1、第3节硫及其化合物课标要求核心素养通过实验了解硫及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。1.宏观辨识能从不同层次认识硫及其化合物的主要性质及应用。2.变化观念从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。3.科学探究从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验,并进行实验操作。4.社会责任关注与 SO2 有关的污染和环境保护,培养可持续发展意识和绿色化学观念。目标导读考点一 硫及其氧化物的主要性质和应用 基础梳理 1.硫的存在和性质(1)自然界中硫元素的存在(2)物理性质淡黄色固体不溶微溶易溶颜色、状态:_。溶解性:水中_,酒精中_,CS2 中_。(3)硫的化
2、学性质S 的氧化性与变价金属化合生成低价硫化物a.S 与 Fe、Cu 反应的化学方程式依次为_、_、SHg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的 Hg)。b.S 与 H2 化合反应为_。SFeFeSS2CuCu2SSH2H2SS 的还原性淡蓝色a.S 与 O2 反应的化学方程式为_,在空气中燃烧火焰为_。b.与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为_。3SO22H2O特别提醒(1)除去试管内壁黏附的S 可用CS2 溶解除去,也可以用热的 NaOH 溶液除去,其反应为3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O。(2)S 燃烧的产物是SO2,不会生成SO3。SO2SO2S2H2SO4(浓)颜色气
3、味毒性密度溶解性无色有刺激性气味有毒比空气_于水大易溶2.二氧化硫(1)物理性质(2)化学性质 SO2与NaOH的反应 SO2少量:SO22NaOH=Na2SO3H2O。SO2足量:SO2NaOH=NaHSO3。SO2与X2(Cl2、Br2、I2)的反应:SO2X22H2O=2HXH2SO4。SO2与H2O2的反应:SO2H2O2=H2SO4。SO2与H2S的反应:SO22H2S=3S2H2O。SO2与O2的反应:2SO2O2 2SO3。SO2 的漂白性:使品红溶液褪色,加热时,红色恢复(SO2不能使酸碱指示剂褪色)。SO3 与 H2O 的反应:SO3H2O=H2SO4。SO3 与 Ca(OH
4、)2 的反应:SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。(3)SO2 的实验室制法原理:_。装置、收集:与制取 Cl2 相似(可不加热)。检验是否收集满:_。尾气吸收:用_吸收。NaOH 溶液Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O将湿润的品红试纸放在瓶口,若迅速褪色,证明已收集满(4)硫的氧化物的污染与治理特别提醒硫酸型酸雨的形成途径途径1:空气中飘尘的催化作用,使2SO2O2 2SO3、SO3H2O=H2SO4。途径2:SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。5.6 自主测评 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)S 为活泼非金属,在自然界只有化合态。
5、()(2)H2S、CuS、FeS、SO2 均可以用单质化合生成。()(3)SO2、O3 通入品红溶液中褪色原理相同。()(4)SO2 使溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色的原理相似,均表现了 SO2 的还原性。()(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2.(2019 年泉州模拟)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 S
6、O3答案:D.成的是(CuS)。FeS SO3H2S FeCl2A.C.B.D.3.(2019年铜川模拟)下列物质中,不能由单质直接化合生解析:Cu 与 S 直接化合生成 Cu2S;S 与 O2 反应生成 SO2;Fe 与 Cl2 直接化合生成 FeCl3。答案:A 考向精练 考向 1 硫的存在和性质1.(2019 年晋中模拟)下列关于硫及其化合物的说法正确的是()。A.自然界中不存在游离态的硫B.二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性D.浓硫酸可用来干燥 SO2、CO、Cl2 等气体解析:自然界中存在游离态的硫,A 错误;排放的二氧化硫
7、会污染空气,形成酸雨,但不会导致光化学烟雾的产生,B错误;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质,C 错误;浓硫酸具有吸水性,可干燥 SO2、CO、Cl2 等气体,D 正确。答案:D2.(2019 年厦门模拟)下列有关说法正确的是()。C.1 mol SO2通入足量的水中,H2SO3、HSO3、SO23 的物A.S 与 H2、O2、Fe 反应过程中 S 表现氧化性B.硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为 SO3、CO2质的量之和为 1 molD.SO2 与 O2 充分反应的混合物中含有 SO2、O2 和 SO3解析:A 项,S 与 O2 反应,S 表现还原性;B 项,S 的
8、燃烧产物为 SO2;C 项,SO2 与 H2O 的反应为可逆反应;D 项,SO2 与 O2 的反应为可逆反应。答案:D考向2二氧化硫的多重性质3.(2019 年广州调研)将 SO2 分别通入四种不同溶液中,对应的实验现象及实验结论都正确且两者具有因果关系的是()。选项溶液实验现象实验结论AH2S产生黄色沉淀SO2有氧化性B酸性KMnO4紫色溶液褪色SO2有漂白性C石蕊溶液 溶液先变红,后褪色SO2有酸性和漂白性DBa(NO3)2产生白色沉淀SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀解析:A项发生反应2H2SSO2=2H2O3S,SO2表现氧化性,正确;B项发生反应5SO22MnO4 2H2O=5SO
