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文档简介
硫及其化合物考纲定位1.掌握硫的单质及其重要化合物的主要性质,了解其应用。2.了解SO2、SO3
对环境质量的影响。一、硫火山口硫化物硫酸盐
硫元素广泛存在于自然界,游离态的硫存在于_______附近或地壳的岩层里。化合态的硫主要以_______和_______的形式存在,如FeS2、CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O。2.硫的物理性质硫黄黄水酒精二硫化碳
硫俗称_____,是一种___色晶体,不溶于___,微溶于____,易溶于_________。1.自然界中硫元素的存在3.硫的化学性质FeSCu2SH2S______;2Cu+S_____;H2
+SFe+S
注意:硫的氧化性不如Cl2
强的实验事实,硫与可变价金属(如Fe、Cu)反应时,通常生成低价金属硫化物,而Cl2则将Fe\Cu氧化生成高价态盐FeCl3CuCl2硫必须加热成蒸汽才能与氢气化合,而Cl2与H2见光即化合,稳定性HCl>H2SCl2可把氢硫酸中的硫置换出来
(1)氧化性:S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2OSO2焰呈_______;在纯氧气中燃烧,火焰呈_______。浅蓝色蓝紫色(一)硫的氢化物(H2S)1、物理性质无色有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,能溶于水,水溶液称为氢硫酸2、化学性质1、具有酸的通性2、具有强的还原性H2S+Cl2=2HCl+S↓H2S+SO2=3S↓+H2OH2S+Br2=2HBr+S↓2H2S+O2=2S↓+2H2O(O2不足)2H2S+3O2=2SO2+2H2O(O2充足)H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+H2O(生成物随条件改变)H2S+2Fe3+==2Fe2++S↓+2H+3、制取原理Fe+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑二、硫的化合物H2SHS-+H+HS-S2-+H+(二)、二氧化硫和三氧化硫
1.二氧化硫(1)SO2的物理性质。无刺激性易大
SO2是一种____色、有_______气味的气体;____溶于水,且易液化;密度比空气的____。
a.与H2O反应。H2SO3
SO2与水反应生成______,化学方程式为:_____________________。红b.使指示剂变色:SO2能使石蕊试液变____色。注意:SO2不能使石蕊褪色。H2SO3(2)SO2的化学性质。①具有酸性氧化物的通性。
c.与碱反应。 在NaOH溶液中通入少量SO2时,反应的离子方程式为:________________________;在NaOH溶液中通入过量SO2时,反应的离子方程式为:____________________。 d.可与碱性氧化物反应。 CaO可以吸收SO2(钙基固硫),化学方程式为:_____________________。②氧化性。浅黄色
将SO2通入到氢硫酸(H2S)溶液中,实验现象:产生____________,反应的化学方程式为:__________________________。CaO+SO2===CaSO3沉淀2H2S+SO2===3S↓+2H2O③还原性。a.SO2被O2氧化成SO3反应的化学方程式为:__________________________。
b.SO2的水溶液能被X2(Cl2、Br2、I2)氧化,如SO2能使溴水褪色,反应的化学方程式为:___________________________。 c.在FeCl3溶液中通入SO2,溶液由黄色变成浅绿色。反应的离子方程式为:____________________________________。 d.在酸性KMnO4溶液中通入SO2,现象是___________。
在品红溶液中通入SO2,现象是___________________;将所得溶液在酒精灯上加热至沸腾,现象是__________________。Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr紫色褪去溶液由红色变成无色溶液由无色变成红色5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4④漂白性。(3)二氧化硫的实验室制取原理:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑装置:固+液气收集:向上排空气法,排饱和的NaHSO3溶液法研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(s)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用简图在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。②实验过程中,使用分液漏斗滴加
浓硫酸的操作是_________________________________打开分液漏斗上口的玻璃塞,旋开分液漏斗的活塞,缓慢滴加(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是__________________;
