2018届一轮复习人教版氧、硫及其化合物学案

2018届一轮复习人教版氧、硫及其化合物学案

考点一　O3和H2O2的性质及应用 ‎1．臭氧的性质与用途 ‎(1)组成：臭氧的分子式为O3，与 O2互为同素异形体。‎ ‎(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，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为 3O22O3‎ 强氧 化性 O3容易使淀粉KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2‎ 漂白性 O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂 ‎(3)用途：①可用作脱色剂和消毒剂；②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。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化(√)‎ ‎(2)臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂(√)‎ ‎(3)臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂(×)‎ ‎(4)臭氧与氧气间的转化是物理变化(×)‎ ‎2．双氧水的结构与性质 ‎(1)结构 电子式：，结构式：H—O—O—H。‎ ‎(2)化学性质 不稳定性 加热、光照或加催化剂都能使分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑‎ 弱酸性 相当于二元弱酸 H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O 强氧化性 ‎①在工业上用10%的H2O2漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂；‎ ‎②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：‎ H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，‎ H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；‎ ‎③使湿润的淀粉KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O 弱还原性 H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化。‎ ‎2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O ‎[基点小练]‎ ‎2．双氧水是绿色氧化剂的原因是什么？‎ 提示：H2O2具有强氧化性，其还原产物是水，无污染，不会向溶液中引入杂质，故H2O2是绿色氧化剂。‎ ‎3．过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。‎ ‎(1)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，此时溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的________性。‎ ‎(2)将双氧水加入到经酸化的高锰酸钾溶液中，发现溶液的紫红色消退了，此时双氧水表现出________性。‎ 答案：(1)氧化　(2)还原 题点(一)　臭氧(O3)的性质 ‎1．距地球15～‎35 km处，有一层臭氧层，其化学式为O3，微量可以净化空气，有利于人体健康。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．是一种单质 B．不使用含氟冰箱有利于空洞修复 C．和氧气性质完全相同 D．转化成氧气，发生了化学变化 解析：选C　O3是由氧元素组成的纯净物，所以属于单质，A正确；含氟的冰箱会释放氟利昂破坏臭氧层，B正确；O3和O2是两种不同的物质，所以性质肯定不会完全相同，C不正确；有新物质生成的变化为化学变化，D正确。‎ ‎2．家用消毒柜常用臭氧(O3)消毒，在消毒过程中通过放电发生如下反应：3O2(g)===2O3(g)　ΔH＝＋144.8 kJ·mol－1；下列关于臭氧说法不正确的是(　　)‎ A．O2和O3互为同素异形体 B．O3具有较强的氧化性 C．O2比O3稳定 D．植物油等食物为防止细菌污染，可放入消毒柜中消毒 解析：选D　O2和O3由氧元素形成的两种不同的单质，互为同素异形体，A项正确；O3能量高，很容易分解，具有较强的氧化性，B项正确；O2比O3‎ 具有的能量低，稳定，C项正确；植物油等食物含有不饱和键，放入消毒柜中消毒，易被氧化而变质，D项错误。‎ 题点(二)　双氧水(H2O2)的结构与性质 ‎3．下列有关双氧水说法错误的是(　　)‎ A．H2O2、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 C．H2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快 D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同 解析：选C　酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。‎ ‎4．双氧水(H2O2)是一种极弱电解质，也是一种“绿色氧化剂”。为了贮存、运输的方便，工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na2CO4·3H2O)，该物质具有Na2CO3与H2O2的双重性质。请回答下列问题：‎ ‎(1)写出H2O2的电子式：____________，并写出它与SO2反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若把H2O2看成二元弱酸，写出它在水中第一步电离的方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(3)下列物质不会使过碳酸钠失效的是________。‎ A．MnO2　　　　　　 　B．NaHCO3‎ C．H2S D．CH3COOH ‎(4)稀H2SO4不与Cu反应，但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)H2O2具有氧化性，能将SO2氧化成H2SO4，反应的化学方程式为H2O2＋SO2===H2SO4。‎ ‎(2)H2O2是二元弱酸，其一级电离方程式为H2O2H＋＋HO。‎ ‎(3)因过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2双重性质，加入MnO2能使H2O2分解，A错误；H2S具有还原性，能被H2O2氧化，C错误；CH3COOH的酸性强于H2CO3，加入CH3COOH能与过碳酸钠反应放出CO2，D错误。‎ ‎(4)Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应中Cu作还原剂，H2O2作氧化剂，1 mol H2O2反应转移2 mol电子。‎ 答案：(1) 　H2O2＋SO2===H2SO4‎ ‎(2)H2O2H＋＋HO　(3)B ‎(4) ‎ 考点二　硫及氧化物的性质与应用 一、硫的存在与性质 ‎1．自然界中的硫 ‎(1)游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。‎ ‎(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式为：‎ 硫铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 FeS2‎ CuFeS2‎ CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O S为－1价 S为－2价 Fe为＋2价 S为＋6价 S为＋6价 ‎2．硫的性质 ‎(1)物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2‎ 硫黄 黄色晶体 不溶 微溶 易溶 ‎(2)化学性质 填写下列表格 化学方程式(写出标号的)‎ S表现的性质 ‎①Fe＋SFeS 氧化性 ‎②2Cu＋SCu2S ‎③H2＋SH2S ‎④S＋O2SO2‎ 还原性 S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O ‎3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O 氧化性和还原性 ‎[注意]　(1)实验室中，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。‎ ‎(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。