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文檔簡介
第3節(jié)硫的轉(zhuǎn)化1自然界中的硫(1)自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化在自然界里,硫既有游離態(tài),又有化合態(tài),游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。以化合態(tài)存在的硫分布很廣,主要是硫化物和硫酸鹽,如黃鐵礦(fes2)、石膏(caso42h2o)、芒硝(na2so410h2o)等。硫的化合物也常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里。硫還是某些蛋白質(zhì)的組成元素,人體內(nèi)平均含有0.2%的硫。自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化圖說明:大氣中so2主要有三個來源:化石燃料的燃燒、火山爆發(fā)和微生物的分解作用。在自然狀態(tài)下,大氣中的so2一部分被綠色植物吸收;一部分則與大氣中的水結(jié)合,形成h2so4,隨降水落入土壤或水體中,以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收,轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)等有機(jī)物,進(jìn)而被各級消費(fèi)者所利用。動植物的遺體被微生物分解后,又能將硫元素釋放到土壤或大氣中。這樣就形成一個完整的循環(huán)回路。(2)認(rèn)識硫單質(zhì)單質(zhì)硫的物理性質(zhì)通常狀況下,硫單質(zhì)為黃色或淡黃色固體,俗稱硫黃,很脆,易研成粉末;不溶于水,微溶于酒精,易溶于cs2。密度比水大,熔點(diǎn)為112.8 ,沸點(diǎn)為444.6 。硫有多種同素異形體,常見的有斜方硫和單斜硫。析規(guī)律 硫的分離與洗滌:根據(jù)硫單質(zhì)的溶解性,常用cs2把硫單質(zhì)與其他物質(zhì)分離開來,也可以用cs2洗去沾在試管內(nèi)壁上的硫單質(zhì)。硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)由于硫單質(zhì)中硫元素的化合價為0,既可以升高到4或6價,體現(xiàn)還原性;也可以降低到2價,體現(xiàn)氧化性。a硫單質(zhì)的氧化性實(shí)驗(yàn)步驟:把研細(xì)的硫粉和鐵粉按照一定的比例混合均勻,放在石棉網(wǎng)上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及一端,當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時,移開玻璃棒,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)硫粉和鐵粉混合物局部紅熱而移開玻璃棒后,混合物仍保持紅熱狀態(tài)繼續(xù)反應(yīng),生成黑色物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加熱后鐵跟硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng):fesfes。實(shí)驗(yàn)分析:硫跟鐵的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),其中硫是氧化劑,鐵是還原劑。硫化亞鐵(fes)為黑色固體,不溶于水。硫跟鐵的反應(yīng)能放出大量的熱,它能滿足硫和鐵繼續(xù)反應(yīng)所需要的熱量。硫除了與鐵可以反應(yīng)生成硫化亞鐵外,還可以與其他金屬反應(yīng)。例如:2nasna2s,2al3sal2s3,hgs=hgs,2cuscu2s(cu顯1價而不是2價)。談重點(diǎn) 硫的弱氧化性實(shí)驗(yàn)室中一旦有汞灑落,可向?yàn)⒙涞墓厦嫒錾狭蚍?,使汞與硫化合生成硫化汞后再處理。硫與變價金屬反應(yīng)時,只能得到低價態(tài)的金屬硫化物,如fes、cu2s等;而cl2與金屬反應(yīng)生成高價態(tài)的氯化物,如fecl3、cucl2等,由此說明cl2的氧化性比s強(qiáng)。b硫單質(zhì)的還原性實(shí)驗(yàn)步驟:取少量硫粉放入燃燒匙中,將燃燒匙放在酒精燈上加熱至硫粉呈熔化狀態(tài)后,迅速伸入盛滿氧氣的集氣瓶(底部有少量水)中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:硫粉熔化后,在盛有氧氣的集氣瓶中燃燒,發(fā)出藍(lán)紫色火焰,同時可聞到刺激性氣味。