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文檔簡介
硫酸硫酸鹽
考點精講
尊知識導航
但知識整理
一、硫酸
1.工業(yè)制硫酸的原理示意圖
占燃燃燒
(1)S+O2^^^SC>2或4FeS2+1102=^=2Fe2O3+8SO2;
丫2。5
(2)2SO+62so3,
400―500℃
(3)SO3+H2O=H2sCh
2.硫酸的酸性
+
(1)電離方程式:H2SO4=2H+SO4~O
(2)寫出稀硫酸與Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCCh溶液反應的離子方程式分別為Zn+2H+=Zn"+
H2T、CUO+2H+=CU2++H2。、H++OH——理0、HCO;+H+=COt+HO□
22
3.濃硫酸的特性
(1)吸水性:濃硫酸能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分,可用于作干燥劑。
(2)脫水性:濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機物中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去。
(3)強氧化性
△
①與金屬Cu反應的化學方程式為2H2so&(濃)+Cu^^CuSC>4+SO2T+2H2。。反應中氧化劑是濃硫
還原劑是Cu,還原產物為SO?。
②與非金屬的反應
△
濃硫酸與木炭反應的化學方程式為C+2H2SC>4(濃)^^CO2T+2SOd+2H2。。反應中氧化劑為濃硫
酸,還原劑為C,還原產物為so?
【注意】濃硫酸吸水性和脫水性的區(qū)別:
吸水性:濃硫酸吸取物質中本身存在的水或結晶水的性質。
脫水性:濃硫酸將組成有機物的H、O元素按原子個數比2:1以“H2O”的形式脫去的性質。
結論:二者的根本區(qū)別在于物質本身是否存在水分子。
4.常見的硫酸鹽
(1)石膏(化學式為C為04。氏0H加熱失水變?yōu)槭焓啵ɑ瘜W式為2CaSO4-H2。),應用于制作各種
模型和醫(yī)療用的石膏繃帶,工業(yè)上還用于調節(jié)水泥的硬化速率。
(2)硫酸鋼又稱“重晶石”或“領餐”,用于生產其他領鹽的原料或消化系統(tǒng)X射線檢杳的內服藥劑。
(3)硫酸銅為白色粉末,CuSO4結合水后變?yōu)樗{色晶體膽磯(化學式為CuSO3H?。),又稱藍磯。
無水CuSCU可用于檢驗H2。的存在。膽磯和石灰乳混合制成一種常用的農藥——波爾多液。
5.探究1:蔗糖的脫水實驗
濃硫酸
(1)蔗糖逐漸變黑。原因是濃硫酸具有脫水性:Cl2H22011--------->12C+11HQ。
(2)蔗糖體積膨脹,形成黑色疏松多孔的海綿狀的炭,并放出有刺激性氣味的氣體。原因是濃硫酸具有
強氧化性,把C氧化成C02,并有S02氣體放出。
6.探究2:濃硫酸與Cu的反應
可抽動的銅絲
(1)a中銅絲變黑,有氣體逸出;b中品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色;c中溶液變?yōu)榧t色。
(2)NaOH溶液棉團的作用是吸收尾氣§0一,防止污染空氣:SO2+2OH=S0r+H20o
二、硫酸根離子的檢驗
1.so『的檢驗
(1)實驗探究:
BaCL溶液稀鹽酸
①稀硫酸或Na2SO4溶液-------->——>現(xiàn)象為有白色沉淀生成,加鹽酸后白色沉淀不溶解。
BaCL溶液稀鹽酸
②Na2cCh溶液-------->——>現(xiàn)象為有白色沉淀生成,加鹽酸后白色沉淀溶解且放出氣體。
(2)SOj的檢驗一般思路:待測液先加7鹽酸〉無沉淀無氣體生成^堀卜洛電白色沉淀生成。
酸化
2.粗鹽中可溶性雜質的除去
雜質加入的試劑化學方程式
Na2so4BaCb溶液Na2sO4+BaC”=BaSC)41+2NaCl
MgCbNaOH溶液MgCb+2NaOH=Mg(OH)21+2NaCl
溶液
