【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第八单元非金属及其重要化合物第2讲含硫化合物的性质和应用练习1 苏教版

1 第第 2 2 讲讲 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用 考纲点击考纲点击 1 了解氧 硫单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氧 硫单质及其重要化合物对环境的影响 3 氧 硫各部分知识的综合应用 一 二氧化硫的性质和用途 1 物理性质 颜色气味毒性密度溶解性 溶于水 2 化学性质 相关化学方程式 3 酸雨 硫酸型酸雨 1 空气中 SO2的来源 化石燃料的燃烧 的冶炼 工业等产生的废气 2 硫酸型酸雨的形成 在光照 烟尘中的金属氧化物作用下 跟氧气反应生成 SO3 SO3溶于雨水后形成硫 酸 对应反应的方程式为 空气中的 SO2遇雨水生成 H2SO3 H2SO3被空气中的氧气氧化成硫酸 对应的方程式为 3 主要危害 使水体 土壤酸化 影响鱼类 农作物及树木生长 腐蚀建筑物 雕塑等 4 防治方法 从消除污染源入手 研发新能源 如太阳能 氢能 核能等 对含硫燃料进行 处理 对工业生产中产生的 SO2废气进行 提高全民的环保意识 即时训练即时训练 1 1 分析如图实验装置 回答相关问题 2 1 在 中发生的化学反应方程式为 2 中的实验现象为石蕊溶液 此实验证明 SO2是 气体 3 中的品红试液 证明 SO2有 性 4 中实验现象是 证明 SO2有 性 5 中实验现象是 证明 SO2有 性 6 的作用是 反应的化学方程式为 二 硫酸的制备和性质 1 接触法制硫酸 步骤设备反应原理 造气 接触氧化 SO3的吸收 2 硫酸的性质 1 稀硫酸 写出下列相关反应方程式 2 浓硫酸 物理性质 纯 H2SO4是 液体 沸点 挥发 密度 水 溶于水时 浓硫酸的特性 3 硫酸的用途 1 制取化肥 如磷肥 氮肥 2 清除金属表面的氧化物 3 制取挥发性酸 3 4 用于精炼石油 制造炸药 农药等 是实验室里常用的试剂 4 几种重要的硫酸盐及用途 俗名化学式用途 石膏 CaSO4 2H2O 制模型 石膏绷带 调节水泥硬化时间 明矾净水剂 泡沫灭火器 绿矾净水剂 防治缺铁性贫血 胆矾制石灰硫黄合剂 重晶石 BaSO4 钡餐 透视 白色颜料等 即时训练即时训练 2 2 下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是 A 在接触室中使用铁粉作催化剂 B 在接触室中运用热交换技术可充分利用能源 C 把硫铁磨成细粉末 可以提高原料的利用率 D 该反应采用 450 500 主要是因为该温度下催化剂活性好 即时训练即时训练 3 3 试判断下列情况分别属于硫酸的哪种性质 A 脱水性 B 难挥发性 C 强酸性 D 二元酸 E 氧化性 F 吸水性 1 铜和浓硫酸加热反应 产生 SO2气体 2 在硫酸盐中有 NaHSO4这样的酸式盐 3 在烧杯中放入蔗糖 滴入浓硫酸变黑 4 在 NaCl 中加入浓硫酸 加热 产生 HCl 气体 5 在稀硫酸中放入锌粒就产生 H2 6 用稀硫酸清洗金属表面的氧化物 7 浓硫酸敞口久置会增重 即时训练即时训练 4 4 中学教材中有如图 1 所示的铜与浓硫酸反应实验装置 该实验过程中会有 二氧化硫气体放出 污染室内空气 严重地损害师生健康 为此某课外小组对此实验进行 如图 2 所示的改进 改进的实验操作简单现象明显 并且几乎无二氧化硫气体泄漏 实验 步骤如下 首先按装置图安装仪器 安装仪器时 在支管胶塞的铁丝钩上挂一片品红试纸 向试管中加入约 10 mL 的浓硫酸 加热 在加热浓硫酸时 将铜片向上提起 铜片先 不要伸入浓硫酸中 当加热至沸腾时 把铜片放下 使其完全浸入浓硫酸中 反应即刻发 生 等不需要反应时停止加热并将铜片提起 离开浓硫酸 反应就停止了 回答下列问题 1 如图 2 所示 铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有 2 塑料袋的作用是 3 为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境 可进行的操作 是 相关的离子方程式是 三 硫和含硫化合物的相互转化 1 自然界中硫的存在形态 1 游离态 存在于 附近或地壳的岩层里 4 2 2 硫单质的主要性质 1 残留在试管内壁上的硫呈现 色 可以用 溶解除去 因为硫的溶解性为 2 如何比较 S 与 Cl2的氧化性强弱 从与非金属 金属反应的角度举三个例子 3 S 在空气中燃烧和在纯氧中燃烧时 现象是否相同 产物是否相同 3 含硫化合物间的相互转化 请写出下列各步转化的化学方程式 即时训练即时训练 