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:點(diǎn)燃后硫在氧氣中燃燒:so2so2。實(shí)驗(yàn)分析:硫跟氧氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),其中硫是還原劑,氧氣是氧化劑。若硫在空氣中燃燒,燃燒產(chǎn)物仍然是二氧化硫,但火焰呈淡藍(lán)色。不管氧氣多少,硫單質(zhì)只能被氧化成二氧化硫,氧氣過量時,過量的氧氣也不可能把二氧化硫氧化成三氧化硫,這是因?yàn)槎趸蛞趸扇趸?,只有在催化劑、高溫加熱的情況下才能進(jìn)行?!纠?】 關(guān)于硫的敘述正確的是()a硫的非金屬性較強(qiáng),所以只以化合態(tài)存在于自然界b分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫要用到二硫化碳、水以及過濾操作c硫與金屬或非金屬反應(yīng)均作氧化劑d3.2 g硫與6.4 g銅反應(yīng)能得到9.6 g純凈物解析:元素在自然界的存在形式雖與化學(xué)活潑性有關(guān),但不能以非金屬性強(qiáng)弱作為依據(jù),如o、n、s的非金屬性并不弱,但在自然界仍存在游離態(tài)的單質(zhì)o2、n2、s。在火山噴口存在單質(zhì)硫。分離黑火藥中的三組分可利用它們?nèi)芙庑缘牟町?。先用cs2處理,使硫溶解,過濾后蒸發(fā)濾液,得晶體硫。濾渣再用水處理,溶去硝酸鉀,過濾,濾渣為木炭粉。濾液蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶,得到硝酸鉀。硫單質(zhì)為零價,是中間價態(tài),和金屬或氫氣反應(yīng)時顯氧化性。硫與非金屬性比它強(qiáng)的非金屬(如氧、氯、氟等)反應(yīng)時顯還原性。硫與銅化合只能生成硫化亞銅:2cuscu2s,銅不足,按銅的量計(jì)算,只能生成8.0 g cu2s。答案:b2.實(shí)驗(yàn)室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化(1)探究不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化目的要求:你已經(jīng)初步認(rèn)識了硫黃和一些含硫化合物,如二氧化硫和硫酸等。在硫黃、二氧化硫和硫酸這三種物質(zhì)中,硫元素的化合價分別為0、4、6。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究這三種價態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,并實(shí)施部分實(shí)驗(yàn)。方法引導(dǎo):探究不同價態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,實(shí)際上是探究含有不同價態(tài)硫元素物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。首先,要選擇含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì),如硫黃、二氧化硫(或亞硫酸鈉)和硫酸。其次,是獲取這些物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室里備有硫黃、亞硫酸鈉、硫化亞鐵和濃硫酸等試劑,常用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備少量二氧化硫氣體;常用硫化亞鐵和稀硫酸反應(yīng)制備少量的硫化氫氣體(實(shí)驗(yàn)裝置同實(shí)驗(yàn)室里制備氫氣)。na2so3h2so4=na2so4so2h2ofesh2so4=feso4h2s第三,實(shí)現(xiàn)不同價態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,依據(jù)的主要是氧化還原反應(yīng)規(guī)律,需要尋找合適的氧化劑或還原劑。常用的氧化劑有酸性高錳酸鉀溶液、氯水、硝酸、氧氣等;常用的還原劑有硫化氫、碘化鉀、金屬單質(zhì)等。實(shí)驗(yàn)步驟:將少量的硫粉盛在燃燒匙中,在通風(fēng)櫥中用酒精燈加熱,當(dāng)硫開始燃燒時熄滅酒精燈,并觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:硫粉在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在點(diǎn)燃的條件下,硫粉可以在空氣中燃燒,0價硫被氧化為4價硫。