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文檔簡介
硫及其化合物
【學(xué)科素養(yǎng)】
1.宏觀辨識與微觀探析:認識硫及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用;從硫的化合價變化角度認識硫及其化合物
的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。
2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:從不同的角度探究硫及其重要化合物的性質(zhì)及制備實驗方案,并進行實驗操作
驗證。
3.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:關(guān)注與S02有關(guān)的污染和環(huán)境保護,具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念。
_________?Δ________________________??______________
2021山東等級考第8題
2021湖南選擇考第2題
2021廣東選擇考第15題
2021河北選擇考第4題
2021全國甲卷第8題
2020天津等級考第??題
考點一:硫及其氧化物
2020天津等級考第6題
2020全國I卷第28題
2020江蘇高考第16題
2019全國In卷第12題
2019北京高考第28題
2019天津高考第2題_____________________________
2021河北選擇考第10題
2021全國乙卷第8題
考點二:濃硫酸SOf的檢驗2021浙江選考第25題
2020北京等級考第9題
2020山東等級考第1題___________________________
2021山東等級考第5題
2021全國乙卷第9題
2021全國甲卷第9題
2021湖南選擇考第12題
2020北京等級考第19題
考點三:不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
2020上海等級考第15、16題
2020全國III卷第10題
2019全國I卷第27題
2019全國II卷第26題
2019海南高考第16題____________________________
命題分析
分析近五年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:
1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下幾個方面:
(1)以具體物質(zhì)為依托,考查硫及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。
(2)以實驗題形式為背景,考查部分含硫物質(zhì),例如SCh的實驗室制法以及氣體檢驗、除雜問題。
(3)以具體工業(yè)實際為背景,考查不同價態(tài)硫之間的轉(zhuǎn)化;以工業(yè)合成含硫物質(zhì)為載體,考查蓋斯定律、化
學(xué)平衡等化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容。
(4)與環(huán)境相結(jié)合,考查SCh有關(guān)的污染和環(huán)境保護問題。
2.從命題思路上看,不管是選擇題還是非選擇題均側(cè)重從具體物質(zhì)、實驗分析、流程轉(zhuǎn)化考查硫元素重
要化合物的性質(zhì)、能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角認識不同價態(tài)硫元素轉(zhuǎn)化路徑;通過二氧化硫?qū)Νh(huán)
境影響的考查,樹立綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。
3.從考查學(xué)科素養(yǎng)的角度看,注重考查宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)
任的學(xué)科素養(yǎng)。
備考策略
根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律,復(fù)習(xí)時注意以下幾個方面:
(1)從物質(zhì)類別和價態(tài)變化角度認識硫及其化合物的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)化。
(2)對硫及其化合物綜合實驗進行設(shè)計,并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。
(3)注重理論聯(lián)系實際,認識硫及其化合物對環(huán)境的影響。
考點一:硫及其氧化物(基礎(chǔ)性考點)
必備知識?夯實
一、硫單質(zhì)
遜
S元素原子結(jié)構(gòu)示意圖:自然界中存在形式如下:
薦I/游離態(tài)片火噴I」附近:地殼巖層
在'-硫化物:硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CUFeS2)等
化合態(tài)片硫酸鹽:石,音(
CaSO4-ZH2O>>
芒硝(Na2SO4IOH2O)等
1.物理性質(zhì):俗稱硫黃,黃色晶體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
2.化學(xué)性質(zhì):
1.氧化性(還原性E
歧I化
(1)氧化性:(0一一2價)
吃△
L*S+Hz-H2S
Fe△
--Fe+S^=FeS
S-
Cu△
—**2Cu+S-≡Cu2S
?Hg+S——HgS
微點撥S與金屬的反應(yīng)
一般說來,S將變價金屬氧化成低價態(tài),且S與大多數(shù)金屬的反應(yīng)需在加熱條件下才能完成,但S與Hg、
