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文档简介
第12讲硫及其重要化合物
1.了解硫及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应
用和对生杰环境的影响。
2.掌握S01的检验方法。
课标解读
3.掌握不同价态含硫物质的转化关系,及其在“价一类”二维图
中的应用。
4.结合实验探究含硫物质之间的转化及原理。
弯点1硫及其氧化物
必备知识•梳理夯实
知识梳理
1.硫单质的性质
(1)硫元素的存在形态
T游离态H火山喷口附近或地壳的岩层里
存在
形态T化合态H主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
(2)硫单质的物理性质
俗称颜色、状态溶解性
硫黄黄色固体难溶于水微溶于酒精易溶于CS2
(3)硫单质的化学性质
(氧化性)
硫硫其彳弱氧化性,与要价金属反应生成低价态金
单属硫化物HA
与非金属反应广Hz+S=H2s(氧化性)
质
-12、s+o2=so2(还原性)
(空气中淡蓝色火焰,。2中蓝紫色火焰)
与碱溶J3S+6NaOH=2NaS+NaSO+3HO
液反应1(氧化性、还原性)2232
与强氧化剂浓H2s反应s+2H2s。4(浓)=3S02f
+2凡0(还原性)
[微点归纳](1)S与变价金属反应,生成低价盐。
(2)单质硫燃烧时,产物只能是S02,无论02的量是否充足,均不会生成SO3o
⑶汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理(Hg+
S=HgS)o
(4)实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH
溶液除去。
2.硫的氧化物
(1)二氧化硫
①物理性质
颜色状态气味密度溶解性(通常状况)
有刺激比空气的易溶于水,1体积水溶解约
无色气体
性气味密度大40体积SO2,易液化
②化学性质
使品红溶液褪色
「票白性
酸性氧化物还原性
的通性
I氧化性
0
S
i.将SO2分别通入下列溶液中,把产生的现象与其体现的性质填入下表空
格中:
加有酚醐
石蕊KMnCU酸
溶液的氢氧化澳水品红溶液
试液性溶液
钠溶液
紫红色
现象变红红色褪去溟水褪色品红褪色
褪去
S0溶于水溶于水显
2还原性还原性漂白性
的性质显酸性酸性
ii.将SO2通入水中,反应的化学方程式是SO2+H2OH2sCh,若在空
气中放置一段时间后,再加入BaCb溶液,出现的现象是产生白色沉淀,其
原因是H2so3被空气中的。2氧化为H2so4,H2s04电离产生SO汇,发生反应
Ba2++S0?-BaSC)43。
iii.S02的氧化性
A.与H2s相混合有黄色固体析出,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S3
+2H2O
B.镁能在SO2气体中燃烧,其方程式为
占燃占燃
2Mg+SO2^^2MgO+S,Mg+S=^^MgS
MSO2的还原性
催化剂
2so2+。22s。3
△
S02+C12+2H20=H2s。4+2HC1
2++
5sCh+2Mn0;+2H2O=5SOF+2Mn+4H
3+2++
SO2+2Fe+2H2O=2Fe+S0F+4H
[微点归纳](l)S02使品红溶液褪色表现的是S02的漂白性,加热后溶液颜
色复原;S02使酸性高镒酸钾溶液、澳水、氯水、碘水褪色表现的是S02的还原
性而不是漂白性,加热后溶液颜色不复原。
(2)SO2漂白原理:与某些有色物质生成不稳定的无色物质,其容易分解而使
有色物质恢复原来的颜色。适用于漂白纸浆、毛、丝等,S02不可漂白酸碱指示
剂。
品红溶液.△.
