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文檔簡介
第6講硫及其化合物
【課標要求】
1.能依據(jù)物質類別和元素價態(tài)列舉硫元素的典型代表物。
2.能列舉、描述、辨識硫單質及其重要化合物的性質及實驗現(xiàn)象。能用化學方程式正確表示
主要化學性質。
3.能利用典型代表物的性質和反應,設計常見物質制備、分離、提純、檢驗等簡單任務的方
案。能從物質類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質的轉化路徑。
4.能說明硫單質及其重要化合物的應用對環(huán)境的影響。
【學科素養(yǎng)】
1.宏觀辨識與微觀探析:認識硫及其化合物的主要性質及應用;從硫的化合價變化角度認識
硫及其化合物的相互轉化及其應用。
2.科學探究與創(chuàng)新意識:從不同的角度探究硫及其重要化合物的性質及制備實驗方案,并進
行實驗操作驗證。
3.科學態(tài)度與社會責任:關注與SO2有關的污染和環(huán)境保護,具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化
學觀念。
為教師備課、授課
教師獨具知識相葬?建構體系,提供豐富教學費源
酸的通性?輸硫酸,與金屬反應(金屬被毀化為低價態(tài))
產(chǎn)嗎與非金屬反應(與氫氣反應)
單
、還原性?與氧氣反應
與屬反戶,僦與堿發(fā)生歧化反應
及
其
化物質類別一酸性氧化物
弱酸性.二元弱酸
合,弱領化性.與硫化氫反應
強還原性:物二鋌化硫?
〕?建:再區(qū)1強還原性?與領氣、高鎰酸鉀、
氨水等反應
與j硫“.酸癡銅罌反應—(—硫化氫)
1r.硫的
、特殊性一潦白性
利用強酸制弱酸原理制備.氧化物.
利用強酸制弱酸制備
?三季化硫?酸性銀化物
考情播報
考點考題
2021山東等級考第8題
2021湖南選擇考第2題
考點一:硫及其氧化物
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11題
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ID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
2-
2021浙江選考第25題
考點二:濃硫酸so4的檢驗
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
考點三:不同價態(tài)含硫物質的轉2020北京等級考第19題
化2020上海等級考第15、16題
2020全國ni卷第10題
2019全國I卷第27題
2019全國H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.從考查題型和內容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),考查內容主要有以下幾個方
面:
(1)以具體物質為依托,考查硫及其化合物的性質及其應用。
(2)以實驗題形式為背景,考查部分含硫物質,例如SO,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)硫之間的轉化;以工業(yè)合成含硫物質為載體,考查
蓋斯定律、化學平衡等化學反應原理的內容。
(4)與環(huán)境相結合,考查SO2有關的污染和環(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重從具體物質、實驗分析、流程轉化考
查硫元素重要化合物的性質、能從物質類別和元素價態(tài)變化的視角認識不同價態(tài)硫元素轉化
路徑;通過二氧化硫對環(huán)境影響的考查,樹立綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。
3.從考查學科素養(yǎng)的角度看,注重考查宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)
度與社會責任的學科素養(yǎng)。
備考策略
根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律,復習時注意以下幾個方面:
(1)從物質類別和價態(tài)變化角度認識硫及其化合物的性質以及轉化。
(2)對硫及其化合物綜合實驗進行設計,并能分析、解釋有關實驗現(xiàn)象。
⑶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(基礎性考點)
必備知識?夯實
一、硫單質
@)))
S元素原子結構示意圖:自然界中存在形式如下:
薦游離態(tài)片火ih噴u附近:地殼巖層
在'硫化物:硫鐵礦(FeSz)、黃銅礦(CuFeS?)等
形
1化合態(tài)片硫酸鹽:石膏(CaSO,2H2O”
芒硝(—Na2SO410H2O―j等
1.物理性質: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.化學性質:
1氧化性(還原性,1
⑴氧化性:(0—-2價)
%△
-S+H?^~
FeA
—AFe+S-FeS
s—
Cu△
—**2(311+S=-Cu2S
叱Hg+S----HgS
微點撥s與金屬的反應
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在常溫下就能進行,且能使Hg顯高價(產(chǎn)物分別為Ag?S、
HgS)o
(2)還原性:(Of+4價)
點燃
SO2
三空氣三中微弱的淡藍色火焰
現(xiàn)象氧氣中
明亮的藍紫色火焰
(3)與堿發(fā)生歧化反應(如NaOH溶液):
3S+6NaOH^^ZN&S+N&SOs+BHQ。
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+2KNO:i+3C=^=K2S+3CO2t+N2to
(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.S02
(1)物理性質: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體積水溶解約皎體積S02o
(2)化學性質:
①研究角度一:物質分類的角度(作為酸性氧化物與CO?類似)
r^SO2+H2O
H2sO3'H++HSO3
NaOH
——>SO+NaOHNaHSOs
少錄----2---------
so—
2NaOH
——^SO+2NaOH—NaSO+HO
足量----2--------------------2----3-----2--
CaO△_
====
+CaOCaSO3
NaHCO
3-NaHCOs(少量)+SO?-NaHSOs+CO?
