2018届一轮复习人教版硫及其化合物学案(2)

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文档介绍

2018届一轮复习人教版硫及其化合物学案(2)

第16讲 硫及其化合物 考纲要求 ‎1.掌握硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。‎ ‎2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。‎ 考点一 硫单质和硫的氧化物 ‎1.硫单质 ‎(1)自然界中硫的存在形态 形态— ‎(2)物理性质 颜色状态:淡黄色固体。‎ 溶解性:水中不溶,酒精中微溶,CS2中易溶。‎ ‎(3)化学性质 ‎2.二氧化硫 ‎(1)物理性质 二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2。‎ ‎(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+H2OH2SO3‎ 与足量NaOH溶液反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ‎②氧化性:SO2+2H2S===3S+2H2O ‎③还原性 与O2反应:2SO2+O22SO3‎ 与氯水反应:SO2+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl ‎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。‎ ‎3.三氧化硫(SO3)‎ SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO3+H2O===H2SO4,放出大量的热,SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。‎ ‎4.硫的氧化物的污染与治理 ‎(1)来源:石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等。‎ ‎(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。‎ ‎(3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。‎ ‎(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个:‎ 途径1:空气中飘尘的催化作用,使2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。‎ 途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。‎  ‎ ‎(1)SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色的石蕊试液变红,但不能使之褪色。‎ ‎(2)+4硫之间的转化与酸碱反应的关联性:‎ 如:SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3‎ 即:二氧化硫亚硫酸酸式盐正盐 ‎1.(RJ必修1·P96,8改编)下列反应中,能说明SO2是酸性氧化物的是(  )‎ A.SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl B.SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O C.2SO2+O22SO3‎ D.SO2+2H2S===3S+2H2O 答案: B ‎2.(LK必修1·P93,5改编)能够用于鉴别SO2和CO2的溶液是(  )‎ A.澄清的石灰水 B.品红溶液 C.CaCl2溶液 D.紫色石蕊 答案: B ‎3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)S在化学反应中只表现出还原性,SO3在化学反应中只表现出氧化性(  )‎ ‎(2)下列物质的转化在一定条件下能够实现:SSO3H2SO4(  )‎ ‎(3)标准状况时,22.4 L SO3中含有的分子数为NA(  )‎ ‎(4)硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同(  )‎ ‎(5)SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同(  )‎ ‎(6)CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成(  )‎ ‎(7)除去CO2中的SO2可将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶(  )‎ ‎(8)CaO能与SO2反应,可用石灰石作为工业废气的脱硫剂(  )‎ 答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×‎ ‎(7)√ (8)×‎ ‎4.将SO2分别通入下表所列的溶液中,填写有关问题。‎ 反应物 溴水 酸性KMnO4溶液 滴有酚酞的NaOH溶液 石蕊试液 品红溶液 反应现象 SO2的性质 答案: 褪色 褪色 红色褪去 变红 褪色 还原性 还原性 酸性氧化物 酸性氧化物 漂白性 考向一 二氧化硫的多重性 ‎1.(2016·江西上饶模拟)将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是(  )‎ A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性 B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性 C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有还原性 D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸 解析: SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故A错误;SO2使品红溶液褪色,表现了SO2的漂白性,故B错误;SO2被溶液中的NO和H+氧化为SO,表现了SO2的还原性,故C正确;SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3,BaSO3被硝酸氧化为BaSO4,BaSO4难溶于稀硝酸,故D错误。‎ 答案: C ‎2.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、石蕊溶液褪色 B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2‎ C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同 D.SO2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 解析: A项中SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其具有还原性,能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性,SO2不能使石蕊溶液褪色;B项,能使品红溶液褪色的物质有很多,如Cl2,不仅仅是SO2;C项中这些漂白剂的漂白原理不都相同;D项,SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。‎ 答案: B 速记卡片 因SO2造成的褪色现象分类归纳 SO2 ‎ 考向二 二氧化硫的检验 ‎3.