適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第18講硫酸含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化課件

第18講硫酸含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化【課標(biāo)指引】

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解硫酸的主要性質(zhì)。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)硫及其化合物的多樣性,了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)一硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)考點(diǎn)二不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化目錄索引

素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階考點(diǎn)一硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)必備知識(shí)?梳理1.硫酸的物理性質(zhì)(1)純硫酸是一種無色液體,沸點(diǎn)_____,_____揮發(fā)。

(2)溶解性:濃硫酸與水以任意比互溶,溶解時(shí)可放出大量的熱。(3)稀釋方法:將________沿器壁慢慢注入水中,并用________不斷攪拌、散熱。

高

難

濃硫酸

玻璃棒

2.稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)硫酸是強(qiáng)電解質(zhì),在水中的電離方程式為H2SO4═2H++,因此稀硫酸具有酸的化學(xué)通性(寫出反應(yīng)的離子方程式):(1)與活潑金屬(如Fe)反應(yīng):_______________________;

(2)與堿性氧化物(如MgO)反應(yīng):_______________________;

(3)與堿[如Ba(OH)2]溶液反應(yīng):_______________________;

(4)與某些鹽溶液反應(yīng)。①與Na2SO3溶液反應(yīng):_______________________;

②與BaCl2溶液反應(yīng):_______________________。

Fe+2H+══Fe2++H2↑MgO+2H+══Mg2++H2O3.濃硫酸的三大特性

鈍化

Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O【應(yīng)用示例】某小組設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究濃硫酸的性質(zhì):(1)一段時(shí)間后,①中蘋果塊變干癟,②中膽礬晶體表面出現(xiàn)白斑,說明濃硫酸具有________性。

(2)③中飽和硝酸鉀溶液中出現(xiàn)晶體,其原因是_______________________,體現(xiàn)濃硫酸的________性。

(3)④中觀察到的現(xiàn)象是________________,體現(xiàn)濃硫酸的________性。

吸水

KNO3溶液中水分不斷揮發(fā),被濃硫酸吸收,達(dá)到過飽和析出晶體吸水

pH試紙變黑

脫水

4.硫酸根離子的檢驗(yàn)

鹽酸

BaCl2關(guān)鍵能力?提升考向1濃硫酸的特性及應(yīng)用例1(2023·華南師大附中三模)實(shí)驗(yàn)小組研究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化,裝置圖如下。下列說法正確的是(

)DA.①中未生成藍(lán)色固體,證明濃硫酸沒有被還原B.②中溶液褪色,證明SO2具有漂白性C.③中淡黃色粉末變白,證明SO2具有氧化性D.④中產(chǎn)生淡黃色沉淀,證明S2-被氧化解析

銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,濃硫酸體現(xiàn)強(qiáng)氧化性、酸性,濃硫酸還會(huì)吸收生成的水,二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,與過氧化鈉反應(yīng)生成白色固體,通入硫化鈉溶液中出現(xiàn)渾濁。①中由于濃硫酸會(huì)吸收水分,而且反應(yīng)是復(fù)雜的,不一定能看到有藍(lán)色,但濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,說明濃硫酸被還原,A錯(cuò)誤;②中溶液褪色,是二氧化硫和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),證明SO2具有還原性,B錯(cuò)誤;③中淡黃色粉末變白,是過氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉,證明SO2具有還原性,C錯(cuò)誤;④中產(chǎn)生淡黃色沉淀,二氧化硫和硫離子反應(yīng)生成硫單質(zhì),硫化鈉中硫化合價(jià)升高,證明S2-被氧化,D正確。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]

下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案和現(xiàn)象做出的判斷合理的是(

)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)Ⅰ:

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試紙中心區(qū)變黑,邊緣變紅黑色固體溶解,溶液接近無色(溶液中錳元素僅以Mn2+存在),產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體A.由Ⅰ可知,濃硫酸具有脫水性

B.由Ⅰ可知,濃硫酸具有弱酸性C.由Ⅱ可知,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性

D.由Ⅱ可知,濃硫酸具有吸水性A解析

濃硫酸滴到濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙上,試紙中心區(qū)變黑,邊緣變紅,說明濃硫酸具有脫水性,使試紙脫水炭化,A正確;實(shí)驗(yàn)Ⅰ中試紙邊緣變紅,說明濃硫酸具有酸性,無法證明具有弱酸性,B錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)Ⅱ可知,MnO2被還原為Mn2+,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律推知,-2價(jià)O元素被氧化生成O2,產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體,該反應(yīng)中MnO2既是氧化劑又是還原劑,濃硫酸表現(xiàn)了酸性,C、D錯(cuò)誤?？枷?

