第五章|化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解硫及其重要化合物的主要性質(zhì),認(rèn)識(shí)硫及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)硫及其化合物的多樣性,了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。重點(diǎn)1.硫及其化合物的性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化。2.濃硫酸的特性,硫酸根離子的檢驗(yàn)。難點(diǎn)濃硫酸的特性。第1課時(shí)硫和二氧化硫新知探究(一)——硫1.硫元素的“位—構(gòu)—性”硫元素位置原子結(jié)構(gòu)示意圖非金屬性主要化合價(jià)第三周期第ⅥA族比氧弱2、+4、+62.硫單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)俗稱顏色狀態(tài)溶解性水酒精CS2硫黃黃色晶體難溶微溶易溶[微點(diǎn)撥]附有硫的試管可以用CS2洗滌。(2)化學(xué)性質(zhì)①硫與金屬的反應(yīng):表現(xiàn)氧化性②硫與非金屬的反應(yīng):O2:S+O2SO2,表現(xiàn)還原性H2:S+H2H2S,表現(xiàn)氧化性[微點(diǎn)撥]①S的氧化性較弱,與變價(jià)金屬Fe、Cu反應(yīng)時(shí)生成金屬的低價(jià)硫化物。②S在空氣或O2中點(diǎn)燃只能生成SO2,不能生成SO3。應(yīng)用化學(xué)我國(guó)古代四大發(fā)明之一的黑火藥是由硫黃粉、硝酸鉀和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,該反應(yīng)中,氧化劑是什么物質(zhì)?硫體現(xiàn)什么性?提示:反應(yīng)中硫和氮元素的化合價(jià)降低,作氧化劑,所以硫體現(xiàn)氧化性。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.Fe與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為、,可得出的結(jié)論為。

答案:2Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeSCl2的氧化性強(qiáng)于S2.(2024·海口月考)下列說(shuō)法正確的是()A.硫質(zhì)脆,微溶于酒精和二硫化碳B.硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖為C.從硫的化合價(jià)角度分析,硫單質(zhì)既可作氧化劑又可作還原劑D.硫與鐵粉和銅粉分別反應(yīng),都可生成二價(jià)金屬硫化物解析:選C硫易溶于二硫化碳,A錯(cuò)誤;硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖為,B錯(cuò)誤;硫與銅粉反應(yīng)生成一價(jià)金屬硫化物,D錯(cuò)誤。3.(2024·北京師大附中階段檢測(cè))下列關(guān)于硫的敘述中,正確的是()A.硫的非金屬性較強(qiáng),故只能以化合態(tài)存在于自然界中B.能與Cu、Fe、O2等物質(zhì)反應(yīng),S作氧化劑C.硫燃燒得SO3,可以制得硫酸D.S與Cu反應(yīng)生成Cu2S,而不能生成CuS解析:選D自然界中存在游離態(tài)的硫單質(zhì),故A錯(cuò)誤;與O2反應(yīng)時(shí),S作還原劑,故B錯(cuò)誤;硫燃燒只能生成SO2,不能生成SO3,故C錯(cuò)誤;S的氧化性弱,S與Cu反應(yīng)生成Cu2S,而不能生成CuS,故D正確。4.(2024·蘇州高一期中考試)下列物質(zhì)中,不能由組成它的兩種元素的單質(zhì)直接化合得到的是()A.FeSB.SO3C.Cu2SD.H2S解析:選BS在空氣或O2中點(diǎn)燃只能生成SO2。5.(1)汞有毒,實(shí)驗(yàn)室里不慎汞灑落(或打破水銀溫度計(jì)),可撒上硫粉進(jìn)行處理,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)利用Ag和S的反應(yīng)可以鑒別出真假銀:用布條沾上少量硫黃粉末在待鑒別的器皿表面用力摩擦,若摩擦處出現(xiàn)黑斑說(shuō)明是真銀,否則為假銀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案:(1)Hg+S=HgS(2)2Ag+S=Ag2S新知探究(二)——二氧化硫的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1:如圖甲所示,把充滿SO2、塞有橡膠塞的試管倒立在水中,在水面下打開橡膠塞,觀察試管內(nèi)液面的上升。待液面高度不再明顯變化時(shí),在水下用橡膠塞塞緊試管口,取出試管,用pH試紙測(cè)定試管中溶液的酸堿度。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:液面迅速上升,pH試紙變紅。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:SO2易溶于水,水溶液顯酸性。反應(yīng)原理:SO2與H2O發(fā)生反應(yīng)SO2+H2OH2SO3。實(shí)驗(yàn)2:如圖乙所示,用試管取2mL在實(shí)驗(yàn)甲中得到的溶液,向其中滴入1~2滴品紅溶液,振蕩,觀察溶液的顏色變化。然后加熱試管,注意通風(fēng),再觀察溶液的變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:品紅溶液褪色,加熱后又變紅色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:SO2具有漂白性,但漂白后的產(chǎn)物具有不穩(wěn)定性。[思考討論]1.填寫實(shí)驗(yàn)的空白。2.把充滿SO2的試管倒立在水中,為什么試管內(nèi)液面會(huì)上升?提示:試管內(nèi)SO2易溶于水,使試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,在大氣壓的作用下試管內(nèi)液面上升。3.實(shí)驗(yàn)中用pH試紙測(cè)定試管中溶液的酸堿度,能否用石蕊溶液測(cè)定溶液的酸堿性?提示:能。SO2的水溶液能使石蕊變紅,說(shuō)明溶液呈酸性。4.SO2的水溶液中滴入品紅溶液后加熱試管時(shí)為什么要注意通風(fēng)?提示:加熱試管中的溶液時(shí)會(huì)逸出SO2,SO2有毒。[系統(tǒng)融通知能](一)SO2的性質(zhì)1.物理性質(zhì)二氧化硫是一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣的大,易溶于水。在通常情況下,1體積的水可以溶解約40體積的二氧化硫。2.化學(xué)性質(zhì)(1)SO2的“4種性質(zhì)”酸性氧化物的性質(zhì)與水SO2+H2OH2SO3與氫氧化鈉SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O與氧化鈣SO2+CaO=CaSO3氧化性與H2SSO2+2H2S=3S+2H2O還原性與氧氣2SO2+O22SO3與氯水Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl能使酸性高錳酸鉀溶液褪色漂白性使品紅溶液褪色,加熱后又恢復(fù)原色(2)可逆反應(yīng)①正反應(yīng):向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)。②逆反應(yīng):向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)。③可逆反應(yīng):在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。3.用途(1)工業(yè)上常用二氧化硫來(lái)漂白紙漿、毛、絲等。(2)二氧化硫可用于殺菌消毒,同時(shí)還是一種食品添加劑。如葡萄酒釀制過程中,添加適量的二氧化硫,既起到一定的殺菌作用,又起到抗氧化的作用。(二)常見漂白劑的漂白原理及特點(diǎn)類型原理特點(diǎn)舉例適用范圍氧化型漂白劑本身是氧化劑,利用其氧化性氧化有色物質(zhì),使之失去原有的顏色加熱時(shí)不能恢復(fù)原有的顏色Ca(ClO)2、HClO、H2O2、Na2O2、O3等可漂白所有有機(jī)色質(zhì)化合型漂白劑與有色物質(zhì)結(jié)合生成新的無(wú)色物質(zhì),使之失去原來(lái)的顏色加熱時(shí)能恢復(fù)原來(lái)的顏色二氧化硫等具有選擇性,可漂白品紅、棉、麻等吸附型有些固體物質(zhì)疏松、多孔,具有較大的比表面積,可以吸附有色物質(zhì)使溶液失去原來(lái)的顏色部分吸附劑可以重復(fù)使用活性炭、膠體等一般用于溶液漂白(三)三氧化硫——酸性氧化物1.與水反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4,劇烈反應(yīng),產(chǎn)物能使紫色石蕊溶液變紅。2.與堿反應(yīng)[與Ca(OH)2]:SO3+Ca(OH)2=CaSO4↓+H2O。[微點(diǎn)撥]SO3的熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.