(共49张PPT)
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
课时2 硫酸 硫酸根离子的检验
学习任务一 硫酸
任务探究·深度学习
旧知回顾
自主学习
初中学习过硫酸具有酸的通性。下图以稀硫酸为例表示了酸的通性,请你指
出有关稀硫酸的四个反应的反应类型。
?
答案 稀硫酸与Zn反应属于置换反应,其他三个都属于复分解反应。
1.硫酸的用途和制备
(1)用途:硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐
类等。
(2)制备
?
新知梳理
2.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① ????,以及混在气体中的水
分子,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② ????的组成比脱去。下表为浓硫酸与蔗糖反应的实验操作、实验现
象及实验结论。
水分
水
实验操作
?
实验现象
a.蔗糖逐渐变黑;
b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状
的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验结论
a.浓硫酸具有③ ????;
b.浓硫酸具有④ ????,能将蔗糖炭化生
成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2
脱水性
强氧化性
(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
a.与金属单质的反应
实验操作
?
实验现象
试管a中的铜丝表面⑤ ????;
试管b中的品红溶液逐渐变为⑥ ????;
试管c中的石蕊溶液逐渐变为⑦ ????;
将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为⑧ ???? ????
化学方程式
⑨ ????
有气泡逸出
无色
红色
蓝色
b.与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应:⑩ ??????。
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
易错辨析
1.浓硫酸可用于干燥H2和CO2?( )
2.稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应?( )
3.稀释浓硫酸,应将水倒入浓硫酸中并及时搅拌?( )
4.纸张、棉布、木材等遇到浓硫酸会炭化,体现了浓硫酸具有吸水性?( )
5.常温下,铜片能溶于浓硫酸?( )
√
?
?
?
?
1.胆矾也称蓝矾,其化学式为CuSO4·5H2O,常温下为蓝色固体。取少量胆矾于
烧杯中,滴加浓硫酸,发现蓝色固体变成白色,该过程是否属于化学变化?体现
了浓硫酸的什么性质?
互动探究
答案 蓝色固体变成白色,说明胆矾失去结晶水,该过程是化学变化,体现了浓
硫酸的吸水性。
2.将1
mol铜箔加入盛有含2
mol
H2SO4的浓硫酸的试管中加热。
(1)上述铜箔能否完全溶解?请解释原因。该实验体现了浓硫酸的哪些性质?
(2)如果将上面的1
mol铜箔改为1
mol锌片,锌片能否完全溶解?请解释原因。
答案 (1)不能。因为随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止,所以铜箔
不能完全溶解,铜和浓硫酸的反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。(2)能。
锌能与稀硫酸继续反应。
1.浓硫酸的吸水性和脱水性的区别
?
由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
提炼归纳
2.浓硫酸的反应规律
(1)与活泼金属(如Zn)反应:开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。
(2)与某些不活泼金属(如Cu)反应:开始产生SO2(加热),硫酸浓度变小后,稀硫酸
不再与Cu反应。如1
mol
Cu与含2
mol
H2SO4的浓硫酸充分反应,生成SO2的物
质的量应小于1
mol。
(3)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸
盐);浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性(如浓硫酸与碳的反应)。
1.在如下图所示的实验中,实验开始一段时间后,对观察到的现象叙述错误的
是?( )
A.苹果块会干瘪
典题精练
B.胆矾表面有“白斑”
C.小试管内有晶体析出
D.pH试纸变红
解析???? D项,pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑,因为浓硫酸具有酸性和脱
水性,它能使pH试纸先变红然后炭化变黑。
D
2.下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是?( )
A.在反应中,浓硫酸只表现出强氧化性
B.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2
C.在反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性
D.每1
mol
Cu参加反应就有2
mol
H2SO4被还原,同时生成2
mol
SO2
解析????
题述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,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸
性;该反应为氧化还原反应,在反应中,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。
C
3.浓硫酸具有:①难挥发性(高沸点);②酸性;③强氧化性;④吸水性;⑤脱水性。
下列各项分别表现了浓硫酸的什么性质,请将序号填于空白处:
(1)浓硫酸与食盐共热,浓硫酸表现的性质是 ????。
(2)浓硫酸与铜共热,反应的化学方程式为 ????,浓
硫酸表现的性质是 ????。
(3)浓硫酸与红热木炭反应,反应的化学方程式为 ????,
浓硫酸表现的性质是 ????。
(4)可用浓硫酸干燥H2、CO2、HCl等气体,浓硫酸表现的性质是 ????。
(5)向蔗糖中倒入浓硫酸,蔗糖变黑,体积膨胀,且有刺激性气味的气体产生,浓
硫酸表现的性质是 ????。
①②?
Cu+2H2SO4(浓)?
CuSO4+SO2↑+2H2O
②③
C+2H2SO4(浓)?
CO2↑+2SO2↑+2H2O
③
④
③⑤
解析 (1)浓硫酸与食盐共热,生成氯化氢气体,浓硫酸表现了酸性和难挥发
性。(2)浓硫酸与铜共热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+
2H2SO4(浓)?
CuSO4+SO2↑+2H2O,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。(3)浓
硫酸与红热木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为C+2
H2SO4(浓)?
CO2↑+2SO2↑+2H2O,体现了浓硫酸的强氧化性。(4)利用浓硫
酸的吸水性干燥气体。(5)向蔗糖中倒入浓硫酸,浓硫酸先按水的组成比脱去
蔗糖中的H、O元素,使蔗糖炭化,产生大量的热,再与碳单质反应生成二氧化
碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现了脱水性和强氧化性。
4.如图为浓硫酸与铜片反应的装置。
?
请回答:
(1)浓硫酸与铜片反应的化学方程式为 ???????。
Cu+2H2SO4(浓)?
CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)反应一段时间后,试管乙中品红溶液的变化是 ????。
(3)下列有关该实验的说法中,不正确的是 ????。
A.该反应中浓硫酸只体现酸性
B.试管乙中含有碱液的棉花,其作用是吸收过量的SO2,防止环境污染
C.反应一段时间后,将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯里,溶液显蓝色
D.含0.04
mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,能收集到448
mL的SO2(标准状
况)
褪色或红色变浅???
