第13讲硫及其化合物(讲)-2023年高考化学一轮复习
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第13讲硫及其化合物目录
第一部分:网络构建(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:典型例题剖析
高频考点1考查硫及其化合物的性质与应用
高频考点2考查二氧化硫的检验
高频考点3考查浓硫酸的性质及应用
高频考点4考查硫酸根离子的检验
高频考点5考查含硫化合物的转化关系及应用
高频考点6考查硫及其化合物性质的实验探究
正文
第一部分:网络构建(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
知识点一硫及其氧化物
一、硫单质的性质及应用
1.硫元素的存在形态
(1)游离态:在火山口附近或地壳的岩层例存在;
(2)化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS 2;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
H 2S -2
←―――― 氧化性 S 0 ――→ 还原性 S +4
O 2
(1)S 的氧化性
①S 与Fe 、Cu 、Hg 反应的化学方程式依次为Fe +S FeS 、2Cu +S
Cu 2S 、S +Hg===HgS(此反应适
用于除去室内洒落的Hg)。
②S 与H 2反应的化学方程式为S +H 2H 2S
(2)S 的还原性
①S 与O 2反应的化学方程式为S +O 2=====点燃
SO 2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S +2H 2SO 4(浓)3SO 2↑+2H 2O 。
(3)S 与NaOH 溶液反应的化学方程式为3S +6NaOH 2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O ,该反应中硫既是氧化剂,
又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的S 。
【特别提醒】
①硫与变价金属反应时,生成低价态金属硫化物(如Cu 2S 、FeS)。
②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。
二、硫的氢化物——硫化氢及氢硫酸 1.硫化氢 1)物理性质
(1)无色,有臭鸡蛋气味的有毒气体。
(2)密度比空气大(H 2S:34>空气:29)
(3)微溶于水(1:2.6),水溶液叫氢硫酸,显弱酸性。
2)化学性质
(1)不稳定性:H 2S S +H 2
(2)还原性
氧化性:KMnO 4>Cl 2>O 2>Br 2>I 2>S>H 2S
A.与O 2反应(可燃性:淡蓝色火焰), 产物:S 或S,SO 2或SO 2 O 2不足:2H 2S+O 2=====点燃
2S +H 2O O 2足量:2H 2S+3O 2=====点燃
2SO 2+H 2O
B.与卤素单质的反应:H2S+X2=S↓+2HX(X=Cl、Br、I)
现象:溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。
C.与酸性KMnO4反应:2KMnO4+5H2S+3H2SO4=5S↓+K2SO4+2MnSO4+8H2O
KMnO4的强氧化性体现:+7价Mn
现象:酸性KMnO4溶液的颜色变浅(MnO4:紫红色)
2.氢硫酸的化学性质
1)还原性:同H2S气体。
H2S还原性的体现:-2价S;H2S氧化性的体现:+1价H
2)弱酸性
(1)与碱反应
(2)与活泼金属反应(氧化性)
3.与某些盐反应(复分解反应)
H2S+CuSO4=CuS(黑色)↓+H2SO4,CuS不溶于水,不溶于酸
H2S+Pb(Ac)2=PbS(黑色)↓+2HAc,PbS不溶于水,不溶于酸
检验H2S气体:上述溶液或湿润的Pb(Ac)2试纸。
3.实验室制H2S
1)原理:强酸制弱酸
FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4
2)发生装置:固+液,不加热
3)干燥装置:无水CaCl2或P2O5,不能用浓硫酸(强氧化性)。
4)收集装置:向上排空气法
5)尾气吸收装置:NaOH溶液
三、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
1.二氧化硫(SO2)
(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
①酸性氧化物的通性,与水反应:SO2+H2O H2SO3;与NaOH(足量)反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。
②氧化性(如与H2S溶液反应):SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③还原性
a.与O2反应:2SO2+O22SO3;
b.与卤素单质的水溶液反应:X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I);
c.与铁盐溶液反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++2H++SO42;
d.与CuX2溶液反应生成CuX白色沉淀:2CuX2+SO2+2H2O=2CuX↓+H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I);
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
【特别提醒】(1)SO2只能使紫色的石蕊溶液变红,但不能使之褪色。
(2)SO2的漂白性和还原性的区别:SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
(3)SO2氧化性的表现:SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀,表现了SO2的氧化性。
(4)三类漂白剂的区别
2.3
(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(酸性氧化物)
a.与水反应:SO3+H2O===H2SO4(放出大量的热)
b.与氧化钙反应:SO3+CaO===CaSO4
