各组气体通常状况下能大量共存,并且既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A.SO2、O2、HBr B.NH3、O2、N2
C.NH3、CO2、HCl D.H2、CH4、O2
答案D
解析既能用浓硝酸干燥,又能用碱石灰干燥的气体应是中性气体,D项中的气体均为中性气体且在通常状况下能大量共存。
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.碳酸氢钠可用于胃酸过多症
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
答案D
解析碳酸氢钠溶液呈弱碱性,可与胃液中的盐酸反应,A项正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,可用于生活用水的消毒,B项正确;胃酸的主要成分是盐酸,可用Al(OH)3中和过多胃酸,生成AlCl3和H2O,C项正确;可溶性钡盐有毒,碳酸钡可与胃酸(主要成分是盐酸)反应生成BaCl2,易引起中毒,故常用不溶于酸的BaSO4做胃肠X射线造影检查,D项错误。
/
3.如图所示,小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为了便于观察,预先把水染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸,静置片刻后,不可能观察到的现象有( )
A.小试管内液体分成两层,上层蓝色,下层无色
B.U形细管内左边液面降低,右边液面升高
C.有少量的白色固体析出
D.小试管内有气泡产生
答案D
解析浓硫酸的密度比水的密度大,溶于水放出大量的热,且浓硫酸具有强吸水性,必然导致饱和硫酸铜溶液中析出CuSO4固体。
4.用20 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液加水稀释到100 mL,所得溶液中S
O
4
2-
的浓度为3.18 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为( )
A.0.50 mol·L-1 B.0.75 mol·L-1
C.1.00 mol·L-1 D.3.18 mol·L-1
答案A
解析随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所得溶液为CuSO4与稀硫酸的混合溶液。反应前n(H2SO4)=18.4 mol·L-1×0.020 L=0.368 mol,反应后n(S
O
4
2-
)=3.18 mol·L-1×0.100 L=0.318 mol;因此减少的S
O
4
2-
的物质的量n(S
O
4
2-
)=n(SO2)=0.368 mol-0.318 mol=0.050 mol。由反应Cu+2H2SO4(浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O可知,n(CuSO4)=n(SO2)=0.050 mol,则c(CuSO4)=
0.050mol
0.100 L
=0.50 mol·L-1。
5.5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的浓硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是( )
A.有0.09 mol的硫酸被还原
B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
答案D
解析浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,硫酸逐渐消耗,其浓度也逐渐减小,当硫酸溶液由浓变稀时,反应就会停止。因此,实际参加反应的硫酸的物质的量要比理论计算值小。由题意知,n总(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol,参加反应的硫酸的物质的量n消耗(H2SO4)<0.09 mol,则被还原的硫酸的物质的量小于0.045 mol,参加反应的铜的质量小于2.88 g。
6.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况),则下列情况不可能的是( )
A.加入的铜的质量为6.4 g
B.加入的浓硫酸中溶质的物质的量为0.2 mol
C.加入的铜的质量大于6.4 g
D.加入的浓硫酸中溶质的物质的量多于0.2 mol
答案B
解析Cu与浓硫酸共热时发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O,当生成标准状况下2.24 L SO2(0.1 mol)时,反应消耗0.1 mol Cu(6.4 g),消耗0.2 mol H2SO4,由于反应中硫酸不断被消耗且有H2O生成,浓硫酸浓度不断减小,待变为稀硫酸时,不再与Cu反应,故实验中m(Cu)≥6.4 g,n(H2SO4)>0.2 mol。
7.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:
/
(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事先用一种液体浸湿,这种液体是 ,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,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。B中应放置的液体是 (填字母)。?
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,直到反应完毕,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。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是?? 。?
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填字母)。?
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
答案(1)Cu+2H2SO4(浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案均可) 吸收多余的二氧化硫,防止污染空气
(3)瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 D
(4)①反应过程中硫酸被消耗,浓硫酸逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应 ②AD
解析(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花应事先用NaOH溶液浸湿,以吸收多余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行时,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应盛放饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸溶液的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应;可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生,则可证明确有余酸。
8.(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 。?
(2)试用下列各装置设计一个实验,验证上述反应的各种产物。写出这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向,填装置的序号):
→ → → 。?
编号
①
②
装置
/
/
编号
③
④
装置
/
/
(3)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。则A瓶溶液的作用是 ,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是 。?
(4)装置②中所加的固体药品是 ,可确定的产物是 ,确定装置②在整套装置中位置的理由是 。?
(5)装置③中所盛放的溶液是 ,可验证的产物是 。?
