高中化學硫的轉(zhuǎn)化學案6魯科版必修

1、第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一，你了解黑火藥的成份嗎？火柴是生活中不可缺少的物品，你知道火柴頭是由什么物質(zhì)組成的嗎？逢年過節(jié)燃放的爆竹的場面大家都見過，你知道爆竹的成份嗎？汽車輪胎所用的橡膠有很好的彈性和強度，你知道是什么成份起了主要作用嗎？如果不小心，一支體溫計被打破，水銀易揮發(fā)，且蒸氣對人體有害，你知道怎樣及時地加以處理嗎？酸雨是怎樣形成的？要想解決這一系列的生產(chǎn)、生活問題，必須學習一種很重要的非金屬元素硫。硫及其化合物有什么樣的性質(zhì)，它們在自然界和實驗室中又是如何相互轉(zhuǎn)化的呢？ 研習教材重難點研習點1 自然界中的硫1硫的存在在自然界里，硫既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，游離態(tài)的天

2、然硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里，煤中也含有少量硫。由于自然硫的存在，人類從遠古時代起就知道硫了。大約在4000年以前，埃及人曾利用硫燃燒生成的氣體漂白布匹。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、黃銅礦、石膏、芒硝等。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。1 自然界中不同價態(tài)的硫元素間的轉(zhuǎn)化【領悟·整合】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

3、鹽的形式被植物的根系吸收，轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)等有機物，進而被各級消費者所利用，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認識硫單質(zhì)（1）硫的主要同素異形體：單斜硫、斜方硫。（2）硫的物理性質(zhì)：硫單質(zhì)為淡黃色晶體，密度為水的兩倍，難溶于水、微溶于乙醇、易溶于CS2，熔點112.8，沸點444.6。3化學性質(zhì)：（1）與金屬發(fā)生反應：CuSCu2S FeSFeS （S表現(xiàn)氧化性）【知識·鏈接】S的特殊性質(zhì)與Hg、Ag的反應一般說來，S是不能使具有可變化合價的金屬顯高價的，且S與大多數(shù)金屬的反應須加熱才能完成但是S與Hg、Ag等不活潑金屬的反應在常

4、溫下就能進行，且能使Hg顯高價。利用Ag和S的反應，可用簡易的方法鑒別出真假銀：用一布條沾上少量硫黃粉末在待鑒別的器皿表面用力磨擦，如被磨擦處出現(xiàn)黑斑則說明是真銀，否則為假銀。利用Hg和S的反應可以消除溫度計、氣壓計、血壓計等被打破后汞的毒害，所以，汞不慎灑落在地面上，要立即打開門窗通風，并盡量設法收集起來，殘余的部分，可覆滅蓋硫粉處理，以免汞蒸氣中毒。此外硫化汞還要用作紅色顏料（朱砂），在書面上蓋的印章，所用的紅色印泥就是用朱砂做的。（2）與非金屬發(fā)生反應SO2SO2（S表現(xiàn)還原性）（3）與氧化性酸濃HNO3、濃H2SO4發(fā)生反應S6HNO3（濃）H2SO4+6NO2+2H2O（S表現(xiàn)還原性

5、）S2H2SO4（濃）3SO2+2H2O（S表現(xiàn)還原性）4用途：硫單質(zhì)制硫酸，做橡膠制品的硫化劑，制黑火藥、火柴、農(nóng)藥等。【領悟·整合】硫元素常見的價態(tài)有1、0、4、+6價，硫單質(zhì)由于處于中間價態(tài)而即有氧化性，又有還原性。在加熱或點燃的情況下可被氧氣、硝酸等強氧化劑氧化。硫在與金屬反應時表現(xiàn)出一定的氧化性，與變價金屬反應時一般生成低價化合物，其氧化性比氯氣弱。典例1：關(guān)于硫的敘述正確的是A硫的非金屬性較強，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、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均作為氧化劑D1.6 g硫與6.4 g銅反應能得到8.0 g純凈硫化物研

6、析：元素在自然界的存在形式雖與化學活潑性有關(guān)，但不能以非金屬性強弱作為判定依據(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，A項不正確分離黑火藥中三組分可利用它們?nèi)芙庑缘牟町悾合扔肅S2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，又得濾渣（炭粉）；濾液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，得到硝酸鉀B項正確硫單質(zhì)為零價，是中間價態(tài)，與金屬反應時顯氧化性；硫與非金屬性比它強的非金屬（如氧、氯、氟等）反應時硫顯還原性C項不正確硫與銅化合只能生成硫化亞銅：2Cu S Cu2S128 32 1606.4 g 1.6 g 8.0 g答案：BD典例2：在空氣中加

7、熱S粉和Fe粉的混合物，可觀察到下列現(xiàn)象：（1）有淡藍色火焰，且生成刺激性氣味的氣體。（2）混合粉末變紅，放出熱量，最后變成黑色固體。（3）不時有火星從混合物中射出。請分別寫出以上三種情況發(fā)生反應的化學方程式：研析：之所以產(chǎn)生（1）之現(xiàn)象，是由S粉與空氣中的O2發(fā)生了反應。（2）現(xiàn)象表明有FeS生成，這是本實驗的主反應。（3）現(xiàn)象是Fe粉與空氣中O2反應的結(jié)果。答案：（1）SO2SO2 （2）FeSFeS （3）3Fe2O2Fe3O4研習點2 不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化1 硫元素間的轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡圖 特別說明：相同價態(tài)的硫的化合物，通過酸堿反應規(guī)律加以聯(lián)系(上面縱行)如：H2SH2S(溶液)