9、242Mn24H,SO2表现还原性,错误;C项,SO2通入石蕊溶液中,溶液只变红不褪色,错误;D项,NO3 在酸性条件下能将SO2氧化成SO24,从而产生BaSO4白色沉淀,SO2与可溶性钡盐并不都能生成白色沉淀,如SO2与BaCl2不能生成白色沉淀,错误。答案:A装置进行实验。下列说法错误的是(4.(不定项)某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质,按如图所示)。A.的作用是安全瓶B.中试剂更换为 Ba(NO3)2 后,无明显现象发生.C.中的现象说明 SO2 具有氧化性D.用于检验 SO2 的漂白性解析:SO2易溶于水,且中为KMnO4酸性溶液,能与SO2反应,所以在之间需要加一个安全瓶,用于
10、防止倒吸,A正确;Ba(NO3)2 溶液可与 SO2 反应生成 BaSO4 白色沉淀,B错误;中反应为 SO22H2S=3S2H2O,说明 SO2 具有氧化性,C 正确;SO2 能使品红溶液褪色,证明 SO2 具有漂白性,品红溶液褪色后再用酒精灯加热,溶液又恢复红色,证明这种漂白是可逆的,D 正确。答案:B用于漂白 的物质 实际参与漂白的物质漂白原理变化类别漂白特点能漂白的物质活性炭活性炭吸附漂白物理变化物理漂白、可逆一般用于溶液漂白氯气次氯酸利用次氯酸 的强氧化性 进行漂白 化学变化氧化还原漂白,不可逆可以漂白所有有机色质次氯酸盐次氯酸过氧化钠过氧化氢过氧化氢的 强氧化性 过氧化氢二氧化硫亚
11、硫酸亚硫酸与有色物质化合生成不稳定的无色物质非氧化还原漂白,可逆具有选择性如可漂白品红、棉、麻、草等归纳总结 常见的能用于漂白的物质的比较考向3二氧化硫对环境的污染与防治5.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是()。A.SO2 具有漂白性,可用 SO2 漂白食物B.SO2 有毒,二氧化硫不可用作葡萄酒的食品添加剂C.某雨水样品放置一段时间后 pH 由 4.98 变为 4.68,是因为水中溶解的 CO2 增多了D.在燃煤中加入石灰石可减少 SO2 的排放解析:SO2 具有漂白性,但是有毒,不能用 SO2 漂白食物,A 错误;二氧化硫可以杀菌消毒,微量的 SO2 可用作葡萄酒的食品添加
12、剂,B 错误;CO2 的饱和溶液 pH 为 5.6,雨水 pH 小于 5.6 是因为水和二氧化硫反应生成了亚硫酸,在空气中放置一段时间后亚硫酸能被氧气氧化成硫酸,酸性增强,pH 减小,C 错误;在燃煤中加入石灰石可以减少 SO2 的排放,发生的总2CO22CaSO4,D 正确。反应为 2CaCO32SO2O2答案:D6.(2019 年张家口期末)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是()。用煤作燃料把工厂烟囱造高化石燃料脱硫在已酸化的土壤中加石灰A.C.开发新能源B.D.解析:SO2 主要来源于燃烧含硫的煤,用煤作燃料不能减少酸雨的产生,故错误;工厂烟囱造高一些不能减少二氧化硫的排放,所以不能减少
13、酸雨的产生,故错误;将化石燃料脱硫,能减少二氧化硫的排放,能减少酸雨的产生,故正确;在已酸化的土壤中加石灰,可以改良土壤,但不能减少酸雨的产生,故错误;开发新能源能减少二氧化硫的排放,所以能减少酸雨的产生,故正确。答案:D方法技巧消除SO2 对环境污染的三方法 (1)钙基固硫法。为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2 共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaOSO2CaSO3,2CaSO3O2=2CaSO4,总化学方程式为2CaO2SO2O22CaSO4。(2)氨水脱硫法。该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与 烟气中的SO2 直接接触吸收 SO
14、2,其反应的化学方程式为 NH3SO2H2O=NH4HSO3,2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。(3)钠、碱脱硫法。钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3 吸收 烟气中的SO2,得到Na2SO3 和NaHSO3,发生反应的化学方程 式为2NaOHSO2=Na2SO3H2O,Na2CO3SO2=Na2SO3CO2,Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。考向4SO2 与CO2 的性质比较7.(2019 届永城实验高级中学月考)下列说法中正确的是()。A.可用澄清石灰水鉴别二氧化硫与二氧化碳B.二氧化硫能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,因其有
15、漂白性C.二氧化硫能使紫色石蕊溶液先变红后褪色D.二氧化硫的漂白性与过氧化钠、氯水、臭氧的漂白原理不同解析:二氧化碳和二氧化硫都可与澄清石灰水反应,应用品红、溴水、高锰酸钾等溶液鉴别,A 错误;二氧化硫具有还原性,能够还原溴水和酸性高锰酸钾溶液使其褪色,B 错误;SO2 不可漂白酸碱指示剂,二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红但不会褪色,C 错误;二氧化硫与有色物质化合生成无色物质,而过氧化钠、氯水、臭氧因具有强氧化性使有色物质褪色,褪色原理不同,D 正确。答案:D8.(2019 年贵阳模拟)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
16、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()()()()()()()()()()()()。(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
