人教版高中化學(xué)必修二 硫及其化合物 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素(第2課時硫酸硫酸根離子的檢驗)

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第一節(jié)硫及其化合物第2課時硫酸硫酸根離子的檢驗

一、硫酸1.硫酸的用途與工業(yè)制備(1)用途:①重要的化工原料,可用于制___________、炸藥、染料、鹽類等。②用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等?；省⑥r(nóng)藥(2)工業(yè)制備:【做一做】

寫出工業(yè)制備硫酸有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:①制備_____________________________或S+O2

SO2;②制備SO3:__________________;③吸收SO3:_______________。SO2:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3SO3+H2O====H2SO4高溫====點燃====△催化劑2.稀硫酸的性質(zhì)硫酸是強酸,具有酸的通性?！咀鲆蛔觥?/p>

寫出下列反應(yīng)的離子方程式:(1)稀硫酸與活潑金屬反應(yīng),如Zn:__________________。(2)稀硫酸與金屬氧化物反應(yīng),如CuO:___________________。Zn+2H+====Zn2++H2↑CuO+2H+====Cu2++H2O(3)稀硫酸與堿反應(yīng),如NaOH:_____________。(4)稀硫酸與部分鹽反應(yīng),如Na2CO3:_____________________。OH-+H+====H2O

+2H+====CO2↑+H2O3.濃硫酸的特性(1)吸水性與脫水性①實驗探究實驗操作

實驗現(xiàn)象_____________________________________________________________________實驗結(jié)論_________________蔗糖變黑,體積膨脹,變成疏松多孔的海綿狀的炭,并發(fā)出有刺激性氣味的氣體濃硫酸具有脫水性②對比吸水性脫水性原理濃硫酸能夠吸收______________________及固體中的結(jié)晶水濃硫酸能把有機物中________________________脫去,剩余黑色的炭區(qū)別__________________________________________________應(yīng)用_________氣體、液體中的水分子氫、氧元素按水的組成比物質(zhì)中含有H2O物質(zhì)中不含有H2O,只含有氫元素和氧元素作干燥劑【微思考】濃硫酸能使藍色膽礬變?yōu)榘咨?該過程體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性還是吸水性?提示:體現(xiàn)了吸水性。濃硫酸的吸水性是指濃硫酸吸收水分子(如氣體、液體中的水分子,吸收固體中的結(jié)晶水等)。(2)強氧化性①實驗探究實驗操作

實驗現(xiàn)象a試管中銅絲表面___________;b試管中的溶液_____________;c試管中的_________________________;將a試管里的溶液慢慢倒入水中,____________。實驗結(jié)論Cu和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________有氣泡產(chǎn)生逐漸變?yōu)闊o色紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色溶液顯藍色Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O△====②強氧化性的表現(xiàn)二、

的檢驗1.實驗探究實驗操作

實驗現(xiàn)象先______________,加入鹽酸后____________先_____________,加入鹽酸后____________先______________,加入鹽酸后________________________實驗結(jié)論

與Ba2+反應(yīng)生成不溶于鹽酸的_________,離子方程式:___________________

與Ba2+反應(yīng)生成白色沉淀BaCO3,可溶于鹽酸生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀溶解,且有氣泡產(chǎn)生白色沉淀

+Ba2+====BaSO4↓2.檢驗

的正確操作方法:被檢液取清液有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無

)。先加稀鹽酸的目的是_______________________。

防止

、

、Ag+干擾【巧判斷】(1)用BaCl2溶液鑒別

和

。 (

)提示:×。BaCl2溶液與和反應(yīng)都生成白色沉淀,要鑒別必須再加入足量鹽酸,白色沉淀溶解的為

,不溶解的為。(2)稀硫酸沒有氧化性,一般不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

(

)提示:×。稀硫酸中氫元素具有弱氧化性,可以與活潑金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)銅片溶于熱的濃硫酸,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強氧化性。 (