‎ ‎(3)硫燃烧时产物是SO2，无论O2是否过量，均不会生成SO3。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)硫单质常存在于火山喷口附近(√)‎ ‎(2)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合而成(√)‎ ‎(3)硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3(×)‎ ‎(4)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3(×)‎ 二、硫的两种重要氧化物——SO2与SO3‎ ‎1．二氧化硫 ‎(1)物理性质 ‎(2)化学性质 按要求完成下列方程式：‎ ‎①酸性氧化物的通性 与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3‎ 与NaOH(足量)反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O ‎②氧化性，如与H2S反应：‎ SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ‎③还原性 与O2：2SO2＋O22SO3‎ 与氯水：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4‎ ‎④漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。‎ ‎(3)实验室制法 ‎①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；‎ ‎②铜与浓H2SO4混合加热 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。‎ ‎(4)SO2和CO2的鉴别方法 试剂 现象及结论 原理(化学方程式)‎ 品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2‎ ‎—‎ 高锰酸钾溶液 使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4‎ 溴水 使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2‎ Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4‎ 硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2H2O＋2HNO3＋3SO2===3H2SO4＋2NO↑‎ Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3‎ FeCl3溶液 使棕黄色颜色变浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl 澄清石灰水 不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊 ‎(5)SO2对大气的污染与防治 ‎2．三氧化硫 ‎(1)物理性质：熔点‎16.8 ℃‎，沸点‎44.8 ℃‎，在常温下为液态，在标准状况下为固态。‎ ‎(2)化学性质：具有酸性氧化物的通性。‎ 反应 化学方程式 与水反应 SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)‎ 与氧化钙反应 SO3＋CaO===CaSO4‎ 与氢氧化钠反应 SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O ‎[注意]　(1)SO2不能漂白酸、碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊溶液只变红，不褪色。‎ ‎(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。‎ ‎(3)SO2与强碱溶液反应时，碱过量得正盐(SO)、SO2过量得酸式盐(HSO)。‎ ‎[基点小练]‎ ‎2．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溶液褪色，证明SO2具有还原性；‎ ‎(2)试管b中的实验现象是：品红溶液褪色，证明SO2具有漂白性；‎ ‎(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是BaSO4 ；‎ ‎(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是BaSO3。‎ 题点(一)　二氧化硫性质的多重性 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·四川高考)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化(×)‎ ‎(2)(2016·江苏高考)因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆(×)‎ ‎(3)(2016·江苏高考)下列转化能够实现：FeS2SO2H2SO4(×)‎ ‎(4)(2016·海南高考)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性(×)‎ ‎(5)(2016·天津高考)除去SO2中的少量HCl的实验方法如图(√)‎ ‎(6)(2015·重庆高考)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4(×)‎ ‎(7)(2014·重庆高考)用KOH溶液鉴别SO2和SO3(g)(×)‎ ‎(8)(2014·江苏高考)SO2和Ca(OH)2、NaHCO3均发生化学反应(√)‎ ‎2．下列能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是(　　)‎ ‎①活性炭　②氯水　③二氧化硫　④臭氧　⑤过氧化钠 ‎⑥双氧水 A．①②④　　　　　　　 　B．②③⑤‎ C．②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥‎ 解析：选C　物质的漂白性主要有三种原理：一是该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是该物质与有机色素化合生成不稳定的无色化合物，如SO2；三是该物质具有很大的比表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭。‎ 三类不同的漂白剂 类型 原理 举例 备注 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等 不可逆 加合型 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2‎ 可逆 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 题点(二)　二氧化硫与二氧化碳的鉴别 ‎3．下列溶液能够区分SO2和CO2的是(　　)‎ ‎①澄清石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水⑤品红溶液 A．①②③　　　　　　　　 　B．②③④‎ C．除①以外 D．全部 解析：选C　SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们与澄清石灰水反应的现象相同，若通入的气体过量，均先生成沉淀后溶解，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化，生成单质硫(淡黄色沉淀)，SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)，SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色，CO2没有这些性质，所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。‎ ‎4．已知：2H2SO4(浓)＋C△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：‎ ‎(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。‎ ‎(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。‎ ‎(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是________________；不能检出的物质是____________。‎ 解析：装置①为检验产物H2O，只能放在装置②③之前，因为若放在装置②③之后或装置②③之间，则气流通过装置②或③溶液后会带出水蒸气，则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是否是反应生成物。