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文档简介
第11讲硫及其化合物
目录
明晰学考要求...................................................................1
基础知识梳理...................................................................1
考点精讲精练...................................................................1
考点一硫的主要性质及应用.............................................................6
考点二二氧化硫的主要性质及应用.......................................................7
考点三硫酸的主要性质及应用..........................................................10
2—
考点四与SO4有关的问题10
实战能力训练...........................................................................................................................................................15
1、知道硫的性质和应用。
2、从酸性氧化物的通性及氧化性、还原性,认识二氧化硫的化学性质。
3、认识硫酸的三个特性——吸水性、脱水性和强氧化性。
4、知道硫酸根离子的检验原理,能规范书写检验方法。
5、了解二氧化硫等污染物的来源、危害及防治。
一.硫的性质和应用
(1)硫的原子结构特点
硫位于元素周期表的第三周期、第ⅥA族,由此可知硫原子最外电子层上有6个电子,在化学反应中容易
得到2个电子形成-2价硫的化合物,表现出典型的非金属性。
(2)硫元素存在形态
①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山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。例如:
黄铁矿石膏
FeS2CaSO4·2H2O
(3)硫的物理性质
俗名色、态密度溶解性熔沸点
黄色晶体,质脆,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
硫黄2.06g·cm-3较低
易研成粉末(可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管)
(4)硫的化学性质
①与金属反应(与变价金属反应,均是金属被氧化成最低价态)——体现硫的氧化性
硫粉与铁共热:Fe+SFeS(黑色固体,不溶于水)
硫粉与铜共热:2Cu+SCu2S(黑色固体,不溶于水)
汞与硫粉反应:Hg+S===HgS(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)
②与非金属反应
点燃
硫在氧气中燃烧:S+O2=====SO2(硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰)
【注意】该反应体现了单质硫具有还原性,硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。
③与强碱的反应——既体现氧化性,又体现还原性
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O(此反应可用于除去试管内黏附的硫)
点燃
(5)用途:大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶,也用于制药和黑火药(S+2KNO3+3C=====K2S+3CO2↑+
N2↑)
二、二氧化硫
1.物理性质:SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,容易液化,易溶于水。在通常情
况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2。
2.化学性质
(1)酸性氧化物的通性
a.SO2能使紫色石蕊试液变红色。
b.与H2O反应:SO2+H2OH2SO3(亚硫酸是中强酸)
c.与碱反应:
NaOH溶液
SO2少量SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
SO2过量SO2+NaOH==NaHSO3
高温
d.与碱性氧化物反应:CaO+SO2=====CaSO3
(2)氧化性(如与H2S溶液反应):
SO2+2H2S===3S↓+2H2O(生成淡黄色沉淀)。
(3)还原性:SO2中硫元素的化合价为+4价,属于中间价态,因此SO2既有氧化性又有还原性,一般表现
3+
为较强的还原性,可被多种氧化剂(O2﹑Cl2﹑KMnO4、Fe、H2O2等)氧化为+6价的硫。
与O2反应:2SO2+O22SO3。
使氯水、溴水褪色:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4、SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
-2-2++
使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnO4+2H2O===5SO4+2Mn+4H。
(4)漂白性:SO2可使品红溶液褪色(生成了不稳定的无色物质),加热后,溶液由无色变为红色(不稳定
的无色物质又分解为原来物质),常用于检验SO2。
【注意】
①SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯
水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
②SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色的石蕊试液变红,但不能使之褪色。
③SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性。
(5)除杂问题(括号内物质为杂质)
CO2(SO2)饱和NaHCO3溶液
CO2(HCl)饱和NaHCO3溶液
3.用途
①漂白纸浆、毛、丝等,但不能漂白指示剂。
②杀菌消毒。
③作食品添加剂:食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄酒酿制
过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二氧化硫又是
一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒的天然果香味。
4.常见漂白剂的漂白原理
SO2HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭
与有色物质结合生成
漂白原理]将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质
无色物质
变化类型化学变化化学变化物理变化
可逆,加热或久置后恢不可逆,加热或久置后不恢复
是否可逆
复原来颜色原来颜色
漂白对象有色的有机物,不能漂有色的有机物和指示剂有机色质
白指示剂
5.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为:
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
流程设计
选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水
预期现象褪色褪色(或变浅)不褪色变浑浊
【注意】有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2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。
6.SO2的实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4(70%)反应:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
②铜与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
净化装置通入浓H2SO4(除水蒸气)。
收集装置向上排气法、排饱和NaHSO3溶液法。
尾气处理用强碱溶液吸收多余SO2,防止污染空气(2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O)
检验方法先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色。
三.硫酸及硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,沸点高,难挥发。
(2)溶解性: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H2SO4
沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.稀H2SO4具有酸的通性
+2-
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H+SO4,能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、
盐等物质发生反应。
(1)能使紫色石蕊溶液变红。
(2)能与活泼金属(如Zn、Fe等)反应产生H2。如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;
2+-+2-
(3)能与碱反应生成盐和水,如与Ba(OH)2反应:Ba+2OH+2H+SO4===BaSO4↓+2H2O;
+2+
(4)能与碱性氧化物反应生成盐和水,如与MgO反应:MgO+2H===Mg+H2O。
2-+
(5)能与弱酸的盐反应,如与Na2SO3反应:SO3+2H===H2O+SO2↑。
3.浓H2SO4的特性
①吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥还原性物质如H2S、HBr、HI和NH3等碱性气体;能使胆矾CuSO4·5H2O
变为白色粉末。
②脱水性:将有机化合物中的氢、氧原子以2∶1比例脱去,如使蔗糖炭化,纸张变黑。
③强氧化性:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,在这些氧化还原反应中,浓H2SO4还原产
物为SO2。
常温下,铁、铝遇浓硫酸钝化,可用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸。
加热时,浓硫酸能与铁反应:2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
与Cu:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,
反应就停止)
与木炭反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2-2-
4.SO4、SO3的检验
2-
(1)检验SO4的正确操作方法:
加足量盐酸酸化滴加BaCl2溶液
被检液――――――――→取清液――――――→观察有无白色沉淀产生。
2-2-+2-
先加稀盐酸的目的是防止CO3、SO3、Ag干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有SO4,注意
盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。