下列反應(yīng)中,不能說(shuō)明SO2是酸性氧化物的是()A.Na2SO3+2HCl=SO2↑+H2O+2NaClB.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OC.SO2+2H2S=3S+2H2OD.SO2+Na2O=Na2SO3解析:選CSO2能與H2S反應(yīng)是因?yàn)榘l(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+2H2S=3S+2H2O,不能說(shuō)明SO2是酸性氧化物,C符合題意。2.在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中將足量下列氣體通入稀Na2S溶液中,可以使溶液變渾濁的是()A.CO B.SO2C.HClD.HD.H2解析:選BCO、H2與稀Na2S溶液均不反應(yīng),無(wú)渾濁,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硫具有氧化性,與Na2S反應(yīng)生成S,則可以使溶液變渾濁,B項(xiàng)正確;因?yàn)镠Cl的酸性比硫化氫強(qiáng),所以足量HCl氣體通入稀Na2S溶液中發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉和硫化氫,但無(wú)渾濁,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2024·呂梁月考)室溫下,1體積的水能溶解約40體積的SO2。用試管收集SO2后進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是()A.試管內(nèi)液面上升,證明SO2與水發(fā)生了反應(yīng)B.試管中剩余少量氣體,是因?yàn)镾O2的溶解已達(dá)飽和C.取出試管中溶液,在空氣中放置一段時(shí)間后pH減小,是由于H2SO3分解D.取試管中的溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液顯紅色,原因是SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3解析:選DSO2易溶于水,試管內(nèi)液面上升不能說(shuō)明SO2與水發(fā)生了反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;室溫下,1體積的水可以溶解約40體積的二氧化硫,根據(jù)試管中二氧化硫的體積和水槽中水的量可判斷SO2的溶解未達(dá)飽和,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H2SO3具有較強(qiáng)還原性,易被空氣中的O2氧化為硫酸,溶液酸性增強(qiáng),pH減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;滴入紫色石蕊溶液,溶液變?yōu)榧t色,可說(shuō)明SO2與水反應(yīng)生成H2SO3而使溶液呈酸性,D項(xiàng)正確。4.如圖所示裝置可用于收集SO2并驗(yàn)證其某些化學(xué)性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是()選項(xiàng)試劑現(xiàn)象結(jié)論A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品紅溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液無(wú)明顯現(xiàn)象SO2與NaOH溶液不反應(yīng)D紫色石蕊溶液溶液變紅色后不褪色SO2有酸性,沒有漂白性解析:選B酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,溶液褪色體現(xiàn)了SO2的還原性,A錯(cuò)誤;SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)了SO2的漂白性,B正確;SO2是酸性氧化物,可以與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3和H2O,C錯(cuò)誤;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸堿指示劑,故石蕊溶液變紅后不褪色,不能說(shuō)明SO2沒有漂白性,D錯(cuò)誤。5.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到殺菌和抗氧化的作用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.葡萄酒中的SO2對(duì)人體無(wú)害,是因?yàn)樗暮亢苌貰.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的還原性C.從紅葡萄酒的顏色判斷,其中含有的SO2沒有漂白性D.將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖,可以減少其中SO2的含量解析:選CSO2有毒,但葡萄酒中SO2的含量在我國(guó)的食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍內(nèi),故葡萄酒中的SO2對(duì)人體無(wú)害,A項(xiàng)正確;SO2具有較強(qiáng)的還原性,故能起到抗氧化作用,B項(xiàng)正確;SO2具有漂白性,但只能漂白某些有色物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖,壓強(qiáng)減小,SO2溶解度減小,使其含量減小,D項(xiàng)正確。6.氯氣和二氧化硫在一定條件下都具有漂白性,若將相同條件下等體積的這兩種氣體混合物溶于水,則下列說(shuō)法正確的是()A.二者不反應(yīng),漂白性不變B.所得溶液能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色C.二者發(fā)生反應(yīng),漂白性增強(qiáng)D.兩者都是因?yàn)橛休^強(qiáng)的氧化性而具有漂白性解析:選BSO2和Cl2等體積混合溶于水時(shí),發(fā)生反應(yīng)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成物HCl和H2SO4均無(wú)漂白性,且都能使藍(lán)色石蕊試紙變紅,故A、C錯(cuò)誤,B正確。氯氣溶于水生成次氯酸,次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì),SO2可與有色物質(zhì)形成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)而表現(xiàn)出漂白性,二者的漂白原理不同,D錯(cuò)誤。|歸納拓展|SO2的漂白性特點(diǎn)(1)有選擇性:SO2可以漂白品紅溶液以及棉、麻等物品,但不能漂白酸堿指示劑,如石蕊、酚酞等。(2)可逆性(不穩(wěn)定性):SO2的漂白是與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),所以不穩(wěn)定,加熱或者經(jīng)過一段時(shí)間后可恢復(fù)。命題熱點(diǎn)(一)——二氧化硫與二氧化碳的鑒別與檢驗(yàn)1.SO2和CO2性質(zhì)的比較物質(zhì)SO2CO2物理性質(zhì)氣味有刺激性氣味無(wú)味毒性有毒無(wú)毒溶解性易溶于水能溶于水化學(xué)性質(zhì)與水的反應(yīng)SO2+H2OH2SO3CO2+H2O=H2CO3與堿的反應(yīng)SO2氣體通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2CO2氣體通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C2CO還原性2SO2+O22SO3,二氧化硫能被酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化—漂白性有,不穩(wěn)定—2.CO2、SO2的鑒別——“七用一不用”(1)“七用”聞氣味SO2有強(qiáng)刺激性氣味,而CO2沒有通入品紅溶液能褪色的是SO2,否則為CO2通入H2S溶液中產(chǎn)生淡黃色渾濁的是SO2,否則為CO2(SO2+2H2S=3S+2H2O,CO2不反應(yīng))通入橙色溴水中能褪色的是SO2,否則為CO2(Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,CO2不反應(yīng))通入硝酸酸化的硝酸鋇溶液有白色沉淀的是SO2,沒有的是CO2通入FeCl3溶液棕黃色變淺的是SO2,不變的是CO2通入酸性KMnO4溶液能褪色的是SO2,否則為CO2(2)“一不用”不能用澄清石灰水,因?yàn)閮煞N氣體都能使澄清石灰水變渾濁,過量時(shí)又變澄清。[典例]某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清,由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想。[提出猜想]猜想1:氣體為CO2;猜想2:;猜想3:。為了驗(yàn)證猜想,該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究。[實(shí)驗(yàn)探究]該小組同學(xué)按下圖所示裝置,將氣體從a端通入,則:(1)B中應(yīng)該裝試劑。