溶液
②研究角度二:化合價的角度
g3化性m還原性
氧化性:SOz+2Hzs=3S+2H2。(該反應在氣體或溶液中均可進行)
還原性:S0,可被0八氯水、濱水、碘水、Fe3\HQ、KMnO,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)2MnO1+5so2+2氏0-----
2Mn"+5SO5+4H+
SO2
SOz+Brz+ZHzO-----HzS0,+2HBr
水
SO2+2Fe3++2HzO^2FeZ++SO:+4H+
③研究角度三:特殊性角度一一漂白性
S02漂白原理:與某些有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質,其容易分解而使有色物質恢復原來的
顏色。適用于漂白紙漿、毛、絲等,so,不可漂白酸堿指示劑。
品紅溶液△?石」4
-------------Ft色—A恢.復紅色
s°2-石蕊溶液7Z7△
---------?變紅色一*又變紫色
補短板常見漂白劑的漂白原理及特點
類型原理.特點物質
本身是氧化劑,利用其氧化性氧
氧化
Cl2>O3、CIO2、H2O2、
化有色物質,使之失去原有的顏永久漂白
漂白Ca(C10)2等
色
化合與有色物質結合生成新的無色物加熱時能恢復原來的
so.
漂白質,使之失去原來的顏色顏色
吸附有些固體物質疏松、多孔,具有部分吸附劑可以重復活性炭、膠體等
漂白較大的比表面積,可以吸附有色使用
物質使之失去原來的顏色
⑶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^^=SO20
(2)S0,和CL等物質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:S02+C12+2H20=H2S0I+2HC1,SO2和Ck等物質的量混合生成的物質沒有漂白性。
(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)S02能使濱水、KMnO,溶液、滴有酚能的NaOH溶液、品紅四種溶液褪色,原理相同。(X)
提示:S0,能使濱水、KMnO,溶液褪色利用的是SO,的還原性,S0,使滴有酚酷的NaOH溶液褪色
利用的是SO,水溶液呈酸性,SO,使品紅溶液褪色利用的是漂白性。
(4)實驗室制備:
原理:Na2S0:i+H2S01(70%)=Na2S04+H20+S02f,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
為什么選用質量分數(shù)70%的H2S01?