Ag等不活潑金屬的反應(yīng)在常溫下就能進行,且能使Hg顯高價(產(chǎn)物分別為Ag2S、HgS)o
(2)還原性:(0—+4價)
占燃
S+02^≡SO2
空氣中
?微弱的淡藍色火焰
現(xiàn)象氧氣中
聿=f明亮的藍紫色火焰
(3)與堿發(fā)生歧化反應(yīng)(如NaOH溶液):
3S+6NaOH^=2Na2S+Na2SO3+3H2(‰
3.用途:
(1)“硫黃”溫泉可以醫(yī)治皮膚病(硫黃軟膏)。
(2)制造火藥、煙花爆竹。
點燃
S+2KNCh+3C分竺=K2S+3CO2↑+N2↑(>
(3)制造硫酸、化肥、火柴、殺蟲劑等。
(4)制造輪胎、膠管等橡膠制品。
二、硫的氧化物
1.SO2
(1)物理性質(zhì):二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體,是大氣污染物之一:易溶于水,通常狀況下,
1體積水溶解約也體積SO2O
(2)化學(xué)性質(zhì):
①研究角度一:物質(zhì)分類的角度(作為酸性氧化物與Co2類似)
+
P^SO24H2O^=≡≈H2SO3H+HSO3
NaOH
—少—曷—一SO'2-+---N--a-O---H---------N--a-H--S-O--3-
SO一
2NaoH
—*S0+2NaOH==NaSO+HO
足量2232
CaO_八△八
k
*S02+CaOCaSO3
NaHCo3
NaHCo3(少量)+SO?—NaHSo3+CO2
溶液
②研究角度二:化合價的角度
θ氧化性+4+6
S*S還原巴S
氧化性:SO2+2H2S=3S+2H2O(該反應(yīng)在氣體或溶液中均可進行)
還原性:SCh可被02、氯水、濱水、碘水、Fe3+、H2O2、KMnO4溶液等氧化劑氧化,也可用于吸收或鑒別。
O催化劑
22SO+O2SO
22△3
+
KMnO4(H)2Mnθ7+5SO2+2H2O-----
2Mn2++5SO?+4H,
SO2
SO2+BR+2凡0^——H2SO4+2HBr
水
SO2+2Fe3÷+2H20-----ZFe?++SO:+4H+
③研究角度三:特殊性角度——漂白性
S02漂白原理:與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),其容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。適用
于漂白紙漿、毛、絲等,S02不可漂白酸堿指示劑。
品紅溶液△u.*λ.a
--------------F?■色―A恢復(fù)紅色
SoZ-石蕊溶液~~△P二Jhta
--------變紅色--又變紫色
補短板常見漂白劑的漂白原理及特點
類型_________?≡________特點_____W_____
氧化本身是氧化劑,利用其氧化性氧化有、。、、
永久漂白Cl23CIO2H2O2>
漂白色物質(zhì),使之失去原有的顏色Ca(Clo)2等_____________
化合與有色物質(zhì)結(jié)合生成新的無色物質(zhì),加熱時能恢復(fù)原來的顏
SO
漂白使之失去原來的顏色_________________色_______________________2
有些固體物質(zhì)疏松、多孔,具有較大
吸附部分吸附劑可以重復(fù)使
的比表面積,可以吸附有色物質(zhì)使之活性炭、膠體等
漂白用
失去原來的顏色______________________
(3)用途:
①殺菌、抗氧化,作食物和干果的防腐劑。
②可以漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。
③制造硫酸。
辨易錯
(1)硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫,在純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫。(X)
點燃
提示:s+02^≡SO2O
Q)SO2和CL等物質(zhì)的量混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中,漂白效果更好。(X)
提示:SO2+CI2+2H2O=H2SO4+2HCI,SO2和Ck等物質(zhì)的量混合生成的物質(zhì)沒有漂白性。
(3)二氧化硫可廣泛用于食品的漂白。(X)
提示:二氧化硫有毒,不可以廣泛用于食品的漂白。
(4)SCh能使濱水、KMnO4溶液、滴有酚酥的NaoH溶液、品紅四種溶液褪色,原理相同。(X)
提示:SO2能使濱水、KMnO4溶液褪色利用的是SO2的還原性,SO2使滴有酚猷的NaOH溶液褪色利用的
是SO2水溶液呈酸性,SO2使品紅溶液褪色利用的是漂白性。
(4)實驗室制備:
原理:Na2SO3+H2Sθ4(70%)=Na2Sθ4+H2O+S02↑,采用固液不加熱裝置,向上排空氣法收集,用NaoH
溶液進行尾氣吸收,且需防倒吸。
深思考
為什么選用質(zhì)量分數(shù)70%的H2SO4?
提示:制取SO2的原理是強酸制弱酸,若使用98%的硫酸,則電離出的H,濃度太小,若使用稀硫酸則生
成的SO2易溶于水,不利于收集SO2。
2.SO3
(1)物理性質(zhì):無色易揮發(fā)的晶體,熔點為C,沸點為44.8°C。注意:標準狀況下,SCh是一種無色固體。
(2)化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物的通性
①與水反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4,劇烈反應(yīng),產(chǎn)物能使紫色石蕊溶液變紅
②與堿反應(yīng):SO3+Ca(OH)2=CaSO4;+H2O
③與堿性氧化物反應(yīng):SO3+MgO=MgSO4
3.硫的氧化物的污染與防治
(1)來源:含硫化石燃料的燃燒及含硫礦石的冶煉等。
(2)危害:危害人體健康,形成酸雨(PH小于5.6)。
(3)防治:燃煤脫硫,改進燃燒技術(shù);開發(fā)新能源等。
(4)硫酸型酸雨的形成途徑
催化劑.