5.硫酸工业制备的原理
(1)工艺流程
吸收塔中不是用水吸收SO3,工业上用98.3%的浓硫酸吸收,因为用水产生的酸雾太大,会降低SO3的吸收
效率。
(2)反应原理
高温
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2:4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2或S+O2SO2。
催化剂
②SO2转化为SO3:2SO2+O2==高===温===2SO3。
③SO3吸水生成H2SO4:SO3+H2O===H2SO4。
四、几种重要的硫酸盐
化学式俗名颜色用途
2CaSO4·H2O熟石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·2H2O生石膏白色水泥添加剂
FeSO4·7H2O绿矾浅绿色用于配制蓝黑墨水,补血剂
CuSO4·5H2O胆矾、蓝矾蓝色配制波尔多液、镀铜液
Na2SO4·10H2O芒硝白色造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2·12H2O明矾白色净水剂
BaSO4重晶石白色白色颜料、医疗上作“钡餐”
考点一硫的主要性质及应用
【典型例题】
【例1】(2024高一下·湖南株洲·学业考试)下列叙述不正确的是
A.锂、钠、钾原子的电子层数依次增多
B.氮、氧、氟元素非金属性依次减弱
C.钠、镁、铝元素最高化合价依次升高
D.磷、硫、氯元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
【答案】B
【详解】A.锂、钠、钾元素分别位于第二、三、四周期,故锂、钠、钾原子的电子层数依次增多,A项正
确;
B.同一周期从左到右元素的非金属性越强,故氮、氧、氟元素非金属性依次增强,B项错误;
C.钠、镁、铝元素最高化合价分别是+1、+2、+3,故钠、镁、铝元素最高化合价依次升高,C项正确;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:P<S<Cl,则最高价氧化物对应的水
化物酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,D项正确;
故答案为:B。
【例2】(2023高二·湖北·学业考试)X、Y和Z为原子序数依次递增的3种短周期元素,已知X与Y同主族,
Y与Z同周期且相邻,Z的核外电子数为17。下列说法错误的是
A.X的元素符号为OB.X的原子半径大于Y
C.Y的元素名称为硫D.Z的非金属性强于Y
【答案】B
【分析】Z的核外电子数为17,可知Z为Cl,Y与Z同周期且相邻,则Y为S,X与Y同主族,则X为O,
据此分析解答;
【详解】A.由以上分析可知X为O,故A正确;
B.O核外2个电子层,S核外3个电子层,电子层数越多原子半径越大,则O原子半径小于S,故B错误;
C.由以上分析可知Y为S,元素名称为硫,故C正确;
D.S和Cl同周期,同周期元素从左到右非金属性增强,则Cl的非金属性大于S,故D正确;
故选:B。
【例3】(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根
2、2、2
据硫及其化合物的性质回答问题。某溶液中可能含有SO4CO3Cl。为了检验其中是否含有SO4,除
HNO3溶液外,还需要的溶液是
A.H2SO4B.HClC.NaOHD.Ba(NO3)2
【答案】D
2、2、22
【详解】某溶液中可能含有SO4CO3Cl。为了检验其中是否含有SO4,先用HNO3溶液除去CO3,再
2
加Ba(NO3)2,若生成白色沉淀,则含有SO4,所以还需要的溶液是Ba(NO3)2,故选D。
【即时演练】
1.(2023高一·辽宁鞍山·学业考试)硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫
及其化合物的性质回答问题。能实现下列物质间直接转化的元素是
单质O2氧化物H2O酸或碱
A.硅B.铁C.铜D.硫
【答案】D
【详解】A.硅和氧气反应生成二氧化硅,二氧化硅和水不反应,故A错误;
B.铁和氧气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁和水不反应,故B错误;
C.铜和氧气反应生成氧化铜,氧化铜和水不反应,故C错误;
D.硫和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,故D正确;
故选D。
2.(2021高三·四川·学业考试)下列化学用语表示正确的是
.氨的电子式:.乙烯的结构简式:
ABCH2CH2
C.硫离子的结构示意图:D.硫酸铝的化学式:AlSO4
【答案】C
【详解】A.氨气分子的电子式中,N原子最外层满足8电子稳定结构,故A错误;
B.乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式中应体现官能团,其结构简式为CH2=CH2,故B错误;
C.硫离子核外有18个电子,其结构式为,故C正确;
D.硫酸铝中铝为+3价,硫酸根离子带两个负电荷,其化学式应该为电中性,其化学式为Al2(SO4)3,故D
错误;
故选C。
3.(2018高一·贵州毕节·学业考试)下列关于硫的叙述中不正确的是()
A.在自然界中既有化合态的硫又有能以游离态的形式存在的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一
【答案】C
【详解】A.硫元素在自然界中即有单质也有化合物,硫元素在自然界中既有游离态,又有化合态,选项A
正确;
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,选项B正确;
C.硫微溶于酒精,实验室常用二硫化碳除去附着在试管壁上的硫黄,选项C不正确;
D.黑火药的成分是木炭、硫粉和硝酸钾,选项D正确;
故答案选C。
考点二SO2的主要性质及应用
【典型例题】
【例1】(2024高三下·湖南·学业考试)加入下列物质能使紫色石蕊溶液先变红后褪色的是