CaCl2Na2cChCaCb+Na2co3=CaCO3J,+2NaCl
三、不同價態(tài)含硫物質的轉化
(一)自然界中硫的存在和轉化
1.硫的存在
(1)在自然界中硫元素主要以化合態(tài)形式存在,通常以硫化物的形式存在,如黃鐵礦(FeS2)、黃
銅礦(CuFeSz)在地表附近,硫化物轉化為硫酸鹽,如石膏(CaSO-HzO)、芒硝(Na2sO4JOH2O)等。
(2)游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中。
2.硫的轉化
火山口附近的硫單質會被大氣中的氧氣氧化成二氧化硫,二氧化硫可被進一步氧化成三氧化硫。
(二)常見硫的價態(tài)及轉化
1.硫元素常見的化合價有一2、0、+4和+6,可以通過氧化還原反應實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質的相互
轉化。利用氧化劑,可將硫元素從低價態(tài)轉化到高價態(tài);利用還原劑,可將硫元素從商
價態(tài)轉化到低價態(tài)。
2.硫的不同價態(tài)所對應的常見化合物
(1)含有一2價硫的物質有酸:H2s,鹽:Na2S>NaHS等。
(2)含有+4價硫的物質有氧化物:SO2,酸:H2SO3,鹽:Na2sCh、NaHSCh等。
(3)含有+6價硫的物質有氧化物:SO3,酸:H2s。4,鹽:Na2SO4>NaHSCU等。
3.不同價態(tài)硫元素之間的相互轉化
-2價0價+4價+6價
H2SO3---------JH2SO4
不同價態(tài)硫元素之間的相互轉化主要通過氧化還原反應實現(xiàn)。上述轉化中,從左到右,硫元素化合價
升高,需加入氧化劑。從右到左,硫元素化合價降低,需加入還原劑。
4.相同價態(tài)硫元素之間的轉化
以上兩種轉化關系均屬于相同價態(tài)硫元素之間的轉化,從左到右的轉化,加入堿可以實現(xiàn);從右
到左的轉化,加入酸可以實現(xiàn)。
U考點歸納
考點1:硫酸的性質及制備
【例1】下列關于濃硫酸和稀硫酸的說法正確的是()
A.濃硫酸、稀硫酸都難揮發(fā)
B.濃硫酸、稀硫酸都能氧化金屬鋅,反應的化學方程式相同
C.濃硫酸、稀硫酸在加熱時都能與銅反應
D.濃硫酸、稀硫酸在常溫下都能用鐵制容器貯存
【答案】A
【解析】選項B,濃硫酸與鋅反應生成二氧化硫,稀硫酸與鋅反應生成氫氣;選項C,稀硫酸與銅在加熱條
件下不反應;選項D,常溫下稀硫酸能與鐵反應,所以不能用鐵制容器貯存稀硫酸。
【例2】下列反應中,濃硫酸既表現(xiàn)強氧化性,又表現(xiàn)酸性的是()
@2NaCl(固)+H2so式濃)=^Na2so4+2HClf②C+2H2so4(濃02T+2SO2T+2H2O
③Cu+2H2SO4(濃)^^CuSO4+SO2f+2H2O④2Fe0+4H2so4(濃)=Fe2(SO4)3+S(M+4H2O
A.①②B.③④
C.①③D.②④
【答案】B
【解析】金屬、金屬氧化物(具有變價的金屬元素處于低價態(tài))與濃H2s04反應時,濃H2s04既表現(xiàn)強氧化性
又表現(xiàn)酸性;非金屬與濃H2s。4反應時,濃H2s。4只表現(xiàn)強氧化性。
[例3]下圖所示的裝置是仿照工業(yè)制備硫酸的工藝流程設計出來的,用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃
硫酸吸收三氧化硫。
(1)寫出工業(yè)上用FeS2制取S02的化學方程式_______________________。
(2)寫出上圖中部分裝置的作用:①甲;②丙和丁:o
(3)若丁裝置在反應過程中出現(xiàn)氣泡,不久就出現(xiàn)了白霧,而丙裝置一直沒有明顯變化,產生這種現(xiàn)象的
可能原因是:①丙中插入濃硫酸溶液的導管插得太深,使兩個吸收瓶內的壓強差較大,導致S03從丁的水
中冒了出來,與水形成酸霧;②。
(4)上圖裝置中的甲和乙部分、丙和丁部分分別與工業(yè)制取硫酸的裝置相對應,甲和乙相當于
;丙和丁相當于?