的檢驗(yàn)及應(yīng)用例2已知稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,Na2SO3在空氣中易被氧化為Na2SO4?，F(xiàn)有一包裝破損的Na2SO3白色固體粉末,為了檢驗(yàn)其是否變質(zhì),正確的方法是(

)A.取少量樣品于試管中,滴入稀鹽酸,無沉淀,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則說明已變質(zhì)B.取少量樣品于試管中,滴入稀硝酸,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則說明已變質(zhì)C.取少量樣品于試管中,滴入稀硫酸,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則說明已變質(zhì)D.取少量樣品于試管中,滴入稀鹽酸,若產(chǎn)生使品紅溶液褪色的氣體,則說明已變質(zhì)A解析

先滴入稀鹽酸,若無沉淀,則排除了Ag+干擾,同時(shí)也把Na2SO3反應(yīng)掉,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則沉淀一定是BaSO4,從而證明樣品已經(jīng)變質(zhì),A正確;稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,即使樣品沒有變質(zhì)也會(huì)被硝酸氧化成Na2SO4,B錯(cuò)誤;若先滴入稀硫酸會(huì)引入

,再滴入BaCl2溶液,一定會(huì)產(chǎn)生BaSO4沉淀,C錯(cuò)誤;滴入稀鹽酸,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的氣體,說明一定含有Na2SO3,但無法說明是否已經(jīng)變質(zhì),D錯(cuò)誤。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]

向某溶液中滴加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴加過量稀鹽酸,沉淀完全不溶解。對(duì)該溶液的判斷錯(cuò)誤的是(

)C考點(diǎn)二不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必備知識(shí)?梳理1.硫及其重要化合物的“價(jià)—類二維圖”從物質(zhì)類別和硫元素化合價(jià)兩個(gè)維度,總結(jié)、歸納硫及其重要化合物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系是掌握該部分內(nèi)容的重要方法之一。2.應(yīng)用示例根據(jù)上圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)(或離子)方程式。(1)H2SO3+H2S→S:_______________________________。

(2)SO2→Na2SO3:_______________________________。

(3)Na2S+Na2SO3→S:_______________________________(離子方程式)。(4)Na2SO3→Na2SO4:_______________________________。

H2SO3+2H2S══3S↓+3H2O2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O2Na2SO3+O2══2Na2SO4關(guān)鍵能力?提升考向1硫及其化合物的“價(jià)—類二維圖”及應(yīng)用例1在“價(jià)—類二維圖”中融入“杠桿模型”,可直觀辨析部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化及其定量關(guān)系。如圖中的字母分別代表硫及其常見化合物,相關(guān)推斷不合理的是(

)A.b既具有氧化性又具有還原性B.硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉(zhuǎn)化C.a溶液與b溶液反應(yīng)中氧化產(chǎn)物占含硫產(chǎn)物總量的1/3D.d在加熱下與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成e和f,且n(e)∶n(f)=2∶1C歸納總結(jié)(1)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑(2)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律

[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1](2023·廣東惠州模擬)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。下列推斷不合理的是(

)BA.a的濃溶液與b可生成SO2B.SO2通入紫色石蕊溶液先變紅后褪色C.c在空氣中燃燒生成SO2D.d既可被氧化,也可被還原解析

由圖像可知,a為硫酸,b為硫化氫,c為硫單質(zhì),d為亞硫酸鹽。濃硫酸有強(qiáng)氧化性,可與H2S反應(yīng)生成中間價(jià)態(tài)的S或SO2,A正確;SO2通入紫色石蕊溶液中,能變紅,但不能褪色,B錯(cuò)誤;S在空氣中燃燒只能生成SO2,C正確;

