多余m(Fe) =56 g/mol ×(0. 30 mol-0. 25 mol) = 2.8 g (2)FeS + H 2SO 4 → H 2S ↑+ FeSO 4 0. 25 mol 0. 25 mol 1.下列说法不正确的是 ( A )(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和矿泉水里 (C)硫与氧属于同一族 (D)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 2.下列物质中,不能用硫与金属在一定条件下直接化合得到的是 ( D ) A . FeS B . ZnS C . Na 2S D . CuS 3.有关硫化氢气体叙述正确的是 ( C )A .无色无味气体B .可用向下排空气法收集C .不能用排水法收集D .无毒 4.要洗去试管壁上沾有的硫磺,可使用的试剂为 ( D ) (A)肥皂 (B)盐酸 (C)水 (D)二硫化碳 5.下列关于硫化氢有关性质的说法正确的是 ( A )(A)给盛有硫化氢的容器加热会产生黄色物质 (B)由于硫化氢不稳定,所以久置的氢硫酸会变浑浊 (C)硫化氢具有还原性,在反应中只能作还原剂 (D)氢硫酸是弱酸,无法通过复分解反应制取强酸6.某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M 的成分,设计了如下图所示装置。
倾斜A 使稀硫酸(足量)与固体M 充分反应,待反应停止后,B 装置增重,C 装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况),由上述实验事实可知:(1)①固体M 中一定有的物质是 (填化学式),理由是_______。
②其中一种物质的质量可以确定为______g(用代数式表示)。
(2)B 装置的名称是 ,B 装置中反应的化学方程式为 。
(3)C 装置的作用是 ,如果实验中没有B 装置,则C 装置中产生的现象是_____。
(4)稀硫酸和固体M 反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是 ,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是____。
【答案】(1)①FeS 、Fe B 装置增重、量气管有气体 ②V/400 (2)洗气瓶2NaOH + H 2S → 2H 2O + Na 2S (3)证明H 2S 已被完全吸收 黑色沉淀 (4)硫,漏斗、玻璃棒7.将a moI H 2S 和1 moI O 2置于一个容积可变的密闭容器内进行完全反应,维持容器内气体的压强不变(101 kPa),在120℃下,测得反应前后容器内的密度分别为d 1、d 2;若a 的取值范围不同,则H 2S 的氧化产物可能有如下三种情况:(1)全部是SO 2,此时a 的取值范围是 ;(2)全部是S ,此时a 的取值范围是 ;并且d 1 d 2(填“>”、“<”或“=”);(3)部分是SO 2,部分是S ,此时a 的取值范围是 ,反应所生成的SO 2物质的量为_______mol ,容器内气体的物质的量之和为mol(以含a 的代数式表示)。
【分析】反应为:2H 2S + 3O 2−−−→点燃2SO 2 + 2H 2O(g) ① 2H 2S + O 2−−−→点燃2S ↓+ 2H 2O(g) ②可由数轴分析:n(H 2S)/n(O 2)③强还原性:硫化氢中的硫显-2价,在化学反应中容易失去电子,故硫化氢的还原性较强。
常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等,甚至SO2均可将H2S氧化。
④H2S的水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸。
久置于空气中的氢硫酸溶液因空气中氧气氧化会产生淡黄色沉淀物,因此氢硫酸一般现配现用⑤硫化氢的制取:固液不加热装置:Fe+H2SO4(稀)−−→FeSO4+H2S↑(不能用浓H2SO4或硝酸,因为H2S具有强还原性)检验:1)醋酸铅试纸或者硝酸铅试纸-现象:试纸变黑2)硫酸铜溶液-现象:有黑色沉淀生成SO2的性质1、SO2的物理性质:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大(收集时用向上排空气法),易溶于水,通常情况下1体积水能溶解40体积的二氧化硫。
2、SO2的化学性质(1)酸性氧化物能和碱反应生成盐和水:SO2 + 2NaOH(过量) −−→Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH(少量) −−→NaHSO3SO2 + Na2SO3 +H2O −−→ 2 NaHSO3与CO2 + Na2CO3 + H2O −−→2NaHCO3相似能与水反应生成相应的酸:SO2+H2O H2SO3(二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红)二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中,它很不稳定,容易分解成水和二氧化硫,故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。
SO2+H2O H2SO3SO2与CO2性质的比较名称CO2 SO2与H2O反应CO2+H2O H2CO3SO2+H2O H2SO3与碱反应CO2+2NaOH→Na2CO3+H2OCO2+NaOH→NaHCO3CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2OSO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2+NaOH→NaHSO3SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O与盐反应CO2+CaCO3+H2O→Ca(HCO3)2CaSO3+SO2+H2O→Ca(HSO3)2(2)氧化性:SO2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。