提示:制取SO?的原理是強酸制弱酸,若使用98%的硫酸,則電離出的『濃度太小,若使用稀
硫酸則生成的S0,易溶于水,不利于收集S0?。
2.S0:;
⑴物理性質:無色易揮發(fā)的晶體,熔點為16.8℃,沸點為44.8°C。注意:標準狀況下,S03
是一種無色固體。
(2)化學性質:酸性氧化物的通性
①與水反應:$。3+呢=/0”劇烈反應,產(chǎn)物能使紫色石蕊溶液變紅
②與堿反應:S03+Ca(0H)2=CaS0j+40
③與堿性氧化物反應:S03+Mg0=MgS04
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;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+0?'^2S03、S03+H,0=H2S0IO
_===
途徑2:SO2+H2O''H2SO3、2H2S03H022H2S04o
關鍵能力?進階
,能力點一:S02的多重性
遷移應用
?命題角度一:硫的存在與性質
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()
A.硫是組成某些蛋白質的生命元素
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SO?污染的主要來源
D.海水中的硫元素主要以S?-形式存在
【解析】選D。A.有些蛋白質含有硫元素,如胰島素,故A正確;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,如硫鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、重晶石、芒硝等,故B正確;
C.化石燃料中硫元素燃燒后生成S02,含硫礦物的冶煉會生成大量S02,是大氣SO?污染的主要
來源,故C正確;D.在溶液中
S?-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.兩個反應中硫元素都被還原
D.兩個反應互為可逆反應
【解析】選AoA.易揮發(fā)的汞常溫下能與硫反應生成硫化汞,則水銀泄漏可撒硫粉覆蓋,使
汞轉化為硫化汞,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
中硫元素化合價升高被氧化,故C錯誤;D.由題意可知,兩個反應不是在相同條件下同時進
行的反應,不互為可逆反應,故D錯誤。
3.(2022?珠海模擬)如表中對SO2性質的相關實驗現(xiàn)象的描述或所做的解釋錯誤的是()
選項實驗現(xiàn)象解釋
A品紅溶液褪色SO,具有漂白性
B酸性KMnO“溶液褪色S0?具有還原性
CNa2s溶液變渾濁SO?與Na2s溶液反應產(chǎn)生了S單質
DBaCl?溶液變渾濁SO?與BaCk溶液反應產(chǎn)生了BaSOs沉淀
【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,能夠還原酸性高錦酸鉀使其褪色,故B正確;C.二氧化硫具有氧化性,能夠
與硫化鈉反應生成硫單質,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,故D錯誤。
?命題角度二:二氧化硫的多重性
4.(2022?貴陽模擬)下圖為某學習小組設計制取SO2并驗證其部分性質的實驗裝置,下列敘
述正確的是()
7a2sol1溢^近FN羌Hi,液
溶液溶液
A.石蕊溶液變藍
B.氯水褪色說明SO,具有漂白性
C.盛裝HAO,的儀器名稱為長頸漏斗
D.NaOH溶液的主要作用是吸收SO”防止污染環(huán)境
【解析】選D。A.SO?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:SO2+C12+2H2O=2HC1+H2SO?反應中SO,作還原劑,故說明S(h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H2sol的儀器名稱為分液漏斗,C錯誤;D.由于S0?
有毒,不能直接排放,故NaOH溶液的主要作用是吸收SO2,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的裝置,下列說法正確的是()
A.使用品紅溶液是用來驗證S0?的還原性
B.K£r?07溶液由橙紅色變成綠色(生成Cr:"),氧化劑與還原劑的物質的量之比是3:1
C.S0?的發(fā)生裝置中,使用70配的濃硫酸既可以加快反應速率又有利于生成的SO2逸出
D.過量的氨水吸收SO2氣體可以生成亞硫酸氫鏤
【解析】選C。A.SO?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
2-