)提示:√。銅片溶于熱的濃硫酸,生成硫酸銅和SO2,分別體現(xiàn)了酸性和強氧化性。【情境·思考】現(xiàn)在我們炒菜用的精鹽又細又白,你知道精鹽是由粗鹽經(jīng)過什么樣的程序制得的嗎?粗鹽經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)后還含有硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì),回答下列問題:(1)粗鹽中的雜質(zhì)可以用什么試劑除去?提示:硫酸鹽——BaCl2溶液;CaCl2——Na2CO3溶液;MgCl2——NaOH溶液。(2)上述除雜試劑會不會引入新的雜質(zhì)?如何除去雜質(zhì)離子?提示:引入雜質(zhì)離子除雜試劑BaCl2溶液Ba2+Na2CO3溶液Na2CO3溶液

鹽酸NaOH溶液OH-鹽酸(3)根據(jù)以上分析,寫出粗鹽提純的完整流程。提示:

知識點一濃硫酸的強氧化性【重點釋疑】1.濃硫酸強氧化性的本質(zhì)濃硫酸具有強氧化性是因為硫酸分子中+6價的硫元素具有很強的得電子能力。2.濃硫酸強氧化性的體現(xiàn)反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)活潑金屬鐵、鋁常溫下,鐵、鋁遇到濃硫酸時發(fā)生鈍化強氧化性加熱時,反應(yīng)生成硫酸鹽和SO2強氧化性和酸性鋅等其他活潑金屬與濃硫酸反應(yīng)時,開始產(chǎn)生SO2,后來產(chǎn)生H2反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)較不活潑金屬(如:銅、銀等)金屬+濃硫酸高價態(tài)硫酸鹽+SO2↑+H2O強氧化性和酸性△反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)碳、硫、磷等非金屬非金屬單質(zhì)+濃硫酸高價態(tài)氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O強氧化性還原性物質(zhì)能將還原性物質(zhì)(如H2S、HI)氧化,如:H2S+H2SO4(濃)====S↓+SO2↑+2H2O△3.區(qū)分濃硫酸和稀硫酸的方法方法操作結(jié)論脫水法用玻璃棒蘸取兩種酸分別涂在紙上變黑者是濃硫酸稀釋法分別加入盛水的試管中放熱者是濃硫酸吸水法分別滴到硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)上藍色晶體變白者是濃硫酸方法操作結(jié)論鈍化法常溫下,取已去氧化膜的兩塊鋁片(或鐵片)分別放入盛有濃、稀硫酸的試管中有大量氣泡冒出的是稀硫酸,無明顯現(xiàn)象的是濃硫酸生霧法分別滴到濃鹽酸中有白霧產(chǎn)生的是濃硫酸黏度法分別用玻璃棒蘸取兩種酸黏稠狀的是濃硫酸方法操作結(jié)論密度法分別稱量相同體積的兩種酸質(zhì)量大的是濃硫酸氧化法分別取兩支試管,加入銅片后再分別加入兩種酸,加熱溶液變藍,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是濃硫酸【思考·討論】

(1)過量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時,硫酸能否全部參加反應(yīng)?提示:不能。Cu是不活潑金屬,只能與濃硫酸反應(yīng),與稀硫酸不反應(yīng),在過量Cu與一定量濃硫酸反應(yīng)時,隨著反應(yīng)的進行,硫酸的濃度逐漸減小,反應(yīng)進行到一定程度時,濃硫酸將變?yōu)橄×蛩?反應(yīng)停止,H2SO4不可能全部參加反應(yīng)。(2)如果用過量的鋅代替銅與一定量的濃硫酸反應(yīng),生成氣體的成分有哪些?提示:鋅首先與濃硫酸發(fā)生反應(yīng):Zn+2H2SO4(濃)====ZnSO4+SO2↑+2H2O,隨著反應(yīng)的進行,硫酸的濃度降低,鋅還會與稀硫酸進一步反應(yīng),Zn+H2SO4(稀)====ZnSO4+H2↑,故生成的氣體為SO2和H2的混合氣體?！景咐痉丁俊镜淅?2019·大連高一檢測)根據(jù)如圖所示裝置,回答下列問題。(1)開始加熱后,產(chǎn)生的現(xiàn)象是a處______________;b處______________。

