第五章 化工生产中的重要非金属元素【复习讲义】-2020-2021学年高一化学单元复习(人教版2019必修第二册)_第1页
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文档简介

第五章化工生产中的重要非金属元素

【考纲要求】

1.了解硫元素的存在及硫单质的性质;了解二氧化硫的物理性质和化学性质;硫化氢、三氧化硫的性质。

2.7解硫酸的性质,特别是浓硫酸的物理性质和化学性质,了解硫酸根离子的检验方法。

3.认识硫元素在物质中的不同价态,不同价态含硫物质的相互转化可通过氧化还原反应实现。

4.了解氮元素的存在及氮气的性质;了解氮的固定;了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。

5.了解氨气的性质、用途和实验室制法;了解钱盐的性质及用途;掌握镂根离子的检验方法。

6.了解硝酸的物理性质和化学性质;了解硝酸的工业制备及重要用途。

7.了解二氧化硫和二氧化氮对大气的污染;了解酸雨的形成、危害及防治。

8.认识无机非金属材料在生产中的应用,认识硅单质、二氧化硅在生产中的应用。

考点(一)硫和二氧化硫

【知识复习】

一硫

1.硫的存在

(1)游离态:存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。

(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。

2.物理性质:硫单质俗称:硫磺,颜色状态:黄色晶体,溶解性:不溶于水,

微溶于酒精,易溶与二硫化碳。

3.化学性质(硫可以与金属、非金属反应)

TT/氧化性白及原灯0

化合价角度认识:P|2

r卢燃

o2:s+o2=^-SO2,表现还原性

(1)与非金属反应

[H2:S+H?=H2S,表现氧化性

Cu:2Cu+S---—Cu2s

⑵与金属反应<卜表现氧化性

LFe:Fe+S----:FeSJ

(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液):

3S+6NaOH^^2Na2s+Na2so3+3压0,既表现氧化性,又表现还原性。

应用:汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是S+Hg==HgS

二.二氧化硫

1.物理性质

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化易溶于水。

(1体积水约溶解也体积S02)

2.二氧化硫与水

(1)二氧化硫与水的反应,水溶液的酸碱性,二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验:

实验操作现象结论

①把盛有so2的试管倒

立于水中,打开胶塞试管内液面上升。S。2易溶于水。

②用pH试纸测定溶液的二氧化硫水溶液呈

试纸变红色

酸碱度酸____性。

③滴入2滴品红溶液,振品红褪色_________;二氧化硫能使品红褪色,

荡;加热试管,再观察加热恢复红色。具有漂白性。

SO2与水的反应方程式为SO2+H2OUH2so3。

(2)S02或亚硫酸的漂白性:

①二氧化硫或亚硫酸有漂白作用,与有色物质发生化合反应,生成不稳定的无色物质,加热又恢复为原来

的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。

②SO有漂白性,能使品红褪色。

③S02的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同?不相同;

S02的漂白作用稳不稳定?不稳定;

④次氯酸的漂白过程是发生了氧化还原反应,其漂白作用是永久性的。

【问题】常见的漂白剂有哪些?

SC>2、HC1O、NaClO、H2O2、活性炭

【总结】

HC10、NaC10>Ca(ClO)>

物质2活性炭

so2

H2O2、NazCh、O3

漂白原理与有色物质结合生成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质

变化类型化学变化化学变化物理变化

可逆,加热或久置后不可逆,加热或久置后

是否可逆——

恢复原来的颜色不恢复原来颜色

漂白对象有色的有机物,不能漂白指示剂有色的有机物和指示剂有机色质

(1)SC>2使品红溶液褪色表现的是漂白性,加热后溶液恢复至红色;SO2使酸性高锯酸钾溶液、澳水、氯水、

碘水褪色表现的是还原性,加热后溶液颜色不复原。

(2)SC)2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色。

三.二氧化硫的化学性质

分别从化合价的角度,作为酸性氧化物的角度,二氧化硫有什么化学性质:

使品红溶液褪色

卜票白性

+4+4.酸性氧化物P—还原性+6+6-

也sc)3、so;--的-通--性--s二o力-----SQ'SO:

]氧化性

0

S

1.酸性氧化物的通性

:①能使紫色石蕊溶液变组色

②与H2O反应:SO2+H2OUH2s03

<与碱jNaOH足量:SO2+2OH=S0/+H2。

反应〔NaOH少量:

SO2+OH-=HSOF

I④与碱性氧化物反应:CaO+SO2=CaSC>3

2.氧化性(如与H2s溶液反应):SO2+2H2s=3S1+2H20(生成黄色物质)。

3.还原性

[①与。2反应:2so2+O2副则2SO3

②使滨水褪色:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr

S③使酸性KMn04溶液褪色:5SO?+2MnC)不+2H2O=5SO-+2M1?++4H+

3+2++

④与FeCb溶液反应:SO2+2Fe+2H2O=SOr+2Fe+4H

、⑤与H2O2溶液反应:SO2+H2O2=H2SO4

4.漂白性:SO2可使品红溶液褪色,加热后,溶液由无色变为纽色。

【总结】S02和CO2的性质比较

SO2co2

类型酸性氧化物酸性氧化物

颜色无色无色

气味有刺激性气味无气味

水溶性易溶(1:40)能溶(1:1)

水溶液酸性中强酸,比碳酸强弱酸

氧化性SO2+2H2s=3S+2H2。

A

CO2+C------------2CO

还原性SO2+Cb+2H2O==H2so4+2HC1—

遇石灰水Ca(OH)2+SO2==CaSO3+H2OCa(OH)2+SO2==CaSO3+H2O

CaCh或BaCh不反应不反应

品红溶液褪色不褪色

酸性高锦酸钾溶褪色不褪色

液或滨水

四.三氧化硫

1.物理性质:熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,标准状况下为固态。

2.化学性质:具有酸性氧化物的通性:

(1)与水反应:SCh+HzO-HzSCU

(2)与碱性氧化物反应:SCh+CaO=CaSO4

(3)与碱反应:S03+2NaOH=NazSCU+H2O

(4)与某些盐溶液反应(如:BaCL)SCh+HzO+BaCb=BaSOd+2HC1

五.硫化氢

1.物理性质:无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下,1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。

2.化学性质

(1)酸性H2SUH++HS-,HS-UH++S2-

(2)还原性(易被Cb、O2、SO2等氧化)

2H2S+SC)2=3S1+2H8

2H2S+O2=2S1+2H2O

2H2S+3C)2(足量)=^^2SO2+2H2O

【典例】(SO2与CO2混合气体中成分的检验)如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,

按要求回答下列问题:

(DB中加入的试剂是,作用是0

(2)C中加入的试剂是,作用是o

(3)D中加入的试剂是,作用是»

(4)实验时,C中应观察到的现象是»

【答案】⑴品红溶液检验S02⑵酸性KMnCU溶液除去S02并检验S02是否除尽

(3)澄清石灰水检验C02(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色

【解析】一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,

检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水

变浑浊。C装置的作用是除去SCh并检验SO2是否除尽,所以酸性KMnCU溶液颜色变浅,但不能褪成无色,

若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。

【归纳】检验so2和co2同时存在的一般流程

so2和co2都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为

流程设计检验S02台除去S02台检验S02是否除尽n检验C02

选用试剂品红溶液酸性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

【注意】有时为简化装置,可将除去S02和检验S02是否除尽合并为一个装置,试剂选用较浓的酸性KMnCU

溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。

【题点呈现】

1.下列关于硫的叙述中不正确的是()

A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去

B.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在

C.化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因

D.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作

【答案】B

【详解】

A、硫是一种不溶于水的黄色晶体,易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,故A不

符合题意;

B、在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态,单质硫主要存在于火山周围的地域中,以化合态存在的硫

多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿,故B符合题意;

C、化石燃料中含有大量硫元素,在空气中燃烧过程中会释放大量二氧化硫气体,因此化石燃料的大量燃烧

是空气中二氧化硫含量升高的原因,故C不符合题意;

D、硝酸钾易溶于水,木炭和硫单质不溶于水,因此可以先将固体溶于水,然后过滤,再将滤渣溶于二硫化

碳,然后过滤分离硫单质和木炭,故D不符合题意;

