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文檔簡介
1、第15講硫及其重要化合物考綱要求考情分析命題趨勢1.掌握硫元素的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解硫元素的單質(zhì)及其重要化合物的制備方法。3.了解二氧化硫、硫酸對環(huán)境質(zhì)量的影響。2017,北京卷,10T2017,海南卷,2T2016,全國卷乙,11T2016,全國卷丙,27T2016,北京卷,11T2016,天津卷,7T高考對本部分知識的考查主要有兩個方面:硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系;酸雨與大氣污染及防治。硫元素具有多種價態(tài)且各化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系豐富,也是氧化還原反應(yīng)的重要素材,命題空間廣闊,而且與生產(chǎn)、生活及社會聯(lián)系緊密,復(fù)習(xí)備考時注意與氧化還原反應(yīng)知識的結(jié)合。分值:26分考點一硫及其
2、氧化物1硫單質(zhì)(1)自然界中硫元素的存在硫鐵礦黃銅礦石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO42H2ONa2SO410H2O(2)硫的物理性質(zhì)硫俗稱_硫黃_,是一種_黃_色晶體,質(zhì)脆,易研成粉末,不溶于_水_,微溶于_酒精_,易溶于_CS2_(用于洗滌沾有硫的容器)。(3)從化合價角度認(rèn)識,單質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì) S2二氧化硫(1)物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度溶解性_無_刺激性_有毒_比空氣大_易溶于水_(2)化學(xué)性質(zhì)SO23三氧化硫(1)物理性質(zhì)熔點16.8 ,沸點44.8 ,常溫下為_液_態(tài),標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_固_態(tài)。(2)化學(xué)性質(zhì)三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反應(yīng)如下:SO34硫的氧化物的污染與治理(
3、1)來源:_含硫化石燃料_的燃燒及_金屬礦物_的冶煉等。(2)危害:危害人體健康,形成_酸雨_(pH小于_5.6_)。(3)治理:燃煤_脫硫_,改進(jìn)燃燒技術(shù)。(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個:途徑1:空氣中飄塵的催化作用,使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。途徑2:SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。SO2使物質(zhì)褪色的原理小結(jié)SO2能使許多有色物質(zhì)“褪色”,但其“褪色”原理不同。(1)還原性“褪色”:SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,利用SO2的還原性。(2)漂白性“褪色”:SO2能使品紅溶液褪色,利用SO2的漂白性。(3)酸性“褪色”:SO2能使滴有酚
4、酞的NaOH溶液褪色,利用SO2是酸性氧化物的性質(zhì)。1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)硫在空氣中燃燒生成SO2而在純氧中燃燒生成SO3。()(2)二氧化硫可廣泛用于食品的增白。()(3)點燃爆竹后,硫燃燒生成SO3。()(4)CaO能與SO2反應(yīng),可作工業(yè)廢氣的脫硫劑。()2用如圖所示實驗裝置進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗。下列說法不合理的是(C)A若品紅溶液褪色,則說明產(chǎn)物中含有SO2B若溴水褪色,則說明SO2具有還原性C若燒瓶中產(chǎn)生黃色渾濁和無色氣泡,則說明Na2S2O3只作氧化劑D若品紅溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出現(xiàn)白色渾濁,則說明亞硫酸比碳酸的酸性強(1)實驗室中,殘留在試管
5、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)方程式為3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。(2)硫單質(zhì)的氧化性較弱,與變價金屬反應(yīng)時一般生成低價態(tài)金屬硫化物(和Cl2與變價金屬的反應(yīng)情況相反),如FeS、Cu2S等。(3)汞蒸氣有毒,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理。(4)SO2不能漂白酸堿指示劑,只能使紫色的石蕊試液變紅,但不能使之褪色。一常見漂白劑的比較漂白類型加合型氧化型吸附型漂白原理與有機色質(zhì)化合利用物質(zhì)的強氧化性吸附色素漂白特征不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定常見漂白劑SO2HClO、H2O2、O3、Na2O2活性炭變化化學(xué)變化化學(xué)變化物理變化備注加熱,溶液又恢復(fù)原