(5)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產操作與說明生產操作的主要原因二者都正確的是_(填下列各項的序號)。
A.硫鐵礦燃燒前需要粉碎,因為大塊的硫鐵礦不能在空氣中燃燒
B.從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因為爐氣中二氧化硫會與雜質反應
C.二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉化率
D.三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率
【答案】4FeS2+llO232Fe2O3+8SO2干燥SO2和O2吸收SCh并做對照實驗濃硫酸對SCh
的吸收效果遠好于水的吸收效果,SO3被濃硫酸充分吸收接觸室吸收塔D
【解析】
高溫
(1)黃鐵礦的主要成分為FeS2,被氧氣氧化為Fe2t)3和SO2,反應的方程式為4FeSz+-2Fe2O3+
8SO2O
(2)甲中濃硫酸的作用是干燥SO2和氧氣;用濃H2s04吸收SO3,無酸霧;用水吸收SO3會產生酸霧,
因此丙和丁裝置的作用是吸收S03并做對照實驗。
(3)根據題意可知另一個原因可能是濃硫酸對S03的吸收效果遠好于水的吸收效果,S03被濃硫酸充分吸
收。
(4)黃鐵礦的煨燒在接觸室內進行,SO3的吸收在吸收塔內進行,因此甲和乙相當于接觸室;丙和丁相當
于吸收塔;
(5)A、將硫鐵礦粉碎可以增大反應物的接觸面積,使燃燒速率更快,反應更充分,A錯誤;B、凈化S02
的主要目的是防止雜質使催化劑中毒,B錯誤;C、催化劑只能提高反應速率,不能提高S02的轉化率,C
錯誤;D、S03用98%的濃H2sCU吸收,目的是防止形成酸霧,以便使S03吸收完全,D正確,答案選D。
濃硫酸的酸性、強氧化性的判斷方法
(1)若反應產物中生成硫酸鹽,貝『'濃硫酸一>硫酸鹽”變化過程中硫元素化合價未變化,體現(xiàn)了濃硫
酸的酸性。
(2)若反應產物中生成低價態(tài)硫的化合物或硫單質,則該變化過程中硫元素化合價降低,體現(xiàn)了濃硫
酸的強氧化性。
1.下列關于硫酸的敘述正確的是()
A.稀硫酸具有強氧化性B.濃硫酸可用鐵罐貯存
C.稀硫酸能使蔗糖脫水D.S02溶于水,可得到稀硫酸
【答案】B
【解析】A項,濃硫酸具有強氧化性,錯誤;B項,濃硫酸使鐵發(fā)生鈍化,故可用鐵罐貯存;C項,稀硫酸
沒有脫水性,不能使蔗糖脫水,錯誤;D項,S02溶于水,可得到亞硫酸,錯誤。
2.小強同學為了區(qū)別稀硫酸與稀鹽酸,設計了如下圖所示的四組實驗方案,其中能達到目的的是()
碳酸鈉溶液石蕊溶液氯化鋼溶液二氧化碳
【答案】C
【解析】A中都會產生氣泡不能區(qū)別;B中溶液都能變?yōu)榧t色不能區(qū)別;C中硫酸中會產生沉淀,而鹽酸則
不能產生沉淀;二氧化碳不能和酸反應,因此D中沒有明顯現(xiàn)象。
3.下列實驗事實說明濃硫酸具有脫水性的是()
A.濃硫酸放置在空氣中濃度變小B.濃硫酸可以干燥SO?、CO2、H2
C.常溫下可將濃硫酸盛放在密封的鋁制容器中D.濃硫酸可以使蔗糖變黑
【答案】D
【解析】A、B項說明濃硫酸有吸水性;C項說明濃硫酸有強氧化性;D項中蔗糖是有機物,濃硫酸將其中
的H、O元素按原子個數比2:1脫出,剩下了黑色的炭,說明濃硫酸有脫水性。
4.下列對濃硫酸的敘述正確的是()
A.常溫下,濃硫酸與鐵、鋁不反應,所以鐵質、鋁質容器能盛放濃硫酸
B.濃硫酸具有強氧化性,S02>氏、CO具有還原性,故濃硫酸不能干燥SO?、氏、CO
C.濃硫酸和鋅片反應既表現(xiàn)出酸性,又表現(xiàn)出氧化性
D.濃硫酸與亞硫酸鈉反應制取SO2時,濃硫酸表現(xiàn)出強氧化性
【答案】c
【解析】常溫下,濃硫酸與Fe、Al發(fā)生“鈍化”屬于化學變化,A項不正確;濃H2s。4與SO2、氏、CO不
反應,可以作干燥劑,B項不正確;鋅與濃硫酸發(fā)生反應,部分H2s04被還原生成SO2,起氧化劑的作用,
還有一部分H2s。4生成ZnSCU,起酸的作用,C項正確;實驗室中用濃硫酸與固體亞硫酸鈉反應來制取二
氧化硫,在兩種反應物中硫元素處于相鄰價態(tài),根據氧化還原反應規(guī)律知,它們之間是不可能發(fā)生氧化還
原反應的,應為復分解反應,其原理是用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,強酸制弱酸,因而在此反應中濃硫酸
體現(xiàn)的是難揮發(fā)性和酸性,D項不正確。
6.向50mLi8moi/L的濃硫酸中加入足量的銅并加熱,充分反應后,被還原的H2SO4的物質的量()
A.大于0.9molB.等于0.45mol
C.在0.45mol與0.9mol之間D.小于0.45mol