途徑1:空氣飄塵的催化,2SO2+O2”2SO3、SO3+H2O=H2SO40
i
途徑2:SO2+H2O^=H2SO3>2H2S03+02=2H2S04o
關(guān)鍵能力?進階
,能力點一:S02的多重性
遷移應(yīng)用
?命題角度一:硫的存在與性質(zhì)
1.(2022.深圳模擬)硫元素在自然界中的循環(huán)如圖所示。下列說法錯誤的
是()
B.地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
C.化石燃料的燃燒以及含硫礦物的冶煉是大氣SCh污染的主要來源
D.海水中的硫元素主要以S?一形式存在
【解析】2,含硫礦物的冶煉會生成大量S02,是大氣S02
S2-易被氧化,海水中的硫元素主要以硫酸根形式存在,故D錯誤。
2.(2022?珠海模擬)古典文獻《抱樸子》里記載“丹砂(HgS)燒之成水銀,積變又還成丹砂”。關(guān)于該記載下
列說法正確的是()
A.水銀泄漏可撒硫粉覆蓋
B.丹砂中Hg的化合價為+1
C.兩個反應(yīng)中硫元素都被還原
D.兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)
【解析】選A。A.易揮發(fā)的汞常溫下能與硫反應(yīng)生成硫化汞,則水銀泄漏可撒硫粉覆蓋,使汞轉(zhuǎn)化為硫化
汞,防止汞揮發(fā)污染空氣,故A正確;B.由化合價代數(shù)和為0可知,硫化汞中汞元素的化合價為+2,故
B錯誤;C丹砂燒之成水銀時,硫化汞受熱分解生成汞和硫,反應(yīng)中硫元素化合價升高被氧化,故C錯誤;
D?由題意可知,兩個反應(yīng)不是在相同條件下同時進行的反應(yīng),不互為可逆反應(yīng),故D錯誤。
3.(2022?珠海模擬)如表中藥R5?質(zhì)的相關(guān)實驗現(xiàn)象的描述或所做的解釋錯誤的是j?
選項___________實驗現(xiàn)象___________________________WW________________
A品紅溶液褪色一SCh具有漂白性
_______B_______酸性KMnO4溶液褪色S02具有還原性一
CNazS溶液變渾濁_______________S02與NazS溶液反應(yīng)產(chǎn)生了S單質(zhì)一
_______D_______BaCl2溶液變渾濁S02與BaCb溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSc)3沉淀一
【解析】選D。A.二氧化硫使品紅溶液褪色,體現(xiàn)二氧化硫的漂白性,故A正確;B.二氧化硫具有還原性,
能夠還原酸性高鎰酸鉀使其褪色,故B正確;C.二氧化硫具有氧化性,能夠與硫化鈉反應(yīng)生成硫單質(zhì),故
C正確;D.亞硫酸酸性弱于鹽酸,所以二氧化硫與氯化鋼溶液不反應(yīng),故D錯誤。
?命題角度二:二氧化硫的多重性
4.(2022?貴陽模擬)下圖為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計制取SO2并驗證其部分性質(zhì)的實驗裝置,下列敘述正確的是
()
溶液溶液
B.氯水褪色說明SO2具有漂白性
C.盛裝H2SO4的儀器名稱為長頸漏斗
D.NaOH溶液的主要作用是吸收SO2,防止污染環(huán)境
【解析】2溶于水顯酸性,故石蕊溶液變紅色,A錯誤;B.氯水褪色是由于發(fā)生了反應(yīng):SO2+Cl2+
2H2O=2HCI+H2SO4,反應(yīng)中SCh作還原劑,故說明SO2具有還原性而不是漂白性,B錯誤;C.由實驗
裝置圖可知,盛裝H2SO42有毒,不能直接排放,故NaoH溶液的主要作用是吸收S02,防止污染環(huán)境,D
正確。
5.(2022?清遠模擬)二氧化硫是一種大氣污染物,可用氨水吸收處理。如圖是實驗室制取二氧化硫并驗證
其部分性質(zhì)的裝置,下列說法正確的是()
abc
2的還原性
B.K2Cr2O7溶液由橙紅色變成綠色(生成C/),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是3:1
C.SCh的發(fā)生裝置中,使用70%的濃硫酸既可以加快反應(yīng)速率又有利于生成的SCh逸出
D.過量的氨水吸收SCh氣體可以生成亞硫酸氫錢
【解析】2氣體具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色,因此使用品紅溶液是用來驗證SO22Cr2O7具有強氧化性,
會將SC>2氧化為SOf,其本身被還原產(chǎn)生Cr3+,1molK2CnO7得到6mol電子,1molSO2反應(yīng)失去2mol
電子,則根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等,可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1:2的發(fā)生裝置
中,70%的濃硫酸溶液中H'濃度大,既可以加快制取氣體的反應(yīng)速率,同時又利用H2SO3是弱酸的性質(zhì),
可以減少SO2氣體在溶液中的溶解,有利于生成的SO2逸出,故C正確;D.當(dāng)氨水過量時,其吸收少量
