课件38张PPT。第1课时 硫和二氧化硫第五章 第一节 硫及其化合物1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质,强化“证
据推理与模型认知”能力的发展。
2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理
的不同。核心素养发展目标二、二氧化硫一、硫及其单质硫及其单质
LIU JI QI DAN ZHI011.硫——重要的非金属元素
(1)硫位于元素周期表中的第 周期第 族,硫原子最外层有 个电子,在化学反应中容易 电子,形成 价硫的化合物。
(2)硫元素的原子半径比氯原子半径 ,硫原子得电子能力比氯原子 ,硫化氢的稳定性比氯化氢 。
(3)硫元素的非金属性比氧元素 ,在富含氧气的地表附近的含硫化合物中,硫常显 价,氧为 价。三ⅥA6得到-2大弱弱弱+4或+6-22.硫单质
(1)物理性质
①单质硫俗称 ,是一种 晶体,质脆,易研成粉末。
②难溶于水,微溶于 ,易溶于 。硫黄黄色酒精二硫化碳(2)化学性质
写出下列反应的化学方程式氧化还原归纳总结(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。1.根据硫的性质,回答下列问题:
(1)单质间发生化合反应,能否生成Fe2S3或CuS?提示 不能。单质硫与变价金属铁或铜化合只能生成FeS或Cu2S。(2)铁与硫反应生成FeS,与氯气反应生成FeCl3,能否说明氯气的氧化性比硫强?
提示 能。氯气将铁氧化为+3价,而硫只能将铁氧化为+2价。2.硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(1)该反应中硫体现的性质是________________。
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
(3)试管内壁上附有硫单质时,能否用酒精洗涤,如不能,用什么洗涤?(从硫的物理性质及化学性质两个角度分析)氧化性和还原性2∶1提示 因为硫微溶于酒精,所以不能用酒精洗涤。应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液溶解洗涤。硫与银、汞的反应及其应用
一般说来,S不能使具有可变化合价的金属显高价,且S与大多数金属的反应需在加热条件下才能完成,但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行,且能使Hg显高价。
①利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑则说明是真银,否则为假银。
②利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害,所以若汞不慎洒落在地面上,要立即打开门窗通风,并尽量设法收集起来,残余的部分可覆盖硫粉处理,以免汞蒸气中毒。解析 硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2,而不能直接生成SO3。1.下列说法不正确的是
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫与铁反应生成硫化亚铁
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫123√2.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 ①硫的氧化性较弱,和变价金属反应生成低价态金属化合物,硫和铜反应生成Cu2S;
②硫和铁反应能生成FeS;
③硫和氧气反应生成SO2而不是SO3;
④硫和氢气反应生成H2S;
⑤氯气的氧化性较强,和变价金属反应生成高价态金属化合物,氯气和铁反应生成FeCl3。√1233.除去试管壁上附着的硫,可采用的方法是
A.通入氢气后加热
B.伸入灼热的铁丝
C.用水洗涤
D.用二硫化碳洗涤后再用水洗解析 硫与氢气反应需要加热,实验操作复杂,且产物硫化氢有毒;
硫与铁反应需要加热,其产物硫化亚铁固体会附着在试管壁上;
硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,试管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。123√返回02二氧化硫
ER YANG HUA LIU1.实验探究
实验一:SO2的物理性质现象:液面迅速 ,最后充满试管。
结论:SO2有 气味, 溶于水。上升刺激性易实验二:SO2的化学性质
用水溶性实验所得溶液做下列实验变红SO2的水溶液显酸性变红SO2的水溶液显酸性不能溶液红色褪去恢复红色SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定2.物理性质无刺激性大易3.化学性质
(1)从物质分类的方面分析SO2性质SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2OSO2+CaO===CaSO3正反应:化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应。
逆反应:向反应物方向进行的反应叫做逆反应。
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,叫做可逆反应。(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质H2SO4+2HCl2SO33S+2H2O(3)SO2的特性——漂白性
可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质,若加热,可恢复原来的颜色。归纳总结二氧化硫与氯水的漂白性比较4.用途
二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。1.氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色,原理是否相同?若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强?
提示 不同,氯气使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质,此过程是不可逆的,而二氧化硫使品红溶液褪色是可逆的。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后,在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。2.可逆反应是在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应。下列反应不属于可逆反应的是________。③④⑤3.三氧化硫具有酸性氧化物的通性。写出下列反应的化学方程式。
(1)三氧化硫与水剧烈反应生成硫酸
提示 SO3+H2O===H2SO4
(2)三氧化硫与碱(石灰乳)反应
提示 SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
(3)三氧化硫与氧化钙反应
提示 SO3+CaO===CaSO4
(4)三氧化硫通入氯化钡溶液中有沉淀生成
提示 SO3+BaCl2+H2O===BaSO4↓+2HCl4.向盛有下列溶液的试管中分别通入SO2气体:①紫色石蕊溶液;②NaOH溶液(滴有酚酞溶液);③品红溶液;④溴水。
请回答下列问题:
(1)试管①中的现象是_________________,发生反应的化学方程式为_______
_____________。紫色石蕊溶液变红SO2+解析 SO2与H2O反应生成H2SO3,能使紫色石蕊溶液变红。(2)试管②中的现象是__________,发生反应的化学方程式为______________
________________,若继续通入过量的SO2,则发生反应的化学方程式为_____________________________。红色变浅Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3解析 向NaOH溶液中通入少量SO2生成Na2SO3,SO2过量后生成NaHSO3。SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(3)试管③中的现象是______________,若将吸收SO2的溶液加热,现象是_____________。品红溶液褪色解析 SO2使品红溶液褪色表现的是其漂白性。溶液恢复红色(4)试管④中的现象是__________。溴水褪色解析 SO2具有还原性,能使溴水褪色。(5)上述实验,SO2表现出酸性氧化物性质的是_____(填序号,下同),SO2表现出漂白性的是____,SO2表现出还原性的是____。①②③④(1)根据SO2分子中S的价态可知,SO2中的S在反应中既可得到电子也可失去电子,既具有氧化性又具有还原性。SO2的性质可总结为“三性一特性”:“三性”指氧化性(主要指SO2+2H2S===3S+2H2O)、还原性(能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色)、酸性氧化物的通性;“一特性”指漂白性(能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色)。(2)特别提示
①褪色不都是漂白,有机色质(如纸张、布条)被氧化或因为发生化合反应而褪色称为漂白,无机离子或分子因为发生氧化还原反应而褪色不叫漂白,如SO2将MnO 还原为Mn2+,不是漂白。
②SO2的漂白是“化合型”漂白,即与有色物质化合生成无色不稳定化合物,与SO2是酸性气体、有还原性无关。SO2的漂白具有选择性,不能漂白酸碱指示剂。1.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+2MgSO31234√解析 选项B中,二氧化硫中硫元素化合价升高,二氧化硫作还原剂。2.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是
A.SO2+H2O H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2SO3
D.SO2+CaO===CaSO3√解析 酸性氧化物的性质主要是与碱反应生成盐和水、与水反应只生成相应酸、与碱性氧化物反应生成盐,而C项中SO2被氧化,只能说明SO2具有还原性。12343.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是
A.SO2通入溴水中,溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去√1234解析 A、B项,二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,错误;
C项,二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,正确;
D项,滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,通入SO2后发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,溶液的红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,错误。12344.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√1234解析 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。
A项,SO2与BaCl2溶液不反应,错误;
B项,SO2具有氧化性,可以和Na2S反应生成S单质,溶液变浑浊,正确;
C项,KMnO4具有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使酸性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。返回1234
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质,强化“证据推理与模型认知”能力的发展。2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。
一、硫及其单质
1.硫——重要的非金属元素
(1)硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族,硫原子最外层有6个电子,在化学反应中容易得到电子,形成-2价硫的化合物。
(2)硫元素的原子半径比氯原子半径大,硫原子得电子能力比氯原子弱,硫化氢的稳定性比氯化氢弱。
(3)硫元素的非金属性比氧元素弱,在富含氧气的地表附近的含硫化合物中,硫常显+4或+6价,氧为-2价。
2.硫单质
(1)物理性质
①单质硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。
②难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
(2)化学性质
写出下列反应的化学方程式
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
H2、Na2、Fe?O2、O、O
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
1.根据硫的性质,回答下列问题:
(1)单质间发生化合反应,能否生成Fe2S3或CuS?
