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文檔簡(jiǎn)介
知識(shí)清單12硫及其重要化合物
思維導(dǎo)圖
知識(shí)梳理
知識(shí)點(diǎn)01單質(zhì)硫的性質(zhì)及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)02硫氧化物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備
知識(shí)點(diǎn)03亞硫酸、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽知識(shí)點(diǎn)04濃硫酸的性質(zhì)與應(yīng)用
知識(shí)點(diǎn)05硫酸根離子的檢驗(yàn)
知識(shí)點(diǎn)01單質(zhì)硫的性質(zhì)及應(yīng)用
回
i.硫的結(jié)構(gòu)
(+16)286(+16)288
(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖,離子結(jié)構(gòu)示意圖__:2
(2)性質(zhì):在反應(yīng)中容易得到復(fù)個(gè)電子形成最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),表現(xiàn)氧化性
(3)常見(jiàn)化合價(jià):一2,0,+4和+6
2.硫元素的自然存在
(1)游離態(tài):主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。
(2)化合態(tài):主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。
硫鐵礦黃銅礦石膏芒硝
?
FeS2CuFeS2CaSO42H2ONa2SO4?10H2O
3.硫的同素異形體
(1)單斜硫、斜方硫和正交硫
1
(2)S8的結(jié)構(gòu)
OrX
s,分子結(jié)構(gòu)
①化學(xué)鍵/mol:8
②S原子的雜化方式:M
③分子極性:韭極性分子
4.硫單質(zhì)物理性質(zhì)
(1)色、態(tài):黃色或淡黃色的固體,俗稱硫黃
(2)溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于二
SS
5.弱氧化性:Fe加熱,酶;Cu加/QyS
6.燃燒反應(yīng)
討*曷'On
(1)反應(yīng):S+O2SO2;s,贏一-即2
(2)氧氣濃度不同,產(chǎn)物相同,現(xiàn)象不同
①空氣:產(chǎn)生微弱的淡藍(lán)色火焰
②氧氣:產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰
S???
易錯(cuò)點(diǎn):硫的易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)
(1)單質(zhì)硫燃燒時(shí),產(chǎn)物只能是SO2,無(wú)論。2的量是否充足,均不會(huì)生成SO3。
(2)硫單質(zhì)的氧化性較弱,與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)一般生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物(和C12與變價(jià)金屬的反應(yīng)情
況相反),如FeS、Cu2s等。
(3)等量的硫在空氣中完全燃燒比在氧氣中完全燃燒放熱多(光能少)
(4)汞蒸氣有毒,實(shí)驗(yàn)室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理。
(5)實(shí)驗(yàn)室中,殘留在試管內(nèi)壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用熱的NaOH溶液除去,反應(yīng)化學(xué)方程
式為3S+6NaOH^L2Na2S+Na2SO3+3H2O=
SO??
【典例01](2023?湘贛十四校一模)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)自2018年7月開(kāi)始,通過(guò)每月評(píng)
選,向世界介紹118位優(yōu)秀青年化學(xué)家,并形成一張“青年化學(xué)家元素周期表”。其中,華東師范大學(xué)姜雪
峰教授被IUPAC遴選為硫元素代言人,蘇州大學(xué)劉莊教授被遴選為汞元素代言人,為中國(guó)青年化學(xué)家贏得了
世界榮耀。下列有關(guān)硫、汞及其化合物的說(shuō)法正確的是()o
A.S2與S8互為同位素
B.汞是常溫、常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬,俗稱水銀
2
C.硫在自然界中只有化合態(tài)形式