8、NaHSNa2SSO2H2SO3NaHSO3Na2SO3不同價態(tài)的硫及其化合物，通過氧化還原反應規(guī)律加以聯(lián)系(上面橫列)如H2SSSO2SO3H2SO4由圖知：H2S只有氧化性，S、SO2既有氧化性，又有還原性，H2SO4中的S只有氧化性。把以上兩條規(guī)律建立的聯(lián)系結(jié)合起來。即形成了硫及其化合物的完整的知識網(wǎng)絡。【品思·感悟】用氧化還原反應理論為依據(jù)，緊緊抓住硫元素價態(tài)變化這根主線，以元素價態(tài)變化為橫列，以化合物之間的轉(zhuǎn)變?yōu)榭v行，縱橫歸納，結(jié)線連網(wǎng)，使零碎的知識系統(tǒng)化，規(guī)律化，記憶起來容易，使用起來方便。2SO2（1）物理性質(zhì)二氧化硫為無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化

9、，易溶于水。（2）化學性質(zhì)二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的一切通性：SO2H2OH2SO3；SO2CaOCaSO3；SO22NaOHNa2SO3H2O；SO2NaOHNaHSO3；SO22NH3·H2O(NH4)2SO3H2O；SO2Ca(OH)2CaSO3H2O（吸收SO2）SO2H2ONa2SNa2SO3H2S （酸性：H2SO3H2S）；SO2NaHCO3NaHSO3CO2 （酸性：H2SO3H2CO3）；SO22NaHCO3Na2SO32CO2H2O （SO2量不足時）。氧化性：SO22H2S3S2H2O （氣體或溶液中均可進行）還原性：能被Cl2、Br2、I2、Fe3

10、、KMnO4、HNO3等強氧化劑氧化生成SO42-。例如：SO2X22H2OH2SO42HX （XCl、Br、I）漂白性：SO2可以使品紅溶液褪色。注意，SO2能使氯水、KMnO4溶液等褪色，這是因為SO2具有還原性的緣故?！颈嫖?#183;比較】氯氣、二氧化硫、活性炭漂白原理的比較Cl2的漂白性主要是因為它溶于水生成了HClO。該酸有很強的氧化性。可將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)。這種氧化作用非常迅速。由于色素的結(jié)構(gòu)被破壞。因此。Cl2的漂白作用是不可復原的。成為永久性漂白。與Cl2不同。SO2的漂白作用。不是因為SO2具有氧化性。而是SO2溶于水生成了亞硫酸。亞硫酸跟有色物質(zhì)結(jié)合生成一種無色的不

11、穩(wěn)定的化合物。這種作用較慢。且生成的化合物不穩(wěn)定。加熱時。會有SO2分解出來。溶液又會恢復成原來的顏色。因此。SO2的漂白作用是不能持久的。而活性炭的漂白為物理性吸附。屬物理變化。3濃硫酸的強氧化性：濃硫酸是強氧化性酸，可以氧化大多數(shù)金屬(除Pt和Au)和其他還原性物質(zhì)(H2S、Fe2+等)。Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O(氧化性、酸性)C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O(氧化性)2FeSO4+2H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+SO2+2H2O(氧化性)H2S+H2SO4(濃)S+SO2+2H2O(氧化性)在以上反應中，濃硫酸一般被還原為SO2。常溫

12、時，Al、Fe在濃硫酸中鈍化，其實質(zhì)是濃H2SO4使Al、Fe氧化生成致密的氧化物保護膜?！痉e累·活用】疊加化學反應方程式的計算技巧有些體系不只涉及一個反應，且不同的反應之間存在著某種聯(lián)系，對于這樣的體系，疊加化學反應方程式可使用解決的問題簡便、明了。疊加化學反應方程式的關(guān)鍵問題是量的關(guān)系的銜接和確定，確定量的關(guān)系常用待定系數(shù)法，它的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒。Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2+H2O所以可得總的化學方程式：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S+3H2O從以上總化學方程式非常容易看出：當Na2S和Na

13、2SO3的物質(zhì)的量比為21時，沒有氣體放出；當大于21時，有H2S放出；當小于21時，則有SO2放出。4接觸法制硫酸簡介（1）含硫礦物燃燒生成二氧化硫（2）二氧化硫氣的凈化（3）二氧化硫被催化氧化成三氧化硫（4）用98.3%的硫酸吸收三氧化硫（5）根據(jù)需要稀釋濃硫酸典例3：將等物質(zhì)的量的SO2氣體和Cl2同時作用于濕潤的紅色布條則布條的顏色A變白B不變C先褪色后又復原D變?yōu)闊o色研析：二氧化硫和氯氣雖然都能使?jié)駶櫟募t色布條褪色。但等物質(zhì)的量的二氧化硫和氯氣同時作用于濕潤的有色布條時則發(fā)生反應：SO2Cl22H2OH2SO42HCl。不再具有漂白作用。布條的顏色保持不變。答案：B典例4：向50mL

14、18mol/L的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量A等于0.9mol B大于0.45mol、小于0.9molC等于0.45mol D小于0.45mol研析：題目所給出的“18mol/L”的硫酸為濃硫酸(隱含條件)。由方程式Cu+2H2SO4CuSO4+SO2+2H2O知：2molH2SO4參加反應，被還原的H2SO4為1mol。若0.05×180.9(mol)H2SO4都參加反應，被還原的H2SO4應為0.45mol。但在題目所給條件下，隨反應進行，H2SO4的量減少，硫酸由濃變稀，稀硫酸不能氧化銅，亦即0.9molH2SO4不可能完全與銅反應。答案：D。研習點3 酸

