1、第3节硫的转化考纲定位要点网络1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。2掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。3了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。4了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。 绿色氧化剂O3和H2O21臭氧氧元素的一种单质(1)组成与物理性质臭氧的分子式为O3,与O2互为同素异形体,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。O3在空气中含量很少,使人们感到清爽,但超过一定浓度,则会影响人体的健康。(2)化学性质 不稳定性:O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O3=3O2。强氧化性a能氧化具有还原性的物质,如KI、FeCl2等。O32KIH2O=I22KOHO2b漂白性:因
2、O3有强氧化性,所以它能使有色物质退色,并被用来杀菌消毒。(3)用途可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂。臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的保护伞。(4)生成在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O22O3。2过氧化氢其水溶液称双氧水(1)结构:电子式为,结构式为HOOH,含有的共价键有极性键、非极性键,为共价化合物,为无色液体。(2)化学性质及应用不稳定性:加热、加催化剂都能使分解速率加快。2H2O22H2OO2(实验室制O2)。常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3和Cu2等。弱酸性:相当于二元弱酸。H2O2HHO,HOHO。强氧化性a用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)
3、。b氧化Fe2等还原性微粒,其离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O。c使湿润的淀粉KI试纸变蓝,其离子方程式为H2O22I2H=I22H2O。d杀菌、消毒。弱还原性:遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO45O28H2O。基础判断(1)O3与H2O2可以杀死细菌,是一种绿色消毒剂。其消毒原理与次氯酸的相似。()(2)O2与O3的转化是氧化还原反应。()(3)H2O2是一种强氧化剂,在反应时只能作氧化剂。()(4)O3能杀菌,故空气中浓度越大越好。()(5)雷电天气的空气中O3的含量会增大。()(6)NO、氟里昂可破坏臭氧层。()答案(1)(
4、2)(3)(4)(5)(6)知识应用将双氧水逐滴滴入FeCl2溶液中,现象可能有_,其原因是(用有关的方程式回答)_。答案溶液逐渐为黄色,后期又有气体放出2Fe2H2O22H=2Fe32H2O2H2O22H2OO2命题点O3、H2O2的主要性质及应用1(2019张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧,世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是()A臭氧与氧气是同分异构体,二者的转化属于化学变化B大气平流层中的臭氧吸收紫外线,保护地球上的生物C臭氧有毒,所以不能用于水的净化D因为臭氧分解生成氧气,所以空气中臭氧的含量越高越好BA项,O3与O2是同素异形体,不是同分异构体;C项,O3可用于水的杀菌净
5、化;D项,O3的含量很高时,对生物是有害的。2下列有关双氧水说法错误的是()AH2O2、Na2O2都属于过氧化物,都存在共价键B双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂CH2O2在过氧化氢酶的催化下,温度越高,分解速率越快DH2O2作漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似,与SO2不同C酶在过高的温度下会失去活性,故C项错误。3(1)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_。然后再调节溶液的pH约为5,目
6、的是_。(2)H2O2的电子式为_。(3)H2O2氧化SO2的化学方程式为_。(4)H2O2可将碱性工业废水中的CN氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为_。(5)稀硫酸不与Cu反应,但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解,写出该反应的化学方程式_。(6)鉴于H2O2显弱酸性,写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式:_。答案(1)将Fe2氧化为Fe3使Fe3、Al3水解完全生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀(2) (3)H2O2SO2=H2SO4(4)H2O2CNOH=CONH3(5)CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O(6)Ba(OH)2H2O2=BaO22H2O 硫及其
7、氧化物的主要性质和应用1硫的存在和性质(1)自然界中硫元素的存在(2)硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄,是一种黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质S的氧化性与变价金属化合为低价硫化物aS与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为SFeFeS、S2CuCu2S、SHg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。bS与H2化合反应为SH2H2S。S的还原性aS与O2反应的化学方程式为SO2SO2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。b与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S2H2SO4(浓)3SO22H2O。S与碱反应表现
8、氧化性和还原性3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。2SO2的性质及应用(1)物理性质:SO2是无色有刺激性气味的气体,有毒,密度比空气的大,易溶于水。是一种大气污染物。(2)化学性质填写下列表格:现象或化学方程式SO2表现的性质SO2H2OH2SO3酸性氧化物的通性SO22NaOH=Na2SO3H2OSO2NaOH=NaHSO3SO2Ca(OH)2=CaSO3H2OSO22H2S=3S2H2O氧化性还原性SO2Cl22H2O=2HClH2SO4使酸性高锰酸钾溶液、溴水退色使品红溶液退色漂白性3.三氧化硫的性质(1)物理性质:熔点16.8 ,沸点44.8 ,在常温下为液体,在标准状况下