提示 不能。单质硫与变价金属铁或铜化合只能生成FeS或Cu2S。
(2)铁与硫反应生成FeS,与氯气反应生成FeCl3,能否说明氯气的氧化性比硫强?
提示 能。氯气将铁氧化为+3价,而硫只能将铁氧化为+2价。
2.硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(1)该反应中硫体现的性质是________________________________________________。
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)试管内壁上附有硫单质时,能否用酒精洗涤,如不能,用什么洗涤?(从硫的物理性质及化学性质两个角度分析)
提示 (1)氧化性和还原性 (2)2∶1 (3)因为硫微溶于酒精,所以不能用酒精洗涤。应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液溶解洗涤。
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硫与银、汞的反应及其应用
一般说来,S不能使具有可变化合价的金属显高价,且S与大多数金属的反应需在加热条件下才能完成,但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行,且能使Hg显高价。
①利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑则说明是真银,否则为假银。
②利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害,所以若汞不慎洒落在地面上,要立即打开门窗通风,并尽量设法收集起来,残余的部分可覆盖硫粉处理,以免汞蒸气中毒。
1.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫与铁反应生成硫化亚铁
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案 D
解析 硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2,而不能直接生成SO3。
2.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
答案 A
解析 ①硫的氧化性较弱,和变价金属反应生成低价态金属化合物,硫和铜反应生成Cu2S;②硫和铁反应能生成FeS;③硫和氧气反应生成SO2而不是SO3;④硫和氢气反应生成H2S;⑤氯气的氧化性较强,和变价金属反应生成高价态金属化合物,氯气和铁反应生成FeCl3。
3.除去试管壁上附着的硫,可采用的方法是( )
A.通入氢气后加热
B.伸入灼热的铁丝
C.用水洗涤
D.用二硫化碳洗涤后再用水洗
答案 D
解析 硫与氢气反应需要加热,实验操作复杂,且产物硫化氢有毒;硫与铁反应需要加热,其产物硫化亚铁固体会附着在试管壁上;硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,试管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。
二、 二氧化硫
1.实验探究
实验一:SO2的物理性质
现象:液面迅速上升,最后充满试管。
结论:SO2有刺激性气味,易溶于水。
实验二:SO2的化学性质
用水溶性实验所得溶液做下列实验
操作
现象
结论
pH试纸变红
SO2的水溶液显酸性
溶液变红
SO2的水溶液显酸性,不能漂白石蕊溶液
振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色
SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
2.物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水
(1∶40)
3.化学性质
(1)从物质分类的方面分析SO2性质
正反应:化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应。
逆反应:向反应物方向进行的反应叫做逆反应。
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,叫做可逆反应。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质
(3)SO2的特性——漂白性
可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质,若加热,可恢复原来的颜色。
二氧化硫与氯水的漂白性比较
4.用途
二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。
1.氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色,原理是否相同?若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强?
提示 不同,氯气使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质,此过程是不可逆的,而二氧化硫使品红溶液褪色是可逆的。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后,在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
2.可逆反应是在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应。下列反应不属于可逆反应的是________。
①SO2+H2O((H2SO3
②Cl2+H2O((HCl+HClO
③2H2+O22H2O
④2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
⑤6CO2+6H2O6O2+C6H12O6
提示 ③④⑤
3.三氧化硫具有酸性氧化物的通性。写出下列反应的化学方程式。
(1)三氧化硫与水剧烈反应生成硫酸
提示 SO3+H2O===H2SO4
(2)三氧化硫与碱(石灰乳)反应
提示 SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
(3)三氧化硫与氧化钙反应
提示 SO3+CaO===CaSO4
(4)三氧化硫通入氯化钡溶液中有沉淀生成
提示 SO3+BaCl2+H2O===BaSO4↓+2HCl
4.向盛有下列溶液的试管中分别通入SO2气体:①紫色石蕊溶液;②NaOH溶液(滴有酚酞溶液);③品红溶液;④溴水。
请回答下列问题:
(1)试管①中的现象是________________________________________________________,
发生反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)试管②中的现象是________________________________________________________,
发生反应的化学方程式为____________________________________________________,
若继续通入过量的SO2,则发生反应的化学方程式为_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)试管③中的现象是________,若将吸收SO2的溶液加热,现象是________________
________________________________________________________。
(4)试管④中的现象是________________________________________________________。
(5)上述实验,SO2表现出酸性氧化物性质的是________(填序号,下同),SO2表现出漂白性的是________,SO2表现出还原性的是__________。
答案 (1)紫色石蕊溶液变红 SO2+H2O((H2SO3
(2)红色变浅 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
(3)品红溶液褪色 溶液恢复红色
(4)溴水褪色
(5)①② ③ ④
解析 (1)SO2与H2O反应生成H2SO3,能使紫色石蕊溶液变红。(2)向NaOH溶液中通入少量SO2生成Na2SO3,SO2过量后生成NaHSO3。(3)SO2使品红溶液褪色表现的是其漂白性。(4)SO2具有还原性,能使溴水褪色。
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(1)根据SO2分子中S的价态可知,SO2中的S在反应中既可得到电子也可失去电子,既具有氧化性又具有还原性。SO2的性质可总结为“三性一特性”:“三性”指氧化性(主要指SO2+2H2S===3S+2H2O)、还原性(能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色)、酸性氧化物的通性;“一特性”指漂白性(能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色)。
(2)特别提示
①褪色不都是漂白,有机色质(如纸张、布条)被氧化或因为发生化合反应而褪色称为漂白,无机离子或分子因为发生氧化还原反应而褪色不叫漂白,如SO2将MnO还原为Mn2+,不是漂白。
②SO2的漂白是“化合型”漂白,即与有色物质化合生成无色不稳定化合物,与SO2是酸性气体、有还原性无关。SO2的漂白具有选择性,不能漂白酸碱指示剂。
1.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
答案 B
解析 选项B中,二氧化硫中硫元素化合价升高,二氧化硫作还原剂。
2.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2O((H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O22SO3
D.SO2+CaO===CaSO3
答案 C
解析 酸性氧化物的性质主要是与碱反应生成盐和水、与水反应只生成相应酸、与碱性氧化物反应生成盐,而C项中SO2被氧化,只能说明SO2具有还原性。
3.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是( )
A.SO2通入溴水中,溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去
答案 C
解析 A、B项,二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,错误;C项,二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,正确;D项,滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,通入SO2后发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,溶液的红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,错误。
4.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
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
答案 A
解析 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。A项,SO2与BaCl2溶液不反应,错误;B项,SO2具有氧化性,可以和Na2S反应生成S单质,溶液变浑浊,正确;C项,KMnO4具有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使酸性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。
课时对点练
A组 基础对点练
题组一 硫的性质
1.下列说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.与氢气反应,硫比氯气容易
D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫
答案 C
解析 单质硫既有氧化性(与金属、氢气反应),又有还原性(与氧气反应);硫的非金属性比氯弱,与氢气反应,硫比氯气难。
2.下列说法中,不正确的是( )
A.硫是一种黄色、质脆的晶体
B.硫在反应中既可作氧化剂,又可作还原剂
C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
答案 D
解析 铜和硫反应生成+1价金属硫化物。
3.(2019·合肥一中期末)若0.1 mol某单质与足量的硫充分反应,生成物的质量比该单质的质量增加了1.6 g,则组成这种单质的元素不可能是( )
A.Ag B.Fe C.Cu D.K
答案 B
解析 质量增加了1.6 g为硫的质量,其物质的量为0.05 mol,0.1 mol某单质与0.05 mol的硫反应,该单质与硫的物质的量之比是2∶1,所以该单质与硫充分反应后,组成该单质的元素在生成物中的化合价为+1价,不可能是Fe。
4.硫的氧化性不如氧气强,在下列叙述中不能说明这一事实的是( )
A.S+O2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是淡黄色固体,O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO
答案 B
解析 A项,S与O2化合时,O2作氧化剂,硫作还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为+1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。
题组二 二氧化硫的性质及应用
5.下列有关SO2的说法中,不正确的是( )
A.溶于水能导电,属于电解质
B.使品红溶液褪色,有漂白性
C.使酸性高锰酸钾溶液褪色,有还原性
D.能杀菌、消毒,可按照国家标准用作食物的防腐剂
答案 A
解析 二氧化硫能溶于水,与水反应生成的亚硫酸能够电离,溶液能导电,但二氧化硫属于非电解质,A错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,B正确;二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C正确;二氧化硫有毒,能杀菌、消毒,可按照国家标准用作食物的防腐剂,D正确。
6.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有( )
A.还原性 B.氧化性
C.漂白性 D.酸性
答案 A
解析 由于发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,因此二氧化硫能使溴水褪色。在该反应中二氧化硫中S元素的化合价升高,失去电子,表现出还原性。