17、液红色褪去,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 cfgdemnop(或 po)hijk(或 k
18、j)。(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 SO2 Br2 2H2O=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:SO21 moln molBaSO4233 g2.33 g解得 n0.01,n(混合气体)0.336 L22.4 Lmol10.015 mol,所以二氧化硫的体积分数为 0.01 mol0.015 mol100%66.7%。H2O2 在 Fe3的催化下会发生分解反应,生成 O2 和 H
19、2O。Fe3答案:(1)分液漏斗(2)f gdem nop(或 po)hij k(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%O22H2O2=2H2OO2流程设计实验装置所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊思维建模检验SO2 和CO2 同时存在的一般流程考点二 硫酸的性质和硫酸根离子的检验 基础梳理 1.物理性质(1)纯硫酸是一种_液体,沸点_,_挥发。(2)溶解性:浓硫酸与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓硫酸稀释的方法是:将_沿器壁慢慢注入_中并用玻璃棒不断搅拌。无色油状高难浓硫酸水2.稀硫酸的化学性
20、质稀硫酸具有酸的通性,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式:(1)Fe:_;(2)MgO:_;(3)Ba(OH)2:_;(4)Na2SO3:_;(5)BaCl2:_。Fe2H=Fe2H2MgO2H=Mg2H2O3.浓硫酸的特性变黑(或炭化)钝化NH3、H2S、HICu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OC2H2SO4(浓)2SO2CO22H2O4.硫酸的用途(1)制取化肥,如磷肥、氮肥。(2)制取硫酸盐,如 CuSO4、FeSO4 等。(3)制取挥发性酸。(4)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。取清液观察有无白色沉淀(判断有被检液5.SO24 的检验无SO24)
21、。特别提醒 检验SO24 时要防止其他离子的干扰(1)Ag干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag干扰,因为AgCl=AgCl。(2)CO23、SO23 干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于稀盐酸中。因此检验SO 24,必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。所以钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO 23、HSO3、SO2等会被溶液中的NO3(H)氧化为SO 24,从而得出错误的结论。自主测评 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)稀释浓硫酸时可将浓硫酸沿器壁注入水中并不断搅拌。()(3)浓硫酸使胆矾(CuSO45H2O
22、)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性。()(2)某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明该溶液中一定含有SO24。()(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)项目ABCD实验目的吸水性脱水性溶解放热强氧化性实验装置2.(2019 年邯郸模拟)某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是()。解析:A 项,由
23、于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体体积明显少于右侧烧杯内的液体体积;B 项,滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C 项,浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U 形管内液面出现左低右高的现象;D 项,因常温下铜片与浓硫酸不反应,故无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。答案:D 考向精练 考向1浓硫酸的性质及其应用1.(2019 年济南模拟)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.D.解析:浓硫酸吸水后放热,温度升
24、高,可行;浓硫酸具有吸水性,能使胆矾晶体由蓝色变成白色,可行;浓硫酸具有吸水性,使饱和 KNO3 溶液中的水减少,有晶体析出,可行;浓硫酸具有吸水性,使试管中的水减少,可行。答案:A2.(2019 年石家庄模拟)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化学方程式为 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.把足量铜粉投入到只含 H2SO4 2 mol 的浓硫酸中,得到气体在标准状况下的体积为 22.4 LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓
25、 H2SO4,是因为浓H2SO4 的强氧化性使铁、铝等发生钝化解析:氨气能与浓硫酸反应生成(NH4)2SO4,A 错误;由 S与浓硫酸反应的化学方程式可知,浓硫酸全部被还原为 SO2,浓硫酸只表现出强氧化性,B 错误;铜与浓硫酸发生反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度降低,而铜与稀硫酸不发生反应,故产生的气体体积(标准状况)小于 22.4 L,C 错误。答案:D规律总结 浓硫酸与金属反应的规律类型 1钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化2活泼金属如Zn开始产生SO2浓度变小后,产生H23不活泼金属如Cu开始产生SO2加热浓度变小后,稀H2SO4不再与Cu反应3.(2019 年赣州模拟)下表所示有关
26、物质检验的实验结论正确的是()。考向2 SO24 的检验选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO24B向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该溶液一定含有SO23能含 HSO3;C 项,该气体也可能是 Cl2、O3 等。(续表)解析:A 项,该溶液中也可能含 Ag;B 项,该溶液也可答案:D选项实验操作及现象实验结论C将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该气体一定是SO2D将SO2通入Na2CO3溶液中,生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊说明酸性H2SO3H2CO3 回答以下问题:4
27、.甲、乙两位同学各设计一个实验来检验SO 24,且都认为自己的试样中含有SO24,其方案如下:(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨,甲_,乙_(均填“严谨”或“不严谨”),并说明理由:_。(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨,请你设计一个合理的实验方案:_。答案:(1)不严谨 不严谨 甲没有排除Ag的干扰,乙没有排除SO23 等的干扰(2)向试样中加入足量的盐酸,若无沉淀生成时,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成说明试样中含有SO 24;若加入盐酸后有沉淀生成时,取上层清液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明试样中含有SO24考向3硫及其化合物的相互转化5.(不定项)
28、已知 X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是()。A.X 使蔗糖变黑主要体现了 X 的脱水性B.若 A 为铁,则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应C.若 A 为碳单质,则将 C 通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到白色沉淀产生D.工业上,B 转化为 D 的反应条件为高温、常压、催化剂解析:由题意知 X 为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A 正确;浓硫酸在室温下使 Fe 钝化,B 错误;A 为碳单质时,生成的 C 为 CO2,CO2 通入少量澄清石灰水生成可溶性的 Ca(HCO3
29、)2,C 错误;SO2 与 O2 反应生成 SO3的条件为高温、常压、催化剂,D 正确。答案:AD6.(2019 年保定模拟)如图所示是某固态单质 A 及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B 在常温常压下为气体,B 和 C 的相对分子质量之比为 45,化合物D 是重要的工业原料。(1)写出 A 在加热条件下与 H2 反应的化学方程式:_。(2)写出 E 与 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式:_。(3)写出一个由 D 生成 B 的化学方程式:_。(4)将 5 mL 0.10 molL1 的 E 溶液与 10 mL 0.10 molL1 的NaOH 溶液混合。写出反
30、应的离子方程式:_;反 应 后 溶 液 的 pH_7(填“大 于”“小 于”或“等于”),理由是_。加热反应后的溶液,其 pH_(填“增大”“不变”或“减小”),理由是_。得为 Na2SO3 溶液,由于SO2H2OHSO3 OH,所以溶解析:常见的固态单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2,而能在空气中反应生成气体化合物的只有 C、S。从 B、C的相对分子质量之比为 45,确定 A 是单质硫,因为 SO2 和SO3 的相对分子质量之比恰为 45。硫酸是重要的工业原料,10 mL 0.10 molL1 的 NaOH 溶液混合,二者恰好完全反应,所解,pH 增大。化合物E应为H2SO3。将
31、5 mL 0.10 molL1的E(H2SO3)溶液与3显碱性,根据水解反应吸热可知加热溶液时可以促进SO2水3答案:(1)H2SH2S(2)H2SO32H2S=3S3H2O(3)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(合理即可)(4)H2SO32OH=SO23 2H2O大于 Na2SO3是强碱弱酸盐,水解后溶液显碱性增大 盐类水解是吸热过程,加热使SO23水解程度增大,因而pH增大方法技巧1.从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化2.中学阶段常见的符合上述转化关系的还有:钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH碳元素:CCOCO2H2CO3另外有机化学中也常有连续氧化的过程:RCH2OH
