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第四单元非金属及其化合物第12讲硫及其化合物【复习目标】1.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫及其重要化合物的制备方法。3.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。【知识梳理】考点一硫和硫的氧化物1.硫硫元素在元素周期表中位于第三周期ⅥA族。硫元素广泛存在于自然界,游离态的硫存在于地壳附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。硫俗称_硫黄,是一种淡黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。硫原子最外层6个电子,较易得电子,表现较强的氧化性。2.二氧化硫SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。化学性质化学反应化学方程式备注酸性氧化物与水反应SO2+H2OH2SO3SO2溶于水的反应是一个可逆反应与碱(NaOH)反应SO2+2NaOH=Na2SO3+2H2OSO2+NaOH=NaHSO3n(SO2):n(NaOH)=1:2生成Na2SO3,n(SO2):n(NaOH)=1:1生成NaHSO3,1:2<n(SO2):n(NaOH)<1:1生成NaHSO3和Na2SO3与碱性氧化物反应CaO+SO2=CaSO3在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理,少用原煤作燃料,开发新能源,都能减少SO2排放
还原性与氧气反应二氧化硫中硫元素呈+4价,为中间价态,可以表现氧化性和还原性,但以还原性为主与氯水反应漂白性SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色品红溶液可检验二氧化硫气体,但SO2不能漂白酸碱指示剂3.三氧化硫三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体;具有酸性氧化物的通性,遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。4.酸雨的形成和防治酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx(NO、NO2)是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下,经氧化、溶于水等方式形成H2SO4,而NO被空气中氧气氧化为NO2,NO2直接溶于水形成HNO3,造成了雨水pH值降低,便形成了酸雨。酸雨危害:①直接引起人的呼吸系统疾病;②使土壤酸化,损坏森林;③腐蚀建筑结构、工业装备,电信电缆等。酸雨防治与各种脱硫技术:要防治酸雨的污染,最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。例题1、下列说法正确的是。①类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3A②硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3③二氧化硫可广泛用于食品的漂白④SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色⑤SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3⑥二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化⑦因为SO2具有氧化性,故可用于漂白纸浆⑧下列转化能够实现:FeS2SO2H2SO4
⑨除去SO2中的少量HCl的实验方法如图⑩SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4⑪SO2和Ca(OH)2、NaHCO3均发生化学反应⑫SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性【解析】硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反),如FeS、Cu2S等,①错误;硫燃烧时产物是SO2,无论O2是否过量,均不会生成SO3,②错误;二氧化硫有毒,严禁用于食品漂白,③错误;漂白性是指使有机色质褪色,SO2使溴水褪色体现了二氧化硫的还原性,④错误;由于亚硫酸的酸性比盐酸弱,BaSO3可溶于盐酸,故不会生成沉淀,⑤错误;二氧化硫和有色物质化合使之生成无色物质,⑥错误;SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用,生成不稳定的无色物质,不是氧化性,二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水,表现氧化性,⑦错误;煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫,但SO2和H2O反应生成H2SO3,⑧错误;氯化氢能够与饱和亚硫酸氢钠反应,被吸收,二氧化硫不反应,⑨正确;SO2在酸性环境中能被Ba(NO3)2氧化成硫酸钡,则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,⑩错误;SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,与碳酸氢钠反应生成CO2、水和亚硫酸钠,氢氧化钙与碳酸氢钠反应生成碳酸钙、碳酸钠和水或碳酸钙、氢氧化钠和水,⑪正确;生成CuCl白色沉淀,铜的化合价降低,必然有一种元素的化合价升高,只能是SO2中+4价的硫被氧化,⑫正确。【答案】⑨⑪⑫[易错警示](1)CO2、SO2的鉴别方法:实验设计实验结论将两种气体分别通入品红溶液使品红溶液褪色的是二氧化硫,不能使品红溶液褪色的是二氧化碳将两种气体分别通入酸性高锰酸钾溶液使溶液紫色褪去的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入溴水使溶液橙色褪去的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入用硝酸酸化的硝酸钡溶液溶液产生白色沉淀的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入FeCl3
