5.1.3硫酸和不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（原卷版）

第一節(jié)硫及其化合物（3）硫酸和不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握稀硫酸具有酸的通性，濃硫酸的大三特性，會(huì)辨析濃硫酸的吸水性和脫水性2、掌握硫酸根離子的檢驗(yàn)方法3、根據(jù)硫元素的不同價(jià)態(tài)，理解硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化，熟悉常見(jiàn)的化學(xué)方程式一、硫酸硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類，故素有“化學(xué)工業(yè)之母”之稱，硫酸的消費(fèi)量被視為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。1、硫酸的工業(yè)制法工業(yè)制硫酸的制備裝置、原理示意圖上述流程涉及的化學(xué)方程式2、硫酸的物理性質(zhì)純凈的硫酸是無(wú)色、黏稠、揮發(fā)的油狀液體；硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，其密度越大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，密度為1.84g·cm－3；硫酸與水以任意比互溶，濃硫酸溶解時(shí)可放出大量的熱；濃硫酸的稀釋方法是：。3、稀硫酸——具有酸的通性硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生電離的化學(xué)方程式為：，因此，硫酸具備酸的通性，可與酸堿指示劑作用，也可與、、及某些鹽反應(yīng)(1)與酸堿指示劑發(fā)生顯色反應(yīng)：遇紫色石蕊變，遇酚酞不變色(2)與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣：。(3)與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水：。(4)與堿發(fā)生中和反應(yīng)：。(5)與某些鹽反應(yīng)生成新鹽和新酸：。4、濃硫酸的特性（濃硫酸幾乎不電離，主要以H2SO4分子形式存在）(1)吸水性：濃H2SO4能吸收物質(zhì)(氣體、結(jié)晶水合物)中濕存的水分，利用此性質(zhì)可用濃H2SO4作，干燥一些不與濃硫酸反應(yīng)的氣體(中性或酸性氣體且無(wú)還原性的氣體)①能干燥的氣體：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等②不能干燥的氣體：堿性氣體(等)；還原性氣體(如等)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃硫酸具有。(2)脫水性：濃硫酸能將組成有機(jī)物的H、O元素按原子個(gè)數(shù)比2：1以“H2O”的形式脫去的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(3)強(qiáng)氧化性①與金屬銅的反應(yīng)：。實(shí)驗(yàn)過(guò)程在帶有導(dǎo)管的橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管中加入2mL濃硫酸，塞好橡膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸。加熱，將產(chǎn)生的氣體先后通入品紅溶液和石蕊溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向外拉銅絲，終止反應(yīng)。冷卻后，將試管里的物質(zhì)慢慢倒入盛有少量水的另一只試管里，觀察溶液的顏色實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①a試管中銅絲表面；b試管中的溶液；c試管中的。②將a試管里的溶液慢慢倒入水中，。實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明a．通過(guò)可抽動(dòng)的銅絲來(lái)控制反應(yīng)的發(fā)生或停止b．浸有堿液的棉花團(tuán)可以吸收多余的SO2，以防止污染環(huán)境c．Cu與濃硫酸的反應(yīng)中，濃H2SO4的作用：。②與其他金屬反應(yīng)的規(guī)律a．除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用，在這些氧化還原反應(yīng)中，濃H2SO4還原產(chǎn)物為。b．與鐵、鋁的反應(yīng)：常溫下，鐵、鋁表面被濃硫酸氧化為致密的氧化膜而鈍化(化學(xué)變化)，從而阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來(lái)盛裝濃硫酸。加熱時(shí)，濃硫酸能與鐵反應(yīng)濃硫酸與鐵共熱：c．與活潑金屬反應(yīng)：與活潑金屬(Zn)反應(yīng)，開(kāi)始產(chǎn)生，硫酸濃度變稀后，生成的氣體為。d．與不活潑金屬反應(yīng)：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就。如：1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸充分反應(yīng)，生成的SO2的物質(zhì)的量1mol③與非金屬的反應(yīng)——反應(yīng)需要加熱，否則不反應(yīng)a．與木炭反應(yīng)：。b．與硫的反應(yīng)：。思考：如何檢驗(yàn)?zāi)咎颗c濃硫酸反應(yīng)的全部產(chǎn)物？請(qǐng)認(rèn)真理解課后作業(yè)12題。④與具有還原性的化合物反應(yīng)，與H2S、HI、HBr等物質(zhì)反應(yīng)【微點(diǎn)撥】①濃硫酸在與金屬的反應(yīng)中既表現(xiàn)又表現(xiàn)，而濃硫酸在與非金屬的反應(yīng)中只表現(xiàn)。②濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為。③常溫下與活潑金屬反應(yīng)既表現(xiàn)又表現(xiàn)，生成硫酸鹽和，硫酸變稀后，生成的氣體為。