7.(2019·徐州高一检测)下列关于SO2的说法中,不正确的是( )
A.能使品红溶液褪色
B.在空气中极易被O2氧化为SO3
C.是酸性氧化物,能与水发生反应生成亚硫酸
D.在有的反应中显示氧化性,有的反应中显示还原性
答案 B
解析 SO2与O2在催化剂、加热条件下反应才能生成SO3。
8.有如下实验现象:①澄清石灰水变浑浊;②湿润的红色石蕊试纸变蓝,③使品红溶液褪色,④通入足量的氢氧化钠溶液中,再滴加氯化钡溶液时有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸,⑤通入溴水中能使溴水褪色,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生。其中能证明含有SO2的是( )
A.①②③④⑤ B.都不能证明
C.③④⑤ D.⑤
答案 D
解析 ①能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2等,此现象不能证明含有SO2;②湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明此气体显碱性,而SO2是酸性气体,此现象不能证明含有SO2;③使品红溶液褪色,说明此气体或该气体与水反应生成的物质具有漂白性,可能是Cl2、SO2或O3等,此现象不能证明含有SO2;④符合此现象的气体可能是CO2或SO2,此现象不能证明含有SO2;⑤通入溴水中能使溴水褪色,说明此气体具有还原性,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液中生成了SO,即此气体为SO2,正确。故选D。
9.下列有关二氧化硫和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,故B错误;SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在下加热才能被氧化为SO3,故D错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,故C错误。
10.(2018·安徽淮南二中期末)二氧化硫是硫及其化合物转化的桥梁。某同学通过硫的燃烧产物探究硫及其化合物之间的转化关系。
(1)请你帮助该同学在探究的硫的燃烧产物的性质与对应试剂之间连线。
漂白性 酸性高锰酸钾溶液
氧化性 品红溶液
还原性 滴有酚酞的NaOH稀溶液
酸性 H2S溶液
(2)写出用上述对应试剂验证硫的燃烧产物的氧化性、还原性和酸性时所发生反应的化学方程式。
①氧化性:_________________________________________________________________。
②还原性:_________________________________________________________________。
③酸性:____________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)①SO2+2H2S===3S↓+2H2O ②5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ③SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(或SO2+NaOH===NaHSO3)
解析 SO2能使酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、滴有酚酞的NaOH稀溶液褪色,使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性,使滴有酚酞的NaOH稀溶液褪色体现了SO2的酸性。
B组 综合强化练
1.常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时,S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 ℃时,硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是( )
A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
B.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成二氧化硫
C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质,为同种物质
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
答案 B
解析 硫单质之间的转化为化学变化,A不正确;不论哪种硫分子,完全燃烧的产物均为二氧化硫,B正确;S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质,但是,构成分子的原子数不同,不是同种物质,C不正确;硫单质在空气中加热会燃烧生成二氧化硫,不可能与S2相互转化,D不正确。
2.(2018·南京金陵中学期中)对于反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法正确的是( )
A.S是氧化剂,KOH是还原剂
B.还原剂与氧化剂的质量之比是2∶1
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
D.若3 mol硫完全反应,则反应中共转移4 mol电子
答案 D
解析 在反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O中还原剂和氧化剂都是S;还原剂和氧化剂的质量之比为1∶2;氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2;3 mol 硫完全反应时,有1 mol S转化为亚硫酸根,转移4 mol电子。
3.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
答案 B
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项错误;SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性,B项正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C项错误;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,但不能说明SO2没有漂白性,D项错误。
4.(2019·烟台期末)下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案 C
解析 新制氯水、臭氧、过氧化钠、双氧水都有强氧化性,都可以使品红溶液褪色,褪色原理基本相同。
5.向BaCl2溶液中通入SO2,溶液仍澄清;若将BaCl2溶液分别盛在甲、乙两支试管中,向甲试管中加入新制氯水,向乙试管中加入烧碱溶液,然后分别通入SO2,结果两支试管中都有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.两支试管中的白色沉淀均为BaSO4
B.两支试管中的白色沉淀均为BaSO3
C.SO2具有还原性,且属于酸性氧化物
D.SO2能氧化新制氯水中的物质
答案 C
解析 通入甲试管中的SO2被新制氯水氧化:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,故生成的白色沉淀是BaSO4;通入乙试管中的SO2首先与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl2或Ca2+反应生成BaSO3或CaSO4沉淀。
6.(2018·贵州兴义八中期中)SO2有毒,但葡萄酒中都含有少量的SO2,以起到保鲜、杀菌和抗氧化的作用。下列说法不正确的是( )
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化的作用,因为SO2具有较强的还原性
C.从红葡萄酒的颜色可判断出,其中的SO2没有漂白性
D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,可以减少其中SO2的含量
答案 C
解析 SO2有毒,但含量在规定范围内对人体是无害的,A项正确;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化的作用,B项正确;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,C项错误;葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体的溶解度减小,从而使部分SO2从酒中逸出,D项正确。
7.(2019·石家庄期末)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。(已知:Na2SO3+H2SO4(浓)===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中产生的现象是________________,发生反应的离子方程式为________________。
(3)装置C中的现象是________________,表现了SO2的________;装置D中的现象是________________,发生反应的化学方程式为______________________________。
(4)装置E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:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)F装置的作用是________________,倒扣漏斗的作用是________________。
答案 (1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色) SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
(3)溶液的紫色褪去(或溶液褪色) 还原性 有黄色沉淀生成 2H2S+SO2===3S↓+2H2O
(4)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
(5)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,采用倒扣漏斗可防止液体倒吸。
课件40张PPT。第2课时 硫酸和硫酸根离子的检验第五章 第一节 硫及其化合物1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,促进“证据推理与
模型认知”化学核心素养的发展。
2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的检
验方法,强化“科学探究与创新意识”。核心素养发展目标二、硫酸根离子的检验一、硫酸硫酸
LIU SUAN011.硫酸的工业制法(1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式:
①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2;
② ;
③ 。
(2)工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是 。SO3+H2O===H2SO4SO3与水反应为放热反应,易产生水雾,影响SO3的吸收2.硫酸具有酸的共性
写出下列反应的离子方程式或现象Fe+2H+===Fe2++H2↑MgO+2H+===Mg2++H2OMg(OH)2+2H+===Mg2++2H2OCO +2H+===CO2↑+H2O红色3.浓硫酸的特性
(1)吸水性(2)脱水性蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并释放出有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性归纳总结(3)强氧化性
实验探究:浓硫酸与铜的反应有气泡产生逐渐变为无色紫色石蕊溶液逐渐变为红色溶液显蓝色Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O归纳总结③与还原性化合物反应,如H2S、HBr等。硫酸的性质
(1)物理性质
①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
②硫酸的密度大于水的密度,硫酸溶液中硫酸的质量分数越大,其密度越大;质量分数为98%的浓硫酸,密度为1.84 g·cm-3。
③硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(2)硫酸为二元强酸,具有酸的通性。(3)浓硫酸的特性
①浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水,还能夺取结晶水合物中的结晶水。前者是物理变化,后者是化学变化。
②浓硫酸具有脱水性,能使木炭碳化、白纸变黑、蔗糖变黑等。
③浓硫酸具有强氧化性2FeSO4+2H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____。③解析 浓硫酸具有高沸点、难挥发性,氯化氢气体易挥发。(2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸____。解析 磷酸是高沸点的中强酸,利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。①(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____。
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸____。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体____。⑤②⑤②解析 浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。解析 常温下,浓硫酸和铝、铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。解析 浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。解析 浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。2.根据硫酸的性质回答下列问题:
(1)实验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 因为浓硫酸具有强氧化性,与金属反应时生成二氧化硫,无氢气产生。
(2)用氧化还原反应的原理解释:具有氧化性的浓硫酸能干燥有还原性的SO2吗?