溶液使溶液棕黄色颜色变浅的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳(2)除去CO2中SO2的方法:利用SO2的还原性,用高锰酸钾酸性溶液、氯水、溴水等;利用H2SO3与H2CO3的酸性强弱,把混合气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。(3)检验二氧化硫和二氧化碳同时存在的流程流程设计检验SO2⇨除去SO2⇨⇨检验CO2实验装置所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊考点二硫酸1.物理性质:浓硫酸是一种无色粘稠状液体。硫酸是一种高沸点无挥发性的强酸,溶于水,能以任意比和水混溶。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。(1)浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,后用小苏打溶液冲洗,不能直接用大量清水冲洗;若实验时滴落在桌面上,则先用布擦干,再用水进行冲洗。(2)浓H2SO4稀释的方法是:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。2.浓硫酸的特性吸水性吸水性是指浓硫酸有吸收游离的水份的性能,浓硫酸不仅能吸收空气中、物质表面的水,还能夺取结晶水合物中的结晶水干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等中性或酸性的且无还原性的气体,不能干燥NH3、H2S等气体。浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓H2SO4的吸水性脱水性浓硫酸的脱水性是指浓硫酸可以使许多有机物中的氢、氧原子按2:1的比例,形成水分子而脱去C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
强氧化性冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。加热条件下与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OH2SO4分子中的硫元素显示+6价,为硫的最高价,有强烈的夺取电子而被还原的趋势。“钝化”体现了浓H2SO4的强氧化性,浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性,而与炭等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性加热条件下与碳反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O3.SO32―和SO42—的检验(1)检验SO42—时要防止其他离子的干扰。①Ag+干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-=AgCl↓。②CO32—、SO32—干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42—时,必须用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如:BaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ba2+。所用钡盐溶液不能为Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO32—等会被溶液中的NO3—(H+)氧化为SO42—,从而得出错误的结论。(2)检验SO42—的正确操作:先加盐酸酸化,然后加入氯化钡溶液,生成不溶于硝酸的白色沉淀。被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO42—)(3)SO32―离子的检验:一般是加入盐酸溶液,将产生的气体通入品红溶液、KMnO4(H+)或溴水中,观察溶液是否褪色来区别是否是CO2还是SO2。若可能存在HSO3―则需先加入CaCl2或BaCl2溶液过滤出沉淀,在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。(不要加硝酸,防止将SO32―氧化成SO42―)例题2、下列说法正确的是。①配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水A②常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应③NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr④浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗⑤浓H2SO4
滴入蔗糖固体中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性、氧化性⑥浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO⑦稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应⑧浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性⑨铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性⑩在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO或SO⑪由矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐,除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2⑫向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO【解析】浓硫酸稀释应该将浓硫酸倒入水中,①错误;铁在常温下在浓硫酸中钝化,发生了化学反应,②错误;浓硫酸氧化性很强,会将HBr氧化为Br2,③错误;浓硫酸溅到皮肤上应立即用干布擦掉,不能用稀氢氧化钠溶液冲洗,④错误;浓硫酸有脱水性,能够使蔗糖脱水碳化,然后浓硫酸与产生的C单质发生氧化还原反应,生成CO2、SO2、H2O,在③中与溴水反应:Br2+2H2O+SO2=H2SO4+2HBr。因此证明了浓硫酸具有脱水性、氧化性,⑤正确;浓硫酸虽然具有强氧化性,但不能氧化H2,CO,因而可干燥H2、CO,⑥错误;稀硫酸溶液中的H+可氧化活泼的金属,⑦错误;体现浓硫酸的吸水性,⑧错误;铜片溶于热的浓硫酸,生成硫酸铜体现了浓硫酸的酸性,生成二氧化硫体现了强氧化性,⑨正确;在未知液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,二者都不溶于稀HNO3,⑩错误;NaCl溶液中SO的方法是加入BaCl2溶液而不是Ba(NO3)2,否则会使溶液中引入杂质NO,⑪错误;H+、NO具有强氧化性,能将SO氧化成SO,故C项不能确定溶液中是否含有SO,⑫错误。【答案】⑤⑨[易错警示](1)浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,后用小苏打溶液冲洗,不能直接用大量清水冲洗;若实验时滴落在桌面上,则先用布擦干,再用水进行冲洗。(2)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物是SO2而不是H2;常温下,Fe、Al遇浓H2SO4发生“钝化”,(3)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性,一定量的浓H2SO4