AD
解析 (2)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,则反应一段时间后,试管乙
中品红溶液的变化是褪色或红色变浅。(3)因为有硫酸铜和二氧化硫生成,所
以该反应中浓硫酸体现酸性和强氧化性,A错误;因为随着反应的进行浓硫酸
变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所以含0.04
mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反
应,不能收集到448
mL的SO2(标准状况),D错误。
学习任务二 硫酸根离子的检验
旧知回顾
自主学习
如图是检验待测液中氯离子的实验过程,请说明可能的实验现象及结论。
?
答案 滴加足量的硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,说明溶
液中含有氯离子,如果没有出现白色沉淀,说明溶液中不含有氯离子。
硫酸根离子的检验
新知梳理
1.实验探究
在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入
几滴BaCl2溶液,观察现象。再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。
项目
稀硫酸
Na2SO4溶液
Na2CO3溶液
滴入几滴BaCl2溶液
有① ????生成
有② ????生成
有③ ????生
成
加入少量稀盐酸并振荡
④ ????????
⑤ ????????
⑥ ????
白色沉淀
白色沉淀
白色沉淀
白色沉淀不溶解
白色沉淀不溶解
白色沉淀溶解
2.实验结论
在溶液中,S?可与Ba2+反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀。反应的离
子方程式为Ba2++S??
BaSO4↓。
3.稀盐酸酸化的作用
用可溶性钡盐检验S?时,C?等可能会对检验造成干扰,通常将溶液先用稀
盐酸酸化,以排除C?等可能造成的干扰,然后加入BaCl2溶液来检验S?的存在。
4.实践应用
除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性硫酸盐
过量⑦ ????溶液
⑧ ???????
CaCl2
过量⑨ ????溶液
⑩ ????
????
MgCl2
过量?
????溶液
? ??????
多余的NaOH、Na2CO3
适量? ???
? ????
???? ???????? ????
稀盐酸
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
易错辨析
1.向某溶液中加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中一定含有S??
( )
2.能与Ba2+反应产生沉淀的只有S??( )
3.粗盐提纯实验中,最后加入适量稀盐酸的作用是除去多余的OH-和C?(???? )
4.要除去氯化钠溶液中含有的少量氯化镁,可加入适量的氢氧化钠溶液后过滤
?( )
?
?
√
√
1.某同学设计了如下实验来检验某试液中是否含有S?,流程如下:
试液?
白色沉淀?
白色沉淀不溶解
结论是试液中含有S?。该方案是否严密?请说明理由。
互动探究
答案 不严密。因为试液中可能含有Ag+而不含S?,先加入BaCl2溶液,Ag+与
Cl-反应生成的AgCl也是不溶于稀盐酸的白色沉淀。
2.硫酸根离子的检验中,先加入稀盐酸的目的是什么?请结合对应的离子方程
式说明。
答案 先加入稀盐酸的目的是排除C?、S?、Ag+等的干扰。若存在上述
离子,则整个过程中可能发生反应的离子方程式为C?+2H+?
CO2↑+H2O、
S?+2H+?
SO2↑+H2O、Ag++Cl-?
AgCl↓等。
3.粗盐中除含有不溶性的泥沙外,还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、硫酸钠等,我
们可以通过分离、提纯等方法制取纯净的氯化钠。
?
(1)请你分析怎样除去粗盐中不溶性的泥沙?
(2)实验过程中为了将可溶性杂质除净,应该怎样操作?这样操作有什么弊端?
(3)设计除去杂质的实验方案时,除了要考虑所加试剂的种类,还要考虑哪些问题?
(4)在粗盐的提纯实验中,为何氯化钡溶液要在碳酸钠溶液之前加入?加入碳酸
钠溶液的目的是什么?
答案 (1)经过溶解、过滤和蒸发可以将不溶性的泥沙除去。
(2)为了将可溶性杂质除净,除杂试剂应稍过量,这样才能将杂质离子全部除去,
但过量的除杂试剂又成为新杂质。
(3)应合理安排除杂试剂的加入顺序,同时保证加入的过量除杂试剂在后续操
作中能够被除去。
(4)加入碳酸钠溶液的目的是除去钙离子,同时还要除去加入的过量氯化钡,所
以氯化钡溶液要在碳酸钠溶液之前加入。
1.S?的检验
(1)原理与试剂
利用Ba2++S??
BaSO4↓(白色),BaSO4具有不溶于盐酸、硝酸的性质。
试剂:稀盐酸和BaCl2溶液。
(2)操作及现象
待测液?
无白色沉淀?
观察是否有白色沉淀
生成
若无白色沉淀生成,说明不含有S?,若有白色沉淀生成,说明含有S?。
提炼归纳
(3)检验的关键:既要注意试剂的选择,又要注意操作顺序,不能颠倒。先加稀盐
酸的目的是排除C?、S?、Ag+等的干扰,无白色沉淀,再加BaCl2溶液,产生
白色沉淀,才能证明存在S?。
2.粗盐中可溶性杂质的提纯
(1)常用试剂的加入顺序
?
为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂,后续加入的试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知,Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,通常加入试
剂的几种顺序为①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;②NaOH溶液
→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→
盐酸。
(2)注意:应过滤后再加入盐酸,除去过量的Na2CO3和NaOH。
3.分离、提纯的“三必须”“四原则”
(1)“三必须”
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
?
(2)“四原则”
1.检验某溶液中是否含有S?,常用的方法是?( )
A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色
沉淀生成
D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
典题精练
解析????
检验S?时,需要首先加入稀盐酸以排除C?、S?、Ag+等的干
扰,然后加入BaCl2溶液。A项中不能排除C?和Ag+等的干扰,B项中不能排除
Ag+的干扰,D项中引入S?。
C
2.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S?和泥沙,可先将粗盐溶于水,然后进行下
列五项操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液????③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3
溶液 ⑤加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是?( )
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②④⑤①③ D.⑤②④①③
解析????