SO2氣體,反應(yīng)生成正鹽亞硫酸鍍,只有當(dāng)SO2氣體過量、氨水少量時二者反應(yīng)才產(chǎn)生酸式鹽即亞硫酸氫
鏤,故D錯誤。
【加固訓(xùn)練】
(2022?淄博模擬)某化學(xué)課題小組將二氧化硫的制備與多個性質(zhì)實驗進行了一體化設(shè)計,實驗裝置如圖所
示。下列說法不正確的是()
53
a、三
止水夾≡
A.a、b、C中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaoH溶液
B.實驗時,濕潤的PH試紙、鮮花、品紅溶液、KMnO4溶液均褪色,NazS溶液出現(xiàn)黃色沉淀
C.此設(shè)計可證明SO2水溶液的酸性,S02的氧化性、還原性、漂白性
D.點燃酒精燈加熱,可證明SCh使品紅溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性
【解析】選B。70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成二氧化硫,多余的二氧化硫氣體應(yīng)用NaoH溶液吸收,
所以a、b、C中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaoH溶液,A項正確;二氧化硫不能漂白PH試紙,
二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,使?jié)駶櫟腜H試紙顯紅色,B項錯誤;SCh使?jié)駶櫟腜H試紙變紅說明其水
溶液顯酸性,SCh能使鮮花、品紅溶液褪色說明S02有漂白性,能使高鎰酸鉀溶液褪色說明SCh有還原性,
能與NazS反應(yīng)生成S單質(zhì)說明S02有氧化性,C項正確;點燃酒精燈加熱后觀察現(xiàn)象,可證明SCh使品
紅溶液褪色具有可逆性,使KMnO4溶液褪色不具有可逆性,D項正確。
,能力點二:SCh鑒別、檢驗
1.SCh和CCh的鑒別方法
(1)利用SCh的漂白性:能使品紅溶液褪色的是SCh,不能使品紅溶液褪色的是Co2。
⑵利用S02的還原性:使酸性高鋅酸鉀溶液或氯水、溟水、碘水褪色的是SO2,不能使它們褪色的是CO2。
(3)利用SCh的氧化性:通入氫硫酸中產(chǎn)生淺黃色沉淀的是So2。
(4)利用SCh產(chǎn)生BaSO4沉淀:通入FeCb和BaCI2的混合溶液、通入Ba(No3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀的是SO2..
注意:S02和CO?通入Bacl2溶液,均不會產(chǎn)生白色沉淀,不會發(fā)生反應(yīng):S02和C02通入NaoH和BaCI2
的混合溶液均產(chǎn)生白色沉淀。
2.SCh的檢驗
(D無干擾因素
Ia紅溶液
①漂白性:SO2*褪色恢復(fù)紅色
CKMnO/H',澳水,F7SOJ,溶液
②還原性:SO2------------------------>溶液顏色變淺或褪去
(2)SC>2和CCh同時存在
由于S02和Co2都可使澄清的石灰水變渾濁,檢驗二者同時存在的一般流程:
檢驗SCh=除去SOz=檢驗S02是否除盡=檢驗CO2
(3)SC>2和SCh同時存在
由于SO3與水完全反應(yīng)生成H2SO4,SCh與水部分反應(yīng)生成H2SO3,因此先將混合氣體通入BaCI2溶液中
檢驗SO3,再將氣體通過品紅溶液檢驗SO2O
遷移應(yīng)用
1.下圖虛線框中的裝置(試劑均足量)可用來檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)所產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)
物,其中供選擇的試劑有無水硫酸銅、品紅溶液、酸性高鎰酸鉀溶液、澄清石灰水四種試劑,下列說法正
確的是()
乙丙丁戊
A.物質(zhì)甲可以是無水硫酸銅,也可以是變色硅膠、無水氯化鈣等物質(zhì)
B.丙中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式可能是SO2+2OFΓ=SO:+H2O
C.乙和戊兩種溶液都不宜用作尾氣吸收裝置中的試劑
D.如果將裝置的連接順序變?yōu)棰佗邰?,則只能檢驗出兩種產(chǎn)物
【解析】選C。裝置①是檢驗混合氣體中是否含有水蒸氣,應(yīng)該用無水硫酸銅、變色硅膠,不能用無水氯
化鈣,A錯誤;二氧化碳也能被堿溶液吸收,丙中試劑應(yīng)該是酸性高缽酸鉀溶液,B錯誤;品紅溶液可以
檢驗二氧化硫,但一般不能用來除去二氧化硫,澄清石灰水濃度太小,不能用來吸收二氧化硫,C正確;
如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰冢瑲怏w產(chǎn)物通過①中的無水硫酸銅,無水硫酸銅由白色變成藍色,能說
明有水生成,通過③中的澄清石灰水,石灰水變渾濁,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,二
氧化硫、二氧化碳有可能反應(yīng)完全不可以檢驗出二氧化硫、二氧化碳,D錯誤。