答案(1)C+2H2SO4(浓)/2SO2↑+CO2↑+2H2O
(2)④ ② ① ③
(3)验证产物中有SO2 将SO2全部氧化吸收 确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收
(4)无水CuSO4(或变色硅胶) 水蒸气 由于产物气流通过①③时会带出水蒸气,所以②必须放置在①③之前
(5)澄清石灰水 CO2
解析检验C与浓硫酸反应的产物时,先检验H2O,再检验SO2,最后检验CO2。为了避免SO2对检验CO2的干扰,故在①中B瓶中盛放酸性KMnO4溶液,作用是将SO2全部氧化吸收,C瓶中盛放品红溶液,作用是确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收。
/贴近生活·拓展创新
某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该发生装置略去),试回答下列问题:
/
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为 。?
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是 。?
(3)丙同学在安装好装置后,必须首先进行的一步操作是 。?
(4)A中加入的试剂可能是 ,作用是 ;?
B中加入的试剂可能是 ,作用是 ;?
E中加入的试剂可能是 ,作用是 。?
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是
C中: ,D中: 。?
如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气? (填“能”或“不能”),原因是 。?
答案(1)Zn+2H2SO4(浓)/ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)Zn与浓硫酸反应过程中,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中
(5)黑色固体变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 因为进入C的混合气体中含H2O,会干扰H2的检验
解析本题对Zn与浓硫酸反应的气体产物进行两种推测,而后设计实验装置进行验证。验证SO2,可用品红溶液;验证H2,可利用它的还原性,如在加热条件下H2可与CuO反应生成Cu和H2O,而无水硫酸铜遇水变蓝,同时必须注意验证H2时,应避免空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。
课件34张PPT。第2课时 硫酸 硫酸盐知识铺垫新知预习自主测试1.在反应Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑中,失电子的是Zn,得电子的是H+,稀硫酸表现的性质是酸性和弱氧化性。
2.浓硫酸具有吸水性,通常用作干燥剂。浓硫酸溶于水会放出大量的热,故稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓缓注入水中并不断地用 玻璃棒进行搅拌。知识铺垫新知预习自主测试一、硫酸的用途和制备
1.用途:重要化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
2.工业上制备硫酸的原料
(1)硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿);
(2)从冶炼金属时产生的废气中回收的二氧化硫。
3.工业制硫酸的原理示意图
【微思考1】纯净的浓硫酸有哪些主要的物理性质?
提示无色、黏稠、油状液体,密度远大于水的密度。知识铺垫新知预习自主测试二、稀硫酸的化学性质
具有酸的通性,溶于水完全电离,电离方程式:知识铺垫新知预习自主测试三、浓硫酸的特性
1.吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,故常用作 干燥剂。
2.脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体。知识铺垫新知预习自主测试3.强氧化性。
(1)与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。知识铺垫新知预习自主测试【微思考2】在教材【实验5-3】中将铜丝下端卷成螺旋状的目的是什么?
提示增大铜丝与浓硫酸的接触面积,以增大反应速率。知识铺垫新知预习自主测试(2)与非金属反应。
加热时与木炭反应的化学方程式为
【微思考3】实验室用金属与酸反应制取氢气时,往往用稀硫酸,而不用浓硫酸,这是为什么?
提示(活泼)金属与稀硫酸反应时可生成氢气,而金属与浓硫酸反应时往往得不到氢气,一般会生成二氧化硫气体。知识铺垫新知预习自主测试三、硫酸盐
1.硫酸钙
(1)性质
(2)用途
①制作各种模型和医疗用的石膏绷带。
②工业上,可用来调节水泥的硬化速率。知识铺垫新知预习自主测试2.硫酸钡
(1)存在:以重晶石(BaSO4)形式存在。
(2)性质:白色固体,不溶于水和酸,且不容易被X射线透过。
(3)用途:医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药物,俗称“钡餐”。
【微思考4】已知Ba2+有毒,那么不溶于水的碳酸钡能否代替硫酸钡用作“钡餐”?
提示不能。因BaCO3可溶于胃酸(盐酸),生成可溶于水的BaCl2,使人中毒。知识铺垫新知预习自主测试3.硫酸铜
(1)性质
白色粉末,结合水后会变成蓝色晶体,化学方程式为
CuSO4+5H2O === CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O俗称胆矾或蓝矾。
(2)用途
①硫酸铜可用来检验酒精中是否含有少量水。
②胆矾可与石灰乳混合制成一种常用农药——波尔多液。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性。( )
(2)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀并有刺激性气味的气体生成,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。( )
(3)浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2。( )
(4)浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体。( )
(5)铜不能置换出稀硫酸中的氢,但在加热条件下可置换出浓硫酸中的氢。( )
(6)Ba2+、Cu2+都属于重金属离子,可使人中毒。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√知识铺垫新知预习自主测试2.在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.亚硫酸钠与浓硫酸反应
答案:A
解析:硫在空气中燃烧生成SO2,硫被氧化;铜片与浓硫酸共热,浓硫酸被还原生成SO2;红热的木炭与浓硫酸反应,浓硫酸被还原生成SO2;亚硫酸钠与浓硫酸反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。任务一任务二素养脉络随堂检测浓硫酸的吸水性和脱水性
问题探究
1.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量的变化是增大,变化的原因是浓硫酸能吸收空气中的水蒸气,该变化体现了浓硫酸的吸水性。据此性质可知,浓硫酸可作干燥剂,常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如右图所示)。
2.浓硫酸不能用来干燥哪些气体?