首先要明确除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S?,可分别加入Na2CO3溶
液、NaOH溶液、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;而过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去,故
要先加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液,才能保证将过量的BaCl2一并除去;而
剩余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入适量盐酸即可被除去,故D正确。
D
3.为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠,某兴趣小组最初设计了如下方案进行实验。
?
(1)沉淀A的化学式为 ????。
(2)加入过量氯化钙溶液后,分离除去沉淀A的实验操作是 ????。
(3)他们在实验过程中,又发现了新的问题:此方案很容易引入新的杂质,所以固体
物质B的成分为 ????(用化学式表示)。
(4)他们又提出了新的方案:将混合物溶解,滴加盐酸至不再产生气泡为止,然后
加热煮沸。有关反应的化学方程式为 ????。
CaCO3
过滤
NaCl、CaCl2
Na2CO3+2HCl?
2NaCl+H2O+CO2↑
解析 若用过量CaCl2溶液除去Na2CO3,会引入新杂质CaCl2,蒸发后所得固体
物质B应是NaCl和CaCl2的混合物;应用盐酸除去Na2CO3,则溶液中会留下NaCl
和HCl,蒸发结晶可得较纯净的NaCl(HCl挥发)。
1.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蒸发、b吸水
C.a挥发、b潮解
D.a冷凝、b吸水
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解析????
浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气,溶剂增加,溶液的质
量增大;稀硫酸中的水分会蒸发,溶剂减少,溶液的质量减小。
B
2.下列离子的检验方法正确的是?( )
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有S?
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸产生无色气体,将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉
淀,说明原溶液中有C?
C
解析????
与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl-、S?等;与BaCl2溶
液反应生成白色沉淀的离子有S?、Ag+等;与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀
的离子只有Cu2+;与稀硫酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体的离子
有C?、HC?、S?、HS?。
3.锌与100
mL
18.5
mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体
33.6
L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1
L,测得溶液中氢离子浓度为
0.1
mol·L-1。下列叙述不正确的是?( )
A.反应中共消耗1.8
mol
H2SO4
B.生成的气体中SO2与H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗97.5
g
Zn
D.反应中共转移3
mol电子
B
解析????
生成气体的物质的量为?=1.5
mol,溶液剩余硫酸的物质
的量为?×1
L×0.1
mol·L-1=0.05
mol,参加反应的硫酸的物质的量为0.1
L×18.5
mol·L-1-0.05
mol=1.8
mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x
mol
SO2,y
mol
H2。
Zn + 2H2SO4(浓)?
ZnSO4+SO2↑+2H2O
x
mol 2x
mol ???
?x
mol
y
mol ????y
mol ??
??y
mol
x
mol+y
mol=1.5
mol,2x
mol+y
mol=1.8
mol,解得x=0.3,y=1.2。由上述分析可
知,A正确;生成的气体中V(SO2)∶V(H2)=1∶4,B错误;反应中共消耗Zn的质量
为(0.3
mol+1.2
mol)×65
g·mol-1=97.5
g,C正确;在Zn和H2SO4(浓)的反应中,生成
0.3
mol
SO2转移电子为0.6
mol,在Zn和H2SO4(稀)的反应中,生成1.2
mol
H2转移
电子为2.4
mol,所以反应中共转移3
mol电子,D正确。
Zn +H2SO4(稀)?
ZnSO4+H2↑
4.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,加入少量水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,快速搅拌,生成疏松多孔的黑
色物质。
?
请回答下列问题:
(1)根据上述实验步骤①~⑤中,蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,浓硫酸表现出
的化学性质有 ????(填字母)。
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(2)反应中生成的黑色物质继续与浓硫酸作用,产生两种气体,其中一种气体X
有刺激性气味,另一种气体Y无色无味,写出反应的化学方程式:
???? ????。
BCD????
C+2H2SO4(浓)?
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)为了检验出混合气体中的X、Y这两种气体,提供下列试剂(试剂可多次使
用,不考虑尾气处理):
A.品红溶液 ????
B.澄清石灰水
C.酸性高锰酸钾溶液 ????
D.氢氧化钠溶液
混合气体通过的顺序依次是 ????→ ????→ ????→ ????(填
字母)。证明有气体Y存在的实验现象为 ???。
A
C
A
B
第二个品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊
解析 (1)将适量的蔗糖放入烧杯中,加入少量水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,
生成黑色物质,体现了浓硫酸的脱水性;浓硫酸吸收水,放出大量的热,碳与浓硫
酸在加热的条件下反应,生成两种气体,体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性。
(3)先将混合气体通入品红溶液检验二氧化硫,品红溶液褪色,说明含有二氧化
硫,之后将从品红溶液中出来的气体通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶
液褪色,这一步是为了除去二氧化硫,将从酸性高锰酸钾溶液中出来的气体再
通入品红溶液,品红溶液不褪色,证明二氧化硫被除尽,最后通入澄清石灰水,若
有白色沉淀生成,则说明含有二氧化碳。故混合气体通过的顺序依次是A→C
→A→B。(共52张PPT)
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
课时1 硫和二氧化硫
学习任务一 硫
任务探究·深度学习
自主学习
硫在空气和氧气中分别燃烧(如图),回答下列问题:
?
旧知回顾
(1)硫在氧气中燃烧的化学方程式为 ????,该反应的基本反
应类型为 。
(2)硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,说明影响硫燃烧程度的因素是
???? ????。
化合反应
氧气的浓度
S+O2
SO2
1.硫原子的结构
硫元素位于元素周期表的第① ?周期、第② ????族,其原子结构示意
图为?,常见化合价为③ ????。
新知梳理
三
ⅥA
-2、+4、+6
2.硫单质的性质
(1)物理性质
俗称
色、态
溶解性
硫黄
④ ????晶体
⑤ ????溶于水,⑥ ????溶于
酒精,⑦ ????溶于二硫化碳
黄色
难
微
易
(2)化学性质
与金属单
质的反应
与Fe反应的化学方程式:⑧ ???? ????