A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液C.鹽酸 D.澄清石灰水(2)A中品紅溶液的作用是。(3)D中澄清石灰水的作用是。通過該實(shí)驗(yàn),該小組同學(xué)觀察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①A中品紅溶液褪色②C中品紅溶液不褪色③D中澄清石灰水變渾濁[得出結(jié)論](4)由上述現(xiàn)象該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體為。

[解析]SO2和CO2在某些性質(zhì)方面較相似,如都能使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過量,則渾濁都可消失,但SO2具有還原性,能被強(qiáng)氧化劑氧化,且SO2可使品紅溶液褪色,而CO2不具備這些性質(zhì),可利用差異性鑒別CO2的存在與否。[答案]氣體為SO2氣體為CO2和SO2的混合氣體(1)B(2)檢驗(yàn)該氣體中是否含有SO2(3)檢驗(yàn)該氣體中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合氣體|思維建模|解答有關(guān)檢驗(yàn)SO2和CO2同時(shí)存在問題的思維流程流程設(shè)計(jì)檢驗(yàn)S除去S檢驗(yàn)CO2→O2→檢驗(yàn)SO2是否除盡→O2實(shí)驗(yàn)裝置所選試劑品紅溶液酸性KMnO4溶液品紅溶液澄清石灰水預(yù)期現(xiàn)象褪色褪色或變淺不褪色變渾濁說(shuō)明:①有時(shí)為了簡(jiǎn)化裝置,可將除去SO2和檢驗(yàn)SO2是否除盡合并為一個(gè)裝置。②除去二氧化硫的試劑不能使用氫氧化鈉溶液,因?yàn)镃O2也被吸收,則無(wú)法檢驗(yàn);除酸性高錳酸鉀溶液外還可以使用氯水或溴水,它們可以將SO2吸收而不影響CO2。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.下列試劑能用來(lái)鑒別SO2和CO2的是()A.NaOH溶液 B.酸性高錳酸鉀溶液C.飽和碳酸氫鈉溶液 D.澄清石灰水解析:選BSO2和CO2都是酸性氧化物,所以都能與NaOH溶液反應(yīng)且反應(yīng)都無(wú)明顯現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;SO2有較強(qiáng)的還原性,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,而CO2不能使其褪色,B正確;SO2與碳酸氫鈉反應(yīng)生成CO2,現(xiàn)象與CO2通入該溶液時(shí)相同,C錯(cuò)誤;CO2、SO2均可與澄清石灰水反應(yīng)且反應(yīng)現(xiàn)象相同,D錯(cuò)誤。2.下面是四位同學(xué)為驗(yàn)證某無(wú)色氣體氧化物為SO2而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其中能夠充分說(shuō)明該氣體是SO2的是()①甲同學(xué)將該氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,再滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀②乙同學(xué)用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)該氣體,試紙變紅③丙同學(xué)將該氣體通入品紅溶液中,溶液褪色,加熱后又恢復(fù)紅色④丁同學(xué)將該氣體通入溴水中,溴水褪色,再滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成A.①②③④ B.僅①③④C.僅③④ D.僅②③④解析:選B①甲同學(xué)將該氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,說(shuō)明該氣體具有還原性;再滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀(BaSO4),說(shuō)明該氣體為SO2。②乙同學(xué)用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)該氣體,試紙變紅,只能說(shuō)明該氣體為酸性氣體。③能使品紅溶液褪色且加熱后又恢復(fù)紅色的氣體是SO2。④丁同學(xué)將該氣體通入溴水中,溴水褪色,說(shuō)明該氣體具有還原性,再滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀(BaSO4)生成,說(shuō)明該氣體是SO2。3.火柴頭上通常含有氯酸鉀、二氧化錳、硫等物質(zhì)。某同學(xué)欲檢驗(yàn)火柴燃燒后的氣體中是否含有CO2,他應(yīng)采用下列方法中的()A.通入澄清石灰水中B.先通入足量NaHCO3溶液中,再通入澄清石灰水中C.通入品紅溶液中D.先通入足量溴水中,再通入澄清石灰水中解析:選D檢驗(yàn)CO2可用澄清石灰水,但火柴點(diǎn)燃后其中的硫燃燒生成SO2,而CO2、SO2均能使澄清石灰水變渾濁,所以應(yīng)先將氣體通入足量溴水中除去SO2,再通入澄清石灰水中。4.如圖是一套檢驗(yàn)氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置,向裝置中緩緩?fù)ㄈ肷倭繗怏wX,請(qǐng)回答下列問題。ABCDX氯氣二氧化硫二氧化碳氯化氫YNa2SO3溶液飽和NaHCO3溶液Na2SO3溶液飽和NaHSO3溶液(1)若關(guān)閉活塞K,品紅溶液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶?jī)?nèi)的溶液Y可能的組合是(填表中標(biāo)號(hào),下同)。