②溴水溶液,现象是__________________;
③硫化钠溶液,现象是_________________________。
溶液褪色溶液褪色有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊)①原因_________________。验证方法_________。
②原因_______。验证方法_______。
③原因_____。验证方法______。答案:(3)①Na2SO3变质
取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质
②不是浓硫酸
用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。解析:(1)分析制备二氧化硫的反应原理,由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的发生装置;由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和吸收装置,在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。(2)二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,可被溴水氧化,而使溴水褪色;二氧化硫具有氧化性,能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫,而使溶液变浑浊。
(3)由题意可知制取二氧化硫过程中,气体产生缓慢,实验现象很不明显,但不是气密性问题,所以只能与所用试剂有关,如Na2SO3变质,被氧化为Na2SO4,或所用液体不是浓硫酸等。
(4)SO2的检验a、纯净物的检验b、检验某气体同时存在SO2CO2△气体品红溶液品红褪色溶液又变红,说明气体为SO2混合气体①品红②酸性KMnO4溶液(溴水)③品红④澄清石灰水证明存在SO2
的现象:品红①褪色,证明存在CO2的现象是品红③不褪色,澄清的石灰水变浑浊具有漂白作用的物质,按其漂白原理可分为三类。
①氧化型:即漂白剂本身是一种强氧化剂,它可以将有机色质内部的“生色团”(实际上是一种特殊化学键)破坏掉而使之失去原有的颜色,这种漂白是彻底的,不可逆的。此类物质有HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等强氧化性物质。要点深化1②加合型:即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生加成反应,使有机色质失去原有的颜色,但是,如果受热或其他一些因素的影响,漂白剂从有机色质中脱离,使之又恢复原有的颜色,这种漂白是可逆的、不彻底的,如SO2使品红溶液褪色,加热又恢复原有颜色(SO2不能漂白酸碱指示剂)。常见漂白剂及漂白原理比较
②加合型:即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生加成反应,使有机色质失去原有的颜色,但是,如果受热或其他一些因素的影响,漂白剂从有机色质中脱离,使之又恢复原有的颜色,这种漂白是可逆的、不彻底的,如SO2使品红溶液褪色,加热又恢复原有颜色(SO2不能漂白酸碱指示剂)。③吸附型:有些物质的固体疏松、多孔,具有较大的表面积,因而具有很强的吸附能力,可以吸附一些其他有色物质而使之失去原来的颜色是物理吸附,属物理变化。如活性炭、胶体等。要特别注意的是:
漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。
SO2也能使溴水、KMnO4溶液褪色,一般认为是利用SO2的还原性,而不是利用SO2的漂白性。要特别注意的是:漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。
SO2也能使溴水、KMnO4溶液褪色,一般认为是利用SO2的还原性,而不是利用SO2的漂白性。【例1】下列变化属于漂白性的是()
A.SO2使酸性溶液褪色
B.乙烯使溴水褪色
C.Na2O2使无色酚酞先变红,又褪色
D.SO2使NaOH酚酞溶液褪色答案:C解析:SO2使酸性KMnO4溶液褪色表现SO2的还原性;乙烯使溴水褪色属于加成反应;Na2O2使无色酚酞先变红是因为Na2O2与H2O反应先生成NaOH,NaOH显碱性所致,又褪色则是Na2O2或H2O的强氧化性,导致褪色,这种强氧化性导致的有色物质褪色可称为漂白作用,而SO2使NaOH酚酞溶液褪色则显示了H2SO3的酸性。
【方法归纳】
SO2和Cl2漂白原理、现象及漂白效果的比较:
氯气的漂白原理是由于溶于水生成的HClO具有强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。如SO2能使品红溶液褪色。
另外,SO2能使溴水、氯水、KMnO4溶液等褪色,是因为SO2具有还原性的缘故,如:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,不是体现SO2的漂白性。
1.对下列实验现象的原因分析不正确的一项是()
答案:C解析:二氧化硫使溴水褪色,是因为二氧化硫、水与溴发生氧化还原反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,体现的是二氧化硫的还原性,而不是其漂白性。