6、色氯水使酸堿指示劑褪色,不使Cu2、Fe3等褪色例1 (2018浙江臺州質(zhì)檢)已知有機色質(zhì)的發(fā)色官能團(tuán)可以被氧化或發(fā)生加成反應(yīng)生成無色物質(zhì)。(1)為了探索比較SO2和Cl2的漂白原理,甲同學(xué)做了如下對比實驗:a將干燥的SO2和干燥的Cl2分別通到干燥的品紅試紙上,發(fā)現(xiàn)品紅試紙均不褪色;b將SO2和Cl2分別通入品紅溶液中,發(fā)現(xiàn)品紅溶液均褪色;c加熱b中漂白后的溶液,發(fā)現(xiàn)前者恢復(fù)紅色,并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,后者無明顯現(xiàn)象;d將SO2和Cl2分別持續(xù)通入紫色石蕊試液中,發(fā)現(xiàn)前者只變紅,不褪色,后者先變紅,后褪色。請根據(jù)甲同學(xué)的實驗事實,簡要說明SO2與Cl2漂白原理的相同與不同之處。相同之處:S
7、O2和Cl2本身都沒有漂白性,起漂白作用的分別是其與水反應(yīng)后的產(chǎn)物_H2SO3_和_HClO_。不同之處:H2SO3只能與某些有機色質(zhì)發(fā)生_化合_反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),生成物受熱分解再放出SO2,是非氧化還原反應(yīng)。HClO能與很多有機色質(zhì)發(fā)生_氧化還原_反應(yīng),生成物較穩(wěn)定。(2)乙同學(xué)為了探索對比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小,將等體積、等濃度的品紅溶液與三種漂白劑分別反應(yīng),至完全褪色時,發(fā)現(xiàn)消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同,但褪色時間O3最短,H2O2次之,Cl2最長。消耗三種漂白劑的物質(zhì)的量相同的原因是每摩爾物質(zhì)_得電子數(shù)_相等。O3漂白速度較H2O2快的主要原因是_氧化性:O3H
8、2O2_;Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是_Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO濃度較小_。二SO2與CO2的鑒別方法1SO2與CO2的鑒別方法(1)利用物理性質(zhì)鑒別:有刺激性氣味的無色氣體是SO2,無色無味的氣體是CO2。 (2)利用化學(xué)性質(zhì)鑒別: 氧化性:與H2S氣體混合或通入氫硫酸中,有黃色固體生成的是SO2,無現(xiàn)象的是CO2。還原性(3)利用漂白性鑒別:通入品紅溶液中,能使品紅溶液褪色的是SO2,無明顯現(xiàn)象的是CO2。2檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程在檢驗SO2氣體時,常利用其漂白性,但注意Cl2的干擾;利用其還原性,可以使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,但注意CH2=CH2的干擾。
9、若檢驗CO2、SO2都存在時,注意SO2通入澄清石灰水中也能生成白色沉淀。檢驗和鑒別CO2一般是跟澄清石灰水生成白色沉淀。因此,必須先檢驗或鑒別SO2,后檢驗或鑒別CO2。方法如圖裝置所示:若A瓶品紅溶液褪色,證明混合氣體中含有SO2。B瓶除去剩余的SO2。C瓶品紅溶液不褪色,說明SO2已除凈。若D瓶生成了白色沉淀,證明原混合氣體中含有CO2。例2 下列溶液中,不能區(qū)別SO2和CO2 氣體的是(C)澄清石灰水KMnO4溶液溴水用HNO3酸化的Ba(NO3 )2 溶液品紅溶液ABC只有D例1 某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,為探究
10、上述溶液中何種微粒能氧化SO2,該小組提出了如下假設(shè):假設(shè)一:溶液中的NO。假設(shè)二:溶液中溶解的O2。(1)驗證假設(shè)一該小組設(shè)計實驗驗證了假設(shè)一。請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體_假設(shè)一成立實驗2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體_(2)為深入研究該反應(yīng),該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。實驗1中溶液pH變小的原因是_;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是_(用離子方程
11、式表示)。(3)驗證假設(shè)二請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二,寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):(4)若假設(shè)二成立,請預(yù)測:在相同條件下,分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者_(dá)(填“大于”或“小于”)后者,理由是_。答題送檢來自閱卷名師報告錯誤致錯原因扣分(1)沒認(rèn)真審題,題干中已說明氧化SO2的物質(zhì)為O2或NO,而實驗1和實驗2均采用了不含O2的溶液2(3)要驗證假設(shè)二,即證明O2氧化了SO2,則所用溶液的種類和濃度均相同,且溶有O2,表述時按照操作、現(xiàn)象、結(jié)論的順序進(jìn)行敘述,條理清晰明了2解析