A.二氧化硫B.新制氯水C.过氧化钠D.活性炭
【答案】B
【详解】A.SO2具有漂白性,但SO2不能使指示剂褪色,所以SO2只能使紫色石蕊试液变红,不褪色,故A
不选;
B.新制氯水中有H+,能使紫色石蕊试液变红,氯水中还有HClO,具有漂白性,可以使溶液褪色,故B选;
C.Na2O2能和水反应生成NaOH,使溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝;同时还生成H2O2,H2O2具有漂
白性,可以使溶液褪色,故C不选;
D.活性炭具有吸附性,也具有漂白性,但不能使紫色石蕊试液变红,故D不选;
故选:B。
【例2】(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列说法不正确的是
A.钢是用量最大,用途最广的合金
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
C.碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性,可用作食用碱或工业碱
D.二氧化硫具有漂白性,可用作食品添加剂
【答案】B
【详解】A.钢是铁和碳的合金,是目前用量最大、用途最广的合金,故A正确;
B.晶体硅是良好的半导体材料,常用于制造芯片、太阳能硅板,二氧化硅具有良好的电光性,可用于制造
光导纤维,故B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液存在碳酸根和碳酸氢根水解均显碱性,故可用作食用碱或工业用碱,故C正确;
D.二氧化硫具有漂白性,可作漂白剂,二氧化硫可以做添加剂,可适当添加在红酒中保鲜,故D正确;
故选:B。
【例3】(2024高一下·浙江温州·学业考试)下列说法不.正.确.的是
A.液氨可以做制冷剂
B.工业上常用Na2O和H2O反应制备NaOH
C.二氧化硫可用于杀菌消毒,是一种食品添加剂
D.LaNi储氢合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物
【答案】B
【详解】A.液氨气化时要吸收大量的热,可以做制冷剂,A正确;
B.工业上用电解饱和食盐水来制取氢氧化钠,B错误;
C.二氧化硫可用于杀菌消毒,可以在葡萄酒等中加入二氧化硫,可以杀菌和抗氧化,是一种食品添加剂,
C正确;
D.LaNi储氢合金能大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物,作为储氢材料,D正确;
答案选B。
【即时演练】
1.(2023高二·北京·学业考试)下列通过分析“实验操作及现象”所得到的“实验结论”不.正.确.的是
选
实验操作及现象实验结论
项
向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生
2
A该溶液中含有SO4
成
B将二氧化硫通入品红溶液,溶液红色褪去二氧化硫具有漂白性
常温下,钠与氧气反应
C取一块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一小块,切面很快变暗
生成过氧化钠
11
将1mol·LCH3COOH溶液滴入1mol·LNaHCO3溶液中,有无色气体乙酸的酸性强于碳酸的
D
生成,将该气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊酸性
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】A.向某溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是
2
BaSO4,则原溶液中一定含有SO4,故A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红溶液褪色,故B正确;
C.常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,故C错误;
11
D.将1mol·LCH3COOH溶液滴入1mol·LNaHCO3溶液中,放出二氧化碳气体,二氧化碳能使石灰水变
浑浊,故D正确;
选C。
2.(2023高一上·陕西·学业考试)鉴别下列物质的试剂或操作方法错误的是
选项待鉴别物质试剂或操作方法
A甲烷与乙烯酸性KMnO4溶液
B氯化钠与氯化钾焰色试验
C二氧化碳与二氧化硫品红溶液
D氯化亚铁溶液与硫酸亚铁溶液KSCN溶液
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.甲烷与酸性KMnO4溶液不反应,乙烯被酸性KMnO4溶液氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,
可以鉴别,A项正确;
B.Na的焰色为黄色,K的焰色为紫色(通过蓝色Co玻璃),可以鉴别,B项正确;
C.二氧化碳不能使品红溶液褪色,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,可以鉴别,C项正确;
D.无论是氯化亚铁溶液,还是硫酸亚铁溶液,与KSCN溶液均不反应,均没有明显的现象,不能鉴别,D
项错误;
故选D。
3.(2023高二下·新疆乌鲁木齐·学业考试)下列气体可用排水法收集的是
A.氧气B.氨气C.二氧化氮D.二氧化硫
【答案】A
【详解】A.氧气难溶于水,且不与水反应,可用排水法收集,故A正确;
B.氨气极易溶于水,且与水反应生成一水合氨,不可用排水法收集,故B错误;
C.二氧化氮易溶于水,且能与水反应生成硝酸和NO,不可用排水法收集,故C错误;
D.二氧化硫易溶于水,且能与水反应生成亚硫酸,不可用排水法收集,故D错误;
答案选A。
考点三硫酸的主要性质及应用
【典型例题】
【例1】(2024高二下·江苏·学业考试)某电解精炼铜的阳极泥中含有金属铜和铂(Pt)等,分离方法如下:向
阳极泥中加入适量NaNO3作氧化剂,混匀后焙烧;待固体冷却后水洗,在80℃条件下用稀硫酸浸取水洗后