装置③和装置②位置也不得变更，因为SO2、CO2‎ 均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。‎ 答案：(1)SO2、CO2　H2O　(2)H2O、SO2　CO2‎ ‎(3)SO2、CO2　H2O 检验SO2和CO2同时存在的一般流程 ‎[说明]　(1)A—检验混合气体中SO2的存在；现象是品红溶液褪色。‎ B—除去混合气体中的SO2；现象是酸性KMnO4溶液褪色或颜色变浅。‎ C—检验混合气体中SO2是否除尽；现象是品红溶液不褪色。‎ D—检验混合气体中CO2的存在；现象是澄清石灰水变浑浊。‎ ‎(2)为了简化装置，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，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅(不能褪色)。‎ ‎(3)确定混合气体中含有CO2的实验现象是装置C中的品红溶液不褪色，装置D中澄清石灰水变浑浊。‎ 题点(三)　SO2对环境的污染与治理 ‎5．如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)‎ A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3‎ B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋‎ C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO D．此工艺的优点之一是物质能循环利用 解析：选D　酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。溶液B中通入空气发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。其氧化性：O2＞Fe3＋，A、C两项错误；溶液C中含有Fe2(SO4)3，可用KSCN溶液检验Fe3＋，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。‎ ‎6．烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。‎ ‎(1)利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：‎ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。‎ ‎①根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收率，下列措施正确的是________(填字母编号)。‎ A．降低通入含硫烟气的温度 B．减小通入含硫烟气的流速 C．减少天然海水的进入量 D．在天然海水中加入生石灰 ‎②天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式：______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设实验在标准状况下进行)。‎ 上述装置连接的顺序是原料气→________(填导管接口序号)。下列试剂中(浓度、体积一定)，可以用来代替试管中的碘－淀粉溶液的是________(填字母编号)。‎ A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．氨水 ‎(2)石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。写出该反应的化学方程式：__________________________________________。某电厂用煤300 t(煤中含硫质量分数为2.5%)，若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏________t。‎ 解析：(1)①A项，由图像可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降，故正确；B项，比较图中曲线①②可知，烟气流速减小，则SO2的吸收率升高，故正确；C项，减少天然海水的进入量，则吸收二氧化硫的量减少，不正确。②使用空气将亚硫酸氧化，离子方程式为2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO。③原料气先通过一定浓度和一定体积的碘－淀粉溶液，其中SO2和I2反应，当I2恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中水的体积，即为烟气中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气→c→d→b→a→e；若用其他试剂代替碘－淀粉溶液，则该试剂能与SO2反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以。(2)根据题意，反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2。300 t煤中硫的物质的量为＝234 375 mol，则由SO2～CaSO4·2H2O，可生产石膏的质量为234 375 mol×‎172 g·mol－1×96%＝3.87×‎107 g。‎ 答案：(1)①ABD　②2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO ‎③c→d→b→a→e　AC　(2)2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2(CaSO4·2H2O)＋2CO2　38.7‎ 消除SO2对环境污染的“3方法”‎ 方法一：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CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。‎ 方法二：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SO2，其反应的化学方程式为NH3＋SO2＋H2O===NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。‎ 方法三：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2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。‎ 考点三　硫酸、硫酸根离子的检验 一、浓、稀硫酸性质的差异 ‎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：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。‎ ‎(3)浓硫酸的稀释方法：‎ 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。‎ ‎2．稀H2SO4具有酸的通性 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。‎ 写出足量稀H2SO4与下列物质反应的离子方程式：‎ ‎①Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；‎ ‎②Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；‎ ‎③Na2CO3：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。‎ ‎3．浓H2SO4的特性 ‎(1)填写下表 实验 实验现象 硫酸的特性 少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变成白色 吸水性 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 沾有浓H2SO4的滤纸变黑 脱水性 将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体 强氧化性 ‎(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：‎ Cu＋2H2SO4(浓)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O、‎ C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。‎ ‎(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝(或铁)槽车运输浓硫酸。‎ ‎[注意]　“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。‎ ‎4．