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文檔簡介
第11講硫及其化合物
備考導(dǎo)航
I.了解s、so?的主要性質(zhì)及應(yīng)用。
2.了解濃硫酸的三大特性:吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。
復(fù)習(xí)目標(biāo)
3.了解SOT的檢驗(yàn)方法。了解硫酸的工業(yè)制法。
4.了解二氧化硫?qū)Νh(huán)境的影響
1.涉及S0?的考點(diǎn):SOz的漂白原理,SO2的氧化性和還原性,so?的污染與煤的脫硫。
復(fù)習(xí)S02的酸性氧化物性質(zhì)時,可以將其與C02的性質(zhì)比較進(jìn)行復(fù)習(xí)。
復(fù)習(xí)策略2.濃硫酸主要的考點(diǎn):濃硫酸的三大特性,工業(yè)制備原理。其中濃硫酸的強(qiáng)氧化性
是主要考點(diǎn),它可以與氧化還原反應(yīng)綜合起來命題。本節(jié)還要注意有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究題型
與硫酸性質(zhì)的結(jié)合
一FeCu_
FeSc
J△△但
s2
—Cu(或C)+H2so式濃)
HC102
高溫35△
少量。2士
,iu-H2O
C11SWsojH>"4*
J點(diǎn)燃,um點(diǎn)燃.午彳/催化劑)2
熟記網(wǎng)絡(luò)
HO0
2*HSO
過量。2,點(diǎn)燃2
脫硫
|CaC(方|CaO|NaOH|NHrHQ|氧化法
問題1如何檢驗(yàn)混合氣體中的S0=和C02?
【答案】先檢驗(yàn)S02的存在,再除去S02,并檢驗(yàn)SO2已除盡后,才能檢驗(yàn)C02,裝置
如圖所示。
混合氣體f=1jrr
酸性
品紅-KMnO,-品紅-澄清石灰水
溶液、工溶液7X
v.J溶液FJX.
1nnrIV
I中品紅溶液褪色,證明混合氣」本中含有S01甘II除去剩余的SO?;Ill中品紅溶液不
課前思考2;
褪色,證明SO,已除盡;IV中出土見白色沉》E,證明混哈'氣體中含有co”
問題2哪些事實(shí)能說明硫的氧彳匕性比C12的氧彳七性弱(提示:利用具體的化學(xué)反應(yīng))?
【答案】①Ck、S分別與Fe1豆應(yīng),產(chǎn)(物中F'e元亨黃的價態(tài)不同:2Fe+3cl
2FeCl3(Fe元素為+3價),F(xiàn)e+S^^FeS(Fe元素為+2價)。②利用置換反應(yīng):H2s
+C12=S1+2HCI0
i黑前8min
1.判斷正誤(正確的畫“J”,錯誤的畫“義”)。
(1)(2022?山東卷)石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”,說明其具有氧化性(J)
(2)將SO,通入濱水中能證明SO2具有漂白性(X)
(3)二氧化硫具有還原性,常用作葡萄酒的抗氧化劑(J)
(4)(2022?江蘇卷)探究SO,具有漂白性:向盛有SO,水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液,振蕩,加
熱試管,觀察溶液顏色變化(J)
(5)向氫硫酸中通入SO?氣體,產(chǎn)生淡黃色沉淀,證明SO2具有氧化性(J)
(6)(2022?浙江卷1月)SOZ通入BaCb溶液中生成BaSOs沉淀(義)
(7)將SO,通入品紅溶液中,品紅褪色,證明SO?具有氧化性(X)
(8)(2021?廣東卷)銅絲插入熱的濃硫酸中:CU+H2S04=CUS04+H2t(X)
g
(9)(2021?河北卷)用如圖所示方法稀釋濃硫酸中濃硫酸(X)
騫/lOOmlX水
(10)SOz通入NazS溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀(V)
(11)(2021廣東卷)S0,通入酸性KMnO」溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5S02+2H20+2Mn0r=2Mn=
++5S0r+4H+(V)
(12)(2020?新課標(biāo)III卷)用Na2sO3溶液吸收少量Cl2:3S0r+Cl2+H20=2HS0r+2Cr+S0r(V)
(13)BaS04難溶于鹽酸,可以用作領(lǐng)餐,而碳酸鋼不能用作銀餐(J)
(14)探究常溫下,鋁遇濃硫酸發(fā)生鈍化:將一塊鋁片放入濃硫酸中,片刻后取出,用蒸儲水沖洗
后浸入CuS04溶液,觀察鋁片表面的現(xiàn)象(J)
2.(2023?廣東卷)按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將稀硫酸全部加入I中的試管,關(guān)閉活塞。下列說法正
確的是(C)
A.I中試管內(nèi)的反應(yīng),體現(xiàn)小的氧化性
B.II中品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO?的還原性
C.在I和III的試管中,都出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象
D.撤掉水浴,重做實(shí)驗(yàn),IV中紅色更快褪去
+
【解析】I中試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng):S20r+2H=SI+SO2t+H20,氫元素化合價不變,既不體現(xiàn)氧
化性也不體現(xiàn)還原性,A錯誤;II中品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO?的漂白性,B錯誤;III試管內(nèi)的反應(yīng)為2s?