提示 能,因为+6价的S和+4价的S之间没有中间价态,不能发生化学反应。
(3)实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气、铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体,其中的酸会不会完全反应?
提示 酸都不会完全反应。MnO2和浓盐酸加热制取氯气时,随着反应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止;而铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时,硫酸浓度也会变小,当变为稀硫酸时,反应也停止。(4)将足量的锌粉投入一定量的浓硫酸中,写出可能发生反应的化学方程式。
提示 Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑思维启迪浓硫酸与金属反应的规律
(1)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。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。解析 浓硫酸和氯气不反应,浓硫酸作氯气的干燥剂,体现了吸水性,A项错误;
浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脱去而体现脱水性,B项正确;
浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现了吸水性,C项错误;
浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性,D项错误。1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫123√2.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是
A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化
C.红热木炭 D.氧化铝解析 浓硫酸具有吸水性,能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末;浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性;浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸只表现强氧化性;浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。123√3.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移3 mol电子123√123返回02硫酸根离子的检验
LIU SUAN GEN LI ZI DE JIAN YAN1.硫酸根离子实验探究白色沉淀不溶解白色沉淀白色沉淀溶解无色无味气体Ba2++CO ===BaCO3↓,BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O归纳总结硫酸根离子的检验方法未知
溶液无明显
现象产生白
色沉淀原未知液
中含SO2.问题讨论
某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO :(1)该方案是否严密? 。
(2)请说明理由: 。不严密如果该溶液中含有Ag+而不含SO ,溶液中的Ag+与Cl-反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀1.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及CaCl2、MgCl2等杂质。
(1)若除去粗盐中的上述杂质,将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中:氯化钡溶液Ba2++SO ===BaSO4↓碳酸钠溶液Ca2++CO ===CaCO3↓烧碱溶液Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓(2)除去粗盐中可溶性杂质的原理(3)为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在____________之后加入。
(4)最后加入盐酸的目的是____________________________。氯化钡溶液除去溶液中过量的OH-和CO思维启迪(1)物质除杂和分离的基本原则
①不增(不引入新的杂质)。
②不减(不减少被提纯的物质)。
③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
④易复原(被提纯的物质易复原)。
(2)物质除杂和分离注意的问题
①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。2.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质,选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来,设计实验流程如下:稀盐酸氯化钡(答案合理均可)(2)如何洗涤碳酸镁沉淀?解析 过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子,用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。答案 沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次。(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净?解析 检验沉淀是否洗净时,实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子,此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO 达到目的。答案 取少量最后一次洗涤液,滴加稀盐酸和氯化钡溶液。若有沉淀生成则说明没有洗净;反之,已洗涤干净(答案合理均可)。思维启迪沉淀的洗涤
(1)洗涤沉淀的原因:过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液。
(2)洗涤沉淀的方法:沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水流下,直到固体表面洗涤干净为止(洗涤2~3次)。
(3)沉淀是否洗涤干净,检验方法:取最后一次洗涤液,加入相关试剂后观察现象。B中可能为Ag+;√122.依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:12(1)B的化学式是_______,C的化学式是_____。K2CO3HCl解析 先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。(2)加入过量A的目的是________________________。
(3)加入过量B的目的是_________________。
(4)加热煮沸的目的是_________________。
(5)操作Ⅰ的名称是_____。12除尽镁离子和硫酸根离子除尽过量的钡离子使氯化氢挥发逸出过滤返回第2课时 硫酸和硫酸根离子的检验
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的检验方法,强化“科学探究与创新意识”。
一、硫酸
1.硫酸的工业制法
(1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
②2SO2+O22SO3;
③SO3+H2O===H2SO4。
(2)工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水反应为放热反应,易产生水雾,影响SO3的吸收。
2.硫酸具有酸的共性
写出下列反应的离子方程式或现象
3.浓硫酸的特性
(1)吸水性
观察思考
描述现象
蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末
结论
浓硫酸具有吸水性
(2)脱水性
观察思考
描述现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并释放出有刺激性气味的气体
结论
浓硫酸具有脱水性
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水
浓硫酸能把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭
区别
物质中含有H2O
物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素
应用
作干燥剂
(3)强氧化性
实验探究:浓硫酸与铜的反应
实验
现象
a试管中铜丝表面有气泡产生;
b试管中的溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色
实验
结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
③与还原性化合物反应,如H2S、HBr等。
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硫酸的性质
(1)物理性质
①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
②硫酸的密度大于水的密度,硫酸溶液中硫酸的质量分数越大,其密度越大;质量分数为98%的浓硫酸,密度为1.84 g·cm-3。
③硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(2)硫酸为二元强酸,具有酸的通性。
(3)浓硫酸的特性
①浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水,还能夺取结晶水合物中的结晶水。前者是物理变化,后者是化学变化。
②浓硫酸具有脱水性,能使木炭碳化、白纸变黑、蔗糖变黑等。
③浓硫酸具有强氧化性
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2↑+2H2O
2FeSO4+2H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____________。
(2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸____________。
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____________。
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸__________。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____________。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体____________。
答案 (1)③ (2)① (3)⑤ (4)② (5)⑤ (6)②
解析 (1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性,氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是高沸点的中强酸,利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。(4)常温下,浓硫酸和铝、铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。
2.根据硫酸的性质回答下列问题:
(1)实验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 因为浓硫酸具有强氧化性,与金属反应时生成二氧化硫,无氢气产生。
(2)用氧化还原反应的原理解释:具有氧化性的浓硫酸能干燥有还原性的SO2吗?
提示 能,因为+6价的S和+4价的S之间没有中间价态,不能发生化学反应。
(3)实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气、铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体,其中的酸会不会完全反应?
提示 酸都不会完全反应。MnO2和浓盐酸加热制取氯气时,随着反应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止;而铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时,硫酸浓度也会变小,当变为稀硫酸时,反应也停止。
(4)将足量的锌粉投入一定量的浓硫酸中,写出可能发生反应的化学方程式。
提示 Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
浓硫酸与金属反应的规律
(1)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。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是( )
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
答案 B
解析 浓硫酸和氯气不反应,浓硫酸作氯气的干燥剂,体现了吸水性,A项错误;浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脱去而体现脱水性,B项正确;浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现了吸水性,C项错误;浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性,D项错误。
2.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是( )
A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化
C.红热木炭 D.氧化铝
答案 C
解析 浓硫酸具有吸水性,能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末;浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性;浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸只表现强氧化性;浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
3.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g
D.反应中共转移3 mol电子
答案 B
解析 生成气体的物质的量为=1.5 mol,剩余硫酸的物质的量为×1 L×0.1 mol·
L-1=0.05 mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,浓硫酸与锌反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成H2,设反应生成x mol SO2,y mol H2,依据反应方程式可得x+y=1.5,2x+y=1.8,解得x=0.3,y=1.2,所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2,B项错误。
二、硫酸根离子的检验
1.硫酸根离子实验探究
实验操作
实验现象
离子方程式
加入BaCl2生成白色沉淀,再加入少量稀盐酸,白色沉淀不溶解
SO+Ba2+===BaSO4↓
加入BaCl2生成白色沉淀,再加入少量稀盐酸,白色沉淀溶解,生成无色无味气体
Ba2++CO===BaCO3↓,BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
硫酸根离子的检验方法
未知溶液无明显现象产生白色沉淀原未知液中含SO
上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO等离子的干扰。
2.问题讨论
某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO:
试液白色沉淀白色沉淀不溶解。
结论:试液中有SO。
(1)该方案是否严密?不严密。
(2)请说明理由:如果该溶液中含有Ag+而不含SO,溶液中的Ag+与Cl-反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀。
1.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及CaCl2、MgCl2等杂质。
(1)若除去粗盐中的上述杂质,将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中:
杂质
加入的试剂
离子方程式
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
(2)除去粗盐中可溶性杂质的原理
(3)为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在____________之后加入。
(4)最后加入盐酸的目的是________________________________________________。
答案 (1)氯化钡溶液 Ba2++SO===BaSO4↓ 碳酸钠溶液 Ca2++CO===CaCO3↓ 烧碱溶液 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(3)氯化钡溶液
(4)除去溶液中过量的OH-和CO
(1)物质除杂和分离的基本原则
①不增(不引入新的杂质)。
②不减(不减少被提纯的物质)。
③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
④易复原(被提纯的物质易复原)。
(2)物质除杂和分离注意的问题
①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
2.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质,选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来,设计实验流程如下:
(1)欲证明滤液中存在SO、CO,选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________,发现有气泡生成,再向其中加入________溶液,出现白色沉淀,则可证明SO、CO均存在。
(2)如何洗涤碳酸镁沉淀?
