高考第一轮复习硫的氧化物硫酸及氧族元素Word文档格式.docx
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二、二氧化硫的性质归纳
1.物理性质
颜色:
无色,气味:
有刺激性气味,毒性:
有毒,密度:
比空气大,溶解性:
易溶于水。
2.化学性质
(1)酸性氧化物通性
①与H2O反应:
SO2+H2O
H2SO3。
②与碱性氧化物反应:
与CaO的反应为CaO+SO2=CaSO3。
③与碱反应
与足量NaOH溶液的反应为:
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
与少量NaOH溶液的反应:
NaOH+SO2=NaHSO3
④与某些弱酸盐溶液反应:
与Na2CO3溶液反应:
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
(2)还原性
SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H+)溶液等氧化剂氧化。
①与O2反应:
2SO2+O2
2SO3该反应为可逆反应。
②与卤素单质X2反应:
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX
(3)氧化性:
与H2S反应:
2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(4)漂白性原理:
SO2可与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质而起漂白作用,见光、加热或长时间放置,不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。
3.二氧化硫的危害:
形成酸雨(视频播放)
三、浓硫酸与金属的反应及SO42-的检验
1.浓硫酸与金属的反应
2.浓、稀硫酸的鉴别方法
现象
浓硫酸
稀硫酸
物
理
性
质
稀释
放出大量热
无明显现象
状态
黏稠状液体
黏稠度较小
密度
用手掂分量:
浓硫酸密度较大(1.84g/mL),
体积相同时,浓H2SO4质量大很多
化
学
铁片
因铁被钝化无明显现象
产生大量气泡
铜片(加热)
有气泡产生,溶液变蓝
白纸
立即变黑
胆矾
蓝色变为白色
无颜色变化
3.SO
的检验
(1)检验SO
时要防止其他离子的干扰
①Ag+干扰:
先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-=AgCl↓。
②CO
、SO
干扰:
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。
因此检验SO
时,必须用酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。
例如:
BaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ba2+。
所用钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO
、HSO
、SO2等会被溶液中的NO
氧化为SO
,从而得出错误的结论。
(2)正确操作
被检液
取清液
有无白色沉淀(判断有无SO
)
聚焦热点1:
氧族元素的性质及环境保护
例1下列关于氧族元素的叙述中错误的是()
A.都能形成气态氢化物,其水溶液都显酸性
B.能与大多数金属直接化合
C.原子的最外电子层上都有6个电子,所以性质相似
D.单质的熔、沸点及密度随核电荷数的增大而升高
分析:
氧族元素的原子最外层都有6个电子,性质相似,都能形成气态氢化物,但H2O为中性,氧族元素能与大多数金属直接化合,单质的密度、熔、沸点随核电荷数的增大而升高。
故A项错误,其他三项正确。
答案:
A
点评:
氧族元素中要特别注意氧元素。
它的氢化物H2O中存在氢键,所以熔沸点最高。
同时氧元素也没有对应的酸存在。
例2下列关于S、Si、N、Cl等非金属元素的化合物的说法正确的是()
A.SiO2是制造太阳能电池板的主要材料
B.NO、NO2是大气污染物,能在空气中稳定存在
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
D.Fe与S化合生成Fe2S3
太阳能电池板的主要材料是单质硅;
NO不能在空气中稳定存在;
S的氧化性较弱,和变价金属反应,一般只生成低价态硫化物,如S与Fe化合生成FeS,与Cu化合生成Cu2S等。
C
这道题目考查了有关材料、物质的组成和性质的重要知识。
这也是近几年高考的一个发展方向。
在平时的学习中要注意积累。
例3导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()
A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧层空洞D.温室效应
本题列举的大气环境问题都与化学有密切关系,其中由SO2引发的现象是酸雨。
降水时,硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面,称之为“酸雨”。
溶于雨水中的酸性物质,使雨水的pH小于5.6。
光化学烟雾由氮氧化物造成;
臭氧层空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成;
温室效应主要由二氧化碳造成。
这是一道有关环境保护问题的试题,SO2等气体引发酸雨,O3、氮氧化物、有机烃等引发光化学烟雾,氟利昂、氮氧化物等造成臭氧层空洞,CO2气体导致温室效应。