--------褪色----->,恢艮红色
S02一
石蕊溶液4,〃△***
——---►变红色---►又变紫色
③S02和C02的鉴别方法
i.闻气味法:C02无气味,S02有刺激性气味。
ii.品红溶液法:能使品红溶液褪色的是S02,不能使品红溶液褪色的是CO2o
iii.酸性高镒酸钾或滨水法:使酸性高镒酸钾溶液或滨水褪色的是S02,不能
使它们褪色的是CO2o
④S02的实验室制法和检验
i.原理:Na2sCh+H2sod质量分数70%左右)=Na2sCU+SO2T+比0
或Cu+2H2so«浓)^=CuSO4+SO2t+2H2Oo
ii.装置:与制取Cb相似(可不加热)。
iii.收集、检验是否收集满:将湿润的品红试纸放在瓶口,若迅速褪色,证
明已收集满。
iv.尾气吸收:用NaOH溶液吸收。
⑤S02的用途
i.杀菌、抗氧化,作食物和干果的防腐剂。
ii.可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。
iii.制造硫酸。
(2)三氧化硫
①物理性质
熔点16.8℃,沸点44.8℃,在常温下为液态,在标准状况下为固体。
常在阿伏加德罗常数的题中考查S03的状态
②化学性质
S03具有酸性氧化物的化学通性,主要反应如下(写出化学方程式):
I—I与H2O反应|“八TT
三I--------------------qSO3+H2O^=H2SO4
氧与碱性氧化物反应।
nSO+CaO=CaSO
化(如与CaO反应)I——3----------------------4—
国|---与碱反应_JSO3+Ca(OH)2=CaSO4;+H,0
一[如与Ca(OH),反应]I--一~-----------.....—
③制备:2so2+O2催,化剂2so3。
[微点归纳]S02、S03(g)通入BaCb溶液的反应
(1)由于酸性:HC1>H2so3,SO2通入BaCb溶液中,不发生反应,无明显现
象;
(2)SCh(g)通入BaCb溶液中,反应生成BaSO4沉淀和HC1。
3.硫的氧化物的污染及治理
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
询H石油和煤的燃烧及含硫矿物的冶炼等
(fi)—I危害人体健康,形成遨亘(pH小于5.6)
|燃煤脱硫改进燃烧技术、废气中S02的
回收碰W
(2)硫酸型酸雨的形成过程
自主小练
1.易错辨析:正确的打“,错误的打“X”。
(1)硫在自然界中仅以化合态存在。(X)
[提示]在火山喷口附近或地壳岩层中有游离态存在。
(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。
(X)
[提示]硫燃烧产物只有SO2o
(3)残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。
(Y)
[提示]硫易溶于CS2,在热碱溶液中发生歧化反应生成可溶盐。
(4)铜与硫化合的产物是CuS。(X)
[提示]硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物。
(5)汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理。(V)
[提示]Hg与S反应生成HgS。
(6)SO2通入滴加酚醐的NaOH溶液中,溶液褪色,体现SO?的漂白性。(X)
(7)SO2和SCh(g)通入BaCb溶液中,产生的白色沉淀分别是BaSO4和BaSCh。
(X)
(8)SO2和Cb等物质的量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。(X)
(9)SO2、漂白粉、活性炭、NazCh都能使红墨水褪色,其原理相同。(X)
(10)SO2使滨水褪色与乙烯使KMnCU溶液褪色的原理相同。(V)
(11)SO2有漂白性,所以SO2可使滨水褪色。(X)
(12)SO2能使酸性KMnCU溶液褪色,体现了SCh的还原性。(V)
(13)因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锦酸钾溶液、石蕊
溶液褪色。(X)
2.将SO2分别通入下列五种溶液中。
±i
-
KMnO品Ba(NO)NaOH和
4红32
溶
冢^
酸性溶液液3BaCU的
!)溶液
1②③1I混合溶液
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:KMnCU溶液褪色,证明SO?具有还原性。
(2)试管②中的实验现象:品红溶液褪色,证明SO?具有漂白性。
(3)试管③中能否观察到沉淀?否。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是BaSCU。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是BaSCh,用离子方程式表示产生
沉淀的过程:SO2+2OH--SOF+HzO,Ba2++SOF=BaSO3I。
3.(1)如何洗涤附着在试管内壁上的硫?
硫单质易溶于CS2,也可以与热的强碱溶液反应:3s+6NaOH金=2Na2s
+Na2so3+3H2O,所以当试管内壁上沾有单质硫时,可用CS2或热强碱液洗涤。
(2)Cb和S02的漂白原理有什么不同?