D.加熱條件下,硫粉與銅反應(yīng)直接化合生成CuS
【解析】選B。A項(xiàng),S2與S8為S元素的不同單質(zhì),互為同素異形體,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),汞俗稱水銀,是常溫、
常壓下唯一以液態(tài)形式存在的金屬,故B正確;C項(xiàng),自然界中含硫礦物分布非常廣泛,種類也很多,以單
質(zhì)硫和化合態(tài)硫兩種形式出現(xiàn),故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),加熱條件下,硫粉與銅反應(yīng)直接化合生成CsS,故D錯(cuò)誤。
【典例02】S單質(zhì)的常見(jiàn)形式是S8,其環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)模型示意圖如下:
下列說(shuō)法正確的是()o
A.32gs8中含有0.125mol◎鍵
B.CH3coOH適合作溶解硫粉(S8)的溶劑
C.固態(tài)硫S8屬于共價(jià)晶體
D.S原子采用的軌道雜化方式是sp3
【解析】選D。1個(gè)S8分子中含有8個(gè)◎鍵,則32g即0.125molS8分子中含有Imol◎鍵,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;Ss的環(huán)狀結(jié)
構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu),則S8是非極性分子,CH3co0H是極性分子,根據(jù)相似相溶原理:極性分子易溶于極性溶劑,
非極性分子易溶于非極性溶劑,所以S8不易溶于CH3COOH,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;S8是分子晶體(1個(gè)分子中含有8
個(gè)原子),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;S8是一個(gè)環(huán)形分子,每個(gè)S與兩個(gè)其它S原子相連,S原子外層6個(gè)電子,兩對(duì)孤對(duì)電
子,兩上◎鍵,所以S是sp3雜化,D選項(xiàng)正確。
知識(shí)點(diǎn)02硫氧化物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備
一、二氧化硫的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.結(jié)構(gòu)
(1)大力鍵:ni
(2)s原子雜化方式:能2
(3)空間構(gòu)型:丫彩
(4)分子極性:極性分子
(5)等電子體:S()2、03、、p2
2.物理性質(zhì)
(1)色味態(tài):無(wú)色有刺激性氣味的氣體
(2)密度:比空氣的大
3
(3)溶解性:易整于水(1:的),不溶于飽視頻。3溶液
(4)熔沸點(diǎn):比較低,沸點(diǎn)一10℃,易液化
3.酸性氧化物的通性
(1)與水化合成亞硫酸:SOj+HjO^^HjSOa
(2)與堿性氧化物化合成亞硫酸鹽
@CaO:CaO+SO2^XaSO3
@Na2O:Na2O+SO2—Na2SO3
(3)與堿性溶液反應(yīng):少量S02生成亞硫酸鹽,過(guò)量S02生成亞硫酸氫鹽
①少量S02:2NaOH+SO2^Na2SO3+H2O
②過(guò)量S02:NaOH+SO2^NaJ^O3
(4)與弱酸鹽反應(yīng):強(qiáng)酸制弱酸
①SO2+2NaHCC)3=^Na2sO3+CO2t+H2O
②NazSiOs+SOz+HzOuHzSiChI+Na2sO3
(5)與亞硫酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸氫鹽
①Na2so3:S()2+Na2SO3+ll2O=2NaHS()3
@CaSO3:SOz+CaSOs+IhO=Ca(HSOj)2
4.弱氧化性:與H2s氣體混合
(1)反應(yīng):2H2S+SO2=2H2O+3SI
(2)現(xiàn)象:容器壁上有水珠出現(xiàn),析出黃色固體
5.強(qiáng)還原性
ocMnO「(H+)、C10XH+)、NO3XH+)℃.
S6;灰血0屋6;、―日飛…S03或S0422
(1)催化氧化
_傕化劑
①反應(yīng):ZSOj+O?\2SO3
②應(yīng)用:工業(yè)上制硫酸的第二步反應(yīng)
(2)能夠使鹵水褪色
①氯水:SO2+CI2+2H2。=2HC1+H2s。4
②澳水:S()2+Bi2+2112O=2HBr+H2S()4(檢驗(yàn)或除去SO2)
③碘水:SO2+l2+2Ih()=2HI+H;SO4
(3)能夠使酸性高鋸酸鉀溶液褪色
①反應(yīng):2\lnO$+5SO2+2IbO=:2、In2.+5SOj+4I「
②應(yīng)用:檢驗(yàn)或除去S02
(4)能夠使鐵鹽變色
v2
①反應(yīng):2Ee+SO2+2H2O=2Ee+4H+SO?