提示浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性的气体(如H2S等)。但CO、H2等还原性气体不与浓硫酸反应,可以用浓硫酸干燥。任务一任务二素养脉络随堂检测3.向蔗糖中加入浓硫酸并快速搅拌,可观察到的现象有哪些?
提示蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔海绵状固体,并放出刺激性气味的气体。
4.什么是“吸水性”和“脱水性”?二者有什么区别?
提示如果与浓硫酸接触的物质中确实存在水分子,则体现浓硫酸的吸水性,如浓硫酸能使CuSO4·5H2O由蓝变白;如果与浓硫酸接触的物质中根本不存在水分子,仅含氢元素和氧元素,则体现浓硫酸的脱水性,如浓硫酸可使蔗糖(C12H22O11)变黑。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别
吸水性→浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质
|
脱水性→浓硫酸将组成有机物的H、O元素按原子个数比2∶1以“H2O”的形式脱去的性质
由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。任务一任务二素养脉络随堂检测2.浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法
(1)取少量蒸馏水,向其中加入少量试样,能够放出大量热的为浓硫酸,反之为稀硫酸。
(2)观察状态:呈黏稠状的是浓硫酸,而黏稠度较小的是稀硫酸。
(3)取体积相等的两液体,用手掂掂,质量较大的是浓硫酸。
(4)取少量试样,向其中加入铁片,若能够产生大量气泡的则为稀硫酸(Fe+H2SO4 === FeSO4+H2↑);若无明显现象(钝化)的则为浓硫酸。
(5)用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字,字迹立即变黑(浓硫酸的脱水性)的为浓硫酸,另一种为稀硫酸。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用
典例1如图所示,在一个白色的点滴板的孔
穴中分别放入小纸片、少量CuSO4·5H2O。
然后分别滴入几滴浓硫酸或稀硫酸,观察现
象。回答下列问题:
(1)浓硫酸滴于小纸片上,小纸片变 (填实验现象),说明浓硫酸具有 性。?
(2)稀硫酸滴入CuSO4·5H2O中,CuSO4·5H2O (填实验现象);浓硫酸滴入CuSO4·5H2O中,CuSO4·5H2O (填实验现象),说明浓硫酸具有 性。?
答案:(1)黑 脱水
(2)溶解,溶液呈蓝色 由蓝色变成白色 吸水
解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性,但稀硫酸不具有这些性质。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1在下图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的现象叙述不正确的是 ( )
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
答案:D
解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。苹果块的水分被浓硫酸吸收变干瘪;胆矾晶体中的结晶水被浓硫酸吸收,表面出现“白斑”;饱和硝酸钾溶液中的部分溶剂被浓硫酸吸收,溶液中有晶体析出;由于浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸变黑。任务一任务二素养脉络随堂检测浓硫酸的强氧化性
问题探究
1.浓硫酸与稀硫酸的氧化性区别在哪里?
提示浓硫酸的氧化性是+6价的硫元素体现的,而稀硫酸的氧化性是H+体现的。
2.C、Cu分别与浓硫酸反应时,浓硫酸各表现出什么性质?