so2so2實(shí)驗(yàn)步驟:將約5 ml新制備的飽和氯水盛在大試管中,在通風(fēng)櫥中向氯水中小心、緩慢地通入二氧化硫氣體,觀察發(fā)生的現(xiàn)象;向試管中滴加少量bacl2溶液,再觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通入二氧化硫氣體后氯水退色了;滴加bacl2溶液后生成了白色沉淀。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫與氯水反應(yīng)生成了so,4價硫被氧化為6價硫。so2cl22h2o=h2so42hclso2cl22h2o=4h2clsosoba2=baso4實(shí)驗(yàn)步驟:將約5 ml酸性高錳酸鉀溶液盛在大試管中,在通風(fēng)櫥中向酸性高錳酸鉀溶液中小心、緩慢地通入二氧化硫氣體,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液由紫色變?yōu)闊o色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),4價硫被氧化為6價硫。2kmno45so22h2o=k2so42mnso42h2so42mno5so22h2o=5so2mn24h實(shí)驗(yàn)步驟:a.按下圖所示將各件儀器組裝為一體,并檢驗(yàn)其氣密性,直至氣密性合格為止。b按上圖所示將各種化學(xué)藥品加到試管中(濃硫酸取3 ml),并重新將儀器組裝好。觀察銅絲在濃硫酸中的現(xiàn)象。c點(diǎn)燃酒精燈對盛濃硫酸和銅絲的試管先預(yù)熱后正常加熱。觀察三個試管中的現(xiàn)象。d待三個試管中的現(xiàn)象都很明顯之后,將連接a、b試管的導(dǎo)氣管從橡膠管處拔開,熄燈停止加熱,使試管a中的物質(zhì)冷卻至室溫。e將a試管中的液體倒入大試管中少許,觀察大試管中的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:未加熱前,無新現(xiàn)象發(fā)生;加熱之后,b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色,c試管中的紫色石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色,a試管中的液體變?yōu)榛宜{(lán)色;最后大試管中的溶液呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在加熱的條件下,濃硫酸跟銅發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),6價硫被還原為4價硫,發(fā)生的反應(yīng)為:cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o。二氧化硫有漂白性,能使品紅溶液退色;二氧化硫是酸性氧化物,水溶液顯酸性。實(shí)驗(yàn)步驟:收集二氧化硫氣體和硫化氫氣體各一瓶,并用玻璃片蓋嚴(yán)瓶口;將兩個集氣瓶口相對,抽去中間的玻璃片,觀察發(fā)生的現(xiàn)象(實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將兩個集氣瓶放入通風(fēng)櫥內(nèi))。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:集氣瓶內(nèi)生成了淡黃色固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫氣體與硫化氫氣體發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),4價硫被還原為0價硫。so22h2s=3s2h2o總結(jié):不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:硫元素氧化性、還原性歸納硫元素的化合價2價硫0價硫4價硫6價硫含硫物質(zhì)的性質(zhì)只有較強(qiáng)的還原性既有氧化性,又有還原性只有氧化性規(guī)律硫元素的化合價越高,物質(zhì)的氧化性越強(qiáng)硫元素的化合價越低,物質(zhì)的還原性越強(qiáng)【例2】 下列物質(zhì)中,既不與亞硫酸反應(yīng),又不與so2反應(yīng)的是()ah2sbo2cnaoh溶液 ds解析:本題主要考查了不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。