Cb的漂白是Cb与七0反应生成的HC10具有强氧化性,S02的漂白是S02
与有色物质化合生成无色物质。
(3)酸雨是一种环境污染问题,酸雨是一种复杂的大气化学和大气物理现象。
实验室用如图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验:
①实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取什么措施?写出通入S02和空气
发生反应生成石膏(CaSO4-2H2O)的化学方程式。
②将脱硫后的气体通入KMnCU溶液,如何粗略判断烟气脱硫效率。
[提示]①增大反应物接触面积可以提高反应速率,所以提高石灰石浆液脱
硫效率采取的措施是不断搅拌;二氧化硫与碳酸钙、氧气、水反应生成石膏和二
氧化碳,反应的化学方程式:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2(CaSO4-2H2O)+
2co2。
②二氧化硫具有强的还原性,能够使酸性高镒酸钾溶液褪色,所以粗略判断
烟气脱硫效率的方法是高镒酸钾溶液颜色褪去的快慢。
考点突破•训练提升
微考点1硫及其氧化物的性质
彳列1.(2024・湖南长沙模拟)火山喷发的气体中含有二氧化硫和硫化氢气体,
二者相遇后可以发生反应,生成硫黄,在火山口附近积累下来。下列关于硫的说
法正确的是(B)
A.硫是一种黄色的能溶于水的晶体
B.在一定条件下,硫单质可与许多金属单质化合
C.硫蒸气与铜反应可得到硫化铜
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
[解析]硫单质俗称硫黄,黄色晶体,难溶于水,A错误;硫单质具有氧化
性,在一定条件下,可与铁、铜等许多金属单质发生化合,B正确;由于硫的氧
化性较弱,加热时硫蒸气与铜反应得到硫化亚铜,C错误;硫在空气中燃烧产生
淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,D错误。
2.(2024•河北衡水高三检测)某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的
实验装置图如下(夹持装置省略),下列说法错误的是(C)
接尾气处
理装置
ABCD
A.A中固体物质是Na2so3,A中反应属于非氧化还原反应
B.滴入浓硫酸前先通入氮气,防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置中溶液红色褪去,
说明SO2具有漂白性
D.取反应后D中溶液少许,滴入品红溶液,红色褪去;另取该反应后D
中溶液少许,滴加AgNCh溶液,产生白色沉淀,以上现象不能说明SO2具有还
原性
[解析]Na2sCh-SO2中S元素化合价不变,是非氧化还原反应,A正确;
滴入硫酸前先通入氮气,赶走装置内的空气,防止空气中的氧气影响SO2性质的
检验,B正确;SO2与碳酸钠反应使溶液碱性减弱,溶液红色褪去,不能说明SO2
有漂白性,C错误;氯水中含有C「,C「能与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,则
无法说明氯水与SO2是否反应,不能说明SO?具有还原性,D正确。
【对点训练】
1.(2024•山东滨州高三检测)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是(A)
△
A.2A1+3S^=A12S3
B.S+2H2so4(浓)=^=2H2O+3SO2t
△
c.H2S^=H2+S
△
D.3S+6NaOH^=2Na2S+Na2SO3+3H2O
[解析]A项,该反应中硫元素的化合价由0价变为一2价,所以只体现氧
化性,正确;B项,该反应中硫元素的化合价由0价、+6价变为+4价,所以
硫元素体现还原性和氧化性,错误;C项,该反应中硫元素的化合价由一2价变
为0价,所以硫元素只体现还原性,错误;D项,该反应中硫元素的化合价由0
价变为一2价、+4价,所以硫元素体现氧化性和还原性,错误。
2.(2024•广东广州模拟)打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验,以
下说法错误的是(B)
■红色花瓣
图/BaCl2溶液
Na2SO3-
kB.的CCL溶液
A.试管内CC14层溶液褪色,说明B。具有氧化性
B.一段时间后试管内有白色沉淀,说明生成了BaSCh
C.试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性
D.球形干燥管中放有碱石灰,防止污染
[解析]锥形瓶内发生反应Na2sO3+H2sO4=Na2SO4+SO2t+H2O,产生
的SO2进入试管中,CC14层溶液褪色,证明Bn发生反应,SO2具有还原性,可
以被Bn氧化,证明Br2具有氧化性,故A正确;二氧化硫与氯化钢溶液不反应,
一段时间后试管内有白色沉淀,说明有BaSCU生成,故B错误;二氧化硫具有
漂白性,所以通入试管中,会看到红色花瓣褪色,故C正确;未反应完的二氧