工业制备硫酸的反应原理 ‎(1)燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2‎ ‎4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。‎ ‎(2)SO2转化为SO3‎ ‎2SO2＋O22SO3。‎ ‎(3)SO3吸收生成H2SO4‎ SO3＋H2O===H2SO4。‎ ‎5．硫酸的用途 ‎(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。‎ ‎(2)消除金属表面的氧化物。‎ ‎(3)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。‎ ‎[注意]　分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别 ‎(1)吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。但浓硫酸不能干燥NH3和还原性气体(如H2S)。‎ ‎(2)脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1．把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。‎ ‎①把锌粒放入稀硫酸中时，有气体放出________________________________________________________________________；‎ ‎②盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加____________；‎ ‎③用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时，纸变黑________________________________________________________________________；‎ ‎④把木炭放入热的浓硫酸中时，有气体放出________________________________________________________________________；‎ ‎⑤在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸________________________________________________________________________；‎ ‎⑥铜与浓硫酸加热条件下反应，产生刺激性气味气体________________。‎ 答案：①酸性　②吸水性　③脱水性　④强氧化性　⑤强氧化性　⑥酸性、强氧化性 二、掌握SO、SO的检验方法 ‎1．SO的检验 检验SO的正确操作方法：被检液加足量盐酸酸化,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＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：‎ CO＋2H＋===H2O＋CO2↑、‎ SO＋2H＋===H2O＋SO2↑、‎ Ag＋＋Cl－===AgCl↓、‎ Ba2＋＋SO===BaSO4↓。‎ ‎2．SO的检验 ‎(1)向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。‎ ‎(2)加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。‎ ‎[基点小练]‎ ‎2．检验SO时，能否先用硝酸进行酸化？‎ 提示：不能；因为硝酸具有强氧化性，若溶液中含SO，硝酸会将SO氧化成SO而干扰SO的检验。‎ 题点(一)　硫酸的性质与应用 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·全国丙卷)配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水(×)‎ ‎(2)(2016·四川高考)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应(×)‎ ‎(3)(2016·上海高考)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr(×)‎ ‎(4)(2015·山东高考)浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗(×)‎ ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ)浓H2SO4滴入蔗糖固体中，将产生的气体通入溴水，溴水褪色，说明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√)‎ ‎(6)(2014·海南高考)用浓H2SO4除去HCl中的H2O(g)(√)‎ ‎(7)(2013·广东高考)用硫酸清洗锅炉中的水垢(×)‎ ‎2．(2016·上海高考改编)一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是(　　)‎ A．过量的氢气与氧气 B．过量的浓盐酸与二氧化锰 C．过量的铜与浓硫酸 D．过量的锌与18 mol·L－1硫酸 解析：选C　A项，在过量的氢气情况下，氧气完全反应；B项，可以加入过量的浓盐酸，使二氧化锰反应完全；C项，浓硫酸随着反应进行变为稀硫酸，稀硫酸不再与铜反应；D项，18 mol·L－1的浓硫酸与锌开始反应产生SO2，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应产生H2。‎ 浓硫酸与金属的反应规律 ‎(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。‎ ‎(2)与活泼金属(如Zn)反应，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。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2小于1 mol。‎ ‎(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。‎ 题点(二)　SO的检验 ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．(2015·浙江高考)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 B．(2013·安徽高考)由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO 最合适的试剂是Ba(NO3)2‎ C．(2012·山东高考)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO D．(2012·广东高考)用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别SO和SO 解析：选D　在未知液中加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，二者都不溶于稀HNO3，A错误；除去NaCl溶液中SO的方法是加入BaCl2溶液而不是Ba(NO3)2，否则会使溶液中引入杂质NO，B错误；H＋、NO具有强氧化性，能将SO氧化成SO，故C项不能确定溶液中是否含有SO，错误。‎ ‎4．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：‎ ‎①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；‎ ‎②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；‎ ‎③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。‎ 根据实验不能确认其在原溶液中是否存在的是(　　)‎ A．Br－　　　　　　　　　 　B．SO C．H2SO3 D．NH 解析：选B　①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱加热后，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。‎ SO检验的误区 ‎(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。‎ ‎(2)误将Ag＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。‎ ‎(3)误将SO判断成SO。如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰。‎ 考点四　硫及化合物相互转化与应用 ‎1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 ‎2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 ‎(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 写出②、③、④反应的化学方程式：‎ ‎②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；‎ ‎③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑‎ ‎④Na2SO3＋SO2＋H2O ===2NaHSO3。‎ (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 写出③、④、⑤反应的化学方程式：‎ ‎③2SO2＋O22SO3；‎ ‎④H2＋S△,H2S；‎ ‎⑤2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。‎ ‎[注意]　(1)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。‎ ‎(2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。‎ 题点(一)　物质之间的转化与推断 ‎1．能实现下列物质间直接转化的元素是(　　)‎ 单质氧化物酸或碱 盐 ‎ A．硅　　　　　　　　 　B．硫 C．铜 D．铁 ‎ 解析：选B　S与O2生成SO2，SO2再与H2O生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH生成Na2SO3和H2O，B项正确。A项中的氧化物为SiO2、C项中的氧化物为CuO、D项中的氧化物为Fe3O4不与H2O反应，故错。‎ ‎2．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：‎ 当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：‎ ‎(1)A是________，Y是________，Z是________。‎ ‎(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ 解析：因D的相对分子质量比C大16，则Y为O2，进而推知C、D为氧化物，BCD为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为H2O。当X为强碱时，该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。‎ 答案：(1)(NH4)2S　O2　H2O ‎(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O ‎(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎3.如图表示某固态单质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4∶5，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和A的氢化物反应生成A的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。‎ ‎①写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________；‎ ‎②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：能在空气中反应生成气体的单质，应该为非金属单质，常见的为：C、S，结合B、C的相对分子质量之比为4∶5和D为重要的化工原料，可推知：A为S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。(3)将5 mL 0.10 mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合，两者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液，由于SO＋H2OHSO＋OH－，所以溶液显碱性。‎ 答案：(1)S＋H2H2S　(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O　(3)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O　②大于　Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液显碱性 中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有 硫元素：H2SSO2SO3H2SO4‎ SSO2SO3H2SO4‎ 碳元素：CCOCO2H2CO3‎ 氮元素：N2NONO2HNO3‎ NH3NONO2HNO3‎ 钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH 题点(二)　SO2的性质验证实验 ‎4．甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。‎ 实验操作和现象：‎ 操作 现象 关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热 A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失 打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭 从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解 ‎(1)A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)C中白色沉淀是________，该沉淀的生成表明SO2具有________性。‎ ‎(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。‎ ‎①为证实各自的观点，在原实验基础上：‎ 甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是 ‎________________________________________________________________________；‎ 乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是________________________________________________________________________。‎ ‎②进行实验，B中现象：‎ 甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。白色沉淀不溶于稀盐酸，说明该白色沉淀为硫酸钡沉淀，SO2溶于水生成H2SO3，NO在酸性条件下将SO氧化成SO，二氧化硫表现出还原性，将HNO3还原，生成无色的一氧化氮，一氧化氮与洗气瓶上方的氧气发生反应生成红棕色的二氧化氮。甲同学在实验前通入足量的氮气排出整个装置中的空气，排除空气中氧气的干扰；乙同学在装置A、B之间增加盛有饱和亚硫酸氢钠的洗气瓶D，排除白色酸雾的干扰；甲、乙两同学的实验中，B中均有不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明有硫酸钡沉淀生成，甲是酸雾引起的，乙是氧气引起的，根据甲同学得到的沉淀多，说明酸雾的量远大于装置中氧气的量。合并甲、乙两同学的装置实验，既除去了氧气又除去了酸雾，装置B中无白色沉淀生成，说明二氧化硫与可溶性钡的强酸盐不能反应生成亚硫酸钡沉淀。‎ 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎(2)BaSO4　还原 ‎(3)2NO＋O2===2NO2‎ ‎(4)①通N2一段时间，排出装置中的空气　饱和NaHSO3溶液　②甲：SO＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋；白雾的量远多于装置中O2的量 ‎(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀 二氧化硫的实验室制法及性质实验探究 ‎[课堂巩固练]‎ ‎1．下列现象或事实可用同一原理解释的是(　　)‎ A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低 B．SO2和FeSO4溶液使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去 C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质 D．