c.与氢氧化钠反应:SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O
3.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(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+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
(5)四种常见的SO2尾气处理方法
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+O22CaSO4,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2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
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。
方法四:双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
知识点二硫酸硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高(沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸),难挥发;98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
(2)溶解性:浓硫酸与水以任意比混溶,溶解时可放出大量热。
(3)稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H++SO2-4,具有酸的通性。
①指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。
②与金属反应:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
③与碱的反应:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O;Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O;
④与碱性氧化物反应:CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;
⑤与某些盐的反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl;SO2-3+2H+===H2O+SO2↑;
3.浓H2SO4的特性
1)吸水性与脱水性的区别
浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。
浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去,C12H22O1112C+11H2O。
所以,二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。
注意:在浓硫酸作用下,结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。
利用浓硫酸的吸水性,常用浓硫酸作干燥剂,浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体,但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如HBr、HI、H2S)。
2)强氧化性:在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在,体现的是硫酸分子的性质。
在硫酸分子中,存在+6价硫,很容易得电子被还原,所以具有很强的氧化性。
浓硫酸能将大多数金属(如Cu)或非金属(如C)氧化:
(1)Fe、Al的钝化
常温下,当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
(2)与不活泼金属和非金属的反应
由于浓硫酸具有强氧化性,故存在与稀硫酸不同的化学性质,能够与不活泼金属或非金属发生反应,反应过程中有如下规律:
①反应要加热,否则不反应;
②还原产物一般是SO2。
一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
③浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
如:
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O +SO2↑
2Ag+2H2SO4 (浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑
S+2H2SO4 (浓)3SO2↑+2H2O
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2↑+4H2O
2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O
⑤随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。
【特别提醒】①H 2SO 4是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HCl 和HF :H 2SO 4(浓)+NaCl=====微热
NaHSO 4+HCl↑,CaF 2+H 2SO 4===CaSO 4+2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu 、Zn 等)与浓H 2SO 4反应时,要注意H 2SO 4浓度对反应产物的影响。
开始阶段产生SO 2气体,随着反应的进行,H 2SO 4的浓度变小,最后变为稀H 2SO 4,Cu 与稀H 2SO 4不反应,Zn 与稀H 2SO 4反应生成H 2而不是SO 2。
4.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。
5.硫酸的工业制备
2SO 2+O 2
2SO 3
6.SO 2-
3、SO 2-
4的检验
(1)SO 2-