化硫可用碱石灰吸收,防止污染大气,故D正确。
3.(2024•北京大兴区期末)某同学利用点滴板进行SO2的性质实验。a、b、c、
d处分别盛有不同的试剂,先向a中滴加数滴浓硫酸,然后用培养皿盖上整个点
滴板一段时间后,观察到b、c、d溶液均褪色。下列说法正确的是(C)
Na2s。3固体
NaOH溶液
(含2滴酚酬)
酸性KM11O4溶液
A.a中制SO2发生了氧化还原反应
B.b、d中实验现象均表明SO2具有漂白性
C.c中可能发生反应:SO2+2OH-=SOr+H2O
D.c中溶液存在下列关系:c(Na+)+c(H+)=c(SOF)+c(HSO?)+c(OH-)
[解析]a中发生反应:Na2sO3+H2so4(浓)=Na2SO4+SO2t+H20,发生
复分解反应,A错误;b中S02使品红溶液褪色体现S02的漂白性,d中S02与
酸性KMnCU溶液发生氧化还原反应,MnO4被还原为MM卡而褪色,体现SCh
的还原性,B错误;c中NaOH溶液与SCh反应生成Na2s。3和H2O,离子方程
式为SO2+2OH--SOM+H2O,C正确;c中溶液根据电荷守恒可得:c(Na+)
+c(H+)=2c(SOF)+c(HSO7)+c(OH"),D错误。
微考点2二氧化硫的检验及鉴别
例1.(2024•河北衡水中学调研)S02和C02的某些化学性质相似,下列实验
中能证明某气体为SO2的是(D)
①使澄清石灰水变浑浊②使湿润的蓝色石蕊试纸变红③使品红溶液褪
色④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCb溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶
于稀盐酸⑤通入滨水中,能使澳水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产
生
A.都能证明B.都不能证明
C.③④⑤均能证明D.只有⑤能证明
[解析]SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,且气体过量时,沉淀均溶解,
①不符合题意;CO2气体也能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,②不符合题意;SO2、
C12都能使品红溶液褪色,③不符合题意;将SO2和CO2通入足量NaOH溶液中,
再滴加BaCb溶液,都有白色沉淀(BaSCh或BaCCh)生成,该沉淀溶于稀盐酸,
④不符合题意;⑤符合题意。
2.如图是有关二氧化硫性质的探究实验装置图,下列说法正确的是(B)
A.a中紫色石蕊溶液先变红后褪色
B.b中品红溶液褪色,加热后又恢复红色
C.c中H2s溶液出现黄色浑浊,体现S02的还原性
D.d中滨水褪色,体现了二氧化硫的漂白性
[解析]二氧化硫溶于水变为亚硫酸,亚硫酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变
红,但不漂白酸碱指示剂,因此a中紫色石蕊溶液变红,不褪色,故A错误;b
中品红溶液褪色,由于二氧化硫的漂白是不稳定的,加热后又恢复红色,故B
正确;c中H2s溶液出现黄色浑浊,二氧化硫中硫元素化合价降低,体现S02的
氧化性,故C错误;d中滨水褪色,二氧化硫与澳水发生氧化还原反应,体现了
二氧化硫的还原性,故D错误。
鸳归纳拓展:
so2的制备及性质探究的一般装置设计流程
发生装置性质探究尾气处理
氧化还原也可用盛碱石
性试剂性试剂灰的干燥管
A
品
红/\|:NaOH
壬,溶三三天溶液
U液
气体的还原性氧化性漂白性尾气
发生装置探究装置探究装置探究装置吸收装置
【对点训练】
1.二氧化硫是一种大气污染物,可用氨水吸收处理。如图是实验室制取二
氧化硫并验证其部分性质的装置,下列说法正确的是(B)
A.使用品红溶液是用来验证S02的还原性
B.S02的发生装置中,使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生
成的SO2逸出
C.K2Cr2O7溶液由橙红色变成绿色(生成CN+),氧化剂与还原剂的物质的量
之比是3:1
D.过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸氢镂
[解析]SO2气体具有漂白性,能够使品红溶液褪色,因此使用品红溶液是
用来验证SO2的漂白性,A错误;在SO2的发生装置中,70%的浓硫酸中H+浓
度大,既可以加快制取气体的反应速率,同时又利用浓硫酸的吸水性,可以减少
SO2气体在溶液中的溶解,有利于生成的SO2逸出,B正确;冷。2。7具有强氧
化性,会将SO2氧化为H2so4,其本身被还原产生Cr3+,lmolK2Cr2O7被还原
得到6moi电子,1molSO2被氧化失去2moi电子,则根据氧化还原反应中得失
电子数目相等,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:3,C错误;当氨水
过量时,反应生成正盐亚硫酸铁,D错误。