■+S02+2H20=3SI+40H-,I和HI的試管中都生成硫單質(zhì),均出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,C正確;撤掉水浴重做
實(shí)驗(yàn),反應(yīng)速率減慢,IV中紅色褪去的速率減慢,D錯誤。
3.(2023?湛江一中)硫及其化合物的“價類二維圖”體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法錯誤的
是(D)
化合價
物質(zhì)類別
A.硫在過量的氧氣中燃燒只能生成X,不可能生成Y
B.將X通入BaCl?溶液中,不會有白色沉淀生成
C.H2S與X反應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2
D.N可由其相應(yīng)單質(zhì)在加熱條件下化合生成
【解析】X是SOz,Y是SO3,Z是濃硫酸,M是CuSOi,N是CuS。S單質(zhì)的氧化性較弱,S與Cu在
加熱條件下化合只能生成CuzS,不能生成CuS,D錯誤。
4.(2023?鎮(zhèn)江期初)硫及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是(B)
A.實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)S0,既具有還原性也具有氧化性:S0『她RSO2」@當(dāng)S
B.工業(yè)制硫酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化:FeS?/>S()3」^LH2s0」
C.用Fe2O3?H.0脫除天然氣中的H2S:Fe203-H20+3H2S=2FeS+S+4H20
實(shí)驗(yàn)室制備少量SO?的原理:Cu+2H2s0,(濃)A
D.CuS04+S02t+2H20
【解析】FeSz和反應(yīng)生成SO”SO?再與O2反應(yīng)生成SOs,SO3和員0反應(yīng)生成H2SO4,B錯誤。
唐經(jīng)礎(chǔ)祈
考點(diǎn)1硫
知識梳理
知識U硫元素的存在形式和硫的物理性質(zhì)
1.硫元素的存在形式
游離態(tài):火山噴口附近或地殼的巖層里。有多種同素異形體,如SB(,中心原
子雜化方式為SP,)、單科硫、斜方硫等。
化合態(tài):主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
常見硫化物:黃鐵礦(FeSz)、黃銅礦(CuFeSz)。
常見硫酸鹽(肌為含結(jié)晶水的金屬硫酸鹽):芒硝(N&SCVIOHQ);綠砌,(FeSO「7HzO);膽
磯(CuSO4?5H20);重晶石(BaSO』);生石膏(CaSO,?2H20);熟石膏(2CaSO4-H20)?
2.硫的物理性質(zhì)
硫單質(zhì)俗稱硫黃,是一種淡黃色固體;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CSz
知識?硫的化學(xué)性質(zhì)
;2氧化性"還原性.
1H12b*-0*0U2
-*-S+H;=^=H2s
一S+Hg=HgS(撒硫粉處理灑落的Hg)
廠(氧化性]—
一S+Fe-FeS[硫的氧化性弱,與可變價金屬
(
化cs△「°,反應(yīng)生成低價態(tài)金屬硫化物
學(xué)I-S+2Cu^=Cu2sJ
性
質(zhì)
S+O=SOK氧氣過量生成的也是SO?)