15、雨及其防治1酸雨的形成酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的，它們占總酸度的92%以上。其余為一些弱酸。我國的酸雨主要是硫酸型酸雨。一般認為：“酸雨”是由于大量含硫燃料的燃燒排放的SO2等酸性氣體進入大氣后造成局部地區(qū)大氣中的SO2富集在水凝結(jié)過程中溶解于水形成H2SO3。然后經(jīng)空氣中的塵粒等污染物的催化作用。氧化成H2SO4隨雨水降下形成酸雨。主要反應如下：2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4(酸性增強)2酸雨的危害：酸雨危害很大，能直接破壞森林、草原和農(nóng)作物。使土壤酸性增強。使湖泊酸化。還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備等的腐蝕。

16、3酸雨的防治（1）對酸性物質(zhì)的排放加以控制。（2）開發(fā)清潔能源典例5：下列做法中不會造成大氣污染的是A燃燒含硫的煤 B焚燒樹葉C燃燒氫氣 D燃放煙花爆竹研析：本題是以當前敏感的環(huán)境污染源為背景考查是否能夠?qū)⑺鶎W知識用于分析重要的社會現(xiàn)象。理解大氣污染產(chǎn)生的本質(zhì)。含硫的煤、樹葉以及煙花爆竹等物質(zhì)都含有C、N、S等元素，它們?nèi)紵螽a(chǎn)生嚴重污染大氣的CO、氮氧化物、SO2等有害氣體，H2是理想的燃料，燃燒熱值高，而且燃燒產(chǎn)物是水，無污染。答案：C典例6： SO2被認為是造成大氣污染的“首犯”，大氣中的SO2主要來源于化石燃料（煤、石油）的燃燒。下列與SO2污染有關(guān)的是酸雨現(xiàn)象倫敦“毒霧事件”洛杉磯“

17、光化學煙霧”事件溫室效應A B C D研析：SO2在空中遇水蒸氣形成亞硫酸、硫酸隨雨水降落到地面，俗稱“酸雨”。1952年12月5日到8日，倫敦上空出現(xiàn)的“毒霧”4天內(nèi)導致4000人死亡，事件過后的兩個月內(nèi)還陸續(xù)有8000人死亡。這種“毒霧”就是工廠排出的SO2氣體。SO2氣體主要引發(fā)氣管炎、冠心病、肺結(jié)核等。洛杉磯“光化學煙霧”是由汽車排放的尾氣造成的。尾氣的成分為臭氧、氮氧化物、乙醛等氣體，它籠罩在城市的上空，在陽光的照射下，呈現(xiàn)淺藍色光輝，它刺激人的眼睛和呼吸道，并使人感到不同程度的頭疼?！皽厥倚敝饕怯蒀O2等引起。答案：C【知識·鏈接】石膏：是一種結(jié)晶水合物，帶兩個結(jié)晶

18、水的CaSO4叫石膏（CaSO4·2H2O），通常為白色固體，微溶于水。石膏可用于制作各種模型及醫(yī)療上用它作石膏繃帶；水泥廠用它來調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度；豆腐制作過程還可用它作凝固劑。硫酸鋇（BaSO4）：硫酸鋇非常穩(wěn)定， 不溶于水 ， 不溶于酸，對X射線有阻抑作用。因此，硫酸鋇常用做鋇餐、白色顏料等。 探究解題新思路 基礎思維探究題型一、環(huán)境保護典例1：酸雨主要是大量燃燒含硫燃料釋放出SO2所造成的，試回答下列問題：（1）現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：測試時間/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：雨水

19、樣品的pH變化的原因是（用化學方程式表示）_。如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌希琾H將變_，原因是（用化學方程式表示）_。（2）你認為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是_。少用煤作燃料把工廠煙囪造高燃料脫硫在已酸化的土壤中加石灰開發(fā)新能源ABCD（3）有人在英國進行的一項研究結(jié)果表明：高煙囪可以有效地降低地表面SO2濃度在20世紀的6070年代的10年間，由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35%，但由于建筑高煙囪的結(jié)果，地面濃度降低了30%之多請你從全球環(huán)境保護的角度，分析這種方法是否可取？簡述其理由研析：（1）酸雨放置時pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中氧氣氧化所致雨水和自來水混合，應

20、考慮H2SO3與Cl2（或HClO）的反應（2）減少酸雨的形成須減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源（如煤的氣化和液化），燃料脫硫、固硫，開發(fā)不含硫的新能源（如氫能、核能等），都是有力措施。（3）將煙囪建高，并沒有減少SO2的排放，只是將SO2在地表的含量降了下來，無疑將增加高空中SO2的濃度，酸雨依舊會形成答案：（1）SO2H2OH2SO3，2H2SO3O22H2SO4小H2SO3HClOH2SO4HCl（或SO22H2OCl2H2SO42HCl）（2）C（3）不可取因SO2的排放總量沒有減少，所以進一步形成的酸雨仍會造成對全球的危害友情提醒：接觸和認識化學與環(huán)境的關(guān)系，強化環(huán)保意識，是化學