聚焦热点2:
二氧化硫及亚硫酸盐
例1下列溶液能够用于区别SO2和CO2气体的是()
①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液
A.①②③B.②③④C.除①以外D.全部
SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2;
SO2具有氧化性,能将H2S溶液氧化生成单质硫(有黄色沉淀生成);
SO2也具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);
SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
可用来区别SO2和CO2气体的方法很多,常用的有:
①可根据物理性质,CO2无色无味,SO2具有刺激性气味。
②利用SO2的强还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。
③利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。
例2下列说法错误的是()
A.Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀生成,加稀硝酸后沉淀不能完全消失
B.将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D.将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
Na2SO3与BaCl2溶液反应可生成白色沉淀,Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,加稀硝酸后BaSO3被稀硝酸氧化为BaSO4,白色沉淀不会消失。
将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O。
SO2气体通入BaCl2溶液中不会生成沉淀,因为SO2溶于水生成的亚硫酸是弱酸,不能与强酸盐BaCl2反应。
SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,SO2被HNO3氧化成H2SO4,生成白色沉淀BaSO4。
SO2对应的酸是亚硫酸,SO2具有酸性氧化物的性质,同时硫的化合价可以升高或降低,具有氧化性和还原性。
例3下列变化属于漂白性的是()
A.SO2使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烯使溴水褪色
C.Na2O2使无色酚酞先变红,又褪色
D.SO2使NaOH酚酞溶液褪色
解析:
SO2使酸性KMnO4溶液褪色表现SO2的还原性;
乙烯使溴水褪色属于加成反应;
Na2O2使无色酚酞先变红是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH,NaOH显碱性所致,又褪色则是Na2O2或H2O2的强氧化性,导致褪色,这种强氧化性导致的有色物质褪色可称为漂白作用,而SO2使NaOH酚酞溶液褪色显示的则是H2SO3的酸性。
SO2和Cl2漂白原理、现象及漂白效果的比较:
氯气的漂白原理是由于Cl2与水生成的HClO具有强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能恢复原来的颜色;
而SO2是由于它与有色物质直接化合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。
聚焦热点3:
硫酸及离子检验
例1向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。
充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量()
A.小于0.45molB.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol
Cu和H2SO4反应的前提条件是浓硫酸并加热,随着反应的进行,H2SO4被消耗,由浓变稀,反应会终止。
氧化性酸在与金属发生反应时,其中的:
一部分充当氧化剂,使其得电子数与金属失电子数相同,另一部分(酸性作用)使生成的金属阳离子与酸根离子结合生成盐。
由Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O可知反应中只有一半H2SO4充当氧化剂被还原,故被还原18mol/L的H2SO4的物质的量小于(18mol/L×
0.05L)÷
2=0.45mol
此类题的解答关键是判明反应物有多少充当氧化剂或还原剂。
如炽热的炭与浓硫酸作用,被还原的硫酸的物质的量有多少,该如何考虑?
因此,有必要分清单质或化合物,单质中的金属或非金属。
常见氧化性酸有浓硫酸、浓硝酸或稀硝酸,另MnO2只与浓盐酸反应,与稀盐酸是不反应的。
例2某学习兴趣小组的同学为探究浓硫酸的吸水性设计了如下实验,理论上能达到实验目的的有()
A.①③B.②④C.①③④D.①②③④
四个实验系统内都由于特定装置中的水的失去(风化、挥发、蒸发),而被浓硫酸吸收。
①袋内的碳酸钠晶体的质量逐渐减小;
②袋内的鲜梨块逐渐干瘪;
③试管底部析出晶体;
④盛水的烧杯内水面逐渐降低。
①②③④均能达到实验目的,故选D。
D
例3甲、乙两位同学各设计了一个实验来检验试样中的SO42-,且都认为自己的试样中含有SO42-,其方案如下
回答下列问题:
(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨?