—(還原性2
S+2H60*(濃)=邑3SO2t+2H;O
既顯氧化性
:
又顯還原性--3S+6NaOH=2NaS+Na2so+3Hq
[說明]氯氣與變價金屬反應(yīng)時,生成高價態(tài)金屬氯化物;而硫與變價金屬反應(yīng)時,生成低價態(tài)金
屬硫化物,則氧化性:CL>S。
[及時鞏固]
畫冊T下列說法正確的是(D)
A.硫只以化合態(tài)存在于自然界中
B.硫與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時均作氧化劑
C.硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SOs
D.在反應(yīng)3S+6K0HA2K2S+K2so3+3HQ中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1
【解析】在反應(yīng)3s+6K0HA2K?S+K2so3+3上0中,K2s為還原產(chǎn)物,K2s為氧化產(chǎn)物,所以氧
化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比等于2:1,D正確。
畫2下列物質(zhì)中,不能由單質(zhì)直接化合生成的是(A)
①CuS②FeS③SO3④H2s⑤FeCk
A.①③⑤B.①②③⑤
C.①②④⑤D.全部
【解析】Cu與S化合只能生成CuzS,S與O2反應(yīng)只能生成SO?,Fe在Ck中燃燒,只能生成FeCL,
A選。
考點(diǎn)2二氧化硫
知識梳理
知識U二氧化硫的物理性質(zhì)
SO?是一種無色有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易溶于水(1:40),沸點(diǎn)較低,易
液化。
知識日二氧化硫的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)
SOz中硫原子是sp2雜化,分子的空間結(jié)構(gòu)是V形,所以S02是極性分子。
知識?二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
漂白性
品紅溶液褪色
與Hq反應(yīng)℃"八一"US
酸性
so2少量
氧化物
與NaOH*■bt)2+2NaOH——i\la2o(J3+H2(J
通性
反應(yīng)SO?過之S0,+Na0H=NaHSC)3
與Ca(OHh
Ca(OH)2+SO2=CaSO3J,+H2O
SO2-反應(yīng)
g老化齊A”
--2SO2+O2
還原性(工業(yè)制研酸的反應(yīng)之一)
-SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4
(X=C1>Br、I)
-SO2+H2O2=H2SO4
-2MnOi+5SO,+2H,O=2Mn2++5SOi+4H+
(紫紅色褪去)
氧化性
SO,+2H£=3S1+2HQ
1.S02具有漂白性,可以使品紅溶液褪色(是非氧化還原反應(yīng)),加熱又恢復(fù)溶液的原顏色(與
氯氣漂白原理不同)。
2.S0,是酸性氧化物(遷移:與CO?相似)
(1)S02能與水生成相應(yīng)的弱酸H2s03。
(2)SO2能與堿性氧化物反應(yīng):
CaO+S02=CaSOa
(3)SOz能與堿反應(yīng)
少量SO,可以使澄清石灰水變渾濁。
少量S0?通入NaOH溶液中:
SO?(少量)+2NaOH=Na2sO3+H2O
過量SO,通入NaOH溶液中:
SO?(過量)+Na0H^NaHS03
SO?尾氣常用NaOH溶液吸收。
3.從化合價角度來看,SO?中硫元素為+4價,既能升高又能降低,SO,既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原
性。
(1)氧化性
過量SO?通入Na2s溶液中(化學(xué)方程式):
5SO?(過量)+2N&S+2H2=4NaHSOs+3S1(淡黃色沉淀)
(2)還原性
①SO?通入耳的淀粉溶液,現(xiàn)象是藍(lán)色褪去。
②SO2與含F(xiàn)e"的鹽溶液(酸性)反應(yīng):
3+2++
2Fe+S02+2H20=2Fe+SOT+4H
知識El二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制法
方法1:Na2sOs+HzSOK濃)=NazSQi+SO2t+壓0
介橡皮管a
含一濃硫酸濃硫酸一職_
改進(jìn)裝置一ft**
崖端?蜀制護(hù)
固+液—?dú)怏w圖中橡皮管a的作用是便于分液
同做P平漏斗中的液體順利流下
方法2:
發(fā)生裝置
Cu+2H2s0&(濃)CuSO'+SO"+2HQ