.SO2与CO2性质的比较SO2CO2物理性质颜色气味密度毒性溶解性熔点要点深化2无色、刺激性气味无色无味比空气大比空气大有毒无毒易溶,常温常压下1:40微溶,常温常压下1:1相对较高,易液化相对较低,难液化SO2CO2化学性质与水反应SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱反应通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2OCaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2氧化性SO2+2H2S===3S↓+2H2OCO2+C2CO还原性
能被高锰酸钾、氧气、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无对环境的影响形成酸雨,直接危害人体健康引起温室效应
.SO2与CO2
的比较及鉴别 (1)相同点:都是酸性氧化物;都能使澄清石灰水变浑浊;都能使石蕊试液变红色。因此,不能用澄清石灰水和石蕊试液鉴别SO2
和CO2。 (2)不同点。 ①SO2
与H2S溶液反应有浅黄色沉淀生成,表现出氧化性,可用于鉴别SO2
和CO2。 ②SO2
能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,表现出还原性,可用于鉴别SO2
和CO2。③SO2
能使品红褪色,表现出漂白性,可用于鉴别SO2
和CO2
【例1】(2011年广东广州模拟)已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。图2-10-1
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是___________________,试管浸泡在50℃的水浴中,目的是_______________。检验试剂预期现象和结论装置Ⅲ的试管中装有 ________________产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3装置Ⅳ的试管中装有 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂:3mol·L-1H2SO4、6mol·L-1NaOH、0.5mol·L-1BaCl2、0.5mol·L-1Ba(NO3)2、0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol·L-1溴水。(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是______________。
思路指导:对于实验综合题,命题者一定是以实验目的为中心来设置问题的。所以实验题的思路一般是:通过阅读题干理解实验目的,围绕实验目的分析实验装置中各部分的作用或各实验操作步骤的有关物质的转化,围绕实验目的来组织问题的答案。最后要注意答案要体现学科特点,文字表达清晰、简要、全面。
解析:FeSO4
分解产生的气体中含有SO3
或SO2或两种都有。由于SO3
的沸点是44.8℃,在室温时容易液化,不便于检验,固应将温度升高;通过Ⅲ中的BaCl2溶液检验它的存在;此时SO2
不会被吸收,所以再通过Ⅳ中的溶液吸收检验,根据SO2
的特性,Ⅳ中的溶液可以是酸性KMnO4
溶液、溴水或品红溶液等。由于SO2
是污染气体,所以应通入NaOH溶液吸收尾气。检验试剂预期现象和结论装置Ⅲ的试管中装有BaCl2
溶液产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3装置Ⅳ的试管中装有酸性KMnO4
溶液若溶液紫色褪去,证明气体产物中含有SO2;若溶液紫色无明显变化,证明气体产物中不含SO2检验试剂预期现象和结论装置Ⅲ的试管中装有BaCl2
溶液产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3装置Ⅳ的试管中装有溴水若溴水橙色褪去,证明气体产物中含有SO2;若溴水橙色无明显变化,证明气体产物中不含SO2答案:(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ防止SO3
液化或凝固(2)或(3)NaOH溶液(或其他合理答案)【变式训练】1.如图2-10-2所示,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()图2-10-2A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色B.沾有KMnO4
溶液的滤纸褪色,证明了SO2
的漂白性C.品红试纸褪色,证明了SO2
的漂白性D.沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色,证明了SO2的漂白性
解析:Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2,SO2与水作用生成H2SO3而使蓝色石蕊试纸变红,但不能使其褪色,A错误;KMnO4具有强氧化性,SO2与之反应而使其褪色,证明SO2具有还原性,B错误;SO2能与NaOH溶液反应,体现了H2SO3的酸性,D错误。答案:C2.三氧化硫(1)物理性质。熔点:16.8℃,沸点:44.8℃,常温下为____态,标准状况下为_______________。(2)化学性质。