参加反应,应注意随着H2SO4的消耗,会慢慢地变成稀H2SO4,所以足量的Cu与浓H2SO4反应,产生的SO2的物质的量要小于浓H2SO4的一半。(4)SO32―离子的检验:一般是加入盐酸溶液,将产生的气体通入品红溶液、KMnO4(H+)或溴水中,观察溶液是否褪色来区别是否是CO2还是SO2。若可能存在HSO3―则需先加入CaCl2或BaCl2溶液过滤出沉淀,在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。(不要加硝酸,防止将SO32―氧化成SO42―)【课时练习】1、根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是实验现象结论A含HCl、BaCl2的溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3>H2SiO32、SO2有毒,但葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是( )A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性C.从红葡萄酒的颜色判断,其中的SO2没有漂白性D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,可以减少其中SO2的含量3、如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是( )A.溶液B中发生的反应为2SO2+O2===2SO3B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+C.由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>SOD.此工艺的优点之一是物质能循环利用4、将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是( )
A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有还原性D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀完全溶于稀硝酸5、SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是( )A.上述过程中,最终被还原的是NOB.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体D.假设通SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶16、下列说法或做法错误的是( )①将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2的水溶液具有漂白性②二氧化硫的排放是造成光化学烟雾的主要因素③某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO④稀释浓硫酸,将蒸馏水沿烧杯内壁慢慢注入盛浓硫酸的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量不断散失⑤SO2使溴水褪色后,将褪色溶液加热,溶液重新变为红色A.②④⑤ B.①②③C.②③④D.全部7、某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液B.实验时,湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均退色,Na2
S溶液出现淡黄色沉淀C.此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性D.点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液退色具有可逆性,使KMnO4溶液退色不具有可逆性8、某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示,下列说法不正确的是( )A.X中可能含有2种盐B.a是SO3C.Y中含有(NH4)2SO4D.(NH4)2S2O8中S元素的化合价不可能为+79、在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是( )A.①②③④B.①③④C.①②④D.②③④10、下列说法中正确的是( )A.浓硫酸滴在润湿的蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,然后褪色,最后变黑,说明浓硫酸具有酸性、氧化性和吸水性B.样品无明显现象出现白色沉淀,说明样品中含SOC.常温下浓硫酸能用铁制容器盛装,说明浓硫酸与Fe不反应D.样品得到使澄清石灰水变浑浊的气体,说明样品中含SO或HSO11、硫酸、亚硫酸和氢硫酸是含硫元素的三种酸。下列说法不正确的是( )A.若向Na2S溶液中通入SO2,则产生淡黄色沉淀B.这三种酸都是二元酸,都能与氢氧化钠反应生成酸式盐和正盐C.这三种酸的水溶液久置在空气中都会氧化变质且原溶质的浓度减小D.向氢硫酸、亚硫酸溶液中滴加氯水都会发生氧化还原反应
12、用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )选项①②预测②中现象实验结论A浓硫酸浓盐酸产生大量气体硫酸的酸性比盐酸强B浓硫酸铜片铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末浓硫酸表现酸性和强氧化性C浓硫酸CuSO4·5H2O固体由蓝色变为白色浓硫酸具有吸水性,发生物理变化D浓硫酸蔗糖固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气味气体放出浓硫酸具有脱水性、氧化性13、学习小组开展下列实验探究活动:(1)装置A中反应的化学方程式为__________________________________。(2)设计实验:利用装置A中产生的气体证明+4价硫具有氧化性:________________。(3)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:装置连接顺序为A→C→________→________→D→F,其中装置C的作用是___________,通过______________________的现象即可推断亚硫酸的酸性强于次氯酸。(4)利用装置G可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00mL残液于烧瓶中,加适量的水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应(SO2+H2O2===H2SO4),然后用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗NaOH溶液20.00mL。