21、學習的一項重要內(nèi)容。因而關(guān)于環(huán)境保護的內(nèi)容，如環(huán)境污染、環(huán)境監(jiān)測、污染物的處理及防措施等，都應引起重視。拓展 變式1常見的污染物分為一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入環(huán)境中的一次污染物在物理化學因素或微生物作用下，發(fā)生變化所生成的新污染物。如反應2NOO22NO2中，二氧化氮為二次污染物。下列3種氣體：硫化氫 二氧化硫 汽油，其中能生成二次污染物的是A B C D全部都是1研析：上述3種氣體本身屬于大氣的污染物，即一次污染物。硫化氫還原性很強，易燃燒、氧化轉(zhuǎn)化成二次污染物二氧化硫。二氧化硫與水結(jié)合生成亞硫酸，進一步被氧化成硫酸，增加酸雨的酸度。汽油不完全燃燒，生成劇毒的一氧化碳

22、氣體。上述3種氣體都可轉(zhuǎn)化為二次污染物。答案：D。題型二、物質(zhì)的分離提純典例2：在二氧化碳中混有少量的二氧化硫、三氧化硫、氯化氫雜質(zhì)。設計一種一步只除去一種雜質(zhì)，最后得到干燥純凈二氧化碳的實驗方案。試回答：（1）使氣體經(jīng)過各試劑(自選)的順序為_；（2）寫出有關(guān)的離子方程式：_。研析：首先確定除各種雜質(zhì)應采用的試劑。除去SO3可選用濃硫酸使它溶解，這樣可以不影響CO2、SO2和HCl。除去SO2的試劑在CO2為主氣體時，不能用NaOH，可用酸性KMnO4溶液，但HCl也溶于KMnO4溶液中，甚至HCl會被氧化生成Cl2(帶入新的雜質(zhì))。若選用NaHCO3，雖能除SO2，但同時也除去了HCl，所

23、以也不能選用。但若在除SO3之后除去HCl可選用NaHSO3飽和溶液，可不影響CO2、SO2。其后再用飽和NaHCO3除SO2即可。氣體用溶液洗氣后必然混有水蒸氣，可用干燥劑除之。答案：（1）濃硫酸飽和NaHSO3飽和NaHCO3濃硫酸（或無水氯化鈣等酸性或中性干燥劑）。（2）HSO3-+H+H2O+SO2，HCO3-+SO2HSO3-+CO2。啟發(fā)引申：題中除HCl、SO2選用酸式鹽溶液是為避免不必要的干擾。比如：用Na2CO3除去CO2中的SO2，會因CO2與Na2CO3作用生成NaHCO3而損失主氣體；用Na2SO3除去SO2中的HCl，也會因SO2與Na2SO3生成NaHSO3而損失S

24、O2。拓展 變式2實驗室里需要純凈的氯化鈉溶液，但現(xiàn)有的氯化鈉晶體中混有少量硫酸鈉和碳酸氫銨，設計一組實驗去雜質(zhì)。試簡單回答下列問題。（1）除去碳酸氫銨，用加熱方法好，還是加入強堿微熱的方法好?答：_，原因是_，判斷碳酸氫銨已完全除去的方法是_。（2）加熱的固體殘渣溶于水后，應該用氯化鋇溶液還是硝酸鋇溶液除去SO42-?答：_，原因是_，判斷SO42-已完全除去的方法是_。2研析：解析解答除雜質(zhì)題的思路是：不增：即不增加新的雜質(zhì)，增加了要設法除盡。不減：不減少欲被提純的物質(zhì)。易分離：即被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)容易分離。易轉(zhuǎn)變：即加入的試劑能把雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楸惶峒兊奈镔|(zhì)，或轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w、沉淀、易溶

25、物而除去。 由此可知答案。答案：（1）加熱方法好；碳酸氫銨可全部分解，無殘余物，而加強堿只除去NH4+，且消耗了試劑；將濕潤紅色石蕊試紙放在試管口不變藍色，則分解已完全。（2）用BaCl2溶液為好，避免溶液中引入NO3-；取少量的上層清液，滴加BaCl2溶液，如不產(chǎn)生渾濁，表示SO42-已完全除去。題型三、有關(guān)硫及其化合物相互轉(zhuǎn)化的計算典例3：將含有amolNa2SO3的溶液跟含有bmolNa2S的溶液混合后無明顯現(xiàn)象。若再加入稀H2SO4，則立即出現(xiàn)淺黃白色硫沉淀。有關(guān)敘述不正確的是A若ab12，生成S和SO2 B若ab12，生成S而無SO2C若ab12，生成S和H2S D若ab13，生成S

26、、SO2、H2S研析：S2-與SO32-在非酸性環(huán)境中難以反應，所以Na2SO3與Na2S溶液混合無明顯現(xiàn)象，加酸對氧化劑SO32-的氧化性起加強作用，因而即發(fā)生氧化還原反應：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43SS+3Na2SO4+3H2O。按上反應方程式，Na2SO3與Na2S物質(zhì)的量之比為12，只析出S。在加入足量硫酸的前提下，若Na2S過量，即ab12，則Na2S與H2SO4反應逸出H2S；若Na2SO3過量，即ab12，則H2SO4與Na2SO3反應逸出SO2。但總不會同時逸出H2S和SO2，因為它們也會反應(2H2S+SO23S+2H2O)。答案：D。啟發(fā)引申：氧化還原反應中的