下列实验中能证明某气体为SO2的是 (  )‎ ‎①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明 解析: CO2也能产生①④中的实验现象,酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,氯气也能使品红溶液褪色。实验⑤说明气体有还原性,结合后续实验现象说明该气体是SO2。‎ 答案: D ‎4.(2016·湖南十校联考)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: 检验CO2用澄清石灰水,但SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故首先用品红溶液检验SO2的存在,然后再用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体,最后用澄清石灰水检验CO2气体的存在。‎ 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褪成无色 速记卡片 ‎(1)SO2的检验 将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,将褪色后的品红溶液加热又恢复红色,则一定为SO2气体。‎ ‎(2)答题模板——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 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 ‎ ‎ 考向三 二氧化硫对环境污染与防治 ‎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: 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。‎ 答案: D ‎6.某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程,于是取来雨水作水样进行测定,随时间的推移,多次测定该样品的pH,得到如下数据:‎ 时间/h 开始 ‎8‎ ‎16‎ ‎24‎ ‎32‎ ‎40‎ ‎48‎ pH ‎5.0‎ ‎4.8‎ ‎4.5‎ ‎4.3‎ ‎4.2‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ ‎(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是 ‎________________________________________________________________________。‎ 如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将__________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是 ‎________________________________________________________________________,‎ 二氧化硫表现__________性。‎ ‎(2)下面是酸雨给人类造成的危害,其中不正确的是(  )‎ A.腐蚀建筑物、雕塑等 B.污染水源 C.改良碱性土壤 D.损害庄稼 ‎(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 (  )‎ ‎①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤ ‎ ‎ C.①③⑤ D.①③④⑤‎ 答案: (1)2H2SO3+O2===2H2SO4 雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸,降落下来形成酸雨 减小 自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸 还原 ‎(2)C (3)C 考点二 硫酸 硫酸根离子的检验 ‎1.浓硫酸的物理性质及稀释方法 ‎(1)挥发性:难挥发。‎ ‎(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意互溶,溶解时可放出大量的热;浓H2SO4‎ 稀释的方法是:将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌。‎ ‎2.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 蓝色固体变白 吸水性 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 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↑+SO2↑+2H2O。‎ ‎(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4。‎ ‎3.SO的检验 ‎(1)检验SO的正确操作 待测液取清液白色沉淀,即可确定是否存在SO。‎ ‎(2)理论解释 ‎①先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag+等离子的干扰。‎ ‎②再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,发生反应的离子方程式:Ba2++SO===BaSO4↓。‎  ‎ ‎(1)常温下,浓硫酸与Fe、Al并不是不反应,而是发生了“钝化”,“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。‎ ‎(2)浓硫酸的吸水性和脱水性。‎ 吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作干燥剂。‎ 脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。‎ ‎1.(RJ必修1·P103,1改编)下列反应及用途所体现的浓硫酸的性质错误的是(  )‎ A.将浓硫酸滴到蔗糖上,蔗糖变黑并膨胀,表现浓硫酸的脱水性 B.常温下,用铁制容器盛浓硫酸,表现浓硫酸的强氧化性 C.铜与浓硫酸共热,只表现浓硫酸的强氧化性 D.碳与浓硫酸共热,只表现浓硫酸的强氧化性 答案: C ‎2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢(  )‎ ‎(2)用BaCl2溶液鉴别SO和SO(  )‎ ‎(3)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥H2和CO(  )‎ ‎(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有SO(  )‎ ‎(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性(  )‎ ‎(6)不能用浓H2SO4干燥还原性气体SO2(  )‎ 答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×‎ ‎3.下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法,请将实验现象填入下表:‎ 浓硫酸 稀硫酸 物理性质 加入水中 观状态 密度 化学性质 铁片 铜片(加热)‎ 白纸 答案: 放出大量热 无明显变化 油状溶液 液态 ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4 无明显变化(钝化) 铁片逐渐溶解,并产生无色气体 铜片溶解,产生有刺激性气味的无色气体 不反应 炭化变黑 无明显变化 考向一 浓硫酸的性质 ‎1.向50 mL 18 mol·L-1浓硫酸溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量(  )‎ A.