3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 2-
3+2H +
===H 2O +SO 2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀,然后向沉淀中加入盐酸,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 2-
3+Ba 2+
===BaSO 3↓,BaSO 3+2H +
===Ba 2+
+SO 2↑+H 2O 。
(2)检验SO 2-4的正确操作方法:被检液――――――→加足量盐酸酸化取清液――――――→滴加BaCl 2溶液有无白色沉淀产生(判断有无SO 2-
4)。
先加稀盐酸的目的是防止CO 2-
3、SO 2
-
3、Ag +
干扰,再加BaCl 2溶液,有白色沉淀产生。
整个过程中可能发生反应的离子方程式:CO 2-
3+2H +
===CO 2↑+H 2O 、SO 2
-
3+2H +
===SO 2↑+H 2O 、Ag +
+Cl -
===AgCl↓、
Ba 2++SO 2-
4===BaSO 4↓。
知识点三 硫及其化合物的相互转化及应用
1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系(即硫及其化合物的价类二维图)
2.构建硫及其化合物转化网络
3.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
如:
写出②、③、④反应的化学方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④SO2+Na2SO3+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
注意:(1)同种元素相邻价态的粒子间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。
知识点四第六主族的其它知识归纳
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)
(1)制备
①硫化碱法,即将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2∶1配成溶液,然后通入SO2,发生的反应为2Na2S
+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
②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Na2SO3+S Na2S2O3。
(2)性质
①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I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6(用于直接碘量法和间接碘量法测定物质的浓度或含量)。
②可被氯、溴等氧化为SO2-4,如Na2S2O3+4Cl2+5H2O=== Na2SO4+H2SO4+8HCl(用作纺织工业上的脱氯
剂)。
③可与酸反应,离子方程式为2H++S2O2-3===S↓+SO2↑+H2O(用于探究速率与浓度、温度的关系)。
2.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(1)制备:NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成,2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2)性质
①与酸反应放出二氧化硫,如Na2S2O5+2HCl===2NaCl+2SO2↑+H2O。
②强还原性,如Na2S2O5+2I2+3H2O===2NaHSO4+4HI。
3.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(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性。
作为氧化
Cu2+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S2O2-8+2I-=====
2SO2-4+I2,5S2O2-8+2Mn2++8H2O===10SO2-4+2MnO-4+16H+。
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。
4.硒及其化合物的性质
(1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
(2)SeO2的氧化性比SO2强,属于中等强度的氧化剂,可氧化H2S、NH3等:SeO2+2H2S===Se+2S+2H2O;
3SeO2+4NH3===3Se+2N2+6H2O。
(3)亚硒酸可作氧化剂,能氧化SO2,H2SeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Se,但遇到强氧化剂时表现还原性,
可被氧化成硒酸,H2SeO3+Cl2+H2O===H2SeO4+2HCl。
5.碲及其化合物的性质
(1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。
(2)TeO2是不挥发的白色固体,微溶于水,易溶于强酸、强碱,如TeO2+2NaOH===Na2TeO3+H2O。
(3)TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性:
H2TeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Te;
H2TeO3+Cl2+H2O===H2TeO4+2HCl。
(4)硒和碲的一切化合物均有毒。
6.O3和H2O2的性质及应用
1)臭氧(O3)
(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
(3)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”。
2)过氧化氢(H2O2)
(1)结构
电子式:,结构式:H—O—O—H。
(2)化学性质
相当于二元弱酸,H2O2H++HO-2,HO-2H++O2-2
高频考点1 考查硫及其化合物的性质与应用