2.已知2FeSCU山里Fe2O3+SO2T+SO3l下列有關(guān)操作、裝置、原理及對現(xiàn)象的表述正確的是()
4,點燃酒精噴燈前應(yīng)先向裝置內(nèi)通一段時間N2
B.用裝置乙可檢驗分解產(chǎn)生的SCh,現(xiàn)象是石蕊溶液先變紅后褪色
C.用裝置內(nèi)可檢驗分解產(chǎn)生的S03,現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀
D.用裝置丁可吸收尾氣,避免污染環(huán)境
【解析】選A。A項,點燃酒精噴燈前應(yīng)先向裝置內(nèi)通一段時間N2,排除裝置中的空氣,避免空氣中氧氣
的干擾,正確;B項,裝置乙不能檢驗分解產(chǎn)生的SCh,產(chǎn)物中有SO3會對SCh的檢驗造成干擾,并且SCh
只能使石蕊溶液變紅,錯誤;C項,SCh易溶于水,當(dāng)混合氣體經(jīng)過乙時,SO3會被吸收,所以要想檢驗
SO3,應(yīng)該把乙和丙的位置互換,錯誤;D項,裝置丁中應(yīng)該用NaOH溶液或飽和Na2SO3溶液,錯誤。
【加固訓(xùn)練】
(2022?南昌模擬)某小組擬探究濃硫酸和炭粉反應(yīng)的情況,設(shè)計如圖實驗:
已知:硫酸在338℃時開始分解生成SCh和H2O。
(I)E中品紅溶液的作用是,
(2)F裝置用于檢驗產(chǎn)物中的CO2,所裝試劑可以是(填序號)。
①澄清石灰水②碳酸鈉溶液③硅酸鈉溶液
④偏鋁酸鈉溶液⑤氯化鈣溶液⑥酚酷溶液
(3)B中產(chǎn)生白色沉淀,不能說明A裝置中HzSCh一定發(fā)生了分解反應(yīng),用離子方程式表示原因:
(4)經(jīng)改進后,重新進行實驗,D中溶液顏色變淺。
①能證明D中溶液含F(xiàn)e?'的試劑是(填字母)。
4溶液
B.K3[Fe(CN)6]溶液
C.KSCN溶液和氯水
②寫出FeCI3溶液吸收SO2的離子方程式:
_____________________________________________________________________O
⑸實驗過程中,C中溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色。設(shè)計實驗證明S02具有暫時漂白性:
【解析】(1)檢驗CO2之前要確認SO2已除盡,E中品紅溶液的作用是檢驗S02是否除盡。(2)用澄清石灰水、
硅酸鈉溶液、偏鋁酸鈉溶液都可以檢驗C02,現(xiàn)象均是產(chǎn)生白色沉淀(或溶液變渾濁)。(3)裝置內(nèi)Ch與SO2、
BaCl2反應(yīng)生成硫酸領(lǐng)沉淀,會干擾實驗。(4)①K3[Fe(CN)6]溶液與Fe?*反應(yīng)生成藍色沉淀,證明
Fe?+存在,選B。②FeCI3溶液吸收Sθ2的離子方程式為2Fe3++Sθ2+2H2θ=2Fe2+
+SθΓ+4H?(5)加熱褪色后的溶液,溶液變紅色,證明SO2具有暫時漂白
性。
答案:(1)檢驗S02是否除盡(2)①③④(3)2Ba2++2Sθ2+θ2+2H2θ=2BaSθ41+4H(或2Ba2++2H2S03
+02=2BaSo4+4H+)(4)ΦB
②2Fe3++Sθ2+2H2θ=2Fe2'+Sθ[+4Hl(5)取少量C中無色溶液于試管中,加熱,溶液變紅色
考點二:濃硫酸SOf的檢驗(基礎(chǔ)性考點)
必備知識?夯實
一、硫酸
1.物理性質(zhì):無色、黏稠的油狀液體,高沸點(338C)、難揮發(fā)、易溶于水,以任意比與水互溶且溶解放
出大量熱。
注意:(1)濃硫酸稀釋方法:將幽酸沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不斷攪拌。
不斷攪拌
?濃硫酸
三第-水
(2)常用的濃硫酸質(zhì)量分數(shù)為98%,密度為1.84gym、,物質(zhì)的量濃度是
18.4mol?L~1o
2.稀硫酸化學(xué)性質(zhì):
廣使石蕊溶液變成紅色
與金屬反應(yīng)(如Zn)Zn+HzSO,"ZnSO,十
-H2f
稀
與金屬氧化物
硫CuO+HzSO,?~CUSeh+HQ
反應(yīng)(如CUO)
酸
與堿反應(yīng)Cu(OH)2+H2SO1-----
r
CittlCu(OII)2JCUSc)4+2凡0
與鹽反應(yīng)Na2CO3+HzSO,-------NaZSOJI
(如少量NazCOQ+H2O+CO2f
3.濃硫酸的特性:
(1)
常用作干燥劑,但不能干燥四等堿性
I吸水性I—氣體和還原性氣體HzS、HBr、Hl等;使藍
(物理性質(zhì))
磯CuSO4-5乩0變?yōu)榘咨勰?/p>
⑵
將有機物中的H、0以2,1比例脫去,如
I脫水性I-
(化學(xué)性質(zhì))蔗糖炭化
(3)強氧化性:
①常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃硫酸鈍化,
可用鐵罐車、鋁槽車裝運濃硫酸
與金屬反應(yīng)
②加熱時能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)
-
一與Cu?Cu+2H2SO4(>^)
CUSO,,+SO2(+2乩0
_與CC+2HzS0,(濃??