(2)若打開活塞K,品紅溶液褪色,同時(shí)澄清石灰水變渾濁,則氣體X和洗氣瓶?jī)?nèi)溶液Y可能的組合是。

解析:(1)品紅溶液褪色,證明有Cl2或SO2氣體進(jìn)入品紅溶液中。關(guān)閉活塞K,氣體X首先與溶液Y接觸,A組中發(fā)生反應(yīng):Cl2+SO32-+H2O=2Cl+SO42-+2H+,Cl2完全被Na2SO3溶液吸收,不會(huì)看到品紅溶液褪色的現(xiàn)象;B組中SO2完全被NaHCO3溶液吸收,不會(huì)看到品紅溶液褪色的現(xiàn)象;因H2CO3的酸性比H2SO3的弱,則C組中沒有SO2產(chǎn)生,不會(huì)看到品紅溶液褪色的現(xiàn)象;D組中發(fā)生反應(yīng):HCl+NaHSO3=SO2↑+H2O+NaCl,SO2使品紅溶液褪色。(2)打開活塞K,氣體X通過試管中的品紅溶液和燒杯中的澄清石灰水,因?yàn)槠芳t溶液褪色,所以氣體中一定含Cl2或SO2,又因同時(shí)澄清石灰水變渾濁,則氣體X答案:(1)D(2)B命題熱點(diǎn)(二)——SO2的實(shí)驗(yàn)室制法及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究SO2的制備及性質(zhì)探究的一般裝置設(shè)計(jì)流程[典例]某同學(xué)利用如圖所示裝置研究二氧化硫的性質(zhì)。(1)儀器a使用前應(yīng)進(jìn)行的必要檢查是。

(2)向裝置A中滴加濃硫酸之前,需先通入一段時(shí)間N2,此操作的目的是,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置B中沒有明顯變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取下裝置B,向其中滴加適量氨水,生成的白色沉淀為(填化學(xué)式)。

(4)裝置C中出現(xiàn)淡黃色渾濁,說(shuō)明二氧化硫具有性。

(5)將B中溶液換成氯水,反應(yīng)的離子方程式為。

(6)D中漏斗的作用是,裝置D發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

[解析](1)儀器a為分液漏斗,在使用前應(yīng)檢查是否漏液。(2)裝置中含有空氣,空氣中的O2能將SO32-氧化為SO42-,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾,故通入N2的目的是排出空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)。(3)向裝置B中加入氨水,氨水與亞硫酸反應(yīng)生成(NH4)2SO3,SO32-再與Ba2+結(jié)合生成BaSO3,即生成的白色沉淀為BaSO3。(4)裝置C中出現(xiàn)淡黃色渾濁,即溶液中發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S=3S+2H2O,根據(jù)反應(yīng)中各元素化合價(jià)變化可知SO2具有氧化性。(5)氯水氧化SO2,生成HCl和H[答案](1)檢查是否漏液(2)排出空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O(3)BaSO3(4)氧化(5)Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl(6)防止倒吸SO2+2OH=SO3[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.下圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)用于驗(yàn)證SO2性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置。已知:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O。則下列有關(guān)結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.棉球a褪色,說(shuō)明SO2具有漂白性B.棉球b褪色的原因是SO2可與NaOH溶液反應(yīng)C.棉球c褪色,說(shuō)明SO2具有氧化性D.可以用氨水或酸性高錳酸鉀溶液吸收尾氣解析:選CSO2與I2、H2O反應(yīng)生成HI和H2SO4,碘單質(zhì)被還原,說(shuō)明SO2具有還原性,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。(1)關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,注入硫酸至浸沒瓶中固體,寫出C裝置反應(yīng)的化學(xué)方程式:,每消耗1molNa2O2,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

(2)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F中,為了證明SO2有還原性,并從綠色化學(xué)的角度考慮,則Z試劑可以是,現(xiàn)象是