2.(2024•广东茂名第三次综合测试)检验炭粉与浓硫酸反应产生气体的装置
和所加药品如图所示,下列叙述不正确的是(C)
A.a中品红溶液褪色,说明混合气体中有S02
B.b中酸性KMnCU溶液的作用是除去S02
C.b中发生反应的离子方程式为5so2+2MnO4+4H+-5SO/+2Mn2++
2H2O
D.c中品红溶液不褪色,d中Ca(0H)2溶液变浑浊,说明混合气体中存在
C02
[解析]S02能使品红溶液褪色而C02不能,当a中品红溶液褪色,说明混
合气体中有S02,A项正确;b中酸性KMnCU溶液的作用是除去S02,防止对后
续二氧化碳的检验产生干扰,B项正确;题中所给离子方程式不符合元素守恒和
2
电荷守恒,b中发生反应的离子方程式为5S02+2MnO4+2H2O=5SOF+2Mn
++4H+,C项错误;c中品红溶液不褪色,证明二氧化硫已被除尽,此时d中
Ca(0H)2溶液变浑浊,说明混合气体中存在C02,D项正确。
3.(2024・贵州贵阳调研)已知:2H2so4(浓)+C=^=CO2t+2SO2t+2氏0,
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有
气体产物,填写下列空白:
(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③,则可以检出的
物质是SO2、CO2;不能检出的物质是H2O。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是H2O、SO2;
不能检出的物质是CO2。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是SO2、CO2;
不能检出的物质是HzO。
[解析]装置①可以检验产物HzO,只能放在装置②③之前,因为若放在装
置②③之后或装置②③之间,则气流通过装置②或③后会带出水蒸气,则无法验
证使CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应中生成的。装置③和装置②位置也不得变
更,因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证CO2前
一定要排除SO2的干扰。
辔归纳拓展:
检验S02和C02同时存在的一般流程
流程设计检验SO2n除去SCh今检验SC)2是否除尽今检验CO2
选用试剂品红溶液酸性KMnCU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,
用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。
微考点3三类物质的漂白性比较
例(2024•河北衡水高三检测)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
(C)
A.。2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B.SO2使滨水或酸性KMnCU溶液褪色,说明SCh有漂白性
C.SO2、次氯酸钠溶液均能使品红溶液褪色,说明两者都有漂白性
D.SO2和Cb都有漂白性,所以两者混合后能增强漂白效果
[解析]氯气和水反应生成的次氯酸有强氧化性,次氯酸的强氧化性可使品
红溶液褪色;二氧化硫和品红反应生成无色物质而使品红溶液褪色,只能说明二
氧化硫具有漂白性不能说明其具有氧化性,A项错误;SO2可使滨水或酸性
KMnCU溶液褪色,都不是SO2的漂白性所致,褪色的原因是SO2的还原性,分
别发生氧化还原反应:SO2+Br2+2H2O-H2sO4+2HBr,5SO2+2KMnO4+
2H2O-K2so4+2MnSO4+2H2so4,B项错误。二氧化硫使品红溶液褪色是由于
其具有漂白性,次氯酸钠溶液因为具有强氧化性而具有漂白性,故可使品红溶液
褪色,C项正确;SO2和Cb按物质的量之比1:1混合后,和水生成硫酸和盐酸,
没有漂白性,D项错误。
•归纳拓展:
三类漂白剂的原理及区别
类型氧化型化合型吸附型
与有机色质内部
将有机色质内部''生色将有色物质吸附而
原理“生色团”“化
团”破坏掉褪色
合”成无色物质
HC10、NaClO、Ca(C10)2>
举例S02活性炭
Na2©2>H2O2、O3等
特点不可逆、永久可逆、暂时物理变化
备注无选择性有选择性吸附色素
【对点训练】
(2024•福建四地市联考)下列说法正确的是(D)
A.SO2、漂白粉和活性炭都能使红色墨水褪色,其原理相同
B.将SO2通入酸性KMnCU溶液中,溶液褪色,体现SCh的漂白性
C.将SO2通入滴加酚醐的KOH溶液中,溶液褪色,体现SO2的氧化性
D.将SO2通入FeCb溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,体现SO2的还原
[解析]SO2、漂白粉使红色墨水褪色,前者是化合漂白,后者是强氧化漂
白,活性炭使红色墨水褪色是利用了其吸附性,褪色原理不同,A错误;酸性