C(M+2S0"+2HQ
與非金屬反應(yīng)
與S:S+2HzSO,(濃)一
3SO2f+2H2O
微點撥濃硫酸與金屬反應(yīng)
不活潑金屬(如CU)
[①開始產(chǎn)生S02
[②濃度變小后,稀H2SO4不再與CU反應(yīng)
較活潑金屬(如Zn)
’①開始產(chǎn)生SCh
.②濃度變小后,產(chǎn)生H?
4.硫酸的工業(yè)制備:
l??=---(催化劑)吸收
(1)煨燒硫鐵礦(FeS2)或硫制備SO2:
4FeS2+11C>2^?2Fe2O3+8SO2或s+o2-SO2。
催化劑.
(2)SCh轉(zhuǎn)化為SCh:2SO2+O2'△2SCH。
(3)SCh吸水生成H2SO4:SOa+H2θ=H2SC>40
>辨易錯
(1)接觸法制硫酸中選用98.3%的濃硫酸吸收目的是防止形成酸霧。N)
1
(2)100mL18.4mol?L的濃硫酸與足量的銅反應(yīng),可產(chǎn)生SO2物質(zhì)的量為
0.92molo(×)
提示:濃硫酸變稀后不再反應(yīng)產(chǎn)生SO2。
(3)將濃硫酸滴到蔗糖表面,固體變黑膨脹,說明濃硫酸有脫水性和強氧化性。N)
5.硫酸的用途:
(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發(fā)性酸。
(2)消除金屬表面的氧化物。
(3)用于精煉石油,制造炸藥、農(nóng)藥、染料等,是實驗室里常用的試劑。
二、SOf的檢驗
1.產(chǎn)見的硫酸鹽
I~M~i≡
塑像、模型、
熟石膏白色
2CaS(?H20_________粉筆等_________
CaSO4?2i?O-生石膏白色水泥添加劑
FeS(??7H2θ一綠磯淺綠色補血劑
CUSo4?5HzO-膽(藍)研藍色配制波爾多液
_________BaSO4__________________重晶石_________白色釧餐
KAl(SO4)2/2出。一明研白色凈水劑
Γ的檢驗
未知溶液酸化I取清液IT產(chǎn)生白色沅淀]I原未知液中含so:
深思考
⑴加入鹽酸酸化的目的?
提示:排除Co『、SO;、Ag+等離子的干擾。
(2)SθΓ如何檢驗?
提示:加入氯化鋼溶液生成白色沉淀,然后向沉淀中加入鹽酸,沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體;
或者向溶液中加入鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,紅色褪去。
3.除去粗鹽中的雜質(zhì)——可溶性硫酸鹽、MgCl2、CaCh_______________________________________
____________________________加入的試劑_____________反應(yīng)方程式_____________
硫酸鹽’
_______BaCI2SO;+Ba2+=BaS(M______________
MgCLNaC)HMg2++2OHΓ=Mg(OH)21
___________CaCl2___________COF+Ca2'=CaCθ31_____________
NaQa
過量BaCI2一GQF+Ba2+=BaCO社_____________
_________過量NaOH_________過濾之后,加入過H**OFΓ=H2O
________過量Na2CO3________量稀鹽酸CO;+2H*=CO2T+H2O__________
注意:NazCCh溶液在BaCl2之后,過濾后再加入稀鹽酸
助理解粗鹽提純的思路
首先,明確三種雜質(zhì)離子分別用什么試劑除去;其次,所加試劑必須過量,過量的試劑也要除去,合理確
定加入順序;最后要明確加入鹽酸的目的及何時加入。
關(guān)鍵能力?進階
6能力點一:硫酸的性質(zhì)和制備
?命題角度一:硫酸的性質(zhì)
1.下列說法不正確的是()
A.濃H2SO4具有脫水性,能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化
B.氯化鈉與濃硫酸共熱制備HCl氣體采用固液加熱反應(yīng)
C.稀硫酸具有酸性,可用于除去鐵銹
D.室溫下,F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4
【解析】選D。濃硫酸能使蔗糖炭化,體現(xiàn)的是其脫水性,A正確;氯化鈉與濃硫酸共熱制備HCI為固液
加熱反應(yīng),需要選用固液加熱裝置,不能選用固固加熱裝置,B正確;鐵銹的主要成分為Fe2O3,硫酸具
有酸性可以和金屬氧化物反應(yīng),具有對應(yīng)關(guān)系,C項正確;室溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,故D錯誤。
【加固訓(xùn)練】
(2022?臨汾模擬)硫酸能在金星的上層大氣中找到。硫酸在金星大氣中較高較冷的地面為液體,厚厚的、離
星球表面約45?70千米的硫酸云層覆蓋整個星球表面。大氣不斷地釋放出酸雨。下列敘述正確的是()
A.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體,但不能干燥有較強還原性的HI、H2S等氣體