12、 (1)根據(jù)假設(shè)一,溶液中的NO將純凈的SO2氣體氧化,得到了BaSO4沉淀,故只要在沒有NO和不含O2的BaCl2溶液中,通入純凈的SO2氣體不產(chǎn)生沉淀,且向不含O2的Ba(NO3)2溶液中,通入純凈的SO2氣體產(chǎn)生白色沉淀,即可證明假設(shè)一成立。(2)實驗1向盛有不含O2的25 mL 0.1 mol/L BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體,則SO2溶于水后生成H2SO3,亞硫酸顯酸性,故pH減??;而實驗2向盛有不含O2的25 mL 0.1 mol/L Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體,由于NO在酸性條件下具有強氧化性,會發(fā)生反應(yīng):3SO22H2O2NO=3
13、SO4H2NO,生成的硫酸為強酸,故實驗2中溶液pH小于實驗1。(3)要想證明假設(shè)二是溶液中溶解的O2將純凈的SO2氣體氧化,得到了BaSO4沉淀,可以模仿問題(1)設(shè)計實驗,在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol/L BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體,無明顯現(xiàn)象證明和鋇離子無關(guān);然后在盛有含O2的25 mL 0.1 mol/L BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體,有白色沉淀生成,證明是氧氣的氧化作用。(4)在相同條件下,分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),根據(jù)反應(yīng)的離子方程式2SO2O22H2O=2SO4H可知,生成氫
14、離子的量前者大,故前者pH小于后者。答案 (1)無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO33SO22NO2H2O=3SO4H2NO(或3H2SO32NO=3SO4H2NOH2O)(4)小于反應(yīng)的離子方程式表明,足量的O2和NO分別氧化相同的H2SO3,生成H的物質(zhì)的量前者多于后者1甲、乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀,用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)。實驗操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象關(guān)閉彈簧夾,滴加一定量濃硫酸,加熱A中有白霧生成,銅片表面產(chǎn)生氣泡B中有氣泡冒出,產(chǎn)生大量白色沉淀C中產(chǎn)生白色沉淀,液面上方略顯淺棕色并逐漸
15、消失打開彈簧夾,通入N2,停止加熱,一段時間后關(guān)閉從B、C中分別取少量白色沉淀,加稀鹽酸均未發(fā)現(xiàn)白色沉淀溶解(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O_。(2)C中白色沉淀是_BaSO4_,該沉淀的生成表明SO2具有_還原_性。 (3)C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是_2NOO2=2NO2_。(4)分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因,甲認(rèn)為是空氣參與反應(yīng);乙認(rèn)為是白霧參與反應(yīng)。為證實各自的觀點,在原實驗基礎(chǔ)上:甲在原有操作之前增加一步操作,該操作是_通N2一段時間,排出裝置中的空氣_;乙在 A、B 間增加洗氣瓶D,D中盛放的試劑是_飽和NaHSO3溶
16、液_。進(jìn)行實驗,B中現(xiàn)象:甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀檢驗白色沉淀,發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸。結(jié)合離子方程式解釋實驗現(xiàn)象異同的原因:_甲:SOBa2=BaSO4,乙:2Ba2 2SO2O22H2O=2BaSO44H_白霧的量遠(yuǎn)多于裝置中O2的量_。 (5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實驗。B 中無沉淀生成,而 C 中產(chǎn)生白色沉淀,由此得出的結(jié)論是_SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀_。解析銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水。白色沉淀不溶于稀鹽酸,說明該白色沉淀為硫酸鋇沉淀,SO2溶于水生成H2SO3,硝酸在酸性條件下將SO氧化成SO,二氧化硫表現(xiàn)出還原性,將HNO3還原,生成無色
17、的一氧化氮,一氧化氮與洗氣瓶上方的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體。甲同學(xué)在實驗前通入足量的氮氣排出整個裝置中的空氣,排除空氣中氧氣的干擾;乙同學(xué)在裝置A、B之間增加盛有飽和亞硫酸氫鈉的洗氣瓶D,排除白色酸霧的干擾;甲、乙兩同學(xué)的實驗中,B中均有不溶于稀鹽酸的白色沉淀,說明有硫酸鋇沉淀生成,甲是酸霧引起的,乙是氧氣引起的,根據(jù)甲同學(xué)得到的沉淀多,說明酸霧的量遠(yuǎn)大于裝置中氧氣的量。合并甲、乙兩同學(xué)的裝置進(jìn)行實驗,既除去了氧氣又除去了酸霧,裝置B中無白色沉淀生成,說明二氧化硫與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀。1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)二氧化硫作紙漿漂白劑的過程中沒