提示与碳反应时,体现了浓硫酸的强氧化性;与铜反应时,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。
3.浓硫酸与过量的Zn充分反应,发生的反应有哪些?写出化学方程式。
提示Zn+2H2SO4(浓) === ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀) === ZnSO4+H2↑。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
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。
2.反应规律:
(1)Fe、Al在浓硫酸中钝化。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,浓硫酸与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐、H2O和SO2;浓硫酸变稀后,只表现酸性,与活泼金属反应生成的气体为H2。任务一任务二素养脉络随堂检测(3)浓硫酸与不活泼金属和非金属反应的规律。
①反应需要加热,否则不反应。
②还原产物一般是SO2,金属一般被氧化为高价态金属的硫酸盐,非金属一般被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
③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。
④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)浓硫酸可与某些具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。任务一任务二素养脉络随堂检测典例2(双选)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.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中,充分加热后得到气体体积(标准状况下)不足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任务一任务二素养脉络随堂检测答案:CD
解析:A项,浓硫酸具有吸水性,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥某些具有还原性的气体和碱性气体(NH3);B项,浓硫酸与S、C等非金属单质作用时,由于没有盐生成,故只表现其强氧化性;C项,Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐减小,当成为稀硫酸时,反应停止,故产生的SO2在标准状况下不足22.4 L。答案为CD两项。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是( )
A.在反应中,浓硫酸只表现出氧化性
B.该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2
C.在反应中,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D.每1 mol Cu参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2
答案:C
解析:该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,分析反应前后元素化合价的变化可知:浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原,因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列对浓硫酸的叙述正确的是( )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以铁制、铝制容器能盛放浓硫酸
B.浓硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
C.浓硫酸和铜片在加热条件下反应,既表现出浓硫酸的酸性,又表现出它的强氧化性
D.浓硫酸可用作H2、O2等气体的干燥剂,表现其脱水性
答案:C
解析:A项,常温下,铁、铝遇浓硫酸发生钝化,生成了致密氧化膜,并不是不发生反应;B项,浓硫酸使蔗糖炭化,表现了浓硫酸的脱水性;C项,加热条件下,Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、H2O和SO2,既表现浓硫酸的酸性,又表现出它的强氧化性;D项,浓硫酸用作干燥剂表现了其吸水性。任务一任务二素养脉络随堂检测2.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
答案:B
解析:浓硫酸具有吸水性,溶液质量增加;而2 mol·L-1稀硫酸因水分挥发,溶液质量减小。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列说法正确的是( )
A.无水硫酸铜为蓝色固体,遇水变为白色
B.BaCO3和BaSO4都不溶于水,都可用作“钡餐”
C.熟石膏化学式为CaSO4·2H2O,可制成模型
D.波尔多液可由胆矾与石灰乳混合制成
答案:D任务一任务二素养脉络随堂检测4.用如图所示实验装置(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.上下抽拉①中铜丝可控制SO2的生成量
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
答案:D
解析:抽拉铜丝,可控制铜丝与浓硫酸的接触,即可控制SO2的生成量,故A项合理;SO2能使品红溶液褪色,故B项合理;SO2有毒,且属于酸性氧化物,故C项合理;浓硫酸过量,试管中剩余浓硫酸,应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中,否则易出现液体喷出试管而发生危险,故D项不合理。任务一任务二素养脉络随堂检测5.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,然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。任务一任务二素养脉络随堂检测请回答:
(1)生成的黑色(单质)物质是 (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,这种有刺激性气味的气体成分是 (填名称),实验室经常用 溶液进行吸收,这两个反应的化学方程式分别为 。?
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有 (填编号)。?
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(4)将实验(2)产生的有刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液 ,加热后 。?
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体? (填“能”或“不能”),若不能,填写两种能鉴别二者的试剂: 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)C
(3)CD (4)褪色 恢复红色
(5)不能 溴水、酸性KMnO4溶液、品红溶液(任选两种均可)第3课时 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化
课后篇巩固提升
/夯实基础·轻松达标
1.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,设计实验方案为溶液/ / / /KNO3溶液。
则X为( )
A.Na2CO3 B.K2CO3 C.Na2SO4 D.K2SO4
答案B
解析除去Ba(NO3)2应用碳酸盐而不可选用硫酸盐,碳酸盐过量才能保证Ba(NO3)2被除净,过量的碳酸盐还能用适量硝酸除去;而硫酸盐虽能保证Ba(NO3)2被除净,但过量的硫酸盐无法用硝酸除去;因为是钾盐溶液,故不能用Na2CO3。
2.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S
O
4
2-
)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)
D.浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)
答案B
解析在空气中敞口久置的浓硫酸质量增大是因为浓硫酸具有吸水性;向样品溶液中加入稀盐酸,没有现象,说明一定没有Ag+,再加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀,此时溶液显酸性,而BaSO4既不溶于水也不溶于酸,则白色沉淀为BaSO4,溶液中含有S
O
4
2-
;蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,是因为浓硫酸具有脱水性;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。
3.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,应立即用大量水冲洗,再涂上稀NaOH溶液
答案B
解析A项,浓硫酸吸收结晶水,体现了其吸水性;C项,稀硫酸中H+表现氧化性;D项,浓硫酸沾到皮肤上,用大量水冲洗后,不能涂稀的强碱溶液,可涂上小苏打溶液。
4.在检验S
O
4
2-
的过程中,下列操作正确的是( )
(提示:稀硝酸具有强氧化性,可将S
O
3
2-
氧化为S
O
4
2-
)
A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有S
O
4
2-
存在
B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有S
O
4
2-
存在
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有S
O
4
2-
存在
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有S
O
4
2-
存在
答案C
解析A项,先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,则溶液中也可能含有S
O
3
2-
或HS
O
3
-
;B项,先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中也可能含有S
O
3
2-
或HS
O
3
-
;D项,先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,则溶液中也可能含有Ag+。
5.下列反应能产生二氧化硫的是( )
A.氧化铜和稀硫酸反应
B.亚硫酸钠和氧气反应
C.三氧化硫和水反应
D.铜和热的浓硫酸反应
答案D
解析A选项,两者反应生成硫酸铜和水,所以错误;B选项,两者反应生成硫酸钠,所以错误;C选项,两者反应生成硫酸,所以错误;D选项,两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,所以正确。
6.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
/
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂
答案D
解析由题意知X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;浓硫酸在室温下使Fe钝化,B项错误;A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误;SO2与O2反应的条件为高温、常压、催化剂,D项正确。
7.在如图所示的转化关系中,A、B、C、D、E、F、G、H、I均为常见物质。
/
已知B、D都是淡黄色固体,且A与D可反应生成离子化合物I,B与I的相对分子质量相同。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,F/,H 。?