SO3为酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2
反应的化学方程式分别为:_____________________;____________________;____________________________。液晶体(固态)SO3+H2O===H2SO4SO3+CaO===CaSO4SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O(三)硫的含氧酸(H2SO3H2SO4)1、亚硫酸(H2SO3)的性质(1)、具有酸的通性(2)、稳定性:不稳定,易分解(3)、氧化性:H2SO3+H2S=3S↓+3H2O(4)、还原性:与SO2一样易被KMnO4、Cl2、Br2、H2O2、HClO等氧化为H2SO45H2SO3+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4+3H2OH2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HClH2SO3+HClO=H2SO4+HClH2SO3H++HSO3-HSO3-H++SO32-能形成两种盐H2SO3H2O+SO2无油大量热量
98%(密度为1.84g/mL)的浓硫酸是一种___色___状液体。能与水以任意比互溶,溶解时可放出_________。浓H2SO4
稀释的方法是___________________________________________。
将浓硫酸沿着器壁缓缓注入水中,并不断搅拌还原性(如H2S、HI)碱性(如NH3)、2、硫酸(1)物理性质及稀释方法。②浓H2SO4的特性。a.吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥_________________________________等气体。(2)化学性质①稀H2SO4具有酸的通性b.脱水性:能将有机物中氢、氧元素按_____组成脱去。水的变黑如将浓硫酸滴到滤纸上,滤纸会_____。 热的浓硫酸能氧化大多数金属(除金、铂外)、非金属单质及一些还原性化合物。
例如:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(浓)===I2+SO2↑+2H2O
在这些氧化还原反应中,硫酸的还原产物一般为SO2。c.强氧化性。常温下,Fe、Al遇浓硫酸会发生钝化现象,可用铝或铁质容器盛装冷的浓硫酸。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O注意.浓H2SO4与金属反应时的五种情况(1)浓H2SO4常温下使Fe、Al发生钝化,体现了浓H2SO4的强氧化性.(2)浓H2SO4与Zn反应先生成SO2,随着反应进行,浓H2SO4变稀,稀H2SO4与过量的Zn反应生成H2,计算时注意得失电子守恒的应用.(3)浓H2SO4与Cu反应只生成SO2,随着H2SO4变稀,Cu与稀H2SO4不反应,因此足量的Cu与浓H2SO4反应,产生的SO2的物质的量要小于H2SO4物质的量的一半.(5)、加热时铁与浓硫酸反应Fe少量:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2OFe过量:Fe+2H2SO4(浓)=FeSO4+SO2+2H2OFe+H2SO4=FeSO4+H2n(Fe):n(浓H2SO4)=1:3时不能只得到硫酸铁△△H2SO4(浓)+2NaCl==Na2SO4+2HCl↑
H2SO4(浓)+NaNO3==NaHSO4+HNO3↑
根据此性质可制挥发性酸。△△(4)难挥发性区分浓H2SO4和稀H2SO4的方法(1)观察状态,浓硫酸为油状黏稠液体,而稀硫酸为均一透明液体.(2)利用密度,用手掂掂试剂瓶的分量,浓硫酸的质量大.(3)取少量蒸馏水,向其中加入少量硫酸溶液,如能放出大量的热,则为浓硫酸,反之则为稀硫酸.(4)取少量液体,分别加入铁片,产生气泡的为稀硫酸,不产生气泡的为浓硫酸.(5)用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,使纸立即炭化变黑的溶液为浓硫酸,不能使其炭化的为稀硫酸.(6)取少量试样,投入胆矾,蓝色晶体变白的为浓硫酸,晶体溶解的为稀硫酸.(7)取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热,产生刺激性气味气体且溶液变蓝的为浓硫酸,无明显现象的为稀硫酸.要点深化1【例】一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。
按图2-10-3组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。图2-10-3试回答:
(1)装置A中需用浓H2SO4,用一种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4:________________________________。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接______、______接b,c接______、______接d;D、E两支试管中CCl4的作用是________________。(1)用玻璃棒蘸取少量试液于火柴梗(或滤纸)上,火柴梗(或滤纸)若立即变黑,证明是浓H2SO4(或其他合理答案)(2)3(或4)4(或3)21防倒吸试回答:
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为__________________________;反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是____________________________________。(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为:_______________C中品红溶液褪色浓H2SO4变成稀H2SO4后,与Zn反应放出H2SO2+H2O+CaSO3=Ca2++HSO3-
思路指导:分析实验目的,结合实验装置和实验现象来理解有关反应原理,通过“物质的性质—有关的反应—出现的现象”三者关系分析问题和解决问题。解析:(1)可根据浓H2SO4的特性选择简单易行的实验方法进行确定,如利用其脱水性、稀释时放热等。(2)从图示看,C装置应是检验SO2气体的,应选择甲装置,则B处需接一安全装置,应选择乙装置。(3)浓H2SO4的强氧化性表现在被还原,生成SO2的反应。反应开始后,装置中的空气被排出,产生大量气泡,当SO2被品红溶液吸收时,气泡量减少,且随着H2SO4浓度的减小,反应速度逐渐减慢,反应较长时间后浓H2SO4变成稀H2SO4,与Zn反应生成H2,气泡量又会增加。
(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2
与CaSO3
反应生成Ca(HSO3)2。(2)3(或4)4(或3)21防倒吸(3)C中品红溶液褪色浓H2SO4
变成稀H2SO4
后,与Zn反应放出H2
答案:(1)用玻璃棒蘸取少量试液于火柴梗(或滤纸)上,火柴梗(或滤纸)若立即变黑,证明是浓H2SO4(或其他合理答案)【变式训练】
2.(双选)向5mL18mol/L的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应,下列说法正确的是()。A.有0.09mol的硫酸被还原B.有0.045mol的硫酸被还原C.充分反应后仍有硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88g
解析:铜与浓H2SO4的反应过程中,当硫酸的浓度降低到一定浓度后,反应就停止了,所以浓硫酸中的硫酸不能完全反应,而参加反应的硫酸中只有一半被还原,所以原有的0.09molH2SO4
中被还原的应少于0.045mol,故A、B错,C对;消耗铜的质量少于2.88g,D对。答案:CD2.试剂:可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2溶液]、盐酸或稀硝酸。3、检验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↓。② 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。例如:BaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ba2+。如有亚硫酸根等,不能用HNO3酸化,所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,从而得到错误的结论。要点深化2于盐酸、硝酸的特性。(2)法二:先酸化,再加检验试剂。4.检验的方法根据具体情况选择方法。(1)法一:先加检验试剂,后对沉淀酸化(无亚硫酸根)
分别进行如下实验: ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2
溶液时,产生的白)。存在的是(色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否B答案:B【变式训练】答案:B(四)重要的盐类1、硫酸的盐(正盐和酸式盐)(1)、硫酸的酸式盐兼有强酸和酸式盐的性质NaHSO4=Na++H++SO42-(2)、重要的硫酸盐化学式结晶水合物俗名用途Na2SO4Na2SO410H2O芒硝制玻璃、造纸CaSO4CaSO4.2H2O石膏制粉笔,模具雕塑2CaSO4.H2O熟石膏2CaSO4.H2O2CaSO42H2OZnSO4ZnSO4.7H2O告矾收敛剂防腐剂,制颜料BaSO4重晶石作白色颜料,钡餐FeSO4FeSO4.7H2O绿矾补血剂CuSO4CuSO4.5H2O蓝矾、胆矾制农药、电镀液KAl(SO4)2KAl(SO4)2.12H2O明矾净水剂2、亚硫酸的盐(正盐和酸式盐)(2)、与酸反应:HSO3-+H+=H2O+SO2SO32-+H+=HSO3-(H+少量)SO32-+2H+=H2O+SO2(H+大量)(3)、与碱反应HSO3-+OH-=SO32-+H2OSO32-与OH-不反应(4)、还原性,能被O2、Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4等氧化2Na2SO3+O2=2Na2SO4
Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HClNa2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O(1)、会水解:SO32-+H2OHSO3-+OH-HSO3-+H2OH2SO3+OH-(5)与一些盐反应 +Ba2+===BaSO3↓,BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O。(5). 的检验向溶液中加入盐酸,或加入氯化钡溶液生成白色沉淀,加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体,将产生的气体通入品红溶液中红色褪去,证明有发生的反应为3、氢硫酸的盐(金属硫化物和硫氢化物)(5)、S2-的检验试液+氯气或氯水浅黄色沉淀,含S2-试液+醋酸铅试纸试纸变黑,含S2-(1)、水解反应:S2-+H2OHS-+OH-HS-+H2OH2S+OH-(2)、与酸反应:HS-+H+=H2SS2-+H+=HS-(H+少量)S2-+2H+=H2S(H+过量)(3)、与碱反应:HS-+OH-=H2O+S2-S2-与OH-不反应HS-HSO3-HCO3-具有两性(4)、还原性:易被O2、Cl2、HNO3、H2O2、Fe3+、KMnO4、Br2等氧化2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓Na2S+Cl2=2NaCl+S↓Na2S+H2O2=2NaOH+S↓硫及其化合物的转化关系1.-2价硫处于最低价态,只有还原性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;0价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;+6价硫处于最高价态,只有氧化性,注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性,如Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑。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:3.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.典型的归中反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O5.含硫物质的连续氧化●案例精析【例1】(2008·海南高考)如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为45,化合物D是重要的工业原料。:(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:___________________________________(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式:_____________________________________(3)写出一个由D生成B的化学方程式:________________________________(4)将5mL0.10mol·L-1的E溶液与10mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合。①写出反应的离子方程式_____________;②反应后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是___________________;③加热反应后的溶液,其pH________(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是_________。(1)S+H2 H2SH2SO3+2H2S===3S↓+3H2O2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O(其他合理答案也可)H2SO3+2OH-===SO+2H2ONa2SO3是弱酸强碱盐,水解后溶液呈碱性大于
水解是吸热反应,加热促使SO水解程度增大,因而pH增大增大[解析]
固态单质A在空气中反应生成气体B,故B为非金属氧化物,A为非金属,B与水反应生成E,E为含氧酸,E与A的氢化物反应生成A,符合条件的只有S,则A为S,B为SO2,E为H2SO3;又因B与C的相对分子质量之比为45, Mr(C)=80,故C为SO3,D为H2SO4。
(3)因浓H2SO4具有强氧化性,故可利用金属(如Cu)或非金属(如C)与浓H2SO4反应,可生成SO2。(4)5mL0.10mol·L-1的H2SO3溶液与10mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合,二者恰好反应生成正盐Na2SO3,因Na2SO3为弱酸强碱盐,故其水溶液因水解显碱性,pH>7,而水解反应为吸热反应,加热可促进SO的水解,使溶液的pH增大。[答案]