。

解析:(1)Na2O2具有強(qiáng)氧化性,SO2具有還原性,裝置C中Na2O2和SO2發(fā)生反應(yīng):SO2+Na2O2=Na2SO4,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2e,故每消耗1molNa2O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.204×1024。(2)為了證明SO2具有還原性,可以加入氧化劑,從綠色化學(xué)的角度考慮,Z試劑可以是酸性高錳酸鉀溶液,現(xiàn)象是紫色溶液變淺或褪色。答案:(1)SO2+Na2O2=Na2SO41.204×1024(2)酸性KMnO4溶液紫色溶液變淺或褪色[或FeCl3溶液溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色][課時(shí)跟蹤檢測(cè)](選擇題第1~9小題,每小題3分,第12小題5分,本檢測(cè)滿分70分)1.關(guān)于單質(zhì)硫的敘述:①通常情況下為黃色晶體;②難溶于水,易溶于酒精和CS2;③氧化性比氯氣弱;④只能被還原不能被氧化;⑤醫(yī)藥上用來(lái)做硫黃軟膏,治療某些皮膚病。其中正確的是()A.①②③⑤ B.②③⑤C.③④⑤ D.①③⑤解析:選D①單質(zhì)硫,在常溫下,是一種黃色晶體,故正確;②單質(zhì)硫難溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故錯(cuò)誤;③S元素的非金屬性比Cl弱,則單質(zhì)硫的氧化性比氯氣弱,故正確;④單質(zhì)硫中S元素的化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),既能被氧化又能被還原,故錯(cuò)誤;⑤單質(zhì)硫能殺死病菌,醫(yī)藥上用來(lái)做硫黃軟膏,治療某些皮膚病,故正確。2.已知反應(yīng):3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列說(shuō)法不正確的是()A.S在此反應(yīng)中,既作氧化劑又作還原劑B.反應(yīng)中被氧化的硫與被還原的硫的質(zhì)量比為2∶1C.附有硫的試管可以用熱的KOH溶液洗滌D.當(dāng)生成3molH2O時(shí),轉(zhuǎn)移電子4mol解析:選B反應(yīng)中被氧化的硫與被還原的硫的質(zhì)量比為1∶2,B不正確。3.下列反應(yīng)中,SO2表現(xiàn)出氧化性的是()A.2SO2+O22SO3B.SO2+H2OH2SO3C.2H2S+SO2=3S+2H2OD.SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl解析:選CA、D兩項(xiàng),SO2中硫元素的化合價(jià)均由+4價(jià)升高到+6價(jià),表現(xiàn)了還原性;B項(xiàng),SO2中硫元素的化合價(jià)未發(fā)生變化,SO2表現(xiàn)的是酸性氧化物的性質(zhì);C項(xiàng),SO2中硫元素的化合價(jià)降低,表現(xiàn)出了氧化性。4.二氧化硫是一種有毒的氣體,下列收集SO2的裝置中合理的是()解析:選D二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,排除C選項(xiàng);二氧化硫的密度比空氣的大,可以用向上排空氣法收集,排除B選項(xiàng);因?yàn)槎趸蛴卸?所以應(yīng)該在密閉裝置內(nèi)收集,排除A選項(xiàng);D選項(xiàng)燒杯中的倒扣漏斗有防止倒吸的作用,NaOH溶液可以吸收多余的尾氣,從而防止污染空氣。5.當(dāng)我們查看葡萄酒標(biāo)簽上的成分信息時(shí),常發(fā)現(xiàn)其成分中含有少量SO2。下列關(guān)于SO2的說(shuō)法正確的是()A.SO2屬于非法添加劑,不該添加到葡萄酒中B.SO2具有還原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化變質(zhì)C.SO2具有還原性,不能用濃硫酸干燥D.SO2是無(wú)色無(wú)味的氣體解析:選B葡萄酒中的適量二氧化硫可以起到防腐、殺菌、抗氧化的作用,A錯(cuò)誤、B正確;二氧化硫和硫酸不能發(fā)生氧化還原反應(yīng),二氧化硫能用濃硫酸干燥,C錯(cuò)誤;SO2是無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,D錯(cuò)誤。6.為了增加日常使用物品的美觀性,人們常對(duì)物品進(jìn)行漂白。下列有關(guān)漂白劑的說(shuō)法正確的是()A.SO2具有漂白性,能使品紅溶液、滴有酚酞的NaOH溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白劑B.活性炭、H2O2、O3等都有漂白性C.氯氣具有漂白性D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似解析:選BSO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因?yàn)槠渚哂兴嵝匝趸锏男再|(zhì),SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)槠渚哂羞€原性,且SO2有毒,不能用于食品漂白,A錯(cuò)誤;活性炭具有吸附性,能吸附色素物質(zhì),H2O2、O3、Na2O2等有強(qiáng)氧化性,能氧化色素物質(zhì),B正確,D錯(cuò)誤;氯氣沒有漂白性,C錯(cuò)誤。7.某混合氣體中含有CO、CO2、SO2、H2O(g)等氣體,用①無(wú)水硫酸銅、②澄清石灰水、③紅熱氧化銅、④堿石灰、⑤品紅溶液、⑥酸性高錳酸鉀溶液等可將其一一檢出,檢出的正確順序是()A.混合氣→①→⑤→②→①→④→③B.混合氣→③→④→⑤→⑤→①C.混合氣→①→⑤→⑥→⑤→②→④→③D.混合氣→②→⑤→①→④→③解析:選C利用紅熱氧化銅檢驗(yàn)CO,利用品紅溶液檢驗(yàn)SO2,利用酸性高錳酸鉀溶液排除SO2的干擾,利用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2,利用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)H2O(g),考慮排除干擾因素,正確的操作順序?yàn)闄z驗(yàn)H2O(g)→檢驗(yàn)SO2→除去SO2→檢驗(yàn)是否仍有SO2→檢驗(yàn)CO2→干燥氣體→檢驗(yàn)CO。8.微型實(shí)驗(yàn)藥品用量少,綠色環(huán)保。如圖所示為探究SO2性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn),濾紙①~④分別浸泡了相關(guān)試劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)向試管中滴入幾滴濃硫酸。下列說(shuō)法正確的是()A.濾紙①先變紅后褪色,體現(xiàn)了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性質(zhì)B.濾紙②、③褪色均證明SO2具有還原性C.濾紙④上有黃色固體生成,證明SO2具有氧化性D.若濾紙④上析出了0.096g固體,則在濾紙④上發(fā)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.006mol電子解析:選CSO2能使紫色石蕊溶液變紅但不能使其褪色,體現(xiàn)了SO2作為酸性氧化物的性質(zhì),故A錯(cuò)誤;碘水褪色證明SO2具有還原性,品紅溶液褪色證明SO2具有漂白性,故B錯(cuò)誤;濾紙④上有黃色固體S生成,證明SO2具有氧化性,故C正確;濾紙④上發(fā)生的反應(yīng)為3SO2+2Na2S=3S+2Na2SO3,濾紙④上析出0.096g固體,則生成0.003molS,轉(zhuǎn)移0.004mol電子,故D錯(cuò)誤。9.“以廢治廢”是治理污染的新思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的SO2,得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品,其流程如下,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.步驟①、④中都要用到玻璃棒B.步驟②中SO2既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)C.步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HSO3-+OH=SO3D.亞硫酸鈉粗品中可能含有Na2SO4解析:選B步驟①為溶解、過濾,需要玻璃棒攪拌、引流,④為隔絕空氣加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾,也需要玻璃棒引流,A正確;步驟②中發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,只體現(xiàn)了SO2酸性氧化物的性質(zhì),B錯(cuò)誤;步驟③是亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉的反應(yīng),發(fā)生的反應(yīng)為NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O,離子方程式為HSO3-+OH=SO32-+H2O,C正確;亞硫酸鈉中S為+4價(jià),易被空氣中的氧氣氧化為+6價(jià),即生成Na2SO4,因此亞硫酸鈉粗品中可能含有Na210.(8分)硫在單質(zhì)氣體A中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰,生成刺激性氣味的氣體B;通常情況下C為無(wú)色液體,B、C、D是氧化物;E、F和X都是酸,G是白色沉淀。(1)E的化學(xué)式為。

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為。(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為。(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為。解析:硫在單質(zhì)氣體A中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰,應(yīng)為硫在氧氣中的燃燒,生成二氧化硫氣體,則A為O2,B為SO2,D為SO3,通常情況下C為無(wú)色液體,應(yīng)為H2O,則E為H2SO3,F為H2SO4,G為BaSO4,X為HCl。(1)由分析可知E為H2SO3。(2)反應(yīng)①為硫在氧氣中的反應(yīng),化學(xué)方程式為S+O2SO2。(3)反應(yīng)④為SO3和水的反應(yīng),生成硫酸,化學(xué)方程式為SO3+H2O=H2SO4。(4)反應(yīng)⑥為硫酸和氯化鋇的反應(yīng),化學(xué)方程式為BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl。答案:(1)H2SO3(2)S+O2SO2(3)SO3+H2O=H2SO4(4)BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl11.(14分)將SO2分別通入下列五種溶液中:回答下列問題:(1)試管①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:酸性KMnO4溶液,證明SO2具有性。

(2)試管②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液,證明SO2具有性。

(3)試管③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液,證明SO2能中和NaOH,寫出該反應(yīng)的離子方程式:。

(4)試管④中能產(chǎn)生沉淀,該沉淀是。

(5)試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是。

答案:(1)褪色還原(2)褪色漂白(3)褪色SO2+2OH=SO32-+H2O(或SO2+OH=HSO3-)(4)白色BaSO高階思維訓(xùn)練(選做題)12.某興趣小組利用圖示裝置制備亞氯酸鈉(NaClO2)(已知:SO2與NaClO3在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.裝置A中使用70%的硫酸效果較好B.一段時(shí)間后,裝置B中有NaClO2晶體析出C.裝置C中溫度不能太高,可以采用水浴控制溫度D.裝置D用于吸收酸性尾氣,防止污染空氣解析:選B若硫酸濃度太低,產(chǎn)生SO2較慢且有大量SO2溶解在溶液中,若硫酸濃度太高,其電離程度較小,反應(yīng)難以進(jìn)行,A項(xiàng)正確;裝置B中SO2與NaClO3在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2,不會(huì)析出NaClO2晶體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于H2O2受熱易分解,裝置C中溫度不能太高,可采用水浴加熱控制溫度,C項(xiàng)正確;裝置D中NaOH溶液顯堿性能吸收酸性氣體,故可用于尾氣處理,防止污染空氣,D項(xiàng)正確。13.(16分)土法釀造葡萄酒(只加糖的純天然釀酒法)容易出問題,主要原因是發(fā)酵過程產(chǎn)生的菌種多達(dá)百種,難以控制而產(chǎn)生對(duì)神經(jīng)有毒的甲醇等物質(zhì)。科學(xué)釀酒需加SO2等輔料,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760?2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g·L1。(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是。