中S為+4價(jià),既可被氧化,也可被還原,D正確。考向2含硫化合物的制備流程及分析例2(2024·湖南邵陽部分重點(diǎn)校聯(lián)考)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,可用作紙漿漂白時(shí)的脫氯劑等。用工業(yè)硫化鈉(主要成分Na2S,含少量Na2SO4)及純堿等為原料制備Na2S2O3·5H2O的流程如下:下列說法正確的是(

)A.Na2S2O3作脫氯劑時(shí)主要利用其氧化性B.“凈化”時(shí)加入的試劑X可選用BaCl2溶液C.“反應(yīng)”過程中體系pH大小對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率無影響D.提純Na2S2O3·5H2O時(shí),應(yīng)先用水洗,再用乙醇洗滌D解析

紙漿漂白時(shí)留下的含氯物質(zhì)具有強(qiáng)氧化性,硫代硫酸鈉作脫氯劑時(shí),主要利用其還原性,A錯(cuò)誤;“凈化”時(shí)加入的試劑X是為了除去硫酸根雜質(zhì),加入BaCl2溶液會(huì)引入新雜質(zhì)氯離子不易除去,結(jié)合流程可知可選用Ba(OH)2溶液,B錯(cuò)誤;若pH過小,Na2S2O3不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),使產(chǎn)率降低,C錯(cuò)誤;從溶液中獲得的Na2S2O3·5H2O晶體中含有雜質(zhì),應(yīng)先用水洗除去吸附的雜質(zhì)離子,由于硫代硫酸鈉晶體不溶于乙醇,再用乙醇洗滌除去水,D正確。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]

工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.吸收過程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B解析

根據(jù)工藝流程逆向分析可知,以二氧化硫和純堿為原料,得到結(jié)晶成分為NaHSO3,則母液為飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,溶液呈酸性。加入純堿進(jìn)行中和:H2SO3+2Na2CO3═Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3═Na2SO3+NaHCO3,調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收:Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3═CO2+NaHSO3↓,此時(shí)會(huì)析出大量NaHSO3晶體,經(jīng)過離心分離,將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥,最終得到NaHSO3產(chǎn)品。吸收過程中有二氧化碳生成,A正確;結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,沒有NaHCO3,B錯(cuò)誤;NaHSO3高溫時(shí)易分解變質(zhì),氣流干燥過程中溫度不宜過高,C正確;中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正確。素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階進(jìn)階1練易錯(cuò)·避陷阱1.(2023·廣東汕頭金山中學(xué)一模)與硫及其化合物相關(guān)的轉(zhuǎn)化如圖所示,下列有關(guān)圖中的循環(huán)的說法一定正確的是(

)A.常溫時(shí),濃硫酸與Fe生成XB.X一定是SO2C.S既是氧化產(chǎn)物,也是還原產(chǎn)物D.工業(yè)生產(chǎn)中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3D解析

圖中為含硫物質(zhì)的循環(huán),則濃硫酸與鐵反應(yīng)生成的X也同樣是含硫的物質(zhì),推知應(yīng)為Fe2(SO4)3。常溫下,濃硫酸會(huì)使Fe鈍化產(chǎn)生一層致密氧化膜(四氧化三鐵)附在鐵上,故不再繼續(xù)反應(yīng),不符合后續(xù)反應(yīng),A錯(cuò)誤;若X為Fe2(SO4)3,Fe3+能夠與硫化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生硫單質(zhì),B錯(cuò)誤;X與硫化氫反應(yīng)生成S單質(zhì),則為Fe2(SO4)3中Fe3+與硫化氫反應(yīng)生成S單質(zhì),則S為氧化產(chǎn)物,C錯(cuò)誤;直接用水吸收SO3易形成酸霧,所以工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸吸收SO3,D正確。2.自然界中的含硫物質(zhì)在一定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)圖中相關(guān)物質(zhì)的類別及硫元素的化合價(jià)分析正確的是(