KMnCU溶液褪色是由于MnO]被SO2还原为Mn2+,SO2表现还原性,B错误;
将SO2通入滴加酚酰的KOH溶液中,发生反应:SO2+2KOH=K2SO3+H2O,
溶液的碱性减弱而褪色,体现SO2酸性氧化物的性质,C错误;将SO2通入FeCb
溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+被还原为Fe2+,体现SO2的还原
性,D正确。
育后己硫酸硫酸根离子的检验
必备知识•梳理夯实
知识梳理
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸为无色、黏稠的油状液体,难挥发。
(2)密度比水大,与水以任意比互溶,溶于水时放出大量的热。
(3)稀释浓硫酸的方法是将浓H2s04沿容器内壁慢慢注入水中,并用玻璃
棒不断搅拌。
[微点归纳](1)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾
上少量浓硫酸时,处理方法是立即用布擦拭,再用大量水冲洗,然后涂上3%〜
5%的NaHCCh溶液。
(2)常用浓H2s04质量分数为98%,密度1.84g-cnT3,物质的量浓度为18.4
mol-L-1o
2.稀硫酸的化学性质
硫酸是强电解质,在水中的电离方程式为H2so4==2H++SOr,因此稀硫
酸具有酸的化学通性(写出下列物质与稀H2s04反应的离子方程式):
(l)Fe:Fe+2H+=Fe2++H2t;
(2)Mg0:MgO+2H+=Mg2++H2。;
(3)Ba(OH)2:2H++S0M+Ba?++ZOtT-BaSCUI+2H2O;
(4)Na2so3:SO芬+2H+=SO2)+H2O;
(5)BaCl2:Ba2++SOF=BaSO43。
3.浓硫酸的三大特性
可以是液体水、水需乞或转晶水
J常用作干燥剂,但不能干燥H?S、HBr、HI、
吸水性LNH等
■►针对中机化人物而言
』落有机化合物中的氢和氧元素按照水的组成比例
脱水性口脱去,如使蔗糖变黑
常温下铁、铝遇浓硫酸钝化,可用铝
(或铁)槽车装运浓硫酸
Cu+2H2so,浓)=CuSO4+2SO2?+2H2O
Zn+2H2so4(浓)-ZnSO4+SO2T+2H2OA
Zn+H2sO4^ZnSCyH2f
C+2H2so4(浓)=2SO2t+CO2t+2H2O
[微点归纳]⑴浓硫酸使蓝矶(CUSO4-5H2O)变成白色粉末,体现了浓H2s04
的吸水性。
(2)H2s。4是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HC1和HF:
H2so4(浓)+NaCl=^=NaHSCU+HClt,CaF2+H2SO4(;^)=^=CaSO4+2HFto
(3)由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时,开始
阶段产生S02气体,随着反应的进行,H2s。4的浓度变小,最后变为稀硫酸,Cu
与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成H2而不是S02。
(4)浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性,而与碳等非金属反
应时只体现了浓硫酸的氧化性。
(5)浓硝酸:金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时,要注意硝酸浓度对反应产
物的影响。开始阶段产生N02气体,随着反应的进行,硝酸的浓度变小,最后
变为稀硝酸,反应均生成N0。
(6)浓盐酸:二氧化镒与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,随着反应的进
行,盐酸变稀,反应停止。
4.硫酸的工业制备
(1)工艺流程
空气
注意:工业上用98.3%的硫酸吸收S03,可以避免用水吸收S03时产生的酸
雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。
(2)反应原理
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备S02
高温占燃
4FeS?+llO2==2Fe2O3+8SO2或S+O2^^SO2。
②S02转化为S03
△
2SQ土必口盛涮-2SQ
③吸收S03生成H2s04
SO3+H2O=H2s。4。
5.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。
6.硫酸根离子的检验
八、4■人r人”“,土皿、生加足量盐酸酸化由田滴加BaCb溶液+小心之
(1)检验操作:■(寸测液*取清液*产生白色
沉淀,证明该溶液含有SOI,否则不含。
(2)加足量稀盐酸的目的是排除COMSO芬、A的的干扰,防止影响SOF
的检验。
7.除去粗盐中的杂质一可溶性硫酸盐、MgChxCaCl2
杂质加入的试剂反应方程式
硫酸盐BaCbSOF+Ba2+=BaSO4(
MgCLNaOHMg2++2OH-=Mg(OH)2!