甲:
_______;
乙:
_____(填“严谨”或“不严谨”)。
并说明理由_______。
(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨,请你设计一个合理的实验方案:
___。
(1)甲方案不严谨,因为当试样中含有Ag+而不含有SO42-时,加入BaCl2溶液,能生成不溶于盐酸的AgCl白色沉淀,干扰SO42-的检验。
乙方案不严谨,因为当溶液中含有SO32-而不含有SO42-时,加入Ba(NO3)2溶液,生成BaSO3白色沉淀,再加入稀HNO3,BaSO3会被HNO3氧化成BaSO4沉淀,干扰SO42-的检验。
(2)检验SO42-的正确方法为:
先向溶液中加入盐酸酸化,排除掉Ag+或SO32-的干扰,再加入BaCl2溶液看是否有白色沉淀生成。
(1)不严谨不严谨甲没有排除Ag+的干扰,乙没有排除SO32-的干扰
(2)先向试样中加入盐酸酸化,没有沉淀产生(排除Ag+的干扰,并消除SO32-的干扰),再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则证明溶液中一定有SO42-
离子的检验必须要思维严密,在排除掉干扰性的离子之后再来检验。
SO42-检验的正确操作:
)。
1.二氧化硫的漂白性
(1)常见漂白剂的漂白原理比较
漂白类型
化合型
氧化型
吸附型
漂白原理
与有色物质化合生成无色物质
利用物质的强氧化性
吸附色素
漂白特征
不稳定
稳定
常见漂白剂
SO2
HClO、H2O2、O3、Na2O2
活性炭、胶体
2.硫元素转化的价态变化规律
(1)
处于硫元素的最低价态,只有还原性;
、
处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,但
以还原性为主;
处于硫元素的最高价态,只有氧化性(如浓H2SO4)。
(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。
如
(3)硫元素相邻价态的微粒间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)有时硫的化合价会发生跳位转化。
(5)含硫物质的连续氧化
H2S
SO3
H2SO4S
H2SO4
下一讲我们复习氮及其化合物:
复习时着重以下几点:
①氨的结构与性质;
②硝酸强氧化性的有关计算;
③含氮化合物及其相关工业对环境的影响;
④含氮化合物之间的相互转化与综合推断。
(答题时间:
60分钟)
一、选择题
1.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是()
①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水
A.①②④B.②③⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥
2.取某地酸雨水样进行分析,发现其pH随时间变化的关系如下图,pH变化的主要原因是()
A.亚硫酸的电离程度增大B.亚硫酸缓慢被氧化
C.酸雨中的水分被蒸发D.测定的pH有误差
3.下列制取硫酸铜的实验设计中,能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是()
A.铜与浓硫酸共
热
B.用铜片为阳极,石墨为阴极,电解稀硫酸
C.先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解
D.适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
4.下列说法正确的是()
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2具有漂白性
B.SO2和Cl2都有漂白作用,将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白作用
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性,使有色物质被还原
D.SO2使品红溶液褪色,将褪色后的溶液加热,溶液重新变为红色
5.检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()
A.通过澄清石灰水
B.先通过饱和NaHCO3溶液,再通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过品红溶液,最后通过澄清石灰水
6.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀,继续通入另一种气体X仍无沉淀,则X可能是()
A.NH3B.CO2C.H2SD.NO2
7.在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是()
A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有“白斑”
C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红
8.要检验某无色溶液是否含有SO
,下列操作最合理的是()
A.加入Ba(NO3)2溶液后再加稀硝酸酸化
B.加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化
C.加入稀硝酸(酸化)后再加Ba(NO3)2溶液
D.加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液
﹡9.单质X与浓H2SO4共热,反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2,则X元素在生成物中的化合价可能为()
①+1②+2③+3④+4
A.②④B.③④C.①②D.①③
﹡10.有一种混合气体,它可能由CO、CO2、SO2、HCl中的一种或多种气体组成。
该气体依次通过下列物质的现象如下:
通过澄清石灰水无白色沉淀析出;
通过品红溶液,溶液红色褪去;
通过炽热的CuO,固体变为红色;
通过澄清石灰水,出现白色沉淀。
下列关于该混合气体组成的各说法中,正确的是
A.肯定不含有CO2
B.只含有SO2和CO
C.含有SO2、CO和CO2,可能含HCl
D.含HCl、SO2和CO,可能含CO2
11.Cl2和SO2都具有漂白作用,若将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合溶液,最有可能观察到的现象是