④加熱與不活潑金屬反應(yīng)時(shí)，即使金屬過(guò)量也不能使H2SO4完全反應(yīng)，也不會(huì)產(chǎn)生H2⑤與不活潑金屬和非金屬反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)需要加熱，否則不反應(yīng)二、SOeq\o\al(2－,4)與SOeq\o\al(2－,3)檢驗(yàn)1、SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)(干擾離子可能有：CO32、SO32、SiO32、Ag＋、PO43－等)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀不溶解加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀溶解，生成無(wú)色無(wú)味氣體(1)操作方法：被檢液eq\o(→,\s\up9(加足量稀鹽酸酸化))無(wú)明顯現(xiàn)象(若有沉淀，靜置后取上層清液)eq\o(→,\s\up9(滴加BaCl2溶液))有無(wú)白色沉淀(若有白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明待檢驗(yàn)溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)；若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明待檢驗(yàn)溶液中不含SOeq\o\al(2－,4))【微點(diǎn)撥】①先加稀鹽酸的目的是防止COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋干擾，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生②可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有、、、。(2)答題模板：取少量溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明有SO42―2、SOeq\o\al(2－,3)的檢驗(yàn)：被檢液沉淀氣體品紅溶液褪色，說(shuō)明含SOeq\o\al(2－,3)(1)原理：SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O；SOeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=BaSO3↓；CaSO3＋2H＋=Ca2＋＋SO2↑＋H2O(2)操作方法：取少量溶液于試管中，加入CaCl2溶液生成白色沉淀，再加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，紅色褪去，則含有SOeq\o\al(2－,3)三、不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1、常見(jiàn)重要化合物名稱及化學(xué)式名稱化學(xué)式名稱化學(xué)式石膏黃鐵礦熟石膏黃銅礦膽礬芒硝2、常見(jiàn)的硫酸鹽及其應(yīng)用(1)石膏(化學(xué)式為)，加熱失水變?yōu)槭焓?化學(xué)式為)，應(yīng)用于制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶，工業(yè)上還用于調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。(2)硫酸鋇又稱“重晶石”或“”，用于生產(chǎn)其他鋇鹽的原料或消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑(3)硫酸銅為白色粉末，CuSO4結(jié)合水后變?yōu)樗{(lán)色晶體膽礬(化學(xué)式為)，又稱藍(lán)礬。無(wú)水CuSO4可用于檢驗(yàn)的存在。膽礬和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液3、硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物質(zhì)的類別可以幫助我們理解它們的性質(zhì)。相同價(jià)態(tài)的不同含硫化合物間是通過(guò)規(guī)律聯(lián)系在一起的如：SO2eq\o(,\s\up11(H2O),\s\do4(△))H2SO3eq\o(,\s\up11(NaOH溶液),\s\do4(稀H2SO4))NaHSO3eq\o(,\s\up11(NaOH溶液),\s\do4(稀H2SO4))Na2SO34、不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過(guò)實(shí)現(xiàn)。上述轉(zhuǎn)化中，從左到右，硫元素化合價(jià)升高，需加入。從右到左，硫元素化合價(jià)降低，需加入。5、相同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化左圖兩種轉(zhuǎn)化關(guān)系均屬于相同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化，從左到右的轉(zhuǎn)化，加入可以實(shí)現(xiàn)；從右到左的轉(zhuǎn)化，加入可以實(shí)現(xiàn)6、相鄰價(jià)態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如：S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)7、含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up7(足量O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4))【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】1、下列現(xiàn)象與用途和濃硫酸的脫水性有關(guān)的是()A．濃硫酸可作氯氣的干燥劑B．濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑C．濃硫酸加到膽礬上，藍(lán)色晶體變成白色粉末D．濃硫酸與銅反應(yīng)制取二氧化硫2、實(shí)驗(yàn)室常用下圖裝置進(jìn)行銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或試劑的選用錯(cuò)誤的是()A．