18、有發(fā)生化學(xué)變化。()(2)(2016江蘇卷)因為SO2具有氧化性,故可用于漂白紙漿。()(3)(2016江蘇卷)下列轉(zhuǎn)化能夠?qū)崿F(xiàn):FeS2SO2H2O,H2SO4。()(4)(2016海南卷)將SO2通入溴水中證明SO2具有漂白性。()(5)(2016天津卷)除去SO2中的少量HCl的實驗方法如圖。()(6)SO2和SO3的混合氣體通入Ba(NO3)2溶液中可得到BaSO3和BaSO4。()2(2017北京卷)根據(jù)SO2通入不同溶液中的實驗現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是(C)選項溶液現(xiàn)象結(jié)論A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀SO2有還原性BH2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性K
19、MnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性:H2SO3H2SiO3解析SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性,與KMnO4發(fā)生了氧化還原反應(yīng)??键c二硫酸的性質(zhì)、硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化1硫酸的物理性質(zhì)(1)純硫酸是一種無色油狀液體,沸點_高_(dá),難揮發(fā)。(2)溶解性:濃H2SO4與水以_任意_比互溶,溶解時可放出_大量的熱_,濃H2SO4稀釋的方法是_將濃H2SO4沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌_。2稀硫酸具有酸的通性3濃硫酸的特性濃硫酸 4SO的檢驗(1)檢驗SO時要防止其他離子的干擾Ag的干擾先用鹽酸酸化,能防止Ag的干擾,因為AgCl=A
20、gCl。CO、SO的干擾因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中。因此檢驗SO時,必須用鹽酸酸化(不能用HNO3酸化)。所用鋇鹽溶液不能用Ba(NO3)2溶液,因為在酸性條件下,SO、HSO、SO2等會被NO(H)氧化為SO,從而得出錯誤的結(jié)論。(2)正確操作被檢液取清液有白色沉淀,證明有SO。SO檢驗的三個易錯點(1)只加可溶性鋇鹽,不酸化,誤將CO、PO、SO等干擾離子判斷成SO。因上述離子會產(chǎn)生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)誤將Ag、Pb2判斷成SO。例如:向待測液中滴加BaCl2溶液,再加稀鹽酸有白色沉淀便斷
21、定含SO。其錯誤是若溶液中只含Ag或Pb2時也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象:AgCl=AgCl(白色),Pb22Cl=PbCl2(白色)。(3)誤將SO判斷成SO。例如:向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便誤以為有SO。該錯誤是未注意NO具有強氧化性,在酸性環(huán)境中能將SO氧化為SO。1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)濃H2SO4具有強氧化性,不能用于干燥還原性氣體SO2。()(2)濃H2SO4與Cu、C的反應(yīng)中,都體現(xiàn)了H2SO4的酸性和強氧化性。()(3)50 mL 18.4 molL1濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA。()(4)濃H2SO4
22、滴入蔗糖固體中,將產(chǎn)生的氣體通入溴水,溴水褪色,說明濃H2SO4具有脫水性、氧化性。()2用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗,其中方案設(shè)計最嚴(yán)密的是(B)A檢驗試液中的SO:試液無沉淀白色沉淀B檢驗試液中的SO:試液無沉淀白色沉淀C檢驗試液中的I:試液深黃色溶液深黃色溶液D檢驗試液中的CO:試液白色沉淀沉淀溶解(1)濃H2SO4與金屬反應(yīng)時體現(xiàn)了濃H2SO4的強氧化性和酸性,而與碳等非金屬反應(yīng)時只體現(xiàn)濃H2SO4的強氧化性。(2)注意“量變”引起“質(zhì)變”,濃H2SO4參加的反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2SO4濃度減小而引起“質(zhì)變”。如濃H2SO4與Zn反應(yīng)先生成SO2,隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃H2SO4變稀,