SOz的漂白性,故A錯誤;B.KEnO]具有強氧化性,會將S0,氧化為S04,,其本身被還原產(chǎn)生
Cr",1molLCnO:得到6mol電子,1molSO2反應失去2mol電子,則根據(jù)氧化還原反應
中電子得失數(shù)目相等,可知氧化劑與還原劑的物質的量之比是1:3,故B錯誤;C.在S0?的
發(fā)生裝置中,70%的濃硫酸溶液中肘濃度大,既可以加快制取氣體的反應速率,同時又利用
H2s0:,是弱酸的性質,可以減少S0?氣體在溶液中的溶解,有利于生成的S0?逸出,故C正確;
D.當氨水過量時,其吸收少量SO?氣體,反應生成正鹽亞硫酸鐵,只有當S02氣體過量、氨水
少量時二者反應才產(chǎn)生酸式鹽即亞硫酸氫鐵,故D錯誤。
幽宣i【加固訓練】
(2022?淄博模擬)某化學課題小組將二氧化硫的制備與多個性質實驗進行了一體化設計,實
驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是()
。、二
止水夾
A.a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2s。3固體、NaOH溶液
B.實驗時,濕潤的pH試紙、鮮花、品紅溶液、KMnO,溶液均褪色,Na2s溶液出現(xiàn)黃色沉淀
C.此設計可證明SO,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S02使品紅溶液褪色具有可逆性,使KMnO,溶液褪色不具有可逆
性
【解析】選Bo70%硫酸與亞硫酸鈉固體反應生成二氧化硫,多余的二氧化硫氣體應用NaOH
溶液吸收,所以a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2s固體、NaOH溶液,A項正確;二氧化硫
不能漂白pH試紙,二氧化硫與水反應生成亞硫酸,使?jié)駶櫟膒H試紙顯紅色,B項錯誤;S02
使?jié)駶櫟膒H試紙變紅說明其水溶液顯酸性,S0,能使鮮花、品紅溶液褪色說明SO?有漂白性,
能使高錦酸鉀溶液褪色說明S0?有還原性,能與Na2s反應生成S單質說明SO2有氧化性,C項
正確;點燃酒精燈加熱后觀察現(xiàn)象,可證明S0?使品紅溶液褪色具有可逆性,使KMnO”溶液褪
色不具有可逆性,D項正確。
能力點二:SO?鑒別、檢驗
1.S0?和CO?的鑒別方法
(1)利用S0?的漂白性:能使品紅溶液褪色的是so”不能使品紅溶液褪色的是co”
(2)利用SO2的還原性:使酸性高鋅酸鉀溶液或氯水、澳水、碘水褪色的是SOz,不能使它們褪
色的是C02o
(3)利用SO2的氧化性:通入氫硫酸中產(chǎn)生淺黃色沉淀的是S0?。
(4)利用S0z產(chǎn)生BaSO,沉淀:通入Fed?和BaCL的混合溶液、通入Ba(NOJ2溶液產(chǎn)生白色沉
淀的是S0”
注意:SO?和C0?通入BaCh溶液,均不會產(chǎn)生白色沉淀,不會發(fā)生反應;SO?和CO?通入NaOH
和BaCl?的混合溶液均產(chǎn)生白色沉淀。
2.SO2的檢驗
(1)無干擾因素
?品紅溶液△
①漂白性:so2f褪色一恢復紅色
②還原性:SO2KMl—期'溶液顏色變淺或褪去
(2)S0?和CO?同時存在
由于S0?和C0,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SO戶除去SOp檢驗so?是否除盡今檢驗co2
(3)S02和SO3同時存在
由于S03與水完全反應生成HAO”SO2與水部分反應生成乩SO3,因此先將混合氣體通入BaCh
溶液中檢驗S03,再將氣體通過品紅溶液檢驗S02o
遷移應用
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()
A.物質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
B.丙中發(fā)生反應的離子方程式可能是S02+20H-=S0:,+H20
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Co裝置①是檢驗混合氣體中是否含有水蒸氣,應該用無水硫酸銅、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,丙中試劑應該是酸性高鎰酸鉀溶
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?,氣體產(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
反應完全不可以檢驗出二氧化硫、二氧化碳,D錯誤。
高溫
2.已知2FeS0i=^Fe203+S02f+S03t。下列有關操作、裝置、原理及對現(xiàn)象的表述正確
的是()