5 5 硫黄在空气中燃烧生成气体甲 甲溶于水得溶液乙 向乙溶液中滴加溴水 溴水褪色 乙变成丙 在丙里加入 Na2S 生成气体丁 把丁通入乙得到沉淀戊 甲 乙 丙 丁 戊均含有硫元素 则它们正确的顺序是 A SO3 H2SO4 H2SO3 H2S S B SO2 H2SO3 H2SO4 SO2 SO3 C SO3 H2SO4 H2SO3 SO2 Na2S2O3 D SO2 H2SO3 H2SO4 H2S S 一 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 浓硫酸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 5 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 S 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O 2H2S SO2 3S 2H2O 5 含硫物质的连续氧化 硫元素Error 中学阶段常见的符合 ABCD 转化关系的还有 O2 O2 H2O 氮元素Error 钠元素 NaNa2ONa2O2NaOH O2 O2 H2O 碳元素 CCOCO2H2CO3 O2 O2 H2O 特别提示特别提示 1 可利用相应的盐制取硫不同价态的氢化物或氧化物 如 FeS H2SO4 稀 FeSO4 H2S Na2SO3 H2SO4 70 Na2SO4 SO2 H2O 2 对于 H2S 的知识 只要求掌握根据化合价判断其具有还原性 其他不作要求 3 含 4 价硫的化合物都具有强还原性 如 H2SO3 SO2 SO等 含 6 价硫的化合 2 3 物如浓硫酸具有氧化性 而硫酸盐 稀硫酸中硫元素均不表现氧化性 例 1 在下列物质转化中 A 是一种正盐 D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大 16 E 是强酸 当 X 无论是强酸还是强碱时 都有如下的转化关系 当 X 是强酸时 A B C D E 均含同一种元素 当 X 是强碱时 A B C D E 均含 另外同一种元素 请回答 1 A 是 Y 是 Z 是 填化学式 下同 2 当 X 是强酸时 E 是 写出 B 生成 C 的化学方程式 3 当 X 是强碱时 E 是 写出 B 生成 C 的化学方程式 二 SO2与 CO2的性质辨析 SO2CO2 颜色气味无色 刺激性气味无色 无味 密度比空气大比空气大 毒性有毒无毒 溶解性 易溶 常温常 压下 1 40 微溶 常温 常压下 1 1 物理性 质 沸点相对较高 易液化相对较低 难液化 化学与水反应SO2 H2OH2SO3CO2 H2OH2CO3 6 与碱反应 通入澄清石灰水中 先生 成沉淀 当气体过量时沉 淀又溶解 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O CaSO3 SO2 H2O Ca HS O3 2 通入澄清石灰水中 先生成沉 淀 当气体过量时沉淀又溶解 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2OCaCO3 C O2 H2O Ca HCO3 2 氧化性SO2 2H2S 3S 2H2O CO2 C2CO 高温 还原性 能被酸性高锰酸钾 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 性质 对环境 的影响 形成酸雨 直接危害人体 健康 引起温室效应 鉴别 利用二氧化硫的刺激性气味 利用二氧化硫的还原性 用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴 别 利用二氧化硫的漂白性 用品红溶液鉴别 除杂 欲除去 CO2中的 SO2 可视具体情况选用饱和 NaHCO3溶液或 酸性 KMnO4溶液或溴水或饱和 Na2SO3溶液 特别提示特别提示 具有漂白作用的物质 按其漂白原理可分为三类 1 氧化型 此类物质有 HClO Ca ClO 2 Na2O2 浓硝酸 H2O2 O3等强氧化性物质 2 加合型 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不漂白酸碱指示剂 3 吸附型 如活性炭 例 2 1 写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式 编号 装置 2 试用图中所列各装置设计一个实验 验证上述反应所产生的各种产物 这种装置的连接顺序 按产物气流从左到右的方向 是 填编号 3 实验室可观察到装置 中 A 瓶的溶液褪色 C 瓶的溶液不褪色 A 瓶溶液的作用 是 B 瓶溶液的作用是 C 瓶溶液的作用是 