亚硫酸钠溶液和氯化铝溶液在空气中蒸干不能得到对应的溶质 解析：选B　A中浓硫酸变稀是因为其吸水性，浓盐酸变稀是因为HCl挥发；B中紫色褪去都是因为发生了氧化还原反应；C中漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中均会变质，前者是与空气中的水和二氧化碳发生反应，生成的次氯酸又分解，发生了氧化还原反应，而后者只发生了复分解反应，是强酸制弱酸(碳酸的酸性强于硅酸)；D中前者生成硫酸钠是因为发生了氧化还原反应，后者得到的是氢氧化铝，是因为Al3＋水解生成Al(OH)3‎ 和HCl，且HCl易挥发。‎ ‎2．硫酸、亚硫酸和氢硫酸是含硫的三种酸。下列说法不正确的是(　　)‎ A．若向Na2S溶液中通入SO2，则产生淡黄色沉淀 B．这三种酸都是二元酸，都能与氢氧化钠反应生成酸式盐和正盐 C．这三种酸的水溶液久置空气中都会变质且原溶质的浓度减小 D．向氢硫酸、亚硫酸溶液中滴加氯水都会发生氧化还原反应 解析：选C　硫酸在空气中不会变质，只是浓度变小。‎ ‎3．用如图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是(　　)‎ 选项 ‎①中试剂 ‎①中现象 解释 A Ba(NO3)2溶液 生成白色沉淀 SO与Ba2＋生成 白色BaSO3沉淀 B 品红溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 溶液变红 SO2与水反应生成酸 D 酸性KMnO4溶液 紫色褪去 SO2具有还原性 解析：选A　A项，Cu与浓H2SO4反应生成的SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2首先与水反应生成H2SO3，H2SO3能被NO氧化成SO，SO与Ba2＋生成白色沉淀BaSO4，解释不合理；B项，Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，解释合理；C项，Cu与浓H2SO4反应生成的SO2与水反应生成亚硫酸，紫色石蕊溶液遇酸变红，解释合理；D项，Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，并使酸性KMnO4溶液褪色，解释合理。‎ ‎4．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　)‎ 途径①　SH2SO4‎ 途径②　SSO2SO3H2SO4‎ A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性 B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本 C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子 D．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①‎ 的污染相对较小且原子利用率较高 解析：选A　途径①反应的化学方程式可表示为S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，A错。‎ ‎5．H2O2被称为绿色氧化剂，在生产工艺中应用广泛。请回答下列有关过氧化氢的问题：‎ ‎(1)Fe3＋可以催化H2O2分解，请写出该反应的化学方程式___________________；‎ ‎(2)酸性条件下，在FeCl3和FeCl2的混合溶液中加入H2O2以除去Fe2＋，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(4)可以用酸性KMnO4测定溶液中的H2O2含量，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)H2O2催化分解得O2和H2O。(2)酸性环境下，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，H2O2被还原，酸性环境下生成H2O。(3)SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应，该反应也属于化合反应。(4)H2O2遇到强的氧化剂时表现出还原性，酸性环境下MnO被还原为Mn2＋，由电荷守恒和原子守恒可写出反应的方程式。‎ 答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎(2)2H＋＋H2O2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(3)SO2＋H2O2===H2SO4‎ ‎(4)6H＋＋5H2O2＋2MnO===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O ‎6．某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。‎ ‎(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称______________________________________。‎ ‎(2)装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________‎ ‎________________________。‎ ‎(3)实验时，装置C中的现象为___________________________________________。‎ ‎(4)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，因此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是____________(用操作编号填写)。‎ ‎①向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；‎ ‎②待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；‎ ‎③打开止水夹a和c，关闭止水夹b；‎ ‎(5)当D中产生__________________现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2，而不是SO2；写出D中发生反应的化学方程式：__________________________，当D中反应发生0.3 mol电子转移时，发生反应的气体的体积(标准状况)是____________L。‎ 解析：(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。(2)装置A中浓硫酸有强氧化性，能将C氧化为二氧化碳，C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)反应产生的二氧化硫能使品红溶液褪色。(4)先使气体充满B，用B中气体进行实验，所以操作顺序为③①②。(5)进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变时出气口出的是二氧化碳，D中二氧化硫和碘单质反应方程式为I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4。反应中1 mol二氧化硫反应转移2 mol e－，所以当有0.3 mol e－转移时，有0.15 mol的二氧化硫反应，标况下的体积为‎3.36 L。‎ 答案：(1)分液漏斗　(2)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(3)品红溶液褪色　(4)③①②　(5)进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变　I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4　3.36‎ ‎[课下提能练]‎ ‎1．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程，边吸烟边用水冲洗铁槽车，结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是(　　)‎ A．浓硫酸遇明火爆炸 B．浓硫酸遇水发热爆炸 C．铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸 D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸 解析：选D　存放过浓硫酸的铁槽车，用水冲洗，稀释后的硫酸与铁反应产生氢气，氢气与空气混合，达到爆炸极限，遇到吸烟时的明火发生爆炸，D项正确。‎ ‎2．(2017·石景山模拟)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是(　　)‎ A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少 B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性 C．