小于0.45 mol     B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.9 mol之间 D.大于0.45 mol 解析: 因n(H2SO4)=0.05 L×18 mol·L-1=0.9 mol,若H2SO4完全反应,被还原的H2SO4为0.45 mol,由于反应中浓硫酸逐渐变稀后不再与Cu反应,故被还原的H2SO4小于0.45 mol。‎ 答案: A ‎2.硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有:①酸性;②吸水性;③脱水性;④强氧化性;⑤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验(黑面包实验)__________;‎ ‎(4)实验室用乙醇、浓H2SO4和冰醋酸制取乙酸乙酯__________;‎ ‎(5)乙酸乙酯的水解____________;‎ ‎(6)纤维素的水解____________;‎ ‎(7)浓硫酸与铜的反应____________;‎ ‎(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红,后来又变黑________。‎ 答案: (1)① (2)② (3)③④ (4)②⑤ (5)⑤‎ ‎(6)⑤ (7)①④ (8)①③‎ 速记卡片 浓硫酸与金属反应的规律 类型 ‎ 考向二 SO的检验 ‎3.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(  )‎ A.一定会有SO B.含有SO和Ag+‎ C.可能含有SO、Ag+、SO中的一种或SO、SO同时存在 D.可能含有SO或CO 答案: C ‎4.甲、乙两位同学各设计一个实验来检验SO,且都认为自己的试样中含有SO,其方案如下:‎ 甲:白色沉淀 乙: 回答以下问题:‎ ‎(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨,甲________;乙________(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SO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,有沉淀生成说明试样中含有SO;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SO。‎ 速记卡片 SO检验的常见误区 ‎(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+、Pb2+判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO,而含Ag+或Pb2+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。‎ ‎(3)误将SO判断成SO。如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,发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。 ‎ 考点三 硫及其化合物之间的转化及应用 ‎1.从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化 ‎2.从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化 ‎(1)H2SSSO2SO3‎ 写出③、④、⑤反应的化学方程式:‎ ‎③2SO2+O22SO3;‎ ‎④S+H2H2S;‎ ‎⑤2H2S+SO2===3S+2H2O。‎ ‎(2)含硫物质的连续氧化 硫元素 ‎3.相同价态硫的转化是通过与酸、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+SO2↑+H2O;‎ ‎④Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO4。‎  ‎ S2-与SO能大量共存。在酸性溶液中发生反应2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O不能大量共存。‎ ‎1.SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,二者能发生氧化还原反应吗?‎ 答案: 不能;因为硫元素的+4、+6价之间无中间价态,两物质中硫元素的价态相邻,不能发生氧化还原反应。‎ ‎2.有下列转化关系:‎ 单质氧化物酸盐 能实现上述转化的非金属元素有哪些?‎ 答案: 有S、C和P,其转化关系分别为:‎ SSO2H2SO3Na2SO3‎ CCO2H2CO3Na2CO3‎ PP2O5H3PO4Na3PO4‎ 考向一 硫及其化合物之间的转化 ‎1.‎ 右图表示某固态单质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)写出由E生成D的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案: (1)S+H2H2S ‎(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O ‎(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ‎(4)2H2SO3+O2===2H2SO4‎ ‎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是强酸,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__________。(填化学式,下同)‎ ‎(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: 解推断题的两个关键点:一是找出突破口;二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,可推测出D比C多1个氧原子,则Y应为O2。连续氧化最终生成酸,则E可能为H2SO4或HNO3。‎ ‎(2)当X是强酸时,转化关系为(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。‎ ‎(3)当X为强碱时,转化关系为(NH4)2SNH3NONO2HNO3。‎ 答案: (1)(NH4)2S O2 H2O ‎(2)H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O ‎(3)HNO3 4NH3+5O24NO+6H2O 速记卡片 符合转化“化合物ABCD”物质归纳 ‎(1)H2SSO2SO3H2SO4‎ ‎(2)NH3NONO2HNO3 ‎ 考向二 硫及其化合物之间转化的应用 ‎3.(2016·北京理综,28)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 mol·L-1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 ‎0.2 mol·L-1 CuSO4溶液 Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀 ‎0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀 ‎(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO,含有Cu+、Cu2+和SO。‎ 已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。‎ ‎①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO。‎ a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是__________。