高考化学 难点剖析 专题22 SO2性质探究实验讲解Word文档下载推荐.docx
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SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:
H2SO3>
H2SiO3
【答案】C
【解析】A、混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42-,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;
B、SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;
C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,C错误;
D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸,可得结论酸性:
H2SiO3,D正确。
答案选C。
3.(2018课标Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·
L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·
L−1(以SO2计)。
【答案】2NaHSO3=Na2S2O5+H2ONaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液2H2O-4e-=4H++O2↑aS2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+0.128
【解析】
(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;
(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
阴极是氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。
(4)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;
消耗碘的物质的量是0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是
。
4.(2018江苏)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知:
多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃
硫去除率=(1—
)×
100%
①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于__________________。
②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_______________(填化学式)转化为_______________(填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。
Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=__________________。
【答案】
(1)SO2+OH−
HSO3−
(2)①FeS2
②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
(3)NaAlO2Al(OH)3
(4)1∶16
(1)过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O,反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3,离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。
(3)“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3,向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH)3,反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH)3。
(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3
11Fe3O4+2SO2↑,理论上完全反应消耗的n(FeS2):
n(Fe2O3)=1:
16。
5.(2018江苏)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。
室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末,反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液,反应方程式为
(2−x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O
2[(1−x)Al2(SO4)3·
xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑
生成物(1−x)Al2(SO4)3·
xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
(1)制备碱式硫酸铝溶液时,维持反应温度和反应时间不变,提高x值的方法有___________________。
(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中,溶液的pH___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值,测定方法如下:
①取碱式硫酸铝溶液25.00mL,加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应,静置后过滤、洗涤,干燥至恒重,得固体2.3300g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50mL,稀释至25mL,加入0.1000mol·
L−1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000mol·
L−1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。
计算(1−x)Al2(SO4)3·
xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。
(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率
(2)减小
(3)25mL溶液中:
n(SO42−)=n(BaSO4)=
=0.0100mol
2.5mL溶液中:
n(Al3+)=n(EDTA)−n(Cu2+)=0.1000mol·
L−1×
25.00mL×
10−3L·
mL−1−0.08000mol·
20.00mL
×
10−3L·
mL−1=9.000×
10−4mol
25mL溶液中:
n(Al3+)=9.000×
10−3mol
1mol(1−x)Al2(SO4)3·
xAl(OH)3中
n(Al3+)=(2−x)mol;
n(SO42−)=3(1−x)mol
=
,解得x=0.41
(1)制备碱式硫酸铝溶液,维持反应温度和反应时间不变,提高x的值,即促进Al3+的水解和CaSO4的生成,可以采取的方法是:
适当增加CaCO3的量、加快搅拌速率。
(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2,溶液碱性减弱,pH减小。
n(SO42-)=n(BaSO4)=
n(Al3+)=n(EDTA)−n(Cu2+)=0.1000mol·
20.00mL×
1mol(1-x)Al2(SO4)3·
xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;
n(SO42-)=3(1-x)mol
,解得x=0.41。
二、考点突破
1、考查SO2的密度
典例1可用如图装置制取、净化、收集气体的是
选项
气体
①
②
③
NH3
浓氨水
生石灰
浓硫酸
SO2
Na2SO3
NO2
浓硝酸
铜屑
H2O
Cl2
浓盐酸
MnO2
【答案】B
【解析】A.氨气不能用浓硫酸干燥,且氨气的密度比空气小,应使用向下排空气法收集氨气,故A错误;
B.浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2气体,用浓硫酸吸收混有的水蒸气,SO2密度大于空气,使用向上排空气法收集SO2,故B正确;
C.NO2可以和水反应生成硝酸和一氧化氮,所以不能用水洗气,故C错误;
D.浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气需要加热,且除去氯气中混有的HCl气体时应使用饱和食盐水,故D错误。
2、考查SO2是酸性氧化物
典例2(2018届江苏省苏锡常镇四市高三调研)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.氢氟酸呈酸性,可用于在玻璃器皿上刻蚀标记
B.CaO能与SO2反应,可作工业废气脱硫剂
C.Na的熔点很低,可用于高温下与TiCl4反应制备Ti
D.Na2S具有还原性,可作废水中Cu2+和Hg2+的沉淀剂
3、考查SO2的氧化性、还原性
典例3下列溶液中通入足量SO2,根据其实验现象,所得结论不正确的是
含HCl、BaCl2和FeCl3的溶液
紫红色溶液褪色
加有酚酞的NaOH溶液
褪色
SO2是酸性氧化物
【解析】FeCl3将SO2氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,该反应中二氧化硫被氧化,表现了还原性,A正确;
SO2与H2S溶液反应生成S单质,该反应中SO2中+4价S元素被还原生成0价的单质S,二氧化硫被还原,做氧化剂,B正确;
酸性KMnO4溶液能够氧化SO2,导致溶液褪色,SO2表现了还原性,C错误;
加有酚酞的NaOH溶液中通入二氧化硫生成亚硫酸钠,溶液碱性减弱,红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,D正确。
4、考查SO2转化为SO3
典例4(
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