从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性 D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量 解析：选C　SO2‎ 有毒，但是含量在国家规定范围内对人体无害，通常用作葡萄酒杀菌，故A正确；二氧化硫具有还原性，具有抗氧化作用，故B正确；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白红葡萄酒，故C错误；葡萄酒倒入酒杯摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，故D正确。‎ ‎3．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2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，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．把足量的铜粉投入到只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中，得到的气体体积在标准状况下为‎22.4 L D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化 解析：选D　A项，浓H2SO4会吸收NH3，不能干燥NH3；B项，浓H2SO4只表现强氧化性；C项，随着反应的进行当浓硫酸变为稀硫酸时不再与铜粉反应，故得到的气体体积标准状况下小于‎22.4 L。‎ ‎4．(2017·苏北四市三模)在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是(　　)‎ A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性 B．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，说明SO2水溶液中含有SO C．向SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明SO2水溶液具有还原性 D．向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液颜色褪去，说明SO2水溶液具有漂白性 解析：选A　A项，SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3与NaHCO3反应生成CO2，酸性H2SO3＞H2CO3，正确；B项，SO2溶于水显酸性，H＋与NO结合成HNO3，HNO3会氧化SO2生成H2SO4，错误；C项，发生反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，SO2作氧化剂，错误；D项，KMnO4具有强氧化性，可以氧化SO2生成SO，SO2表现还原性，错误。‎ ‎5．研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，向所得溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论不正确的是(　　)‎ A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4‎ B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4‎ C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S 解析：选C　A项，Cu与浓H2SO4发生的主要反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，由于浓H2SO4过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO4，正确；B项，加BaCl2溶液后有白色沉淀生成，已知硝酸过量，说明该钡盐的沉淀不溶于硝酸，应为BaSO4，正确；C项，由于浓硫酸过量，黑色固体不可能为CuO，错误；D项，黑色固体溶于浓硝酸，溶液呈蓝色，说明含Cu元素，再加入BaCl2溶液产生了不溶于硝酸的沉淀BaSO4，说明原黑色固体中含S元素，该黑色物质含Cu、S两种元素，可能为CuS，也可能为Cu2S，正确。‎ ‎6．如表所示有关物质检验的实验结论正确的是(　　)‎ 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SO B 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SO C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2‎ D 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 H2SO3>H2CO3‎ 解析：选D　A项，该溶液中也可能含Ag＋；B项，该溶液也可能含HSO；C项，该气体可能是Cl2、O3等。‎ ‎7．食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收，下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是(　　)‎ A．滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度 B．沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度 C．氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用 D．石灰—石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化，所得物质可用于生产石膏 解析：选C　酸性KMnO4溶液既能与SO2发生反应，也能与乙醇发生反应，A错误；BaSO3能被空气中的氧气氧化成BaSO4，B错误；氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3与H2SO4反应生成SO2，富集后的SO2可循环使用，C正确；常温下石灰石与SO2不反应，D错误。‎ ‎8．如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 解释 A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质 C KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性 D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性 解析：选A　SO2与BaCl2溶液不反应；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质。‎ ‎9．(2016·衡阳八中月考)实验室有一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2SO”字样。已知固体M只可能是Na2SO3或Na2SO4。若取少量固体M配成溶液，下列试剂不能用于鉴定M的是(　　)‎ A．Ba(OH)2　　　　　　 　B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．浓硝酸 解析：选A　A项，Ba(OH)2与Na2SO3和Na2SO4反应都能生成白色沉淀，不能鉴定M是Na2SO3还是Na2SO4，符合题意。B项，稀盐酸与Na2SO3反应生成有刺激性气味的SO2气体，而与Na2SO4不反应，可以鉴定，不符合题意。C项，与B项现象相同，可以鉴定，不符合题意。D项，浓硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应，生成红棕色气体，而与Na2SO4不反应，可以鉴定，不符合题意。‎ ‎10．某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示，下列说法不正确的是(　　)‎ A．X可能含有2种盐 B．a是SO3‎ C．Y可能含有(NH4)2SO4‎ D．(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为＋7‎ 解析：选B　X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐，故A正确；气体a为二氧化硫，故B错误；X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵，故C正确；S的最高化合价是＋6，不可能为＋7，故D正确。‎ ‎11．利用Y型管与其他仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。分析并回答下列问题：‎ ‎(1)图1实验目的：验证SO2的氧化性。