【答案】D
【解析】Cu+2H2s04(濃)JLCuSO4+SO2t+2H2O,被還原的硫酸的物質的量理論上應是參加反應的硫酸的
一半,但隨著反應的進行,硫酸的濃度逐漸降低,而銅與稀硫酸并不反應,因此,被還原的硫酸的物質的
量應小于一半,則50mL18moi/LH2so4溶液中加入足量的銅片并加熱后被還原的硫酸的物質的量應為:小
于0.45mol。故選:Do
7.濃硫酸和木炭在加熱時發(fā)生反應的化學方程式是2H2so4(濃)+C:CO2T+2H2O+2SO2"用如圖所示裝
置設計一個實驗,驗證濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產生的各種產物。
硫酸酸化的
KMnO而裱
(1)這些裝置的連接順序(按產物氣流從左到右的方向)是―—-—-—―o(填裝置的序號)
(2)裝置②中要檢驗產物中有水蒸氣,則放入的藥品是;裝置③中要檢驗產物中有二氧化碳氣體,
則放入的藥品是;實驗時可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的
作用是,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是。
【答案】④②①③無水硫酸銅粉末澄清石灰水檢驗二氧化硫的存在
除去氣體中的SO2證明SO2氣體已完全除盡
【解析】(1)驗證濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產生的各種產物時,先驗證水,再驗證SO2,最后驗
證CO2,據此分析;
(2)該實驗中用無水CuSO4檢驗H2O,品紅溶液用于檢驗SO2,用澄清石灰水檢驗CO2;為防止SO2對
CO2的檢驗造成干擾,在檢驗CO2前除盡SCh,據此分析;
【詳解】
(1)驗證濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產生的各種產物時,先驗證水,再驗證SO2,最后驗證CO2,
故答案為:④;②;①;③;
(2)該實驗中用無水CuSO4檢驗H2O,品紅溶液用于檢驗SO2,用澄清石灰水檢驗C02;實驗時可觀察到
裝置①的A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,是因為為防止SO2對C02的檢驗造成干擾,在檢驗C02前
除盡SO2,故A瓶溶液用于檢驗二氧化硫的存在,B瓶溶液的用于除去氣體中的SO2,C瓶中品紅溶液用于
檢驗SC>2是否除盡。
故答案為:無水硫酸銅粉末;澄清石灰水;檢驗二氧化硫的存在;除去氣體中的S02;證明S02氣體已完全
除盡。
考點2:硫酸根離子的檢驗
【例4】下列實驗,能證明溶液中一定含有SOr的是()
A.某溶液加入BaCb溶液,產生白色沉淀
B.某溶液加入BaCL溶液,產生白色沉淀,再加鹽酸沉淀不溶解
C.某溶液加入硝酸酸化,再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產生
D.某溶液加入鹽酸酸化,再加入BaCb溶液有白色沉淀產生
【答案】D
【解析】能和氯化/溶液產生白色沉淀的離子有Ag+、soF>coF>SO廠等,A項錯誤。能和氯化領溶液
產生不溶于稀鹽酸白色沉淀的離子有Ag\SO/等,B項錯誤。硝酸具有強氧化性,能將亞硫酸根離子氧
化生成硫酸根離子,所以不能確定原溶液中是否含有硫酸根離子,C項錯誤。先加鹽酸酸化,能排除Ag+、
SOF、CO歹的干擾,再加氯化鋼溶液產生白色沉淀說明含有硫酸根離子,D項正確。
【例5】為了除去粗鹽中的CaCb、MgCb、Na2sO4及泥沙,得到純凈的NaCl,可將粗鹽溶于水,然后在下
列操作中選取必要的步驟和正確的操作順序()
①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸
④加過量Na2c。3溶液⑤加過量BaCL溶液
A.④②⑤B.④①②⑤③
C.②⑤④①③D.①④②⑤③
【答案】C
【解析】除去MgCL選用NaOH溶液,加過量的BaCL溶液除去Na2SO4以后,過量的BaCL將和CaCL一
起用Na2cCh溶液除去,過量的NaOH和Na2cCh通過加適量的鹽酸除去。因此,操作⑤必須在操作④之前,
過濾操作在加入適量鹽酸之前進行。
規(guī)律方法
1.soF的檢驗方法
懣P——稀鹽酸和BaCl2溶液
——先加稀鹽酸后加BaCl2溶液
(M)—開始無明顯現(xiàn)象,后來出現(xiàn)白色沉淀
——溶液中含SOt
2.物質提純的原則
不增加新的雜質
不減少被提純的物質
被提純物質與雜質易分離
被提純物質容易復原
3.除去粗鹽中可溶性雜質(Na2so4、MgCb、CaCb)的流程及目的:
①溶解已除去泥沙的粗鹽一便于除雜操作
②加入過量的BaCb溶液一引入Ba2+,除去S0?