27、另一規(guī)律性，即酸性加強使氧化劑的氧化性加強在此得到體現(xiàn)。本題先分析各反應物按反應方程式計算進行反應時的情況，再對某一種反應物過量的情況進行討論。拓展 變式3若向含少量水蒸氣的容器中通入SO2與H2S共1.00 mol，且知H2S過量，充分反應后，所得的氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多8.0 g，則通入的SO2和H2S的物質(zhì)的量之比可能是A11B12C21D133研析：（差量法）H2S和SO2的反應方程式如下：2H2SSO23S2H2OSO22H2S3S2H2OS（氧化、還原產(chǎn)物之差）1 mol 32 gn（SO2） 8.0 gn（SO2）0.25 mol，n（SO2）n（H2S）0.25 mol

28、（1.00 mol0.25 mol）13。答案：D 綜合思維探究題型一、學科內(nèi)綜合題典例4： 下列實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對應的圖形相符的是A NaHSO3粉末加入HNO3溶液中 B H2S氣體通入氯水中 C NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2 D CO2氣體通入澄清石灰水中 研析：亞硫酸鈉加入硝酸溶液中，硝酸跟亞硫酸氫鈉間可能發(fā)生氧化還原反應（生成氮的氧化物和硫酸鹽），所以一開始就會有氣體產(chǎn)物，題給圖像中的曲線不能正確反映實際情況。硫化氫通入氯水中，很容易發(fā)生下列反應：H2S+Cl2=2HCl+S。所以，反應一開始溶液的pH會降低。圖像錯誤。氫氧化鈉滴入碳酸氫鋇溶液中，一開始就會有沉淀生成。圖

29、像也不正確。CO2通入澄清石灰水中，反應分兩個階段。先是：CO2+Ca2+2OH-=CaCO3+H2O；再是：CaCO3+CO2+H2O=Ca2+2HCO3-。對應的溶液的導電性先減弱，再增強。圖像基本正確。答案： D考向指南：圖像信息與化學反應信息的相互轉(zhuǎn)換，這是近幾年出現(xiàn)的一個新熱點，大家要加以充分重視。審讀圖像題的關(guān)鍵是剖析圖像中的化學含義。題中四組物質(zhì)之間的化學反應是大家所熟悉的，但這里是要求把圖像中的曲線跟化學反應的結(jié)果聯(lián)系起來。拓展 變式4 常溫下，將Fe粉和S粉混合，不發(fā)生反應某課外活動小組將Fe粉和S粉按物質(zhì)的量比11混合均勻，并置于水平放置且隔絕空氣的玻璃管中，加熱

30、片刻，反應開始，然后撤去酒精燈，發(fā)現(xiàn)反應仍能劇烈進行，并使生成的固體呈紅熱狀態(tài)試回答：（1）上述現(xiàn)象說明了_（2）將生成的黑色固體置于稀H2SO4中，有氣體放出，寫出發(fā)生反應的離子方程式_（3）已知H2S是一種劇毒、有刺激性氣味的氣體，試說明實驗室制取H2S時應采用的一條安全措施：_4研析：（1）撤去酒精燈，反應仍能繼續(xù)，表明有熱量來源熱量何來？只能說反應是放熱反應。（2）FeS與H2SO4發(fā)生復分解反應。（3）應將多余的H2S吸收或通過通風櫥排走，以免中毒。答案：（1）Fe與S的反應是放熱反應（2）FeS2HFe2H2S（3）在制H2S的反應裝置和收集裝置后連接盛有NaOH（aq）或CuSO

31、4（aq）的洗氣瓶（或制取H2S時在通風櫥中進行）。題型二、實際應用題典例5：工業(yè)制CuSO4時，不是直接用銅跟濃硫酸在加熱條件下反應，而是將銅絲浸入稀硫酸中，再不斷由容器下部吹入細小的空氣泡。這樣做的好處是 。研析： 銅與濃硫酸的反應為：Cu2H2SO4（濃）CuSO4SO22H2O。分析反應方程式可知：由于濃H2SO4有1/2表現(xiàn)氧化性，1/2表現(xiàn)酸性，導致濃H2SO4的利用率只有50%。又由于生成的二氧化硫是有毒氣體，也是引起酸雨的主要成分，所以工業(yè)上一般不采用此法。本題所給方法的反應方程式為：2Cu2H2SO4O22CuSO42H2O?？芍毫蛩醿H表現(xiàn)酸性。對比以上兩種方法，不難看出，

32、這樣做的好處主要有兩條：減少了硫酸的用量，提高了硫酸的利用率不會產(chǎn)生對大氣有污染的二氧化硫。答案： 減少了硫酸的用量，提高了硫酸的利用率。不會產(chǎn)生對大氣有污染的SO2。方法導引： 在人類文明程度越來越高的今天，人類對自然界的負面影響也逐步體現(xiàn)出來。那就是資源問題的污染問題。因此，這類題目除了考慮原理、設備、成本等，要重點考慮原料利用率和環(huán)境污染問題。拓展 變式5 甘蔗糖廠在生產(chǎn)過程中需要使用SO2氣體，為此，需要在燃燒爐中燃燒硫磺（沸點為445）。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)如下情況：當液態(tài)硫表面上方3 mm左右空間的溫度為360380時，燃燒硫磺的火焰呈藍色；當溫度超過450，火焰呈白色，此時硫磺