室二濃硫酸[普一
銅或濃硫酸
收集方法向上排空氣法
尾氣處理氫氧化鈉溶液吸收(注意防倒吸)
知IRESO2對大氣的污染與防治
1.SOz的來源
S02主要來源于化石燃料的燃燒及含硫金屬礦石的冶煉。
2.SO?的危害
SO,會危害人體健康,形成酸雨(酸雨指pH〈5.6的雨水)o
SO?酸雨形成的主要途徑:
SO2+H2OH2SO3
2H2SO3+02=2H2S04
3.煤的脫硫
方法原理
CaO+SO2^CaSO3
①用CaO脫硫2CaSOs+O2=2CaSO4
(或2CaO+2S02+02=2CaS04)
Ca(OH)2+SO2^CaSO3+H20
②用石灰乳脫硫
2CaS03+O2=2CaSO4
2NH3?H20+S02=(NH4)2SO3+H20
③用氨水脫硫(或NH3?H2O+SO2=NH4HSO3)
2(NH4)2so3+02=2(NHd)2SO4
2NaOH+S02=Na2SC)3+H2O
④用NaOH(過量)脫硫
:
2Na2sO3+02=2Na2S04
Na2cO3+S02=Na2S03+C02
⑤用Na£03(過量)脫硫
2Na2sO3+02=2Na2S04
⑥用氫氧化鎂脫硫2Mg(OH)2+2S02+02=2MgS04+2H20
SO,中S元素化合價為+4,用氧化劑(如NaClO、NaClO?等)脫硫生成硫酸鹽,或者加還原
齊心如CO等)脫硫生成硫單質(zhì)
[及時鞏固]
畫圖下列有關(guān)SO?的說法正確的是(C)
A.SOz屬于電解質(zhì)
B.SO?為非極性分子
C.SO?分子的空間結(jié)構(gòu)是V形
D.SO?易溶于水是因?yàn)榕c水能形成分子間氫鍵
【解析】SO?屬于非電解質(zhì),A錯誤;SO?屬于極性分子,B錯誤;SO?易溶于水是因SO,易與水反應(yīng)
生成可溶性的亞硫酸,與氫鍵無關(guān),D錯誤。
畫如下列現(xiàn)象說明S0?具有氧化性的是(D)
A.SO2通入品紅溶液中使之褪色
B.S02通入酸性KMnO4溶液中使之褪色
C.SO?通入漠水中使之褪色
D.SO?通入飽和H2s溶液中析出黃色沉淀
【解析】S0?使品紅褪色體現(xiàn)其漂白性,A錯誤;S0?使酸性KMnO4溶液褪色體現(xiàn)其還原性,B錯誤;
SO,使澳水褪色體現(xiàn)其還原性,C錯誤。
畫甌下列有關(guān)SO?的敘述正確的是(填字母)。
A.SO?具有漂白性,通入紫色石蕊試液中,可以使石蕊先變紅后褪色
B.除去CO?中的SO?氣體,可以將氣體通過飽和NaHCOs溶液
C.SO?和CL均具有漂白性,將它們混合通入品紅溶液中,漂白效果增強(qiáng)
D.SOz可以使酸性KMnCh溶液褪色,體現(xiàn)了SO?的漂白性
E.SOz通入NaOH溶液中,產(chǎn)物一定是NazSOs
F.SO?通入BaCL溶液中,可以生成BaSOs沉淀
G.可以用濃硫酸干燥SO?
H.檢驗(yàn)SO?中混有的CO?,可以先將氣體通入過量酸性高鎰酸鉀溶液除盡二氧化硫,再通入澄清石
灰水中
【答案】BGH
【解析】S0,有漂白性,但不能漂白酸堿指示劑,所以不能使石蕊試液褪色,A錯誤;SO?和CL
在溶液中混合發(fā)生反應(yīng)生成HC1和H2s0&,漂白性減弱,C錯誤;SO?使酸性KMnO”溶液褪色是SO?的還原
性所致,D錯誤;當(dāng)SO,過量時,生成NaHSOs,當(dāng)SO2少量時,生成Na2sO3,E錯誤;SO?與BaCk溶液不
能反應(yīng)生成BaSOs沉淀,F(xiàn)錯誤。
倒珈6(2023?茂名一模)某興趣小組利用下圖裝置探究SO,性質(zhì),觀察到①中溶液不褪色,②③
中溶液均褪色。下列判斷正確的是(C)
A.②③均體現(xiàn)SO2的漂白性
B.SO,與品紅分子直接反應(yīng)使其褪色
c.②中存在s在一、Hsor
D.③中c(SOT)增大,說明S02具有氧化性
【解析】②中的品紅褪色體現(xiàn)了S02的漂白性,③中的品紅褪色體現(xiàn)SOz的還原性,A錯誤;S02
與水反應(yīng)生成的壓SO3能與品紅分子結(jié)合,使其褪色,無水存在時,SO2分子不能使其褪色,B錯誤;KMnO4
中Mn元素為+7價,處于最高價態(tài),體現(xiàn)氧化性,SO2中S元素為+4價,被氧化為S(T,體現(xiàn)還原性,
D錯誤。
曬17(2022?江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室制取少量SO,水溶液并探究其酸性,下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到
實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?C)
B.用裝置乙制取SO?水溶液
C.用裝置丙吸收尾氣中的SO?