③加入過量的NaOH溶液一引入0H,除去Ba2+、Ca2+
④加入過量的Na2cCh溶液一引入COM,除去Ba2+、Ca2+
⑤過濾——除去沉淀BaSCU、Mg(OH)2、CaCCh、BaCO3
@向過濾中加過量稀鹽酸一引入H+,除去COr,OH
⑦蒸發(fā)一除去HCL得到提純物質
4.硫酸根離子檢驗應注意的三個問題
(1)只加可溶性領鹽,不酸化,誤將CCT、SO歹等干擾離子判斷成SO?,因為上述離子也會產生BaCCh、
BaSO3白色沉淀。
(2)用硝酸代替鹽酸酸化待檢測溶液,會將SCT誤判成SOF,因為硝酸是強氧化劑,能將so歹氧化成
SOFP
(3)誤將Ag+判斷成SOF。例如:向待測液中滴加BaC12溶液,再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SOF。
其錯誤是若溶液中只含Ag+時也會產生同樣的現(xiàn)象:Ag++C「=AgCl|(白色)。
須跟蹤創(chuàng)帆
1.用可溶性領鹽檢驗SOF的存在時,先在待測溶液中加入鹽酸,其作用是()
A.形成較多的白色沉淀B.使形成沉淀的純度更高
C.排除SOF■以外的其他陰離子及Ag+的干擾D.排除Ba2+以外的其他陽離子的干擾
【答案】C
【解析】BaSCU和BaCCh都不溶于水,但前者不溶于酸,后者可溶于稀鹽酸,另外AgCl也不溶于鹽酸。因
此,在待測液中先加入鹽酸,可以排除CO歹等離子及Ag+的干擾。
2.要除去NaCl溶液中混有的MgCL,應選用的試劑和操作方法是()
A.加入適量Na2s04溶液后過濾B.加入適量NaOH溶液后過濾
C.加入過量NaOH溶液后蒸發(fā)D.加入過量Na2c。3溶液后過濾
【答案】B
【解析】NaOH溶液與MgCb發(fā)生反應生成Mg(0H)2沉淀,再用過濾的方法除去不溶于水的Mg(0H)2,即
可除去MgCb雜質。
3.用可溶性領鹽檢驗硫酸根離子的存在時,先在待測溶液中加入鹽酸,其作用是()
A.形成較多的白色沉淀B.形成的沉淀純度更高
C.排除硫酸根離子以外其他陰離子及銀離子的干擾D.排除領離子以外的其他陽離子干擾
【答案】C
【解析】硫酸鋼是不溶于酸的沉淀,加入鹽酸和沉淀的多少沒關系;鹽酸未參與沉淀反應,和沉淀的純度
也沒關系;Ag+、SO歹、CO歹等離子也能與氯化鋼溶液反應產生白色沉淀,應先加入鹽酸酸化,排除上述
離子的干擾。
4.下列物質的檢驗中,其結論一定正確的是()
A.向某溶液中加入BaCL溶液,產生白色沉淀,加入稀HN03后,白色沉淀不溶解,也無其他現(xiàn)象,說明
原溶液中一定含有sor
B.向某溶液中加入鹽酸產生無色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,說明該溶液中一定含有CO1或SOf
C.取少量久置的Na2sCh樣品于試管中加水溶解,再加足量鹽酸酸化,然后加BaCL溶液,若加鹽酸時有
氣體產生,加BaCb溶液時有白色沉淀產生,說明Na2sCh樣品已部分被氧化
D.將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,該氣體一定是SO?
【答案】C
【解析】該溶液中還可能含有Ag+或SOT,A錯誤;使澄清石灰水變渾濁的氣體可能為C02、S02,溶液中
可能存在C0「、HCO?、SOT或HSO。B錯誤;加入足量鹽酸有氣體產生,氣體為SO2,排除SO歹的干
擾,再加入BaCL溶液有白色沉淀產生,沉淀為BaSCU,說明一定含有SO/,所以說明Na2sO3樣品已部分
被氧化,C正確;氧化性氣體如氯氣等都能使品紅溶液褪色,D錯誤。
5.為除去下列待提純物質中的雜質(括號內為雜質),選用的試劑及操作方法均正確的是()
選項待提純的物質選用的試劑操作方法
水溶解、過濾、結晶
ACaO(CaCO3)
BCu(CuO)稀鹽酸溶解、過濾、洗滌、干燥
CCUSO4(H2SO4)氫氧化鈉溶液過濾
DCO(H2)氧氣點燃
【答案】B
【解析】A項中CaO與水反應生成Ca(OH)2,CaCCh不溶于水;C項中CuSCU與NaOH反應生成Cu(OH)2
和Na2so4;D項中CO與O2反應生成CO2。故只有選項B正確。
考點3:不同價態(tài)含硫物質的轉化
【例6】下列元素在自然界中能夠以單質形式存在的是()
A.NaB.S
C.AlD.Cl
【答案】B
【解析】Na、Al、Cl以氧化物或鹽的形式存在于自然界,S可以以單質形式存在于地殼深處。
【例7】硫在空氣中燃燒生成氣體A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加澳水,澳水褪色,B變成C,在C
里加Na2s產生氣體D,把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。下列按A、
B、C、D、E順序排序的是()
A.SO2>H2so4、H2so3、H?S、SB.SO2、H2so3、H2so4、H2S.S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2s2O3D.SO3、H2so4、H2so3、SO2、Na2s2O3
【答案】B
【解析】硫在空氣中燃燒生成S02,SO2溶于水得H2so3,向H2s。3中滴加濱水生成H2SO4和HBr,在H2SO4
溶液中加Na2s產生氣體H2S,H2s與H2s。3反應產生淺黃色沉淀S,B項正確。
【例8】已知X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖粉末變黑。A與X反應的轉化關系如圖所示,其中反應
條件及部分產物均已略去,則下列有關說法正確的是()
A.X使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了X的強氧化性
H2O
B.若A為鐵,則足量A與X在室溫下即可完全反應
C.若A為碳單質,則將C通入少量的澄清石灰水,一定可以觀察到白色沉淀產生
D.工業(yè)上,B轉化為D的反應條件為高溫、常壓、使用催化劑
【答案】D
【解析】由題意知X為濃H2so*A項,濃H2s04使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了脫水性;B項,濃H2sCU在室溫
下使Fe鈍化;C項,CO?通入少量澄清石灰水中生成可溶性Ca(HCO3)2;D項,SO2與。2反應的條件為高
溫、常壓、催化劑。
【例9】人們認識和應用物質常從兩方面入手,一是從物質的類別認識該物質可能跟哪些物質發(fā)生反應;二
是從物質所含元素的化合價分析該物質是否具有氧化性或還原性。如圖所示是硫元素的各個價態(tài)與物質類
別的對應關系:
氣態(tài)氫化物單質氧化物酸鹽物質的類別
(1)寫出指定物質的化學式:A,Bo
(2)D轉化為硫酸是酸雨形成的重要過程之一,寫出其反應的化學方程式:o
(3)若C是銅鹽,試寫出任意一個由H2sCU-C的化學方程式:o
(4)為進一步減少SO2的污染并變廢為寶,我國正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質硫的方法
來除去SO2。寫出該反應的化學方程式:?