①G中球形冷凝管的冷凝水进口为________(填“a”或“b”)。②残液中SO2含量为________g·L-1。③经多次测定发现,测定值始终高于实际值,则其原因是___________________________。14、硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2SO3与硫黄(S)共煮得到,装置如图1。已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。(1)步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量甲并加热,烧瓶中反应的方程式:______。(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。①C中溶液须保持呈碱性的原因:若呈酸性,则____________、____________(用离子方程式表示)。②装置B、D的试剂相同,均为____________。步骤3:将C中所得混合物分离提纯后得产品。(3)利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2,按气流方向连接各仪器,接口顺序为a→_____,______→______,_____→_____,______→d。(4)装置乙盛装的试剂是________________。(5)Na2S2O3还原性较强,工业上常用作除去溶液中残留的Cl2,该反应的离子方程式为_______。(6)请设计简单的实验方案,证明上述残留的Cl2被还原成了Cl-:________________。15、H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。
Ⅰ.H2S的除去方法1:生物脱H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4,4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是______________。(2)由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是______________。方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为__________。Ⅱ.SO2的除去方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3(4)写出过程①的离子方程式:____________________________;CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH−(aq),从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。方法2:用氨水除去SO2(5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH−)=_________________mol·L−1。将SO2通入该氨水中,当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时,溶液中的c()/c()=___________________。16、I、某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如下图实验装置,请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为;C中反应的离子方程式为。(2)为了实现绿色环保的目标,某同学设计了上图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是(写两点)。II、用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。请回答:(3)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为。(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、2mol/LHNO3、1mol/LBaCl2溶液、lmol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:实验操作预期现象与结论步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取lmol/LBaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或SO42-。步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体。。步骤3:。。参考答案1、C【解析】A、SO2被FeCl3氧化生成SO42-,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性;B、SO2与H2S溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性;C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性;D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得结论酸性:H2SO3>H2SiO3。