33、消耗的速度加快，但SO2產(chǎn)率明顯降低，在輸送SO2的管道中也隨之出現(xiàn)較嚴重的堵塞。試解釋其原因。5研析：題目提供了3個溫度數(shù)據(jù)，燃燒溫度：1個高于硫的沸點，1個低于硫的沸點。溫度高于硫沸點時，硫變成了氣態(tài)，火焰呈白色正是混有大量硫蒸氣的原因。答案：溫度高，導致液態(tài)硫磺大量蒸發(fā)，硫蒸氣來不及燃燒而部分隨產(chǎn)生的SO2一同輸送出去，故硫磺消耗速度加快，SO2產(chǎn)率反而下降。在輸送過程中，硫磺蒸氣冷凝成固體硫嚴重堵塞輸送管道。題型三、實驗操作題典例6：長期存放的亞硫酸鈉可能會被部分氧化，現(xiàn)通過實驗來測定某無水亞硫酸鈉試劑的純度。實驗步驟如下：稱量a g樣品，置于燒杯中。加入適量蒸餾水，使樣品溶解。加入稀

34、鹽酸，使溶液呈強酸性，再加過量的BaCl2溶液。過濾，用蒸餾水洗滌沉淀。加熱干燥沉淀物。將沉淀物冷卻至室溫后，稱量。重復、操作直到合格，最后得到b g固體。回答下面問題：（1）本實驗中是否能用Ba（NO3）2代替BaCl2?_；其理由是 。（2）步驟中加鹽酸使溶液呈強酸性的目的是 。（3）步驟的“合格”標準是： 。（4）實驗測得樣品中無水亞硫酸鈉占原有樣品的質(zhì)量分數(shù)是 。（列出算式不需化簡）研析： Na2SO3容易被空氣中的O2氧化為Na2SO4，但a g樣品配成溶液加入HCl后，Na2SO3已經(jīng)轉(zhuǎn)化為SO2，再加BaCl2就只得BaSO4沉淀。通過BaSO4的質(zhì)量b g求出變質(zhì)生成的Na2S

35、O4的質(zhì)量即可。具體的操作及設問均圍繞不使Na2SO3沉淀及精確稱量沉淀的質(zhì)量展開，在注意原理分析的同時也要注意實驗技巧的分析。答案：（1）不能在酸性溶液中，NO3能將SO32氧化成SO42，造成結(jié)果錯誤。（2）保證得到的沉淀都是BaSO4，沒有BaSO3。（3）連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量不變（4）（a g142 g·mol1×）××100%總結(jié)提升：涉及到測定樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，包括了測定步驟、操作、試劑的選擇以及定量計算，綜合程度較高。亞硫酸鈉被部分氧化，樣品中必同時含有亞硫酸鈉和硫酸鈉，實驗目的是測定亞硫酸鈉的含量。其原理是先測定硫酸鋇沉淀質(zhì)量換算為

36、硫酸鈉的質(zhì)量，即可求出亞硫酸鈉的質(zhì)量。實驗的關(guān)鍵是除去樣品中的SO32，且讓硫酸鈉沉淀完全。在解答過程中一要引導學生明確實驗測定的原理，形成正確的解題方法思路；二要通過問題分析如：BaCl2必須過量的原因、如何確定BaCl2是否過量的方法等，培養(yǎng)自己的發(fā)散思維能力。拓展 變式6為了證明鐵和硫反應產(chǎn)物中鐵的化合價，下面是某同學設計的實驗過程的一部分： 請回答以下問題：（1）混合粉末A中硫粉過量的原因是 ；（2）反應在“惰氣環(huán)境”中進行的原因是 ；（3）操作是用燒熱的玻璃棒點觸混合粉末，反應即可持續(xù)進行，說明_；（4）操作的作用是_。反應方程式是 。也可改用加入_（5）操作稀H2SO4煮

37、沸的目的是 ；（6）為證明產(chǎn)物中鐵的價態(tài)，對D溶液的實驗操作最好是 。6研析：只要搞清設計實驗的目的和原理，結(jié)合硫和鐵反應的特點，注意空氣的氧化性，即可迎刃而解。答案：（1）防止因鐵粉過量而使濾渣C中的鐵粉與H2SO4反應，生成Fe2干擾實驗。（2）防止環(huán)境中的O2參與反應（3）硫和鐵粉反應是放熱的（4）除去混合物中的硫粉3S6KOH2K2SK2SO33H2O CS2（5）防止H2SO4溶解的氧氣氧化生成的Fe2（6）加入煮沸的KSCN溶液看是否變?yōu)檠t色溶液題型四、學科間滲透題 典例7： 如圖所示裝配好裝置，待內(nèi)外空氣壓強不變時標注出水銀液面的刻度（用紅漆），取下橡皮塞，在玻璃燃燒匙中加入硫

38、粉，用酒精燈點燃迅速移入錐形瓶中并塞緊橡皮塞，硫粉安靜地燃燒，水銀柱推向左管，當火焰熄滅后，靜置，水銀柱又慢慢回到原標定的刻度。簡要回答下列問題：（1）水銀柱推向左管說明什么？（2）硫粉未燃盡時火焰就熄滅了。說明 。（3）根據(jù)水銀柱最后又回到原先標定的刻度。可得到什么結(jié)論？（4）根據(jù)反應方程式SO2SO2和上述結(jié)論又可推導出什么（或證明什么）？研析： （1）我們都知道“熱脹冷縮”的道理，水銀柱推向左管，顯然是氣體受熱膨脹的原因。而“熱”哪里來？那必然是反應放出來的。因此，該反應是放熱反應。（2）硫粉燃燒，實際上是硫粉與空氣中的氧氣反應，二者缺一不可，硫粉未燃盡時火焰就熄滅顯然是氧氣消耗完的原因