(2)写出C的电子式: 。写出H2O2的电子式: 。?
(3)用电子式表示I的形成过程: 。?
(4)写出B→C、E→F的化学方程式:
B→C ;?
E→F 。?
答案(1)Na SO3 Na2SO4(或NaHSO4)
(2)Na+
[
·
·
O
··
··
·
·
H]-
H
·
·
O
··
··
·
·
O
··
··
·
·
H
(3)/
(4)2Na2O2+2H2O/4NaOH+O2↑ 2SO2+O2/2SO3
解析根据B是淡黄色固体,且可以与水反应生成氧气,则B为过氧化钠,A为金属钠,C为氢氧化钠;D是淡黄色固体,且可与氧气发生连续的氧化反应,则D为硫单质,E、F、G、H分别为二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠(或硫酸氢钠);B与I的相对分子质量相同,则I为Na2S。
/提升能力·跨越等级
1.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化的处理措施正确的是( )
(提示:HNO3具有强氧化性,可氧化S
O
3
2-
、Fe2+等离子)
A.检验溶液中是否含有S
O
3
2-
时,用硝酸酸化后再加BaCl2溶液
B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.检验溶液中是否含有Fe2+时,用硝酸酸化后,加KSCN溶液
D.检验溶液中是否含有S
O
4
2-
时,用盐酸酸化后,加BaCl2溶液
答案D
解析A项中硝酸能将S
O
3
2-
氧化;B项中高锰酸钾溶液能将氯离子氧化;C项中加入KSCN溶液变红色不能说明原溶液中含Fe2+,也可能含有Fe3+。
2.某溶液中含有较大量的Cl-、C
O
3
2-
、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加足量的Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加适量的AgNO3溶液 ④滴加足量的Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
答案B
解析首先滴加足量的Ba(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有C
O
3
2-
,同时除去C
O
3
2-
;过滤后,在滤液中滴加足量的Mg(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有OH-,同时除去OH-;过滤后,滴加适量的AgNO3溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl-。
3.SO2气体通入BaCl2溶液中,无沉淀产生,但再分别加入①氨水、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生,这些沉淀分别为( )
A.BaSO4、BaSO3、S B.S、BaSO3、BaSO4
C.BaSO3、BaSO4、S D.BaSO3、S、BaSO4
答案C
解析SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀;SO2与Cl2发生反应SO2+Cl2+2H2O/H2SO4+2HCl,S
O
4
2-
+Ba2+/BaSO4↓;SO2具有弱氧化性,可与H2S发生反应SO2+2H2S/3S↓+2H2O。故分别加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成的沉淀为BaSO3、BaSO4、S。
4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( )
A.检验试液中的S
O
4
2-
:试液/无沉淀/白色沉淀
B.检验试液中的S
O
4
2-
:试液/无沉淀/白色沉淀
C.检验试液中的I-:试液/深黄色溶液/深黄色溶液
D.检验试液中的C
O
3
2-
:试液/白色沉淀/沉淀溶解
答案B
解析A项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有S
O
4
2-
,而存在S
O
3
2-
,硝酸可将S
O
3
2-
氧化成S
O
4
2-
,最终也会出现白色沉淀,A项错误;B项中先加入足量稀盐酸,可以排除S
O
3
2-
、Ag+等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在S
O
4
2-
,B项正确;如果溶液中存在I-,I-具有还原性,被过氧化氢氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质显蓝色,但是C选项中溶液最终没有变蓝色,C项错误;D项中如果存在S
O
3
2-
,也会出现相同的实验现象,D项错误。
5.工业上用电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水,它是将粗盐溶解在水中,通过分离和提纯制成的。由于粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Fe2(SO4)3等杂质,不符合电解的要求,因此必须进行精制。首先将粗盐水过滤除去泥沙,再用化学试剂进一步净化处理。
(1)如何运用最简方法检验过滤后的溶液中有无S
O
4
2-
??? 。?
(2)净化过程中下列化学药品可以选用的是 (填写代号)。?
A.Ba(NO3)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液
D.K2CO3溶液 E.Na2CO3溶液 F.稀盐酸 G.稀硫酸
(3)你设计加入化学试剂的先后顺序是 。在加入某种化学试剂之前,还必须增加一种物理除杂方法,这种化学试剂的名称是 ,这种物理除杂方法的名称是 。要在实验室中实施这种除杂方法,所用到的玻璃仪器有 。?