(2)停止反應(yīng)后,用酒精燈在b處微微加熱,產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______________________。

(3)寫出a處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是______________________________。

(5)實驗中,取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol·L-1的濃硫酸放在試管中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余,該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識認為還有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為原因是_______________________。

②下列藥品中能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是________(填字母)。

a.鐵粉 b.BaCl2溶液c.銀粉 d.NaHCO3溶液【解題指南】解答本題需注意以下兩點:(1)明確濃硫酸的強氧化性。(2)Cu與濃硫酸反應(yīng)過程中H2SO4的濃度對反應(yīng)的影響?！窘馕觥?1)濃硫酸與銅片反應(yīng)生成SO2氣體,SO2能使品紅褪色,生成的CuSO4使溶液變藍色。(2)被SO2漂白的品紅紙條加熱時會重新變紅。(4)SO2有毒,不能直接排放在空氣中,用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。(5)隨著反應(yīng)的進行,H2SO4被不斷消耗,且反應(yīng)生成水,使硫酸的濃度逐漸減小,當(dāng)變?yōu)橄×蛩釙r,反應(yīng)將會停止,因為銅與稀硫酸不反應(yīng),可向反應(yīng)結(jié)束后的試管中加入鐵粉或NaHCO3溶液,若有氣泡產(chǎn)生則可證明確有余酸。答案:(1)有氣泡產(chǎn)生,溶液變藍紙條褪色(2)紙條由無色恢復(fù)為紅色(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O(4)吸收多余的SO2,以防止污染環(huán)境(5)①反應(yīng)過程中濃硫酸被消耗,逐漸變稀,而銅不和稀硫酸反應(yīng)②a、d△====【母題追問】(1)金屬鋅能否用來驗證反應(yīng)結(jié)束后的試管中剩余的硫酸?對于用量有沒有要求?提示:能;必須加入過量的鋅。金屬鋅能夠與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣,同時也能與硫酸銅反應(yīng),故應(yīng)該加入過量的鋅。(2)第(5)問①中加入硫酸鐵能否使銅片完全溶解?提示:能。三價鐵離子具有氧化性,銅片能與硫酸鐵反應(yīng)而使銅片溶解?！痉椒ㄒ?guī)律】濃硫酸與不活潑金屬或非金屬反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)要加熱,否則不反應(yīng)。(2)還原產(chǎn)物一般是SO2,一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽,非金屬被氧化為高價態(tài)的氧化物或含氧酸。(3)濃硫酸與金屬反應(yīng)時,既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性,而與非金屬反應(yīng)時,只表現(xiàn)強氧化性。(4)濃硫酸與不活潑金屬反應(yīng)時,隨著反應(yīng)的進行,硫酸濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩?反應(yīng)就停止。【遷移·應(yīng)用】1.(2019·株洲高一檢測)濃硫酸在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化中,既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是 (

)A.CuCuSO4B.CCO2C.蔗糖“黑面包”D.Fe2O3Fe2(SO4)3【解析】選A。濃硫酸在反應(yīng)中表現(xiàn)出酸性時硫元素的化合價不變,硫元素仍以形式存在;濃硫酸表現(xiàn)出氧化性時硫元素的化合價降低。由以上反應(yīng)可知,C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素的化合價降低;Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素的化合價不變;蔗糖“黑面包”時濃硫酸表現(xiàn)脫水性,同時發(fā)生反應(yīng)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O,△====△====又表現(xiàn)氧化性;而Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,有一部分硫元素化合價降低,一部分硫元素化合價不變,所以濃硫酸在A反應(yīng)中既表現(xiàn)了酸性,又表現(xiàn)了氧化性?！?===2.用如圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列實驗不合理的是 (

)A.上下移動①中銅絲可控制反應(yīng)生成SO2的量B.②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C.③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2