9、为固体。(2)化学性质4硫化氢(H2S)水溶液为氢硫酸、为二元弱酸H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,是一种大气污染物。(1)与足量NaOH溶液,CuSO4溶液反应的离子方程式分别为H2S2OH=S22H2O,H2SCu2=CuS2H。(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体:ZnS2H=Zn2H2S。(3)可燃性:2H2S3O22SO22H2O。补短板(1)SO2不能漂白酸、碱指示剂,如:SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色,体现了SO2的还原性而不是漂白性。(3)SO2、Cl2通入品红溶液中均退色,但加热后,通Cl2的溶液
10、不恢复红色,而通SO2的溶液又恢复红色。(4)当SO2、Cl2的混合后通入品红溶液,漂白效果减弱,当二者物质的量之比为11时,无漂白性。(5)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中,红色退去的原因是SO2与NaOH溶液反应。知识应用将SO2分别通入下列四种溶液中回答下列问题:(1)试管a中的实验现象是:KMnO4溶液_,证明SO2具有_性,写出反应的离子方程式_。(2)试管b中的实验现象是:品红溶液_,证明SO2具有_性。(3)试管c中能产生白色沉淀,该沉淀是_,证明SO2具有_性。(4)试管d中能产生白色沉淀,该沉淀是_。答案(1)退色还原5SO22MnO2H2O=5SO2Mn24H(2)退色漂
11、白性(3)BaSO4还原性(4)BaSO3命题点1硫和二氧化硫的性质及应用1下列说法错误的是 ()A残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去B硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物C汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理D单质硫燃烧时,氧气少量可生成SO2,氧气足量时可生成SO3答案D2(2017北京高考)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是()实验现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液退色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生
12、胶状沉淀酸性:H2SO3H2SiO3CA对:SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中,发生反应:SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H,产生白色沉淀,该反应中SO2作还原剂,表现出还原性。B对:SO2通入H2S溶液中,发生反应:SO22H2S=3S2H2O,产生黄色沉淀,该反应中SO2作氧化剂,表现出氧化性。C错:SO2通入酸性KMnO4溶液中,发生反应:5SO22MnO2H2O=5SO2Mn24H,该反应中,SO2作还原剂,表现出还原性而不是漂白性。D对:SO2通入Na2SiO3溶液中,发生反应:Na2SiO3SO2H2O=H2SiO3Na2SO3,该反应符合“强酸制弱
13、酸”的反应规律,则酸性:H2SO3H2SiO3。3下列说法正确的是 ()A因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液退色B能使品红溶液退色的不一定是SO2CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水退色,其原理相同DSO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好B使品红溶液退色的可能是Cl2,SO2,O3等。三类漂白剂的比较类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性加合型与有机色质内部“生色团”化合成无色物质SO2可逆、不持久有选择性
14、吸附型将有色物质吸附而退色活性炭物理变化吸附色素命题点2SO2、CO2的检验及其实验探究4下列溶液能够区分SO2和CO2气体的是()澄清的石灰水H2S溶液酸性KMnO4溶液氯水品红溶液ABC D答案C5下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:(1)B中加入的试剂是_,作用是_。(2)C中加入的试剂是_,作用是_。(3)D中加入的试剂是_,作用是_。(4)实验时,C中应观察到的现象是_。解析一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使
15、澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能退成无色,若退成无色则不能证明二氧化硫已除尽。答案(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不退成无色(1)鉴别CO2、SO2的常用试剂氧化剂:酸性KMnO4,卤水,FeCl3等还原剂:氢硫酸品红溶液(2)检验SO2和CO2同时存在的一般流程流程设计检验SO2除去SO2检验SO2是否除尽检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象退色退色不退色变浑浊注意:有时为简化装置,
16、可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不退成无色。命题点3SO2的实验室制法与性质探究6已知SO2具有还原性,可以还原I2,可以与Na2O2发生反应,按图示装置进行实验。(部分固定装置未画出)操作步骤实验现象解释原因关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸溶液至浸没三颈烧瓶中的固体若将带火星的木条放在D试管口处,木条不复燃SO2与Na2O2反应无O2生成,可能发生的化学方程式为_若将带火星的木条放在D试管口处,木条复燃SO2与Na2O2反应有O2生成,发生的化学方程式为:2SO22Na2O2=2Na2SO3O2关闭弹簧夹1