【解析】A中的S的化合價為+6價且可以轉化為H2so4,又可以和SO2互相轉化,因此A為SO3;B中的
硫的化合價為一2價且為氣態(tài)氫化物,因此B為H2S;C為銅鹽且由H2s04得到,因此為CuSO4;由于D
是由SO2轉化得到,且D轉化為H2SO4是形成酸雨的重要過程之一,因此D為H2so3,E為亞硫酸鹽。
【答案】(l)S03H2s⑵2H2so3+C)2=2H2sO4
(3)Cu+2H2so4(濃)^=CuSO4+SO2?+2H2O
—定條件
(4)2CO+S02S+2CO2
巧用轉化關系模型圖進行物質之間連續(xù)轉化的推斷
1.直線型轉化關系
S(固體)一^SC)2—^SC)3-^LH2so4
或H2S—Js(固體)一^SC>2—JSC)3」RH2so4
2.交叉型轉化關系圖
4.硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系
價態(tài)
NaS0
只有氧化性|一+6-|H2SO4P~IS0,I——H^4l
既有氧化性|/+4?[HMP-r^oTI——dNas
又有還原性院02
|只有還原性|-2
酸單質或氧化物鹽物質類別
金跟頤Ih蚓
1.如圖有關硫元素循環(huán)的說法不合理的是()
A.煤、石油中的硫元素燃燒時能生成S02
B.動物尸體腐敗過程產生的H2s氣體會進入大氣
C.循環(huán)過程中硫元素既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應
D.大氣中的硫元素會全部轉化成H2SO4隨雨水降到土壤里
【答案】D
【解析】D項,大氣中的硫元素部分轉化成H2sCh隨雨水降到土壤里,錯誤。
2.用硫及其化合物制硫酸有下列三種反應途徑,某些反應條件和產物已省略。下列有關說法不正確的是
()
途徑①:S更吧H2s04
途徑②:S—^SO2—^SO3-^^H2SO4
途徑③:FeS2—^SO2—>SO3-^H2SO4
A.途徑①的反應中體現(xiàn)了濃HNO3的強氧化性
B.途徑②、③的第二步反應在實際生產中可以通過增大02的濃度來降低成本
C.由途徑①、②、③分別制取1mollhSCh,理論上各消耗1molS,各轉移6moi丁
D.途徑②、③比途徑①污染相對小且原子利用率高,更能體現(xiàn)“綠色化學”的理論
【答案】C
【解析】途徑①屬于濃硝酸和非金屬單質的反應,表現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性,A項正確;途徑②、③的第
二步反應為可逆反應,通過增大02的濃度來提高SO2的轉化率,降低成本,B項正確;由途徑①、②分別
制取1molH2so4,理論上各消耗1molS,各轉移6moi屋,而途徑③轉移7moie「,C項錯誤。
3.如圖W、X、Y、Z為四種物質,若箭頭表示能一步轉化的常見反應,其中常溫下能實現(xiàn)圖示轉化關系
的是()
選項WXYZ
ASSO2SO3H2SO4
BNaNazChNaOHNaCl
CFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2
DAlAICI3NaAlO2A12(SO4)3
【答案】D
【解析】A項,S生成SO2需要點燃,不能一步生成SO3或H2so4;B項,Na生成NazCh需要加熱;C項,
Fe生成FeCb需要點燃且不能一步生成Fe(OH)2o
4.A為非金屬單質,B是一種具有還原性的二元含氧弱酸,D為一種非金屬氧化物的氣體,E為白色沉淀。
它們之間的轉化關系如圖。
(1)寫出下列物質的化學式:
A:,D:;E:o
(2)寫出B―E的離子方程式:_____________________________________
2+
【答案】(1)SS02BaSO3(2)H2SO3+Ba+2OH-=BaSO3;+2H2O
fii考點過關
i.區(qū)別濃硫酸和稀硫酸,既簡單又可靠的方法是()
A.與銅片反應B.與石蕊溶液反應
C.用玻璃棒各蘸少許涂在紙上D.加入鋅片看是否有氣體生成
【答案】C
【解析】濃硫酸具有脫水性,涂在紙上,使其變黑色,稀硫酸涂在紙上無明顯變化。
2.下列現(xiàn)象和用途中,濃硫酸表現(xiàn)脫水性的是()
A.實驗室制取氯氣時濃硫酸作干燥劑B.濃硫酸加到蔗糖中,蔗糖變黑