(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净?
答案 (1)稀盐酸 氯化钡(答案合理均可) (2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次。(3)取少量最后一次洗涤液,滴加稀盐酸和氯化钡溶液。若有沉淀生成则说明没有洗净;反之,已洗涤干净(答案合理均可)。
解析 (1)熟悉CO、SO检验所用的试剂和加入的先后顺序。常用含有H+的酸来检验CO,常用含有Ba2+的可溶性钡盐检验SO。因CO可与Ba2+生成碳酸钡沉淀,干扰SO的检验,故在检验SO之前应先检验CO,并将其除去。
(2)过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子,用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。
(3)检验沉淀是否洗净时,实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子,此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO达到目的。
沉淀的洗涤
(1)洗涤沉淀的原因:过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液。
(2)洗涤沉淀的方法:沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水流下,直到固体表面洗涤干净为止(洗涤2~3次)。
(3)沉淀是否洗涤干净,检验方法:取最后一次洗涤液,加入相关试剂后观察现象。
1.下列检验试样中有无SO的操作及结论正确的是( )
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成,一定有SO
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成,一定没有SO
D.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO
答案 D
解析 A中可能为CO、SO或Ag+;B中可能为Ag+;Ag2SO4是微溶物,只有当浓度较大时才出现沉淀,所以C选项中不能排除有SO存在的可能。
2.依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:
纯净氯化钾溶液
(1)B的化学式是________,C的化学式是__________。
(2)加入过量A的目的是___________________________________________________。
(3)加入过量B的目的是___________________________________________________。
(4)加热煮沸的目的是______________________________________________________。
(5)操作Ⅰ的名称是________________________________________________________。
答案 (1)K2CO3 HCl (2)除尽镁离子和硫酸根离子 (3)除尽过量的钡离子 (4)使氯化氢挥发逸出 (5)过滤
解析 先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。
课时对点练
A组 基础对点练
题组一 硫酸的性质及其应用
1.下列各组气体在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( )
A.SO2、O2、N2 B.HCl、Cl2、CO2
C.CH4、H2、CO D.SO2、O2、Cl2
答案 C
解析 浓硫酸具有吸水性,常用作气体的干燥剂,但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等);碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)是一种常用的碱性干燥剂,不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等)。
2.《华西都市报》曾报道,一辆载有25吨浓硫酸的槽罐车与3辆大货车发生连环相撞,造成浓硫酸大量泄漏。消防官兵冒着被腐蚀的危险成功将险情排除。此处的“腐蚀”不包括浓硫酸下列性质中的( )
A.强酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
答案 B
解析 浓硫酸因具有强酸性、脱水性、强氧化性而导致腐蚀性很强。
3.(2019·齐齐哈尔八中期末)下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖碳化
B.浓硫酸在常温下能够使铁、镁等金属形成氧化膜而钝化
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥二氧化硫、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
答案 C
解析 浓硫酸具有脱水性,使蔗糖碳化;浓硫酸具有强氧化性,可使铁、铝钝化,但不能使镁钝化;浓硫酸具有吸水性,可干燥酸性气体或中性气体;浓硫酸和铜在加热条件下发生反应。
4.(2019·安徽芜湖一中月考)如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,浓硫酸(浓度为18 mol·L-1)为50 mL。下列有关判断正确的是( )
A.装置B中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2
B.装置C为安全瓶,防止装置D中的液体倒吸入装置B中
C.品红溶液可检验生成的SO2,碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体
D.充分反应后,被还原的硫酸少于0.45 mol
答案 D
解析 装置B为安全瓶,可观察反应过程中装置是否堵塞,A项错误;装置C为集气瓶,收集SO2,B项错误;碱性棉球的作用是吸收SO2,防止其逸出,C项错误;由题意知,H2SO4为0.9 mol,根据反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反应,故被还原的H2SO4少于0.45 mol,D项正确。
5.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( )
A.都能与Mg、Zn、Fe、Al反应产生氢气
B.都能与铜在加热条件下反应
C.都具有脱水性
D.都能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀
答案 D
解析 浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化,与Mg、Zn反应生成SO2,A项错误;稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应,B项错误;稀硫酸没有脱水性,C项错误;不论是浓硫酸还是稀硫酸,在水溶液中均能产生SO,Ba2++SO===BaSO4↓,D项正确。
题组二 硫酸根离子的检验
6.某溶液中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等。为了检验其中是否含有硫酸根离子,除氯化钡溶液外,还需要的溶液是( )
A.硫酸溶液 B.盐酸
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸钠溶液
答案 B
解析 检验某溶液中是否含有硫酸根离子的方法:先用盐酸酸化(若有沉淀,过滤),再加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明含有硫酸根离子。
7.某溶液中加入稀硫酸,能产生使石灰水变浑浊的无色无味的气体;再加入氯化钡溶液,能产生白色沉淀。关于该溶液的下列结论中正确的是( )
A.一定含有碳酸根离子
B.一定含有碳酸氢根离子
C.一定含有硫酸根离子
D.可能含有硫酸根离子
答案 D
解析 加入稀硫酸,能产生二氧化碳气体,原溶液中可能含有碳酸根离子或碳酸氢根离子;因为稀硫酸引入硫酸根离子,该溶液中不一定含有硫酸根离子。
8.下列离子的检验能达到目的的是( )
A.检验某溶液是否含有SO时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
B.检验某溶液是否含有Ag+,依次加入BaCl2溶液和稀硝酸
C.检验某溶液中是否含有SO,依次加入足量稀盐酸和BaCl2溶液
D.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO
答案 C
解析 A项,若溶液中含有Ag+,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸时生成AgCl沉淀,不能达到实验目的;B项,若溶液中含有SO,加入BaCl2溶液时生成BaSO4沉淀,不能达到实验目的;C项,可排除Ag+、CO等离子的干扰,能达到实验目的;D项,不能排除HCO、SO等离子的干扰,不能达到实验目的。
9.除去氯化钠溶液中混有的Ca2+、Mg2+、SO、HCO等杂质,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3 ②BaCl2 ③NaOH ④盐酸,加入试剂顺序合理的是( )
A.④②①③ B.①③②④
C.③②①④ D.①②③④
答案 C
解析 先加入足量的③NaOH除去镁离子,将HCO转化成碳酸根;然后加入过量②BaCl2除去SO、CO;再加入过量①Na2CO3除去Ca2+、Ba2+;过滤后,滤液中加入过量的④盐酸,除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠中的氢氧根,最后加热除去剩余的氯化氢,合理顺序是③②①④。
10.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是________________________________,
甲装置中发生的主要反应的化学方程式是________________________________________
____________________________________________________________________________,
该反应中若有3.2 g Cu参加反应,则被还原的H2SO4的物质的量为________ mol。
(2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,请写出SO2与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________。
(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色,应采取的操作是
________________________________________________________________________。
(4)若铜片还有剩余,硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是_________
________________________________________________________________________。
答案 (1)乙中品红溶液褪色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 0.05
(2)2OH-+SO2===SO+H2O
(3)将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,而后观察颜色
(4)没有 因随反应的进行,硫酸变稀,而稀H2SO4不与Cu反应,故H2SO4不会消耗完
解析 (1)铜与浓硫酸发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,SO2能使品红溶液褪色,若有3.2 g Cu参加反应,则被还原的H2SO4的物质的量为=0.05 mol。(2)SO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水。(3)观察CuSO4溶液颜色实质上是考查浓H2SO4的稀释方法。(4) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,随反应的进行,浓H2SO4逐渐变稀,Cu不与稀H2SO4反应,故硫酸不会消耗完。
B组 综合强化练
1.(2018·安徽安庆期末)下列有关说法正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而可使蔗糖碳化
B.浓硫酸使蓝色的硫酸铜晶体变白说明浓硫酸具有脱水性
C.浓硫酸的氧化性强于稀硫酸的氧化性
D.浓硫酸是一种无色、黏稠、易挥发性酸
答案 C
解析 A选项,浓硫酸与蔗糖反应的实验中,浓硫酸可将蔗糖中的氢、氧元素按水的元素组成比脱去,使之碳化;B选项,浓硫酸使蓝色的硫酸铜晶体变白说明浓硫酸具有吸水性;C选项,浓硫酸的氧化性体现在+6价的硫元素上,其还原产物为SO2,浓硫酸能与大部分金属反应,并能与一些具有还原性的物质反应,而稀硫酸的氧化性体现在H+上,其还原产物为H2,稀硫酸只与还原性强的金属发生氧化还原反应;D选项,浓硫酸沸点高,属于难挥发性酸。