23、稀H2SO4與過量的Zn反應(yīng)生成H2,計算時注意電子守恒的應(yīng)用。一濃硫酸的反應(yīng)規(guī)律1濃H2SO4與金屬的反應(yīng)除Au、Pt之外的所有金屬,在加熱的條件下均能與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),但不放出H2,濃硫酸的還原產(chǎn)物一般是SO2。假定金屬M在生成物中顯n價,則由2M2nH2SO4(濃)M2(SO4)nnSO22nH2O知,理論上被還原的H2SO4占參加反應(yīng)H2SO4總量的1/2。(1)活潑金屬(如Zn)(3)鈍化:常溫下濃H2SO4使Fe、Al鈍化,若加熱或?qū)釮2SO4稀釋,則可以繼續(xù)反應(yīng):2Fe6H2SO4Fe2(SO4)33SO26H2O,F(xiàn)eH2SO4=FeSO4H2。2濃H2SO4與非金屬的反應(yīng)(
24、1)硫元素的化合價只降低氧化性(2)硫元素的化合價不變酸性(3)硫元素化合價部分不變,部分降低氧化性和酸性濃硫酸與物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,如果濃硫酸的量不足,則反應(yīng)分兩個階段。濃硫酸變稀后,產(chǎn)生H2或反應(yīng)停止;濃硫酸參與的反應(yīng)一般不寫離子方程式。例1 將一定量的鋅與100 mL 18.5 mol/L濃硫酸充分反應(yīng)后,鋅完全溶解,同時生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L,測得溶液的pH1。則下列敘述中錯誤的是(C)A氣體A為SO2和H2的混合物B反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 gC氣體A中SO2和H2的體積比為41D反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3 mol電子解析鋅與濃H2SO4發(fā)生反應(yīng):
25、Zn2H2SO4(濃)ZnSO4SO22H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2SO4的濃度變小,發(fā)生反應(yīng)ZnH2SO4=ZnSO4H2,設(shè)反應(yīng)生成的SO2的物質(zhì)的量為x,H2的物質(zhì)的量為y,則有xy1.5 mol,消耗的硫酸:2xy18.5 molL10.1 L1.8 mol,解得x0.3 mol,y1.2 mol,V(SO2)V(H2)14,參加反應(yīng)的Zn:xy1.5 mol,質(zhì)量是97.5 g,轉(zhuǎn)移電子:1.5 mol23 mol。二硫及其化合物中的重要轉(zhuǎn)化關(guān)系1硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系2含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化:在解答框圖推斷題中,常見的符合ABCD轉(zhuǎn)化關(guān)系的有:(1)NH3(N2)NO
26、NO2HNO3;(2)CCOCO2H2CO3;(3)NaNa2ONa2O2NaOH。3含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3即二氧化硫亞硫酸酸式鹽正鹽。例2 在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中,A是一種正鹽,D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16,E是酸,當(dāng)X無論是強酸還是強堿時,都有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系:當(dāng)X是強酸時,A、B、C、D、E均含同一種元素;當(dāng)X是強堿時,A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請回答:(1)A是_(NH4)2S_,Y是_O2_,Z是_H2O_。(2)當(dāng)X是強酸時,E是_H2SO4_,寫出B生成C的化學(xué)方程式:_2H2S3O22SO22H2O_。(3)當(dāng)X是強堿時,E是
27、_HNO3_,寫出B生成C的化學(xué)方程式:_4NH35O24NO6H2O_。解析由D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16,容易聯(lián)想D分子比C分子增加1個氧原子,則D可能是氧化物,而E為酸,則應(yīng)為含氧酸,而Y是能提供“O”的物質(zhì),A為正鹽,與堿反應(yīng)生成的物質(zhì)能連續(xù)氧化兩次,最后生成含氧酸,可推知A可能是銨鹽:ANH3NONO2HNO3;而A與強酸反應(yīng)時,生成的物質(zhì)也能連續(xù)氧化兩次,最后生成含氧酸,則A可能為硫化物(含S2):AH2SSO2SO3H2SO4。綜合上面敘述可確定A是(NH4)2S。例1 (NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物?!静殚嗁Y料】(N
28、H4)2SO4在260 和400 時分解產(chǎn)物不同?!緦嶒炋骄俊吭撔〗M擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持和加熱裝置略)。實驗1:連接裝置ABCD,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.500 0 mol/L鹽酸70.00 mL)。通入N2排盡空氣后,于260 加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色。取下裝置B,加入指示劑,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無SO。(1)儀器X的名稱是_。(2)滴定前,下列操作的正確順序是_(填字母)。a盛裝0.200 0 mol/L NaOH溶液b用0.2