4 装置 中所加的固体药品是 可验证的产物是 确定装置 在整套装置中位置的理由是 5 装置 中所盛溶液是 可验证的产物是 6 若 B 瓶中盛放 Na2CO3溶液 对实验有何影响 拓展应用拓展应用下列溶液中 能除去 CO2中 SO2杂质气体的是 7 石灰水 稀硝酸 KMnO4溶液 溴水 酸化的 Ba NO3 2溶液 品红溶液 A B C D 关于 SO2的制取及性质实验 1 对于制取 SO2的装置研究 应由制备 SO2所用的试剂的状态 反应条件来确定气体 的发生装置 由 SO2的性质 密度 水溶性 毒性等 确定其收集装置和吸收装置 2 对于 SO2的性质研究 应多方面综合考虑 一是酸性氧化物的通性 此性质与 CO2 极为相似 但一般用澄清石灰水来检验 CO2的存在 而不用来检验 SO2的存在 二是还原性 此点是 SO2最重要的性质 它使溴水 氯水 KMnO4 H 溶液褪色 均是因为其还原性 而 非漂白性 三是漂白性 SO2的漂白性通常考查对品红溶液的漂白 故品红溶液一般用来检 验 SO2的存在 而 SO2的吸收可以考虑用 NaOH 溶液或 KMnO4 H 溶液 实验典例 某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 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 制备 SO2气体 用下列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 实验过程中 使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是 2 将 SO2气体分别通入下列溶液中 品红溶液 现象是 溴水溶液 现象是 硫化钠溶液 现象是 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 原因 验证方法 原因 验证方法 原因 验证方法 1 如图 在注射器中加入少量 Na2SO3晶体 并吸入少量浓硫酸 以不接触纸条为准 则下列有关说法正确的是 8 A 蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B 品红试纸 沾有 KMnO4溶液的滤纸均褪色证明了 SO2具有漂白性 C 湿润淀粉 KI 试纸变蓝 D NaOH 溶液可用于除去实验中多余的 SO2 2 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 B C D 3 下列实验能证明某无色气体为 SO2的是 能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 能使品红试液褪色 加热后又显红色 能使溴水褪色 再滴加酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀产生 A B C D 4 某研究性学习小组为研究 Cu 与浓 H2SO4的反应 设计如下实验探究方案 装置中的 固定仪器和酒精灯均未画出 请回答下列问题 1 D E 两容器中 CCl4的作用是 2 加热过程中 观察到 A 容器中出现大量白色烟雾 随着反应的进行 底部有白色沉 淀生成 你认为该沉淀物是 分析可能的原因是 3 对 A 容器中的浓 H2SO4和铜片进行加热 很快发现 C 容器中品红溶液褪色 但始终 未见 D 容器中澄清石灰水出现浑浊或沉淀 你的猜想是 9 设计实验验证你的猜想 4 实验结束后 为了减少环境污染 将各容器中的 SO2除尽 可采取的操作是 10 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 无色 刺激性气味 有毒 比空气大 易 2 SO2 H2OH2SO3 红 SO2 2NaOH Na2SO3 H2O 或 SO2 NaOH NaHSO3 SO2 2H2S 3S 2H2O 2SO2 O22SO3 SO2 Cl2 2H2O 2HCl H2SO4 品 A A A AA A A A AA 催化剂 红 溶液又恢复红色 3 1 含硫金属矿石 硫酸 2 2SO2 O22SO3 SO3 H2O H2SO4 A A A AA A A A AA 催化剂 SO2 H2OH2SO3 2H2SO3 O2 2H2SO4 4 脱硫 处理或回收利用 即时训练即时训练 1 1 答案 答案 1 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 2 变红 酸性 3 褪色 漂白 4 有淡黄色沉淀 氧化 5 紫色褪去 还原 6 吸收 SO2 防止污染空气 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O 二 