2.用如图所示装置进行下列实验:将①中的浓硫酸滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )
A.若②为浓盐酸;有大量气体产生;说明硫酸的酸性比盐酸强
B.若②为铜片;有气泡产生,底部生成灰白色固体;说明浓硫酸有强氧化性
C.若②为蓝色硫酸铜晶体;蓝色晶体变为白色;说明浓硫酸有吸水性,发生物理变化
D.若②为蔗糖;白色固体变为黑色海绵状,有气体放出;说明浓硫酸有脱水性、氧化性
答案 D
解析 选项A,在浓盐酸中加入浓硫酸时,浓硫酸溶解放出大量的热,使氯化氢气体逸出,这一现象与浓硫酸酸性无关;选项B,铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行,无加热条件反应不能发生;选项C,硫酸铜晶体遇浓硫酸,晶体由蓝色变为白色,是因为浓硫酸具有吸水性,硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化;选项D,蔗糖由白色变黑说明浓硫酸具有脱水性,产生刺激性气体二氧化硫,说明浓硫酸具有强氧化性。
3.5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的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,随着反应的进行,硫酸逐渐消耗,其浓度也逐渐下降,当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此,参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol,参加反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 mol,被还原的硫酸小于0.045 mol,参加反应的铜小于2.88 g。
4.将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热,没有明显变化,若边加热边缓缓加入一定量的H2O2溶液,金属Cu逐渐溶解,则下列说法正确的是( )
A.反应过程中有刺激性气味的气体产生
B.H2O2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用
C.若该过程中Cu和稀硫酸恰好完全反应,则稀硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.反应中H2SO4既表现出酸性又表现出氧化性
答案 C
解析 H2O2有强氧化性,能将Cu氧化,在稀硫酸存在时,反应生成CuSO4和水,反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O,反应过程中没有气体产生,A项错误;H2O2在反应中是氧化剂,B项错误;若该过程中3.2 g Cu与100 mL稀硫酸恰好完全反应,则H2SO4的物质的量为=0.05 mol,故稀硫酸的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1,C项正确;反应中参加反应的H2SO4只表现出酸性,D项错误。
5.(2018·柯城区校级期中)某溶液中含有Ba2+、Ag+、Cu2+三种离子,现有①NaOH溶液、②K2SO4溶液、③盐酸,将这三种离子逐一沉淀并加以分离,则加入试剂顺序正确的是( )
A.①②③ B.②③①
C.③①② D.②①③
答案 C
解析 逐一沉淀并加以分离,则应先加盐酸使Ag+沉淀,再加NaOH溶液使Cu2+沉淀,最后加硫酸钾溶液使Ba2+沉淀,则试剂的加入顺序为③①②或③②①。
6.某同学从一瓶未知的无色溶液中检验出有Ba2+、Ag+,同时溶液的酸性较强,他还准备继续检验溶液中是否含有Cu2+、Cl-、CO、K+、SO、NO等离子。显然,有些离子还必须检验,有些离子已不需检验。你认为还必须检验的离子有( )
A.仅K+ B.仅NO
C.K+和NO D.K+或NO
答案 A
解析 由溶液呈无色,推知无Cu2+;因含有大量H+、Ba2+、Ag+,故与之不能大量共存的离子有Cl-、SO、CO,其中阴离子只有NO,根据电中性原理,无需检验。剩余K+还须检验。
7.(2019·重庆高一检测)对一份稀溶液做初步分析发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO、Na+、CO、H+、HCO、Cl-等离子中的若干种,然后又做了如下实验,以确定这些离子是否大量共存。
①用pH试纸测溶液pH,pH试纸显红色。
②取2 mL溶液,用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③将②中所得混合物充分静置后,取上层清液用硝酸银溶液和稀硝酸检验,结果又生成了白色沉淀。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是________;一定不存在的离子是________。
(2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是__________。
答案 (1)H+、SO CO、HCO (2)Na+、Cl-
解析 由①知溶液呈酸性,则含有H+,CO、HCO不能大量共存。由②知和BaCl2反应后生成沉淀,沉淀不溶于稀HNO3,则一定含SO,但BaCl2带入了Cl-,因此第③步无法得知原淀液中是否含有Cl-,由信息也无法肯定Na+是否存在。
8.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。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该反应装置略去)。
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,________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)当Zn与浓硫酸反应时,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 防止空气中的水蒸气进入装置D中
(5)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含有水蒸气,会干扰对H2的检验
解析 本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测,而后设计实验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成,又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液;验证H2可利用它的还原性,使其通过灼热的CuO,再通过无水硫酸铜检验是否有水生成来推断H2是否存在。同时应注意通入装置C中的气体必须干燥,也要防止空气中水蒸气进入装置D中,以免对H2的检验产生干扰。
课件26张PPT。第3课时 不同价态含硫物质的转化第五章 第一节 硫及其化合物1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化,熟悉自然界中常见的含硫物质的
类别及硫元素的化合价。
2.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质,并能设计实验实现不同价态硫
元素的相互转化。核心素养发展目标二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化一、自然界中硫的存在与转化自然界中硫的存在与转化
ZI RAN JIE ZHONG LIU DE CUN ZAI YU ZHUAN HUA011.硫元素广泛存在于自然界中,是 生长不可缺少的元素,组成生命体的
中含有硫元素。
2.自然界中 态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里,煤中也含有少量硫。
3.自然界中 态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。植物蛋白质游离化合自然界中有丰富的含硫元素物质,如下图(1)将以上含硫物质,填入下列“价—类”二维图中SO3SO2H2SO4Na2SO4?10H2OH2SO3(2)完成以上转化的化学方程式:
①________________
②_______________
③____________________
④__________________
⑤__________________
⑥_____________________SO3+H2O===H2SO42H2SO3+O2===2H2SO4自然界中不同价态硫元素之间的转化
大气中SO2主要有三个来源:化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下,大气中的SO2,一部分被绿色植物吸收;一部分则与大气中的水结合,经过一系列反应形成H2SO4,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用,动植物的遗体被微生物分解后,又能将硫元素释放到土壤或大气中,这样就形成一个完整的循环。解析 硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄,是一种黄色或淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。1.下列关于硫的叙述中不正确的是
A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一12√2.硫在自然界中的循环过程如下图所示,下列说法不正确的是12A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷
发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸
盐的形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后,可产
生SO 和SO2解析 大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。√返回02实验室中研究不同价态含硫物质的转化
SHI YAN SHI ZHONG YAN JIU BU TONG JIA TAI HAN LIU WU ZHI DE ZHUAN HUA1.转化原理
(1)硫元素常见价态及其转化关系(2)通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
(3)低价态的硫向高价态转化时需加入 剂,高价态的硫向低价态转化时需加入 剂。氧化还原氧化还原2.实验设计
设计实验实现不同价态硫转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。淡黄单质硫H2SO4→
SO2浅黄绿白色沉淀刺激性SO2思维建模不同价态硫元素间转化的思维模型1.同价态硫(+4价)化合物之间的相互转化关系如图。写出图中序号所示反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ 。Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2OSO2+2NaOH===Na2SO3+H2O2.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,可用下图表示写出③④⑤的化学方程式(选考)
③____________________;
④_______________;
⑤_______________________。SO2+2H2S===3S+2H2O写出①②⑤的化学方程式(选考)
①________________________________;
②_____________________________________;
⑤_______________________。2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓2Na2SO3+O2===2Na2SO4归纳总结硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则
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(2)相邻价态的粒子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。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2===3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
(4)含硫物质的连续氧化规律硫元素121.实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应,也不能和稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。
(1)写出铜屑在上述状态下发生的一系列反应的化学方程式:_______________
______;___________________________。2CuOCuO+H2SO4===CuSO4+H2O解析 第一种方法中,Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4;第二种方法是在加热条件下使铜与浓硫酸反应,H2SO4会被还原为SO2,H2SO4的利用率低且生成的气体有毒。12(2)利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液,其化学方程式为_____
____________________________________。
(3)以上两种方法是前者好还是后者好:_______,原因是__________________