D.為確認有CuSO4生成,向①中加水,觀察顏色【解析】選D。上下移動銅絲可以控制銅與濃硫酸的接觸與分離,從而可以控制反應(yīng)生成SO2的量,A項正確;SO2可使品紅溶液褪色,B項正確;SO2有毒,能與NaOH溶液反應(yīng),C項正確;銅與濃硫酸反應(yīng)后①中溶液顯藍色即可證明有CuSO4生成,無需向其中加水,D項錯誤?！舅仞B(yǎng)提升】某公路上兩輛罐車在行駛時不慎追尾,導(dǎo)致其中一輛罐車內(nèi)裝的濃硫酸發(fā)生泄漏?，F(xiàn)場幾名工人在公路上鋪灑石灰。一輛汽車正在向泄漏有濃硫酸的溝渠里灌注液態(tài)石灰。(1)現(xiàn)場使用液態(tài)石灰處理。這是利用硫酸的什么性質(zhì)?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(2)現(xiàn)場能否使用自來水進行稀釋來處理現(xiàn)場?(科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任)(3)生活生產(chǎn)中常用鐵制容器儲存和運輸濃硫酸,是不是常溫下鐵不能與硫酸反應(yīng)?請解釋原因。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(4)能否用水清洗儲存濃硫酸的鐵罐?請解釋原因。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)【解析】(1)鋪灑石灰利用了硫酸的酸性,石灰和濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。(2)直接澆水稀釋濃硫酸會放出大量熱,且稀硫酸會對周邊環(huán)境造成更大的污染,對周圍植物也有害。(3)常溫下鐵與濃硫酸反應(yīng)鈍化,表面形成致密的氧化膜,隔絕鐵與濃硫酸的接觸而停止反應(yīng)。(4)用水清洗儲存濃硫酸的鐵罐時,濃硫酸稀釋放熱,溫度升高,鐵與硫酸反應(yīng),造成鐵罐腐蝕。答案:(1)鋪灑石灰利用了硫酸的酸性,石灰和濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式為CaO+H2SO4====CaSO4+H2O。(2)不能;直接澆水稀釋濃硫酸會放出大量熱,且稀硫酸會對周邊環(huán)境造成更大的污染,對周圍植物也有害。(3)鐵制容器儲存和運輸濃硫酸,不是常溫下鐵不能與濃硫酸反應(yīng),而是發(fā)生反應(yīng)在鐵的表面形成致密的氧化膜,隔絕鐵與硫酸的接觸而停止反應(yīng)。(4)不能;用水清洗儲存濃硫酸的鐵罐時,濃硫酸稀釋放熱,溫度升高,鐵與硫酸反應(yīng),造成鐵罐腐蝕。知識點二

的檢驗及粗鹽的提純【重點釋疑】1.

的檢驗(1)檢驗方法:(2)原理:①先加稀鹽酸的目的:防止

、

、Ag+的干擾。②過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

+2H+====H2O+CO2↑、

+2H+====H2O+SO2↑、Ag++Cl-====AgCl↓、

+Ba2+====BaSO4↓。2.粗鹽的提純(1)除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)——過濾(2)除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)①原理:②加試劑的先后順序原則:Na2CO3溶液加入順序在BaCl2溶液之后;加入鹽酸在過濾之后。通常順序可以為BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液鹽酸;NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液鹽酸;BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液鹽酸。【思考·討論】(1)向某溶液中只加可溶性鋇鹽,不酸化,產(chǎn)生白色沉淀能否說明溶液中含有

?提示:不能。若溶液中含有、會與鋇鹽反應(yīng)產(chǎn)生BaCO3、BaSO3白色沉淀。

(2)若向待測液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加稀鹽酸白色沉淀不溶解,能否說明溶液中含有

?提示:不能。若溶液中含有Ag+,也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象:Ag++Cl-====AgCl↓(白色)。(3)向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,能否說明溶液中含有