29、00 0 mol/L NaOH溶液潤洗c讀數(shù)、記錄d查漏、清洗e排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是_mol。實驗2:連接裝置ADB,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400 加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO,無SO;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。(4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO,無SO的實驗操作和現(xiàn)象是_。(5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是_。(6)(NH4)2SO4在400 分解的化學(xué)方程式是_。答題送檢來
30、自閱卷名師報告錯誤致錯原因扣分(2)中和滴定實驗的操作順序記憶不清2(4)題意沒審清,沒抓住“有SO,無SO”這條主線3解析 (1)由圖可知,儀器X是圓底燒瓶。(2)滴定前,先檢查堿式滴定管是否漏液,清洗后再用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,盛裝NaOH溶液,排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面,即可讀數(shù),故順序為dbaec。(3)根據(jù)NaOH溶液滴定剩余鹽酸,結(jié)合關(guān)系式NH3HCl知:吸收氣體的物質(zhì)的量等于消耗的HCl的物質(zhì)的量,為0.500 0 mol/L0.07 L 0.200 0 mol/L0.025 L0.03 mol。(4)取少許D中溶液于試管中,加入氯化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴入鹽酸,沉淀完全溶解且產(chǎn)生
31、的氣體能使品紅溶液褪色,則證明D內(nèi)溶液中有SO,無SO。(5)稀鹽酸為酸性溶液,可以吸收氨氣。(6)由題意,(NH4)2SO4在400 時分解生成SO2、NH3和N2。答案 (1)圓底燒瓶(2)dbaec(3)0.03(4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體,且能使品紅溶液褪色(5)NH3或氨氣(6)3(NH4)2SO44NH3N23SO26H2O1工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O35H2O,實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2S
32、O3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱,若_液柱高度保持不變_,則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是_防止倒吸_。裝置E中為_NaOH(合理即可)_溶液。(2)為提高產(chǎn)品純度,應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為_21_。(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇_c_。a蒸餾水b飽和Na2SO3溶液c飽和NaHSO3溶液d飽和NaH
33、CO3溶液實驗中,為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,采用的操作是_控制滴加硫酸的速度(合理即可)_。已知反應(yīng)()相對較慢,則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是_溶液變澄清(或渾濁消失)_。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A,實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有_ad_(填字母)。a燒杯b蒸發(fā)皿c試管d錐形瓶(4)反應(yīng)終止后,燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計實驗,檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論:_取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層溶液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若
34、出現(xiàn)白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理即可)_(供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、 AgNO3溶液)。解析(1)若裝置不漏氣,則長頸漏斗中會形成一段液柱并且液柱高度保持不變;裝置D是安全瓶,可防止倒吸;裝置E是尾氣處理裝置,用來吸收過量的SO2,故所盛溶液可以是NaOH溶液等。(2)根據(jù)蓋斯定律,由()2()()3,得2Na2S(aq)Na2SO3(aq)3SO2(g)=3Na2S2O3(aq),故燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為21。(3)裝置B中的溶液不能和SO2發(fā)生反應(yīng),蒸餾水溶解SO2; Na2SO3 溶液能與 SO2 發(fā)生反應(yīng):SO2Na2SO3