從氧化還原反應(yīng)的角度分析a、b選項(xiàng)。物質(zhì)之間同種元素的價態(tài)不同,如果有中間價態(tài),在一定條件下通??梢园l(fā)生反應(yīng)。so2或h2so3中s顯4價,h2s中s顯2價,它們的中間價態(tài)為0價,所以能反應(yīng)生成單質(zhì)s和h2o。在一定條件下,o2可將so2和h2so3中的4價s氧化到6價。而0價的s與4價的s之間沒有中間價態(tài),所以不發(fā)生反應(yīng)。so2和h2so3都能與naoh反應(yīng)。故正確答案為d。能否從氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)和規(guī)律來分析有關(guān)反應(yīng),是解本題的關(guān)鍵。答案:d3.二氧化硫的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):so2是一種無色、有刺激性氣味的氣體,有毒,密度比空氣大,易溶于水(常溫常壓下,1體積水大約能溶解40體積的so2),易液化。(2)化學(xué)性質(zhì):so2和co2一樣屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。a能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸:so2h2oh2so3(亞硫酸易分解)b能與堿反應(yīng)生成鹽和水:so22naoh=na2so3h2o(堿足量)so2naoh=nahso3(堿不足)若將so2通入澄清石灰水,石灰水先變渾濁,繼續(xù)通入so2,又變澄清。反應(yīng)方程式為:so2ca(oh)2=caso3h2ocaso3h2oso2=ca(hso3)2由上述so2與澄清石灰水反應(yīng)的現(xiàn)象可知:能使澄清石灰水變渾濁的氣體,不僅僅是co2。c能與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽:so2cao=caso3。利用這一原理,可以在煤中加入生石灰,或使煤燃燒產(chǎn)生的廢氣通過生石灰和水形成的漿狀物,以消除so2引起的污染。d能與某些鹽溶液反應(yīng)生成新鹽或新鹽和新酸:caso3so2h2o=ca(hso3)2so2na2co3h2o=na2so3h2co3(co2h2o)二氧化硫中硫元素為4價,處于中間價態(tài),因此so2既有氧化性,又有還原性,但以還原性為主,是一種常見的還原劑。a還原性:o2、cl2、br2、hno3、mno(h)、fe3等均可將so2氧化成so3或so。如:2so2o22so3。此反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)向右進(jìn)行的同時,也向左進(jìn)行,反應(yīng)體系中存在的是三種物質(zhì):so2、o2、so3。so2與氯水反應(yīng):so2cl22h2o=2hclh2so4b氧化性:so2的氧化性較弱,只有遇到較強(qiáng)的還原劑(如h2s)的作用下,才會表現(xiàn)出氧化性。so22h2s=3s2h2oso2的漂白性:so2能與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與有色物質(zhì)(例如品紅溶液)化合后,生成一種新的無色物質(zhì),因而將so2通入紅色的品紅溶液中,溶液的紅色退去。但是,生成的這種無色物質(zhì)很不穩(wěn)定,在加熱的條件下,又會分解生成so2和品紅,因而顏色又恢復(fù)為紅色。依據(jù)這個反應(yīng),可檢驗(yàn)so2氣體的存在。析規(guī)律 剖析so2漂白性so2具有漂白性,但并不是能使所有有色物質(zhì)退色,例如so2通入石蕊溶液中,石蕊溶液只變紅不退色;同樣,so2使有色物質(zhì)退色不一定是體現(xiàn)so2的漂白性,例如so2使氯水或高錳酸鉀溶液退色是體現(xiàn)so2的還原性?!纠?】 潮濕的cl2和so2都具有漂白作用,能使品紅溶液退色。若將等物質(zhì)的量的cl2、so2混合后再通入品紅與bacl2的混合溶液,能觀察到的現(xiàn)象是()溶液很快退色溶液不退色出現(xiàn)沉淀不出現(xiàn)沉淀abcd解析:盡管潮濕的cl2和so2都具有漂白作用,但cl2具有強(qiáng)氧化性,而so2具有還原性,若同時使用,它們將會發(fā)生如下反應(yīng):cl2so22h2o=h2so42hcl,這樣兩者等物質(zhì)的量混合,會完全喪失漂白作用,品紅溶液不會退色,而生成的h2so4能與bacl2反應(yīng)生成不溶于水和酸的白色沉淀baso4。答案:c4硫酸的性質(zhì)(1)硫酸的物理性質(zhì):純硫酸是無色、黏稠、油狀液體,沸點(diǎn)很高,難揮發(fā)。