A.用裝置甲高溫分解FeSO”點燃酒精噴燈前應先向裝置內通一段時間N2
B.用裝置乙可檢驗分解產(chǎn)生的SO?,現(xiàn)象是石蕊溶液先變紅后褪色
C.用裝置丙可檢驗分解產(chǎn)生的SO3,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,點燃酒精噴燈前應先向裝置內通一段時間帥,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SO?,產(chǎn)物中有SO3會對SO?的檢
驗造成干擾,并且S0?只能使石蕊溶液變紅,錯誤;C項,SO;,易溶于水,當混合氣體經(jīng)過乙
時,S03會被吸收,所以要想檢驗SOs,應該把乙和丙的位置互換,錯誤;D項,裝置丁中應該
用NaOH溶液或飽和NazS()3溶液,錯誤。
麗【加固訓練】
(2022?南昌模擬)某小組擬探究濃硫酸和炭粉反應的情況,設計如圖實驗:
已知:硫酸在338C時開始分解生成SO:;和H20O
(DE中品紅溶液的作用是_____________________________________________
(2)F裝置用于檢驗產(chǎn)物中的C02,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酚酸溶液
(3)B中產(chǎn)生白色沉淀,不能說明A裝置中H2sol一定發(fā)生了分解反應,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)。
A.酸性KMnO,溶液
B.KsiFe?4溶液
C.KSCN溶液和氯水
D.NaOH溶液
②寫出FeCh溶液吸收SO?的離子方程式:
⑸實驗過程中,C中溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色。設計實驗證明SO?具有暫時漂白性:
【解析】(1)檢驗CO?之前要確認S0?已除盡,E中品紅溶液的作用是檢驗S0,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CO?,現(xiàn)象均是產(chǎn)生白色沉淀(或溶液
變渾濁)。(3)裝置內與SO?、BaCk反應生成硫酸鋼沉淀,會干擾實驗。(4)①K」Fe(CN)6]
溶液與Fe"反應生成藍色沉淀,證明
Fe-存在,選B。②FeCh溶液吸收SO?的離子方程式為2Fe3++S02+2H20=2Fe2+
2-
+S0+4H+。(5)加熱褪色后的溶液,溶液變紅色,證明S02具有暫時漂白
4
性。
答案:(1)檢驗SO?是否除盡(2)①③④(3)2Ba2++2S02+02+2H20=2BaS0j+4H'(或2Ba?
++2H2so3+()2=2BaS0.J+4H+)(4)①B
2-
②2Fe3++S02+2H20=2Fe"+S0+4H+(5)取少量C中無色溶液于試管中,加熱,溶液變
4
紅色
【點睛筆】
1.C()2的存在不影響SO?的檢驗,但SO,的存在會影響C0?的檢驗。檢驗C02時必須先除去so?(用
漠水或酸性KMnOi溶液)。
2.若只是除去CO?中混有的S0?,可用飽和NaHC03(S02+NaHC()3=C02+NaHS03)。
考點二:濃硫酸so的檢驗(基礎性考點)
必備知識?夯實
一、硫酸
1.物理性質: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:將濃硫酸沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不斷攪拌。
不斷攪拌
-濃硫酸
白水
⑵常用的濃硫酸質量分數(shù)為98除密度為1.84g?cm:物質的量濃度是
18.4moi?
2.稀硫酸化學性質:
L使石蕊溶液變成紅色
與金屬反應(如Zn)Zn+HzSO,-----ZnSO,十
稀
硫
酸
與堿反應Cu(OH)z+H/SCh------
[如Cu(OH)z【CuSO<+2HQ
與鹽反應Na^COs+HzSO,Na^SOq
(如少量Na2cOj)+H2O+CO2f
3.濃硫酸的特性:
常用作干燥劑,但不能干燥四等堿性
|吸水性|—
氣體和還原性氣體H?S、HBr、HI等;使藍
(物理性質)
磯CuSO4-5H2。變?yōu)榘咨勰?/p>
|脫水性|-將有機物中的H、0以山比例脫去,如
(化學性質)蔗糖炭化
(3)強氧化性:
①常溫下,F(xiàn)c、Al遇濃硫酸鈍化,
一可用鐵罐車、鋁槽車裝運濃硫酸
與金屬反應
②加熱時能與絕大多數(shù)金屬反應
一與Cu:Cu+2HzSON濃)-==
氧CuSO<+SO"+2乩0
與C:C+2H2SO4(i^)-
CO2f+2SO2f+2H2O
與非金屬反應
與56+2112$0<(濃)===
3SO2f+2H2O
微點撥濃硫酸與金屬反應
不活潑金屬(如Cu)
'①開始產(chǎn)生SO?