与Cu反应的化学方程式:⑨ ???? ????
与非金属单
质的反应
与H2反应的化学方程式:⑩ ???? ????
与O2反应的化学方程式:? ???? ????
S+Fe
FeS
S+2Cu
Cu2S
S+H2
H2S
S+O2
SO2
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
易错辨析
1.自然界中不存在游离态的硫单质?( )
2.硫单质不溶于水,易溶于酒精?( )
3.硫黄属于非金属单质,只能与金属单质反应?( )
4.S能氧化Fe,使Fe生成+2价铁的化合物?( )
?
?
?
√
1.在做完金属与硫反应的硬质试管内,往往存有部分凝固的硫,如何除掉呢?
互动探究
答案 因为硫难溶于水,易溶于二硫化碳,所以硬质试管内壁上残留的固体硫
可以用二硫化碳洗去。
2.结合Fe与Cl2的反应和Fe与S的反应,思考S和Cl2的氧化性有何差异?
答案 Fe与Cl2反应生成高价态化合物FeCl3,Fe与S反应生成低价态化合物FeS,
说明Cl2的氧化性强于S。
3.加热条件下,硫在氢氧化钠溶液中会发生自身的氧化还原反应生成两种盐,
你能写出反应的化学方程式吗?
答案 反应的化学方程式为3S+6NaOH?
2Na2S+Na2SO3+3H2O。
4.火药是我国古代四大发明之一,在化学史上占有重要地位,黑火药主要是硝
酸钾、硫黄、木炭三者的混合物,在点燃条件下,三者发生的主要反应为KNO3
+S+C?
N2↑+CO2↑+K2S(未配平)。在黑火药燃烧的反应中,S作还原剂还
是氧化剂?根据化学方程式分析,若有32
g
S参加反应,则需要KNO3和C的物质
的量分别是多少?
答案 在反应中KNO3中的N由+5价降低为0价,S由0价降低为-2价,C由0价升
高为+4价,S作氧化剂;根据得失电子守恒,将化学方程式配平:2KNO3+S+3C
?
N2↑+3CO2↑+K2S,KNO3、S和C恰好完全反应时,它们的物质的量之比为
2∶1∶3;若有32
g
S(即1
mol
S)参加反应,需要KNO3和C的物质的量分别是2
mol和3
mol。
1.通常情况下,硫是一种黄色晶体,不溶于水,可以用CS2或热的碱液除去硫。
提炼归纳
2.硫能与金属或非金属发生氧化还原反应。硫的非金属性较弱,与变价金属反
应时,生成低价态的金属化合物,自身化合价由0价降低为-2价,作氧化剂;硫与
非金属反应时,其化合价可以升高也可以降低。
3.在某些反应中,硫会发生自身的氧化还原反应,其化合价可以升高也可以降
低,自身既作还原剂又作氧化剂。
1.含硫单质的水可治皮肤病,而硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,要增大硫
在水中的分散程度,可将硫先放入溶剂X中,再将所得液体分散在水中,则X可
以是?( )
A.CS2 B.氯仿 C.CCl4 D.酒精
典题精练
解析???? 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,要增大硫在水中的分散程度,
可将硫先放入溶剂X中,再将所得液体分散在水中,则硫应该溶于X中且X和水
互溶,CS2、氯仿、CCl4和水均不互溶,且硫难溶于氯仿,所以CS2、氯仿和CCl4
都不符合条件;硫微溶于酒精且酒精和水互溶,所以X可以是酒精,故D正确。
D
2.下列关于硫的说法不正确的是?( )
A.单质硫既有氧化性,又有还原性
B.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
C.铜与硫反应生成黑色的硫化铜
D.硫与氢气反应的氧化剂是硫
解析???? 硫与金属单质、氢气等反应时,作氧化剂,硫与活泼非金属单质氧
气反应时,作还原剂,故A、D正确;硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,故B正
确;铜与硫反应生成黑色的硫化亚铜,故C错误。
C
3.下列关于硫的叙述正确的是?( )
A.硫元素的非金属性比氯元素的强
B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄可以用二硫化碳、水以及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D.1.6
g硫与6.4
g铜反应能得到7.0
g纯净硫化物
B
解析???? 硫元素的非金属性比氯元素的弱,A不正确。分离黑火药中的三组
分可利用它们溶解性的差异:先用二硫化碳处理,使硫黄溶解,过滤后蒸发滤液,
得到硫黄;滤渣再用水处理,溶去硝酸钾,过滤,又得滤渣(木炭);滤液经蒸发、浓
缩、结晶,得到硝酸钾,B正确。硫单质中硫元素的化合价为0价,是中间价态,
与金属反应时作氧化剂;硫与非金属性比它强的非金属单质(如O2、Cl2、F2等)
反应时作还原剂,C不正确。硫与铜反应生成硫化亚铜:
2Cu + S?
Cu2S
128
32
160
6.4
g
1.6
g
8.0
g
D不正确。
学习任务二 二氧化硫
1.物理性质
新知梳理
自主学习
颜色
气味
密度
溶解性
无色
有① ????气味
的有毒气体
比空气的② ????
③ ????,在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二
氧化硫
刺激性
大
易溶于水
2.化学性质
(1)实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
?
试管内液面上升
SO2④ ????
用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性
pH<7
SO2的水溶液显⑤ ????
?
溶液先变红,振荡后褪色,加热后溶液颜色恢复红色
SO2具有⑥ ????,但SO2与品红生成的化合物⑦ ????????