常用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98%,密度為1.84 gcm3。談重點(diǎn) 濃硫酸的稀釋:濃硫酸溶于水會放出大量的熱,故稀釋濃硫酸時一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水里,并用玻璃棒不斷攪拌,使產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)出去。切不可把水倒入濃硫酸中。(2)硫酸的化學(xué)性質(zhì):硫酸溶液的濃度不同,其性質(zhì)也不同。稀硫酸同鹽酸的性質(zhì)一樣,只有酸的通性。濃硫酸除了具有酸性之外,還具有三大特性,即吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。吸水性:濃硫酸能吸收游離的水分,常用作干燥劑。由于濃硫酸是一種酸性干燥劑,因而可以干燥中性氣體(例如h2、n2、o2、co等)和某些酸性氣體(例如co2、so2、cl2、hcl等),但不能用來干燥堿性氣體(例如nh3)和強(qiáng)還原性氣體(例如h2s、hi等)。脫水性:濃硫酸的脫水性是濃硫酸將有機(jī)物中的氫氧元素按原子個數(shù)比21的比例奪走,形成h2o的過程。例如:c12h22o1112c11h2o應(yīng)用:在許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中作脫水劑、催化劑。談重點(diǎn) 吸水性與脫水性區(qū)別:一般來說,前者為物理變化,后者為化學(xué)變化。吸水性中的水是物質(zhì)中游離的水,是原來就以h2o形式存在的;而脫水性中的水不是游離的水,而是將有機(jī)物中的氫氧元素按原子個數(shù)比21的比例奪走又生成的水。強(qiáng)氧化性濃硫酸和硝酸一樣,具有強(qiáng)氧化性,它的氧化作用是h2so4分子中6價的硫元素引起的,加熱時氧化作用更強(qiáng)。a與金屬的反應(yīng):加熱時,大多數(shù)金屬(au和pt除外)都可被濃硫酸氧化。cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o在該反應(yīng)中,cu為還原劑,濃硫酸作氧化劑,還原產(chǎn)物為so2氣體。有2 mol h2so4參加反應(yīng),其中硫元素化合價降低的硫酸只有1 mol,還有1 mol硫酸中硫元素化合價沒變。因而濃硫酸既體現(xiàn)強(qiáng)氧化性又體現(xiàn)酸性。常溫下,一些較活潑的金屬如fe、al等在濃硫酸中鈍化,即表面生成一層致密的氧化物薄膜而阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。因此可用鐵或鋁制容器儲存、運(yùn)輸濃硫酸。b與非金屬的反應(yīng):加熱時濃硫酸可氧化c、s、p等非金屬單質(zhì)。c2h2so4(濃)co22so22h2o在該反應(yīng)中,c為還原劑,濃硫酸作氧化劑。其中參加反應(yīng)的2 mol h2so4中6價硫化合價全部降為4價,因而濃硫酸只體現(xiàn)強(qiáng)氧化性。另外濃硫酸還能氧化h2s、hbr、hi等還原性較強(qiáng)的氣體?!纠?】 下列反應(yīng)中濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()acu2h2so4cuso4so22h2obc2h2so4co22so22h2oc2feo4h2so4=fe2(so4)3so24h2odfe2o33h2so4=fe2(so4)33h2o解析:濃硫酸在反應(yīng)中若6價硫化合價降低,體現(xiàn)氧化性,若6價硫的化合價不變,則體現(xiàn)酸性。分析四個反應(yīng)的化合價變化可知,a、c反應(yīng)中濃硫酸既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)酸性,b反應(yīng)中濃硫酸只體現(xiàn)氧化性,d反應(yīng)中濃硫酸只體現(xiàn)酸性。答案:ac5硫酸鹽、so的檢驗(yàn)(1)常見的硫酸鹽石膏:化學(xué)式為caso42h2o,是一種結(jié)晶水合物,將石膏加熱時,會失去大部分結(jié)晶水變成熟石膏(2caso4h2o)??芍谱鞲鞣N石膏模型,醫(yī)療上用的石膏繃帶,生活中可用石膏做豆腐。硫酸鋇:化學(xué)式為baso4,是一種非常穩(wěn)定的硫酸鹽,既難溶于水,也難溶于酸。醫(yī)療上常被應(yīng)用于鋇餐透視。(2)so的檢驗(yàn)原理:ba2so=baso4;生成不溶于強(qiáng)酸的白色沉淀。