硫及其化合物考点1二氧化硫的性质1. 物理性质:SO2是一种无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,溶于水(1∶40),液化。
2. 化学性质(1) 作为酸性氧化物(与CO2相似),能与、、反应。
SO2+H2O(SO2通入石蕊试液中,石蕊)SO2+CaOSO2(少量)+2NaOHSO2(过量)+NaOH(SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,现象是)SO2+Ca(OH)2(少量SO2可以使澄清石灰水变)(2) 从化合价角度来看,SO2既有氧化性又有还原性。
①氧化性:SO2+2H2S②还原性与O2反应:(工业制硫酸)与碘水反应:(SO2通入I2的淀粉溶液,现象是)与Fe3+的盐溶液(酸性)反应:与H2O2溶液(酸性)反应:SO2+H2O22H++S2-4 O与酸性KMnO4溶液反应:。
(SO2通入酸性KMnO4溶液中,现象是)(3) SO2还具有漂白性,可以使溶液褪色,加热又恢复至溶液的原颜色。
3. SO2的实验室制备(写出化学方程式):Na2SO3(s)+H2SO4(浓)【举题说法】例题1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S2-4 OC. 向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有氧化性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【答案】AC 变式1某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的性质。
已知:·L-1Fe(NO3)3溶液的pH=1。
试回答以下问题:(1) 装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为,导管①的作用是。
(2) B、C、D三个装置分别先后验证了SO2的哪些性质(填字母)。
A. 吸附性、酸性、还原性B. 还原性、酸性、还原性C. 漂白性、酸性、还原性D. 漂白性、酸性、氧化性(3) SO2和品红反应的原理是。
(4) 实验前鼓入N2的目的是,简述此操作是否有必要:。
(5) 装置E中产生了白色沉淀,其成分是(填化学式),分析E中产生白色沉淀的可能原因及观察到的现象(写两种)。
可能①:;现象:。
可能②:;现象:。
【答案】(1) 分液漏斗平衡压强,使分液漏斗内液体能够顺利流下(2) C(3) 与品红化合生成不稳定的无色物质(4) 排尽装置中的空气有必要,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰E中实验(5) BaSO4SO2与Fe3+反应生成S2-4O溶液由棕黄色变为浅绿色在酸性条件下SO2与N-3O反应生成S2-4O溶液中有气泡产生1. 酸性氧化物通入钡盐(或钙盐)溶液中(1) SO2通入BaCl2溶液中,无现象,不能发生反应。
(2) CO2通入CaCl2溶液中,无现象,不能发生反应。
(3) SO3加入BaCl2溶液中,有白色沉淀:SO3+H2O+BaCl2BaSO4↓+2HCl(4) SO2通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀:3SO2+2H2O+3Ba2++2N-3O3BaSO4↓+2NO↑+4H+2. SO2与CO2的鉴别SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可以消失,所以不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,可以用如下方法鉴别。
(1) 闻气味:有刺激性气味的是SO2。
(2) 利用SO2的漂白性:用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO2(有时还需要再加热看能否复原),不能使品红溶液褪色的是CO2。
(3) 利用SO2的氧化性:用氢硫酸,出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
(4) 利用SO2的还原性①用酸性高锰酸钾溶液,褪色的是SO2,无明显现象的是CO2。
②用溴水,橙色褪去的是SO2,无明显变化的是CO2。
③用硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO2,无明显变化的是CO2。
④用FeCl3溶液,使棕黄色变浅的为SO2,无明显变化的是CO2。
考点2硫酸及硫酸根离子的检验1. 浓硫酸的物理性质纯硫酸是色液体,能以与水混溶,溶于水时(填“放”或“吸”)热,沸点,难挥发。
浓硫酸稀释时,应将加入中,并不断。
2. 浓硫酸的特性(1) 吸水性:吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。
用途:常用作干燥剂。
能干燥的气体:等;不能干燥的气体:等。
(2) 脱水性:把物质中的脱去,属于变化。
(3) 强氧化性①金属Fe、Al常温下接触浓硫酸或浓硝酸时会。
它们的表面被氧化为致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。
所以常温下,铝制或铁制容器是可以用来。
②与金属反应:加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成。
Cu+2H2SO4(浓)。
③与非金属反应:热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为,在这类反应中浓硫酸只表现。
C+2H2SO4(浓)。
(蔗糖与浓硫酸的脱水实验中,闻到刺激性气味的原因)S+2H2SO4(浓)④与其他还原性物质反应H2S+H2SO4(浓)2HI+H2SO4(浓)例题2某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜。
制备方法如下:方法一(1) 甲同学取铜片和10mL18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。
甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分。
设计下列实验:实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象:。