35、H2O=2NaHSO3;NaHCO3溶液能與SO2發(fā)生反應(yīng):NaHCO3SO2=CO2NaHSO3;飽和NaHSO3溶液不能和SO2反應(yīng),也不溶解SO2。為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C,應(yīng)使生成SO2的速率減慢,可通過控制滴加硫酸的速度來實現(xiàn);因反應(yīng)()相對較慢,C中反應(yīng)達(dá)到終點時S單質(zhì)消耗完,現(xiàn)象是溶液變澄清。蒸發(fā)皿加熱時不需墊石棉網(wǎng);試管是小型玻璃儀器,加熱時也不需墊石棉網(wǎng);燒杯、錐形瓶底部面積大,為防止受熱不均勻,在加熱時需墊石棉網(wǎng)。(4)Na2S2O3和Na2SO3的存在對SO的檢驗有干擾,要先除去。根據(jù)題給信息,可先加入過量的稀鹽酸將二者除去,排除干擾,再檢驗SO的存在。1(2017海南卷
36、)分別將足量下列氣體通入稀Na2S溶液中,可以使溶液變渾濁的是(B)ACOBSO2CHClDCO2解析A項,CO與Na2S不反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,錯誤;B項,二氧化硫具有氧化性,能與Na2S反應(yīng)生成S單質(zhì),使溶液變渾濁,正確;C項,鹽酸的酸性比H2S強,所以HCl與Na2S可以反應(yīng)產(chǎn)生具有臭雞蛋氣味的氣體H2S,但溶液不變渾濁,錯誤;D項,CO2與Na2S不反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,錯誤。2Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中較穩(wěn)定。.制備Na2S2O35H2O反應(yīng)原理:Na2SO3(aq)S(s)Na2S2O3(aq)實驗步驟:稱取15 g Na2SO3,加入圓底燒瓶中,再加入8
37、0 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉,用3 mL乙醇潤濕,加入上述溶液中。安裝實驗裝置(如圖所示,部分夾持裝置略去),水浴加熱,微沸60分鐘。趁熱過濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O35H2O,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,得到產(chǎn)品。回答問題:(1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤濕的目的是_使硫粉易于分散到溶液中_。(2)儀器a的名稱是_冷凝管_,其作用是_冷凝回流_。(3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質(zhì)是_Na2SO4_。檢驗是否存在該雜質(zhì)的方法是_取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸,過濾,向濾液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產(chǎn)品中含有Na2SO4_。(4)該實驗一般控制在堿性環(huán)
38、境下進(jìn)行,否則產(chǎn)品發(fā)黃,用離子方程式表示其原因:_S2O2H=SSO2H2O_。.測定產(chǎn)品純度準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.100 0 molL1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為2S2OI2=S4O2I。(5)滴定至終點時,溶液顏色的變化:_由無色變藍(lán)色且保持30_s不變色_。(6)滴定起始和終點的液面位置如圖,則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為_18.10_mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O35H2O相對分子質(zhì)量為M )_100%_。.Na2S2O3的應(yīng)用(7)Na2S2O3的還原性較強,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脫氯劑,該反應(yīng)的離子方程式為_S2O4Cl25H2O=
39、2SO8Cl10H_。解析(1)硫粉難溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇潤濕后易擴散到溶液中。(2)裝置中儀器a(冷凝管)可以將揮發(fā)出的乙醇冷凝回流到燒瓶中。(3)因反應(yīng)物Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4,故可能存在的無機雜質(zhì)是Na2SO4;檢驗產(chǎn)品中是否含有Na2SO4,即檢驗SO是否存在,需要防止SO的干擾,故不能用具有強氧化性的硝酸酸化,而應(yīng)用鹽酸酸化,過濾除去不溶物,再向濾液中滴加氯化鋇溶液。(4)產(chǎn)品發(fā)黃,說明產(chǎn)品中含有硫雜質(zhì),這是由于在酸性環(huán)境中Na2S2O3不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):2HS2O=SSO2H2O。(5)滴定終點時,過量的單質(zhì)碘使無色的淀粉溶液變藍(lán)。(6)起始讀數(shù)