A.氧化細(xì)菌 B.抗氧化C.漂白 D.增酸作用Ⅰ.實(shí)驗(yàn)方案一利用SO2的漂白性檢測(cè)干白葡萄酒(液體為無(wú)色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如圖1的實(shí)驗(yàn):(2)甲同學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。這個(gè)結(jié)論(填“成立”或“不成立”),理由是。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案二(3)用圖2實(shí)驗(yàn)裝置探究二氧化硫的氧化性。充入氣體前的操作為,關(guān)閉旋塞1和2;按圖2充入氣體,連接裝置。打開旋塞1,可觀察到的主要現(xiàn)象是;若A瓶和B瓶的體積相等,恢復(fù)到常溫,打開旋塞2,可觀察到的現(xiàn)象是,此時(shí)A瓶中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)從環(huán)保角度,利用圖2裝置設(shè)計(jì)探究二氧化硫既有氧化性又有還原性的最佳方案。實(shí)驗(yàn)方案預(yù)期現(xiàn)象將燒杯中的氫氧化鈉溶液換成(填化學(xué)式)溶液,操作如(3)

說(shuō)明SO2具有還原性的現(xiàn)象為,對(duì)應(yīng)的離子方程式為 解析:(1)二氧化硫能夠使蛋白質(zhì)變性,能夠殺死葡萄酒中的細(xì)菌,不是氧化細(xì)菌,A錯(cuò)誤;二氧化硫具有還原性,具有抗氧化作用,B正確;葡萄酒仍然是有色的,說(shuō)明二氧化硫沒有漂白葡萄酒,C錯(cuò)誤;二氧化硫溶于水生成亞硫酸,亞硫酸為二元弱酸,所以二氧化硫具有增酸作用,D正確。(2)圖1實(shí)驗(yàn)中,通過對(duì)比說(shuō)明:濃度低的亞硫酸不能使品紅溶液褪色,葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品紅溶液褪色,不能說(shuō)明干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3,即干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3的結(jié)論不成立。(3)該反應(yīng)裝置內(nèi)有氣體參與反應(yīng),因此充入氣體前的操作為檢查裝置氣密性;由于A中SO2氣體的壓強(qiáng)大于B中H2S氣體的壓強(qiáng),打開旋塞1,A中SO2向B中擴(kuò)散,在B中發(fā)生反應(yīng):SO2+2H2S=3S+2H2O,所以在B中可觀察到的主要現(xiàn)象是B瓶?jī)?nèi)壁有黃色固體和小水珠生成;若A瓶和B瓶的體積相等,由于SO2的氣體壓強(qiáng)是H2S的1.5倍,說(shuō)明SO2的物質(zhì)的量是H2S的1.5倍,根據(jù)SO2+2H2S=3S+2H2O可知,SO2過量,最后A、B中都充滿了SO2氣體,恢復(fù)到常溫,打開旋塞2,SO2易溶于NaOH,并與之發(fā)生反應(yīng):SO2+NaOH=NaHSO3或SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,使裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,因此可觀察到的現(xiàn)象是NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中。(4)要證明SO2具有還原性,可以選用具有氧化性的物質(zhì),只要反應(yīng)現(xiàn)象明顯,而且環(huán)保、無(wú)污染即可?？梢詫aOH溶液改為酸性KMnO4溶液或溴水,若為酸性KMnO4溶液時(shí),酸性KMnO4溶液將SO2氧化為硫酸,KMnO4溶液被還原為MnSO4無(wú)色溶液,因此觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紫紅色溶液變淺或褪色,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;若溶液為溴水時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Br2+SO2+2H2O=2Br+SO答案:(1)BD(2)不成立實(shí)驗(yàn)對(duì)比說(shuō)明濃度低的亞硫酸不能使品紅溶液褪色,干白葡萄酒中的SO2含量很低,所以也不能使品紅溶液褪色(3)檢查裝置氣密性B瓶?jī)?nèi)壁有黃色固體和小水珠生成NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中SO2+NaOH=NaHSO3或SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(4)KMnO4A瓶中酸性KMnO4溶液褪色2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+A瓶中溴水褪色Br2+SO2+2H2O=2Br+SO42-+4H第2課時(shí)硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)新知探究(一)——硫酸的工業(yè)制備與性質(zhì)1.硫酸的工業(yè)制備(1)三種原料:硫黃或黃鐵礦(FeS2)、空氣、98.3%的濃H2SO4。(2)三個(gè)階段(寫出下列階段的化學(xué)方程式)①二氧化硫的制取和凈化:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2。②SO2氧化成SO3:2SO2+O22SO3。③三氧化硫的吸收和硫酸的生成:SO3+H2O=H2SO4。[微點(diǎn)撥]SO3的吸收不能用水吸收,因?yàn)樾纬伤犰F影響吸收,應(yīng)該用98.3%的濃H2SO4吸收SO3生成H2SO4。2.硫酸的物理性質(zhì)純凈的硫酸是無(wú)色黏稠狀液體,密度比水大,能與水以任意比混合,沸點(diǎn)高,難揮發(fā)。[微點(diǎn)撥]濃H2SO4稀釋的方法是將濃硫酸沿?zé)诰徛谷胝麴s水中并用玻璃棒不斷攪拌。3.稀H2SO4的酸性硫酸在水中易電離出H+,具有酸性。可以與活潑金屬、堿、堿性氧化物、部分鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。稀H2SO4與Fe、NaOH溶液、Fe2O3、NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑、H++OH=H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、H++HCO3-=CO2↑+H24.濃H2SO4的三大特性(1)吸水性:濃硫酸能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分,常用作干燥劑。(2)脫水性:濃硫酸能將有機(jī)物中的氫和氧按水的組成比脫去。(3)強(qiáng)氧化性濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)。如濃H2SO4與Cu反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡;b試管中的溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色;冷卻后將a試管里的物質(zhì)慢慢倒入水中,溶液呈藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論在加熱條件下,Cu與濃硫酸反應(yīng),化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。在該反應(yīng)中,濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑5.濃硫酸的吸水性和脫水性區(qū)別吸水性濃硫酸吸取物質(zhì)中本身存在的水或結(jié)晶水的性質(zhì)脫水性濃硫酸將組成有機(jī)物中的H、O元素按原子個(gè)數(shù)比2∶1以“H2O”的形式脫去的性質(zhì)由此看出:二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子6.濃硫酸強(qiáng)氧化性的體現(xiàn)反應(yīng)物變化或反應(yīng)表現(xiàn)性質(zhì)活潑金屬鐵、鋁常溫下,鐵、鋁遇到濃硫酸時(shí)發(fā)生鈍化強(qiáng)氧化性加熱時(shí),反應(yīng)生成硫酸鹽、SO2和水強(qiáng)氧化性和酸性鋅等其他活潑金屬與濃硫酸反應(yīng)時(shí),開始產(chǎn)生SO2,后來(lái)產(chǎn)生H2較不活潑金屬(如:銅、銀等)金屬+濃硫酸高價(jià)態(tài)硫酸鹽+SO2↑+H2O強(qiáng)氧化性和酸性碳、磷等非金屬非金屬單質(zhì)+濃硫酸高價(jià)態(tài)氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O強(qiáng)氧化性還原性物質(zhì)能將還原性物質(zhì)(如H2S、HI)氧化,如:H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O應(yīng)用化學(xué)某同學(xué)用玻璃棒蘸取無(wú)色的濃硫酸在白紙上寫下一個(gè)“酸”字,發(fā)現(xiàn)字是黑色的;另一同學(xué)用白色竹筷蘸取濃硫酸,發(fā)現(xiàn)竹筷變黑了。1.白紙和竹筷變黑的過程中濃硫酸表現(xiàn)什么性質(zhì)?提示:濃硫酸具有脫水性,可以使白紙和竹筷中的有機(jī)物變成碳,顏色變黑。2.濃硫酸能使藍(lán)色膽礬變?yōu)榘咨?該過程體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性還是吸水性?提示:體現(xiàn)了吸水性。濃硫酸的吸水性是指濃硫酸吸收現(xiàn)成的水分子(如氣體、液體中的水分子,固體中的結(jié)晶水等)。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]題點(diǎn)(一)硫酸的工業(yè)制備1.硫酸是一種重要的化工原料,下列關(guān)于硫酸的說(shuō)法不正確的是()A.硫酸可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥和炸藥等B.硫黃和黃鐵礦可以作為制備硫酸的原料C.工業(yè)制備硫酸時(shí),SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)需要在加熱和催化劑存在的條件下進(jìn)行D.反應(yīng)生成的SO3可以用水直接吸收來(lái)制備硫酸解析:選D若用水直接吸收SO3,會(huì)形成酸霧,影響吸收。2.(2024·攀枝花三中階段檢測(cè))以黃鐵礦(主要成分為FeS2)生產(chǎn)硫酸的工藝流程如圖,下列說(shuō)法不正確的是()A.將黃鐵礦粉碎,可以提高其在沸騰爐中的反應(yīng)速率B.沸騰爐中每生成1molSO2,有11mole發(fā)生轉(zhuǎn)移C.接觸室中排放出的SO2、O2循環(huán)利用,可提高原料利用率D.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3,可避免酸霧形成解析:選B黃鐵礦在沸騰爐中燃燒,生成Fe2O3和SO2,SO2和O2在接觸室中催化氧化轉(zhuǎn)化為SO3,SO3用98.3%的濃硫酸吸收,可制得“發(fā)煙”硫酸。將黃鐵礦粉碎,可以增大其與空氣的接觸面積,從而加快反應(yīng)速率,A正確;沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,則每生成1molSO2,有5.5mole發(fā)生轉(zhuǎn)移,B不正確;接觸室中,SO2、O2沒有完全轉(zhuǎn)化為SO3,將排放出的SO2、O2循環(huán)利用,可提高原料利用率,C正確;吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3,可避免酸霧形成,D正確。題點(diǎn)(二)濃H2SO4的三大特性及應(yīng)用3.(2024·江西上饒中學(xué)月考)下列關(guān)于濃硫酸的吸水性和脫水性的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)用濃硫酸作干燥劑,說(shuō)明濃硫酸有吸水性B.將少量濃硫酸滴在濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙上,試紙變黑,說(shuō)明濃硫酸具有脫水性C.向濃鹽酸中加入濃硫酸,會(huì)有白霧生成,說(shuō)明濃硫酸具有吸水性D.濃硫酸使膽礬變白,說(shuō)明濃硫酸具有脫水性解析:選D濃硫酸有吸水性,在實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)可用作干燥劑,A項(xiàng)正確;將少量濃硫酸滴在濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙上,試紙變黑,可說(shuō)明濃硫酸具有脫水性,B項(xiàng)正確;向濃鹽酸中加入濃硫酸,濃硫酸具有吸水性,稀釋時(shí)放出大量熱,使?jié)恹}酸揮發(fā),產(chǎn)生白霧,C項(xiàng)正確;濃硫酸使膽礬變白,說(shuō)明濃硫酸具有吸水性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列敘述正確的是()A.濃硫酸與銅片共熱的反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,又表現(xiàn)出酸性B.濃硫酸與金屬活動(dòng)性順序中位于氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為SO2,與位于氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為H2C.常溫下鐵或鋁不與濃硫酸反應(yīng),所以可用鐵或鋁制的容器貯存濃硫酸D.濃硫酸是難揮發(fā)性強(qiáng)酸,氫硫酸是揮發(fā)性弱酸,所以可用濃硫酸與FeS反應(yīng)制取H2S氣體解析:選AB項(xiàng),濃H2SO4與位于氫前面的金屬反應(yīng)先生成SO2,后有H2放出,錯(cuò)誤;C項(xiàng),常溫下Fe、Al遇濃H2SO4鈍化,不是不反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),濃H2SO4能氧化H2S,錯(cuò)誤。題點(diǎn)(三)濃H2SO4強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn)探究5.為驗(yàn)證濃硫酸與除去表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)共熱產(chǎn)生氣體的成分(可能含CO2、SO2、H2),設(shè)計(jì)了下圖所示裝置。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.D裝置中的試劑可以是Ba(OH)2溶液B.若將B、D裝置位置調(diào)換,檢驗(yàn)得到的結(jié)果一樣C.E裝置中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣D.F裝置中黑色固體變紅色,G裝置中白色固體變藍(lán)色,說(shuō)明有H2產(chǎn)生解析:選B結(jié)合本實(shí)驗(yàn)?zāi)康?對(duì)各實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下分析:A中發(fā)生濃硫酸和鐵釘?shù)姆磻?yīng)B中酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)并吸收SO2C裝置檢驗(yàn)SO2是否吸收完全D中可用Ba(OH)2溶液等檢驗(yàn)CO2E為干燥裝置F中H2還原CuOG中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),證明氣體中含H2H可防止空氣中水蒸氣進(jìn)入干燥管干擾實(shí)驗(yàn)SO2、CO2均能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀,B、D裝置位置不能調(diào)換,B項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2024·廣東十五校聯(lián)盟聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來(lái)進(jìn)行銅跟濃硫酸反應(yīng)等一系列實(shí)驗(yàn)。(1)判斷銅跟濃硫酸反應(yīng)有SO2生成所依據(jù)的現(xiàn)象是,甲中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是,該反應(yīng)中若有3.2gCu參加反應(yīng),則被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為mol。