32、RCHORCOOHCH2=CH2CH3CHOCH3COOH考向4 形形色色的硫的含氧酸及其盐的性质和制备7.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一 焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置中有 Na2S2O5 晶体析出,发生的反应为 Na2SO3 SO2=Na2S2O5。(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。abcd实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5 溶于水即生成 NaHSO
33、3。可采用的实验方法是_(填序号)。a.测定溶液的 pHc.加入盐酸b.加入 Ba(OH)2 溶液d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测(5)检 验 Na2S2O5 晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。(4)证明NaHSO3溶液中HSO3 的电离程度大于水解程度,可解析:(3)食盐水和浓硫酸不能吸收SO2,故b、c错误;a项,瓶口封闭易造成实验事故,错误;d项,既能吸收SO2,又能防止发生倒吸,正确。(4)HSO3 电离显酸性,水解显碱性,要证明HSO3 的电离程度大于水解程度,则证明NaHSO3溶液显酸性即可,故可通过测定溶液的pH,或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气
34、氧化的产物为Na2SO4,故可通过检验SO24 来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。答案:(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO2H2O (2)过滤(3)d(4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明Na2S2O5晶体已被氧化8.工业上常利用含硫废水生产 Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶 C 中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()
35、2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置 B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若_,则整个装置气密性良好。装置 D 的作用是_。装置 E 中为_溶液。(2)为提高产品纯度,应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应,则烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为_。(3)装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率,其中的液体最好选择_(填选项字母)。a.蒸馏水c.饱和 NaHSO3 溶液b.饱和 Na2SO3 溶液d.饱和 NaHCO3 溶液实
36、验中,为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C,采用的操作是_。已知反应()相对较慢,则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有_(双选;填选项字母)。a.烧杯b.蒸发皿c.试管d.锥形瓶(4)反应终止后,烧瓶 C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出 Na2S2O35H2O,其中可能含有 Na2SO3、Na2SO4 等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:_。SO2H2O(供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液)已知Na2S2O35H2O遇酸
37、易分解:S2O23 2H=S解析:(1)E 中溶液用来吸收多余的 SO2 气体,应用 NaOH溶液,由于 SO2 易溶于 NaOH 溶液,会发生倒吸,故装置 D 用来防止倒吸。(2)由 C 中发生的三个反应可知其总反应为 2Na2SNa2SO33SO2=3Na2S2O3,所以 Na2S 与 Na2SO3 的物质的量之比为 21。(3)B 中液体不能溶解 SO2,不能与 SO2 反应,符合条件的只有饱和 NaHSO3 溶液;为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C,A 中反应应缓慢进行,可通过控制滴加硫酸的速度来实现;反应()是固体硫与 Na2SO3 溶液的反应,若反应达到终点,硫会消失,溶液变澄清。底部
38、面积较大的玻璃仪器加热时需垫石棉网,如烧杯、烧瓶、锥形瓶等。(4)利用所给信息,可将产品溶于足量稀盐酸,再加入 BaCl2 溶液来检验 SO2。4防止倒吸NaOH(合理即可)答案:(1)液柱高度保持不变(2)21(3)c控制滴加硫酸的速度溶液变澄清(或浑浊消失)ad(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加 BaCl2 溶液,若出现沉淀则说明含有 Na2SO4 杂质1.(高考组合题)下列说法错误的是()。A.(2019 年浙江选考)硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等B.(2019 年江苏卷)稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈C.(2019 年江苏卷)S