C.濃硫酸加到膽帆上,藍色晶體變?yōu)榘咨勰〥.濃硫酸在常溫下使Fe、Al鈍化
【答案】B
【解析】區(qū)別濃硫酸的脫水性和吸水性,要看原物質中是否有水分子。一般來說,脫水性是對有機物而言,
其中的氫、氧兩種元素按原子個數比2:1即以H2O的形式脫去,無機物失水一般為吸水性,如CUSO4-5H2O
失去結晶水,C不正確;A中濃硫酸表現(xiàn)吸水性;D中濃硫酸表現(xiàn)強氧化性;只有B中濃硫酸表現(xiàn)脫水性。
3.向鹽酸中加入濃硫酸時產生白霧,下列敘述不屬于產生該現(xiàn)象的原因是()
A.濃硫酸具有脫水性B.濃硫酸具有吸水性
C.鹽酸具有揮發(fā)性D.氣體的溶解度隨溫度升高而降低
【答案】A
【解析】向鹽酸中加入濃H2s04,濃H2sO4稀釋放熱,再者濃H2s。4具有吸水性,可使HC1揮發(fā)出來。
4.濃硫酸和2moi的稀硫酸,在實驗室中敞口放置。它們的質量和放置天數的關系如圖。分析a、b曲
線變化的原因是()
質量/g
60
40
01020304050放置天數
A.a升華、b冷凝B.a揮發(fā)、b吸水
C.a蒸發(fā)、b潮解D.a冷凝、b吸水
【答案】B
【解析】在兩種溶液中都存在吸水和水分揮發(fā)兩個過程,只不過在濃硫酸中以吸收水分為主,溶液質量增
加;而21noi1一1稀硫酸中以水分揮發(fā)為主,質量減小。
5.某同學進行了如圖所示的實驗,由實驗現(xiàn)象得到的結論中正確的是()
「H白色沉淀|②稀鹽酸”兩不溶解|
溶①足量BaC1溶液--------------------
w血1③%勰T液厘g
A.原溶液中一定只含有SOF
B.原溶液中一定含有SO1和C「
C.原溶液中一定只含有C「
D.原溶液中可能含有SO?,也可能含有C「
【答案】D
【解析】能夠與氯化鋼反應生成不溶于稀鹽酸的沉淀的離子有SOF或Ag+,由于步驟①中加入氯化鋼溶液,
引進了cr,步驟③也無法確定是否存在氯離子,所以無法確定原溶液中一定存在的離子。
6.下列關于硫及其化合物的說法中不正確的是()
A.硫粉在過量的純氧中燃燒也不能生成三氧化硫
B.S02既可以是含硫物質的氧化產物,也可以是含硫物質的還原產物
C.二氧化硫能使滴有酚酸的氫氧化鈉溶液褪色,體現(xiàn)了其漂白性
D.自然界中存在可溶于CS2的游離態(tài)的硫
【答案】c
【解析】硫粉燃燒生成二氧化硫,二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,故A正確;二氧化硫的生成可以是濃
硫酸被還原生成,也可以是硫單質被氧化生成,故B正確;二氧化硫能使滴有酚配的氫氧化鈉溶液褪色,
體現(xiàn)了酸性氧化物與堿反應的性質,與漂白性無關,故C錯誤;自然界中存在游離態(tài)的硫,如火山口存在
游離態(tài)的硫,且S易溶于CS2,故D正確。
7.根據S02通入不同溶液中實驗現(xiàn)象,所得結論不正確的是()
X實驗現(xiàn)象結論
A含HC1、BaCb的FeCb溶液產生白色沉淀S02有還原性
BH2s溶液產生黃色沉淀SO2有氧化性
C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色S02有漂白性
D品紅紅色褪去SO2有漂白性
【答案】C
【解析】A項,溶液中SO2被FeCb氧化生成SOI,再與BaCL反應產生白色沉淀,體現(xiàn)了SC>2的還原性,
正確;B項,SO?與H2s溶液發(fā)生反應SO2+2H2s=3SJ+2H2。,體現(xiàn)了SO2的氧化性,正確;C項,S02
使酸性KM11O4溶液褪色,體現(xiàn)了S02的還原性,錯誤;D項,體現(xiàn)S02的漂白性,正確。
8.探究濃硫酸和銅的反應,下列裝置或操作錯誤的是()
A.上下移動裝置甲中的銅絲可控制生成SCh的量
B.裝置乙可用于收集SCh氣體
C.為確認甲中有CuSCU生成,將試管中的液體倒入裝置丙中稀釋,觀察顏色
D.利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可析出CUSO,5H2。
【答案】B
【解析】可控制銅絲與溶液接觸面積來控制反應速率,故A不符合題意;二氧化硫的密度比空氣的大,因
此用裝置乙收集二氧化硫時,應長進短出,故B符合題意;將試管中的液體倒入裝置丙中,若變藍,則有