甲試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{(lán)色B．乙試管中品紅溶液紅色褪去C．棉花上噴入的溶液可能為氫氧化鈉溶液D．棉花上噴入的溶液可能為飽和碳酸鈉溶液3、如圖是硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，據(jù)此下列說(shuō)法正確的是()硫酸化學(xué)純CP500mL品名：硫酸化學(xué)式：H2SO4相對(duì)分子質(zhì)量：98密度：1.84g·cm－3質(zhì)量分?jǐn)?shù)：98%A．該硫酸試劑的物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L－1B．該硫酸與等體積的水混合所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于49%C．50mL該H2SO4中加入足量的銅片并加熱，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.46molD．2.7gAl與足量的該硫酸反應(yīng)可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H23.36L【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】1、下列說(shuō)法正確的是()A．濃H2SO4滴在潤(rùn)濕的藍(lán)色石蕊試紙上，試紙先變紅，然后褪色，最后變黑，說(shuō)明濃H2SO4具有酸性、氧化性和吸水性B．樣品eq\o(→,\s\up11(鹽酸),\s\do4())無(wú)明顯現(xiàn)象eq\o(→,\s\up11(氯化鋇溶液),\s\do4())出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明樣品中含SOeq\o\al(2－,4)C．常溫下濃H2SO4能用鐵制容器盛裝，說(shuō)明濃H2SO4與Fe不反應(yīng)D．樣品eq\o(→,\s\up11(鹽酸),\s\do4())得到使澄清石灰水變渾濁的氣體，說(shuō)明樣品中含SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)2、有一瓶Na2SO3溶液，可能已部分氧化，某學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加入過(guò)量稀硝酸，充分振蕩后仍有白色沉淀，結(jié)論正確的是()A．Na2SO3溶液已部分氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后生成的沉淀中一定含有BaSO4C．加硝酸后的不溶沉淀一定為BaSO4D．此實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定Na2SO3溶液是否已部分氧化3、用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗(yàn)，其中方案設(shè)計(jì)最嚴(yán)密的是()A．檢驗(yàn)試液中的SOeq\o\al(2－,4)：試液eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))無(wú)沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀B．檢驗(yàn)試液中的SOeq\o\al(2－,4)：試液eq\o(→,\s\up7(足量稀鹽酸))無(wú)沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀C．檢驗(yàn)試液中的I－：試液eq\o(→,\s\up7(H2O2))深黃色溶液eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液))深黃色溶液D．檢驗(yàn)試液中的COeq\o\al(2－,3)：試液eq\o(→,\s\up7(足量BaCl2))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(足量稀鹽酸))沉淀溶解【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】1、硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲；將甲溶于水得溶液乙；向溶液乙中滴加溴水時(shí)溴水褪色，乙變?yōu)楸辉诒屑尤肓蚧c又生成氣體丁；把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物質(zhì)甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，它們依次是()A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3D．SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O32、已知X為一種常見(jiàn)酸的濃溶液，能使蔗糖粉末變黑。A與X反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．X能使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了X的強(qiáng)氧化性B．若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應(yīng)C．若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量的澄清石灰水中，一定可以觀察到有白色沉淀產(chǎn)生D．工業(yè)上，B轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件為高溫、常壓、催化劑課后作業(yè)一、單選題1．取三張藍(lán)色石蕊試紙置于表面皿上，然后按順序分別滴加稀鹽酸，98%的硫酸和新制氯水，三張?jiān)嚰堊罱K呈現(xiàn)的顏色是A．白、紅、白 B．紅、黑、紅 C．紅、紅、紅 D．紅、黑、白2．下列關(guān)于硫的化合物的說(shuō)法正確的是A．在燃煤中加入石灰石可減少排放，發(fā)生的反應(yīng)：B．把通入酸性高錳酸鉀溶液中可驗(yàn)證的漂白性C．