(4)经过科学论证,上述净化食盐水的方案合理,又通过更加精确的实验方法对净化后的食盐水进行成分分析,发现其中CaCl2、MgCl2的含量还是超标,必须进一步降低其含量。对此,下列说法中正确的是 。?
A.对盐水进行过滤
B.再从上述(2)中选取化学试剂除杂
C.查找资料或访问专家,采用更加先进科学的方法除杂
答案(1)取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即证明含有S
O
4
2-
(2)BCEF
(3)BECF或CBEF或BCEF 稀盐酸 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗
(4)C
解析(1)检验S
O
4
2-
是否存在,可取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即证明含有S
O
4
2-
。
(2)除去MgCl2、Fe2(SO4)3应选用NaOH溶液和BaCl2溶液,不能选用Ba(NO3)2溶液,否则引入N
O
3
-
;除去CaCl2和过量的BaCl2应选用Na2CO3溶液,不能选用K2CO3溶液,否则引入K+;除去过量的NaOH、Na2CO3应选用稀盐酸,不能选用硫酸,否则会引入S
O
4
2-
;故选用的试剂为BCEF。
(3)用Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,故Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,用稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3,故稀盐酸最后加入,则试剂加入顺序为BECF或CBEF或BCEF。在加入稀盐酸前需将产生的沉淀过滤,否则沉淀会再次溶解。
(4)因为上述净化食盐水的方案合理,但杂质含量还是超标,只能采用更加先进科学的方法除杂。
6.有一可能已变质的Na2SO3样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析,请你参与他们的活动。(提示:硝酸具有强氧化性,可将S
O
3
2-
氧化为S
O
4
2-
)
(1)猜想样品中可能含Na2CO3、 和 (填化学式)。?
(2)实验设计
①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液,再加入过量的BaCl2溶液;
②待沉淀完全后,从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液 ,产生气体。?
A.稀硫酸
B.稀硝酸
C.稀盐酸
③将气体连续通入下列装置:
/
(3)结论:样品已部分变质。
(4)问题讨论:
Ⅰ.某同学认为实验步骤①多余,你认为该步骤 (选填“是”或“不”)多余(若选“不”继续回答下一空格,若选“是”不必回答下一空格),设计的用意是 。?
Ⅱ.实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是:
a. ;?
b. ;?
c. ;?
d. 。?
答案(1)Na2SO3 Na2SO4 (2)C
(4)Ⅰ.不 检验样品中是否含Na2SO4
Ⅱ.验证SO2 除去SO2 验证SO2已被除尽 验证CO2
解析本题是一道检验、鉴别题,依据题中设计的思路,进行辨析,并对某些实验步骤作出评价。
(1)样品中成分Na2SO3具有还原性,易被氧化为Na2SO4,在题干中已猜想有Na2CO3存在时,则另两种可能成分为Na2SO3、Na2SO4。
(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在,实则是鉴定C
O
3
2-
、S
O
3
2-
、S
O
4
2-
的存在。在①步加入Ba2+后,产生的沉淀有可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4,为此在②步所加的酸只能为稀盐酸 ,因为H2SO4能干扰S
O
4
2-
检验,HNO3能将S
O
3
2-
氧化为S
O
4
2-
,干扰S
O
3
2-
的检验;③步中在给定装置及试剂后,首先检验产生的气体中含有SO2,再除去SO2,并检验SO2已被除尽,再检验CO2气体。
(4)实验步骤①中所加BaCl2溶液为检验样品中是否含Na2SO4,不多余;实验步骤③中各装置中的作用分别为验证SO2存在、除去SO2、验证SO2被除尽及验证CO2。
/贴近生活·拓展创新
已部分氧化的亚硫酸钠,为确定其纯度,要进行如下实验:
①称取样品W1 g;②将样品溶解于蒸馏水中;③给溶液加稍过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2 g,试回答:
(1)BaCl2用盐酸酸化的原因: 。?
(2)BaCl2溶液要加入稍过量的原因: 。?
(3)怎样检查S
O
4
2-
是否完全除去? 。?
(4)判断沉淀是否洗净的方法: 。?
(5)Na2SO3纯度的计算式: 。?
答案(1)防止生成BaSO3沉淀
(2)使S
O
4
2-
全部转化为BaSO4沉淀
(3)取上层清液少许滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明S
O
4
2-
未完全除去;反之,则完全除尽
(4)取最后一次洗涤液少许加AgNO3溶液,若无沉淀,则已洗净;反之,没洗净
(5)(1-
142
??
2
233
??
1
)×100%
课件36张PPT。第3课时 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化知识铺垫新知预习自主测试1.硫元素有多种常见化合价,试在下表中填写出各化合价对应的具体物质的化学式。
(合理即可)
2.向某无色溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,则白色沉淀的成分可能是什么?