4
②現(xiàn)象:溶液由棕黃色變成淺綠色
(5)能夠被過(guò)氧化物氧化成硫酸或硫酸鹽
①Na2。?:SOj+NajO?=Na2SO4
②H2O2:SO2+H2O2=^H2SO^
(6)能夠?qū)⑾跛岣x子還原
①濃硝酸:2NO3-+3SO2+2H2O=3SO42-+2NOt+4H+
②稀硝酸:2NO3-+SO2—S04?—+2NO2t
(7)SO2和氧化性鹽溶液的反應(yīng)
①BaCb溶液h。沒(méi)有現(xiàn)象;Ba(NO3)2巫。產(chǎn)生股即4沉淀。
②Ca(CIO)2,也產(chǎn)生Ca€23沉淀;Ca(CIO)2-^也產(chǎn)生?§◎沉淀。
6.漂白性:檢驗(yàn)S02氣體的最佳方法
(1)現(xiàn)象:能使品紅溶液褪色,加熱變紅
(2)原理即特點(diǎn)
①化合性:亞硫酸和品紅發(fā)生化合反應(yīng)(加成反應(yīng))
②選擇性:只能漂白品紅,不能漂白其他指示劑
③暫時(shí)性:生成物不穩(wěn)定,加熱或長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)恢復(fù)原色
二、三氧化硫的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.物理性質(zhì)
(1)熔沸點(diǎn):熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃
(2)顏色狀態(tài)
①常溫常壓下為無(wú)色、易揮發(fā)的液體
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,冷凝成為無(wú)色晶體
(3)溶解性:易溶于水,能夠被98期的選硫酸完全吸收
2.化學(xué)性質(zhì):酸性氧化物的通性
(1)與水反應(yīng)
①反應(yīng):S()3+H2O=H2S()4(工業(yè)生產(chǎn)硫酸)
②特點(diǎn):反應(yīng)放出大量的熱
(2)與堿(如NaOH)反應(yīng)
①少量S03:^3+2NaOH^Na2SO4+H3O
②過(guò)量SO3:SCh+NaOH-NaHSCU
(3)與堿性氧化物反應(yīng)
?CaO:CaO+Sp3=A=CaSO4
@Na2O:SCh+NazOA-Na,SO”
(4)與某些弱酸鹽反應(yīng)
5
①Na2cO3溶液:Na2COj+SOj+Il2Q.^^N^2SO4+CO2_tjJl2O
②Na2sO3溶液:Na2SO3+SOj+H2O^^^Na2SO4+SO2_t_+H2O
三、實(shí)驗(yàn)室制二氧化硫
1.反應(yīng)原理及裝置
(1)裝置類型:“固體+固體4氣體”型
①方法:Cu與濃H2s。4混合加熱
②反應(yīng):Qj±Z旦2§。4一(濃田4:£嶺。4+BQd.±2H2。
①方法:Na2s。3粉末和中等濃度的硫酸混合
②反應(yīng):r^2SO3+H2SO4_(ML^Na2SO4+SQ2±±H2Q
不用稀硫酸的原因;踵溶壬水入逸出展電的較少
不用濃硫酸的原因;在、令2$。3表面生成N@ZSQ4固體,阻止反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行
2.氣體凈化裝置(假設(shè)用亞硫酸鈉和稀鹽酸反應(yīng))
(1)先用飽和NaBSS溶液除旦q
(2)再用濃硫酸或無(wú)水氮化鈣或或硅膠除水蒸氣
3.氣體的收集:只能用排水法
(1)排液法:排飽和。蝴2工溶液法,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出
(2)排氣法:向上排空氣法,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出
4.氣體的檢驗(yàn):通入品紅溶液,品紅褪色,加熱又變紅
5.尾氣處理
(1)酸性氣體
①吸收劑:一般用Ngfi叫超液
②反應(yīng):2NaOH+SCh=Na2sO3+H2O
(2)還原性氣體
①吸收劑:一般用酸性高鎰酸鋰溶液
②反應(yīng):2MnO4-+2H2O+5SO2:=2Mn2++4H++5so/
6
6.實(shí)驗(yàn)安全裝置
(1)安全隱患:可能發(fā)生倒吸現(xiàn)象
/叭\/\
①
(2)在收集裝置和尾氣吸收裝置之間加防倒吸的安全瓶
7.檢驗(yàn)碳與濃硫酸反應(yīng)所有氣體產(chǎn)物
(1)各儀器中的試劑及其作用
?A:CuS04粉末,檢驗(yàn)產(chǎn)生的水蒸氣
②B:品苑溶液,檢驗(yàn)產(chǎn)生的£02氣體
③C:酸惶KMuQd容液或溟水,除去£。灸氣體
@D:品紅溶液,檢驗(yàn)fQz能查完全除去
⑤E:澄清石灰水,檢驗(yàn)mcs氣體
(2)證明有C02氣體的現(xiàn)象
①當(dāng)支生品紅溶液丕觸,旦生澄清石灰水變淮濁時(shí),說(shuō)明產(chǎn)物中C02氣體
②若把裝置D去掉,當(dāng)瞞麒魚(yú)未完全褪去,及生覆清五灰水變渾濁時(shí),說(shuō)明產(chǎn)物中有C02
氣體
B???