的固体,过滤,得CuSO4溶液和固体滤渣(含金属Pt)。下列对实验事实及操作的解释不.合.理.的是
.加入NaNO焙烧,将转化为
A3CuCuNO32
B.焙烧时铂未被氧化,铂的性质较稳定
C.浸取时温度选择80℃,加快浸出速率
D.过滤分离固体与溶液,金属铂不溶于硫酸
【答案】A
【详解】A.阳极泥中铜与NaNO3反应,NaNO3作氧化剂,混匀后焙烧固体,Cu被氧化为CuO,A项错误;
B.焙烧时铂未被氧化,证明其不与氧气反应,则铂的性质较稳定,B项正确;
C.浸取时温度选择80℃,温度高,反应速率快,可以加快浸出速率,C项正确;
D.题意中,加硫酸反应后过滤,得CuSO4溶液和固体滤渣(含金属Pt),故金属铂不溶于硫酸,D项正确;
故答案选A。
【例2】(2024高一下·湖南·学业考试)下列物质属于混合物的是
A.氯化钠B.铝热剂C.干冰D.硫酸
【答案】B
【详解】A.氯化钠(NaCl)是一种化合物,由氯离子和钠离子以离子键结合形成的化合物,属于纯净物,不
是混合物,故A选项正确;
B.铝热剂是一种混合物,通常由铝粉和氧化铁等金属氧化物混合而成,用于产生高温的铝热反应,故B选
项错误;
C.干冰是固态的二氧化碳(CO2),是一种化合物,属于纯净物,不是混合物,故C选项正确;
D.硫酸(H2SO4)是一种化合物,属于纯净物,不是混合物,故D选项正确;
故答案选B。
【例3】(2023高二上·江苏淮安·学业考试)硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述错误的是
A.浓硫酸能使蔗糖碳化,表现了浓硫酸的脱水性
B.浓硝酸能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C.浓硝酸不稳定易分解,需要避光保存
D.常温下浓硫酸、浓硝酸都能使金属铝钝化
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能够使蔗糖等有机物中的H、O以水的组成脱去,即使有机物脱水碳化,
这表现了浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.浓硝酸能溶解金属铜,使其变为金属阳离子,这说明浓硝酸具有强氧化性,B项错误;
C.浓硝酸不稳定,光照易分解,因此需要避光保存,C项正确;
D.浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,在常温下遇铁、铝时,会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保
护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,D项正确;
故选B。
【即时演练】
1.(2019高一·内蒙古·学业考试)下列现象中硫酸表现脱水性的是
A.浓硫酸干燥氯气
B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑
C.在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸
D.锌粒放入稀硫酸中有气体放出
【答案】B
【详解】A.浓硫酸干燥氯气表现的是浓硫酸的吸水性,A错误;
B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,是因为浓硫酸具有脱水性,B正确;
C.常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸,是因为铁、铝遇冷的浓硫酸发生钝化,是因为浓硫酸的强
氧化性,C错误;
D.锌粒放入稀硫酸中有气体放出,是因为锌与硫酸反应生成氢气,体现了硫酸的酸性,D错误;
故答案选B。
2.(2020高二·山西·学业考试)二氧化硫是一种空气污染物。下列有关二氧化硫性质的叙述正确的是
A.是无色无味的气体B.易液化但难溶于水
C.与水反应生成硫酸D.能使品红溶液褪色
【答案】D
【详解】A.二氧化硫具有刺激性气味,故A错误;
B.二氧化硫易溶于水,1体积水可溶解40体积二氧化硫,故B错误;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,故C错误。
D.二氧化硫具有漂白性,可使品红褪色,但不稳定,加热可复原,故D正确;
故答案选D。
3.(2021高二上·云南·学业考试)绿色化学思想是从源头上杜绝浪费减少污染等。下列操作符合绿色化学思
想的是
A.用SO3与H2O化合制备硫酸
B.用铜与浓硫酸反应制取CuSO4
C.将化学实验后的废液直接倒入下水道
D.将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中
【答案】A
【详解】A.根据SO3+H2O=H2SO4的反应原理可知,SO3与H2O反应生成物只有硫酸,符合绿色化学思想,
故A正确;
B.铜与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2、水,SO2会污染空气,所以不符合绿色化学思想,故B错误;
C.化学实验后的废液会腐蚀下水道,所以不能直接倒入下水道,故C错误;
D.将CO和Fe2O3反应后的尾气直接排入空气中,有未反应的CO会污染空气,不符合绿色化学思想,故D
错误;
故答案:A。
2—
考点四与SO4相关的问题
【典型例题】
【例1】(2016高二·福建泉州·学业考试)下列各组离子在溶液中能大量共存的是
+2﹣+﹣+2+﹣2﹣
A.NH4,SO4,K,OHB.Na,Ba,NO3,SO4
+﹣2﹣++﹣+2﹣
C.K,Cl,CO3,NaD.H,NO3,Na,CO3
【答案】C
+﹣
【详解】解:A.因NH4、OH结合生成弱电解质,则不能共存,故A错误;
2+2﹣
B.因Ba、SO4结合生成沉淀,则不能共存,故B错误;
C.因该组离子之间不反应,则能够共存,故C正确;
+2﹣
D.因H、CO3结合生成水和气体,则不能共存,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查离子的共存,明确复分解反应发生的条件及常见离子之间的反应即可解答,题目较简单.