故答案为B。

2.下列关于S02和S03的说法正确的是()

A.SCh极易溶于水,且与水反应生成H2s。4

B.SCh、S03均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色

C.S03可与碱反应,但不与碱性氧化物反应

D.SCh在空气中易被氧化为SCh

【答案】A

【详解】

A.SO3极易溶于水,与水发生反应SO3+H2OH2so4,A正确;

B.SCh不具有漂白性,SCh、S03均能使石蕊溶液变红色,是因为二者溶于水所得溶液均显酸性,B错误;

C.SCh为酸性氧化物,既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,C错误;

D.SO2在空气中不易被氧化为SO3,一般需要在一定温度和催化剂作用下才能变为SCh,D错误;

故选Ao

3.下列说法正确的是()

A.因SO2具有漂白性,所以能使品红溶液、澳水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色

B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SCh

C.SCh、漂白粉、活性炭、NazCh都能使红墨水褪色,且原理相同

D.等物质的量的S02和CL混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好

【答案】B

【详解】

A.二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质而漂白品红溶液,二氧化硫被澳、酸性高锯酸钾

氧化而使这两种物质褪色,二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色,A错误;

B.二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色,所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SCh,B正确;

C.漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因

为和有色物质反应生成无色物质,所以其漂白原理不相同,C错误;

D.二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cb+SO2+2H2O=H2so4+2HC1,盐酸和硫酸没有漂白性,

所以等物质的量的SO2和C12混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,D错误;

故选B。

4.将少量SC)2气体通入BaCL和FeCL的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产

生。针对上述变化,下列分析正确的是()

A.该过程表明SO2有漂白性B.白色沉淀为Bad2

C.该实验表明FeCL具有还原性D.反应后溶液酸性增强

【答案】D

【详解】

A.该过程中,二氧化硫先被FeCh氧化为硫酸,再与BaCU反应,生成硫酸钢沉淀,从而表明SO2具有

还原性,A错误;

B.BaCL易溶于水,不会生成沉淀,B错误;

C.反应中溶液由棕黄色变成浅绿色,铁元素由+3价变为+2价,该实验表明FeCL具有氧化性,C错误;

D.反应后最终生成盐酸,溶液酸性增强,D正确;

故选D。

5.某化学兴趣小组为探究S02的性质,按下图所示装置进行实验。

(已知:Na2so3+H2sC)4===Na2sO4+SO2T+H2O)

请回答下列问题:

(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是一、―。

(2)装置C中的现象是—,表现了S02的(填氧化性或还原性)。

(3)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象o

(4)F装置的作用是—,漏斗的作用是一。

【答案】分液漏斗圆底烧瓶溶液褪色还原性试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色

吸收多余的SO2防止倒吸

【分析】

(1)根据实验室仪器名称书写;

(2)二氧化硫有还原性,酸性高锌酸钾有强氧化性,二氧化硫能还原酸性高锦酸钾而使其褪色;

(3)二氧化硫能使品红褪色,加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原;

(4)根据二氧化硫的溶解度解答,倒扣的漏斗,能防止倒吸。

【详解】

(1)根据反应的原理和实验的需要,装置A中盛放浓硫酸的为分液漏斗,盛放亚硫酸钠的仪器是圆底烧瓶;

(2)二氧化硫中硫元素是+4价,是中间价态,既有还原性,又有氧化性,酸性高镒酸钾有强氧化性,能氧

化二氧化硫中+4价的硫,所以酸性高锦酸钾溶液被二氧化硫还原而褪色,同时说明二氧化硫有还原性;

故答案为:溶液褪色;还原性;

(3)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原,

故答案为:将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色;

(4)1体积水中能溶解40体积的二氧化硫,所以用水可吸收二氧化硫,倒扣的漏斗溶液上升具有缓冲作用,

能防止倒吸,

故答案为:吸收多余的二氧化硫;防止倒吸。

考点(二)硫酸硫酸根离子的检验

【知识复习】

一.硫酸的用途和工业制备

1.用途:

(1)重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。

(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。

2.工业制备:

金属冶炼

产生的尾气

硫黄或黄铁矿空气、400-500;C983%的

燃烧>—组2—VQs催化细—组2一浓硫酸吸诙"IS

写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式:

(1)制备SO2:4FeS2+1102^^2Fe2O3+8so2

催停荆I

(2)制备SO3:2so2+O2釜山2SC>3

⑶吸收SO3:SO3+a0H2SO4

二.硫酸的性质

1.稀硫酸

具有酸的通性:

厂使石蕊溶液变红色

与金属反应(如Zn)

---------------------------*Zn+H2SC%ZnSO4+H2

稀与金属氧化物

硫CuO+H2soiCuSO]+H,()

酸反应(乜口CuO)

与碱反应

*CU(()H)2+H,S()4CuS()4+2H,()

[如CU(()H)2]

与盐反应

)HOCO

----------------*CuC(3+H,S()4LCuSO4+2+2t

(如CuCO3)-----------------:——

2.硫酸的物理性质

硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,

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。

3.浓H2s。4的特性

三大特性:吸水性、脱水性、强氧化性

(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。

(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按^^的组成比脱去。

【实验探究】

实验1一一加入

操作_■■

蔗糖

实验a.蔗糖逐渐变黑;

现象b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体

实验a.浓硫酸具有脱水性;

结论b.浓硫酸具有110^,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CCh,自身被还原为SO2

(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。

a.与金属单质的反应

实验操作

试管a中的铜丝表面有气泡逸出;

试管b中的品红溶液逐渐变为无色;

实验现象

试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色;

将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色

、Cu+2H2SO4(浓)=—C11SO4+SO2T+2H2O

万程式

b.与非金属单质的反应

在加热时,浓硫酸与木炭发生反应:C+2H2so4(浓)^^CO2T+2SO2T+2H2。

(4)常温下,铁、铝遇浓H2s04发生钝化,可用铝槽车运输浓H2s04;体现了浓硫酸的强氧化性。

(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HC1等),

如2NaCl(固)+H2so4(浓)=^Na2sO4+2HC1f。

【练习】填写下表中的实验现象并判断浓硫酸表现的特性

实验实验现象浓硫酸的特性

少量胆矶加入浓硫酸中蓝色晶体变白吸水性

用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上滤纸变黑脱水性

铜片逐渐溶解,产生无色、有刺

将铜片加入盛有浓硫酸的试管中并加热酸性、强氧化性

激性气味的气体

【归纳总结】

1.区分浓硫酸的吸水性和脱水性

常用作干燥剂,但不能分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别:

吸水性

干燥NH3、H2S、HI等①吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作

干燥剂。可以是物理变化,也可以是化学变化,如

将有机物中的H、O以

浓硫酸脱去CuSO’5H2O晶体中的结晶水;

脱水性原子数2:1的比例脱

②脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、0原子以2:

去,如使蔗糖变黑

1比例脱去

2.浓H2SO4与金属反应的规律

(1)钝化:常温下,浓硫酸使Fe、Al表面快速生成一层致密的氧化物薄膜而阻止反应进一步发生。

(2)与活泼金属(如Zn)反应,开始产生S02,硫酸浓度变小后产生H2。

(3)与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SCh(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与不活泼金属反应。

例如:1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的物质的量小于1mol。

(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。

三.硫酸根离子的检验

1.实验探究

在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2sCU溶液和Na2cCh溶液,然后各滴入几滴BaCb溶液,观察现象。再

分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。

项目稀硫酸Na2sCU溶液Na2cCh溶液

滴入几滴BaCL溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成

加入少量稀盐酸并振荡白色沉淀不溶解白色沉淀不溶解白色沉淀溶解

2.实验结论

在溶液中,SO,2一可与Ba?+反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaS04沉淀。

反应的离子方程式为Ba2++SO42^^=BaSOJ。

3.检验SCV一的正确操作方法:

2-

被检液加足蚓B酸化取清液滴加里女溶液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO4)O

先加稀盐酸的目的是排除CO32,SCh?-、A/干扰,再滴加BaCL溶液,有白色沉淀产生。整个过程中可能

发生反应的离子方程式:

CO32+2H+=CO2T+H2。、SO32+2H+=SO2T+H2。、Ag++Cr=AgClJ,、Ba2++SO42—=BaSO4」.。

4.实践应用

除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCb、MgCb等杂质)

杂质加入的试剂离子方程式

可溶性

过量BaCl2溶液SCV+Ba2+BaSCUJ

硫酸盐

过量一。溶液2l2

CaChNa2c3Ca+CO3CaCChl、BaZ,+CCh?BaCCM

MgCh过量.NaOH溶液Ma+20HMg(OH)2」

多余的

适量稀盐酸OH-+H+H2O、CO.??—+2H,H'O+CO,]

NaOH、Na2cO3

【典例】下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是()

A.在反应中,浓硫酸只表现出强氧化性

B.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2

C.在反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性

D.每1molCu参加反应就有2molH2so4被还原,同时生成2molSO2

【答案】C

【解析】题述反应的化学方程式为Cu+2H2s。4(浓)—CUSO4+SO2T+2H20,分析反应前后元素化合价的变

化可知,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性;该反应为氧化还原反应,在反应中,每2molH2sO4参加反应

只有1molH2sCU被还原,因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:1。

【题点呈现】

1.硫酸是一种重要的化工原料,下列关于硫酸的说法中不正确的是()

A.硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等

B.硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料

C.工业制备硫酸时,S02转化为S03的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行

D.反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸

【答案】D

【详解】

A.硫酸可用于生产化肥,如硫酸镂,生产农药,如制备硫酸铜来配制波尔多液,生产炸药,如制备TNT

作催化剂,A项正确;

B.硫黄或黄铁矿和氧气焙烧产生二氧化硫、二氧化硫和氧气反应产生三氧化硫、三氧化硫溶于水得硫酸,

因此以硫黄或黄铁矿作为原料可用于制取硫酸,B项正确;

C.工业制备硫酸时,S02转化为SO3的反应在400-500℃、丫2。5作催化剂的条件下进行,C项正确;

D.三氧化硫极易溶于水,溶于水易形成酸雾,因此工业生产中用98.3%的浓硫酸来吸收S03,D项错误;

答案选D。

2.下列叙述或操作中正确的是()

A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性

B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现

C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性

D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀NaOH溶液

【答案】B

【详解】

A.硫酸铜晶体中自身含有结晶水,浓硫酸吸收晶体中的结晶水,蓝色晶体变为白色粉末,体现了其吸水性,

故A错误;

B.浓硫酸腐蚀有机物是浓硫酸先使有机物脱水炭化,生成的C被浓硫酸氧化生成CO2,体现浓硫酸的脱水

性和强氧化性,B正确;

C.稀硫酸具有弱氧化性,表现为H+的氧化性,如稀硫酸与铁粉反应生成H2,C错误;

D.浓硫酸沾到皮肤上,用大量水冲洗后,不能涂稀的强碱溶液,可涂上小苏打溶液;D错误;

故答案选B。

3.检验某溶液中是否含有SO42一,常用的方法是()

A.取样,滴加BaCb溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCL溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCL溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCb溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

【答案】C

【解析】

2

检验SCV一时,需要首先加入稀盐酸以排除CO32-、SO3->Ag+等的干扰,然后加入BaCL溶液。A项中不能排

2-

除CO32-和Ag+等的干扰,B项中不能排除Ag+的干扰,D项中引入SO4O

4.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SCV-和泥沙,可先将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加过

量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2cCh溶液⑤加过量BaCb溶液,正确的操作顺序是()

A.①④②⑤③B.④①②⑤③

C.②④⑤①③D.⑤②④①③

【答案】D

【解析】

首先要明确除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42,可分别加入Na2cO3溶液、NaOH溶液、BaCb溶液,且三种溶

液均过量,才能使杂质离子分别变成CaCCh、Mg(OH)2、BaSCU沉淀;而过量的BaCb溶液只能用Na2c。3溶液

除去,故要先加入BaCb溶液,再加入Na2cCh溶液,才能保证将过量的BaCl2一并除去;而剩余的NaOH和

Na2cCh只需要在过滤后再加入适量盐酸即可被除去,故D正确。

5.浓硫酸具有:①难挥发性(高沸点);②酸性;③强氧化性;④吸水性;⑤脱水性。下列各项分别表现了浓硫酸的

什么性质,请将序号填于空白处:

(1)浓硫酸与食盐共热,浓硫酸表现的性质是=

⑵浓硫酸与铜共热,反应的化学方程式为,浓硫酸表现的性质

是O

(3)浓硫酸与红热木炭反应,反应的化学方程式为,浓硫酸表现的性质

是O

(4)可用浓硫酸干燥H?、CO?、HC1等气体,浓硫酸表现的性质是o

⑸向蔗糖中倒入浓硫酸,蔗糖变黑,体积膨胀,且有刺激性气味的气体产生,浓硫酸表现的性质

是O

【答案】⑴①②

-

(2)Cu+2H2so4(浓)CuSO4+SO2t+2H2O②③

(3)C+2H2so4(浓)CO2T+2SO2T+2H2。③

(4)@(5)③⑤

【解析】

(1)浓硫酸与食盐共热,生成氯化氢气体,浓硫酸表现了酸性和难挥发性。

(2)浓硫酸与铜共热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2s04(浓)—

CUSO4+SO2T+2H2。,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。(3)浓硫酸与红热木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和

水,反应的化学方程式为C+2H2so4(浓)-CO2T+2SCM+2H20,体现了浓硫酸的强氧化性。(4)利用浓硫酸的

吸水性干燥气体。(5)向蔗糖中倒入浓硫酸,浓硫酸先按水的组成比脱去蔗糖中的H、O元素,使蔗糖炭化,产生

大量的热,再与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现了脱水性和强氧化性。

考点(三)不同价态含硫物质的转化

【知识复习】

一.自然界中硫的存在和转化

黄铁矿(FeSJ、黄铜矿

地下石膏(CaS(\­2Ho

(CuFeS,)雄黄(As4sJ、

A芒硝(NazSO』•1()氏0)

雌黄(As,SJ、辰砂(HgS)

二.实验探究不同价态含硫物质的转化

1.不同价态硫元素的转化与性质

硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。

利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化为高价态;利用还原剂,可将硫元素从高价态转化为低价态。

价态:4T―

s<-------s<-s<s

<>IJIJIJ

性质:[只有还原^性]丽富醺丽嬴祖

---乂有还原V._性_--;_--__--_-->----

2.不同价态含硫物质的转化

转化前的含硫物

序号转化目标选择试剂转化后的含硫物质

。2(不足)

①一2一0H2sS

S02

H2H2s

②0一一2S

Fe或CuFeS或Cu2s

—2—+4H2s。2(足量)—so2

④01+4S02SO2

⑤+4-0SO2上匚s

__Q2—SO3

+4—+6SO2

-Ch-H2SO4

⑦+67+4H2SO4Cuso2

书写有关化学方程式:

占燃

①2H2S+C)2=^2S+2H20,SCh+2H2s=3S+2H20;

②H.2+S=^=H2S,Fe+S=^=FeS或2Cu+S=^=Cu2s;

③2H2S+3C>2粤=2SO2.+2H2O;

@s+O2—SO;;

⑤SCh+2H2s=3S+2H2。:

@2SO,+O,2sCh,SO^+Cl2+2H9O=2HC1+2H2SO4

⑦Cu+2H2so4(浓):CUSO4+2H2O+SO2T

3.化学实验设计的原则

进行化学实验设计时.应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。

【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现

⑴价态与性质

①一2价硫处于最低价态,只有还原性,可被02、C12等氧化剂氧化为S;

②。价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;

③+6价硫处于最高价态,只有氧化性。

(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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,

可用下图表示:

相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S>S和SO2、S02和浓硫酸之间不发生氧化还

原反应。

(3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应,需要选择合适的氧化剂或者还原剂。

证明硫单质、S02具有还原性要选择氧化剂,如酸性KMnCU溶液、氯水等;

证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂,如金属单质、硫单质、H2s等;

证明SO2具有氧化性要选择还原剂,如H2S、Na2s等。

(4)含硫物质的连续氧化

足量Ozo2H2O

H2S------------*S02-*S03-*H2SO4

o2o2H2O

S―*SO2->SO3->H2so4

【题点呈现】

i.判断下列说法是否正确(正确的打y”,错的打“X”)