D.用干燥pH試紙檢驗(yàn)S02水溶液的酸性
【解析】二氧化硫不溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液,也不與其反應(yīng),故不能用飽和亞硫酸氫鈉溶液吸
收二氧化硫,C錯誤。
度剛8(2023?安徽合肥一模)下圖是一種綜合處理含SO?尾氣的工藝流程,下列敘述正確的是(C)
含so2的尾氣空氣
I,I
Fe2(SO4)3溶液一T吸收|~T氧化|
A.“吸收”過程中SO?被還原
B.“吸收”后溶液的酸性減弱
C.“氧化”后的溶液可以循環(huán)使用
D.“氧化”中,每有ImoIO?參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子
【解析】“吸收”過程中SO?被氧化,A錯誤;“吸收”過程中發(fā)生的反應(yīng)為2H20+S02+
Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4,酸性增強(qiáng),B錯誤;用空氣中的氧氣氧化得到Fez(SOj,溶液,F(xiàn)ez(S03溶
液可以到“吸收”步驟循環(huán)使用,C正確;“氧化”步驟中,氧元素化合價由0降低為一2,ImolO?參加
反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi電子,D錯誤。
深度指津
CO?、SOz、SO3???xì)w納
1.S0?與C0?的鑒別
(1)聞氣味:有刺激性氣味的是SO?。
(2)利用SO?的漂白性:用品紅溶液鑒別。能使品紅溶液褪色,加熱顏色又復(fù)原的是SO?,不能使
品紅褪色的是CO20
(3)利用SO?的氧化性:用氫硫酸。出現(xiàn)渾濁的是SO?,無明顯現(xiàn)象的是CO?。
(4)利用SO2的還原性:
①用高鎰酸鉀溶液。褪色的是SO?,無明顯現(xiàn)象的是C02。
②用濱水。橙色褪去的是SO”無明顯現(xiàn)象的是CO?。
③用硝酸鋼溶液。產(chǎn)生白色沉淀的是SOz,無明顯現(xiàn)象的是CO2。
④用FeCL溶液。使棕黃色變淺的為SO”無明顯現(xiàn)象的是CO”
[特別提醒]
①二氧化碳、二氧化硫都是酸性氣體,都能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅;所以不能用濕潤的藍(lán)色
石蕊試紙鑒別。
②SO。和co,都能使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過量,則沉淀都可以消失。所以不能用澄清
石灰水鑒別SOz和COz。
2.SOz、SO3通入鋼鹽(或鈣鹽)溶液中的現(xiàn)象及化學(xué)(或離子)方程式
SO,通入BaCL溶液中無明顯現(xiàn)象
SOs通入BaCb溶液中有白色沉淀:S03+H20+BaCl2=BaS041+2HC1
有白色沉淀:
S02通入酸性Ba(NOs)2溶液中
2++
3SO2+2H20+3Ba+2N0r=3BaS041+2N0t+4H
3.除雜
(1)除去SO,中的少量HCL用飽和NaHSOs溶液洗氣(見圖1)。
SO2(HCI)-^=CO2(SO,)-^=
/艮Hi
4三生二
飽和NaHSO潞液飽和NaHCCX溶液
圖1圖2
(2)除去CO?中的少量SO?,用飽和NaHCOs溶液洗氣(見圖2)。
離子方程式:
SOz(少量)+2HCOr=SOr+2C02+H=0
soz(過量)+Hcor=Hsor+co2
4.SO2與HC1O、H2O2、Na202>O3以及活性炭漂白原理的比較
S02HC1O、H2O2、Na202>O3活性炭
漂白與有色物質(zhì)結(jié)合生成無色物質(zhì)將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)(屬于吸附有色物質(zhì)(是
原理(屬于非氧化還原反應(yīng))氧化還原反應(yīng))物理變化)
是否可逆。加熱或久置后恢復(fù)原來顏不可逆。加熱或久置后不恢復(fù)原來
——
可逆色顏色
漂白漂白有色的有機(jī)物;不能漂白酸漂白某些有色的有機(jī)物;能使指示吸附氣味、某些有
對象堿指示劑,漂白食品須嚴(yán)格遵循劑褪色機(jī)色質(zhì)
國家食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)
①二氧化硫的漂白性與氧化性無關(guān)。二氧化硫能使濱水、高鎰酸鉀溶液褪色,體現(xiàn)的是二
注意氧化硫的還原性,而不是二氧化硫的漂白性(漂白性是指使有顏色的有機(jī)物褪色);
②氯氣也能使品紅溶液褪色,但是加熱后不能恢復(fù)紅色
考點(diǎn)3硫酸及其工業(yè)制備
知識梳理
知識U濃硫酸的物理性質(zhì)
純硫酸是無色油狀液體,能以任意比與水混溶,溶于水時放熱,沸點(diǎn)高,難揮
發(fā)。濃硫酸稀釋時,應(yīng)將濃硫酸緩慢加入水中,并不斷攪拌。
知識舊濃硫酸的特性
1.吸水性
吸收混在氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水和結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。用途:常作干燥劑。
(1)能干燥的氣體:壓、0八CO八SO八5、HC1等。