易溶于水
酸性
漂白性
不稳定
(2)归纳总结
1)SO2是一种酸性氧化物
a.SO2与H2O反应的化学方程式为⑧ 。
b.可逆反应:化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应,向反应物方
向进行的反应叫做逆反应。像这种在同一条件下,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)还原性
a.SO2在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可以被O2氧化,生成SO3,反应的
ＳＯ２
＋Ｈ２Ｏ
Ｈ２ＳＯ３
化学方程式为⑨ 。
b.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,反应的化学
方程式为⑩ 。
3)氧化性
SO2与H2S反应的化学方程式为? 。
4)漂白性
SO2能与某些有色物质生成? ,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
不稳定的无色物质
3.用途
工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等,二氧化硫也可用于杀菌、消毒,
还是一种食品添加剂。
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
易错辨析
1.SO2溶于水能导电,属于电解质?( )
2.常温下,SO2是一种无色、有刺激性气味的气体?( )
3.SO2因具有漂白性而使紫色酸性KMnO4溶液褪色?( )
4.因为SO2与H2O的反应为可逆反应,所以SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3
(???? )
?
√
?
√
1.将过量的SO2分别通入滴有酚酞的NaOH溶液(红色)和酸性高锰酸钾溶液中,
发现溶液都褪色。它们褪色的原因相同吗?分别体现了SO2的哪些性质?
互动探究
答案 二者褪色的原因不相同。过量的SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是
因为SO2和NaOH溶液反应,体现了SO2是酸性氧化物;过量的SO2使酸性高锰酸
钾溶液褪色,是因为KMnO4氧化了SO2,体现了SO2的还原性。
2.日常生活中的草帽、纸张等都经过SO2漂白,根据生活经验分析SO2的漂白效
果稳定持久吗?
答案 被SO2漂白过的草帽、纸张等经长时间日晒或露置后会恢复原有的颜
色,所以SO2的漂白效果不稳定持久。
3.氯气溶于水得到的氯水也具有漂白性。那么把等物质的量的SO2和Cl2同时
通入水中,溶液的漂白性能增强吗?
答案 若把等物质的量的SO2和Cl2同时通入水中,会发生反应:SO2+Cl2+2H2O
?
H2SO4+2HCl,从而导致溶液的漂白性减弱,甚至失去漂白性。
4.二氧化硫可作为食品添加剂,但是过量使用会带来食品安全问题。部分不良
生产者将二氧化硫用作米、面等食品中的美白剂和脱皮蔬果中的抗氧化剂
等。请你结合化学知识,解释二氧化硫用作米、面等食品中的美白剂和脱皮
蔬果中的抗氧化剂,分别利用了它的哪些性质?
答案 用作米、面等食品中的美白剂主要是利用二氧化硫的漂白性;用作脱
皮蔬果中的抗氧化剂主要是利用二氧化硫的还原性。
5.通常使用的火柴头上的易燃物中含有硫,某化学兴趣小组的同学设计了如图
所示的实验装置验证火柴燃烧的产物中含有二氧化硫。
?
(1)根据实验装置分析,如何验证火柴燃烧的产物中含有二氧化硫?请简单描述
一下实验过程和现象。
(2)在上述方案中能否使用澄清石灰水来代替品红溶液?为什么?
(3)若要证明某气体是CO2和SO2的混合气体,需用哪些试剂?顺序如何确定?
答案 (1)将多根火柴放在题图所示的实验装置中的漏斗下面,将其点燃,慢慢
拉动注射器活塞抽气,使火柴燃烧产生的气体通过品红溶液,如果溶液褪色,则
说明火柴燃烧的产物中含有二氧化硫。
(2)不能。火柴燃烧有二氧化碳生成,二氧化硫、二氧化碳均能使澄清石灰水
变浑浊,无法证明二氧化硫的存在。
(3)可用品红溶液、酸性KMnO4溶液和澄清石灰水。顺序为混合气体→品红
溶液→酸性KMnO4溶液→品红溶液→澄清石灰水。
1.二氧化硫的化学性质
?
提炼归纳
2.常见的漂白剂
类型
原理
特点
举例
适用范围
?
漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原来的颜色
加热时不能恢复
原来的颜色
Cl2、Ca(ClO)2、
HClO、H2O2、
Na2O2、O3等
可漂白所有有机
色质
?
漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失
去原来的颜色
加热时能恢复原
来的颜色
二氧化硫等
具有选择性,可漂
白品红溶液、
棉、麻等
?
有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可
以吸附有色物质,使之失去原来的颜色
部分吸附剂可以
重复使用
活性炭、胶体等
一般用于溶液漂
白
【特别提醒】 SO2的漂白特点:
(1)选择性:SO2可以漂白品红溶液、棉、麻等,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊
溶液、酚酞溶液等。
(2)可逆性(不稳定性):SO2的漂白是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物
质,加热或者经过一段时间后可恢复原来的颜色。
3.CO2和SO2的鉴别
试剂
现象及结论
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
氢硫酸
出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2
酸性高锰酸钾溶液
使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2
溴水
使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2
碘水(含淀粉)
使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2
4.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
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
酸性高锰酸钾溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
通常设计以下实验装置进行检验:
?
1.为了除去SO2中少量的HCl气体,可将混合气体通入( )
A.溴水
B.NaHSO3饱和溶液
C.NaOH溶液 D.NaHCO3饱和溶液
典题精练
解析???? 溴水具有氧化性,会将SO2氧化,将原物质除去,故A错误;HCl与NaH-
SO3饱和溶液反应会生成SO2,且不引入新杂质,洗气可分离,故B正确;SO2和HCl
均能与NaOH溶液反应,不能除杂,故C错误;SO2和HCl均能与NaHCO3饱和溶液
反应,不能除杂,故D错误。
B
2.下列反应中,SO2表现还原性的是?( )
A.SO2+H2O?
H2SO3
B.SO2+2NaOH?
Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2?
2SO3
D.SO2+CaO?
CaSO3
解析???? A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质,C项中SO2发生了氧化
反应,表现了还原性。
C
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?
( )
?