易錯(cuò)點(diǎn)1:二氧化硫漂白性的易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)
(1)S02不能漂白酸堿指示劑,向石蕊試液中通入SO2的現(xiàn)象是溶液變紅,但不褪色
(2)S02使澳水、酸性高鋸酸鉀溶液褪色,體現(xiàn)的是S02的還原性,而不是漂白性
(3)S02顯紅色的酚獻(xiàn)試液褪色,體現(xiàn)的是S02是一種酸性氣體,與堿反應(yīng),而不是漂白性
(4)S02與氧化性漂白劑混合,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),漂白性減弱
易錯(cuò)點(diǎn)2:三類漂白劑的區(qū)別
類型原理舉例特點(diǎn)備注
氧化型將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”破壞HC10、NaClO>Ca不可逆、持久無(wú)選
7
掉(CIO)2、NazCh、擇性
H2O2、O3等
與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色有選
加合型so可逆、不持久
團(tuán)”“化合”成無(wú)色物質(zhì)2擇性
吸附
吸附型將有色物質(zhì)吸附而退色活性炭物理變化
色素
易錯(cuò)點(diǎn)3:二氧化硫和某些鹽溶液反應(yīng)的原理
(1)把SO2氣體通入BaCL溶液中,沒(méi)有BaSCh沉淀生成
(2)把SO2氣體通入BaCL溶液中,再通入NJh或加入NaOH溶液,有BaSCh沉淀生成
(3)Ba(NO3)2至也產(chǎn)生§5""沉淀。
(4)Ca(CIO)2-2也產(chǎn)生C?CO3沉淀;Ca(CIO)2屈。產(chǎn)生£§取1沉淀。
【典例03](2021?北京等級(jí)考)室溫下,1體積的水能溶解約40體積的SO2。用試管收集SO2后進(jìn)行如下實(shí)
驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是()。
A.試管內(nèi)液面上升,證明SO2與水發(fā)生了反應(yīng)
B.試管中剩余少量氣體,是因?yàn)镾O2的溶解已達(dá)飽和
C.取出試管中的溶液,立即滴入紫色石蕊試液,溶液顯紅色,原因是:SO2+H2O=eH2so3、
+2-
H2so3^^=H++HSC)3-、HSO3^^=H+SO3
D.取出試管中溶液,在空氣中放置一段時(shí)間后pH下降,是由于SO2揮發(fā)
【解析】選C。由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,故A錯(cuò)誤;二氧化硫與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng),
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到限度后,二氧化硫的量不再減少,液面高度也無(wú)明顯變化,故B錯(cuò)誤;滴入石蕊試液,溶液變?yōu)?/p>
紅色,說(shuō)明溶液顯酸性,SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸為弱酸,分步電離出氫離子,故C正確;亞硫酸
具有較強(qiáng)的還原性,易被氧化為硫酸,弱酸變強(qiáng)酸,也能使pH下降,故D錯(cuò)誤。
【典例04](2023?上海松江區(qū)模擬)某學(xué)生對(duì)SO2與漂粉精的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,下列敘述錯(cuò)誤的是()。
操作現(xiàn)象
①取4g漂粉精固體,加入100mL水部分固體溶解,溶液略有顏色
②過(guò)濾,測(cè)漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍(lán),最后褪色
持續(xù)通入so-尾氣處理液面上方出現(xiàn)白霧;稍后,出現(xiàn)
T
渾濁,溶液變?yōu)辄S綠色;最終,
③米粉箱溶旗
產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去
A.Cb和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程式是:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O
8
B.pH試紙顏色的變化說(shuō)明漂粉精溶液具有堿性、漂白性
C.液面上方出現(xiàn)白霧,白霧中一定只含HC1
D.最后,產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去,推測(cè)白色沉淀主要是CaSO4