B.濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為2H2SO4(濃)+S0=3SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)了強
氧化性又表現(xiàn)了酸性
C.常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4,是因為濃H2SO4的強氧化性使其鈍化
D.把足量銅粉投入只含2molH2SO4的濃硫酸中,得到氣體體積在標準狀況下為22.4L
【解析】選C。氨氣為堿性氣體,能夠與濃硫酸反應(yīng),不能用濃硫酸干燥,故A錯誤;濃硫酸與單質(zhì)硫反
應(yīng)的方程式為2H2SOM濃)+S0=3SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,濃硫酸中+6價硫化合價都降低,所以濃
硫酸只表現(xiàn)氧化性,故B錯誤;濃硫酸具有強的氧化性,常溫下能夠使鐵、鋁發(fā)生鈍化生成致密氧化膜,
阻止反應(yīng)繼續(xù)進行,所以常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4,故C正確;D.在加熱條件下,濃硫酸
和CU反應(yīng)生成二氧化硫,隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r不再和CU反應(yīng),所以把足量銅粉投入只
含2moIH2SO4的濃硫酸中,得到氣體體積在標準狀況下小于22.4L,故D錯誤。
2.(2022?江門模擬)將濃硫酸分別加入盛有相應(yīng)物質(zhì)的試管中,相關(guān)信息如表所示,下列說法正確的是()
編號___________Φ__________________?_________________?_________
盛有的
NaBr濃鹽酸NaSO
物質(zhì)23
現(xiàn)象試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生試管口有白霧出現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生一
①中現(xiàn)象知氧化性:濃硫酸>Bn
B.由②中現(xiàn)象說明濃硫酸具有吸水性、強酸性
C.由①、③中現(xiàn)象知還原性:Br>SO3
D.濃硫酸能用于干燥HBr(g)、SO2
【解析】①試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生,說明濃硫酸氧化澳離子生成嗅單質(zhì),所以反應(yīng)氧化性:濃硫酸>Bn,
故A正確;B.②中現(xiàn)象說明濃硫酸與濃鹽酸混合吸水、放熱促進氯化氫揮發(fā),氯化氫極易溶于水蒸氣,白
霧是氯化氫吸水所致,所以由②①試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生,說明濃硫酸氧化澳離子生成澳單質(zhì),反應(yīng)③
亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4
+H2O+SO2↑,為非氧化還原反應(yīng),所以不能得出還原性:B<>SθΓ,故C錯誤;D.濃硫酸具有強氧化
性,氧化漠離子生成溟單質(zhì),所以不能用于干燥HBr(g),故D錯誤。
【加固訓(xùn)練】
1.(2022?合肥模擬)某學(xué)校化學(xué)實驗小組設(shè)計了如圖裝置進行濃硫酸與CU的反應(yīng)的實驗探究,下列有關(guān)描
述不正確的是()
B.試管C中的紫色石蕊溶液先變紅后褪色
C.將試管a中的溶液冷卻后慢慢倒入水中,溶液變?yōu)樗{色
2,防止污染環(huán)境
【解析】選B。上下抽動銅絲,CU與濃硫酸分離后反應(yīng)停止,銅與濃硫酸接觸反應(yīng)發(fā)生,所以可抽動的銅
絲可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止,故A正確;二氧化硫不能漂白指示劑,所以二氧化硫通入紫色石蕊溶液只變
紅不褪色,故B錯誤;將試管a中的溶液冷卻后慢慢倒入水中得到硫酸銅藍色溶液,故C正確;二氧化硫
有毒,能夠與氫氧化鈉反應(yīng),所以可用浸堿棉團吸收SO2,防止污染環(huán)境,故D正確。
2.濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng),現(xiàn)象如圖所示。下列分析正確的是()
Z。,》試管上部有紅棕色氣體
濃HzSOj---△.試管上部無現(xiàn)象.管口
NaQ(S)出現(xiàn)白霧
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣
NazSOMs)體.能使品紅溶液褪色
①和②可以說明還原性:Br>C1
B.①和③相比可說明氧化性:Br2>SO2
C.②中試管口的白霧是HCl遇水蒸氣所致,說明酸性:H2SO4>HC1
D.③中的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
【解析】選A。根據(jù)①的現(xiàn)象可知紅棕色氣體為澳單質(zhì),根據(jù)②的現(xiàn)象可知白霧即Hel遇水蒸氣形成的小
液滴,對比①和②可以說明還原性:Br>C1,故A正確;③生成二氧化硫氣體,為非氧化還原反應(yīng),所