‎ b.证实沉淀中含有Cu2+和SO的理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO,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。‎ ‎①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。‎ ‎②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:‎ ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验,证实了假设ⅱ成立。‎ a.将对比实验方案补充完整。‎ 步骤一:‎ 步骤二:______________(按上图形式呈现)。‎ b.假设ⅱ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Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3,故反应的离子方程式为2Ag++SO===Ag2SO3↓。‎ ‎(2)①根据反应Cu+Cu+Cu2+,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。‎ ‎②分析实验流程知实验原理为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2、I2+SO+H2O===SO+2I-+2H+,SO+Ba2+===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+转化为白色沉淀CuI,SO转化为SO。‎ ‎(3)①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO,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,推测沉淀中含有亚硫酸根和Al3+、OH-。‎ ‎②步骤二的目的是作对比实验,如果SO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:‎ 若V1明显大于V2,则证明假设ⅱ成立。‎ ‎(4)根据实验,亚硫酸盐具有溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件有关。‎ 答案: (1)2Ag++SO===Ag2SO3↓‎ ‎(2)①析出红色固体 ②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO转化为SO ‎(3)①Al3+、OH-‎ ‎②a.‎ b.V1明显大于V2‎ ‎(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 ‎4.用含FeS2 80%的硫铁矿生产硫酸,已知该矿石的燃烧率为95%,SO2的转化率为90%,SO3的吸收率为98%,若生产500 t 98%的硫酸,需多少吨原料矿石?‎ 解析: 此题涉及多步连续反应的计算,若采用相当量关系的方法,则把各步反应的转化率当成原料的有效成分含量,依据原子守恒关系式,设需要矿石的质量为x,由化学方程式可得:‎ FeS2      ~      2H2SO4‎ ‎ 120 2×98‎ ‎ 80%×95%×90%×98%×x 500 t×98%‎ = 解得:x=447.5 t 答案: 447.5 t 速记卡片 建立关系式的3种方法 ‎(1)利用方程式中化学计量数间的关系建立关系式。‎ ‎(2)叠加化学方程式来找关系式。‎ ‎(3)可利用原子守恒思想(在化学反应过程中,原子的种类和数目不变)‎ ‎,如直接找出参与反应的FeS2与硫酸间的定量关系。S原子守恒可得:S~H2SO4,一个FeS2中含有两个S原子,故FeS2~2H2SO4。 ‎ ‎[大纲全国卷]某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。‎ ‎[高考还可以这样考]‎ ‎(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)制取SO2时能否用很稀的H2SO4代替浓H2SO4?‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置B中发生反应的离子方程式为:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)SO2使酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色的原理相同吗? ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置C中的实验现象是 ‎________________________________________________________________________,‎ 该实验现象说明SO2具有的性质是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)实验中的尾气采用________溶液吸收,写出该反应的离子方程式:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,该反应体现了浓H2SO4的哪些性质?__________,写出该反应的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(8)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案: (1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O ‎(2)不能;原因是SO2在水中的溶解度较大,稀的H2SO4不利于SO2的逸出 ‎(3)2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+‎ ‎(4)不相同,SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有还原性,SO2使品红溶液褪色是由于SO2具有漂白性 ‎(5)无色溶液中出现黄色浑浊 氧化性 ‎(6)NaOH SO2+2OH-===SO+H2O ‎(7)强氧化性、酸性 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ‎(8)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 ‎[课堂随笔]  ‎ 课时训练 硫及其化合物 ‎1.下列说法正确的是 (  )‎ A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体 B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中 C.硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫 D.硫与过量的氧气反应得到的是三氧化硫 答案: B ‎2.SO2是常见的大气污染物之一,下列有关SO2的说法不正确的是(  )‎ A.SO2对环境的主要影响是形成酸雨 B.用天然气、水煤气等清洁燃料代替煤炭做民用燃料或在煤中加入生石灰后燃烧,可以减少SO2的排放量 C.硫酸厂使用V2O5作催化剂,加快SO2的转化速率,可以减少SO2的排放量 D.植树造林,绿化环境有利于减少空气中SO2的含量 答案: C ‎3.