将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中，所产生的两种气体相遇发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，则在支管交叉处实验现象为________________________________________________________________________，‎ 硫化亚铁处加水的目的是______________________________________________。‎ ‎(2)图2实验目的：探究SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀，再通入另一种气体后就产生了白色沉淀。常温下，若由右侧Y型管产生另一种气体，则在其左右支管应放置的药品是______和______，导气管A的作用是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)图3实验目的：铁镁合金中铁含量的测定。‎ ‎①读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面高于量气管中液面，应采取的措施是________________________________________________________________________；‎ ‎②若称得铁镁合金的质量为‎0.080 g，量气管中初读数为1.00 mL，末读数为45.80 mL(已折算为标准状况)，则合金中铁的百分含量为________(精确到0.01%)。‎ 解析：(1)浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中，所产生的两种气体相遇发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，反应生成S；S为淡黄色固体；FeS与浓H2SO4反应不能产生H2S气体，所以有FeS的一侧应用水稀释。‎ ‎(2)SO2与BaCl2反应产生沉淀，溶液中必须存在大量SO，右侧Y型管中应能生成碱性气体或氧化性气体，如是碱性气体，溶液中存在大量的SO，如是氧化性气体，溶液中可生成SO，则生成的沉淀可能为BaSO3或BaSO4；容器内压强增大，溶液倒吸，气体不容易导入，所以导气管A的作用是保持集气瓶内外气压平衡，以便左右两边产生的气体顺利导入。‎ ‎(3)①读取量气管中数据时，为减小误差，应使水准管、量气管内液面相平；‎ ‎②设合金中铁为x mol，镁为y mol，则有 ‎56 g‎·mol－1×x mol＋‎24 g·mol－1×y mol＝‎‎0.080 g x mol＋y mol＝＝0.002 mol 解之得：x＝0.001，y＝0.001，‎ 则合金中铁的含量为×100%＝70.00%。‎ 答案：(1)管壁内有淡黄色固体生成　稀释浓硫酸，防止硫化氢被氧化 ‎(2)浓氨水　碱石灰(固体NaOH、生石灰)　保持集气瓶内外气压平衡，以便左右两边产生的气体顺利导入 ‎(3)①放低(或移动)水准管位置，使水准管、量气管内液面相平　②70.00%‎ ‎12．近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。‎ ‎(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：‎ ‎(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。‎ ‎(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。‎ ‎(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。‎ ‎①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO的转化率。‎ ‎①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是________。(填写字母)‎ A．碘的淀粉溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钡溶液 ‎②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有________、________。‎ 解析：求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用量气装置，可求出吸收SO2后余气的体积；利用洗气瓶中的X溶液，求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能与SO2‎ 反应，且能发生明显的颜色变化，以便确定反应的终点。求解SO2的转化率，应求出SO2气体的总量和生成SO的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量，只需知道通入时间。要求SO2的转化率，只需确定沉淀质量。‎ 答案：(1)①SO2＋NaOH===NaHSO3‎ ‎②2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ ‎③HSO＋H＋===SO2↑＋H2O ‎(2)①AB　②实验时间　加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 ‎13．兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究SO2的性质，并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。请回答下列问题。(实验前已除去装置中的空气)‎ ‎(1)打开分液漏斗活塞，发现其中的液体不能流下，应采取的操作是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为__________________________，观察到装置C中发生的现象是__________________________。‎ ‎(3)装置D和F的作用是______________________________________________________。‎ ‎(4)关闭K1、K3，打开K2。一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：‎ ‎(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)‎ 按上述方案实验，消耗标准I2溶液20.00 mL，实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为______g·L－1。若实验中盛装标准液的滴定管未润洗，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。‎ ‎(6)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)使用分液漏斗时应取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗内的压强等于大气压强，保证液体顺利流下。(2)装置A中生成SO2，装置B中FeCl3溶液与SO2‎ 发生反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，SO2被氧化为SO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式。装置C中发生反应：H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，现象是有淡黄色沉淀生成。(3)装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。(4)装置E中Na2SO3与SO2反应生成Na2S2O5。(5)根据反应SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI进行计算，则样品中抗氧化剂的残留量为＝‎0.128 g·L－1。若盛标准液的滴定管未润洗，则消耗标准液的体积偏高，测定结果偏高。(6)若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则生成Na2SO4，可以利用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO。‎ 答案：(1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔对准瓶颈处的小孔)‎ ‎(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋　有淡黄色沉淀生成 ‎(3)吸收SO2，防止污染空气 ‎(4)SO2＋Na2SO3===Na2S2O5‎ ‎(5)0.128　偏高 ‎(6)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，再滴加足量盐酸，振荡，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成