以不能比較Br2、SOz的氧化性,故B錯誤;②中試管口的白霧是HCl遇水蒸氣所致,說明HCl易揮發(fā),
且濃硫酸為高沸點酸,高沸點酸制取低沸點酸不能說明酸性:H2SO4>HCI,故C錯誤;③中反應(yīng)為濃硫酸
和亞硫酸鈉生成二氧化硫氣體,不存在化合價的變化,為非氧化還原反應(yīng),故D錯誤。
1技法積累
臺玉歸卷
請歸納在化學(xué)反應(yīng)中,硫酸所體現(xiàn)的性質(zhì)的判斷方法。老師指號
提示:(1)生成硫酸鹽和揮發(fā)性酸:體現(xiàn)酸性和難揮發(fā)性,如與NaCl固體反應(yīng)。
(2)全部轉(zhuǎn)化為SO?:只體現(xiàn)強氧化性,如與C、H2S>Hl反應(yīng)。
(3)生成硫酸鹽和SCh:既體現(xiàn)酸性又體現(xiàn)強氧化性,如與Cu、Fec)反應(yīng).
?命題角度二:硫酸的制備
3.(2022.天津和平區(qū)模擬)用硫及其化合物制硫酸的反應(yīng)途徑如圖所示:S或
。2。2H^O
某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略。下列有關(guān)說法正確的是()
FeS2—"SO2—"SO3—"H2SO4,
A.途徑中的每一步反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
B.在適當(dāng)?shù)臈l件下,第二步反應(yīng)中SCh的轉(zhuǎn)化率可達到100%
C.在實際工業(yè)生產(chǎn)中通常用98.3%的濃硫酸吸收SO3
O2HzO
D.制備硫酸的反應(yīng)途徑可簡化S—"SO3—"H2SO4
?O
【解析】選C。含元素化合價變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),S03一H2SO4為非氧化還原反應(yīng),故A錯誤;
二氧化硫的催化氧化反應(yīng)為可逆反應(yīng),則第二步反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率一定小于100%,故B錯誤;用水吸
收三氧化硫易形成酸霧,則實際工業(yè)生產(chǎn)中通常用98.3%的濃硫酸吸收S03,故C正確;S與氧氣反應(yīng)生
成二氧化硫,貝IJS-S03不能實現(xiàn),故D錯誤。
【加固訓(xùn)練】
用下列兩種途徑制取H2SO4,某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略,下列有關(guān)說法不正確的是()
濃HNC)3,
途徑①:S"H2SO4
OOHO
2A2A2A
途徑②:SSO2SO3H2SO4
A.途徑②與途徑①相比較更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念,因為途徑②比途徑①的污染相對較小且原子利用
率較高
B.由途徑①和②分別制取1molH2SO4,理論上各消耗ImolS,各轉(zhuǎn)移6mol電子
C.途徑①的反應(yīng)體現(xiàn)了濃HNO.,的強氧化性和酸性
D.途徑②的第二步反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2的濃度來提高SO2的轉(zhuǎn)化率
【解析】選C。途徑①中S與濃硝酸反應(yīng)生成硫酸、二氧化氮和水,有副產(chǎn)物二氧化氮生成,而且二氧化
氮會污染大氣,所以途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)''的理念,A項正確;途徑①和②都是由S來
制備H2SO4,S的化合價從0升高到+6,制取1molH2SO4,理論上各消耗1molS,各轉(zhuǎn)移6mo?e?B
項正確;途徑①的反應(yīng)屬于濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng),產(chǎn)物中無鹽生成,因此濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性而
不表現(xiàn)酸性,C項錯誤;增大一種反應(yīng)物的濃度,可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,所以途徑②的第二步
反應(yīng)在實際生產(chǎn)中可以通過增大02的濃度來提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,從而降低成本,D項正確。
4.(2022.廣州模擬)某工廠的一個生產(chǎn)工藝流程如圖所示,下列敘述不正確的
是()
FeSO4
2SO4
B.氣體M是02
C.氣體M與FeSe)4溶液發(fā)生的反應(yīng)屬于化合反應(yīng)
D.SCh與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)時氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1:1
【解析】選C?該工藝流程中發(fā)生反應(yīng)有Fe2(SO4)
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