2019-2020年高三化學一輪總復習 第四章 第3講 硫及其化合物 新人教版.doc

《2019-2020年高三化學一輪總復習 第四章 第3講 硫及其化合物 新人教版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高三化學一輪總復習 第四章 第3講 硫及其化合物 新人教版.doc（29頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

2019-2020年高三化學一輪總復習 第四章 第3講 硫及其化合物 新人教版 [考綱要求]　1.了解硫及其重要化合物的主要化學性質及應用。2.了解硫的氧化物對大氣的污染與防治。 考點一　硫單質的主要性質及應用 1．硫元素的存在形態(tài) 形態(tài)— 2．硫單質的物理性質 俗稱 顏色狀態(tài) 溶解性 水 酒精 CS2 硫黃 黃色晶體 不溶 微溶 易溶 3.從化合價的角度認識硫單質的化學性質 S 深度思考 1．如何洗滌附著在試管內壁上的硫？ 答案　硫單質易溶于CS2且可以與熱的強堿液反應：3S＋6NaOH2Na2S＋ Na2SO3＋3H2O。所以當試管壁上沾有單質硫時，可用CS2或熱強堿液洗滌。 2．哪些事實能說明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？ 答案?、倥cFe反應，產物中Fe的價態(tài)不同：Fe＋SFeS(Fe為＋2價)，2Fe＋3Cl22FeCl3(Fe為＋3價)。②利用置換反應：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。 考點二　硫的氧化物——SO2和SO3 1．二氧化硫(SO2) (1)物理性質 顏色 氣味 毒性 密度 溶解性 無色 有刺激性氣味 有毒 比空氣大 易溶于水 (2)化學性質 按要求完成下列方程式： 特別提醒　中學常見的四大還原性離子 還原性：S2－>SO>I－>Fe2＋ (1)易被空氣中的O2氧化而變質。 (2)易被KMnO4(H＋)、HNO3、溴水、氯水、Fe3＋(不氧化Fe2＋)、漂白粉溶液等氧化。 (3)SO2、H2SO3、Na2SO3均有強還原性，且還原性：SO>H2SO3>SO2。 (4)同理：H2S、S2－、HS－均有強還原性。 2．三氧化硫(SO3) SO3在標準狀況下為無色、針狀晶體，能與水反應：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的熱，SO3是酸性氧化物，它跟堿性氧化物或堿都能反應生成硫酸鹽。 3．硫的氧化物的污染與治理 (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，改進燃燒技術。 (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2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途徑2：SO2＋H2OH2SO3、，2H2SO3＋O2===2H2SO4。 深度思考 1．將SO2分別通入下表所列的溶液中，填寫有關問題。 反應物 溴水 酸性KMnO4溶液 氫硫酸(H2S溶液) 滴有酚酞的NaOH溶液 石蕊試液 品紅溶液 反應現象 褪色 褪色 有淡黃色沉淀生成 褪色 變紅 褪色 SO2的性質 還原性 還原性 氧化性 酸性 酸性 漂白性 解析　(1)SO2可使品紅或某些有機色質褪色，發(fā)生的是化合反應，并且生成的無色化合物不穩(wěn)定，易分解。 (2)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因為SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的還原性。 2．在BaCl2溶液中通入SO2氣體，未見沉淀生成，若先通入下列氣體中的一種，再通入SO2；或者向通入SO2氣體的BaCl2溶液中加入下列物質，可以看到沉淀的有________(填序號)。 ①Cl2、②NH3、③HCl、④NO2、⑤CO2、⑥H2S、⑦HNO3、⑧NaOH、⑨FeCl3溶液、⑩NaClO溶液 答案?、佗冖堍蔻撷啖幄? 解析　往BaCl2溶液中通入SO2氣體，不發(fā)生反應，所以無沉淀產生，根據物質的性質，將所給物質可分為以下幾種情況：(1)具有氧化性的有：①④⑦⑨⑩，因SO2氣體和亞硫酸具有較強的還原性，被以上物質氧化得H2SO4，H2SO4與BaCl2反應，生成BaSO4沉淀。 (2)具有堿性的有：②⑧，因SO2和H2SO3能與堿反應生成SO，SO與Ba2＋結合生成BaSO3沉淀。 (3)具有較強還原性的是⑥，因SO2和H2SO3具有氧化性，溶液中的SO2和H2SO3與H2S反應生成淡黃色沉淀。 (4)HCl、CO2不與溶液中BaCl2、SO2、H2SO3反應，仍看不到沉淀。 題組一　CO2與SO2的檢測 1．下列溶液能夠區(qū)別SO2和CO2氣體的是 (　　) ①澄清的石灰水　②H2S溶液?、鬯嵝訩MnO4溶液 ④氯水　⑤品紅溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部 答案　C 解析　SO2和CO2都屬于酸性氧化物，它們都能與石灰水反應生成不溶性的鹽，所以不能利用這一性質來區(qū)別SO2和CO2。SO2具有氧化性，能將H2S溶液氧化生成單質硫(有淡黃色沉淀生成)；SO2也具有還原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2還具有漂白性，能使品紅溶液褪色。而CO2沒有這些性質。所以可以用②、③、④、⑤來區(qū)別SO2和CO2。 2.右圖是檢驗某無色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖， 按要求回答下列問題。 (1)B中加入的試劑是__________，作用是________________。 (2)C中加入的試劑是__________，作用是________________。 (3)D中加入的試劑是__________，作用是_______________________________。 (4)實驗時，C中應觀察到的現象是_______________________________________。 解題指導　一定要理解題意是檢驗氣體成分，檢驗二氧化硫用品紅溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，檢驗二氧化碳用澄清石灰水；在檢驗二氧化碳之前，必須除盡二氧化硫，因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁。C裝置的作用是除去SO2并檢驗SO2是否除盡，所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，但不能褪成無色，若褪成無色不能證明二氧化硫已除盡。 