40、為0.00 mL,終點讀數(shù)為18.10mL,所以消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10 mL;根據(jù)2Na2S2O35H2O2S2OI2,得n(Na2S2O35H2O)2n(I2)2 0.100 0 molL118.10103 L3.620103 mol, 則產(chǎn)品的純度100%100%。(7)S2O被Cl2氧化成SO,Cl2被還原為Cl,首先根據(jù)化合價升降總值相等寫出S2O4Cl22SO8Cl,然后根據(jù)原子守恒和電荷守恒配平得S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H。課時達(dá)標(biāo)第16講1下列說法正確的是(B)A因為SO2具有漂白性,所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊試液褪色B能使品紅溶
41、液褪色的物質(zhì)不一定是SO2CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,且原理相同D等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中,漂白效果更好解析A項,SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性,能使品紅溶液褪色是因為SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊試液褪色;B項,能使品紅溶液褪色的物質(zhì)很多,不僅僅是SO2;C項的這些漂白劑的漂白原理不都相同;D項,SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合后在溶液中發(fā)生反應(yīng):SO2Cl22H2O=H2SO42HCl,從而失去漂白能力。2下列各種溶液中通入足量的SO2后,既無沉淀又無氣體產(chǎn)生的有(B)Ba(OH)2Ba(NO3)
42、2Na2SBaCl2Ca(ClO)2Fe(NO3)3H2O2NaClOC6H5ONaA3種B4種C5種D6種解析Ba(OH)2溶液中通入足量的SO2后,既無沉淀又無氣體產(chǎn)生;Ba(NO3)2溶液中通入足量的SO2后,既有沉淀又有氣體產(chǎn)生;Na2S溶液中通入足量的SO2后發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生難溶于水的S;BaCl2溶液中通入足量的SO2后,不發(fā)生反應(yīng),既無沉淀又無氣體產(chǎn)生;Ca(ClO)2溶液中通入足量的SO2后,發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生硫酸鈣沉淀;Fe(NO3)3溶液中通入足量的SO2后,發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生NO;H2O2溶液中通入足量的SO2后,反應(yīng)產(chǎn)生硫酸,既無沉淀又無氣體產(chǎn)生;NaClO溶液中
43、通入足量的SO2后,發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生NaCl和硫酸,既無沉淀又無氣體產(chǎn)生;C6H5ONa溶液中通入足量的SO2后,會產(chǎn)生難溶于水的苯酚,有沉淀生成。符合題意,故選B項。3下列說法正確的是(D)A濃硫酸、濃硝酸都是氧化性酸,常溫下都能使金屬鈍化B濃硫酸與蔗糖混合攪拌產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,此過程只體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性C某溶液中加鹽酸產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,說明該溶液中一定含CO或SOD某溶液中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,不能說明該溶液中一定含SO解析B項,還體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性;C項,也有可能是HCO、HSO。4常溫下,某同學(xué)設(shè)計實驗驗證H2SO3的酸性強于H2CO3,他的下列實驗設(shè)計不能達(dá)到目的的是(A)選項實驗設(shè)計實驗結(jié)果A將SO2氣體和CO2氣體分別通入水中至飽和,立即測定兩溶液的pH前者的pH小于后者的B測定相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液的pH前者的pH小于后者的C將CO2氣體依次通過NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品紅溶液品紅溶液不褪色D將SO2氣體依次通過NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水品紅溶液不褪色且澄清石灰水變渾濁解析通過測定pH來比較H2SO3和H2CO3的酸性強弱,酸的濃度必須相等,由于SO2的溶解度遠(yuǎn)大于CO2,兩飽和溶液的濃度不相等,故A項不能達(dá)到目的;根
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