(2)在乙的試管口放有一團(tuán)浸有堿液的棉花,其目的是。(3)欲證明生成了CuSO4,應(yīng)采取的操作是。

(4)若銅片還有剩余,則硫酸(填“有”或“沒有”)剩余。其理由是。

解析:(1)銅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2能使乙中品紅溶液褪色;3.2gCu的物質(zhì)的量為3.2g64g·mol-1=0.05mol,則該反應(yīng)中被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.05mol。(2)SO2可與堿反應(yīng),用浸有堿液的棉花可吸收剩余的SO2,防止污染空氣。(3)反應(yīng)后甲中可能含有剩余的濃硫酸,不可直接將水加入試管中,應(yīng)將反應(yīng)后的液體慢慢注入水中,邊加邊攪拌,觀察溶液的顏色。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸逐漸變稀答案:(1)乙中品紅溶液褪色Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O0.05(2)防止產(chǎn)生的SO2氣體逸出,污染空氣(3)將甲中反應(yīng)后的液體慢慢注入水中,邊加邊攪拌,觀察溶液的顏色(4)有隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變稀,而稀硫酸不與Cu反應(yīng),故H2SO4有剩余|歸納拓展|濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)與活潑金屬(如Zn)反應(yīng):開始產(chǎn)生SO2,硫酸濃度變小后,產(chǎn)生H2。該反應(yīng)中均體現(xiàn)了硫酸的氧化性,但是前段反應(yīng)體現(xiàn)的是濃硫酸的強(qiáng)氧化性,后段反應(yīng)體現(xiàn)的是稀硫酸的氧化性。(2)與某些不活潑金屬(如Cu)反應(yīng):開始產(chǎn)生SO2(加熱),濃度變小后,稀硫酸不再與Cu反應(yīng)。如1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸充分反應(yīng),生成SO2的物質(zhì)的量小于1mol。(3)濃硫酸在與金屬的反應(yīng)中既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性(生成SO2)又表現(xiàn)酸性(生成硫酸鹽)。濃硫酸在與非金屬的反應(yīng)中只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性(如濃硫酸與木炭的反應(yīng))。新知探究(二)——硫酸根離子的檢驗(yàn)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論先生成白色沉淀，加入稀鹽酸后白色沉淀不溶解SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋反應(yīng)生成不溶于稀鹽酸的BaSO4，離子方程式：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓先生成白色沉淀，加入稀鹽酸后白色沉淀不溶解先生成白色沉淀，加入稀鹽酸后沉淀溶解并生成氣體COeq\o\al(2－,3)與Ba2＋反應(yīng)生成的白色沉淀BaCO3，可溶于稀鹽酸，離子方程式：Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O1.檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)先加稀鹽酸的目的是排除哪些離子的干擾？SOeq\o\al(2－,3)如何檢驗(yàn)？提示：排除Ag＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等的干擾。加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入稀鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味(或能使品紅溶液褪色)的氣體，證明存在SOeq\o\al(2－,3)。2．待測(cè)液中先加入稀HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液，能否證明待測(cè)液中含有SOeq\o\al(2－,4)？為什么？提示：否。SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)干擾。3．待測(cè)液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，能否證明待測(cè)液中含SOeq\o\al(2－,4)？為什么？提示：否。Ag＋干擾。[系統(tǒng)融通知能]硫酸根離子的檢驗(yàn)方法(1)原理：利用反應(yīng)Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于稀鹽酸、稀硝酸的特性。(2)試劑：可溶性鋇鹽(BaCl2)、稀鹽酸。(3)排除干擾：①Ag＋干擾：用稀鹽酸酸化可排除Ag＋的干擾。②COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)干擾：BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是，這些沉淀可溶于強(qiáng)酸中。因此檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)時(shí)，必須用稀鹽酸酸化。不能用稀硝酸酸化，因?yàn)樵谒嵝詶l件下，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、SO2等會(huì)被溶液中的NOeq\o\al(－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，從而干擾檢驗(yàn)結(jié)果。(4)操作方法及現(xiàn)象[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1．硫酸根是常見的酸根離子，檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)，可用的方法是(已知：稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，可將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4))()A．取樣，先加入稀硝酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，然后再加硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在B．取樣，先加入硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，證明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在C．取樣，先加入稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，然后再加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在D．取樣，先加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀鹽酸，沉淀不溶解，證明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在解析：選C硝酸具有強(qiáng)氧化性，能把SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，故再加硝酸鋇溶液時(shí)生成白色沉淀不能說(shuō)明原溶液中含SOeq\o\al(2－,4)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；先加硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4中的一種或幾種，再加稀硝酸，BaCO3會(huì)溶解，BaSO3會(huì)被氧化為BaSO4，故白色沉淀不溶解不能說(shuō)明原溶液中含SOeq\o\al(2－,4)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；先加BaCl2溶液，生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4或AgCl中的一種或幾種，再加稀鹽酸，BaCO3、BaSO3溶解，但BaSO4和AgCl均不溶解，故原溶液中可能含SOeq\o\al(2－,4)，也可能含Ag＋，也可能二者都有，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．某溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－中的一種或幾種，為確定該溶液的陰離子組成，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量該溶液滴加硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀；②繼而滴加稀鹽酸至溶液呈酸性，白色沉淀部分溶解；③最后取上層清液繼續(xù)滴加硝酸鋇溶液至無(wú)沉淀時(shí)，再滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下對(duì)原溶液的推測(cè)錯(cuò)誤的是()A．一定有SOeq\o\al(2－,4)B．一定有COeq\o\al(2－,3)C．不能確定Cl－是否存在D．不能確定SOeq\o\al(2－,4)是否存在解析：選D實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生白色沉淀→含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,4)或二者都有；實(shí)驗(yàn)②中滴加過量稀鹽酸時(shí)，沉淀部分溶解，證明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)；實(shí)驗(yàn)③中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生氯化銀白色沉淀，并不能確定原溶液中有Cl－，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)②中加入了稀鹽酸。3．有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。某同學(xué)取少量該溶液，滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振蕩后仍有白色沉淀。下列結(jié)論中，正確的是()A．亞硫酸鈉已部分被空氣中的氧氣氧化B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有硫酸鋇C．加入稀硫酸后，不溶的沉淀一定是BaSO3D．此實(shí)驗(yàn)不能確定亞硫酸鈉是否部分被氧化解析：選D若Na2SO3溶液未被氧化，則加入BaCl2溶液生成的沉淀是BaSO3，而沒有BaSO4，B錯(cuò)誤；無(wú)論Na2SO3溶液是否被氧化，加入BaCl2溶液后，再加入稀硫酸，不溶的沉淀一定是BaSO4，C錯(cuò)誤；題中實(shí)驗(yàn)無(wú)法證明Na2SO3是否部分被氧化，A錯(cuò)誤，D正確。新知探究(三)——沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)(1)經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)結(jié)晶操作得到的粗鹽中還有一些可溶性硫酸鹽及氯化鎂、氯化鈣等雜質(zhì)。如果按照下表所示順序除去它們，應(yīng)加入什么試劑？寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽氯化鋇溶液Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓CaCl2碳酸鈉溶液Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓MgCl2燒堿溶液Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(2)除雜過程中為了將雜質(zhì)離子完全除去，應(yīng)加入稍過量的試劑，而后續(xù)試劑(或操作)應(yīng)將前面所加試劑中的雜質(zhì)離子除去，粗鹽除去雜質(zhì)離子(SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋)可設(shè)計(jì)哪些方案？提示：(3)設(shè)計(jì)除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除了要考慮所加試劑的種類，還要考慮哪些問題？提示：還要考慮加入試劑的順序和量的多少，使得溶液中最終能夠不引入新雜質(zhì)。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1．(2024·四川內(nèi)江二中階段檢測(cè))為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列操作：①過濾；②加過量NaOH溶液；③加適量稀鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量BaCl2溶液。其中操作順序正確的是()A．①④②⑤③ B．②④⑤①③C．⑤④②③① D．⑤②④①③解析：選D除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，選NaOH溶液除去鎂離子，加過量的氯化鋇溶液除去硫酸根離子，然后用碳酸鈉溶液去除過量的鋇離子及鈣離子，所以碳酸鈉溶液必須放在氯化鋇溶液之后，過濾后加鹽酸，最后蒸發(fā)得到NaCl，則操作順序?yàn)棰茛冖堍佗刍颌冖茛堍佗刍颌茛堍冖佗邸?．提純含有少量Ba(NO3)2雜質(zhì)的KNO3溶液，可以使用的方法為()A．加入過量的Na2CO3溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸B．加入過量的K2SO4溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸C．加入過量的Na2SO4溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸D．加入過量的K2CO3溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸解析：選D提純含有少量Ba(NO3)2雜質(zhì)的KNO3溶液，應(yīng)選碳酸鉀除去鋇離子，最后加硝酸除去碳酸根離子。加入過量的Na2CO3溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸，會(huì)生成新的雜質(zhì)硝酸鈉，因此A不可行；加入過量的K2SO4溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸，K2SO4會(huì)有剩余，因此B不可行；加入過量的Na2SO4溶液，過濾，向?yàn)V液中滴加適量的稀硝酸，Na2SO4會(huì)有剩余，因此C不可行；先加入過量的K2CO3溶液，過濾，再向?yàn)V液中加入適量的稀HNO3，稀HNO3會(huì)與過量的碳酸鉀反應(yīng)生成硝酸鉀，因此D可行。3．為了除去KCl固體中少量的MgCl2、MgSO4，可選用Ba(OH)2溶液、稀鹽酸和K2CO3溶液三種試劑，按如下步驟操作：eq\x(固體)eq\o(→,\s\up7(加水),\s\do5())eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(加過量A),\s\do5(操作Ⅰ))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(加過量B),\s\do5(操作Ⅰ))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(加過量C))eq\o(→,\s\up7(加熱),\s\do5(煮沸))eq\a\vs4\al(氯化鉀溶液)eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(操作Ⅱ))eq\a\vs4\al(KCl晶體)(1)寫出三種試劑所含溶質(zhì)的化學(xué)式：A__________，B__________，C__________。