答案　(1)品紅溶液　檢驗SO2 (2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并檢驗SO2是否除盡 (3)澄清石灰水　檢驗CO2 (4)酸性KMnO4溶液的顏色不褪盡(或不褪色，或不褪成無色) 3．下列實驗中能證明某氣體為SO2的是 (　　) ①使澄清石灰水變渾濁?、谑?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅?、凼蛊芳t溶液褪色?、芡ㄈ胱懔縉aOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸?、萃ㄈ脘逅?，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產生 A．都能證明 B．都不能證明 C．③④⑤均能證明 D．只有⑤能證明 答案　D 解析　CO2也能產生①④中的實驗現象，酸性氣體一般都能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，氯氣也能使品紅溶液褪色。實驗⑤說明氣體有還原性，結合后續(xù)實驗現象說明該氣體是SO2。 檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程 SO2和CO2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為 流程設計 檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2 選用試劑 品紅溶液 酸性KMnO4溶液 品紅溶液 澄清的石灰水 預期現象 褪色 褪色 不褪色 變渾濁 注意　有時為簡化裝置，可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置，用較濃的酸性KMnO4溶液，現象是酸性KMnO4溶液顏色變淺。(如本題組的2題C裝置的作用) 題組二　SO2的漂白原理 4．下列物質都具有漂白性，其中漂白原理和其他幾種不同的是 (　　) A．SO2 B．H2O2 C．O3 D．HClO 答案　A 解析　SO2的漂白是由于它能與某些有色物質生成不穩(wěn)定的無色物質，其他均為氧化漂白。 5．下列說法正確的是 (　　) 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．能使品紅溶液褪色的物質不一定是SO2 C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，且原理相同 D．等物質的量的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 答案　B 解析　A項中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；能使品紅溶液褪色的物質很多，不僅僅是SO2；C項的這些漂白劑的漂白原理不都相同；SO2和Cl2等物質的量混合后在溶液中發(fā)生反應SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力。 6．已知有機色質的發(fā)色官能團可以被氧化或發(fā)生加成反應生成無色物質。 (1)為了探索比較SO2和Cl2的漂白原理，甲同學做了如下對比實驗： 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)現紅色試紙均不褪色； b．將SO2和Cl2分別通入品紅溶液中，發(fā)現品紅溶液均褪色； c．加熱b中漂白后的溶液，發(fā)現前者恢復紅色，并產生刺激性氣味的氣體，后者無明顯現象； d．將SO2和Cl2分別持續(xù)通入紫色石蕊試液中，發(fā)現前者只變紅，不褪色，后者先變紅，后褪色。 請根據甲同學的實驗事實，簡要說明SO2與Cl2漂白原理的相同與不同之處。 ①相同之處：SO2和Cl2本身都沒有漂白性，起漂白作用的分別是其與水反應后的產物________和________。 ②不同之處：H2SO3只能與某些有機色質發(fā)生______反應，生成不穩(wěn)定的無色物質，產物受熱分解再放出SO2，是非氧化還原反應。HClO能與很多有機色質發(fā)生________反應，生成物較穩(wěn)定。 (2)乙同學為了探索對比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呈噴霧狀分別反應，至完全褪色時，發(fā)現消耗三種漂白劑的物質的量相同，但褪色時間O3最短，H2O2次之，Cl2最長。 ③消耗三種漂白劑的物質的量相同的原因是：每摩爾物質__________相等。 ④O3漂白速度較H2O2快的主要原因是___________________________________； Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是____________________________________。 (3)丙同學為了比較H2O2和NaClO的氧化性強弱，將兩者混合，觀察到產生大量無色無味氣體。 ⑤丙同學認為，發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________， 由此確認NaClO的氧化性強于H2O2；丁同學認為產生氣體也可能是H2O2分解的原因，建議丙同學進一步補充實驗來確認。補充實驗需要的試劑是__________________和____________________。 答案?、貶2SO3　HClO?、诩雍匣蚧稀⊙趸€原?、鄣秒娮訑怠、苎趸設3>H2O2　Cl2與H2O反應生成HClO濃度較小?、軭2O2＋ClO－===Cl－＋H2O＋O2↑　AgNO3溶液　稀HNO3  　 1.二氧化硫的復習方法 在復習二氧化硫的性質時，要從以下幾個角度復習：(1)屬性，屬于酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的性質，可類比CO2氣體的化學性質，但應注意與CO2的區(qū)別；(2)價態(tài)，二氧化硫中的硫為＋4價，處于中間價態(tài)，所以既能升，也能降，既具有氧化性，也具有還原性，但主要表現還原性；(3)特性，漂白性。 2．SO2的鑒別 (1)利用物理性質鑒別 氣味：用標準的聞氣體氣味法。SO2有刺激性氣味。 (2)利用化學性質鑒別 ①氧化性：與硫化氫氣體混合，有淡黃色固體生成。②還原性：將氣體通入稀氯水中，使氯水褪色；將氣體通入稀溴水中，溴水褪色；將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，酸性高錳酸鉀溶液褪色；將氣體通入氯化鐵溶液中，氯化鐵溶液由黃色變成淺綠色；將氣體通入硝酸鋇溶液中，產生沉淀。 (3)漂白性 將氣體通入品紅溶液中，能使品紅溶液褪色，然后加熱褪色的溶液，顏色又恢復。 3．常見的能用于漂白的物質的比較 用于漂白的物質 實際參與漂白的物質 漂白原理 變化類別 漂白特點 能漂白的物質 活性炭 活性炭 吸附漂白 物理變化 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白 氯氣 次氯酸 利用次氯酸的強氧化性進行漂白 化學變化 氧化還原漂白，不可逆 可以漂白所有有機色質 次氯酸鹽 次氯酸 過氧化鈉 過氧化氫 過氧化氫的強氧化性 化學變化 氧化還原漂白，不可逆 可以漂白所有有機色質 過氧化氫 二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫與有色物質化合生成不穩(wěn)定的無色物質 化學變化 非氧化還原漂白，可逆 具有選擇性，如品紅、棉、麻、草等 題組三　含硫化合物對環(huán)境的污染及治理 7．(xx北京理綜，25節(jié)選)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。 (1)用化學方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應：_________________________ _____________________________________________________________________。 (2)在鈉堿循環(huán)法中，Na2SO3溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，該反應的離子方程式是___________________________________________________。 (3)吸收液吸收SO2的過程中，pH隨n(SO)∶n(HSO)變化關系如下表： n(SO)∶n(HSO) 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 由上表判斷，NaHSO3溶液顯________性，用化學平衡原理解釋：_______________。 答案　(1)SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O22H2SO4 (2)2OH－＋SO2===H2O＋SO　(3)酸　HSO存在：HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的電離程度強于水解程度 解析　(1)SO2和H2O發(fā)生反應生成H2SO3，H2SO3被O2氧化為H2SO4。 (2)書寫離子方程式時，氧化物應寫成化學式形式，SO2與NaOH溶液反應生成Na2SO3的離子方程式為2OH－＋SO2===H2O＋SO。 (3)由于HSO在溶液中既能電離又能發(fā)生水解，而HSO的電離程度大于HSO的水解程度，故NaHSO3溶液顯酸性。 8．某研究性學習小組計劃研究當地酸雨的形成過程，于是取來雨水作水樣進行測定，隨時間的推移，多次測定該樣品的pH，得到如下數據： 時間(h) 開始 8 16 24 32 40 48 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 (1)雨水樣品放置時pH變化的主要原因為___________________________________ (用化學方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成過程可能是__________________。 如果將剛取樣的上述雨水和自來水相混合，pH將______(填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是____________________________________________________， 二氧化硫表現________性。 (2)下面是酸雨給人類造成的危害，其中不正確的是 (　　) A．腐蝕建筑物、雕塑等 B．污染水源 C．改良堿性土壤 D．損害莊稼 (3)你認為減少酸雨產生的途徑可采取的措施是 (　　) ①少用煤作燃料　②把工廠的煙囪造高?、廴剂厦摿? ④在已酸化的土壤中加石灰　⑤開發(fā)新能源 A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 答案　(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　雨水溶解二氧化硫生成亞硫酸，亞硫酸又被空氣中的氧氣氧化為硫酸，降落下來形成酸雨　減小　自來水中的氯氣(或次氯酸)把亞硫酸氧化成硫酸　還原　(2)C　(3)C 解析　酸雨的pH發(fā)生變化，其原因是亞硫酸被空氣中的氧氣氧化為硫酸，酸性增強，當亞硫酸全部氧化為硫酸后，pH不再變化。自來水常用氯氣消毒，其中的氯氣、次氯酸等能把亞硫酸氧化為硫酸，使pH減小。酸雨的危害極大，會危害農作物、森林、草原、魚類、建筑物、工業(yè)設備、電信電纜等。要減少酸雨的產生，首先要了解空氣中二氧化硫的來源。大氣中二氧化硫的來源主要是化石燃料的燃燒以及含硫礦石的冶煉和硫酸、磷肥、造紙等生產過程產生的尾氣。因此少用煤作燃料以及對燃料進行脫硫處理，是減少酸雨的有效措施。開發(fā)新能源如氫能、核能等可以從根本上杜絕二氧化硫的產生。至于把煙囪造高，顯然不會改變二氧化硫的排放量，對全球酸雨的危害不會減少。在已酸化的土壤中施石灰，是對因酸雨造成的危害的被動治理措施，與從源頭上控制二氧化硫的產生無關。 考點三　硫酸及硫酸根離子的檢驗 1．硫酸的物理性質 H2SO4是無色液體，能與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿燒杯內壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。 2．硫酸是強電解質，在水溶液中發(fā)生電離的化學方程式為H2SO4===2H＋＋SO。寫出稀硫酸與下列物質反應的離子方程式： ①鐵：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ②MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O； ③Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O； ④Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑； ⑤BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 3．