?(已知:酸性環(huán)境中

具有強氧化性)提示:不能。在酸性環(huán)境中具有強氧化性,可將氧化為?！景咐痉丁俊镜淅?】同學(xué)們都喜歡照相,在照相機底片的處理過程中,照相顯影劑(或稱顯影劑)是一種讓感光產(chǎn)生的隱藏影像或印記在底片上顯現(xiàn)的化學(xué)用劑。亞硫酸鈉是照相顯影劑中的一種成分。某亞硫酸鈉試劑已部分被氧化,為確定它的純度,要進行如下實驗:①取樣品W1g;②將樣品溶解;③給溶液加入稍過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液;④過濾、洗滌、干燥沉淀,稱其質(zhì)量為W2g。試回答:(1)BaCl2要用鹽酸酸化的原因是什么?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(2)BaCl2溶液要稍過量的原因是什么?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(3)判斷操作③是否完成的方法是什么?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(4)判斷沉淀是否洗凈的方法是什么?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)(5)列式計算Na2SO3的純度。(證據(jù)推理與模型認知)【解析】(1)BaCl2與Na2SO3反應(yīng)也會生成BaSO3白色沉淀,干擾實驗。(2)加入稍過量的BaCl2目的是使完全沉淀。(3)操作③是為了使沉淀完全,只要檢驗溶液中有無即可。(4)沉淀可以吸附溶液中的Cl-,若沉淀洗滌干凈,則檢驗不出Cl-。(5)最后沉淀為BaSO4,由硫元素守恒可知n(Na2SO4)=n(BaSO4)=m(Na2SO3)=W1g-m(Na2SO4)=W1g-

×142,則Na2SO3純度為(1-)×100%。答案:(1)防止BaSO3沉淀的產(chǎn)生而引起誤差。(2)使試樣中的完全轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀。(3)將混合液靜置,取上層清液少許,繼續(xù)滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則操作③完成。(4)取最后一次洗滌液少許,滴加AgNO3溶液,若無沉淀出現(xiàn),則已洗凈,反之則未洗凈。(5)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=m(Na2SO3)=W1g-m(Na2SO4)=W1g-×142,則Na2SO3純度為(1-)×100%?！镜淅?】我國有三大鹽場,分別是長蘆鹽場、布袋鹽場和鶯歌海鹽場。鹽場制得的粗食鹽中除含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等可溶性雜質(zhì)外,還含有泥沙等不溶性雜質(zhì)。我們食用的精鹽是用粗食鹽提純而得到的。通過教材中“粗鹽的提純”及你做過的該實驗完成下列問題:(1)實驗室進行NaCl溶液蒸發(fā)時,一般有以下操作過程:①固定鐵圈位置②加熱攪拌③放置酒精燈④停止加熱⑤放上蒸發(fā)皿(蒸發(fā)皿中盛有NaCl溶液)。寫出正確的操作順序。(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識—水平1)(2)如何運用最簡單的方法檢驗溶液中有無

?如果有,應(yīng)該如何除去

?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識—水平2)(3)在粗鹽經(jīng)過溶解→過濾后的溶液中滴加飽和Na2CO3溶液,直至不再產(chǎn)生沉淀為止。請問這步操作的目的是什么?(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識—水平3)(4)將經(jīng)過操作(3)后的溶液過濾。請問這一操作哪些雜質(zhì)離子不能除凈?(已知MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識—水平4)【解析】(1)實驗室在組裝儀器時所遵循的原則是自下而上,從左到右,故操作順序為③①⑤②④。(2)由于可與Ba2+生成BaSO4白色沉淀,故可向溶液中加入可溶性鋇鹽,但要遵循不帶入新雜質(zhì)的原則。(3)為了使雜質(zhì)離子除凈,所用試劑均應(yīng)稍過量,因此(2)中除時所加入的可溶性鋇鹽應(yīng)過量。加Na2CO3的目的是除去Ca2+和少量Mg2+及過量的Ba2+。(4)由于MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大,除Mg2+一般用NaOH溶液,所以此時Mg2+不能除凈。答案:(1)③①⑤②④(2)加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則有;加過量BaCl2溶液,過濾(3)除去Ca2+、少量的Mg2+及過量的Ba2+(4)Mg2+不能除凈【遷移·應(yīng)用】1.(2019·汕頭高一檢測)向某溶液中滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴入稀鹽酸,沉淀不溶解,則該溶液中