【解析】選c。C12和Ca(OH)2反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水,化學(xué)方程式為:2cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca
(CIO)2+2H2O,故A正確;次氯酸鈣為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性,水解生成的次氯酸具有漂白性,所以pH
試紙先變藍(lán),最后褪色,故B正確;液面上方出現(xiàn)白霧,白霧中除了含有HC1外還含有通入的為反應(yīng)的二氧
化硫,故C錯(cuò)誤;亞硫酸鈣被氯氣氧化成硫酸鈣,故D正確。
【典例05](2023?山西省重點(diǎn)高中聯(lián)考)利用如圖裝置可制取二水亞硫酸銅(I,ID(Cu2so3-CuSO3-2H2O)o
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。
A.滴加濃硫酸前需先打開(kāi)止水夾K
B.裝置①中Na2sCh可換成銅屑
C.裝置②加熱時(shí)宜采用熱水浴
D.裝置③中的NaOH溶液可防止尾氣污染
【解析】選B。滴加濃硫酸前若不打開(kāi)止水夾K,則滴加過(guò)程中燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,濃硫酸難以順利流
下,A正確;裝置①中Na2sCh不可換成銅屑,因?yàn)殂~與濃硫酸在常溫下不反應(yīng),不能生成SO2,B錯(cuò)誤;裝
置②的加熱溫度為60?80℃,可以采用熱水浴,C正確;SO2為酸性氣體,能被NaOH溶液吸收,裝置③中的
NaOH溶液可防止尾氣污染,D正確。
知識(shí)點(diǎn)03亞硫酸、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽
1.亞硫酸的性質(zhì)
(1)弱酸性:H2s。3三三蘭旦+土旦S。。
①相對(duì)強(qiáng)弱:酸性比碳酸的強(qiáng)
②實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:飽和地盟93溶液中通入足量SO2,將產(chǎn)生的氣體先通過(guò)足量的酸性高鎰酸鋰溶液,
溶液未完全褪色,再將剩余氣體通入澄清石灰水中,溶液變建濁,則可說(shuō)明亞硫酸的酸性比碳酸的強(qiáng)
(2)不穩(wěn)定性:H2SO3=A=SO21+H2Q
(3)強(qiáng)還原性
①02:2H2SO3+O2^2H2SO4(H2s03密封保存)
②CL:Cl2+H2Sp3+H2O^H2SO4+2HCl
9
(4)弱氧化性:狙§±理§03三塞
2.亞硫酸鈉的性質(zhì)
(1)弱堿性:SO.?+n2O==^HS()3+OH
(2)強(qiáng)還原性:Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl
(3)弱氧化性:2NazS+Na2so3+3H2so4==3Na2so4+3S3+3H2。
3.亞硫酸鈉在空氣中變質(zhì)
(1)變質(zhì)反應(yīng):
(2)保存方法:密封保存
(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:取樣一加水溶解一加入足量BaCL溶液一加入足量鹽酸溶液
①完全變質(zhì):產(chǎn)生的白色沉淀不溶解
②沒(méi)有變質(zhì):產(chǎn)生的白色沉淀全部溶解
③部分變質(zhì):產(chǎn)生的白色沉淀部分溶解
4.硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)
(1)化學(xué):Na2s2O3+H2so4-Na2sCU+S3+SO2t+H2O
(2)禺子:S2O32+2H,=S(+SO2t+H2O
(3)應(yīng)用:通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率從影響
易錯(cuò)點(diǎn):亞硫酸鹽的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)Na2sCh具有強(qiáng)還原性,在空氣中加熱蒸干Na2s。3溶液,最終得到西出§2殳固體。
(2)SO32-和S2一能夠大量共存,但是在酸性條件下不能大量共存:2s2-+SO32一+6H+=3s;+3比0。
?SI}?
【典例06](2023?聊城二模)為探究Na2s。3溶液的性質(zhì),在白色點(diǎn)滴板的a、b、c、d四個(gè)凹槽中滴入Na2sO3
溶液,再分別滴加下圖所示的試劑:
漫水■式垃o勤猬蠹密盤
先加蹦試液,-7z?0位族放走-會(huì)兒,再加鹽酸
再加BK1:溶“~酸化的Ba(N0A溶液
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯(cuò)誤的是()。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論
2-
Aa中澳水褪色還原性:so3>Br