2、C【解析】SO2有毒,但是含量在国家规定范围内对人体无害,通常用作葡萄酒杀菌,故A正确;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化作用,故B正确;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,故C错误;葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体溶解度减小,故D正确。3、D【解析】酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。溶液B中通入空气发生反应:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,其氧化性:O2>Fe3+,A、C两项错误;溶液C中含有Fe2(SO4)3,酸性KMnO4与Fe3+不反应,可用KSCN溶液检验Fe3+,B项错误;Fe2(SO4)3可循环利用,D项正确。4、C【解析】SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故A错误;SO2使品红溶液褪色,表现了SO2的漂白性,故B错误;SO2被溶液中的NO和H+氧化为SO,表现了SO2的还原性,故C正确;SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3,BaSO3被硝酸氧化为BaSO4,BaSO4难溶于稀硝酸,故D错误。5、D【解析】溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,Fe3+变为Fe2+,后又被氧化为Fe3+,所以最终被还原的是NO,A正确;根据溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色,说明Fe2+迅速被氧化成Fe3+,故硝酸的氧化性比Fe3+强,综上所述氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸,B正确;SO2被氧化后产生的H+和NO构成强氧化体系,氧化Fe2+时生成无色难溶于水的NO气体,C正确;上述过程中,最终被还原的是NO,故相当于SO2与NO之间的氧化还原,有3SO2~2NO,则通入SO2与逸出气体的体积比为3∶2,故D错误。6、A【解析】①SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性;②二氧化硫是造成酸雨的主要因素,氮氧化物是造成光化学烟雾的主要因素;③无法排除SO的干扰;④稀释浓硫酸时,应将浓硫酸慢慢加入水中;⑤SO2使溴水褪色发生的是氧化还原反应,加热不会变为红色。3、解析:浓硫酸与铜反应后有SO2生成,可使蘸有品红试液的滤纸条褪色,蘸有Na2CO3溶液的棉花可吸收多余的二氧化硫,防止其污染空气,A正确;配制溶液应在烧杯中进行,且冷却至室温后才能转入容量瓶,B错误;原电池中,电子与电流的移动方向相反,电流从正极流出,C错误;乙烯和SO2均能被KMnO4(H+)溶液氧化,D错误。7、B【解析】A项,70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,多余的二氧化硫气体最后用NaOH溶液吸收,所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液,故A正确;B项,二氧化硫不能漂白pH试纸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,使湿润的pH试纸显红色,所以湿润的pH试纸不退色,故B错误;C项,SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性,二氧化硫能使鲜花、品红溶液退色说明有漂白性,使高锰酸钾溶液退色说明有还原性,与Na2S反应生成S说明有氧化性,故C正确;D项,点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液退色具有可逆性,使KMnO4溶液退色不具有可逆性,故D正确。
8、B【解析】X中含有亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中的一种或两种盐,故A项正确;气体a为二氧化硫,故B项错误;X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵,故C项正确;S元素的最高化合价是+6,不可能为+7,故D项正确。9、A【解析】①中置于空气中的浓H2SO4因吸收空气中的水而放热,故可从温度计读数来验证;②放置一段时间后,部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象;③放置一段时间后饱和KNO3溶液会失去一部分水而析出晶体;④中会因浓H2SO4吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强减小,试管中的水会在导管中上升一段水柱。10、B【解析】最后变黑,说明浓硫酸具有脱水性,A错误;常温下Fe遇浓硫酸钝化,C错误;样品中也可能含CO或HCO,D错误。11、C【解析】硫酸在空气中不会氧化变质,只是浓度变小。12、D【解析】将浓硫酸滴入浓盐酸中,浓硫酸溶解放出大量的热,促进了氯化氢的逸出,A项错误;浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误;浓硫酸使胆矾失去结晶水,是浓硫酸的吸水性,该变化为化学变化,C项错误;浓硫酸有脱水性,可使蔗糖炭化,并放出大量的热量,进而与生成的炭反应生成SO2,D项正确。13、(1)CaSO3+2HCl===CaCl2+SO2↑+H2O(2)将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠溶液中,出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即可证明(3)B E 除去HCl气体 D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀(4)①b ②64.00 ③残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢),导致实验中消耗的NaOH的量偏多【解析】(1)装置A中CaSO3和HCl发生复分解反应。(3)亚硫酸和次氯酸盐发生氧化还原反应而不是复分解反应,要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,可以通过证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸。A为SO2的发生装置,C装置用于除去SO2中的HCl,气体先通过B,再通过E,除去SO2,通过D,验证SO2除尽,通过F,F中出现浑浊,说明B中SO2和NaHCO3反应生成了CO2,F中CO2和Ca(ClO)2反应生成了CaCO3,证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸,即可说明亚硫酸酸性强于次氯酸。(4)①球形冷凝管的冷凝水从下口进。②根据滴定原理,可得关系式:SO2~H2SO4~2NaOH,则n(SO2)=n(NaOH)=×0.1000mol·L-1×0.02L=0.001mol,故SO2含量为=64.00g·L-1。14、(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)①CO+2H+===H2O+CO2↑ S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O②NaOH溶液(其他合理答案均可)(3)g h b c e f[或h g b c e f(b、c可互换)](4)Na2CO3和Na2S的混合溶液(5)S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+(6)取少量反应后的溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2
溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明Cl2被还原为了Cl-【解析】(1)Na2SO3与硫黄共煮可制得硫代硫酸钠,装置C中试剂为Na2CO3溶液和硫粉,所以试剂甲与铜片反应生成SO2,则试剂甲为浓硫酸。(2)①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,所以C中溶液若呈酸性,则发生反应:CO+2H+===H2O+CO2↑、S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O。②尾气中的SO2是大气污染物,所以装置B、D中的试剂为氢氧化钠溶液,其作用是吸收SO2,防止污染。(3)a接g或h,反应结束时通过a进行尾气吸收,然后接b或c,连接一个防倒吸装置,接e,在乙中,SO2与装置中试剂发生反应制取硫代硫酸钠,为使气体与试剂充分反应气体应该长进短出,然后f接d,进行尾气处理,故接口顺序a→g,h→b,c→e,f→d等。(5)在反应中氯气作氧化剂,硫代硫酸钠作还原剂,根据氧化还原反应配平原则配平化学方程式。(6)反应后的溶液含有SO,会干扰Cl-的检验,所以应加入足量的Ba(NO3)2溶液除去SO,然后再进行Cl-的检验,故实验方案为取少量反应后的溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明Cl2被还原为了Cl-。15、(1)D(2)系统(I)H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol系统(II)H2S(g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol系统(II)(3)①2.0%;0.00285;②>;>;③B【解析】(1)由硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,说明硫杆菌作催化剂降低反应活化能;(2)由图3可知,30℃时反应速率最快,由图4可知pH为2时反应速率最快,属于使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0;若反应温度过高,蛋白质变性导致硫杆菌失去活性,催化能力下降,反应速率下降。(3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,若n(H2S)=1mol,n(H2O2)=4mol,由得失电子数目守恒:n(H2O2)×2=n(H2S)×[x—(—2)],4×2=1×[x—(—2)],解得x=6。(4)过程①为SO2与足量NaOH反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为2OH-+SO2=SO32-+H2O;从平衡移动的角度分析,SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,生成物浓度减小,平衡向正向移动,有利于有NaOH的生成。(5)因Kb=,当氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH−)=c(NH4+)=6.0×10-3mol·L−1。因Ka2==6.2×10−8,当c(OH−)降至1.0×10−7mol·L−1时,溶液中的c()/c()=0.62。16、(1)品红溶液SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+(2)不用加热(或节约能源或药品);相对安全;易于控制反应进行;反应更充分(任何合理的两点均给分)(3)NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-(4)实验操作预期现象与结论
步骤2:滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡若品红褪色(或有气泡),则“吸收液”中存在SO32-。步骤3:用试管取适量滤液,向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液[或滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入2-3滴(或过量)的2mol/L盐酸],振荡。若出现白色沉淀(或品红溶液褪色,或有气泡,),则“吸收液”中存在HSO3-。【解析】(1)用碘水检验SO2的还原性,该反应的离子方程式为:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+,用H2S检验SO2的氧化性,该反应的反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,用品红溶液检验SO2的漂白性,故B中所盛试剂为品红溶液。(2)用装置A2制取SO2的优点有:①反应不需要加热,比较安全;②用分液漏斗滴加反应物浓硫酸,易于控制反应进行;③滴加的浓硫酸能够与Na2SO3充分反应。(3)过量的SO2与氨水反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为:NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-。(4)若“吸收液”中存在SO32-,则步骤2中的固体为BaSO3,向该固体中滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡,固体溶解,品红溶液褪色且有气泡产生。若“吸收液”中存在HSO3-,则步骤2中的滤液中含有HSO3-,取适量的滤液于试管中,滴加过量的lmol/LBa(OH)2溶液,会产生白色沉淀;或取适量的滤液于试管中,滴加1滴(或少量)品红溶液,再滴入2~3滴(或过量)的2mol/L盐酸,振荡,品红溶液褪色且有气泡产生。
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