(

)A.一定有

B.可能有

或Ag+C.一定無Ag+

D.可能有

【解析】選B。溶液中加入BaCl2,可產(chǎn)生白色沉淀,再加稀鹽酸,兩者均不溶解,可能為BaSO4、AgCl等,所以B正確。2.(2019·聊城高一檢測)下列關(guān)于粗鹽提純的說法中正確的是 (

)A.溶解粗鹽時,應(yīng)盡量讓溶液稀一些,防止食鹽不完全溶解B.濾去不溶性雜質(zhì)后,將濾液移至坩堝內(nèi)加熱濃縮C.當(dāng)蒸發(fā)到剩余少量液體時停止加熱,利用余熱將液體蒸干D.將制得的晶體轉(zhuǎn)移到新制過濾器中,用大量水洗滌【解析】選C。A項中,溶解粗鹽時,在保證粗鹽溶解的前提下應(yīng)盡量少加水,避免蒸發(fā)時困難;B項中,該操作應(yīng)在蒸發(fā)皿中進行;D項中,用大量水洗滌會造成食鹽損失過多?！狙a償訓(xùn)練】

(2019·常州高一檢測)在實驗室中有下列四組試劑,某同學(xué)欲分離含有氯化鉀、氯化鐵和硫酸鋇的混合物,應(yīng)選用的試劑組合是 (

)A.水、硝酸銀溶液、稀硝酸B.水、氫氧化鉀溶液、硫酸C.水、氫氧化鈉溶液、鹽酸D.水、氫氧化鉀溶液、鹽酸【解析】選D。由于混合物中硫酸鋇不溶于水,第一步可用水溶解然后過濾的方法分離出硫酸鋇。第二步用硝酸銀是無法分離氯化鉀和氯化鐵的,用氫氧化鉀可將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,并可防止氯化鉀溶液中引入其他雜質(zhì)陽離子,然后通過過濾分離出氫氧化鐵。要將氫氧化鐵再轉(zhuǎn)化為氯化鐵,只能用鹽酸來實現(xiàn),濾液中的過量氫氧化鉀也需要鹽酸中和生成氯化鉀。最終蒸發(fā)(蒸發(fā)氯化鐵溶液要采取一些措施防止水解)得到相應(yīng)的固體?！菊n堂回眸】第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第一節(jié)硫及其化合物第3課時不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化1.自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化【情境·思考】在古代中國,稀硫酸被稱為“綠礬油”。《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》卷九中就記載著“煉石膽取精華法”,即干餾石膽(膽礬)而獲得硫酸。綠礬油是一種無色黏稠液體,可用于除掉兵器上的鐵銹。實驗室模擬此過程:可以用FeSO4·7H2O加強熱,用加冰水混合物的U形管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理論可得29.5%的H2SO4。(1)上述過程硫的化合價如何變化?你能預(yù)測生成的含鐵化合物是什么嗎?(2)試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示:(1)反應(yīng)中有硫酸和SO2生成,故硫的化合價降低;由氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知鐵的化合價一定升高,故產(chǎn)物為Fe2O3。(2)反應(yīng)化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,SO3+H2O====H2SO4。高溫====2.硫元素不同化合價之間的相互轉(zhuǎn)化(1)硫的化合價與性質(zhì)的關(guān)系(2)設(shè)計實驗實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化序號轉(zhuǎn)化目標(biāo)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)①-2→0H2S________S___②0→-2S__H2S________________O2(不足)SO2H2Fe或CuFeS或Cu2S序號轉(zhuǎn)化目標(biāo)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)③-2→+4H2S________SO2④0→+4S__SO2⑤+4→0SO2___S⑥+4→+6SO2__SO3___H2SO4⑦+6→+4H2SO4___SO2O2(足量)O2H2SO2Cl2Cu書寫有關(guān)化學(xué)方程式:①______________________________________②____________________________________________