CaChCO分+C22+=CaCC)3(
Na2cO3
过量BaChCO汇+Ba2+^=BaCC)3(
+
过量NaOHH+OH~==H2O
过滤之后,加入过量稀盐酸
+
过量Na2cChCOr+2H=CO2t+H2O
注意:Na2cCh溶液在BaCL之后,过滤后再加入稀盐酸。
[微点归纳]粗盐提纯的思路
首先,明确三种杂质离子分别用什么试剂除去;其次,所加试剂必须过量,
过量的试剂也要除去,合理确定加入顺序;最后要明确加入盐酸的目的及何时加
入。
自主小练
1.易错辨析:正确的打“,错误的打“X”。
(1)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。(X)
[提示]浓硫酸与H2和CO不反应,可用其干燥。
(2)将少量铜加入浓硫酸中加热,很快能观察到溶液变为蓝色。(X)
[提示]水极少,不能得到蓝色溶液。
(3)50mL18.4mol-L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SCh物质的量为0.46
molo(X)
[提示]随着反应进行浓硫酸变稀,将不再与铜反应。
(4)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热,产生的气体为SO2和H2的混合气体。
(,)
[提示]浓硫酸与Zn反应生成SO2,稀硫酸与Zn反应生成H2。
(5)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
SQF0(x)
[提示]可能有soM被硝酸氧化成sofo
(6)向久置的Na2sO3溶液中加入足量BaCb溶液,出现白色沉淀;再加入足
量稀盐酸,部分沉淀溶解,则部分Na2s03被氧化。(V)
[提示]沉淀中部分溶解的是BaSCh,不溶的是BaSCU,说明原溶液中有SOK
存在。
(7)浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可用于干燥H2、C02和H2s等气体。(X)
(8)将浓硫酸滴加到胆矶晶体表面,出现白斑,说明浓硫酸具有脱水性。(X)
(9)浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红,后又变黑,体现浓硫酸的酸性和脱水
性。(V)
(10)向Na2s03溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说
明Na2sCh溶液已经变质。(X)
[提示]检验soM时一定要注意so「的还原性,所以不能加入氧化剂,如
SO夕在酸性条件下被NO3氧化为SOFo
(11)某溶液中加入盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明
该溶液中一定有cor。(x)
[提示]检验COM要注意SOT、HSOF,HCO3的干扰,因为SO2、CO2均
能使澄清石灰水变浑浊。
(12)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。(V)
[提示]Cu+2H2so4(浓)=^=CuSO4+SO2t+2H2。,生成CuSCU和SO2
分别体现酸性和强氧化性。
2.硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有①酸性②吸水性③脱
水性④强氧化性⑤催化作用。请将序号填在相应的横线上:
(1)锌和稀硫酸反应制一①。
(2)浓硫酸作干燥剂②。
(3)实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯②⑤。
(4)纤维素的水解⑤。
(5)浓硫酸与铜的反应①⑷。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红,后来又变黑①③。
(7)浓硫酸使蔗糖炭化的实验(黑面包实验)②③④。
(8)乙酸乙酯的水解⑤。
[提示](1)锌和稀硫酸生成H2,是酸性。
(2)浓硫酸作干燥剂是利用的吸水性。
(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯,一是催化剂,二是利用浓硫酸吸
收反应生成的水,使反应向正方向进行。
(4)纤维素的水解是利用浓硫酸的催化作用。
(5)Cu与浓硫酸反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。
(6)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红是酸性,后来又变黑是脱水性。
(7)浓H2s04使蔗糖炭化体现了浓H2s04的吸水性、脱水性、强氧化性。
(8)乙酸乙酯的水解体现浓H2s04的催化作用。
3.(1)将64g铜箔加入盛有含2molH2SO4的浓H2SO4的试管中加热。
①铜箔能否完全溶解?请解释原因。
不能,因为随着的反应的进行,浓H2SO4变为稀H2s。4,反应停止。
②在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,其原
因为H+与NO亍又能氧化铜箔,发生反应3Cu+2NO亍+8H+=3CU2++2NOt
+4压0。
(2)①在加热条件下金属与浓硫酸反应,还原产物都只能生成S02吗?