硫酸銅生成,故C不符合題意;利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可析出硫酸銅晶體,故D
不符合題意。
9.濃硫酸分別和三種鈉鹽反應,下列分析正確的是()
試管上部有紅棕色氣體
試管上部無現(xiàn)象,管口出
現(xiàn)白霧
產生有刺激性氣味氣體,
能使品紅溶液褪色
Na2SO3(s)
A.對比①和②可以說明還原性BrrCl
B.①和③相比可說明氧化性Br2>SO2
C.②中試管口白霧是HC1遇水蒸氣所致,說明酸性H2sC)4>HC1
D.③中濃H2SO4被還原成SO2
【答案】A
【解析】①中試管上部有紅棕色氣體,為溟蒸氣,說明濃硫酸可以將B「氧化,②中試管上部無明顯現(xiàn)象,
說明濃硫酸不能將C「氧化成Cb,否則應有黃綠色氣體出現(xiàn),所以對比①和②可以說明還原性>CC,A
項正確。③中發(fā)生的反應是:H2so展?jié)?+Na2sCh"=Na2sO4+SO2T+H2O,不是發(fā)生氧化還原反應,
不能說明氧化性Br2>SO2,B、D項錯誤。②中試管口出現(xiàn)白霧,為HC1遇水蒸氣形成鹽酸小液滴,②中反
應原理是高沸點難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,復分解反應中生成揮發(fā)性物質,反應方程式:H2s。4(濃)+
NaCl^^NaHSO4+HClt,不能說明酸性H2sOgHCl,C項錯誤。
10.一定量的鋅與100mL18.0moLL-i的濃H2s。4充分反應后,鋅完全溶解,同時生成標準狀況下的氣體
33.6Lo將反應后的溶液稀釋至1L,測得溶液中c(H+)=0.1moLL-i。則下列說法中不正確的是()
A.反應中消耗的硫酸的物質的量為1.75mol
B.生成的氣體中SO2和H2的體積比為1:4
C.最終溶液中Zt?+濃度為1.5moLL1
D.反應中轉移電子的物質的量為3moi
【答案】B
【解析】鋅與濃硫酸發(fā)生反應:Zn+2H2so4(濃)==ZnSCU+SO2T+2H2O,隨著反應的進行,硫酸濃度降
低,發(fā)生反應:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T,生成氣體為SO2和H2的混合物,物質的量為”1=1.5
molo硫酸是二元酸,根據氫離子的濃度計算剩余硫酸的物質的量為"(H2so4)=31LxO.lmol-L~1=0.05
mol,所以消耗硫酸的物質的量為”(H2so4)消耗=0」Lxl8.0moLL-1-0.05mol=1.75mol,A項正確;設
混合氣體中含有S02的物質的量為X,H2的物質的量為》根據氣體總物質的量得:x+y=L5mol;根據化
學計量關系:2H2so£濃)?SO2,H2so4?H2,可得:2x+y=1.75mol,解得x=0.25moLy=1.25moL
生成的氣體中有025moiSO2,1.25molH2,SO2和H2的體積比為1:5,B項錯誤;據化學計量關系:SO2?
Zn,H2?Zn,溶解Zn的物質的量為(0.25+1.25)mol=1.5mol,最終溶液體積為1L,所以最終溶液中Zt?
+濃度為C項正確;由C項知參與反應的Zn的物質的量為1.5moL所以反應中轉移電子的物
質的量為2xl.5mol=3mol,D項正確。
11.強熱條件下,硫酸亞鐵固體可發(fā)生如下反應:2FeSO4=^Fe2O3+SO2?+SO3?,若將此反應生成的氣
體通入BaCb溶液中,貝M)
①析出BaSCh沉淀②析出BaSCU沉淀③逸出SO3氣體④逸出SO?氣體
A.①②B.②④
C.①③D.③④
【答案】B
【解析】S02、S03的混合氣體溶于水,發(fā)生反應:SO3+H2O=H2SO4,同時放出大量的熱,使SO2的溶
解度減小而逸出,又由H2sO4+BaC12=BaSO41+2HCl知,析出的沉淀為BaSCU,在酸性溶液中不可能生
成BaSO3沉淀。
12.如圖所示是一系列含硫化合物的轉化關系(反應中生成的水已略去),其中說法正確的是()
KIC>3\橋溶液》先變藍后褪色
①△
S02—|->Na2sO3-=r->N的S+Na2sO,
NaOH溶液△
②公》S0+Na2sO3
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