(2)不能干燥的氣體:NHs、昧、HBr、HI、NO,等。
2.脫水性
把有機(jī)物中的H、0元素按物質(zhì)的量之比為2:1脫去,屬于化學(xué)變化。
3.強(qiáng)氧化性
(1)常溫下,金屬Fe、Al與濃硫酸(或濃硝酸)時會發(fā)生鈍化,它們的表面會形成致密的氧
化膜,這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。所以在常溫下,鋁制或鐵制容器是可以用來盛
裝濃硫酸或濃硝酸的。
(2)與金屬反應(yīng)
加熱時,濃硫酸可以與除金、粕之外的絕大多數(shù)金屬反應(yīng),生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還
原成SO?。
Cu+2Hzs0式濃)△一
CuSOa+SO2T+2H2
(3)和非金屬反應(yīng)
熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為3,
在這類反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出氧化性。
C+2H2s0,(濃)C02f+2S02t+2H20
S+2H2S04(M)A
3soM+2HQ
(4)和其他還原性物質(zhì)反應(yīng)
壓S+H2s(h(濃)=SI+S0"+2HQ
2HI+H2s(濃)=I2+SO2t+2H2
知識理0r的檢驗(yàn)
取少量待測液于試管,先用稀鹽酸酸化,再滴加氯化銀溶液,若有白色沉淀,則原溶液有S0T。
[注意]
①用稀鹽酸酸化可以防止Ag+、C0(、SO/等離子干擾檢驗(yàn)。②不能用稀硝酸酸化的原因是防
止so尹被稀硝酸氧化成S0F而干擾檢驗(yàn)。
知識E]硫酸的工業(yè)制法
1.原理
接觸法制硫酸的原料是硫黃或硫鐵礦、空氣。
化學(xué)方程式:
4FeS2+1102^^2Fe203+8S02
催化劑
2S02+02△2S03
SO3+H2O=H2SO4
2.接觸法制硫酸示意圖
如果直接用水吸收,SOs與水反應(yīng)是放熱的,這樣就會形成酸霧,不利于SOs的吸收,所以工
業(yè)上用98.3%的濃硫酸吸收S03o
3.硫酸工業(yè)制法的尾氣處理方法
方法1用氨水吸收,再用H2s處理:
S02+2NH3+H20=(NH4)2SO3
(NH4)2S03+H2S04=(NH4)2S04+S02t+H20
方法2用N&SOs溶液吸收:
Na2s。3+SO?+H20=2NaHS03
方法3用NaOH溶液吸收,再用熟石灰和0?處理(此方法反應(yīng)復(fù)雜,還可能發(fā)生其他反應(yīng)):
S02+Na0H=NaHS03
NaOH+NaHS03=Na2S03+H20
Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3I+2NaOH
2CaS03+02=2CaS04
[及時鞏固]
酗9(2023?北京卷)蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過程如圖所示。
蔗糖
下列關(guān)于該過程的分析不正確的是(0
A.過程①白色固體變黑,主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性
B.過程②固體體積膨脹,與產(chǎn)生的大量氣體有關(guān)
C.過程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性
D.過程中蔗糖分子發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂
【解析】濃硫酸具有脫水性,能將有機(jī)物中的H原子和0原子按個數(shù)比2:1脫除,蔗糖中加入
濃硫酸,白色固體變黑,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,A正確;濃硫酸脫水過程中釋放大量熱,此時發(fā)生反應(yīng)
C+2H2s04(濃)+2S0?t+2HzO,產(chǎn)生大量氣體,使固體體積膨脹,B正確;濃硫酸和碳反應(yīng)
過程中生成的S02能使品紅溶液褪色,體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性,C錯誤;該過程中,蔗糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),
發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂,D正確。
顫1皿(2022?茂名二模)檢驗(yàn)碳粉與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的裝置和所加藥品如下,下列敘述不正
確的是(C)
混合氣體
品紅溶液酸性KMnO4溶液品紅溶液Ca(OH),溶液
ahed
A.a中品紅溶液褪色,說明混合氣體中有SO?
B.b中酸性KMnO4溶液的作用是除去S02
C.b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5so2+4H++2MnO1=5SOT+2H2()+2Mn2+
D.c中品紅溶液不褪色,d中Ca(OH)2溶液變渾濁,說明混合物中存在CO?
