江苏专版版高考化学一轮复习 专题二 非金属元素及其化合物 课时9 硫及其化合物导学案Word下载.docx
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(1)作为酸性氧化物(与CO2相似),能与 、 、 反应。
SO2+H2O (SO2通入石蕊试液中,石蕊 )
SO2+CaO
SO2(少量)+2NaOH
SO2(过量)+NaOH (SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,现象是 )
SO2+Ca(OH)2 (少量SO2可以使澄清石灰水变 )
(2)从化合价角度来看,SO2既有氧化性又有还原性。
①氧化性:
SO2+2H2S
②还原性
与O2反应:
(工业制硫酸)
与碘水反应:
(SO2通入I2的淀粉溶液,现象是 )
与Fe3+的盐溶液(酸性)反应:
与H2O2溶液(酸性)反应:
SO2+H2O22H++S
与酸性KMnO4溶液反应:
(SO2通入酸性KMnO4溶液中,现象是 )
(3)SO2还具有漂白性,可以使 溶液褪色,加热又恢复至溶液的原颜色。
3.SO2的实验室制备(写出化学方程式):
Na2SO3(s)+H2SO4(浓)
【举题说法】
例题1 (2020·
南通三模)在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是( )
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有S
C.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2水溶液具有氧化性
D.向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液颜色褪去,说明SO2水溶液具有漂白性
【答案】 AC
【解析】 向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,气体为二氧化碳,发生强酸制弱酸的反应,则SO2水溶液呈酸性,A正确;
向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,发生氧化还原反应生成S,Ba2+与S生成硫酸钡白色沉淀,但SO2水溶液中不含有S,B错误;
向SO2水溶液中通入H2S气体,发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀S,由S元素的化合价降低可知SO2水溶液具有氧化性,C正确;
向KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,发生氧化还原反应生成Mn2+和S,溶液颜色褪去,由S元素的化合价升高可知SO2水溶液具有还原性,D错误。
变式1 (2020·
上海二模)某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的性质。
已知:
1.0mol·
L-1Fe(NO3)3溶液的pH=1。
试回答以下问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ,导管①的作用是 。
(2)B、C、D三个装置分别先后验证了SO2的哪些性质 (填字母)。
A.吸附性、酸性、还原性B.还原性、酸性、还原性
C.漂白性、酸性、还原性D.漂白性、酸性、氧化性
(3)SO2和品红反应的原理是 。
(4)实验前鼓入N2的目的是 ,简述此操作是否有必要:
。
(5)装置E中产生了白色沉淀,其成分是 (填化学式),分析E中产生白色沉淀的可能原因及观察到的现象(写两种)。
可能①:
;
现象:
。
可能②:
【答案】
(1)分液漏斗 平衡压强,使分液漏斗内液体能够顺利流下
(2)C (3)与品红化合生成不稳定的无色物质 (4)排尽装置中的空气 有必要,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰E中实验 (5)BaSO4 SO2与Fe3+反应生成S 溶液由棕黄色变为浅绿色 在酸性条件下SO2与N反应生成S 溶液中有气泡产生
【解析】
(1)添加液体的玻璃仪器是分液漏斗;
导管①的作用是平衡分液漏斗中的压强,使分液漏斗内液体能够顺利流下。
(2)品红溶液检验二氧化硫的漂白性,石蕊溶液检验二氧化硫的酸性,溴水具有氧化性检验二氧化硫的还原性,所以选择C。
(3)SO2和品红反应的原理是与品红化合生成无色物质,但这种无色物质是不稳定的。
(4)N2是性质比较稳定的气体,实验前鼓入N2的目的是排尽装置中的空气,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰E中实验。
(5)装置E中含有硝酸根离子,在酸性条件下具有氧化性会将SO2氧化成硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀,同时Fe3+也会氧化SO2。
1.酸性氧化物通入钡盐(或钙盐)溶液中
(1)SO2通入BaCl2溶液中,无现象,不能发生反应。
(2)CO2通入CaCl2溶液中,无现象,不能发生反应。
(3)SO3加入BaCl2溶液中,有白色沉淀:
SO3+H2O+BaCl2BaSO4↓+2HCl
(4)SO2通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀:
3SO2+2H2O+3Ba2++2N3BaSO4↓+2NO↑+4H+
2.SO2与CO2的鉴别
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可以消失,所以不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,可以用如下方法鉴别。
(1)闻气味:
有刺激性气味的是SO2。
(2)利用SO2的漂白性:
用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO2(有时还需要再加热看能否复原),不能使品红溶液褪色的是CO2。
(3)利用SO2的氧化性:
用氢硫酸,出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
(4)利用SO2的还原性
①用酸性高锰酸钾溶液,褪色的是SO2,无明显现象的是CO2。
②用溴水,橙色褪去的是SO2,无明显变化的是CO2。