(1)S+H2 H2S(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O(3)2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O(其他合理答案也可)(4)①H2SO3+2OH-===SO+2H2O②大于Na2SO3是弱酸强碱盐,水解后溶液呈碱性③增大水解是吸热反应,加热促使SO水解程度增大,因而pH增大给盛着硫粉的大试管加热到硫沸腾时,用坩埚钳夹住一束擦亮的螺旋状细铜丝伸入试管中,观察到的现象是____________________________________________,反应方程式____________________________________,用螺旋状细铜丝的理由________________________,试管中残余少量的硫,须用试剂________浸泡几小时除去。某同学在做上述实验时,先将铜丝用砂纸磨光,在酒精灯上预热后迅速插入试管内接近熔化的硫的液面上,结果未见铜丝燃烧,试分析实验失败的可能原因________________________________________________________________________。解析:铜丝在高温下能与硫蒸气反应,增大Cu丝的表面积和除锈均有利于该反应的发生。铜丝在硫蒸气中燃烧为放热反应,所以铜丝保持红热;因生成Cu2S,故表面为黑色。细铜丝且绕成螺旋状是为了增大与硫蒸气的接触面积。根据硫单质的物理性质和化学性质,溶解硫可有两种方法。某同学的方法将铜丝加热,表面生成了CuO,故实验失败。答案:铜丝燃烧,保持红热,表面生成黑色物质2Cu+SCu2S增大了与硫蒸气的接触面积,有利于反应顺利进行浓NaOH溶液或CS2铜丝预热发生了反应:2Cu+O22 CuO,生成的CuO阻碍了Cu与硫蒸气的接触。【典例】浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是:2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑。
请从图2-10-4中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。选用的仪器(填字母)加入的试剂作用选用的仪器(填字母)加入的试剂作用C浓硫酸和木炭反应发生装置B无水硫酸铜检验是否有水A品红检验SO2A酸性KMnO4除去SO2A品红检验SO2
是否除尽A澄清石灰水检验CO2
的存在图2-10-4
思路指导:本题属于验证性设计实验,欲检验反应的产物,应找出各产物之间的异同点,从而确定检验的顺序,有水生成的一定最先检验水。由于检验CO2是用澄清石灰水检验,SO2会干扰其检验,应先检验SO2,除去SO2,再检验CO2。
解析:成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应产物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体,用装置A,放入品红溶液检验,若品红褪色,则说明有SO2
气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4
溶液以除去SO2,再用装置A,放入品红溶液确定SO2
已除尽,最后再用装置A,放入澄清石灰水来检验CO2
的存在,因SO2
也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2。选用的仪器(填字母)加入的试剂作用C浓硫酸和木炭反应发生装置B无水硫酸铜检验是否有水A品红检验SO2A酸性KMnO4除去SO2A品红检验SO2
是否除尽A澄清石灰水检验CO2
的存在答案:【突破训练】
1.蔗糖中加入适量浓硫酸,充分搅拌后,蔗糖变黑、膨胀,放出刺激性气味的气体。某研究小组拟探究生成气体的成分。 (1)产生气体的有关反应的化学方程式:_____________________________________________________________________。(2)提出假设。假设1:气体中只含SO2;假设2:气体中含有_________________________。
(3)验证假设:按图2-10-5连接好装置,检查气密性后,根据实验需要在容器中填上所加试剂,写出预期的现象和结论。所加试剂预期现象和结论B:__________C:__________D:1%品红溶液E:__________限选实验试剂:1%品红溶液、浓溴水、1.0mol/LNaOH、澄清石灰水、稀盐酸、饱和NaCl溶液、碱石灰。图2-10-5所加试剂预期现象和结论B:1%品红溶液C:浓溴水D:1%品红溶液E:澄清石灰水若B中溶液褪色,D中溶液不褪色,E中溶液不变浑浊,则假设1成立;若B中溶液褪色,D中溶液不褪色,E中溶液变浑浊,则假设2成立
解析:蔗糖变黑是因为浓硫酸的脱水性使蔗糖变成碳单质,膨胀,发出刺激性气味的气体是碳与浓硫酸反应生成SO2
和CO2。在有SO2
存在时不能检验出CO2,所以必须除去SO2
且保证SO2
完全被除去,再通过澄清石灰水来检验CO2
的存在。答案:(1)C+2H2SO4===2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)假设2:气体中含有SO2
和CO2。(3)1.向FeCl3
和BaCl2
的酸性混合溶液中通入SO2
气体,有白色沉淀生成,此沉淀是( A.BaSO4
C.BaSO3)。 B.FeSD.S
答案:A
2.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4===Fe2O3
+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀是()。A.BaSO3
和BaS
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