______________________________________________________。Cu+前者好制得相同质量的产品,前者消耗的硫酸少,而且后者生成的SO2会造成大气污染2.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,A是淡黄色固体,其相互转化关系如图所示,回答下列问题:12解析 淡黄色的固体有S和Na2O2,根据A的相关反应可以判断A是S,从而得出B、E分别是H2S、H2SO4。(1)写出B、E的化学式:B____、E_______。H2SH2SO4(2)写出C→D的化学方程式:____________________。12(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是______(填序号)。
①溶液没有明显变化
②溶液中出现白色沉淀
③若继续通入Cl2,则溶液中出现白色沉淀12返回①③解析 SO2与BaCl2不发生反应,若继续通入Cl2,与SO2、H2O反应生成H2SO4,则溶液中出现白色沉淀。第3课时 不同价态含硫物质的转化
[核心素养发展目标] 1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化,熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。2.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质,并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。
一、自然界中硫的存在与转化
1.硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素,组成生命体的蛋白质中含有硫元素。
2.自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里,煤中也含有少量硫。
3.自然界中化合态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。
自然界中有丰富的含硫元素物质,如下图
(1)将以上含硫物质,填入下列“价—类”二维图中
(2)完成以上转化的化学方程式:
①H2SH2+S↓
②S+O2SO2
③2SO2+O22SO3
④SO3+H2O===H2SO4
⑤SO2+H2O((H2SO3
⑥2H2SO3+O2===2H2SO4
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自然界中不同价态硫元素之间的转化
大气中SO2主要有三个来源:化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下,大气中的SO2,一部分被绿色植物吸收;一部分则与大气中的水结合,经过一系列反应形成H2SO4,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用,动植物的遗体被微生物分解后,又能将硫元素释放到土壤或大气中,这样就形成一个完整的循环。
1.下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一
答案 C
解析 硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄,是一种黄色或淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。
2.硫在自然界中的循环过程如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后,可产生SO和SO2
答案 B
解析 大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。
二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
1.转化原理
(1)硫元素常见价态及其转化关系
(( (( ((
(2)通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
(3)低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂,高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。
2.实验设计
设计实验实现不同价态硫转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
预期转化
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2→
二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
将H2S和SO2通入水中,生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)
SO2与H2S反应生成单质硫
O2→
O2→
H2O4
二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
将SO2通入新制氯水中,溶液浅黄绿色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀
二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO
H2SO4→
SO2
浓硫酸、铜片
加热铜片和浓硫酸的混合物,有刺激性气味气体生成
浓硫酸被金属铜还原为SO2
不同价态硫元素间转化的思维模型
1.同价态硫(+4价)化合物之间的相互转化关系如图。
写出图中序号所示反应的化学方程式。
①Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O;
②SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O;
③H2SO3H2O+SO2↑。
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,可用下图表示
(1)H2SSSO2SO3
写出③④⑤的化学方程式(选考)
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
(2)Na2SSNa2SO3Na2SO4
写出①②⑤的化学方程式(选考)
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
答案 (1)③2SO2+O22SO3
④S+H2H2S
⑤SO2+2H2S===3S+2H2O
(2)①2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓
②3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
⑤2Na2SO3+O2===2Na2SO4
硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则
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
H2 O2O3
(2)相邻价态的粒子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。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2===3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
(4)含硫物质的连续氧化规律
硫元素
1.实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应,也不能和稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。
(1)写出铜屑在上述状态下发生的一系列反应的化学方程式:______________________;
__________________________________________________________________________。
(2)利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液,其化学方程式为____________
____________________________________________________________。
(3)以上两种方法是前者好还是后者好:________,原因是_________________________
_______________________________________________。
答案 (1)2Cu+O22CuO
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)前者好 制得相同质量的产品,前者消耗的硫酸少,而且后者生成的SO2会造成大气污染
解析 第一种方法中,Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4;第二种方法是在加热条件下使铜与浓硫酸反应,H2SO4会被还原为SO2,H2SO4的利用率低且生成的气体有毒。
2.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,A是淡黄色固体,其相互转化关系如图所示,回答下列问题:
(1)写出B、E的化学式:B__________、E_______________________________________。
(2)写出C→D的化学方程式:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是________(填序号)。
①溶液没有明显变化
②溶液中出现白色沉淀
③若继续通入Cl2,则溶液中出现白色沉淀
答案 (1)H2S H2SO4 (2)2SO2+O22SO3 (3)①③
解析 (1)淡黄色的固体有S和Na2O2,根据A的相关反应可以判断A是S,从而得出B、E分别是H2S、H2SO4。(2)C→D的化学方程式为2SO2+O22SO3。(3)SO2与BaCl2不发生反应,若继续通入Cl2,与SO2、H2O反应生成H2SO4,则溶液中出现白色沉淀。
课时对点练
A组 基础对点练
题组一 自然界中硫的存在与转化
1.下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.硫是一种组成某些蛋白质的生命元素
B.石油、煤等化石燃料中常含有硫元素
C.硫在自然界中只能以化合态的形式存在
D.硫是一种淡黄色的难溶于水的固体
答案 C
解析 硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫俗称硫黄,是一种黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。
2.下图有关硫元素循环说法不合理的是( )
A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应
D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里
答案 D
解析 A项,煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2,正确;B项,动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气,正确;C项,循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应,正确;D项,大气中的硫元素部分转化成亚硫酸,进一步转化为H2SO4随雨水降到土壤里,错误。
题组二 不同价态含硫物质的性质与转化
3.下列有关浓硫酸性质的叙述错误的是( )
A.在反应:NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑中,浓硫酸表现酸性
B.在反应:HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸只表现脱水性
C.在反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,浓硫酸只表现氧化性
D.浓硫酸具有吸水性,因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO4
答案 C
解析 浓硫酸与氯化钠中元素化合价无变化,浓硫酸只提供H+,表现为酸性,A项正确;甲酸中的H和O能被浓硫酸以H2O的形式脱出,B项正确;金属与浓硫酸的反应,浓硫酸既表现氧化性也表现酸性,C项错误;CuSO4·5H2O中的水分子被浓硫酸夺取表现为吸水性,D项正确。
4.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.S2-→HS- B.Na2SO3→SO2
C.SO2→S D.H2S→S
答案 D
解析 本题要求加入氧化剂发生的变化,一定是硫元素化合价升高的变化。
5.Na2SO3中+4价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是( )