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是(  )‎ A.Ba(OH)2      B.Ba(NO3)2‎ C.Na2S D.BaCl2‎ 解析: SO2是酸性氧化物,能与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀;H2SO3属于中强酸,不能与BaCl2溶液反应;H2SO3中S元素呈+4价,因此H2SO3在反应中既可表现酸性,又可表现还原性与氧化性,SO2与Ba(NO3)2、Na2S反应的方程式分别为:3SO2+2H2O+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4,3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3。‎ 答案: D ‎4.(2016·福建泉州期中)下列五种有色溶液与SO2作用均能褪色,其实质相同的是(  )‎ ‎①品红溶液;②酸性KMnO4溶液;③溴水;④滴有酚酞的NaOH溶液;⑤含I2的淀粉溶液 A.①④ B.①②③ ‎ C.②③⑤ D.③④‎ 解析:  ①使品红溶液褪色是二氧化硫的漂白性;②使酸性KMnO4溶液褪色是二氧化硫的还原性;③使溴水褪色是二氧化硫的还原性;④使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是二氧化硫具有酸性氧化物的性质;⑤使含I2的淀粉溶液褪色是二氧化硫的还原性。 ‎ 答案: C ‎5.下列溶液中,不能区别SO2和CO2气体是(  )‎ ‎①石灰水 ②KMnO4溶液 ③溴水 ④用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑤品红溶液 A.①②③⑤          B.②③④⑤‎ C.只有① D.①②‎ 解析: CO2和SO2通入澄清石灰水中,都是先生成白色沉淀,气体过量时沉淀又溶解,所以石灰水不能区别;SO2有还原性,能使KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色,而CO2不能,所以KMnO4溶液和溴水能区别这两种气体;NO在酸性条件下能将SO2氧化成SO,SO与Ba2+结合成BaSO4沉淀;而CO2与Ba(NO3)2溶液不反应,所以HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液能区别;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色;而CO2不能,所以品红溶液能区别。‎ 答案: C ‎6.SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀,而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)(  )‎ A.Cu和浓硝酸 B.CaO和浓氨水 C.大理石和稀盐酸 D.高锰酸钾溶液和浓盐酸 解析: A和D中产生的气体(分别为NO2、Cl2)通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀,选项B中产生的气体(NH3)通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀。‎ 答案: C ‎7.将浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是(  )‎ ‎①红热的木炭  ②H2S气体  ③Cu  ④FeO  ⑤NH3‎ ‎⑥使木材炭化  ⑦CuSO4·5H2O  ⑧对铁、铝的钝化 A.③④           B.①②⑤⑧‎ C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确 解析: 与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性,⑥是浓硫酸的脱水性;⑦是吸水性。③和④满足题意,故选A。‎ 答案: A ‎8.(2016·山东济宁期中)下列推断合理的是(  )‎ A.某无色溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO B.单质氧化物酸或碱盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是含硫元素的相关物质 C.浓硫酸有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应 D.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 解析: 若溶液中有SO也会出现此现象,A项错误;浓硫酸有强氧化性,和Cu在加热条件下才可发生反应,C项错误;D项中还可能是生成AgCl沉淀,D项错误。 ‎ 答案: B ‎9.(2016·福建莆田模拟)有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。对此实验下列结论正确的是(  )‎ A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化 B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4‎ C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4‎ D.此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化 解析: 硝酸可以将+4价的硫氧化为+6价,加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4,但加硝酸之前所得沉淀有可能全是BaSO3或BaSO3与BaSO4的混合物,所以该实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。‎ 答案: C ‎10.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润湿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。‎ 对于下列物质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: 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,产生使润湿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。‎ 答案: B ‎11.硫在空气中燃烧生成气体A。把A溶于水得溶液B。向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C。在C里加Na2S产生气体D。把D通入B溶液得浅黄色沉淀E,A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是(  )‎ A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3‎ D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3‎ 解析: SSO2H2SO3H2SO4H2SS。‎ 答案: B ‎12.CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如下图所示。下列说法错误的是(  )‎ A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3∶2‎ B.与途径①、③相比,途径②更好地体现了绿色化学思想 C.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②<③‎ D.利用途径②制备16 g硫酸铜,被还原的硫酸的物质的量为0.1 mol 解析: 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,H+和NO的个数比为8∶2,所以混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3∶2,A正确;途径②中不产生有毒气体,B正确;浓硫酸和Cu反应生成CuSO4和SO2,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②<③,C正确;利用途径②制备CuSO4,硫酸没有被还原,D错误。