影響因素:a弱酸根離子co、so等均能結(jié)合ba2生成白色沉淀,但baco3、baso3均能溶于鹽酸。b直接加入bacl2溶液,有可能因存在ag等生成agcl沉淀而產(chǎn)生干擾。c若用硝酸酸化則可把so氧化成so,引起干擾。最佳方案:先向待檢溶液中加入鹽酸,若無明顯現(xiàn)象再加bacl2,有白色沉淀生成,則證明含so。用鹽酸酸化后,注意不能選用ba(no3)2進(jìn)行鑒別,因?yàn)樗嵝詶l件下so、hso等均會被溶液中的no氧化為so?!纠?】 能夠確定一種溶液中一定含有so的事實(shí)是()a取少量試液,先加鹽酸酸化,無沉淀生成,再加入bacl2溶液,有白色沉淀生成b取少量試液,加入bacl2溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不消失c取少量試液,加入ba(no3)2溶液,有白色沉淀生成d取少量試液,加入ba(no3)2溶液,有白色沉淀生成,在過濾所得的沉淀中加硝酸,沉淀不溶解解析:b選項(xiàng)中,若原試液中有so或ag也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象;c選項(xiàng)若試液中含有co、so等也會出現(xiàn)相同現(xiàn)象;d選項(xiàng),試液中若含so,現(xiàn)象相同??傮w分析b、c、d三個選項(xiàng),都不能排除某些離子的干擾。判定so存在應(yīng)先用鹽酸酸化,沒有明顯現(xiàn)象可排除co、so、ag等離子的干擾,再加入bacl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,證明一定含so。答案:a6酸雨及其防治(1)酸雨及其成因酸雨一般泛指ph小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水。形成酸雨的主要物質(zhì)是二氧化硫和氮的氧化物。大氣中的so2主要來自煤和石油等化石燃料的燃燒,含硫礦石的冶煉和硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣。形成酸雨的主要反應(yīng)如下:2so2o22so3so3h2o=h2so4so2h2oh2so32h2so3o2=2h2so4(2)酸雨的危害對人體健康造成危害。對湖泊、河流及水生生物的危害。水質(zhì)酸化使湖泊、河流內(nèi)的土壤中的重金屬離子進(jìn)入水中,毒害魚類,使水生生物物種減少,破壞水中的生態(tài)平衡。對森林、土壤及農(nóng)作物的危害。酸雨會使樹葉受到嚴(yán)重侵蝕,造成早落葉、林木生長不良或死亡,致使森林大面積衰退。酸雨使土壤酸化,土壤結(jié)構(gòu)受到破壞,土質(zhì)中的鈣、鎂等養(yǎng)分被酸化溶解,導(dǎo)致土壤貧瘠。(3)酸雨的防治從實(shí)際情況出發(fā),對酸性物質(zhì)的排放加以控制。改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)利用氫能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源,從根本上解決問題?!纠?】 現(xiàn)有以下幾種措施:對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行除硫處理;少用原煤作燃料;燃煤時鼓入足量空氣;開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是()abcd解析:酸雨的形成主要原因是so2的大量排放,能減少酸雨產(chǎn)生就是減少so2的大量排放。燃煤時鼓入足量空氣,只能提高煤的利用率,不能減少so2的排放。答案:c7二氧化碳和二氧化硫性質(zhì)的異同及鑒別二氧化碳二氧化硫物理性質(zhì)相同點(diǎn)常溫下,都是無色氣體,密度大于空氣,都較易液化不同點(diǎn)沒有氣味;能溶于水(1體積水大約溶解1體積co2)有刺激性氣味;易溶于水(1體積水大約溶解40體積so2)化學(xué)性質(zhì)相同點(diǎn)都是酸性氧化物都能和水反應(yīng),生成的酸不穩(wěn)定,co2h2oh2co3,so2h2oh2so3都能與堿反應(yīng),且用量不同,生成的鹽不同。so2、co2通入澄清石灰水中,都是先生成沉淀,當(dāng)so2、co2過量時沉淀又溶解不同點(diǎn)表現(xiàn)氧化性:co2c2co沒有漂白性常表現(xiàn)還原性:2so2o22so3能被kmno4(h)、cl2、br2、i2等氧化劑氧化具有漂白性,能漂白某些有色物質(zhì)造成大氣污染;形成酸雨so2與co2的鑒別鑒別so2氣體的常用方法是用品紅溶液,看其能否使品紅溶液退色,有時還需再加熱看溶液顏色是否再復(fù)原。