39、O2 具有氧化性,可用于纸浆漂白D.(2019 年江苏卷)SO2 与过量氨水反应生成(NH4)2SO3.解析:硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,A 正确;铁锈的主要成分为 Fe2O3,硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应,B 正确;二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质,不涉及氧化还原,C 错误;二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵,D 正确。答案:C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,_ _2.(2018 年新课标卷节选)已知:Ksp(BaSO4)1.11010,Ksp(BaS2O3)4.11
40、05。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,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溶液解析:欲检验市售 Na2S2O3 中是否含有 SO2,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H2O),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答案:加入过量稀盐酸出现乳黄色浑浊取上层清液,滴入 BaCl2 溶液产生白色沉淀4入过量稀盐酸,使S2O23 完全反应(S2O23 2H=SSO2市售Na
41、2S2O3中含有SO24。3.(2017 年北京卷)根据 SO2 通入不同溶液中实验现象,所结论不正确的是()。选项实验现象结论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溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3H2SiO3解析:A项,溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO24,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性;B项,SO2与H2S溶液发生反应SO22H2S=3S2H2O,体现了SO2的氧化性;C项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性;D项,SO2
42、与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得结论,酸性:H2SO3H2SiO3。答案:C4.(2016 年北京卷)以 Na2SO3 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。实验试剂现象滴管试管0.2 molL1Na2SO3溶液饱和Ag2SO4溶液.产生白色沉淀0.2 molL1CuSO4溶液.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀0.1 molL1Al2(SO4)3溶液.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀(1)经检验,现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象:_。(2)经检验,现象的棕黄色沉淀中不含SO 24,含有Cu、Cu2和SO23
43、。已知:CuCuCu2,Cu2CuI(白色)I2。用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu的实验现象是_。a.白色沉淀 A 是 BaSO4,试剂 1 是_。通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2和SO23。b.证实沉淀中含有Cu2和SO 23的理由是_。(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象的白色沉淀中无SO24,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。推测沉淀中含有SO23 和_。对于沉淀中SO23 的存在形式提出两种假设:.被Al(OH)3所吸附;.存在于铝的碱式盐中。对假设设计了对比实验,证实了假设成立。a.将对比实验方案补充完整。步骤一:步骤二:_
44、(按上图形式呈现)。b.假设成立的实验证据是_。(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有_。盐溶液间反应的多样性与_有关。解析:(1)现象中的白色沉淀是Ag2SO3,故反应的离子方程式为2AgSO23=Ag2SO3。(2)根据反应Cu CuCu2,若沉淀中含有Cu,加入稀硫酸会发生歧化反应生成单质铜,实验现象是析出红色固体。分析实验流程知实验原理为2Cu24I=2CuII2、I2SO23 H2O=SO24 2I2H,SO 24Ba2=BaSO4。a.白色沉淀A是BaSO4,为排除其他离子的干扰,所以试剂1是盐酸酸化的BaCl2溶液。b.棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),在I的作用下Cu2
45、转化为白色沉淀CuI,SO23 转化为SO24。(3)根据题意知若 V1 明显大于 V2,则证明假设成立。实验的白色沉淀中无SO24,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,推测沉淀中含有SO23 和Al3、OH。步骤二的目的是作对比实验,如果SO23存在于铝的碱式盐中,消耗的NaOH的量大,故设计实验步骤二如下:a.答案:(1)2AgSO23=Ag2SO3(2)析出红色固体 a.HCl和BaCl2溶液b.在I的作用下,Cu2转化为白色沉淀CuI,SO23 转化为SO24(3)Al3、OHb.V1 明显大于 V2两种盐溶液中阴、阳离(4)溶解性、还原性、水解呈碱性子的性质和反应条件