实验结论:所得灰白色固体的化学式为。
(2) 乙同学还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。
淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)。
直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。
乙同学根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。
他这样认为的理由是。
方法二(3) 丙同学认为甲同学设计的实验方案不好,他自己设计的思路如下:2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O对比甲同学的方案,你认为丙同学的优点是2,②。
方法三(4) 丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色。
写出反应的化学方程式:。
【答案】(1) 灰白色物质溶解,溶液变为蓝色CuSO4(2) S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不能与铜发生反应(3) ①产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少②不产生污染物SO2(4) H2SO4+Cu+H2O2CuSO4+2H2O变式2某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。
(1) 装置A中反应的化学方程式为。
(2) 实验结束后,欲验证反应生成气体的还原性,小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中,应向试管中加入的试剂是(填字母)。
a. 品红溶液b. 稀盐酸c. BaCl2溶液d. 稀硝酸(3) 实验结束,小组同学立即熄灭酒精灯,可能导致的后果是。
(4) 实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。
查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。
常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。
该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:1步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是。
②黑色固体的成分是。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(2) bc(3) 装置B中的溶液会倒吸,可能引起烧瓶破裂(4) ①取最后一次洗涤滤液少许,滴加少量AgNO3溶液,无明显现象②CuO、CuS、Cu2S考点3硫及其化合物的相互转化1.2. 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。
如:H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O3. 相邻价态的微粒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。
4. 含硫物质的连续氧化例题3在硫黄、二氧化硫和硫酸这三种物质中,设计实验,探究这三种价态硫元素间的相互转化。
提供的试剂:硫黄、亚硫酸钠、浓硫酸、氢硫酸、酸性KMnO4溶液、氯水、铜片、O2、SO2。
完成实验方案和实验记录:实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论10 →+42+4 → 03+4 →+64+6 →+4【答案】实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论10 →+4硫黄、氧气硫剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,有刺激性气味的气体生成S具有还原性2+4 → 0二氧化硫、氢硫酸有淡黄色沉淀生成SO2具有氧化性3+4 →+6二氧化硫、酸性KMnO4溶液溶液紫红色褪去SO2具有还原性4+6 →+4铜片、浓硫酸Cu溶解,溶液变蓝,有刺激性气味的气体生成浓硫酸具有氧化性变式3(2016·无锡一模)SO2与H2S混合生成S和H2O,下列说法正确的是()A. SO2的排放是造成酸雨的唯一原因B. 该反应说明SO2具有还原性C. 自然界不存在单质形式的硫D. 在该反应条件下,H2S的还原性强于S的还原性【答案】D 微课2火法炼铜: 传统炼铜的方法主要是火法炼铜,其主要反应如下:①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 ③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑(1) 每生成1mol Cu,共消耗mol O2;(2) 反应③中的氧化剂是。
答案:(1) (2) Cu2O、Cu2S【随堂检测】1. 下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。
若每步反应都完全,下列说法正确的是(设反应过程中溶液的体积不变)()A. 溶液B中发生的反应为2SO2+O22SO3B. 由反应过程可推知氧化性:O2>Fe3+>S2-4 OC. 溶液的pH:A>B>CD. A与C溶液成分相同,但物质的量浓度之比不同【答案】BD2. 用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列实验不合理的是()A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D. 为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色【答案】 D 【解析】上下移动铜丝可改变与浓硫酸接触的铜丝的量,进而控制生成SO2的量,A正确;SO2的检验用品红溶液,B正确;过量SO2可用NaOH溶液吸收,C正确;由于浓硫酸过量,而浓硫酸遇水会放出大量热量,要确认CuSO4生成,应取①中溶液少许倒入水中并搅拌,D错误。
3. 某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示。