B
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
紫色石蕊溶液
溶液变红色后不褪色
SO2有酸性,没有漂白性
解析???? 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错
误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与
NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变
红,说明SO2的水溶液具有酸性,但SO2不能漂白酸碱指示剂,故紫色石蕊溶液变
红色后不褪色,但不能说明SO2没有漂白性,D错误。
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.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析???? A项,品红溶液检验的是SO2;B项,不管是否混有CO2都不会产生白色
沉淀;C项,不管是否混有CO2都会产生白色沉淀;D项,足量酸性KMnO4溶液将
SO2完全吸收后,再通过澄清石灰水,若有白色沉淀生成,说明一定有CO2,若无
白色沉淀生成,说明无CO2。
D
5.下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置,已知⑥中发生反应的化
学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)?
Na2SO4+H2O+SO2↑。
?
请回答下列问题:
(1)①中的实验现象为紫色石蕊溶液 ????,此实验证明SO2具有 ????
的性质。
(2)②中的品红溶液 ????,证明SO2具有 ????性。
(3)③中的实验现象是 ????,证明SO2具有 ????性。
(4)④中的实验现象是 ????,证明SO2具有 ????性。
(5)⑤的作用是 ????,反应的化学方程式为
????。
变红
酸性氧化物
褪色
漂白?
有黄色沉淀生成
氧化???
溶液褪色
还原
吸收SO2,防止其污染空气
SO2+2NaOH?
Na2SO3+H2O
解析 (1)SO2溶于水,和水反应生成亚硫酸,亚硫酸为中强酸,可以使紫色石蕊
溶液变红,此实验证明SO2具有酸性氧化物的性质。(2)SO2与品红反应生成无
色物质,能使品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性。(3)SO2具有氧化性,H2S具有
还原性,SO2能把H2S氧化成单质硫,本身被还原成单质硫,化学方程式为SO2+
2H2S?
3S↓+2H2O,所以③中的实验现象是有黄色沉淀生成,证明SO2具有氧化
性。(4)SO2具有还原性,能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使溶液褪
色。(5)SO2有毒,不能直接排放到空气中,SO2能够与NaOH溶液反应生成亚硫
酸钠和水,所以可以用NaOH溶液吸收SO2,即⑤的作用是吸收SO2,防止其污染
空气,反应的化学方程式为SO2+2NaOH?
Na2SO3+H2O。
1.下列有关硫的说法正确的是?( )
A.硫在自然界中仅以化合态存在 B.硫可溶于水
C.纯净的硫单质是白色固体
D.硫易溶于二硫化碳
评价检测·课堂达标
解析???? 自然界中存在游离态的硫单质,故A错误;硫难溶于水,故B错误;硫
是一种黄色固体,故C错误;硫易溶于二硫化碳,故D正确。
D
2.下列有关二氧化硫的说法正确的是?( )
A.易溶于水
B.密度比空气的小
C.无刺激性气味 D.淡黄色气体
解析???? 在通常情况下,二氧化硫在水中的溶解度约为1∶40(体积比),易溶
于水,A正确;二氧化硫的密度比空气的大,B错误;二氧化硫是无色、有刺激性
气味的气体,C、D错误。
A
3.下列对可逆反应的认识正确的是?( )
A.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应
B.在同一条件下,同时向正反应和逆反应两个方向进行的反应叫做可逆反应
C.电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应
D.可逆反应一定属于氧化还原反应
B
解析???? 可逆反应是在同一条件下能同时向正反应和逆反应两个方向进行
的化学反应,A错误,B正确;电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水
的反应不是可逆反应,因为条件不同,C错误;可逆反应不一定属于氧化还原反
应,如二氧化硫和水的反应,D错误。
4.下列物质都具有漂白性:①潮湿的氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化
钠,其漂白原理相同的是?( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
C
解析???? 潮湿的氯气(有次氯酸生成)、过氧化钠的漂白都是氧化型漂白;二
氧化硫的漂白是化合型漂白;活性炭的漂白是吸附型漂白。
5.将SO2分别通入下列四种溶液中,下列有关现象及结论的说法正确的是?(????)
?
D
A.试管①中有黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
解析???? SO2具有还原性,Cl2具有氧化性,两者发生反应:Cl2+SO2+2H2O?
H2SO4+2HCl,不会有黄色沉淀生成,故A错误;SO2具有还原性,酸性KMnO4溶液
具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的
还原性,故B错误;SO2与BaCl2溶液不反应,故C错误;利用Fe3+的氧化性,把SO2氧
化成S?,Fe3+被还原成Fe2+,即发生反应:2Fe3++SO2+2H2O?
2Fe2++S?+4H+,
溶液颜色变浅,体现了SO2的还原性,故D正确。
6.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列
问题:
?
(1)B中加入的试剂是 ????,作用是 ????。
(2)C中加入的试剂是 ????,作用是 ????。
品红溶液
检验SO2
酸性KMnO4溶液
除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)D中加入的试剂是 ????,作用是 ????。
(4)实验时,C中应观察到的现象是 ???。
澄清石灰水
检验CO2
酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
解析 检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧
化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也
能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸
性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色,若褪成无色,则不能证明二氧化硫已
除尽。(共34张PPT)
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
课时3 不同价态含硫物质的转化
学习任务 不同价态含硫物质的转化
任务探究·深度学习
旧知回顾
自主学习
燃放烟花、爆竹等能增加节日喜庆气氛,但会带来很严重的空气污染。越来
越多的城市全年全区域禁止燃放烟花、爆竹。已知燃放爆竹时的主要反应是
S+2KNO3+3C?
K2S+3CO2↑+N2↑。根据化学方程式判断,发现没有污染性
气体产生,但是燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味,这是为什么呢?在燃放爆
竹的过程中,硫元素的价态可能发生怎样的变化?
?
答案 燃放爆竹时,S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SO2,所以会闻
到强烈的刺激性气味。在该过程中,硫元素的价态由0价升高为+4价,根据题中
的化学方程式,可知硫元素的价态由0价降低为-2价。
1.自然界中硫的存在和转化
?
新知梳理
2.实验探究不同价态含硫物质的转化
(1)不同价态硫元素的转化与性质
?