1 沸腾炉 4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 接触室 2SO2 O2 高温 2SO3 吸收塔 SO3 H2O H2SO4 A A A AA A A A AA 催化剂 2 1 红 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 CuO H2SO4 CuSO4 H2O Ba OH 2 H2SO4 BaSO4 2H2O Na2CO3 H2SO4 Na2SO4 H2O CO2 2 无色油状 高 难 大于 放出大量热 碱性气体 NH3 强还原性气体 H2S HI HBr 等 炭化 钝化 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 4 KAl SO4 2 12H2O FeSO4 7H2O CuSO4 5H2O 即时训练即时训练 2 2 A 解析 解析 硫酸工业生产中的催化剂是钒触媒 主要成分是 V2O5 A 错 即时训练即时训练 3 3 答案 答案 1 CE 2 D 3 A 4 B 5 C 6 C 7 F 即时训练即时训练 4 4 答案 答案 1 支管口有白雾 试管中溶液变蓝色 品红试纸褪色 铜片部分溶解 2 收集多余的 SO2气体 防止污染空气 3 在反应后的试管中 塑料袋中加适量的碱吸收 SO2气体 SO2 2OH H2O SO 或 SO2 OH HSO 2 3 3 三 1 1 火山喷口 2 FeS2 CuFeS2 2 1 淡黄 CS2 难溶于水 微溶于酒精 易溶于 CS2 2 Cl2 H2S S 2HCl 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe S FeS Cu Cl2CuCl2 2Cu SCu2S 3 现象不同 在空气中为淡蓝色火焰 在纯氧中为蓝紫色火焰 但产物是相同的 均 为 SO2 3 略 即时训练 5 11 D 解析 解析 题干中描述的关系依次为 S O2SO2 SO2 H2OH2SO3 H2SO3 Br2 H2O 2HBr H2SO4 Na2S H 点燃 2SO4 Na2SO4 H2S 2H2S SO2 3S 2H2O 故 D 项正确 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 答案 答案 1 NH4 2S O2 H2O 2 H2SO4 2H2S 3O22SO2 2H2O 点燃 3 HNO3 4NH3 5O24NO 6H2O 高温 催化剂 解析 解析 解推断题的两个关键点 一是找出突破口 二是要熟悉物质间的相互转化关系 此题的突破口是 D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大 16 可推测多 1 个氧原子 则 Y 应为 O2 连续氧化最终生成酸 则 E 可能为 H2SO4或 HNO3 当 X 是强酸时 转化关系为 NH4 2SH2SSO2SO3H2SO4 H O2 O2 H2O 当 X 为强碱时 转化关系为 NH4 2SNH3NONO2HNO3 OH O2 O2 H2O 例 2 答案 答案 1 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 2 3 验证 SO2的存在 除去 SO2 验证 SO2已被完全除掉 4 无水 CuSO4 水蒸气 由于产物气流通过 时会带出 H2O g 所以 必须在 之前 5 澄清石灰水 CO2 6 B 中若为 Na2CO3溶液 SO2会与 Na2CO3溶液反应产生 CO2气体 干扰对产物气体 CO2的检 验 解析 解析 该题考查了 C 与浓硫酸反应产物的检验的实验设计 要检验 SO2可以用品红溶 液 要检验 CO2 应该用澄清石灰水 但是 SO2的存在会干扰 CO2的检验 所以检验 CO2时 必须考虑先检验 SO2并把它彻底除去 另外生成的水蒸气也要通过实验来证明 检验 SO2 CO2时 必须经水溶液装置 故水蒸气的检验又必须在 CO2 SO2之前 拓展应用拓展应用 C 解析 解析 SO2和 CO2都是酸性气体 都与澄清石灰水反应 不能 均与 SO2反应 均能除去 SO2 但 中又生成新的气体杂质 NO 所以只有 可以 品红溶液只能鉴别 SO2气体 不能用来除去 SO2气体 不能 实验探究拓展实验探究拓展 实验典例 答案 答案 1 打开分液漏斗上口的活塞 旋开分液漏斗的旋塞 慢慢滴加 2 溶液褪色 溶液褪色 有浅黄色沉淀 或溶液变浑浊 3 Na2SO3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 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