‎ 答案: D ‎13.(2016·山东德州模拟)浓硫酸具有以下A~F的性质:‎ A.酸性     B.高沸点、难挥发 C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性 F.溶于水放出大量的热 ‎(1)浓硫酸与铜共热发生反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 浓硫酸在该反应中表现的性质有________(用“A”“B”“C”“D”“E”“F”填空,下同)。‎ ‎(2)实验证明铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀硫酸共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 硫酸在该反应中表现的性质是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片,常温下就生成蓝色溶液。写出有关反应的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 与(2)中反应比较,反应条件不同的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)向蔗糖晶体中滴入2~3滴水,再滴入适量的浓硫酸。发现加水处立即变黑,黑色区不断扩大,最后变成一块疏松的焦炭,并伴有刺激性气味的气体产生。写出产生有刺激性气味气体的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 该实验中浓硫酸表现的性质有 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析: (1)浓硫酸有强氧化性,与铜共热的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,反应中硫元素化合价由+6价降到+4价,浓硫酸表现了强氧化性,同时有一部分H2SO4在反应中生成CuSO4,表现出了酸性。‎ ‎(2)废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气制备CuSO4溶液的反应方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,硫酸表现出了酸性。‎ ‎(3)过氧化氢有强氧化性,常温下向过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O,由此可证明过氧化氢的氧化性强于氧气。‎ ‎(4)根据题给现象,说明浓硫酸表现出了脱水性、吸水性、强氧化性,同时,浓硫酸溶于水会放出大量的热,可引发反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。‎ 答案: (1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O A、E ‎(2)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O A ‎(3)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O 过氧化氢的氧化性比氧气强 ‎(4)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O C、D、E、F ‎14.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。‎ ‎(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表:‎ n(SO)∶n(HSO)‎ ‎91∶9‎ ‎1∶1‎ ‎9∶91‎ pH ‎8.2‎ ‎7.2‎ ‎6.2‎ ‎ 由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析: (1)SO2和H2O发生反应生成H2SO3,H2SO3被O2氧化为H2SO4。‎ ‎(2)书写离子方程式时,氧化物应写成化学式形式,SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3的离子方程式为2OH-+SO2===H2O+SO。‎ ‎(3)由于HSO在溶液中既能电离又能发生水解,而HSO的电离程度大于HSO的水解程度,故NaHSO3溶液显酸性。‎ 答案: (1)SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4‎ ‎(2)2OH-+SO2===H2O+SO ‎(3)酸 HSO存在:HSOH++SO和HSO+H2OH2SO3+OH-,HSO的电离程度强于水解程度 ‎15.某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出):‎ 实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品。‎ 以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。根据上述材料回答下列问题:‎ ‎(1)D、E两容器中CCl4的作用是 ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)加热过程中,观察到A容器中出现大量白色烟雾,随着反应的进行,三颈烧瓶下有白色沉淀生成,你认为该沉淀物是________,分析可能的原因 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)对A容器中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C容器中品红溶液褪色,但始终未见D中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 设计实验验证你的猜想 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)实验结束后,为了减少环境污染,排尽各容器中的SO2,可采取的操作是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析: (1)SO2通入碱溶液中易发生倒吸,但SO2在CCl4中溶解度小,所以CCl4的作用是防止倒吸。(2)根据铜与浓硫酸反应的产物可推知,可能为无水硫酸铜。这是由于浓硫酸浓度较大,含水量少,再加上浓硫酸的吸水作用,硫酸铜无法带结晶水析出,只能生成无水硫酸铜。(3)要从SO2易溶于水,产生气体的速度和澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,易生成Ca(HSO3)2的角度来考虑。(4)注意观察A容器的结构特点,通入空气将A容器中的SO2赶到最后的石灰水或NaOH溶液中。还要注意,排空气法不能完全赶走B瓶中的SO2,需要另外加入NaOH溶液来除去。‎ 答案: (1)防止倒吸 ‎(2)CuSO4 浓硫酸中含水少,生成的硫酸铜较多,浓硫酸的吸水作用使无水CuSO4析出 ‎(3)由于SO2的溶解度较大,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,生成了Ca(HSO3)2溶液 取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(或加热、加盐酸检验SO2气体等方法)‎ ‎(4)打开A容器上的弹簧夹,用注射器向里通入空气,最后再在B中加入NaOH溶液,‎ 塞上塞子,振荡即可
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