②实验室可以利用反应H2so4(浓)+NaClq=NaHSC)4+HClt制取HC1,
是利用硫酸的酸性大于盐酸吗?如果不是,原因是什么?
[提示]①不一定。活泼金属如Zn与浓硫酸反应生成S02,随反应进行H2s04
的浓度变小,最后变为稀H2so4,Zn与稀H2sO4反应生成H2。
②H2s04是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HC1等挥发性
酸。
考点突破•训练提升
微考点1通过实验探究浓硫酸的性质
彳列1.(2024•河北衡水高三检测)用下图所示装置探究铜丝(下端卷成螺旋状)
与过量浓硫酸的反应。
铜丝
下列说法不正确的是(D)
A.试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色
B.浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的S02
C.将铜丝下端卷成螺旋状能提高S02的生成速率
D.反应后,有CuS04生成,试管①中的溶液呈蓝色
[解析]S02是酸性氧化物,S02与水反应生成H2so3,溶液呈酸性,故试管
③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色,A正确;S02与NaOH溶液反应生成亚硫酸
盐,浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的S02,防止造成空气污染,B正确;加
热、将铜丝下端卷成螺旋状,即增大了反应物接触面积,能提高S02的生成速率,
C正确;反应后①中含有大量浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,虽然生成硫酸铜,但
是看不到溶液呈蓝色,D错误。
2.(2024•天津高三检测)某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,
其中不能达到目的的是(D)
选项ABCD
验证浓强氧
吸水性脱水性稀释放热
硫酸的性质4化性
「
浓
滤
零璃罩硫
浓
浓
纸
A铜
实验
酸
硫
硫
片
¥片
酸
酸
装置水-
1
[解析]A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不
断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明
显少于右侧烧杯内的液体量;B项中滤纸蘸上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;
C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管
内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法验证浓
硫酸的强氧化性。
【对点训练】
1.(2024•山东滨州高三检测)下列依据实验方案和现象做出的判断合理的是
(A)
实验I:
实验
L浓硫酸实验n:
方案湿润的
蓝色石
4编试纸
浓x硫酸
(夹持装置略去)
黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液
实验
试纸中心区变黑,边缘变红中镒元素仅以M*+存在),产生能使
现象
带火星的木条复燃的无色气体
A.由I可知,浓硫酸具有脱水性
B.由I可知,浓硫酸具有弱酸性
C.由II可知,浓硫酸具有强氧化性
D.由n可知,浓硫酸具有吸水性
[解析]将浓硫酸滴到湿润的蓝色石蕊试纸上,试纸中心区变黑,说明浓硫
酸具有脱水性,使试纸脱水炭化,A正确;实验I中试纸边缘变红,说明浓硫酸
具有酸性,无法证明具有弱酸性,B错误;由实验n可知,MnCh被还原为Mn?
+,根据氧化还原反应规律推知,一2价0元素被氧化生成02,即产生能使带火
星的木条复燃的无色气体,该反应中M
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