濃H2SO4的特性 (1)填寫下表 實驗 實驗現象 硫酸的特性 少量膽礬加入濃硫酸中 藍色固體變白 吸水性 用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上 沾有濃H2SO4的濾紙變黑 脫水性 將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱 銅片逐漸溶解，產生無色刺激性氣味的氣體 強氧化性 (2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應的化學方程式： Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 (3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4可用鋁槽車運濃H2SO4。 4．SO的檢驗 檢驗SO的正確操作方法：被檢液取清液有無白色沉淀(判斷有無SO) 先加稀鹽酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干擾，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產生，可能發(fā)生反應的離子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 深度思考 1．下表是鑒別濃硫酸和稀硫酸的方法，請將實驗現象填入下表： 濃硫酸 稀硫酸 物理性質 加水 放出大量熱 無明顯變化 觀狀態(tài) 油狀液體 液態(tài) 密度 ρ濃H2SO4>ρ稀H2SO4 化學性質 鐵片 無明顯變化(鈍化) 鐵片逐漸溶解，并產生無色氣體 銅片(加熱) 銅片溶解，產生無色氣體 不反應 白紙 變黑 無明顯變化 膽礬 藍色變白 膽礬溶解形成藍色溶液 2.硫酸是中學化學實驗室的常見藥品，其性質有①酸性?、谖浴、勖撍浴、軓娧趸浴、荽呋饔?，請將序號填在相應的橫線上： (1)鋅和稀H2SO4制H2________； (2)濃硫酸作干燥劑________； (3)濃硫酸與蔗糖的炭化實驗(黑面包實驗)________； (4)實驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________； (5)乙酸乙酯的水解________； (6)纖維素的水解________； (7)濃硫酸與銅的反應________； (8)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑________。 答案　(1)①　(2)②　(3)③④　(4)②⑤　(5)⑤　(6)⑤　(7)①④　(8)①③ 3．將64 g銅箔加入到盛有含2 mol H2SO4的濃H2SO4試管中加熱。 (1)銅箔能否完全溶解？請解釋原因。 (2)在反應后的溶液中再加入少量硝酸鈉晶體，銅箔表面又有氣泡冒出，其原因為_____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案　(1)不能，因為隨著反應的進行，濃H2SO4變?yōu)橄2SO4，反應停止。(2)H＋與NO又能氧化銅片，發(fā)生反應3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 題組一　硫酸性質的探究實驗 1．(xx北京理綜，9)用下圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是 (　　) A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量 B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成 C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．為確認CuSO4生成，向①加水，觀察顏色 答案　D 解析　移動銅絲，可控制銅絲與濃硫酸的接觸，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品紅溶液褪色，故B合理；SO2有毒，且屬于酸性氧化物，故C合理；濃硫酸過量，試管中剩余濃硫酸，應將反應后的混合液慢慢加入到大量水中，否則易出現液體噴出試管而發(fā)生危險，故D不合理。 2．某校研究性學習小組，探究一定量的濃硫酸與足量鋅充分反應產生的氣體產物，進行如下實驗：按圖組裝好實驗裝置，在A中加入5 mL 98%的濃硫酸和足量的鋅粒，微熱試管A，觀察到C、D、E中均有氣泡產生；隨后氣泡量減少，品紅溶液褪色，D中先出現渾濁后渾濁消失；反應較長時間后，C、D、E中的氣泡量又會明顯增加。 試回答： (1)寫出A中從反應開始到停止可能發(fā)生反應的化學方程式：_________________。 (2)從甲、乙中選擇合適的裝置填入B、C中，并進行正確連接，a接____、____接b，c接____、____接d；D、E兩支試管中CCl4溶液的作用是______________________。 (3)能證明濃硫酸具有強氧化性的實驗現象為_______________________________； 反應較長時間后氣泡量又會明顯增加的原因是_______________________________ ________________。 (4)D中渾濁消失的離子反應方程式為_____________________________________。 答案　(1)Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、 Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑ (2)3(或4)　4(或3)　2　1　防倒吸 (3)C中品紅溶液褪色　濃H2SO4變成稀H2SO4后，與Zn反應放出H2 (4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO 解析　(1)開始階段由濃H2SO4具有強氧化性與鋅反應產生SO2氣體，Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨反應的進行，硫酸逐漸被消耗，濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，與Zn發(fā)生置換反應生成H2，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (2)從圖示看，C裝置應是檢驗SO2氣體的，應選擇甲裝置，則B處需接一安全裝置。 (3)濃H2SO4的強氧化性表現在SO被還原，生成SO2的反應。反應開始后，裝置中的空氣被排出，產生大量氣泡，當SO2被品紅溶液吸收時，氣泡量減少，且隨著H2SO4濃度的減小，反應速度逐漸減慢，反應較長時間后濃H2SO4變成稀H2SO4，與Zn反應生成H2，氣泡量又會增加。 (4)D中渾濁消失是因為過量的SO2與CaSO3反應生成Ca(HSO3)2。 3．某興趣小組在實驗室用銅和硫酸為原料，采用多種方法制取硫酸銅，制備方法如下： 方法一 (1)濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標簽是________(填序號)。 (2)甲同學取6.4 g銅片和10 mL 18 molL－1濃硫酸，放在試管中共熱時發(fā)現，銅與熱的濃硫酸反應后并沒有得到預期的藍色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學為了驗證其中灰白色沉淀的主要成分，設計下列實驗： 實驗步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。 實驗現象：________________________________________________________。 實驗結論：所得灰白色固體的化學式為__________。 (3)乙還觀察到加熱過程中，試管內壁上部析出少量淡黃色固體物質，持續(xù)加熱，淡 黃色固體物質又慢慢地溶于濃硫酸而消失。淡黃色固體消失的原因是(用化學方程式 回答)_________________________________________________________________。 直到最后反應完畢，發(fā)現試管中還有銅片剩余，乙根據自己所學的化學知識，認為試管中還有硫酸剩余。他這樣認為的理由是_________________________________。 方法二 (4)丙同學認為甲設計的實驗方案不好，他自己設計的思路是2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。 對比甲的方案，你認為丙同學的優(yōu)點是①__________________________________； ②____________________________________________________________________。 方法三 (5)丁同學取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水發(fā)現溶液逐漸呈藍色，寫出反應的化學方程式_______________________________________________。 答案　(1)BD (2)灰白色物質溶解，溶液變?yōu)樗{色　CuSO4 (3)S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O 隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應 (4)①產生等量的硫酸銅，消耗的硫酸更少?、诓划a生污染物SO2 (5)H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O 解析　(1)濃硫酸有強烈的腐蝕性和氧化性，選B、D。 (2)濃硫酸有吸水性、脫水性，在試管底部看到的灰白色沉淀是濃硫酸與銅反應生成的無水硫酸銅。 (3)反應中生成的淡黃色固體是硫，持續(xù)加熱，硫被濃硫酸氧化。 (4)丙方案用H2SO4的量少，且沒有二氧化硫有毒氣體產生。 (5)銅片有還原性，能被氧化成銅離子，過氧化氫有氧化性能被還原為水，稀硫酸提供氫離子。 題組二　SO的檢驗 4．用下面的方案進行某些離子的檢驗，其中方案設計最嚴密的是 (　　) 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 答案　B 解析　A選項中先加入稀硝酸，如果溶液中沒有SO，而存在SO，硝酸可能將 SO氧化成SO，最終也會出現白色沉淀，A選項錯誤；B選項中先加入足量稀鹽 酸，可以排除SO、Ag＋等離子的干擾，然后加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明 原溶液中存在SO，B選項正確；如果溶液中存在I－，I－具有還原性，被過氧化氫 氧化為碘單質，碘單質遇淀粉溶液顯藍色，但是C選項中最終溶液沒有變藍色，故 C選項錯誤；D選項中如果存在SO，也會出現相同的實驗現象，故D選項錯誤。 5．對某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分別進行如下實驗： ①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色； ②加堿調至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍； ③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液，產生的白色沉淀不溶于稀硝酸。 對于下列物質不能確認其在原溶液中是否存在的是 (　　) A．Br－ B．SO C．H2SO3 D．NH 答案　B 解析?、偌訜釙r放出的氣體可以使品紅溶液褪色，則溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不穩(wěn)定，分解產生的SO2可使品紅溶液褪色。②加堿加熱后，產生使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍的氣體，即有NH3產生，說明溶液中一定含有NH。③加入氯水時溶液顯黃色，說明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，說明此時溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3產生的，故不能確定的為SO。 考點四　硫及其化合物的相互轉化 1. 2．當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降 如：H2 O2O3 H2S＋H2SO4(濃)S升高2價↓＋S降低2價O2↑＋2H2O 3．相鄰價態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。 4．含硫物質的連續(xù)氧化 硫元素 題組一　框圖推斷題 1．右圖表示某固態(tài)單質A及其化合物之間的轉化關系(某些產物和 反應條件已略去)?；衔顱在常溫常壓下為氣體，B和C的相 對分子質量之比為4∶5，化合物D是重要的工業(yè)原料。 (1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式： _____________________________________________________________________； (2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式： _____________________________________________________________________； (3)寫出一個由D生成B的化學方程式： _____________________________________________________________________； (4)將5 mL 0.10 molL－1的E溶液與10 mL 0.10 molL－1的NaOH溶液混合。 ①寫出反應的離子方程式：_______________________________________________； ②反應后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_______ _________________________________________________________________； ③加熱反應后的溶液，其pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)，理由是______________________________________________________________________。 答案　(1)S＋H2H2S (2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O (3)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可) (4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O ②大于　Na2SO3是強堿弱酸鹽，水解后溶液呈堿性 ③增大　水解是吸熱反應，加熱促使SO水解程度增大，因而pH增大 解析　常見的固體單質除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、I2，而能在空氣中反應生成氣體化合物的只有C、S。由A在加熱條件下可與氫氣反應，B、C的相對分子質量之比為4∶5，確定A是單質硫，因為SO2和SO3的相對分子質量之比恰為4∶5，硫酸是重要的工業(yè)原料，化合物E應為H2SO3。將5 mL 0.10 molL－1的E(H2SO3)溶液與10 mL 0.10 molL－1的NaOH溶液混合，二者恰好完全反應，所得溶液為Na2SO3溶液，由于SO＋H2OHSO＋OH－，所以溶液顯堿性。根據水解的特點可知加熱溶液可以促進水解。 2．在下列物質轉化中，A是一種正鹽，D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，E是酸，當X無論是強酸還是強堿時，都有如下的轉化關系： 當X是強酸時，A、B、C、D、E均含同一種元素；當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________，Y是________，Z是________。 (2)當X是強酸時，E是________，寫出B生成C的化學方程式：________________。 (3)當X是強堿時，E是________，寫出B生成C的化學方程式：_________________。 思路點撥　―→ ―→ 答案　(1)(NH4)2S　O2　H2O (2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O (3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O 解析　本題考查氮、硫及其化合物的轉化關系。由D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，容易聯想D比C分子增加1個氧原子，則D可能是氧化物，而E為酸，則應為含氧酸，而Y是能提供“O”的物質，A為正鹽，與堿反應放出的物質能連續(xù)兩次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是銨鹽：ANH3NONO2HNO3是可能的，而A與強酸反應時，生成的物質也會連續(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。 題組二　多步轉化關系的計算 3．將28 g Fe粉和8 g硫粉隔絕空氣混合加熱，充分反應后冷卻至室溫，再加入足量的稀H2SO4，可產生標準狀況下的氣體的體積為________L。 思路點撥　此題看起來涉及幾個化學反應，而Fe和S的反應又涉及過量計算問題，實質上可用關系式及原子守恒解決此題。 答案　11.2 解析　FeFeSH2S 1 mol 1 mol 1 mol FeH2 1 mol 1 mol 故n氣體＝n(Fe)＝＝0.5 mol，V(氣體)＝0.5 mol22.4 Lmol－1＝11.2 L。 4．硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量超過0.05%(體積分數)時需經處理后才能排放。某校興趣小組欲測定硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量，采用以下方案： 甲方案：如下圖所示，圖中氣體流量計B用于準確測量通過尾氣的體積。將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測定SO2的含量。當洗氣瓶C中溶液藍色消失時，立即關閉活塞A。 (1)洗氣瓶C中導管末端連接一個多孔球泡D，可以提高實驗的準確度，其理由是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (2)洗氣瓶C中的溶液可以用其他試劑替代，請你舉出一種：__________________。 (3)洗氣瓶C中溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，測得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。 乙方案：實驗步驟如下面流程圖所示： (4)寫出步驟②中反應的化學方程式______________________________________。 (5)步驟③中洗滌沉淀的方法是_________________________________________。 (6)通過的尾氣體積為V L(已換算成標準狀況)時，該尾氣中二氧化硫的含量(體積分數)為______________(用含有V、m的代數式表示)。 丙方案：將乙方案中步驟①省略，直接將尾氣通入過量Ba(OH)2溶液中，其余步驟與乙方案相同。 (7)你認為丙方案是否合理，說明理由：___________________________________ _____________________________________________________________________。 答案　(1)增大氣體與溶液的接觸面積，有利于SO2與碘水充分反應 (2)酸性高錳酸鉀溶液(或其他合理答案) (3)偏低 (4)H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O (5)向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復操作2～3次 (6)(或%) (7)不合理。亞硫酸鋇容易被(氧氣)部分氧化為硫酸鋇 解析　(1)甲方案利用的原理為SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。洗氣瓶C中導管末端連接一個多孔球泡D，可以增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應。(2)洗氣瓶C中的溶液還可以用酸性高錳酸鉀溶液、溴水等代替。(3)洗氣瓶C中溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，則通入尾氣的體積增大，因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理為SO2＋H2O2===H2SO4，H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O。步驟②中反應的化學方程式為H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O。(5)步驟③中洗滌沉淀時需要重復洗滌2～3次。(6)根據SO2～BaSO4，則尾氣中二氧化硫的體積為22.4 L，故尾氣中二氧化硫的含量為100%＝%。(7)丙方案利用的原理是SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，由于BaSO3容易被空氣中的氧氣氧化為BaSO4，因此BaSO3的質量m的數值不準確，故該方案不合理。 關系法計算的適用范圍及建立關系式的方法 1．關系法計算的適用范圍 凡反應連續(xù)進行，上一步反應的產物為下一步反應的反應物再反應時，均可用關系式法。 2．建立關系式的方法 (1)利用方程式中化學計量數間的關系建立關系式。(2)疊加化學方程式來找關系式。(3)可利用原子守恒思想(在化學反應過程中，原子的種類和數目不變)，如直接找出參與反應的FeS2與硫酸間的定量關系。S原子守恒可得：S～H2SO4，一個FeS2中含有兩個S原子，故FeS2～2H2SO4。 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)用BaCl2溶液鑒別SO與SO () (xx廣東理綜，9B) 解析　BaSO4、BaSO3均為白色沉淀。 (2)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色 () (xx廣東理綜，12A) 解析　SO2具有還原性，可使溴水褪色。 (3)濃硫酸有強氧化性，所以濃硫酸可用于干燥H2和CO () (xx廣東理綜，12C) 解析　濃硫酸作干燥劑是利用其吸水性。 (4)SSO3H2SO4 () (xx江蘇，7②) 解析　S在O2中燃燒生成SO2。 (5)常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運濃硫酸 (√) (xx江蘇，3A) (6)向SO2水溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明BaSO3難溶于鹽酸 () (xx江蘇，9B) 解析　SO2和BaCl2不反應。 (7)將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復原色；將SO2通入溴水，溴水褪色后加熱也能恢復原色 () (xx山東理綜，13D) 解析　Br2能氧化SO2，Br2被還原成Br－而顯無色。 2．(xx上海，6)濃硫酸有許多重要的性質，在與含有水分的蔗糖作用過程中不能顯示的性質是 (　　) A．酸性 B．脫水性 C．強氧化性 D．吸水性 答案　A 解析　濃硫酸與含有水分的蔗糖作用，首先表現出吸水性，吸水過程中放熱；蔗糖逐漸變黑，濃硫酸表現出脫水性；反應放出大量氣體，是由于濃硫酸與C反應，生成SO2和CO2，濃硫酸表現出強氧化性。 3．(xx上海，7)下列溶液中通入SO2一定不會產生沉淀的是 (　　) A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．Na2S D．BaCl2 答案　D 解析　SO2是酸性氧化物，能與Ba(OH)2溶液反應生成BaSO3沉淀；H2SO3屬于中強酸，不能與BaCl2溶液反應；H2SO3中S元素呈＋4價，因此H2SO3在反應中既表現酸性，又表現還原性與氧化性，SO2與Ba(NO3)2、Na2S反應的方程式分別為 3SO2＋2H2O＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4,3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3。 4．[xx山東理綜，29(1)改編]要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是________。 答案　CS2[或(熱)堿溶液] 5．[xx山東理綜，30(2)]實驗室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→______→_______→______→ ______→f。裝置D的作用是____________，裝置E中NaOH溶液的作用是________。 答案　d　e　c　b　防止倒吸　吸收多余的SO2 解析　裝置B為收集裝置，C為干燥裝置，D為防倒吸裝置，E為尾氣吸收裝置。 6．(xx課標全國卷，27)某化學興趣小組為探究SO2的性質，按下圖所示裝置進行實驗。 請回答下列問題： (1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________________________________________； (2)實驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現象分別是________、________，這些現象分別說明SO2具有的性質是________和________；裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為________； (3)裝置D的目的是探究SO2與品紅溶液作用的可逆性，請寫出實驗操作及現象________； (4)尾氣可采用________溶液吸收。 