例1.(2022·江苏盐城·三模)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A .硫酸钡难溶于盐酸,可用作检查肠胃的内服药剂 B .2SO 具有氧化性,可用于漂白纸浆 C .硫磺为淡黄色固体,可用作制硫磺皂 D .()422KAl SO 12H O ⋅易溶于水,可用于净水
【解析】A .胃酸的主要成分是盐酸,利用硫酸钡难溶于盐酸的性质,决定BaSO 4可用作检查肠胃的内服药剂,A 符合题意;B .SO 2的漂白不是氧化性漂白,故SO 2漂白纸浆不是因为SO 2具有氧化性,而是因为SO 2具有漂白性,B 不合题意;C .硫磺用于制硫磺皂是利用硫磺有毒性,可使蛋白质发生变性,故能够杀菌消毒,与硫磺为淡黄色固体无关,C 不合题意;D .明矾()422KAl SO 12H O ⋅用于净水是由于其电离出的Al 3+能够发生水解生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附性,与其易溶于水无关,D 不合题意;故答案为:A 。
【答案】A
【归纳总结】SO 2的漂白性和还原性的区别:SO 2使品红溶液退色表现的是SO 2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO 2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO 2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
【变式训练】(2022·全国·模拟预测)下列说法正确的是
A .试管内壁附着的硫用酒精、CS 2、热的NaOH 溶液均可清洗除去
B .含硫燃料(如煤)中加入生石灰,可减少因SO 2引起的酸雨,也可减少因CO 2排放引起的温室效应
C .SO 2、H 2S 、HI 均具有还原性,故均不能用浓硫酸干燥
D .将SO 2和SO 3两种气体的混合物通入BaCl 2溶液,只有BaSO 4沉淀,SO 2从溶液中逸出
【解析】A .硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,硫和氢氧化钠加热反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,因此试管内壁附着的硫用CS 2、热的NaOH 溶液均可清洗除去,不能用酒精清洗,故A 错误;B .二氧化硫和氧化钙反应生成亚硫酸钙,含硫燃料(如煤)中加入生石灰,可减少因SO 2引起的酸雨;二氧化碳和氧化钙不反应,因此不能减少因CO 2排放引起的温室效应,故B 错误;C .SO 2、H 2S 、HI 均具有还原性,H 2S 、HI 不能用浓硫酸干燥,但SO 2能用浓硫酸干燥,主要是相邻价态不反应,故C 错误;
D .将SO 2和SO 3两种气体的混合物通入BaCl 2溶液,二氧化硫和氯化钡不反应,三氧化硫和水、氯化钡反
应生成硫酸钡和盐酸,因此只有BaSO 4沉淀,而SO 2从溶液中逸出,故D 正确。
综上所述,答案为D 。
【答案】D
高频考点2 考查二氧化硫的检验
例2.(2022·广东茂名·二模)检验碳粉与浓硫酸反应产生气体的装置和所加药品如下,下列叙述不正确的是( )
A .a 中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO 2
B .b 中KMnO 4溶液的作用是除去SO 2
C .b 中发生反应的离子方程式为:2224
425SO 4H 2MnO 5SO 2H O 2Mn +--+++=++ D .c 中品红溶液不褪色,d 中Ca(OH)2溶液变浑浊,说明混合物中存在CO 2
【解析】检验碳粉与浓硫酸反应产生气体,也就是检验二氧化硫与二氧化碳是否存在,二者均能使澄清石灰水变浑浊,因此先检验并除去二氧化硫再检验二氧化碳。
A .SO 2能使品红溶液褪色而CO 2不能,当a 中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO 2,A 项正确;B .b 中的KMnO 4溶液的作用是除去SO 2,防止对后续二氧化碳的检验产生干扰,B 项正确;C .题中所给离子方程不符合元素守恒电荷守恒,b 中发生反应的离
子方程式为:2222445SO 2H O 2MnO 5SO 4H 2Mn --++
++=++,C 项错误;D .c 中品红溶液不褪色,证明二氧
化硫已被除尽,此时d 中Ca(OH)2溶液变浑浊,说明混合气体中存在CO 2,D 项正确;答案选C 。
【答案】C
【名师点睛】检验SO 2和CO 2同时存在的一般流程
注意:有时为简化装置,可将除去SO 2和检验SO 2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO 4溶液,现象是酸性KMnO 4溶液颜色变浅,但不褪成无色。
【变式训练】(2020·湖南省韶山市第一中学模拟)下列实验中能证明某气体为SO 2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】①CO2也能使澄清石灰水变浑浊;②酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;③Cl2也能使品红溶液褪色;④CO2也有此现象。
【答案】D
高频考点3考查浓硫酸的性质及应用
例3.(2022·湖南省桃源县第一中学三模)用下图所示装置探究铜丝(下端卷成螺旋状)与过量浓硫酸的反应。
下列说法不正确的是
A.试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色
B.浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的
SO
2
C.将铜丝下端卷成螺旋状能提高
SO的生成速率
2
CuSO生成,试管①中的溶液呈蓝色
D.反应后,有
4
【解析】A.二氧化硫为酸性氧化物,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,所以试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色,A正确;B.二氧化硫为酸性氧化物,可以与氢氧化钠反应,浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2,防止造成空气污染,B正确;C.加热、将铜丝下端卷成螺旋状,即增大了接触面积,能提高SO2的生成速率,C正确;D.反应后①中含有大量浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,所以虽然生成硫酸铜,但是看不到溶液呈蓝色,D错误;故答案为:D。