答案:根据物质的溶解性表可知,白色沉淀可能是AgCl、BaSO4、BaCO3、BaSO3等物质中的一种或几种。知识铺垫新知预习自主测试3.粗盐中难溶性杂质的去除 知识铺垫新知预习自主测试一、硫酸根离子的检验
1.教材【实验5-4】中的化学反应
(2)碳酸钡溶于稀盐酸的化学方程式为
BaCO3+2HCl === BaCl2+H2O+CO2↑。知识铺垫新知预习自主测试【微思考】若向某溶液中先滴加BaCl2溶液时有白色沉淀生成,再滴加稀盐酸发现沉淀不溶解,则原溶液中是否一定含有 ?
提示不一定。若原溶液中含有Ag+也会有类似的实验现象。知识铺垫新知预习自主测试二、不同价态含硫物质的转化
1.自然界中硫的存在与转化
(1)存在
①游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。
②化合态
a.主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
b.重要的化合物
知识铺垫新知预习自主测试(2)转化 知识铺垫新知预习自主测试2.工业合成硫酸中硫的转化 知识铺垫新知预习自主测试3.不同价态含硫物质的转化
(1)通过氧化还原反应可实现不同价态含硫物质的相互转化;
(2)利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化到高价态;
(3)利用还原剂,可将硫元素从高价态转化到低价态。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)硫元素在自然界中的存在形态有游离态和化合态两种。( )
(2)1 mol SO2与足量O2充分反应可得到1 mol SO3。( )
(3)硫单质和SO2都既有氧化性又有还原性。( )
(4)FeS、FeCl2都可由相应单质直接化合生成。( )
(5)SO2、SO3都可与水直接化合生成相应的含氧酸。( )
(6)SO2通入CaCl2溶液中可生成白色沉淀。( )
(7)硫酸生成氢气时,H+起氧化作用;硫酸生成二氧化硫时,+6价的硫起氧化作用。( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√知识铺垫新知预习自主测试2.下列物质①NaOH ②Cl2 ③空气 ④H2S
⑤Na2SO3 ⑥Na2CO3,其中能与SO2在一定条件下发生反应的是( )
A.只有①②④⑤ B.只有②④⑤⑥
C.只有②③④⑤ D.全部
答案:D任务一任务二素养脉络随堂检测“粗盐的提纯”与 的检验
问题探究
1.以下是“粗盐中难溶性杂质的去除”流程示意图,其中玻璃棒的作用分别是什么?
提示溶解:搅拌,加快粗盐的溶解速度;
过滤:引流,防止液体溅出;
蒸发:搅拌,防止加热时液体迸溅。任务一任务二素养脉络随堂检测2.经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐、CaCl2、MgCl2等杂质,若按下表所示顺序除去它们,应加入什么试剂?任务一任务二素养脉络随堂检测3.(1)上表中所加的除杂试剂为何要过量?
(2)足量Na2CO3溶液除了可沉淀Ca2+外,能否将过量的BaCl2溶液中的Ba2+同时除去?
(3)上表中的三种除杂试剂在加入粗盐溶液时的先后顺序有何要求?
提示(1)为了将杂质充分除去,所加除杂试剂要适当过量。
(2)Na2CO3溶液可除去Ca2+,同时可沉淀过量的Ba2+。
(3)后面的除杂试剂尽量能把前面的过量的除杂试剂同时除去,所以三种除杂试剂中Na2CO3溶液应在BaCl2溶液后面滴加。
4.向粗盐溶液中滴加足量BaCl2溶液→足量Na2CO3溶液→足量NaOH溶液后,溶液中还有哪些杂质离子?如何把这些杂质离子除去?
提示杂质离子: 、OH-。
除去杂质离子方法:向溶液中滴加稀盐酸至没有气泡冒出。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
1.混合物的分离和提纯
(1)分离和提纯的比较任务一任务二素养脉络随堂检测(2)提纯的原则 任务一任务二素养脉络随堂检测2.粗盐的提纯
(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理任务一任务二素养脉络随堂检测(2)试剂加入的先后顺序
根据原理可知,Na2CO3溶液既可除去CaCl2,又可除去过量的BaCl2,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入,盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH,故应最后加入,因此各试剂的加入顺序可以为:
①过量的BaCl2溶液→过量的NaOH溶液→过量的Na2CO3溶液→适量稀盐酸;
②过量的NaOH溶液→过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→适量稀盐酸;
③过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→过量的NaOH溶液→适量稀盐酸。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用
典例1为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2溶液、盐酸和K2CO3溶液三种试剂,按下图步骤操作:(1)写出三种试剂的化学式:
A ,B ,C 。?
(2)①加入过量A溶液的目的是 ,?
有关化学方程式为?? 。?