.②濃度變小后,稀HzSOi不再與Cu反應
較活潑金屬(如Zn)
'①開始產(chǎn)生SO2
.②濃度變小后,產(chǎn)生比
4.硫酸的工業(yè)制備:
黃鐵礦98.3%的[H2so』
濃硫酸
(催化劑)吸收
(1)燃燒硫鐵礦(FeSj或硫制備S02:
△
4FeSz+ll()2^^2FeO+8S()2或S+0?^=S02o
催化劑.
⑵so?轉化為so:;:2s0,。
⑶S0:i吸水生成H2SO,1;$03+呢=媵01。
辨易錯
⑴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。3)
(2)100mL18.4mol?的濃硫酸與足量的銅反應,可產(chǎn)生SO?物質的量為
0.92molo(X)
提示:濃硫酸變稀后不再反應產(chǎn)生SO?。
(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。(J)
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、SO的檢驗
4
1.常見的硫酸鹽
化學式俗名顏色用途
塑像、模型、
2CaS0i?HQ熟石膏白色
粉筆等
CaSO"?2HQ生石膏白色水泥添加劑
FeSO」?7Ha綠磯淺綠色補血劑
CuSO,?5H20膽(藍)磯藍色配制波爾多液
BaSOi重晶石白色鋼餐
KA1(SO)2?12H20明研白色凈水劑
2-
2.SO的檢驗
4
未知溶液酸化f|取清液|-加氯化飲落包爐生白色沉淀If原未知液中含so「
深思考
(1)加入鹽酸酸化的目的?
提示:排除CO,、S0:i、Ag+等離子的干擾。
2-
(2)S0(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.除去粗鹽中的雜質一一可溶性硫酸鹽、MgCb、CaCL
雜質加入的試劑反應方程式
2-
硫酸鹽BaCl2SO+Ba2+==BaS0?I
4
2+-
MgCLNaOHMg+20H=Mg(0H)2J
2-
CaCl
2C03+Ca"=CaC031
Na2cO3
2-
過量BaCL
C03+Ba2+=BaC()31
過量NaOHH++OH-==HO
過濾之后,加入2
2-
過量Na2c。3過量稀鹽酸CO+2H'=C0t+H,0
32
注意:Na2cQ,溶液在BaCk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。
關鍵能力?進階
?能力點一:硫酸的性質和制備
?命題角度一:硫酸的性質
1.下列說法不正確的是()
A.濃H2sol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HC1氣體采用固液加熱反應
C.稀硫酸具有酸性,可用于除去鐵銹
D.室溫下,Fe與濃H?S0,反應生成FeSO,
【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
HC1為固液加熱反應,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Fe。,硫酸具有酸性可以和金屬氧化物反應,具有對應關系,C項正確;室溫下,鐵
在濃硫酸中發(fā)生鈍化,故D錯誤。
陲
獸3【加固訓練】
(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()
Q
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
A
B.濃硫酸與單質硫反應的方程式為2也SO,(濃)+S-3S0"+2HQ,在此反應中,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H2SO,,是因為濃H2s0」的強氧化性使其鈍化
D.把足量銅粉投入只含2molH2soe勺濃硫酸中,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,不能用濃硫酸干燥,故A錯誤;濃硫
A
酸與單質硫反應的方程式為2H2SO1(濃)+S^=3S0J+2比0,在此反應中,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,阻止反應繼續(xù)進行,所以常溫下能夠用鐵、鋁等容器
盛放濃HzSO,,故C正確;D.在加熱條件下,濃硫酸和Cu反應生成二氧化硫,隨著反應的進