【例2】(2019高二·上海浦东新·学业考试)在某无色透明溶液中,能大量共存的离子组是
+―2―3+―2―
A.K、MnO4、SO4B.Al、Cl、SO4
+―+―+3+
C.Na、CH3COO、HD.OH、Na、Fe
【答案】B
―
【详解】A.含有MnO4的溶液显紫色,不可能存在于无色溶液中,故A错误;
3+―2―
B.离子组Al、Cl、SO4彼此间不发生离子反应,能大量共存于无色溶液中,故B正确;
―+―+
C.CH3COO与H能生成醋酸,醋酸是弱电解质,故CH3COO与H不能大量共存于无色溶液中,故C错误;
D.OH―与Fe3+能生成红褪色氢氧化铁沉淀,且含有Fe3+的溶液显棕黄色,故OH―与Fe3+不能大量共存于无
色溶液中,故D错误;
故答案为B。
【点睛】离子不能大量共存的一般情况,如:能发生复分解反应的离子之间,能发生氧化还原反应的离子
之间,能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN-)等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的颜色、
溶液的酸碱性等,据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
【例3】(2016高二·山东·学业考试)下列离子在溶液中可以大量共存的一组是
++﹣+﹣﹣
A.MgNaOHB.AgNO3Cl
++﹣2+﹣2﹣
C.KHNO3D.BaClSO4
【答案】C
【详解】解:A.Mg+、OH﹣之间发生反应生成氢氧化镁沉淀,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.Ag+、Cl﹣之间反应生成难溶物氯化银,在溶液中不能大量共存,故B错误;
++﹣
C.KHNO3之间不发生反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;
2+2﹣
D.Ba、SO4之间反应生成硫酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查离子共存的正误判断,属于中等难度的试题,需要明确离子不能大量共存的一般情况:(1)
能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)
能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN﹣)等,试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于培养学
生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.
【即时演练】
1.(2019高二·上海浦东新·学业考试)某溶液中加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解,
则该溶液中
2―2―2―
A.一定含SO4B.可能含有CO3和SO4
+2―+
C.一定含有AgD.可能含有SO4或Ag
【答案】D
2―
【详解】能和氯化钡产生白色不溶于稀盐酸的沉淀有钡盐和银盐,所以不能说明原溶液中一定含有SO4,
也可能是含有Ag+,故答案为D。
2.(2012高二上·北京·学业考试)在pH=1的无色溶液中,下列离子能大量共存的是
+2+3—2—2+—2——
A.NH4、Ba、NO、CO3B.Fe、OH、SO4、MnO4
+2+-2—+3+——
C.K、Mg、NO3、SO4D.Na、Fe、Cl、AlO2
【答案】C
【分析】pH=1,即有大量的H+。
+2—
【详解】A.H和CO3不能大量共存;
2+——2+
B.Fe和OH不能大量共存,MnO4为紫色,且在酸性条件下可氧化Fe;
+2+-2—+
C.K、Mg、NO3、SO4相互不反应,和H也不反应,能大量共存;
+—
D.H和AlO2不能大量共存;
故选C。
+3+2+2―
3.(2012高二·江苏泰州·学业考试)某溶液中可能含有以下6种离子中的几种:NH4、A1、Mg、CO3、
一2―
Cl、SO4,为确认溶液组成,现取100mL分成三等份溶液进行如下实验:
(1)向第一份溶液中加入AgNO3溶液有沉淀产生;
(2)向第二份溶液中加入足量NaOH溶液充分反应后,最终得到沉淀0.58g(经过滤、洗涤、干燥,下同),
同时收集到气体0.03mol(设气体全部从溶液中逸出);
(3)向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液(盐酸酸化)充分反应后,得到沉淀6.99g。
由此可知,下列关于原溶液组成的正确结论是
A.一定存在Cl一
3++