②加入过量B溶液的目的是 ,有关化学方程式为? 。?
③加热煮沸的目的是 。?
(3)操作Ⅰ是 ,操作Ⅱ是 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl
(3)过滤 蒸发
解析:要使杂质一一除去,必须考虑到所加试剂是过量的,而且过量的试剂在后面步骤中必须除去,要除去Mg2+和 ,可选用过量的Ba(OH)2溶液。过量的Ba2+可用过量的K2CO3溶液除去,过量的K2CO3可用适量的稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是( )
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量稀盐酸
④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②④⑤①③ D.⑤②④①③
答案:D
解析:首先要明确除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 ,可分别加入Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液,且三种溶液均过量,才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀,过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去,故要先加入过量BaCl2溶液,再加入过量Na2CO3溶液,才能保证不引入新杂质Ba2+,而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入适量稀盐酸即可除去,至于过量NaOH溶液的加入顺序,只要在过滤前加入就可除去Mg2+,故D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测不同价态含硫物质的转化
问题探究
1.黄铁矿或硫黄在过量的纯氧中充分反应,能否直接生成SO3?
提示不能,黄铁矿或硫黄与氧气反应时只能得到SO2。
2.硫化氢气体通入浓硫酸中可得到硫单质,若将该气体通入稀硫酸中能否也得到硫单质?
提示不能,因浓硫酸具有强氧化性(+6价硫),而稀硫酸不具有强氧化性(其具有的弱氧化性是由于+1价的氢)。
3.试列举生成SO2气体的反应有哪些?
提示(1)氧化反应:如硫黄的燃烧、硫化氢气体的燃烧、硫铁矿(FeS2)在空气中加热等;(2)还原反应:如浓硫酸与Cu或C的反应等;(3)非氧化还原反应:如Na2SO3固体与浓硫酸的反应[Na2SO3+H2SO4(浓) === Na2SO4+H2O+SO2↑]、亚硫酸的分解等。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展
1.硫及其化合物间的转化任务一任务二素养脉络随堂检测2.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。如
3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
4.含硫物质的连续氧化任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用
典例2人们认识和应用物质常从两方面入手,一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应;二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性。如下图所示是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系:任务一任务二素养脉络随堂检测(1)写出指定物质的化学式:A ,B 。?
(2)D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: 。?
(3)若C是铜盐,试写出由H2SO4→C的化学方程式: 。?
(4)为进一步减少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。写出该反应的化学方程式: 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)SO3 H2S
解析:A中的S的化合价为+6价,且既可以转化为硫酸,又可以和二氧化硫互相转化,因此A为三氧化硫;B中的硫的化合价为-2价,且为气态氢化物,因此B为硫化氢;C为铜盐,且可由硫酸经反应得到,因此C为硫酸铜;由于D是由二氧化硫转化得到的,且D转化为硫酸是形成酸雨的重要过程之一,因此D为亚硫酸,E为亚硫酸盐。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得B的溶液,向B溶液中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案:B
解析:硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3溶液中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.(双选)下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
答案:AC
2.重金属离子有毒,实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经检验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+,将甲、乙两种废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( )
答案:A
解析: 能沉淀Ba2+,OH-能沉淀Cu2+,而C项中离子皆没有毒性。故选A。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸均能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2
答案:C
解析:A项,SO2、H2SO3虽然有还原性,但均不能与浓硫酸发生氧化还原反应,因为+4价硫与+6价硫之间无中间价;B项,氧化产物可能是S或SO2;D项,S与O2反应生成SO2,不能生成SO3。任务一任务二素养脉络随堂检测4.一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应,产生的气体可能有( )
①SO2 ②SO3 ③H2S ④H2
A.①② B.①③ C.①④ D.只有①
答案:C任务一任务二素养脉络随堂检测5.氯化钠样品中含有少量的Na2SO4和Na2CO3,按下列流程进行净化,请在流程中的“( )”中写上合适的试剂,在“[ ]”中写上实验操作名称。写出有关反应的化学方程式:
第②步:? ;?
第③步: ;?
第⑤步: 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:Ⅰ.蒸馏水 ①溶解 Ⅱ.过量BaCl2溶液 Ⅲ.过量Na2CO3溶液 ④过滤 Ⅳ.适量稀盐酸 ⑥蒸发结晶 Na2SO4+BaCl2 === BaSO4↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2 === BaCO3↓+2NaCl BaCl2+Na2CO3 === BaCO3↓+2NaCl Na2CO3+2HCl === 2NaCl+H2O+CO2↑
解析:首先将样品用蒸馏水溶解,然后加入过量的BaCl2溶液除去Na2SO4和Na2CO3,在混合液中加入过量的Na2CO3溶液除去过量的BaCl2,过滤,在滤液中加入适量的稀盐酸除去过量的Na2CO3,最后加热蒸发得到NaCl晶体。