17、,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中E中_E中反应的离子方程式为_F中_F中反应为2OHSO2=SOH2O解析A中制备二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中是SO2与Na2O2反应,D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气。E装置检验I还原性弱于SO2,F装置验证二氧化硫为酸性气体,并吸收二氧化硫,防止污染空气。答案Na2O2SO2=Na2SO4溶液蓝色退去SO2I22H2O=2ISO4H红色变浅或退色SO2的实验室制法(1)反应原理Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2OCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2ONa2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O(2)除去
18、SO2中的HCl、H2O(g)的常用试剂依次为饱和NaHSO3溶液,浓H2SO4或P2O5。(3)向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液法。(4)可用NaOH溶液或氨水吸收SO2尾气。 硫酸硫酸盐及检验1硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。(2)溶解性:H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量热,浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。2浓硫酸的三特性(1)吸水性浓硫酸能吸收物质中的水分。H2SO4(浓)nH2O=H2SO4nH2O,利用此性质可用浓硫酸作干燥剂。干燥一些不与浓硫酸反应的气体,通常用洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO
19、2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。利用此性质,可使吸收结晶水,使蓝矾CuSO45H2O变为白色粉末。(2)脱水性指浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按21的个数比例脱去,生成水的性质。如CH3CH2OHCH2=CH2H2O,C12H22O1112C11H2O,HCOOHCOH2O。(3)强氧化性常温下,Fe、Al遇浓硫酸钝化,但加热可以持续反应。加热可以氧化不活泼金属(如Cu),化学方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。加热可以氧化非金属单质(如C、S),化学方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O,S2H2SO4(浓)3SO22H2O。可以氧化还
20、原性化合物如H2S,HI等。3硫酸盐及SO的检验(1)常见的硫酸盐及其化学式皓矾:ZnSO47H2O钡餐,重晶石:BaSO4绿矾,皂矾,青矾:FeSO47H2O芒硝,朴硝,皮硝:Na2SO410H2O明矾:KAl(SO4)212H2O生石膏:CaSO42H2O熟石膏:2CaSO4H2O胆矾、蓝矾:CuSO45H2O莫尔盐:(NH4)2SO4FeSO46H2O(2)SO的检验检验SO的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag、SiO等离子干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。基础判断(1)稀释浓硫酸时可将浓硫酸沿器壁注入水中并不断搅拌
21、。()(2)浓硫酸可以使蔗糖膨胀变黑体现了浓硫酸的吸水性。()(3)在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO或SO。()(4)浓硫酸是酸性干燥剂,可以干燥SO2、Cl2、HCl和HI。()(5)足量Zn与浓硫酸反应生成的气体中含有SO2和H2。()(6)H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O,反应中SO2为氧化产物。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)知识应用硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有酸性吸水性脱水性强氧化性催化作用。请将序号填在相应的横线上:(1)锌和稀H2SO4制H2_。(2)浓硫酸作干燥剂_。(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实
22、验(黑面包实验)_。(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_。(5)浓硫酸与铜的反应_。(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红,后来又变黑_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)命题点1浓硫酸的主要性质1在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是()A B C DA浓硫酸吸水放热温度升高;浓硫酸可以吸收胆矾中的水,变成白色;浓硫酸吸收H2O,使KNO3结晶析出;浓硫酸吸水,试管中水减少。2下列叙述正确的是()A浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B浓硫酸与单质硫反应的方程式为
23、S2H2SO4(浓)3SO22H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C把足量铜粉投入只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中,得到气体体积在标准状况下为22.4 LD常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等发生钝化DA项,浓硫酸不能干燥NH3;B项,浓硫酸只表现强氧化性;C项,浓硫酸不能完全反应,生成SO2小于22.4 L。浓硫酸与金属的反应规律(1)“钝化”是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应,体现了浓硫酸的强氧化性。但加热时钝化膜被破坏能持续反应。(2)与活泼金属(如Zn)反应
24、,开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与Cu反应。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。命题点2浓硫酸的性质实验探究3(2019贵阳模拟)将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体,某化学兴趣小组用如图装置(夹持仪器省略)对反应产生的气体成分进行探究。(1)仪器b的名称为_。(2)甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2,将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母代号):c()() ()()()() ()()()()