【解析】SO?能使品紅溶液褪色而CO?不能,A正確;b中酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2,B正
+2+
確;b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5S02+2H20+2Mn07=5S0r+4H+2Mn,C錯誤;c中品紅溶液不
褪色,說明SOz被除盡,d中Ca(OH)2溶液變渾濁,說明混合氣體中存在CO?,D正確。
顫1TT為了檢驗(yàn)SOT,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)設(shè)計了如下四種方案,其中方案最優(yōu)的是(B)
A.方案甲:試液身小登駕白色沉淀且星曬送沉淀不溶解
試液"量稀鹽酸》無沉淀(也無氣泡)型&查駕白色沉淀
B.方案乙:
七安由,弁濟(jì)足量稀硝酸三打沖BaN02溶液占岳廣
Cr.萬案丙:試液---------*無沉證-------3------?白色沉證
D.方案?。涸囈貉市摹?白色沉淀(過濾)出跡更加△是量池鼠沉淀不溶解
【解析】加入氯化鋼溶液,產(chǎn)生的白色沉淀可能為氯化銀,也不溶于稀鹽酸,A錯誤;加入足量
鹽酸,沒有沉淀和氣體生成,排除Ag+、CO鼠、S(T等干擾,再滴加氯化鋼溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則一
定含有硫酸根離子,B正確;加入稀硝酸,亞硫酸根離子會被氧化成硫酸根離子,與硝酸鋼溶液反應(yīng)也
產(chǎn)生白色沉淀,C錯誤;原溶液可能為壓S03,加入Ba(NO3)2溶液生成BaSO"也不溶于鹽酸,D錯誤。
顫12工業(yè)制硫酸的適宜條件不包括(C)
A.礦石粉碎成粉末可加快反應(yīng)速率
B.原料氣進(jìn)入接觸室之前需凈化處理
C.SO?轉(zhuǎn)化為SOs時用鐵觸媒作催化劑
D.用98.3%的濃硫酸吸收S03
【解析】礦石粉碎成粉末增大了與空氣的接觸面積,可加快反應(yīng)速率,A正確;接觸室內(nèi)發(fā)生的
反應(yīng)是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,為防止催化劑中毒,原料氣進(jìn)入接觸室之前需凈化處理,B
正確;SO?轉(zhuǎn)化為S03時用五氧化二鋼作催化劑,鐵觸媒是合成氨的催化劑,C錯誤;在吸收塔中三氧化
硫與水反應(yīng)生成硫酸,但直接用水吸收三氧化硫會形成酸霧,使三氧化硫的吸收率降低,生產(chǎn)實(shí)踐中
用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫,D正確。
顫113硫代硫酸鈉(Na2s2O3)可作為照相業(yè)的定影劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為AgBr+
2Na2S2O3=Na3[Ag(SsO3)2]+NaBr。下列說法正確的是(C)
A.基態(tài)Br原子中電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有35種
B.[Ag⑸03]3一中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵
C.SzOT中心原子S的雜化方式為sp3
D.非金屬元素S、0、Br中電負(fù)性最大的是Br
【解析】基態(tài)Br原子核外電子共有18種空間運(yùn)動狀態(tài),A錯誤;[Age。)/-中存在Ag+和S20t
之間的配位鍵、S原子和0原子之間的共價鍵,不存在離子鍵,B錯誤;SzO廠與S(T原子總數(shù)相同,價
層電子總數(shù)相同,所以中心S原子的雜化方式相同,均為SP,雜化,C正確;三種元素中電負(fù)性最大的
是0元素,D錯誤。
顫1T4(2022?浙江卷6月)關(guān)于反應(yīng):Na2S203+H2S04=Na2S04+SI+S02t+H2O,下列說法正確
的是(B)
A.HzSO,發(fā)生還原反應(yīng)
B.Na2s2O3既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.ImolNa2s2O3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移4moi電子
【解析】H2s0,中各元素的化合價均未發(fā)生改變,故HfO,未發(fā)生還原反應(yīng),A錯誤;NazSG中的S
元素的化合價既有升高又有降低,則NaSOs既是氧化劑又是還原劑,B正確;S為還原產(chǎn)物,SO,為氧
化產(chǎn)物,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比1:1,C錯誤;NazSzOs中S元素為+2價,每有ImolNa2s◎
發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移2mol電子,D錯誤。
庭斷5某小組同學(xué)用圖裝置(略去加熱儀器等)制備Na2s2O3?5H2。
已知燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下:
Na2s(aq)+H20(l)+S02(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(a)
2H2s(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H=0(1)(b)
S(s)+Na2sO3(aq)^Na2s◎(aq)(c)
下列說法不正確的是(B)
A.裝置A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應(yīng)速率快
B.Na2s2O3可作為高效脫氯劑,Na2s2O3溶液與足量CL反應(yīng)的離子方程式為2Cl2+3H20+S20r=2S0r
+4Cr+6H+
C.裝置B、D的作用為防止倒吸
D.理論上應(yīng)使燒瓶C中Na2s和Na2s恰好完全反應(yīng),則兩者物質(zhì)的量之比為2:1
【解析】70%的硫酸溶液中c(H+)大于98%的濃硫酸中c(H+),與Na2sO3固體反應(yīng)速率快,A正確;
Na2s◎溶液與足量CL生成S0/、C「,離子方程式為4cl2+5H2+S2()T=2S0/+8C「+10酎,B錯誤;
裝置C中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2s+3SO?+Na£O3=3Na2s2O3,Na2S與NazSOs物質(zhì)的量之比為2:1,
D正確。
度指津
不同價態(tài)含硫物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律
1.價類二維圖
只有氧化性+6
+4
既有氧化性.