⑴硫在过量、纯净的。2中燃烧的产物是SO3。()

(2)将S02通入氢硫酸中,若出现淡黄色浑浊,则证明S02具有氧化性。()

(3)浓硫酸具有强氧化性,S02具有还原性,所以浓硫酸不能干燥S02()

(4)锌粒放入稀硫酸中有气体放出,体现了+6价硫元素的氧化性()

(5)在反应H2S+H2so4(浓)=SJ+SO2T+2H2。中,氧化产物为SCh,还原产物为S。()

【答案】XVxxx

2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是()

①CuS②FeS③SO3④H2s⑤FeCL

A.①③⑤B.①②③⑤C.①②④⑤D.全部

【答案】A

【解析】Cu与S反应生成Cu2S,S与02反应生成SO2,Fe在Cl2中燃烧生成FeCb。

3.硫在空气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向溶液B中滴加澳水,滨水褪色,B变成C,在溶液C

中加入Na2s产生气体D,把气体D通入溶液B得黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、

C、D、E分别是()

A.SO2>H2so4、H2s。3、H2s>S

B.SO2、H2SO3、H2so4、H2S>S

C.SO2、H2so3、H2so4、SO3、Na2s2O3

D.SO3、H2so4、H2sO3、SO2、Na2s2O3

【答案】B

【解析】硫在空气中燃烧生成SO2,SC>2溶于水得亚硫酸,向亚硫酸中滴加滨水,生成H2s。4和HBr,在硫酸中加

入Na2s产生H2S,H2S与H2sCh反应产生黄色沉淀S,故B正确。

4.下列离子方程式或化学方程式正确的是()

-+

A.SO2通入少量NaClO溶液中:SO2+CIO+H2O=SOF+CP+2H

B.足量的SO2通入Na2cO3溶液中:COf+SO2=CO2+SOf

C.铁与硫混合加热:2Fe+3S—=Fe2s3

D.浓硫酸与FeS混合:FeS+H2so4(浓)==FeSC)4+H2ST

【答案】A

【解析】

S02通入少量NaClO溶液中,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:S02+CIO*+H2O=SOF+Cl

+2H+,A项正确;

足量SO2通入Na2cCh溶液中,离子方程式为:CO?+H2O+2SO2=CO2t+2HSOF,B项错误;

铁与硫混合加热生成FeS,C项错误;

浓硫酸与FeS混合,二者发生氧化还原反应,正确的化学方程式为:2FeS+10H2so4(浓)=Fe2(SO4)3+10H2。

+9SO2T,D项错误。

考点(四)氮气氮的氧化物

【知识复习】

1.原子结构

氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5

个电子。因此氮原子一般通过共用曳土对与其它原子相互结合构成物质。

氮的原子结构

常见的化合价有+1、+2、+3、+4、+5、—3

其氧化物有N2。、NO、N2O3、NO;N2O4、N20s共有六种,

其中N2O5是HNCh的酸醉,N2O3是HNO2的酸醉(氮的氧化物都有毒)。

2.自然界中的存在形态

a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。

b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和镂盐中。

一氮气

1.物理性质

纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占五分之四左右。

2.化学性质

(1)常温下,用的化学性质丕活泼,可代替稀有气体作保护气体。

原因:氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳

定,通常难以与其它物质反应。

(2)在放电条件或高温下氮气跟氧气化合生成一氧化氮

,,.八放电或高温

N?+O2~^^^~2NO

(3)镁在氮气中燃烧:3Mg+N2^^Mg3N?;

(4)人工合成氨:喟2NH3;

二.氮的固定和循环

游离态—N2(大气中,体积分数约为0.78)

1里一分为自然固氮和人工固氮

化A态I—动植物体内、土壤和水体中

1.氮的固定

将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。

雷雨天产生NO气体

(1)自然固氮

豆科植物根瘤菌固氮

(2)人工固氮:工业合成氨。

2.氮的循环

化肥生产等

亚硝酸盐)

(硝酸盐)

三.二氧化氮和一氧化氮

氮的氧化物

NO

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