25、()()。(3)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是_。(4)若取6.0 g生铁加入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到336 mL(标准状况下)气体通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体2.33 g。由此推知气体中SO2的体积分数为_。若在反应所得的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红;继续滴加双氧水至过量,溶液红色退去,同时有气泡产生。产生的气泡有多种可能,气泡可能是SCN的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2;还可能是_,理由是_(用化学方程式表示)。解析 (2)由题给装置及试剂可知,检验CO2的试剂为氢氧化钡溶液,但SO2会对CO2的检
26、验产生干扰,所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2,最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有H2,其中干燥后的H2在J装置中与CuO反应生成Cu和水,用F装置可以检验生成的水,G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产生干扰,因此装置接口的连接顺序为cfgd emnop(或po)hijk(或kj)。(3)氢气还原装置J中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色,同时装置J中有红色的铜单质生成。(4)SO2具有还原性,通入足量溴水中,发生反应:SO2Br22H2O=2HBrH2SO4,生成的硫酸和氯化钡反应产生白色沉淀,设混合气体中二氧化硫的物质的量为n mol,则有:S
27、O2BaSO4 1 mol 233 g n mol 2.33 g解得n0.01,n(混合气体)0.015 mol,所以二氧化硫的体积分数为100%66.7%。H2O2在Fe3的催化下会发生分解反应,生成O2和H2O。答案(1)分液漏斗(2)fgdemnop(或po)hijk(或kj)(3)装置J中固体由黑变红,且装置F中固体由白变蓝(4)66.7%O22H2O22H2OO2 硫及其化合物的转化物质变化与科学探究硫及其化合物的种类很多,性质复杂,应用广泛。近几年高考试题对硫及其化合物转化有所加强,特别是特殊硫的化合物的性质和制备是命题的热点。体现了“物质变化和科学探究”的核心素养。价态物质类别坐
28、标应用体验根据上述图示,完成下列问题(1)从化合价的变化规律,下列各组物质能反应是_(填序号)。S与SO2S与H2SS与浓H2SO4SO2与浓H2SO4H2S与浓H2SO4SO2与H2SO3H2S与H2SO3SO2与H2S(2)H2SH2SO4(浓)SSO2H2O(未配平),该反应的氧化产物是_。(3)写出以H2S为起始反应物,生成H2SO4的系列转化关系与条件:_。(4)写出下列转化的离子方程式向NaOH溶液中通入过量SO2:_,向Na2S和Na2SO3的混合液中加入稀H2SO4:_,Na2SO3溶液久置于空气中:_,H2SO3溶液久置于空气中:_。答案(1)(2)S(3)(4)OHSO2=
29、HSO2S2SO6H=3S3H2O2SOO2=2SO2H2SO3O2=4H2SO形形色色的硫的化合物简介1硫的含氧酸正酸系列:次硫酸H2SO2、亚硫酸H2SO3、硫酸H2SO4。过酸系列:过硫酸H2SO5、过二硫酸H2S2O8()。焦酸系列:焦亚硫酸H2S2O5、焦硫酸H2S2O7。硫代硫酸系列:硫代亚硫酸H2S2O2、硫代硫酸H2S2O3。连酸系列:连二亚硫酸H2S2O4、连多硫酸H2SxO6x(26)。2硫代硫酸钠(Na2S2O3)(1)制备硫化碱法,即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为21配成溶液,然后通入SO2,发生的反应为2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。
30、亚硫酸钠法,使沸腾的Na2SO3溶液同硫粉反应,其反应的方程式为Na2SO3SNa2S2O3。(2)性质中等强度还原剂,可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6),该反应常用来定量测定碘的含量,反应的离子方程式为I22S2O=2IS4O。可被氯、溴等氧化为SO,如Na2S2O34Cl25H2O=Na2SO4H2SO48HCl。可与酸反应,离子方程式为2HS2O=SSO2H2O。3焦亚硫酸钠(Na2S2O5)(1)制备:NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成,2NaHSO3Na2S2O5H2O。(2)性质与酸反应放出二氧化硫,如Na2S2O52HCl=2NaCl2SO2H2O。强还原性,如Na2S2O
31、52I23H2O=2NaHSO44HI。4过二硫酸钠(Na2S2O8)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)(1)过二硫酸钠中S为6价,含有1个过氧键(OO),性质与过氧化氢相似,具有氧化性。作为氧化剂参与反应时,过氧键断裂,过氧键中的氧原子由1价变为2价,硫原子化合价不变。如S2O2I2SOI2,5S2O2Mn28H2O10SO2MnO16H。过二硫酸钠不稳定,受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。(2)连二亚硫酸钠中S为3价,是强还原剂,能将I2、Cu2、Ag还原,能被空气中的氧气氧化。在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。题型1硫及其化合物的转化及应用1如图所示是一系列含硫化
32、合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是()A反应说明SO2具有氧化性,反应说明SO2具有酸性B反应中生成物n(Na2SO3)n(NaHSO3)11时,则反应物n(SO2)n(NaOH)12C反应均属于氧化还原反应D工业上可利用反应和反应回收SO2DA项,反应中先变蓝后退色,说明KIO3先转化为I2后转化为I,SO2体现还原性,错误;B项,根据元素守恒,当n(Na2SO3)n(NaHSO3)11时,n(SO2)n(NaOH)23,错误;C项,反应不是氧化还原反应,错误;D项,利用反应和,可以吸收SO2并回收利用,正确。2如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐,E的相对分子