行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r不再和Cu反應,所以把足量銅粉投入只含2moi也SO」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物質的試管中,相關信息如表所示,下列說
法正確的是()
編號①②③
盛有的
NaBr濃鹽酸Na2s
物質
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
A.由①中現(xiàn)象知氧化性:濃硫酸>BQ
B.由②中現(xiàn)象說明濃硫酸具有吸水性、強酸性
2-
C.由①、③中現(xiàn)象知還原性:Br->SO,
D.濃硫酸能用于干燥HBr(g)、S02
【解析】選AoA.反應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溟單質,所
以反應氧化性: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②中現(xiàn)象只說明濃
硫酸具有吸水性,故B錯誤;C.反應①試管口有紅棕色蒸氣產(chǎn)生,說明濃硫酸氧化澳離子生
成漠單質,反應③亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水,反應的化學方程式為
Na2S03+H2S0t(^)=Na2S0,+H20+S02t.為非氧化還原反應,所以不能得出還原性:Br->
2-
S0:),故C錯誤;D.濃硫酸具有強氧化性,氧化濱離子生成漠單質,所以不能用于干燥HBr(g),
故D錯誤。
儂」【加固訓練】
1.(2022?合肥模擬)某學?;瘜W實驗小組設計了如圖裝置進行濃硫酸與Cu的反應的實驗探
究,下列有關描述不正確的是()
A.可抽動的銅絲可控制反應的發(fā)生和停止
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
D.浸堿棉團的作用是吸收SO?,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停止,銅與濃硫酸接觸反應發(fā)生,所
以可抽動的銅絲可控制反應的發(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,所以可用浸堿棉團吸
收SO?,防止污染環(huán)境,故D正確。
2.濃硫酸分別與三種鈉鹽反應,現(xiàn)象如圖所示。下列分析正確的是()
產(chǎn)口試管上部有紅棕色氣體
濃H2so1---△.試管上部無現(xiàn)象.管口
NaC1(s)出現(xiàn)白霧
③^產(chǎn)生有刺激性氣味的氣
三NazSOMs)體.能使品紅溶液褪色
日
A.對比①和②可以說明還原性:Br->Cl
B.①和③相比可說明氧化性:Br2>S02
C.②中試管口的白霧是HC1遇水蒸氣所致,說明酸性:H2SO,>HC1
D.③中的反應是氧化還原反應
【解析】選Ao根據(jù)①的現(xiàn)象可知紅棕色氣體為澳單質,根據(jù)②的現(xiàn)象可知白霧即HC1遇水
蒸氣形成的小液滴,對比①和②可以說明還原性:Br->€!,故A正確;③生成二氧化硫氣體,
為非氧化還原反應,所以不能比較Bn、SO?的氧化性,故B錯誤;②中試管口的白霧是HC1
遇水蒸氣所致,說明HC1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:H2S0t>HCL故C錯誤;③中反應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,故D錯誤。
r技法積累
請歸納在化學反應中,硫酸所體現(xiàn)的性質的判斷方法。老則得
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。
(2)全部轉化為SOZ:只體現(xiàn)強氧化性,如與C、H2S.HI反應。
(3)生成硫酸鹽和SO”既體現(xiàn)酸性又體現(xiàn)強氧化性,如與Cu、FeO反應。
?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途徑如圖所示:S或
O>O2HzQ
FeS^SO^SOs^H^SO,,某些反應條件和產(chǎn)物已省略。下列有關說法正確的是()
A.途徑中的每一步反應都是氧化還原反應
B.在適當?shù)臈l件下,第二步反應中SO2的轉化率可達到100%
C.在實際工業(yè)生產(chǎn)中通常用98.3%的濃硫酸吸收S03
o,H2O
D.制備硫酸的反應途徑可簡化S一SO:、一口0」
H2O