)A.硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸鹽形式存在,無游離態(tài)的硫B.Z可能是CuFeS2,工業(yè)生產(chǎn)可用于冶煉銅C.X與Y都是電解質(zhì),可以反應(yīng)生成S單質(zhì)D.常溫下,Al與W的濃溶液不反應(yīng)B解析

圖示為硫元素的“價(jià)—類二維圖”,X為H2S,Y為SO2,W為H2SO4。自然界中火山口存在單質(zhì)硫,A錯(cuò)誤;Z為含-2價(jià)S元素的鹽,CuFeS2中S元素為-2價(jià),工業(yè)生產(chǎn)可用于冶煉銅,B正確;X為H2S,是電解質(zhì),Y為SO2,是非電解質(zhì),兩者可以反應(yīng)生成S單質(zhì),C錯(cuò)誤;常溫下,Al遇濃硫酸鈍化,鈍化為化學(xué)反應(yīng),D錯(cuò)誤。進(jìn)階2練熱點(diǎn)·提素能3.(2023·廣東韶關(guān)二模)物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識(shí)視角。結(jié)合硫元素的價(jià)—類二維圖分析,下列有關(guān)說法正確的是(

)AA.在酸性條件下,將e和f的鈉鹽溶液混合,會(huì)有d生成B.若上圖中鹽為鈉的正鹽,則圖中既有氧化性又有還原性的物質(zhì)有3種C.將b的稀溶液滴加到品紅溶液中,品紅溶液褪色,體現(xiàn)了b的強(qiáng)氧化性D.將c的濃溶液滴加在膽礬晶體上,晶體由藍(lán)色變成白色,體現(xiàn)了c的脫水性解析

e和f的鈉鹽分別是Na2S、Na2SO3,在酸性條件下,將Na2S、Na2SO3溶液混合發(fā)生歸中反應(yīng)2S2-++6H+═3S↓+3H2O,A正確。圖中鹽為鈉的正鹽,則圖中既有氧化性又有還原性的物質(zhì)有S、Na2SO3、H2SO3,其中的S元素化合價(jià)既有升高的趨勢(shì)又有降低的趨勢(shì);H2S中+1價(jià)的H具有弱氧化性、-2價(jià)的S具有還原性,H2S既有氧化性又有還原性,B錯(cuò)誤。b是H2SO3,將H2SO3的稀溶液滴加到品紅溶液中,品紅溶液褪色,體現(xiàn)了H2SO3的漂白性,C錯(cuò)誤。c是硫酸,將濃硫酸滴加在膽礬晶體上,晶體由藍(lán)色變成白色,體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性,D錯(cuò)誤。4.(2023·廣東廣州期中)探究金屬與過量濃硫酸反應(yīng)的裝置(固定裝置已略去)如圖所示。關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是(

)AA.為確定a中白色固體是否硫酸銅,可向冷卻后的試管中注入水,振蕩后觀察現(xiàn)象B.e中可以選用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液C.其他條件不變,用鐵絲代替銅絲,c、d中兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同D.上下抽動(dòng)銅絲,可控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止解析

由實(shí)驗(yàn)裝置可知,a裝置中銅絲與濃硫酸加熱,發(fā)生反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2O,裝置b中的濃硫酸可除去水蒸氣,c裝置中黑色的CuO固體顏色無明顯變化,說明沒有H2產(chǎn)生,SO2能使品紅溶液褪色,所以d裝置中品紅溶液紅色褪去,e為尾氣處理裝置。a中含有過量濃硫酸,不能將水注入試管,A錯(cuò)誤;e為尾氣處理裝置,用于吸收SO2,SO2是酸性氣體,具有還原性,可用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液吸收,B正確;用鐵絲代替銅絲,其他條件不變,鐵絲與濃硫酸加熱仍然產(chǎn)生SO2,不產(chǎn)生氫氣,則c、d中兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同,C正確;上下抽動(dòng)銅絲,可控制濃硫酸與銅絲接觸與否,從而控制反應(yīng)的發(fā)生與停止,D正確。進(jìn)階3研真題·明考向5.(2023·廣東卷)下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關(guān)系的是(

)A選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述ⅡA將濃硫酸加入蔗糖中形成多孔炭濃硫酸具有氧化性和脫水性B裝有