(2)①加入過量A的目的是_______________________________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________。②加入過量B的目的是_____________________________________________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________。③加熱煮沸的目的是___________________________________________________。(3)操作Ⅰ是__________，操作Ⅱ是____________。解析：要使雜質(zhì)一一除去，必須考慮到所加試劑是過量的，而且過量的試劑在后面步驟中必須除去。除去Mg2＋，可用含OH－的試劑，除去SOeq\o\al(2－,4)，可用含Ba2＋的試劑，故選用Ba(OH)2溶液。過量的Ba2＋可用K2CO3除去，過量的OH－以及COeq\o\al(2－,3)可用稀鹽酸除去，最后加熱煮沸可除去過量的HCl。答案：(1)Ba(OH)2K2CO3HCl(2)①除盡MgCl2和MgSO4中的Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)MgCl2＋Ba(OH)2=BaCl2＋Mg(OH)2↓、MgSO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋Mg(OH)2↓②除盡過量的Ba2＋Ba(OH)2＋K2CO3=BaCO3↓＋2KOH、BaCl2＋K2CO3=BaCO3↓＋2KCl③使HCl揮發(fā)(3)過濾蒸發(fā)結(jié)晶[課時(shí)跟蹤檢測(cè)](選擇題第1～9小題，每小題3分，第12小題5分，本檢測(cè)滿分70分)1．下列對(duì)工業(yè)制硫酸的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．黃鐵礦燃燒前需要粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料B．用黃鐵礦制硫酸的過程中發(fā)生了化學(xué)變化C．SO2被氧化為SO3時(shí)需要使用催化劑D．一般用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不用水，因?yàn)橛盟誗O3易形成酸霧，降低吸收效率解析：選A將黃鐵礦粉碎，能增大礦粒與空氣的接觸面積，提高反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2024·北京陳經(jīng)綸中學(xué)階段檢測(cè))下列關(guān)于濃硫酸的說(shuō)法不正確的是()A．空氣中敞口久置的濃硫酸質(zhì)量增大B．可用來(lái)干燥硫化氫氣體C．用濃硫酸在紙上書寫的字跡會(huì)變黑D．在加熱條件下可與銅反應(yīng)解析：選B濃硫酸具有吸水性，會(huì)吸收空氣中的水，質(zhì)量增大，故A正確；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可與H2S發(fā)生反應(yīng)，不能干燥硫化氫氣體，故B錯(cuò)誤；濃硫酸具有脫水性，可以將紙?zhí)蓟兒冢蔆正確；濃硫酸在加熱條件下可與銅反應(yīng)，化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，故D正確。3．(2024·南充月考)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，實(shí)驗(yàn)開始一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象不正確的是()A.蘋果塊會(huì)干癟B.膽礬晶體表面有“白斑”C.小試管內(nèi)有晶體析出D.pH試紙最終變紅解析：選D濃H2SO4使pH試紙先變紅后脫水變黑，D不正確。4．下列關(guān)于濃硫酸的敘述不正確的是()A．濃硫酸具有吸水性和強(qiáng)氧化性，能用濃硫酸干燥SO2B．濃硫酸可將銅、汞等金屬氧化，生成高價(jià)態(tài)金屬的硫酸鹽C．濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸D．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，加熱時(shí)濃硫酸能使鐵、鋁鈍化解析：選DH2SO4與SO2不能發(fā)生反應(yīng)，濃H2SO4可以干燥SO2，A正確；濃H2SO4在常溫下使Fe、Al鈍化，加熱可以持續(xù)反應(yīng)，D錯(cuò)誤。5．下列各組氣體在通常情況下既能用濃硫酸干燥又能用堿石灰干燥的是()A．SO2、O2、NH3 B．HI、Cl2、CO2C．CH4、H2、CO D．SO2、Cl2、H2S解析：選CSO2、HI、CO2、H2S不能用堿石灰干燥，NH3、HI、H2S不能用濃H2SO4干燥，故C正確。6．下列離子的檢驗(yàn)方法正確的是()A．某溶液中加硝酸銀溶液生成白色沉淀，說(shuō)明原溶液中有Cl－B．某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，說(shuō)明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)C．某溶液中加NaOH溶液生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明原溶液中有Cu2＋D．某溶液中加稀硫酸產(chǎn)生無(wú)色氣體，將該氣體通入澄清石灰水中生成白色沉淀，說(shuō)明原溶液中有COeq\o\al(2－,3)解析：選C與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子有Cl－、SOeq\o\al(2－,4)等；與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋等；與NaOH溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀的離子只有Cu2＋；與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體的離子有CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSOeq\o\al(－,3)等。7．下面表格中的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論均正確且相符的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸只表現(xiàn)脫水性B向某溶液中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)C將濃硫酸和銅加熱，冷卻后用水稀釋產(chǎn)生刺激性氣味氣體，溶液呈藍(lán)色濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性D將足量鋅和濃硫酸共熱，將氣體通入品紅溶液產(chǎn)生刺激性氣味氣體，品紅溶液褪色產(chǎn)生的氣體只有SO2解析：選C將濃硫酸滴到蔗糖表面，變黑與濃硫酸的脫水性有關(guān)，膨脹是C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氣體，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性，故A錯(cuò)誤；和BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子，可能是SOeq\o\al(2－,4)，也可能是Ag＋等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸和銅加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，濃硫酸在反應(yīng)中既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性，故C正確；鋅和濃硫酸反應(yīng)，首先生成SO2，當(dāng)濃硫酸變稀，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成H2，因此，生成的氣體應(yīng)為SO2和H2的混合氣體，故D錯(cuò)誤。8．某化學(xué)興趣小組探究銅絲與足量濃硫酸的反應(yīng)，裝置(已略去夾持儀器，其中銅絲可抽動(dòng))如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①中生成的氣體可使品紅溶液褪色B．②中可觀察到溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，且有白色沉淀生成C．為了進(jìn)行尾氣處理，③中可以是NaOH溶液D．反應(yīng)后，通過直接向①中加水，觀察溶液顏色變化可判斷反應(yīng)有硫酸銅生成解析：選D①中Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)可生成SO2，SO2可使品紅溶液褪色，A項(xiàng)正確；SO2將Fe3＋還原為Fe2＋，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，SO2被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋反應(yīng)生成白色沉淀BaSO4，B項(xiàng)正確；SO2可以用堿液吸收，C項(xiàng)正確；反應(yīng)后的試管①中硫酸濃度較大，不能直接向其中加水，正確的操作是冷卻后將試管中液體緩慢加入水中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．鋅與100mL18.5mol·L－1的濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體甲33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液中氫離子濃度為0.1mol·L－1。下列敘述不正確的是()A．反應(yīng)中共消耗1.8molH2SO4B．氣體甲中SO2與H2的體積比為4∶1C．反應(yīng)中共消耗97.5gZnD．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3mol電子解析：選B反應(yīng)后溶液的pH＝1，說(shuō)明硫酸過量，且反應(yīng)后硫酸的物質(zhì)的量為0.05mol，則反應(yīng)掉的硫酸的物質(zhì)的量為(18.5×0.1)mol－0.05mol＝1.8mol，A項(xiàng)正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度會(huì)變稀，可能會(huì)生成氫氣，所以生成的氣體甲可能是SO2和H2的混合物，由Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，不論是生成SO2還是H2，都是1molZn產(chǎn)生1mol氣體甲，n(Zn)＝n(甲)＝n(ZnSO4)＝1.5mol，則反應(yīng)中共消耗Zn97.5g，C項(xiàng)正確；反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為鋅的物質(zhì)的量的兩倍，為3mol，D項(xiàng)正確；由硫原子守恒可知n(SO2)＝1.8mol－1.5mol＝0.3mol，n(H2)＝1.5mol－0.3mol＝1.2mol，所以氣體甲中SO2和H2的體積比為1∶4，B項(xiàng)錯(cuò)誤。10．(8分)硫酸是三大工業(yè)用酸之一，在冶金、石油工業(yè)、制藥、國(guó)防等方面都要用到硫酸。將適量的蔗糖放入燒杯中，加少量水拌勻，再加適量濃硫酸，迅速攪拌，放出大量的熱，同時(shí)觀察到蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，并放出有刺激性氣味的氣體。試回答：(1)加入少量水的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)生成的黑色物質(zhì)是___________________________________________(寫出化學(xué)式)。(3)“體積膨脹，并放出有刺激性氣味的氣體(SO2)”，寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述現(xiàn)象體現(xiàn)了濃硫酸的________(填序號(hào))。①酸性②吸水性③脫水性④強(qiáng)氧化性解析：(1)加入少量水主要是利用水與濃硫酸混合放出大量的熱，加快反應(yīng)速率。(2)濃硫酸與蔗糖混合，濃硫酸具有脫水性，使蔗糖脫水，因此生成的黑色物質(zhì)是C。(3)生成的碳和濃硫酸混合，在受熱的條件下反應(yīng)放出二氧化碳和二氧化硫氣體，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(4)因濃硫酸具有吸水性，濃硫酸吸水稀釋會(huì)放出大量的熱，濃硫酸具有脫水性，可使蔗糖脫水而變黑，生成的黑色物質(zhì)是C，碳和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水、二氧化碳和二氧化硫氣體，其中二氧化硫具有刺激性氣味，濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，因此體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性，故②③④正確。答案：(1)濃硫酸和少量水混合時(shí)會(huì)放出大量的熱，加快反應(yīng)速率(2)C(3)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(4)②③④11．(14分)某同學(xué)用某種粗鹽進(jìn)行提純實(shí)驗(yàn)，步驟如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)步驟①和②的操作名稱是________。(2)步驟③判斷加入鹽酸“適量”的方法是____________________________；步驟④加熱蒸發(fā)時(shí)要用玻璃棒不斷攪拌，這是為了防止____________________________，當(dāng)蒸發(fā)皿中有較多量固體出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)______________，用余熱使水分蒸干。(3)猜想和驗(yàn)證：猜想驗(yàn)證方法現(xiàn)象結(jié)論猜想Ⅰ：固體A中含CaCO3、MgCO3取少量固體A于試管中，滴加稀鹽酸，并用內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩住試管口猜想Ⅰ成立猜想Ⅱ：固體A中含BaCO3取少量固體A于試管中，先滴加________，再滴加Na2SO4溶液有氣泡冒出，無(wú)白色沉淀猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶體中還含有Na2SO4取少量NaCl晶體于試管中溶解，______________猜想Ⅲ成立解析：(1)由流程圖可知，步驟①和②的操作名稱是過濾。(2)滴加鹽酸至無(wú)氣泡放出時(shí)可判斷步驟③加入鹽酸“適量”。(3)本題主要考查基本實(shí)驗(yàn)操作，猜想Ⅰ主要是為了檢驗(yàn)碳酸鹽，可以加入強(qiáng)酸并將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)；猜想Ⅱ是對(duì)COeq\o\al(2－,3)、Ba2＋的檢驗(yàn)；猜想Ⅲ是對(duì)SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)，選用恰當(dāng)?shù)暮珺a2＋的試劑即可。答案：(1)過濾(2)滴加鹽酸至無(wú)氣泡放出為止局部過熱，造成溶液飛濺停止加熱(或熄滅酒精燈)(3)有氣泡冒出，燒杯內(nèi)壁變渾濁稀硝酸(或稀鹽酸)猜想Ⅱ不成立滴加BaCl2溶液和稀鹽酸有白色沉淀生成高階思維訓(xùn)練(選做題)12．選用如圖所示儀器中的兩個(gè)或