B.一定存在A1和NH4
C.一定不存在Mg2+,可能存在A13+
2―
D.溶液中SO4的浓度是0.3mol/L
【答案】B
一
【详解】加入AgNO3溶液有沉淀产生不能确定溶液中是否一定含有Cl因为碳酸银也是白色沉淀,A错误;
氢氧化镁不溶于氢氧化钠,所以加入过量的氢氧化钠产生沉淀说明溶液中一定含有Mg2+,溶液中加入足量
BaCl2溶液(盐酸酸化)充分反应后,得到硫酸钡沉淀6.99g,物质的量,根据元素守恒硫酸
根离子的物质的量为,D错误,所以答案选B。
1.(2024高二上·江苏泰州·学业考试)实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
B.金属钠着火燃烧时,可用泡沫灭火器灭火
C.氯气泄漏时,可用肥皂水浸湿软布蒙面、迅速离开现场
D.含硫酸的废液倒入水池中,立即用水冲入下水道
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,且浓硫酸与氢氧化钠反应产生大量的热,所以少量浓硫酸沾在皮肤上,
立即用大量的水冲洗,最后涂上碳酸氢钠溶液,故A错误;
B.金属钠着火时,与空气中的氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠与水、二氧化碳反应,而干冰灭火器和泡
沫灭火器都生成二氧化碳,只能用干燥沙土盖灭,故B错误;
C.氯气有毒,属于酸性气体,能和弱碱性的肥皂水反应,故C正确;
D.硫酸具有酸性,含硫酸的废液倒入水池中,用水冲入下水道,会污染地下水,应倒入指定的废液缸,故
D错误。
答案选C。
2.(2022高二·内蒙古·学业考试)关于反应Br2SO22H2O2HBrH2SO4,下列说法正确的是
A.Br2在反应中表现氧化性B.SO2中的硫元素被还原
C.SO2在反应中作氧化剂D.2molBr2在反应中得到2mole
【答案】A
【详解】A.该反应中Br元素化合价降低,Br2做氧化剂,在反应中表现氧化性,A正确;
B.SO2中的硫元素失电子化合价升高,被氧化,B错误;
C.SO2中的硫元素化合价升高,在反应中作还原剂,C错误;
D.1molBr2反应得到2mol电子,则2molBr2在反应中得到4mole,D错误;
故选:A。
3.(2021高二·江苏·学业考试)下列化学用语表示正确的是
A.氯化氢的电子式:H:Cl
B.正丁烷的结构简式:
C.硫原子的结构示意图:
2+-
D.Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2=Ba+2OH
【答案】D
【详解】A.中Cl原子不满足8电子稳定结构,氯化氢的电子式为:,A错误;
B.正丁烷的结构简式为:CH3CH2CH2CH3,而是异丁烷的结构简式,B错误;
C.硫离子的结构示意图为:,而不是硫原子,C错误;
2+-
D.Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2=Ba+2OH
故答案为:D。
4.(2023高一·天津南开·学业考试)酸雨的形成示意如图,下列关于酸雨的叙述中,不.正.确.的是
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应
C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨
D.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林和草原
【答案】B
【分析】硫酸型酸雨的形成:含硫燃料燃烧生成二氧化硫、排放到空气中的二氧化硫与氧气反应生成三氧
化硫、三氧化硫与水反应生成硫酸;二氧化硫也可以和水分反应生成亚硫酸、亚硫酸被氧气氧化成为硫酸。
硝酸型酸雨的形成:汽车尾气中含一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成
硝酸。
【详解】A.酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,A正确;
B.据分析,酸雨形成的过程中涉及氧化还原反应,B不正确;
C.酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨,C正确;
D.酸雨有较强酸性,能直接损伤农作物,破坏森林和草原,D正确;
答案选B。
5.(2023高一上·辽宁·学业考试)下列关于含硫化合物的叙述正确的是
A.浓硫酸干燥SO2,体现了其脱水性
B.SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体
C.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了其吸水性