①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀
A.①②B.①③C.②③D.②④
﹡12.向红色溶液X中通入气体Y,溶液逐渐褪色,下列对X、Y的推断正确的是
A.若X为品红溶液,则Y一定为Cl2或SO2
B.若X为含酚酞的氢氧化钠溶液,则Y可能是O3
C.若X为含KSCN的氯化铁溶液,则Y一定为HI
D.若X为含硫酸氢钠的石蕊溶液,则Y可能为SO2
二、非选择题
13.甲、乙、丙三位同学各设计并进行了一个实验,结果他们都分别认为自己的试样中含有SO
。
甲的实验为:
(1)乙认为甲的实验不严谨,因为试样A中若含有________离子(仅填一种),也会有此现象。
乙的实验为:
(2)丙认为乙的实验也不严谨,因为试样B中若含有________离子(仅填一种),也会有此现象。
丙的实验为:
若丙方案合理,则回答:
(3)其中试剂Ⅰ是________,现象Ⅰ是________;
试剂Ⅱ是________,现象Ⅱ是________(若你认为丙方案不合理,以上四空可以不填)。
14.小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。
(1)将少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为
________________________________________________________________________,
将过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为
__________________________________
______________________________________。
(2)小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:
则操作①的名称为________,试剂A的化学式为________。
(3)实验表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是________(填化学式),产生该白色沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
﹡15.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(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②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:
①品红溶液,现象是________________________;
②溴水溶液,现象是________________________;
③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)。
①原因________________,验证方法__________________________________________。
②原因________________,验证方法___________________________________________。
③原因________________,验证方法_________________________________________。
﹡16.某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。
甲、乙、丙三位同学进行了下列实验:
取12.8g铜片和20mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直至反应完毕,最后除发现烧瓶中还有铜片剩余外,同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。
(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应?
简述理由:
________________。
可以证明有余酸的实验方案是__________(填字母)。
a.再加入铁粉b.再滴入BaCl2溶液
c.再加入银d.再滴入Na2CO3溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。
其方法有多种,下列方案中不可行的是________(填字母)。
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况下)
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况下)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:
测定反应后的混合液中Cu2+的量。
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL,加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
请写出生成沉淀的离子方程式:
(4)根据甲、乙两同学的实验方案,除需测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外,还缺少的数据是________。
(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂,为此他设计了下列较为简易的实验方案:
取出反应后的铜片,进行洗涤、干燥、称量。
若称得剩余铜片的质量为Wg,测得反应后溶液的体积为VmL,则剩余硫酸的物质的量浓度=________mol/L(用含W、V的代数式表示)。
1.C解析:
物质的漂白性主要有三种原理:
一是由于该物质具有强氧化性,如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等;
二是由于物质与有机色素结合成不稳定的无色化合物,如SO2;
三是由于物质具有很大的表面积,具有很强的吸附色素的能力,如活性炭。
所以选C。
2.B解析:
亚硫酸为弱酸,可被空气中的氧气缓慢氧化成强酸硫酸,致使溶液pH减小,选项B正确。
3.D解析:
A项有SO2生成;
B项耗能较多;
C项
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