b中加硫酸后產(chǎn)生淡黃SO32-和S2一在酸性條件下發(fā)生
B
色沉淀反應(yīng)
2
Cc中滴入酚麟溶液變SO3+H20^——HSO3+0H,
10
2+2
紅,再加BaCL溶液后所以滴入酚酰變紅;Ba+SO3
產(chǎn)生白色沉淀且紅色"=BaSO3;(白),使水解平
褪去衡左移,紅色褪去
Dd中產(chǎn)生白色沉淀Na2sCh溶液已被氧化變質(zhì)
【解析】選D。a中滴入澳水后褪色,說(shuō)明亞硫酸鈉具有還原性,被澳單質(zhì)氧化為硫酸鈉,A選項(xiàng)正確;b中
是滴入硫化鈉溶液和稀硫酸,硫離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色沉淀單質(zhì)硫,發(fā)生反應(yīng)
的離子方程式是:SO3^+2S2-+6H+=3S3+3比0,B選項(xiàng)正確;c中滴入酚酥溶液變紅,再加入BaCL溶液后
2-
產(chǎn)生沉淀且紅色褪去,在Na2sCh溶液中,SO32-水解顯堿性:SO3+H2O^=^HSO3*+OH^,所以滴入酚酬
2+2
后溶液變紅;在該溶液中加入BaCL后,Ba+SO3^=BaSO3;(白色),水解平衡左移,氫氧根離子濃度減
小,紅色褪去,C選項(xiàng)正確;d中無(wú)論是亞硫酸鈉是被氧化還是未被氧化都會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【典例07](2021?遼寧省選擇考)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()。
①足量CLBaCL溶液
溶液b沉淀c
鹽a溶液
②稀鹽酸刺激性氣KMnCU溶蹩
紫色褪去
味氣體d
A.a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.d為含極性鍵的非極性分子
D.反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀
【解析】選C。由題干信息可知,鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d,d能使KMnCU溶液褪色,故d
為SO2,則鹽a為Na2sCh或者NaHSCh,也可能是Na2s2O3,鹽a與足量CL反應(yīng)后將生成SCV,與BaCL溶液反
應(yīng)得到沉淀c,故c為BaSOm由分析可知,鹽a為Na2s。3或者NaHSCh,也可能是Na2s2O3,故a可能為正鹽,
也可能為酸式鹽,A正確;由分析可知,c為BaSCU,故c為不溶于鹽酸的白色沉淀,B正確;由分析可知,d
為SO2,由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知,d是含有極性鍵的極性分子,C錯(cuò)誤;由分析可知,
鹽a為Na2sCh或者NaHSCh,也可能是Na2s2O3,當(dāng)Na2s2C)3+2HCl=2NaCl+SI+SO2t+H2O,反應(yīng)②中還可
能生成淡黃色沉淀,D正確。
知識(shí)點(diǎn)04濃硫酸的性質(zhì)與應(yīng)用
1.硫酸的結(jié)構(gòu)
。龍。H
(1)S原子雜化方式:他雜化
(2)化學(xué)鍵:含復(fù)個(gè)配位鍵,提供孤對(duì)電子的是硫原子
11
(3)SCU2一的空間構(gòu)型:正四面體形.
(4)SO42一的等電子體
①分子:SiF4、CCU、CF4、SiCl4
234
②陰離子:C10J、SO4->PO4->SiO4->BF4
2.物理性質(zhì)
(1)色、態(tài):無(wú)色黏稠狀液體
(2)溶解性:以任意比和水互溶,同硝酸、乙醒
①原因:濃硫酸與水分子之間可以形成氫鍵
②熱效應(yīng):溶解時(shí)放出大量的熱
③稀釋:將濃硫酸沿玻璃棒緩慢倒入水中,邊加邊攪拌
(3)沸點(diǎn):338℃,具有難揮發(fā)性,原因是:濃硫酸中存在分壬間氫鍵
(4)濃度和密度
①常用濃硫酸濃度為98.3%,密度1.84g/cm3,物質(zhì)的量濃度為嬖Jmol/L
②濃硫酸中水很少,主要以硫酸分壬形式存在
③在寫(xiě)離子方程式時(shí),濃硫酸丕能拆寫(xiě)成離子形式,而應(yīng)該保留化學(xué)式形式
④氨氣通入濃硫酸的現(xiàn)象是:產(chǎn)生白色沉淀,丕能用濃硫酸作為氨氣的吸收劑,否則易堵塞導(dǎo)氣管
3.濃硫酸與金屬單質(zhì)反應(yīng)
(1)鋁和鐵與濃硫酸反應(yīng),條件不同,反應(yīng)不同
①Al、鈍化(表現(xiàn)強(qiáng)氧化性)
②Al、Fe韋畀劇烈反應(yīng),生成硫酸鹽和SO2氣體(表現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性)
濃硫酸.7匚上
(2)Au、Pt加熱
(3)氫前的活潑金屬(如Zn)與濃硫酸常溫反應(yīng),先放出SO2氣體,后放出H2