(2)不同价态含硫物质的转化
硫元素的
价态变化
转化前的
含硫物质
选择试剂(氧化剂或还原剂)
转化后的
含硫物质
预期现象
-2→0
Na2S
氯水
S
溶液黄绿色①???? ????,有②???? ????产生
0→-2
S
Na
Na2S
有轻微的爆炸声
0→+4
S
浓硫酸
SO2
有③ ????气味的气体产生
+4→0
SO2
H2S溶液
S
有④ ????????产生
+6→+4
浓硫酸
Cu
SO2
红色固体逐渐溶解,有⑤ ????????气味的气体产生
+4→+6
Na2SO3
酸性KMnO4溶液
Na2SO4
溶液紫红色⑥???? ????
褪去
黄色沉淀
刺激性
黄色沉淀
刺激性
褪去
3.化学实验设计的原则
进行化学实验设计时,应遵循⑦ ????、⑧ ????、⑨ ????
和⑩ ????原则。
科学性
可行性
安全性
绿色化
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
易错辨析
1.向H2S溶液中通入空气,溶液变浑浊,是因为发生了氧化还原反应?( )
2.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?( )
3.锌粒放入稀硫酸中有气体放出,体现了+6价硫元素的氧化性?????( )
4.SO2转化为Na2SO3的反应不是氧化还原反应?( )
√
?
?
√
1.自然界中部分含有硫元素的晶体都比较美丽,如硫酸铜、明矾和硫酸钡等晶
体。自然界中硫酸盐的形成过程一般认为是火山爆发喷出的硫单质燃烧生成
二氧化硫,二氧化硫遇到水蒸气反应生成亚硫酸,亚硫酸在空气中被氧气氧化
成硫酸,硫酸和地壳中的金属氧化物反应生成硫酸盐。
?
互动探究
(1)上述转化过程中发生的反应都是氧化还原反应吗?如果不是,指明不是氧化
还原反应的转化过程。
(2)硫酸钠主要用于制水玻璃、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品等。某
地区盛产硫黄,利用下列转化过程能实现用硫单质制备硫酸钠,写出①~⑦反应
的化学方程式。
答案 (1)不都是。二氧化硫遇到水蒸气反应生成亚硫酸、硫酸和地壳中的
金属氧化物反应生成硫酸盐的过程不是氧化还原反应。
(2)①S+O2?
SO2、②2SO2+O2?
2SO3、③SO3+H2O?
H2SO4、
④2NaOH+H2SO4?
Na2SO4+2H2O、⑤2NaOH+SO2?
Na2SO3+H2O、
⑥2Na2SO3+O2?
2Na2SO4、⑦2NaOH+SO3?
Na2SO4+H2O。
2.硫元素相邻价态的粒子间可以发生氧化还原反应吗?请举例说明。
答案 硫元素相邻价态的粒子间不能发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、
SO2和浓硫酸之间不能发生氧化还原反应。
3.把SO2持续通入澄清石灰水中能否发生反应?会出现什么现象?写出相应的
化学方程式。
答案 能。向澄清石灰水中通入SO2,开始会出现沉淀,继续通入,沉淀消失,过
程中发生了下列反应:SO2+Ca(OH)2?
CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2O+SO2?
Ca(HSO3)2[或SO2+Ca(OH)2?
CaSO3↓+H2O、2SO2+Ca(OH)2?
Ca(HSO3)2]。
4.在硫黄、二氧化硫和浓硫酸三种物质中,硫元素的化合价分别为0、+4、
+6。利用如下装置探究这三种价态硫元素间的相互转化,回答下列相关问题。
?
(1)含有不同价态硫元素的物质间的转化都属于氧化还原反应,分析在S?
SO2?
H2SO4转化中硫元素分别表现哪种性质?
(2)证明浓硫酸可以被还原为SO2的实验中,试管B中最好装入哪种试剂?可能观
察到的实验现象是什么?
(3)若要证明SO2具有氧化性,试管B中最好装入哪种试剂?可能观察到的实验现
象是什么?
(4)实验中观察到氯水褪色,说明SO2具有怎样的性质?
(5)若将铜丝换作硫黄,能否观察到上述相同的实验现象?
答案 (1)①中S转化为SO2时,硫元素的化合价升高,表现还原性;②中SO2转化
为H2SO4时,硫元素的化合价升高,表现还原性;③中H2SO4转化为SO2时,硫元素
的化合价降低,表现氧化性;④中SO2转化为S时,硫元素的化合价降低,表现氧化性。
(2)品红溶液。若品红溶液褪色,加热后恢复红色,证明有SO2生成。
(3)H2S溶液。实验现象是溶液变浑浊。
(4)氯水褪色,是因为溶液中的Cl2被SO2还原,说明SO2具有还原性。
(5)能。硫黄在加热时可以与浓硫酸反应,氧化产物和还原产物都是SO2。
1.不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现
(1)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(化合价
只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:
?
相邻价态的同种元素的微粒间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。
提炼归纳
(2)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应,需要选择合适的氧化剂或
者还原剂。证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂,如酸性KMnO4溶液、
氯水等;证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂,如金属单质、硫单质、H2S等;
证明SO2具有氧化性要选择还原剂,如H2S、Na2S等。
2.含硫物质的连续氧化
H2S?
SO2?SO3?
H2SO4
S?SO2?
SO3?
H2SO4
1.硫在自然界中的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是?????( )
A.火山喷发、森林火灾会产生SO2
B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环
典题精练
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D.硫在自然界的循环过程中涉及氧化还原反应
B
解析???? 由题图可知,火山喷发、森林火灾都会产生SO2,故A正确;植物、动
物和微生物残体的腐败会产生H2S,H2S燃烧产生SO2,所以氢、氧两种元素均参
与了硫的循环,故B错误;工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,可以减少二
氧化硫生成,降低酸雨的形成,故C正确;由题图可知,H2S?