33、质量比D的相对分子质量大16,当x为一种强酸时,有如图转化关系。下列说法不正确的是()A物质A、B、C、D、E,F中均含有硫元素B物质D可以使石蕊溶液先变红后退色C物质C可在纯氧中燃烧,火焰呈蓝紫色D物质F的浓溶液可以用铁制容器盛放B根据题意可知A为硫氢化物,B为H2S,C为S,D为SO2,E为SO3,F为H2SO4,y为O2,z为H2O。题型2特殊硫的化合物的性质与制备3(2019银川检测)Na2S2O4俗称保险粉,常用作纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。.制备Na2S2O4 (部分加热等辅
34、助仪器略去)(1)仪器的名称是_。(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应:Zn2SO2ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于2835 下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为_。(3)实验时,先向B中通入SO2的原因,除产生ZnS2O4之外,另一原因是_。(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是_。.探究Na2S2O4的性质(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该
35、分解产物中含有Na2SO4。实验方案是_。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为21,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式_。解析(2)2835 下反应生成的ZnS2O4与NaOH溶液反应,反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀,反应的化学方程式为ZnS2O42NaOHNa2S2O4Zn(OH)2。(3)由于Na2S2O4具有极强的还原性,易被空气氧化,所以B装置反应前应排尽装置中的空
36、气,防止氧气干扰实验。(4)加入NaCl固体的目的是,溶液中的Na浓度增大,使Na2S2O4的溶解度降低,更易结晶析出,提高产率。(5)因固体中含有的Na2SO3、Na2S2O3会干扰Na2SO4的检验,应先加入足量的稀盐酸,排除Na2SO3、Na2S2O3的干扰,再加入BaCl2溶液,检验是否存在Na2SO4。(6)由题意可知,AgNO3溶液和碱性Na2S2O4溶液反应生成纳米级的银粉,反应中Ag元素的化合价降低,作氧化剂,Na2S2O4作还原剂被氧化,因氧化剂和还原剂的物质的量之比为21,由得失电子数目守恒可知S2O被氧化为SO,反应的方程式:2AgS2O4OH=2Ag2SO2H2O。答案
37、(1)圆底烧瓶(2)ZnS2O42NaOHNa2S2O4Zn(OH)2(3)排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化)(4) 加入氯化钠,增大了Na浓度,促进Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡解释可以) (5)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(6)2AgS2O4OH=2Ag2SO2H2O1正误判断(1)(2019全国卷)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,现象为有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊。()(2)(2019全国卷)制备少量SO2气体的方法是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
38、()答案(1)(2)2(2019全国卷,改编)在潮湿空气中长期放置的“还原料”(含BaS),会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差,其原因是“还原物”表面生成了难溶于水的_(填化学式),反应方程式为_。答案BaCO3BaSCO2H2O=BaCO3H2S3(2018全国卷,T27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:pH4.1时,中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体、并再次通入SO2的
39、目的是_。解析(1)NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生成Na2S2O5。(2)向Na2CO3饱和溶液中通入SO2,可能生成Na2SO3、NaHSO3,因Na2SO3溶液呈碱性,中溶液呈弱酸性,所以生成的是NaHSO3。审题时抓住“生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”,则工艺中加入Na2CO3固体,并再次通入SO2的目的是得到NaHSO3的过饱和溶液。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3的过饱和溶液4(2018全国卷,T28节选)已知:Ksp(BaSO4)1.11010,Ksp(BaS2O3)4.1105。市售硫代硫酸钠中常
40、含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品,加入除氧蒸馏水固体完全溶解得无色澄清溶液_,有刺激性气体产生静置,_解析欲检验市售Na2S2O3中是否含有SO,应先取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得澄清溶液,向其中加入过量稀盐酸,使S2O完全反应(S2O2H=SSO2H2O),以避免生成BaS2O3沉淀,对检验产生干扰,产生的现象是出现乳黄色浑浊,并有刺激性气味的气体产生,静置后,取上层清液,向其中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀即可说明市售Na2S2O3中含有SO。答案加入过量稀盐酸出现乳黄
41、色浑浊取上层清液,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀5硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题:(1)b中反应的离子方程式为_,c中试剂为_。(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_。(3)d中的试剂为_。(4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有_(写出两条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_。答案(1)SO2H=SO2H2O或HSOH=SO2H2O硫化钠和碳酸钠混合溶液(2)硫(或S)(3)NaOH溶液(4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等)(5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解