⑴Zn+2H2s(L(濃)=ZnS()4+SO2t+2H2。(表現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性)
②級(jí)組2即(表現(xiàn)酸性和氧化性)
(4)氫后的不活潑金屬(如Cu)與濃硫酸加熱反應(yīng),先放出SO2氣體,后反應(yīng)停止
①化學(xué)方程式:CtrtM2^4j^^^Cu^4+SO21+2H2O(表現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性)
②離子方程式:Cu+2H2sCU(濃)ACUSO4+SO2t+2H2O(不能拆)
4.濃硫酸與碳等非金屬單質(zhì)加熱反應(yīng)
(1)過(guò)程:Cg群先放加2極°?氣體,后反應(yīng)停止
(2)反應(yīng):C+2H2s(文(濃)q=C()2t+2sO2t+2H?()(表現(xiàn)強(qiáng)氧化性)
QOTF2+n
5.濃硫酸與還原性化合物反應(yīng):濃H2so4(八曾還P蒜、r^S02
12
(1)H2S+H2SO4(濃)AS+SO2t+2H2O(表現(xiàn)強(qiáng)氧化性)
(2)2HI+H2sCM(濃)Ab+SChf+2H2O(表現(xiàn)強(qiáng)氧化性)
(3)2NaBr+2H2so4(濃)=^Na2SO4+Br2t+S02t+2H2O(表現(xiàn)酸性、強(qiáng)氧化性)
(4)2FeO+4H2so4(濃)AFe2(S04)3+SO2t+4H2O(表現(xiàn)酸性、強(qiáng)氧化性)
6.濃硫酸的吸水性
(1)含義:吸收宜由水或結(jié)晶水
(2)變化:化學(xué)變化(形成H2sCM「巴。)
(3)作干燥劑,不能干燥四種氣體
①?gòu)?qiáng)還原性氣體:旦2*HJ>HBr
②堿性氣體:9!3
(4)濃鹽酸和濃硫酸混合制備HC1
①少量:將濃鹽酸滴加入濃硫酸中
②大量:將濃硫酸加入濃鹽酸中
7.濃硫酸的脫水性
(1)含義:將有機(jī)物中的H、0元素按2:1脫去
(2)變化:化學(xué)變化
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①紙張、木材、棉花韋雪變黑
吊iim
②濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑
(4)蔗糖碳化
①現(xiàn)象:蔗糖變黑,體積膨脹,產(chǎn)生大量有刺邀性氣味的酸霎
②反應(yīng):CnlhzOu濃硫酸“2C+111LO
13
C+2H2so4(濃)ACO2t+2SO2t+2H2O
③性質(zhì):濃硫酸表現(xiàn)脫水性、吸水性和強(qiáng)氧化性
(5)強(qiáng)腐蝕性:濃硫酸可以脫去皮膚中的水
易錯(cuò)點(diǎn):濃硫酸易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)
(1)濃硫酸的吸水性和脫水性都是化學(xué)性質(zhì)。
(2)濃硫酸中水很少,主要以硫酸分壬形式存在。在寫(xiě)離子方程式時(shí),濃硫酸丕能拆寫(xiě)成離子形式,而
應(yīng)該保留化學(xué)式形式。
(3)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,S02是強(qiáng)還原性氣體,由于二者之間沒(méi)有中間價(jià)態(tài),所以可以用濃硫酸干燥
so2=
(4)濃硫酸不能干燥只2S、HI、聾強(qiáng)還原性氣體。
(5)濃硝酸與Cu(足量)、濃硫酸與Cu(足量)、濃鹽酸與Mn02(足量)在反應(yīng)時(shí),隨反應(yīng)的進(jìn)行,
產(chǎn)物會(huì)發(fā)生變化或反應(yīng)停止。
(6)C與濃硫酸反應(yīng)時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)應(yīng)按以下流程進(jìn)行:無(wú)水CuSC)4檢驗(yàn)水f品紅溶液檢驗(yàn)SC)2一
酸性KMnCU溶液除去SO2f品紅溶液檢驗(yàn)SO?是否除凈一澄清石灰水檢驗(yàn)CO2?(證明CCh存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)
象應(yīng)該是第二個(gè)品紅溶液不褪色,澄清石灰水變渾濁)
(7)不慎將濃硫酸沾在皮膚上:先用王布蘸去大量硫酸,再用大量清水沖洗,最后涂3%?5%的碳酸氫
鈉溶液
【典例08】(2023?山西陽(yáng)泉二模)向濃硫酸中分別加入下列三種固體,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是()o
]試管上部有紅棕色氣體
NaBr(s)A「
實(shí)驗(yàn)①1
NaCl(s)A]試管上部無(wú)現(xiàn)象,管口
實(shí)驗(yàn)②'J出現(xiàn)白霧
一濃H2sO’
Na2s03(s)1產(chǎn)生有刺激性氣味的氣
體,能使品紅溶液褪色
實(shí)驗(yàn)③J