D.SO2是一种食品添加剂,为了增强抗氧化、防腐等作用,可大量添加
【答案】B
【详解】A.浓硫酸干燥SO2,体现了其吸水性,故A错误;
B.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,其二氧化硫有毒,故B正确;
C.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了其脱水性,故C错误;
D.SO2是一种食品添加剂,适量可增强抗氧化、防腐等作用,但二氧化硫有毒,不能大量添加,故D错误;
故选:B。
6.(2022高二·江苏南京·学业考试)下列有关SO2的说法正确的是
A.属于碱性氧化物B.常温常压下密度小于空气
C.能使品红溶液褪色D.硫元素的化合价为+6
【答案】C
【详解】A.SO2与碱反应生成亚硫酸盐和H2O,属于酸性氧化物,A错误;
B.根据pM=ρRT可知,同温同压下密度与摩尔质量成正比,摩尔质量在数值上等于相对分子质量,SO2的
相对分子质量为64,空气的平均相对分子质量为29,因此SO2的密度大于空气,B错误;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,C正确;
D.SO2中S的化合价为+4价,D错误;
故选C。
7.(2023高三·广东·学业考试)我国科学家被遴选为“全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”。某小组同
Δ
学利用反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,进行如图所示的含硫物质的转化实验(夹持装置略)。下列说法正
确的是
A.试管①中,浓硫酸体现了强氧化性和脱水性
B.试管②中,溶液褪色,体现+4价硫元素的氧化性
C.试管③中,有淡黄色沉淀出现,体现-2价硫元素的还原性
D.烧杯中的反应为SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
【答案】C
Δ
【详解】A.在试管①中发生反应S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,浓硫酸得到电子被还原产生SO2,故浓硫酸
仅体现了强氧化性,A错误;
B.在试管②中看到酸性KMnO4溶液褪色,是由于SO2具有还原性,被酸性KMnO4溶液氧化,故体现+4价
硫元素的还原性,B错误;
C.在试管③中,SO2与Na2S在溶液中发生氧化还原反应产生S,S是不溶于水的淡黄色固体,因此看到有
淡黄色沉淀出现,S元素化合价由Na2S的-2价变为S单质的0价,这体现-2价硫元素的还原性,C正确;
D.在烧杯中SO2与NaOH溶液反应产生+4价的Na2SO3,反应的化学方程式应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,
D错误;
故合理选项是C。
8.(2022高二上·江苏镇江·学业考试)下列说法不正确的是
A.硫酸钡可用作检查肠胃的内服药物B.水玻璃可用木材、纺织品的防火剂
C.氯碱工业的主要产品有H2、Cl2和NaOHD.硫和氮的氧化物是酸雨的主要成分
【答案】D
【详解】A.硫酸钡难溶于酸,可用作检查肠胃的钡餐,故A正确;
B.水玻璃是硅酸钠的水溶液,不燃烧也不支持燃烧,可用于木材、纺织品的防火剂,故B正确;
C.氯碱工业是电解饱和食盐水,主要产品有H2、Cl2和NaOH,故C正确;
D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要原因,酸雨的主要成分是硫酸和硝酸,故D错误;
选D。
9.(2022高二下·黑龙江·学业考试)下列做法应该提倡的是
A.废旧塑料制品焚烧处理B.将生活垃圾分类处理
C.使用一次性筷子D.大量燃烧含硫化石燃料
【答案】B
【详解】A.废旧塑料制品焚烧处理会产生大量的有害气体,污染环境,A错误;
B.将生活垃圾分类处理,有利于垃圾的回收再利用,B正确;
C.使用一次性筷子,需要砍伐大量树木,不利于环保,C错误;
D.大量燃烧含硫化石燃料会产生二氧化硫等有害气体,污染环境,D错误;
故答案选B。
10.(2022高一下·北京朝阳·学业考试)双碱法脱除烟气中SO2的过程如下图所示。下列说法中,不.正.确.的
是
A.脱除SO2的过程中,NaOH可以循环利用
B.过程Ⅱ中,硫元素的化合价发生改变
C.过程Ⅰ中,生成物只有Na2SO3
D.脱除SO2的目的是防止污染空气
【答案】C
【详解】A.脱
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