鑒別co2氣體的常用方法是用澄清石灰水,看其能否使澄清石灰水變渾濁,過量時再變澄清。當(dāng)混有co2時,不會影響so2的鑒別;當(dāng)混有so2時會干擾co2的鑒別,應(yīng)先除去so2,再用澄清石灰水鑒別co2氣體。除去co2中的so2常用方法是使混合氣體先通過足量溴水或kmno4酸性溶液(吸收so2),再通過品紅溶液(檢驗(yàn)so2是否被除盡)。在檢驗(yàn)co2是否存在時,不能用飽和nahco3溶液除去so2,因?yàn)閟o2會與nahco3反應(yīng)生成co2。【例71】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明二氧化硫存在的是_。能使澄清石灰水變渾濁能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅能使品紅溶液退色通入足量的氫氧化鈉溶液再加bacl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,該沉淀溶于稀鹽酸通入溴水能使溴水退色,再滴加ba(no3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生解析:co2或so2都可使澄清石灰水變渾濁,因而不能確定so2的存在。co2或so2等酸性氣體都可使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅,因而不能確定so2的存在。cl2或so2都能使品紅溶液退色,因而不能確定so2的存在。co2或so2都可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)過程,因而不能確定so2的存在。證明有so2存在。答案:【例72】檢驗(yàn)so2中是否混有co2,可采用的方法是()a通過澄清石灰水b先通過飽和nahco3溶液,再通過澄清石灰水c先通過naoh溶液,再通過澄清石灰水d先通過酸性kmno4溶液,再通過品紅溶液,最后通過澄清石灰水解析:so2和co2都是酸性氧化物,在某些方面的性質(zhì)具有相似性,因此so2可對co2的檢驗(yàn)造成干擾。利用so2不同于co2的性質(zhì),so2有還原性,先將so2除去,再檢驗(yàn)co2,因此d正確;b選項(xiàng)先通過飽和nahco3溶液,so2可與其反應(yīng)生成co2,因此不能確定原氣體中是否有co2。答案:d【例73】(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_。(2)試用下表所示各裝置設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。編號裝置這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號):_。(3)實(shí)驗(yàn)時可觀察到裝置中a瓶中的溶液退色,c瓶中的溶液不退色。a瓶中溶液的作用是_,b瓶中溶液的作用是_,c瓶中溶液的作用是_。(4)裝置中所加固體藥品是_,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_,確定裝置在整套裝置中位置的理由是_。(5)裝置中所盛溶液是_,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_。解析:濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)生成h2o(g)、so2(g)、co2(g)三種氣態(tài)物質(zhì),要驗(yàn)證以上各產(chǎn)物,應(yīng)充分考慮它們的性質(zhì)??梢杂脽o水硫酸銅檢驗(yàn)其中的h2o(g),白色粉末無水硫酸銅吸水后變?yōu)樗{(lán)色;由于檢驗(yàn)co2、so2時都用到溶液,會帶出水蒸氣,所以驗(yàn)證產(chǎn)物水蒸氣應(yīng)放在最前邊;so2可使品紅溶液退色,檢驗(yàn)出so2,接著用酸性kmno4溶液將so2氧化除去,因?yàn)閟o2和co2都可使澄清石灰水變渾濁,因此檢驗(yàn)co2之前應(yīng)先檢驗(yàn)并除去so2,并需再次用品紅溶液確認(rèn)so2已除盡;最后用澄清石灰水檢驗(yàn)co2。答案:(1)2h2so4(濃)cco22h2o2so2(2)(3)驗(yàn)證產(chǎn)物中有so2氧化吸收so2確認(rèn)產(chǎn)物中so2已被b瓶中溶液全部氧化吸收(4)無水硫酸銅水蒸氣產(chǎn)物通過時會帶出水蒸氣,所以必須在之前(5)澄清石灰水co28.