39、。（3）水銀柱最后又回到原先標定的刻度，從直覺上應該是容器中氣體的壓強、體積、物質(zhì)的量等指標反應前后沒有改變，由此可得結(jié)論。（4）從化學方程式中我們可以看出，反應消耗的氧氣與生成的SO2的分子數(shù)相同，聯(lián)想到第（3）問的結(jié)論，可知，同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。答案：（1） 該反應是放熱反應； 氣體受熱膨脹。（2）瓶內(nèi)氧氣已耗盡。（3）同溫同壓下，反應消耗的氧氣與生成的SO2，體積相同； 壓強同； 物質(zhì)的量同。（4）同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。友情提醒：分析簡答題首先要熟悉題中情景，然后聯(lián)系已有知識，有時還要結(jié)合其他學科的知識全面條理地回答。本題的結(jié)論本身是同學們非

40、常熟悉的，也正因為這樣，有部分同學感覺不好回答，認為這些結(jié)論是理所當然的。殊不知，我們看上去非常簡單的結(jié)論也是通過前人大量的實驗得出的，同學們可以通過本題認真地體會一下。拓展 變式7據(jù)報道，1952年2月，某城市霧大無風，家庭和工廠排出的煙霧經(jīng)久不散。大氣中SO2的含量高達3.8 mg·m3，煙塵達4.5 mg·m3，居民健康普遍受到危害，4天之內(nèi)死亡人數(shù)約4000人。回答：（1）流經(jīng)該城市的主要河道也因此而受到污染，引起魚類死亡。這與此種類型大氣污染形成_有關(guān)。（2）這種大氣污染對人體_系統(tǒng)的危害最大。將會造成_等病癥（舉2種主要病癥）。（3）大氣中的SO2將直

41、接危害陸生高等植物的_組織。（4）為了防止這種污染，硫酸廠可用氨水吸收SO2。其離子方程式為 。（5）目前一種比較有效的方法是：用直升飛機噴撒白堊粉（CaCO3）以降解其污染，其化學方程式為 。7研析：本題討論的是以二氧化硫的污染與防治為中心的環(huán)保問題，綜合了生物、化學、人類健康等方面的知識。答案：（1）酸雨（2）呼吸呼吸困難、咳嗽、喉痛、支氣管哮喘、肺氣腫等（任2種）。（3）葉（4）2NH3·H2OSO22NH4+SO32H2O（5）CaCO3CaOCO2；CaOSO2CaSO3；2CaSO3O22CaSO4 創(chuàng)新思維探究題型一、開放探究題 典例8：某課外小組利用下圖所示裝置分別做

42、如下實驗：（1）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復紅色，則原溶液可能是_溶液；加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是_。（2）在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復無色，則此溶液可能是_溶液，加熱時溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是_。研析：由實驗裝置和試驗過程可以看出：受熱時，有氣體從溶液中逸出，導致溶液的顏色發(fā)生變化；冷卻后，逸出的氣體重新溶解，得到原來的溶液，所以又恢復原溶液的顏色水中溶解什么樣的氣體可有這樣的性質(zhì)呢？可從中學所學有關(guān)紅色溶液的實驗及氣體的酸堿性不同等方面予以討論。（1）若水中溶有堿性氣體，中學階段常見的是NH3，且滴有酚酞試液，則溶液呈

43、紅色。加熱時隨NH3的不斷逸出，溶液堿性變?nèi)酰t色逐漸變淺。停止加熱后恢復到原來的溫度，NH3重新溶解在水中，溶液又恢復原來的紅色。（2）若水中溶有酸性氣體，如HCl、SO2等，滴入酚酞試劑，溶液無色，加熱即使能使酸性氣體全部逸出，溶液也只能呈中性，還是不能變紅色，況且酸性氣體全部逸出是不可能的。若酸性氣體的水溶液中滴有石蕊試液，則溶液顯紅色，與（2）題題意不符。酸性氣體中，還有一個較特殊的SO2若水中溶有品紅和SO2，則所得溶液無色；加熱時，水中溶解的SO2及品紅吸收的SO2逸出，溶液變?yōu)榧t色停止加熱后恢復到原來的溫度，SO2重新溶入水中，漂白品紅而使溶液褪色。答案：（1）稀氨水和酚酞；稀氨

44、水中的NH3氣逸出，所以溶液的顏色變淺。（2）溶有SO2的品紅；SO2氣體逸出，品紅溶液恢復紅色課標點擊：本題答案不唯一，具有一定的開放性。本題給出實驗現(xiàn)象，讓學生透過現(xiàn)象探索問題的本質(zhì)，與通常實驗中，我們通過具體實驗觀察現(xiàn)象過程相反，考查了學生的逆向思維和形象思維能力。這類題型是新課標下的熱點題型。拓展 變式8將amolH2S和1molO2置于一容積可變的容器中進行反應。在120、101KPa時測得反應前后容器內(nèi)氣體的密度分別為d1和d2，若a的取值不同，H2S的氧化產(chǎn)物可能有下列三種情況：(1)全部是SO2，此時a的取值范圍是_；(2)全部是S，此時a的取值范圍是_，并且d1_d