答案　(1)圓底燒瓶　Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)溶液由紫紅色變?yōu)闊o色　無色溶液中出現黃色渾濁　還原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(3)品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗的活塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復為紅色　(4)NaOH 解析　(1)A為生成SO2的裝置，實驗室制取二氧化硫通常用亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應，二者反應的化學方程式是Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)二氧化硫具有還原性，能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，同時高錳酸鉀溶液被還原，生成了無色的硫酸錳，所以紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液會褪色，反應的離子方程式：5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。二氧化硫又具有氧化性，當二氧化硫氣體通入硫化鈉溶液中時，二氧化硫與硫離子發(fā)生氧化還原反應生成了單質硫，所以會產生黃色渾濁。(3)二氧化硫與品紅溶液反應后生成了一種無色的不穩(wěn)定的化合物，當受熱后發(fā)生分解，溶液又會變?yōu)榧t色。因此，當溶液褪色后，關閉分液漏斗的活塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復紅色，證明了該反應的可逆性。(4)二氧化硫有毒，泄漏到空氣中會污染環(huán)境，通常用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體。 1．下列關于硫及其化合物的說法中正確的是 (　　) A．自然界中不存在游離態(tài)的硫 B．二氧化硫的排放會導致光化學煙霧的產生 C．二氧化硫能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，體現了其漂白性 D．濃硫酸可用來干燥SO2、CO、Cl2等氣體 答案　D 解析　自然界中存在游離態(tài)的硫；排放二氧化硫會污染空氣，形成酸雨，但不會導致光化學煙霧產生；二氧化硫能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，體現了酸性氧化物的性質；濃硫酸具有吸水性，可干燥SO2、CO、Cl2等氣體。 2．已知氧化劑、稀酸等都能迅速破壞傳染病毒活性而殺死病毒，下列物質不能作為常用消毒劑的是 (　　) A．H2O2溶液 B．NaClO溶液 C．SO2 D．醋酸 答案　C 解析　H2O2溶液和NaClO溶液均具有強氧化性，醋酸具有酸性，故均可用于殺菌消毒。 3．下列制取硫酸銅的實驗設計中，能體現“經濟、高效、環(huán)?！本竦淖罴逊桨甘?　　) A．銅與濃硫酸共熱 B．用銅片為陽極，石墨為陰極，電解稀硫酸 C．先灼燒廢銅屑生成氧化銅，然后再用濃硫酸溶解 D．適當溫度下，使銅片在持續(xù)通入空氣的稀硫酸中溶解 答案　D 解析　A項有SO2生成；B項耗能較多；C項也耗能過多。 4．下列化學反應的離子方程式正確的是 (　　) A．在稀氨水中通入過量CO2：NH3H2O＋CO2===NH＋HCO B．少量SO2通入漂白粉溶液中：SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO C．用稀HNO3溶解FeS固體：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ D．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O 答案　A 解析　稀氨水與過量CO2反應生成NH4HCO3，A選項正確；B選項中生成的HClO有強氧化性，而CaSO3有還原性，發(fā)生氧化還原反應生成CaSO4，B選項錯誤；C選項中HNO3有強氧化性，會與Fe2＋、H2S發(fā)生氧化還原反應，生成Fe3＋、S，C選項錯誤；D選項中NH4HCO3與足量Ba(OH)2溶液反應，則NH4HCO3中的NH與HCO都與OH－反應，應該為NH＋HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋NH3↑＋2H2O，D選項錯誤。 5．如圖，在注射器中加入少量Na2SO3晶體，并吸入少量濃硫酸(以不接觸紙條為準)。則下列有關說法正確的是 (　　) A．藍色石蕊試紙先變紅后褪色 B．品紅試紙、蘸有酸性KMnO4溶液的濾紙均褪色，證明SO2具有漂白性 C．濕潤淀粉KI試紙未變藍說明SO2的氧化性弱于I2 D．NaCl溶液可用于除去實驗中多余的SO2 答案　C 解析　由于SO2溶于水生成H2SO3，只能使指示劑變色，而不能褪色，A項錯誤；SO2能使酸性KMnO4溶液等有色無機物褪色，是發(fā)生氧化還原反應的結果，B項錯誤；除去多余的SO2應用NaOH溶液而非NaCl溶液，D項錯誤；淀粉KI試紙未變藍，即無I2生成，故SO2的氧化性弱于I2的氧化性，C項正確。 6．SO2和Cl2都是具有漂白作用的物質，若將等物質的量的這兩種氣體混合，同時作用于潮濕的紅色布條，此時可觀察到紅色布條 (　　) A．立即褪色 B．慢慢褪色 C．先褪色后復原 D．不褪色 答案　D 解析　SO2和Cl2都具有漂白作用，等物質的量的SO2和Cl2混合后遇水會發(fā)生如下反應：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成的酸無漂白性，所以紅色布條不褪色。 7．對下列事實的解釋正確的是 (　　) A．二氧化硫氣體能用濃硫酸干燥，是因為二氧化硫無還原性 B．醫(yī)療上可用硫酸鋇作X射線透視腸胃的內服藥，是因為硫酸鋇不溶于酸 C．向50 mL 18 molL－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片加熱充分反應后，被還原的H2SO4的物質的量等于0.45 mol D．常溫下，濃H2SO4可以用鋁制容器貯存，說明鋁與濃H2SO4不反應 答案　B 解析　二氧化硫具有還原性，A項不正確；因隨著反應的進行，硫酸的濃度降低，稀硫酸不能與銅反應，C項不正確；因常溫下濃硫酸使鋁鈍化(化學變化)，形成致密的氧化膜阻礙了反應的繼續(xù)進行，D項