SO2,有元素化合价
变化,属于氧化还原反应,所以硫在自然界的循环过程中涉及氧化还原反应,故
D正确。
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???? Cu与S反应生成Cu2S,S与O2反应生成SO2,Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3。
A
3.硫在空气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向溶液B中滴加溴水,
溴水褪色,B变成C,在溶液C中加入Na2S产生气体D,把气体D通入溶液B得黄色
沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别是?(???? )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
解析????????硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得亚硫酸,向亚硫酸中滴加溴
水,生成H2SO4和HBr,在硫酸中加入Na2S产生H2S,H2S与H2SO3反应产生黄色沉
淀S,故B正确。
B
4.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。根据如
图所示,请回答下列问题:
?
(1)Y的化学式为 ????,检验Y所用的试剂是 ????。
SO2
品红溶液
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式
为 ????。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原反应的角度分析,选用试剂合理的是 ????
(填序号)。
a.Na2S+S
b.Na2SO3+S
c.Na2SO3+Na2SO4 d.SO2+Na2SO4
(4)将X与SO2混合,可生成黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之
比为 ????。
Cu+2H2SO4(浓)?
CuSO4+2H2O+SO2↑????
b
1∶2
解析 由题图可知,X为气态氢化物H2S,Y为SO2,Z为硫元素呈+4价的盐,W为H2
SO4。(1)二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,加热恢复红色,所以检验
二氧化硫的试剂可以是品红溶液。(3)Na2S2O3中硫元素为+2价,从氧化还原反
应的角度分析,反应物中硫元素的化合价必须分别高于+2和低于+2,a中硫元素
的化合价都低于+2,c、d中硫元素的化合价都高于+2,b符合题意。(4)将H2S与
SO2混合,可生成黄色固体,发生反应:2H2S+SO2?
3S+2H2O,反应中H2S作还
原剂,SO2作氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
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口附近或地壳的岩层中
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫黄是黑火药的主要成分之一
评价检测·课堂达标
解析???? 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态,故A正确;游离态的硫存
在于火山口附近或地壳的岩层中,故B正确;硫黄微溶于酒精,实验室常用二硫
化碳除去附着在试管壁上的硫黄,故C不正确;黑火药的主要成分是木炭、硫
黄和硝酸钾,故D正确。
C
2.和氢硫酸反应不能产生沉淀的是?( )
A.Pb(NO3)2溶液 B.Na2S溶液
C.CuSO4溶液
D.浓硫酸
解析???? A项,氢硫酸与Pb(NO3)2反应生成PbS沉淀,不符合题意;B项,二者不
反应,没有沉淀生成,符合题意;C项,氢硫酸与CuSO4反应生成CuS沉淀,不符合
题意;D项,氢硫酸可与浓硫酸发生氧化还原反应生成单质S,有沉淀生成,不符
合题意。
B
3.由下列元素形成的单质,不能实现如下转化关系的是?( )
单质?
氧化物?
酸(或碱)?
盐
A.C B.S
C.Na
D.Cu
解析???? 碳单质燃烧生成二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸和氢氧
化钠反应可生成碳酸钠,能实现题图转化;硫单质燃烧生成二氧化硫,二氧化硫
溶于水生成亚硫酸,亚硫酸和氢氧化钠反应可生成亚硫酸钠,能实现题图转化;
钠和氧气反应生成氧化钠或过氧化钠,氧化钠或过氧化钠和水反应生成氢氧
化钠,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,能实现题图转化;铜和氧气反应生
成氧化铜,氧化铜不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铜,不能实现题图转化。
D
4.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
解析???? A项中硫元素的化合价升高,被氧化;B、C项中硫元素的化合价均
降低,被还原;D项中硫元素的化合价不变。
A
5.某兴趣小组探究SO2还原Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法
不正确的是?( )
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象
是B中溶液蓝色褪去
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,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
C
解析????
向含有淀粉的碘水中通入SO2,会发生反应:SO2+I2+2H2O?
H2SO4
+2HI,由于I2被消耗,因此B中溶液蓝色褪去,证明物质的还原性:SO2>I-,故A正
确。SO2是大气污染物,因为SO2是酸性气体,可以与NaOH发生反应:SO2+2
NaOH?
Na2SO3+H2O,所以可以用NaOH溶液吸收SO2尾气,防止污染空气,故
B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:2
KMnO4+5SO2+2H2O?
K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,溶液紫红色褪去;若SO2与
FeCl3发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3?
H2SO4+2HCl+2FeCl2,向A中加入酸性
KMnO4溶液,发生反应:Mn?+5Fe2++8H+?
Mn2++5Fe3++4H2O,溶液紫红色也
褪去,因此不能用酸性KMnO4溶液验证A中是否发生了氧化还原反应,故C错
误。若A中发生了氧化还原反应:2Fe3++SO2+2H2O?
2Fe2++S?+4H+,溶液中
含有S?,当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,会发生反应:S?+Ba2+?
BaSO4↓,产生白色沉淀;若没有发生氧化还原反应,则由于酸性:HCl>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,故D正确。
6.如图所示的转化关系中,A为单质,B为一种具有还原性的二元含氧酸,C为溶
液,且溶液中仅有一种溶质,D为气体,E、F为白色沉淀。物质间转化过程中需
要加入的试剂未完全写出。回答下列问题:
?
(1)在空格处写出相应物质的化学式:A为 ????;D为 ????;E为 ????????。
S
SO2
BaSO3
(2)③中所加的试剂应该具有 ????(填“氧化”或“还原”)性,可能为 ????
或
???。
(3)写出B→E的离子方程式: ????;写出C→F的离
子方程式:
????。
氧化
O2
H2O2(或其他合理答案)
解析 在中学范围内学习过的具有还原性的二元含氧酸只有亚硫酸,找准这
个突破口之后,再由H2O+SO2?
H2SO3可知,D为SO2,A为S。由H2SO3+Ba(OH)2?
BaSO3↓+2H2O、2H2SO3+O2?
2H2SO4可知,C为H2SO4,E为BaSO3,F为
BaSO4。