又有還原性
Lo
只有還原性-2
氣態(tài)氫單質(zhì)氧化物酸正鹽酸式鹽
化物
2.硫元素可以被連續(xù)的氧化
.孰<0H0
S222
S°催化劑,△Sa^280<
硫元素<
7K2soi
、FeS「春~S021g品
3.中間價態(tài)的硫元素既可以被氧化,也可以被還原(如+4價的硫)
+4
S
so2
01具有氧化性H2sO3具有還原性『埸亍
S.與H?S、Na2s(H+)等反應(yīng)SO;與Oz'XJCL'Br,4)、4
3
HSO;H,O2、Fe\ClO-、酸性KMnO&、
HMO總反應(yīng)
寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
(1)在酸性溶液中,亞硫酸氫鈉與酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng):
2MnO—5HS0HH+=2Mn2++5S0F+3H2O。
⑵在酸性溶液中,硫化鈉與亞硫酸鈉反應(yīng):
2s2-+SOF+6H+=3S(+3乩0°
4.硫元素發(fā)生歧化反應(yīng)或歸中反應(yīng)
s在堿性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)
0+4
sso"-
Na2sO3與Na2s
在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)
S與濃硫酸發(fā)生歸中反應(yīng)生成SO?
II?
-20+4+6
H2sSSO2H2sCh(濃)
i!f
t______」—______________
H2s抽硫酸反應(yīng),
H2s被氧化成S,
濃硫酸被還原為SO,
(1)歧化反應(yīng)
硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng):
3S+60H-A2S"+S0T+3HQ
(s?一和SOT在堿性條件下可以大量共存)
+2
Na2S2O3在酸性條件下發(fā)生反應(yīng):
+
S2Or+2H=S3+SO2t+H?0
(2)歸中反應(yīng)
2s好+SOT+6H+=3SI+3H2O
(與2H2S+SO2=3SI+2H=0相似)
A
S+2H2sOK濃)3S02t+2H20
A
壓S+H2sOK濃)SI+S02f+2H20
5.相鄰價態(tài)的硫元素之間不反應(yīng)(可以解釋為什么濃硫酸可用于干燥二氧化硫氣體)
課堂評價
1.判斷正誤(正確的畫“J”,錯誤的畫“X”)。
(1)將so,通入紫色石蕊試液中溶液先變紅后褪色(X)
(2)附著在試管中的硫單質(zhì)可加入適量氫氧化鈉溶液并加熱除去(J)
(3)(2021?全國甲卷)向硫化鈉固體滴加濃硫酸可制硫化氫氣體(X)
(4)(2021?全國甲卷)設(shè)“為阿伏加德羅常數(shù)的值。32g環(huán)狀&(狀7)分子中含有S—S數(shù)目為
m(V)
(5)單質(zhì)硫有S2、S,、Se、SB等,它們都是硫的同素異形體(J)
(6)(2021?浙江卷1月)工業(yè)上可用氨水消除燃煤煙氣中的二氧化硫(J)
(7)(2022?韶關(guān)期末)用濃硫酸與食鹽加熱可以制備少量HCL是因?yàn)榱蛩岬乃嵝詮?qiáng)于鹽酸(X)
(8)設(shè)及為阿伏加德羅常數(shù)的值。含0.2molHeSO”的濃硫酸和足量的銅反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2及(X)
(9)(2022?浙江卷6月)接觸法制硫酸時,燃燒黃鐵礦可以得到三氧化硫(X)
(10)向蔗糖中加入濃硫酸,蔗糖變黑后膨脹,說明濃硫酸具有吸水性和強(qiáng)氧化性(X)
(H)在未知溶液中滴加BaCL溶液出現(xiàn)白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,說明該未知液中存在
SO廠或soF(x)
(12)(2019?新課標(biāo)n卷)向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸,有刺激性氣味的氣體
產(chǎn)生,溶液變渾濁(J)
(13)(2022?浙江卷1月)檢驗(yàn)硫酸廠周邊空氣中是否含有二氧化硫,用注射器多次抽取空氣,慢
慢注入盛有酸性KMnO」稀溶液的試管中,觀察溶液顏色變化。溶液不變色,說明空氣中不含二氧化硫(J)
(14)向溶有S0?的BaCL溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉淀,說明氣體X具有強(qiáng)氧化性(X)
【解析】(1)二氧化硫不能漂白石蕊試液,紫色石蕊試液變紅后不褪色。(2)加入適量氫氧化鈉溶
液并加熱發(fā)生反應(yīng):3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H20o(3)硫化鈉會
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