45、2(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)部分是S，部分是SO2，此時a的取值范圍是_。反應所生成的SO2的物質(zhì)的量為_mol，容器內(nèi)共有_mol氣體(以含a代數(shù)式表示)。8研析：根據(jù)H2S燃燒通式：xH2S+yO2(3x/2-y)S+(y-x/2)SO2+xH2O將xa,y1代入得：aH2S+O2(3a/2-1)S+(1-a/2)SO2+aH2O由此可得：答案：(1)全部是SO2時，3a/21,即a2/3(2)全部是S時，a/21，即a2，很顯然，此時d1d2。(3)部分是SO2，部分是S時，a/213a/2，即3/2a2，此時：生成的SO2為1-a/2mol，容器內(nèi)共有氣體：1- a/2+

46、a1+ a/2mol。題型二、課標思維題典例9： AH等8種物質(zhì)存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應條件，部分產(chǎn)物未標出）。已知：A是正鹽， B是能使品紅溶液褪色的氣體，G是紅棕色氣體。按要求回答問題：（1）寫出下列物質(zhì)的化學式：A ，B ，C 。（2）寫出下列反應的化學方程式：EF ；GH ；D的濃溶液與木炭反應的方程式： 。（3）檢驗某溶液中是否含D中陰離子的方法是 。研析：本題有兩個較為明顯的突破口。根據(jù)“B是能使品紅溶液褪色的氣體”可知B是SO2氣體，則C是SO3，D是硫酸。根據(jù)“G是紅棕色氣體” 可知G是NO2氣體，逆推，F(xiàn)是NO氣體，E是NH3。A能與硫酸反應放出SO2，其陰離子必然是亞硫酸根離

47、子或亞硫酸氫根離子，但考慮到是正鹽，可以確定其陰離子是亞硫酸根離子；同時A又能與NaOH溶液反應放出氨氣，A中必然含有銨根離子。由此判斷A為(NH4)2SO3。答案：（1）(NH4)2SO3；SO2；SO3。（2）4NH3+5O24NO+6H2O ，3NO2+H2O=2HNO3+NO，C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O。（3）取少量該溶液于試管中，加足量鹽酸酸化，未見白色沉淀產(chǎn)生。再加少量BaCl2溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，則證明有SO42?？偨Y(jié)提升：本題為框圖型推斷題。分析時，要學會如何根據(jù)題目圖示條件尋找解題突破口，這是解答此類題目的關(guān)鍵。結(jié)合有關(guān)物質(zhì)推斷確定的過程，一是要進

48、一步熟悉掌握硫及其化合物、氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系；二是要注意培養(yǎng)學生分析推理、綜合概括的能力。拓展 變式9標準狀況下，將1L可能含有N2，H2，CO，NH3，NO2，H2S雜質(zhì)的無色SO2氣體，依次通過如下圖所示的裝置。(各容器中液體均為足量)其變化情況是：氣體通過A瓶，濃H2SO4無明顯變化，氣體體積無變化；氣體通過B瓶，飽和Na2CO3溶液質(zhì)量增加0.5g，氣體體積無變化；氣體通過C瓶后，再通過D管，灼熱的CuO中有紅色物質(zhì)生成。冷卻后，氣體體積變?yōu)?88ml(標準狀況)；將上述氣體通過E后，再通入F中，澄清石灰水變渾濁，同時增重1.54g；氣體經(jīng)過干燥管P后，在量筒H中，收

49、集到水104ml。根據(jù)以上實驗回答：（1）混合氣體中SO2的體積分數(shù)為_。（2）混合氣體中含有的雜質(zhì)為_。（3）混合氣體中是否含有H2、CO雜質(zhì)；若有，指出其體積；若無，說明理由。a.H2：_；b.CO： _。 9研析： 氣體通過濃H2SO4，體積無變化，說明無NH3和H2S（H2S與濃H2SO4發(fā)生氧化還原反應）。氣體通過飽和Na2CO3溶液質(zhì)量增加0.5g，發(fā)生了反應：SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2 m22.4L44g(64-44)gV(SO2) m(CO2)0.5gV(SO2)0.56L m(CO2)1.1g(SO2)0.56L/1L×100%56%通過灼熱的CuO有

50、紅色物質(zhì)生成，說明有還原性氣體H2或CO或兩者皆有。通入澄清石灰水變渾濁，說明有CO2(由兩部分組成)，且為1.54g，則中的還原性氣體必含CO：CO CO2 Ca(OH)222.4L4gV(CO)(1.54g-1.1g)V(CO)22.4L×0.44g/44g0.224L224mL最后得到的氣體只能是N2，且V(N2)V(H2O)104mL，S則V(H2)1000ml-888mL112mL。答案：（1）56%；（2）N2，H2，CO；（3）H2112mL；（4）CO224mL 高考思維探究 考題1（2005全國3-6）現(xiàn)有以下幾種措施： 對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除硫處理， 少用原煤做燃料， 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A B C D研析：由于煤中含有一定量的硫，煤在燃燒時產(chǎn)生大量的SO2，這是酸雨產(chǎn)生的主要原因之一。所以，如能對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除硫處理，比如在其中加入適量氧化鈣，將產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化成硫酸鈣（先生成亞硫酸鈣，然后進一步被氧化成硫酸鈣），或者開發(fā)清潔能源，如氫能源等，少用原煤做燃料，都可以減少酸雨的產(chǎn)生。但燃煤時鼓入足量空氣只能促使煤中的各個成分燃燒的更徹底，不能減少SO2