③用硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO2,无明显变化的是CO2。
④用FeCl3溶液,使棕黄色变浅的为SO2,无明显变化的是CO2。
考点2 硫酸及硫酸根离子的检验
1.浓硫酸的物理性质
纯硫酸是 色 液体,能以 与水混溶,溶于水时 (填“放”或“吸”)热,沸点 ,难挥发。
浓硫酸稀释时,应将 加入 中,并不断 。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性:
吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。
用途:
常用作干燥剂。
能干燥的气体:
等;
不能干燥的气体:
等。
(2)脱水性:
把物质中的 脱去,属于 变化。
(3)强氧化性
①金属Fe、Al常温下接触浓硫酸或浓硝酸时会 。
它们的表面被氧化为致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。
所以在常温下,铝制或铁制容器是可以用来 的。
②与金属反应:
加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成 。
Cu+2H2SO4(浓)
③与非金属反应:
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为 ,在这类反应中浓硫酸只表现 。
C+2H2SO4(浓)
(蔗糖与浓硫酸的脱水实验中,闻到刺激性气味的原因)
S+2H2SO4(浓)
④与其他还原性物质反应
H2S+H2SO4(浓)
2HI+H2SO4(浓)
例题2 某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜。
制备方法如下:
方法一
(1)甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·
L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。
甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分。
设计下列实验:
实验步骤:
倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象:
。
实验结论:
所得灰白色固体的化学式为 。
(2)乙同学还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。
淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答) 。
直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。
乙同学根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。
他这样认为的理由是 。
方法二
(3)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好,他自己设计的思路如下:
2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O
对比甲同学的方案,你认为丙同学的优点是
2 ,
② 。
方法三
(4)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色。
写出反应的化学方程式:
【答案】
(1)灰白色物质溶解,溶液变为蓝色 CuSO4
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不能与铜发生反应 (3)①产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少 ②不产生污染物SO2 (4)H2SO4+Cu+H2O2CuSO4+2H2O
【解析】
(1)浓硫酸有吸水性、脱水性,在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。
(2)反应中生成的淡黄色固体是硫,在加热条件下硫可被浓硫酸氧化。
(3)丙同学的方案H2SO4的用量少,且没有有毒气体二氧化硫产生。
变式2 某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。
(1)装置A中反应的化学方程式为 。
(2)实验结束后,欲验证反应生成气体的还原性,小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中,应向试管中加入的试剂是 (填字母)。
a.品红溶液b.稀盐酸c.BaCl2溶液d.稀硝酸
(3)实验结束,小组同学立即熄灭酒精灯,可能导致的后果是 。
(4)实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。
查阅资料得知:
此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。
常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。
该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
1步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是
。
②黑色固体的成分是 。
【答案】
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)bc (3)装置B中的溶液会倒吸,可能引起烧瓶破裂 (4)①取最后一次洗涤滤液少许,滴加少量AgNO3溶液,无明显现象 ②CuO、CuS、Cu2S
【解析】
(2)通过检验S,说明SO2被氧化。
品红溶液能够验证SO2的漂白性,不能证明SO2的还原性;
用BaCl2和盐酸,通过生成难溶于酸的白色沉淀,证明SO2的还原性;
HNO3具有强氧化性,能够将BaSO3氧化为难溶于酸的BaSO4,会对验证气体的还原性产生干扰。
(3)SO2易溶于水,实验结束立即熄灭酒精灯,会导致倒吸。
(4)①滤渣表面会吸附溶液中的Cl-,可通过检验洗涤滤液中是否存在Cl-,以确定滤渣是否洗涤
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