SO2+2H 2S→3S↓+2H 2O(3)还原性:SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色SO2+Br2+2H 2O→ H2SO4+2HBr 5SO2+2KMnO4+2H2O→K2SO4+2MnSO4+2H2SO42SO2+O2 2 SO3(4)漂白性:SO2使品红溶液褪色SO2能使某些有色物质褪色,是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质,而化合成的无色物质却是不稳定的,易分解而恢复原来有色物质的颜色。
漂白性的比较具有漂白性的物质物质 HClO 、O 3、H 2O 2 、Na 2O 2 SO 2木炭 原理 将有色物质氧化分解与有色物质结合生成无色物质将有色物质的分子吸附在其表面实质 氧化还原反应 非氧化还原反应物理吸附 效果永久性暂时性暂时性 范围可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色可吸附某些有色物质的分子把Cl 2和SO 2混合用于漂白,能否增强漂白效果?为什么? 〖答案〗不能,SO 2+Cl 2+2H 2O → H 2SO 4+2HCl (5)、制法 ①.工业制法a.硫磺燃烧法 S+O 2−−−→点燃SO 2b.煅烧硫铁矿法4FeS 2+11O 2∆−−→2Fe 2O 3+8SO 2 ②.实验室制法Na 2SO 3(s)+H 2SO 4(浓) →Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸,也可用浓硫酸。
不能用很稀的硫酸,因为SO 2在水中的溶解度较大,常温常压下1体积水能溶解40体积的SO 2 【例1】两个集气瓶分别盛有二氧化硫和硫化氢气体,将它们混合后;观察到的现象是 ( )(A)有黄色粉末和水滴生成 (B)有黄色固体生成 (C)有白色烟雾生成 (D)有白色粉末和水滴生成 【分析】二氧化硫和硫化氢气体混合,发生氧化还原反应,二氧化硫中的硫元素的化合价为+4价,硫化氢中硫元素的化合价为 -2价,+4价的硫化合价下降,-2价的硫化合价上升,+4价与 -2价之间的中间价为0价,所以二氧化硫的还原产物是硫单质,硫化氢的氧化产物也是硫单质。
【答案】A 【例2】Cl 2和SO 2都有漂白作用,能使品红溶液褪色。
若将等物质的量的Cl 2和SO 2混合后,再通入品红与BaCI 2的混合溶液,能观察到的现象是:①溶液很快褪色;②溶液不褪色;③出现沉淀;④不出现沉淀。
( ) (A)①② (B)①③ (C)②③ (D)②④【分析】尽管潮湿的Cl 2与SO 2都有漂白作用,Cl 2具有强的氧化性,而SO 2具有还原性,若同时使用,它们会发生如下反应:Cl 2 + SO 2 + 2H 2O → H 2SO 4 + 2HCl这样两者等物质的量混合会完全丧失漂白作用,溶液不会褪色而生成H 2SO 4,和BaCl 2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO 4。
故选C 。
【例3】下列试剂中,能鉴别二氧化碳和二氧化硫的是 ( )(A)品红溶液 (B)澄清石灰水 (C)氯化钡溶液 (D)湿润的蓝色石蕊试纸【分析】CO2和SO2均是酸性氧化物,具有相似的化学性质,如水溶液均呈酸性,与澄清石灰水能发生反应生成白色沉淀。
【答案】A【例4】现有六种物质:A、B、D、E、R和M,它们为硫单质或含硫的化合物。
其中M在氧气中燃烧,只生成一种产物E。
根据上述变化关系,回答:(1)推断各物质的化学式:A ,B ,D ,E ,R ,M 。
(2)写出下列变化的化学方程式(在溶液中反应):①B + D:②E → D:③D → A:(1)A—Na2SO4B—H2SO4D—Na2SO3 E—SO2R—SO3M—S (2)略【例5】已知SO2气体和H2S气体可以发生如下反应:2H2S + SO2∆−−→3S↓+ 2H2O(1)常温下,向20 L真空容器中插入a mol H2S和b mol SO2(a、b都是正整数,且a≤5,b≤5),反应完全后,容器内气体可能达到最大密度为___________g/L。
(2)在室温条件下,在一体积不变的密闭容器中充入H2S和SO2气体,反应前压强为p,反应结束后压强为p/2,则反应前H2S和SO2的体积比是________或_________。
【分析】(1)2H2S+SO2∆−−→3S↓(固)+2H2O(液) 因常温下S、H2O分别为固、液态,故欲使反应后容器内气体的密度最大,应该使SO2尽可能多的剩余。
根据a、b的取值条件,可知当a=1,b=5时满足题意,此时反应后剩余SO2的物质的量为:5 mol – 1mol×1/2 = 4.5mol,4.564/20mol g molL⨯g/m01=14.4 g/L(2)据H2S和SO2反应的化学方程式:2H2S + SO2∆−−→3S↓(固) + 2H2O(液),二者反应时应该有一种气体过量,且过量气体的物质的量反应前为H2S、SO2物质的量之和的1/2。
反应前充入的H2S为a mol, SO2为b mol:①若H2S过量,据题意则有:212a ba b-=+,a=5b,即a : b=5 : 1。
②SO2过量,据题意则有:122aba b-=+b = 2a,即a :b = 1 : 2。
【答案】(1)14.4 (2)5 : 1 1 : 2【例6】.SO2和H2S均为有毒气体,为避免中毒,可用如图所示的全封闭装置进行性质实验。