③_____________________2H2S+O22S+2H2O,SO2+2H2S====3S+2H2OH2+SH2S,Fe+SFeS或2Cu+SCu2S2H2S+3O22SO2+2H2O點燃====△====△====△====點燃====④____________⑤___________________⑥___________________

___________________________

⑦Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑S+O2SO2SO2+2H2S====3S+2H2O2SO2+O22SO3Cl2+SO2+2H2O====H2SO4+2HCl點燃====△催化劑△====【巧判斷】(1)硫在過量、純凈的O2中燃燒的產(chǎn)物是SO3。 (

)提示:×。硫與O2反應(yīng)的產(chǎn)物是SO2而不是SO3。(2)將SO2通入氫硫酸中,若出現(xiàn)黃色渾濁,則證明SO2具有氧化性。 (

)提示:√。將SO2通入氫硫酸中,發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S====3S↓+2H2O,SO2表現(xiàn)氧化性。(3)在反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)====S↓+SO2↑+2H2O中,氧化產(chǎn)物為SO2,還原產(chǎn)物為S。 (

)提示:×。根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析反應(yīng)

,氧化產(chǎn)物為S,還原產(chǎn)物為SO2?！厩榫场に伎肌看笮凸?jié)日時,人們經(jīng)常會燃放煙花爆竹等。但這會帶來很大的空氣污染,近幾年,越來越多的城市全年全區(qū)域禁止燃放煙花爆竹。(1)燃放爆竹時的主要反應(yīng)是S+2KNO3+3C====K2S+3CO2↑+N2↑,S發(fā)生了什么變化?表現(xiàn)什么性質(zhì)?提示:反應(yīng)中S的化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),表現(xiàn)氧化性。(2)燃放爆竹時會聞到強烈的刺激性氣味,你知道其中的原因嗎?提示:燃放爆竹時S與空氣中的氧氣反應(yīng)生成有刺激性氣味的SO2氣體。知識點不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【重點釋疑】1.常見含硫的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2.不同價態(tài)硫的化合物的轉(zhuǎn)化(1)價態(tài)與性質(zhì)①-2價硫處于最低價態(tài),只有還原性,可被O2、Cl2等氧化劑氧化為S;②0價、+4價硫處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性;③+6價硫處于最高價態(tài),只有氧化性。注意濃硫酸在一定條件下與金屬或還原性鹽反應(yīng)時既體現(xiàn)強氧化性又體現(xiàn)酸性,如Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑?！?===(2)價態(tài)變化規(guī)律當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài),即臺階式升降,如:(3)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化

【思考·討論】把SO2氣體通入BaCl2溶液中,產(chǎn)生了白色沉淀,該沉淀的成分是什么?請解釋原因。提示:白色沉淀為BaSO4。SO2氣體通入BaCl2溶液中,不會直接與BaCl2反應(yīng),SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3被氧氣氧化為H2SO4,H2SO4與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4沉淀?！景咐痉丁俊镜淅克嵊瓯蝗藗兎Q為“天堂的眼淚”或“空中死神”,具有很大破壞力。目前,我國的酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、江西以及沿海的福建、廣東等地,占我國國土面積的30%?，F(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pH4.734.634.564.554.55分析數(shù)據(jù),回答下列問題:(1)①雨水樣品的pH變化的原因是什么?(科學(xué)探究)②如何用實驗驗證①中變化原因?(證據(jù)推理)③如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌?pH將如何變化?原因是什么?(科學(xué)探究)(2)減少酸雨產(chǎn)生的途徑有哪些?(社會責(zé)任)【解析】(1)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:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2====2H2SO4。②可以通過檢驗不同時間的雨水中的濃度大小確定2H2SO3+O2====2H2SO4的發(fā)生。分別取2mL0h和3h的雨水于試管中,加入等量鹽酸酸化,再加入等量足量的BaCl2溶液,盛有3h的雨水的試管中溶液更渾濁,說明濃度大。③雨水和自來水混合,應(yīng)考慮H2SO3與Cl2(或HClO)的反應(yīng):H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。(2)減少酸雨的產(chǎn)生需減少S