濃硫酸與稀硫酸的性質(zhì)、應(yīng)用的比較濃硫酸稀硫酸酸性化學(xué)方程式2naclh2so4(濃)na2so42hclh2so42naoh=na2so42h2o應(yīng)用制氯化氫等揮發(fā)性酸除鐵銹、制硫酸銨等鹽類氧化性強(qiáng)弱強(qiáng)氧化性(硫元素被還原,可以與不活潑金屬如cu及非金屬如c等發(fā)生氧化還原反應(yīng))弱氧化性(氫元素被還原,只能與金屬活動性順序表中排在氫前面的金屬反應(yīng))化學(xué)方程式cu2h2so4(濃)cuso4so22h2oznh2so4=znso4h2吸水性有無有吸水性無吸水性應(yīng)用干燥劑脫水性有無有脫水性無脫水性應(yīng)用在有機(jī)反應(yīng)中作脫水劑、制染料等說明:在涉及硫酸的反應(yīng)時,要注意分析在濃度不同時的反應(yīng)情況:鋅和濃硫酸反應(yīng)時,如果鋅過量,隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸后,鋅仍能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,得到的是so2和h2的混合氣體;銅與濃硫酸反應(yīng)時,如果銅過量,隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸后,兩者將不再反應(yīng)?!纠?1】 濃硫酸和2 moll1的稀硫酸,在實(shí)驗(yàn)室中敞口放置。它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖。分析a、b曲線變化的原因是()aa升華、b冷凝ba揮發(fā)、b吸水ca蒸發(fā)、b潮解 da冷凝、b吸水解析:濃硫酸具有吸水性,因而敞口放置在實(shí)驗(yàn)室中,必然會吸收空氣中的水蒸氣而使質(zhì)量增加;稀硫酸沒有吸水性,但敞口放置在實(shí)驗(yàn)室中必然會因水分的揮發(fā)而使質(zhì)量減小。答案:b【例82】 物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度等有關(guān)。下列各組物質(zhì):cu與hno3溶液cu與fecl3溶液zn與h2so4溶液fe與hcl溶液由于濃度不同而能發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是()a bc d解析:濃硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物為no2,稀硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物為no。濃硫酸是h2so4分子中表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物為so2,稀硫酸是h表現(xiàn)弱氧化性,產(chǎn)物為h2。答案:a9中學(xué)常見漂白物質(zhì)總結(jié)具有漂白性的物質(zhì),按其漂白原理可分為三類:(1)氧化型:即漂白劑本身是一種氧化劑,它可以將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”(實(shí)際上是一種特殊化學(xué)鍵)破壞而使之失去原有的顏色,這種漂白是徹底的,不可逆的。此類物質(zhì)有:hclo、na2o2、hno3、h2o2等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。(2)加合型:即漂白劑與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”發(fā)生一種特殊的結(jié)合,使之失去原有的顏色。如果受熱或其他因素的影響,漂白劑從有機(jī)色質(zhì)中脫離,使之又恢復(fù)原有顏色,這種漂白是可逆的、不徹底的。如so2使品紅溶液退色,加熱又恢復(fù)原有的顏色。(so2不能漂白酸堿指示劑)(3)吸附型:有些物質(zhì)具有疏松、多孔的特征,有較大的表面積,可以吸附一些有色物質(zhì)而使之失去原來的顏色。如活性炭、硅藻土、膠體等。要特別注意的是:漂白是指使有機(jī)色質(zhì)退色,漂白劑不一定使無機(jī)色質(zhì)(如kmno4、cuso45h2o等)退色,即使能使無機(jī)色質(zhì)退色,也不稱漂白作用(如so2使kmno4溶液退色)。10h2so4的工業(yè)制法接觸法制硫酸工業(yè)制硫酸的主要內(nèi)容可簡記為5個“三”,即三原理、三方程、三步驟、三設(shè)備、三凈化,具體如下:(1)反應(yīng)原理:燃燒硫或硫鐵礦(fes2)制得so2,so2在一定條件下氧化為so3,so3被水吸
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