A.對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知還原性:Br>C1
B.對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和③可知氧化性:Br2>SO2
C.對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③可知酸性:H2SO4>HC1>H2SO3
D.由實(shí)驗(yàn)可知濃硫酸具有強(qiáng)酸性、難揮發(fā)性、氧化性、脫水性
【解析】選A。實(shí)驗(yàn)①生成棕色氣體是澳蒸氣,實(shí)驗(yàn)②白霧是氯化氫,說(shuō)明濃硫酸能將澳離子氧化成澳單質(zhì),
而不能將氯離子氧化成氯氣,與同一種氧化劑在相同條件下反應(yīng),澳離子被氧化成澳單質(zhì),而氯離子不能
被氧化,說(shuō)明還原性:Br->Cr,A正確;實(shí)驗(yàn)③生成是二氧化硫氣體,非氧化還原反應(yīng),而且亞硫酸鈉與
漠化鈉不是同一類型,所以不能比較Bn、SO2的氧化性,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)②白霧說(shuō)明氯化氫易揮發(fā),不能說(shuō)明
14
酸性H2sO4>HCL而實(shí)驗(yàn)③生成是二氧化硫氣體,非氧化還原反應(yīng),而是強(qiáng)酸制弱酸,能說(shuō)明H2s04>H2so3,
C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中不能得知濃硫酸具有脫水性,D錯(cuò)誤。
【典例09】某小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)試管中有黑色物質(zhì)產(chǎn)生。同學(xué)猜測(cè),黑色
物質(zhì)中可能含有CuO、Cu2s和CuS,針對(duì)產(chǎn)生的黑色物質(zhì),該小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,獲得數(shù)據(jù)如表。
下列說(shuō)法不強(qiáng)做的是()。
硫酸濃度/mol?L1黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度(黑色物質(zhì)消失的溫度七
15約150約236
16約140約250
18約120不消失
A.硫酸濃度越大,黑色物質(zhì)越易出現(xiàn)、越難消失
B.黑色物質(zhì)消失過(guò)程中有Sth、H2s生成
C.硫酸濃度為16moi?I/1時(shí),先升溫至250℃以上,再將銅絲與濃硫酸接觸,可以避免產(chǎn)生黑色物質(zhì)
D.取黑色物質(zhì)洗滌、干燥后,加稀硫酸充分混合,固體質(zhì)量不變,說(shuō)明黑色物質(zhì)中不含CuO
【解析】選B。從表中數(shù)據(jù)可以看出,硫酸濃度越大,黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度越低,黑色物質(zhì)不消失,說(shuō)明硫
酸濃度越大,黑色物質(zhì)越易出現(xiàn)、越難消失,故A正確;由于濃硫酸有氧化性,會(huì)將硫化氫氧化,根據(jù)分析
可知,黑色物質(zhì)消失過(guò)程中有SO2生成,H2s不存在,故B錯(cuò)誤;由表格中數(shù)據(jù)可知,硫酸濃度為16moi?1/
1時(shí),黑色固體消失的溫度在250℃,先升溫至250℃以上,再將銅絲與濃硫酸接觸,可以避免產(chǎn)生黑色物質(zhì),
故C正確;黑色物質(zhì)中若含CuO,加入加稀硫酸充分混合,氧化銅會(huì)與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,硫酸銅
溶于水,固體質(zhì)量會(huì)減小,現(xiàn)固體質(zhì)量不變,說(shuō)明黑色物質(zhì)中不含CuO,故D正確。
【典例10](2022?北京海淀區(qū)二模)下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案和現(xiàn)象對(duì)濃硫酸性質(zhì)做出的判斷合理的是()。
實(shí)驗(yàn)I:實(shí)驗(yàn)H:
實(shí)驗(yàn)濃硫酸」?jié)駶?rùn)的
濃硫酸--
方案|藍(lán)色石Mn。喟
'蕊試紙
(夾持裝置略去)
黑色固體溶解,溶液接近無(wú)色(溶液中
實(shí)驗(yàn)試紙中心區(qū)域變黑,
錦元素僅以Mn2+存在),產(chǎn)生能使帶火
現(xiàn)象邊緣變紅
星的木條復(fù)燃的無(wú)色氣體
A.由I可知,濃硫酸具有脫水性
15
B.由I可知,濃硫酸具有弱酸性
c.由n可知,濃硫酸具
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