【解析】選Co含元素化合價變化的反應為氧化還原反應,SO,一Its。,為非氧化還原反應,
故A錯誤;二氧化硫的催化氧化反應為可逆反應,則第二步反應中SO2的轉化率一定小于100臨
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SO:”
Oz
故C正確;S與氧氣反應生成二氧化硫,則S一SQ;不能實現(xiàn),故D錯誤。
[函【加固訓練】
用下列兩種途徑制取H2s0“某些反應條件和產(chǎn)物已省略,下列有關說法不正確的是()
濃HNO,
途徑①:s"H2SO4
;;
OoHzo
途徑②:S^SO2^SO3-"H2S04
A.途徑②與途徑①相比較更能體現(xiàn)‘'綠色化學”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1molHBO”理論上各消耗1molS,各轉移6mol電子
C.途徑①的反應體現(xiàn)了濃HNQ,的強氧化性和酸性
D.途徑②的第二步反應在實際生產(chǎn)中可以通過增大02的濃度來提高SO?的轉化率
【解析】選C。途徑①中S與濃硝酸反應生成硫酸、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”的理念,A項正
確;途徑①和②都是由S來制備H2s0”,S的化合價從0升高到+6,制取1molH2S0?理論
上各消耗1molS,各轉移6mole,B項正確;途徑①的反應屬于濃硝酸和非金屬單質的
反應,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
應物的濃度,可以提高另一種反應物的轉化率,所以途徑②的第二步反應在實際生產(chǎn)中可以
通過增大的濃度來提高二氧化硫的轉化率,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
氣體0溶液、
[溶液、H2s04溶液
Fe2(SOh/
溶液4
J\so2
A.該工藝流程用來制備LSOq
B.氣體M是”
C.氣體M與FeSO,溶液發(fā)生的反應屬于化合反應
D.S0?與Fe/SO,溶液反應時氧化劑和還原劑的物質的量之比是1:1
【解析】選Co該工藝流程中發(fā)生反應有Fe2(SO,)3+2H20+SO2=2FeSO.,+2H2SO4,4FeS0,+02
+2H2SO4=2Fe2(SOJ3+2H20,則總反應為2H20+。2+2$02=2瞌0"所以該工藝流程用來制備
H2SO?故A正確;結合圖示分析,F(xiàn)eS01、H2s0八M為反應物,Fe?(SO)3為生成物,利用氧化
還原反應,化合價有升必有降,可知氣體M是故B正確;氣體M(0?)與FeSO」溶液發(fā)生的
反應為4FeS0,+02+2H2soi=2Fe2(S0j+2H20,該反應不屬于化合反應,故C錯誤;由反應方
程式為Fe2(S0)3+2H20+S02=2FeSO,+2H2S0」可知,鐵元素化合價由+3價降低到+2價,氧
化劑是Fez(SO,,硫元素化合價由+4價升高到+6價,還原劑是SO2,結合元素化合價變化
分析得到,反應時氧化劑和還原劑的物質的量之比是1:1,故D正確。
/能力點二:S04的檢驗
典例精研
【典例】(2021?全國乙卷節(jié)選)氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結構,在能源、材料等領域有著
重要的應用前景。通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下(裝置如圖所示):
I.將濃H2s0八NaN03.石墨粉末①在c中混合,置于冰水浴中。劇烈攪拌下,分批緩慢加入
KMnO,粉末②。塞好瓶口。
H.轉至油浴中,35c攪拌1小時。緩慢滴加一定量的蒸儲水。升溫至98c并保持1小時。
III.轉移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸儲水,而后滴加至懸濁液由紫色變
為土黃色。
IV.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。
V.蒸儲水洗滌沉淀。
VI.冷凍干燥,得到土黃色的氧化石墨烯。
回答下列問題:
步驟IV中,洗滌是否完成,可通過檢測洗出液中是否存在so7③來判斷。檢測的方法是
[解題思維]解答本題的思維流程如下:
①濃H2so4、NaNO:,、石墨粉末
②KMnO”粉末
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