A.硫化钠溶液 B.盐酸
C.氯化钙溶液 D.溴水
答案 D
解析 要证明Na2SO3具有还原性,应选用具有氧化性的溴水。
6.单质X与浓硫酸共热,反应中X与硫酸的物质的量之比为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
答案 A
解析 若X为金属,X+2H2SO4(浓)XSO4+SO2↑+2H2O,则X为+2价。若X为非金属,X+2H2SO4(浓)XO2+2SO2↑+2H2O,则X为+4价。
7.在加热条件下:H2SS↓+H2,硫元素在此反应中表现出( )
A.酸性 B.不稳定性
C.氧化性 D.还原性
答案 D
解析 反应中硫元素的化合价由-2价升高为0价,表现还原性。
8.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E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)H2+SH2S
(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(合理即可)
解析 常见的固态单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2,而能与空气中氧气反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应,可知A是单质硫;从B、C的相对分子质量之比为4∶5,确定B是SO2,C是SO3,D是H2SO4,E为H2SO3。
9.已知铁和硫的反应为S+FeFeS,为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价,某同学设计了如下实验(部分实验过程):
已知3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,请回答下列问题。
(1)混合粉末A中硫粉需过量的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)操作②的作用是________________________________________________________。
(3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为检测产物中铁的价态,对溶液D的实验操作是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)铁粉过量时,滤渣C中所含铁粉与H2SO4反应,生成的Fe2+干扰实验,过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应,影响实验检测
(2)除去过量的硫粉
(3)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+
(4)取少量溶液D加入KSCN溶液,观察溶液是否变为红色
解析 铁和硫反应生成FeS,要检测产物中铁的化合价,必须排除Fe和Fe3+的干扰。(1)硫粉过量的目的是保证Fe全部反应。(2)加入KOH溶液的目的是除去过量的硫粉。(3)氧气能够将Fe2+氧化成Fe3+,所以溶解滤渣C的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含的氧气。
B组 综合强化练
1.(2019·合肥八中高一月考)下列物质制备实验设计中,能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是( )
A.铜与浓硫酸共热制备硫酸铜
B.Cu(OH)2与稀硫酸反应制备硫酸铜
C.先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解制备硫酸铜
D.适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解制备硫酸铜
答案 D
解析 选项A,该法有环境污染物SO2生成;选项B,该法原料有Cu(OH)2,不经济;选项C,该法需要灼烧,耗能过多。
2.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,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KMnO4溶液,紫红色褪去
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 溶液蓝色褪去,说明二氧化硫和碘单质反应,I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,二氧化硫还原性大于碘离子;二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,因此装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气;二氧化硫、亚铁离子和氯离子都具有还原性,都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色,不能验证A中发生了氧化还原反应;铁离子氧化二氧化硫为硫酸,2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,加入氯化钡生成白色沉淀说明反应进行生成了硫酸根离子。
3.(2019·武汉期末)已知硫代硫酸钠可作为脱氧剂,25.0 mL 0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2转化为Cl-,则S2O将转化为( )
A.S2- B.S C.SO D.SO
答案 D
解析 n(Na2S2O3)=0.025 L×0.100 mol·L-1=0.002 5 mol,n(Cl2)==0.01 mol,设S2O被氧化后氧化产物中S元素的化合价为n,根据得失电子守恒得0.002 5×2×(n-2) mol=2×0.01 mol,解得n=+6。
4.如图所示的转化关系。
据此回答下列问题:
(1)写出A、B的名称:A________,B________。
(2)写出C、D、E的化学式:C__________,D__________,E________。
(3)写出气体X转化为气体Y的化学方程式:__________________________________。
(4)写出生成沉淀E的离子方程式:__________________________________________。
答案 (1)硫化钠 亚硫酸钠
(2)H2SO4 H2S S
(3)2SO2+O22SO3
(4)2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O
解析 本题为框图推断题,首先寻找解题的“突破口”,一般情况下,物质的颜色、状态、气味,反应现象,反应条件和反应类型可作为突破口。本题的突破口在于气体X与氧气在一定条件下生成气体Y,根据相关反应可推知X为SO2,Y为SO3。Y与水反应生成C,则C为H2SO4。X与过量NaOH溶液反应生成B,则B为Na2SO3。由D燃烧生成X(SO2),且D为气体可推知,D为H2S。D与过量NaOH溶液反应生成A,则A为Na2S。由A、B、C在溶液中反应生成沉淀E可知,E为S。
5.(2018·湖北宜昌一中高一期末)已知甲、乙、丙为常见单质,A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物;A、B、C、D、E、X等的焰色反应均呈黄色;B和X的摩尔质量相同,E的相对分子质量比D的相对分子质量大16。在一定条件下,各物质相互转化关系如图所示。
(1)写出X和G的化学式:X________,G________。
(2)写出有关变化的化学方程式。
D+丙:_______________________________________________________________________。
C+G:_______________________________________________________________________。
(3)写出B与H2O反应的离子方程式:_____________________________________________;
若消耗0.5 mol B,转移电子________ mol。
答案 (1)Na2S SO3 (2)2Na2SO3+O2===2Na2SO4 SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O (3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ 0.5
解析 A、B、C、D、E、X的焰色反应均呈黄色,则均含有钠元素,甲、乙、丙为常见的单质,甲和乙反应生成X,甲和丙反应生成A,可推知甲为钠;甲、乙能与单质丙连续两次反应,可能是甲、乙分别被连续氧化,B和水反应又生成单质丙,则丙为氧气,B为过氧化钠,A为氧化钠,C为氢氧化钠;B和X的摩尔质量相同,则X为硫化钠,乙为单质硫,F为二氧化硫,G为三氧化硫;E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,则E为硫酸钠,D为亚硫酸钠,将上述物质代入各转化关系,符合题意。
(1)X为硫化钠,化学式为Na2S;G为三氧化硫,化学式为SO3。
(2)D为亚硫酸钠,丙为氧气,亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠,化学方程式为2Na2SO3+O2===2Na2SO4;C为氢氧化钠,G为三氧化硫,氢氧化钠与三氧化硫反应生成硫酸钠和水,化学方程式为SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O。
(3)B为过氧化钠,与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑;该反应消耗2 mol Na2O2时转移2 mol电子,故消耗0.5 mol Na2O2时转移0.5 mol电子。
6.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系。
(1)写出指定物质的化学式:A______________________,B_______________________,D_________________________________。
(2)写出“H2SO4→C”的化学方程式:__________________________________________
______________________________________________________________(写一个即可)。
(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的化学方程式:
________________________________________________________________________。
答案 (1)SO3 H2S H2SO3 (2)H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O(合理即可) (3)2SO2+O22SO3 (4)SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr(合理即可)
解析 (1)A中S元素为+6价且可以转化为H2SO4,又可以和二氧化硫相互转化,因此A为SO3;B中硫元素为-2价且为气态氢化物,因此B为H2S;D中S元素为+4价,且是酸,故D为H2SO3。(2)C中S元素为+6价,且由H2SO4制得,则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2+O22SO3。
7.已知二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,化学反应方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,用如图装置来验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物中含有SO2和CO2。
(1)写出浓硫酸和木炭在加热条件下发生反应的化学方程式:______________________。
(2)实验时,反应产生的气体应从________(填“a”或“b”,下同)端通入;________端连接盛有澄清石灰水的实验装置。
(3)B瓶的作用是__________________________________________________________。
(4)证明混合气体中含有二氧化碳的现象是________________、________________。
答案 (1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)a b
(3)除去SO2气体 (4)C中品红溶液不褪色 D中出现白色沉淀
解析 (1)利用信息:浓硫酸和木炭在加热条件下发生反应生成CO2、SO2,结合得失电子守恒、原子守恒可知木炭与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)验证反应产生的气体含有CO2和SO2,需要先验证SO2的存在,除去SO2,再验证CO2的存在,且气体通过溶液时导气管应长进短出,故实验时反应产生的气体应从a端通入;b端连接盛有澄清石灰水的实验装置。(3)B瓶的作用是除去SO2,排除对检验CO2的干扰。(4)当C装置中品红溶液不褪色,D装置中澄清石灰水变浑浊时说明混合气体中含有CO2。