濃硫酸能使紙張變黑，這是因?yàn)榧垙堉械睦w維素是碳水化合物，濃硫酸吸收了其中的水分，體現(xiàn)了吸水性D．具有較強(qiáng)的還原性，濃硫酸有強(qiáng)氧化性，所以不能用濃硫酸干燥3．區(qū)別濃和稀，既簡(jiǎn)單又可靠的方法是A．各取少許溶液分別放入銅片 B．分別與石蕊試液作用C．用玻璃棒各蘸少許液涂在紙上 D．觀察溶液的顏色4．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是A．打開(kāi)盛濃鹽酸的瓶塞有白煙生成B．小木條蘸取濃硫酸后，小木條變黑C．硫在空氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰D．稀硫酸能使紫色石蕊溶液變藍(lán)5．蔗糖遇濃硫酸生成黑色物質(zhì)，體積膨脹為疏松多孔狀，體現(xiàn)濃硫酸的性質(zhì)有A．脫水性 B．強(qiáng)氧化性C．吸水性 D．脫水性、強(qiáng)氧化性6．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能得出相應(yīng)結(jié)論的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將打磨后的鎂條放入盛有稀鹽酸的試管中，用手觸摸試管外壁感覺(jué)變熱鎂條與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)B向某酸雨樣品中加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀生成酸雨試樣中一定含SOC將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生濃硫酸只有脫水性D將某氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色該氣體一定是SO2A．A B．B C．C D．D7．下列有關(guān)離子檢驗(yàn)的結(jié)論正確的是A．向某溶液中加入適量溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液一定含有B．用潔凈鉑絲蘸取某溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn)時(shí)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃看到紫色火焰，說(shuō)明溶液中一定不含C．向某溶液中先加入足量鹽酸無(wú)現(xiàn)象，再加適量溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含D．向某溶液中加入少量溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入少量氯水，溶液變血紅色，說(shuō)明溶液含8．下列實(shí)驗(yàn)與結(jié)論相匹配的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向某溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀該溶液中一定有B向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫色褪去氧化性：C向某溶液中滴加稀鹽酸產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體溶液中一定有D用溶液腐蝕銅電路板氧化性：A．A B．B C．C D．D9．僅用下列方法或試劑不能達(dá)到鑒別離子目的的是選項(xiàng)離子方法或試劑ANa+、K+焰色試驗(yàn)B、稀硝酸、氯化鋇溶液CFe2+、Fe3+H2O2溶液、KSCN溶液D、稀鹽酸A．A B．B C．C D．D11．關(guān)于硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化的離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)不正確的是A．氫化物轉(zhuǎn)化為酸式鹽：B．酸式鹽轉(zhuǎn)化為正鹽：C．氧化物被氧化成鹽：D．弱酸轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸：12．硫元素的價(jià)類二維圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會(huì)生成e，溶液的酸性增強(qiáng)C．鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)D．銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入Ba(NO3)2溶液中，無(wú)明顯現(xiàn)象13．下列轉(zhuǎn)化不能通過(guò)一步反應(yīng)完成的是A． B．C． D．石灰石→生石灰→熟石灰14．部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)在氧氣中充分燃燒可轉(zhuǎn)化為cB．圖中既有氧化性又有還原性的物質(zhì)只有bC．氣體a、b均可用d的濃溶液干燥D．加熱條件下，d的濃溶液與銅反應(yīng)可生成b15．由單質(zhì)到鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列轉(zhuǎn)化關(guān)系正確的是A．NaNa2ONaOHNa2CO3B．MgMgOMgCl2MgSO4C．CCOH2CO3CaCO3D．SSO3H2SO4Na2SO416．含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀C．反應(yīng)①中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1D．反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀17．一定溫度下，將甲和乙組成的混合氣體通入過(guò)量的丙溶液中，可能沒(méi)有沉淀產(chǎn)生的是選項(xiàng)ABCD甲氣體乙氣體丙溶液溶液溶液溶液溶液A．A B．B C．C D．D18．硫及其化合物的價(jià)類二維表如圖所示，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．將X與Y混合，可生成淡黃