【答案】D
【变式训练】下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A .浓硫酸在常温下不与Cu Fe Al 、、反应
B .浓硫酸使蔗糖炭化主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
C .1molCu 与足量的浓硫酸反应产生的2SO 和2mol 浓硫酸与足量的Cu 反应产生的2SO 的物质的量相等
D .浓硫酸有吸水性,可以干燥22Cl HCl SO 、、等气体
【解析】A .浓硫酸在常温下可使Fe Al 、钝化,故A 错误;B .浓硫酸使蔗糖炭化主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故B 错误;C .铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,随着反应进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,2mol 浓硫酸与足量的Cu 反应产生的2SO 小于1摩尔,故C 错误;D .浓硫酸有吸水性,可以干燥22Cl HCl SO 、、等不与浓硫酸反应的气体,故D 正确;答案选D 。
【答案】D
【易错提醒】(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SO 2,硫酸浓度变小后产生H 2。
(3)与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO 2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与不活泼金属反应。
例如:1 mol Cu 与含2 mol H 2SO 4的浓硫酸充分反应,生成的SO 2的物质的量小于1 mol 。
(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。
浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
高频考点4 考查硫酸离子的检验
例4.(2021·全国·模拟预测)下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO 4的是( ) A .Fe(NO 3)2溶液――→+过量盐酸,+过量SO 2,+BaCl 2溶液
白色沉淀 B .Ba(NO 3)2溶液――→+过量盐酸,+少量Na 2SO 3溶液白色沉淀 C .无色溶液――→+稀HNO 3,+BaCl 2溶液白色沉淀 D .无色溶液――→+过量盐酸无色溶液――→+BaCl 2溶液
白色沉淀
【解析】A 项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B 项,亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根,沉淀也是硫酸钡;C 项,所得沉淀可能是氯化银;D 项,先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
【答案】C
【易错警示】SO 2-
4检验的易错点
(1)只加可溶性钡盐,不酸化。
误将CO 2-
3、PO 3-
4、SO 2-
3等干扰离子判断成SO 2-
4。
因上述离子会与Ba 2+
反应
产生BaCO 3、Ba 3(PO 4)2、BaSO 3等白色沉淀。
(2)误将Ag+、Pb2+判断成SO2-4,如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加稀盐酸白色沉淀不溶解,便断定待测液中含有SO2-4。
其错误是未注意溶液中不含SO2-4,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SO2-3判断成SO2-4,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,便误以为待测液中含有SO2-4。
该错误是未注意NO-3(H+)具有强氧化性:Ba2++SO2-3===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO-3===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
【变式训练】甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验,结果各自都认为自己的试样中含有SO42-离子。
甲的实验为:
(1)乙认为甲的实验不严谨,因为试样A中若含有________离子(仅填一种)也会有此现象。
乙的实验为:
(2)丙认为乙的实验也不严谨,因为试样B中若含有________离子(仅填一种)也会有此现象。
丙的实验为:
若丙方案合理,回答:
(3)若丙实验合理,则其中试剂℃是___________,现象℃是__________;试剂℃是___________,现象℃是__________。
(若你认为丙方案不合理,以上四空可以不填)
【解析】检验SO42常会受到Ag+、CO32-、SO32-的干扰,因为当向待测溶液中滴加氯化钡溶液,如果待测溶液中存在Ag+,同样会产生一种不溶于酸的白色沉淀氯化银。
因此,在检验SO42的过程中,为了排除Ag+的干扰,常先往溶液中滴加适量稀盐酸后再滴加氯化钡溶液。
同时亚硫酸根离子容易被硝酸氧化为硫酸根离子干扰检验,所以常选用稀盐酸不选用硝酸。
【答案】(1)Ag+(2)SO32(3)盐酸无沉淀和气体生成BaCl2白色沉淀
高频考点5考查含硫化合物的转化关系及应用
例5.(2022·山东淄博·三模)在“价一类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。
图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是
A .b 、d 、f 既具有氧化性又具有还原性
B .硫酸型酸雨的形成过程涉及b 到c 的转化
C .d 与c 在一定条件下反应可生成b 或a
D .d 在加热条件下与强碱溶液反应生成e 和f ,且()()n e :n f =2:1
【解析】A .根据图中信息,b 为23H SO ,d 为S ,f 为亚硫酸盐,其中S 元素价态都处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,A 正确;B .酸雨形成涉及到23H SO 被氧气氧化转化为24H SO ,B 正确;C .d 为S ,c 为24H SO ,硫与浓硫酸加热反应,根据价态变化规律,只能生成b 23H SO ,不能生成氢硫酸,C 错误;D .d 在加热条件下与强碱溶液反应生成氢硫酸盐和亚硫酸盐,两者之比2∶1,D 正确;故选:C 。
【答案】C
【变式训练】(2022·全国·高三专题练习)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。
下图为硫及其部分化合物的价态类别图。
下列说法正确的是
A .常温下,a 和f 的浓溶液反应可生成b 和c
B .附着有b 的试管,常用酒精清洗
C .分别往d 、e 的溶液中滴加少量氯化钡溶液,均可产生白色沉淀
D .常温下等物质的量浓度的g 、h 两种钠盐溶液的pH :g <h
【解析】a 为H 2S 、b 为S 、c 为SO 2、d 为SO 3、e 为亚硫酸、f 为硫酸、g 为亚硫酸盐、h 为硫酸盐。
A .硫化氢和浓硫酸能发生氧化还原反应,方程式为 H 2S+H 2SO 4(浓)=S↓+SO 2↑+2H 2O ,A 正确;B .硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故附着有b 的试管,常用二硫化碳洗涤,B 错误;C .亚硫酸的酸性弱于盐酸,故亚硫酸与氯化钡不反应,C 错误;D .硫酸钠为强酸强碱盐,溶液呈中性,亚硫酸钠为强碱弱酸盐,亚硫酸根离子
水解使溶液呈碱性,故等浓度时的亚硫酸钠溶液的pH 大于硫酸钠溶液的pH ,D 错误;答案选A 。
【答案】A
【名师归纳】中学阶段常见的符合A――→O 2 B――→O 2 C――→H 2O
D 转化关系的有 硫元素:H 2S ――→O 2足量 SO 2――→O 2 SO 3――→H 2O H 2SO 4 S ――→O 2足量 SO 2――→O 2 SO 3――→H 2O H 2SO 4
碳元素:C ――→O 2不足 CO――→O 2 CO 2――→H 2O H 2CO 3 氮元素:N 2――→O 2 NO――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3 NH 3――→O 2 NO――→O 2 NO 2――→H 2O HNO 3
钠元素:Na――→O 2 Na 2O――→O 2 Na 2O 2――→H 2O NaOH
高频考点6 考查硫及其化合物性质的实验探究
例6.(2022·江苏南通·模拟预测)化学小组为探究 SO 2与 AgNO 3溶液的反应,进行如下实验: 实验 1:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 SO 2,将足量 SO 2通入 AgNO 3溶液中, 迅速反应,得到无色溶液 A 和白色沉淀 B 。
实验 2:向溶液 A 中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,取上层清液继续滴加 BaCl 2 溶液, 未出现白色沉淀。
下列关于实验说法不.
正确的是 A .铜与浓硫酸反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1:1 B .上述装置中试剂a 为浓硫酸,作用是干燥SO 2气体 C .实验2初步确定沉淀B 为Ag 2SO 3,不含有 Ag 2SO 4 D .该条件下SO 2与AgNO 3溶液不易发生氧化还原反应
【解析】实验1:浓硫酸与铜加热制备二氧化硫,试剂a 为饱和亚硫酸氢钠溶液,目的是除去SO 2中的硫酸
酸雾,之后将二氧化硫通入硝酸银溶液中,产生沉淀。
实验2:向溶液A 中滴入过量盐酸,产生白色沉淀为AgCl ,目的是除去过量的银离子,取上层清液继续滴加氯化钡溶液,未出现白色沉淀,说明没有硫酸根存在,以此推测二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀,该条件下SO 2与AgNO 3溶液没有发生氧化还原反应。
A .浓硫酸与铜反应的化学方程式为:24
422Δ
Cu+2H SO ()CuSO +SO +2H O 浓,还原剂为铜,氧化剂为浓硫酸,参与反应的两个硫酸分子只有一个作氧化剂,故还原剂与氧化剂物质的量之比为1:1,A 正确;B .根据分析,试剂a 为饱和亚硫酸氢钠溶液,目的是除去SO 2中的硫酸酸雾,B 错误;C .根据分析:实验2初步确定沉淀B 为Ag 2SO 3,不含有 Ag 2SO 4,C 正确;D .根据分析,该条件下SO 2与AgNO 3溶液不易发生氧化还原反应,D 正确;故选B 。
【答案】B
【名师点晴】本题考查物质检验和鉴别探究实验方案的设计,为高频考点,把握白色沉淀的成分及沉淀与硝酸的氧化还原反应为解答的关键。
取少量溶液,滴入Ba(NO 3)2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀为亚硫酸钡或含硫酸钡,再加足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀,白色沉淀为硫酸钡,亚硫酸钡可与硝酸发生氧化还原反应。
侧重分析与实验能力的考查,注意鉴别时排除干扰因素。
【变式训练】有一瓶Na 2SO 3溶液,可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO 3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解。
对此实验的下列叙述正确的是 A .实验证实Na 2SO 3已部分氧化
B .实验中加入Ba(NO 3)2溶液后的沉淀一定是BaSO 4
C .实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO 4和BaSO 3的混合物
D .此实验不能确定Na 2SO 3是否部分被氧化
【解析】向可能部分被氧化变质的Na 2SO 3溶液中滴入Ba(NO 3)2溶液,生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡,可能有硫酸钡,加入足量稀硝酸后,亚硫酸钡被氧化成硫酸钡,此时的白色沉淀是硫酸钡,则此实验不能确定Na 2SO 3是否部分被氧化,答案为D 。
【答案】D。