高中化学必修第一册 第3章 第2节 第1课时 自然界中的硫 二氧化硫的性质(新鲁科版)课件.pptx

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高中化学必修第一册 第3章 第2节 第1课时 自然界中的硫 二氧化硫的性质(新鲁科版)课件.pptx

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第1课时 自然界中的硫 二氧化硫的性质
1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程,并能通过实验探究了
解不同价态含硫物质的相互转化,增强科学探究与创新意识。
2.能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫的性质,认识其在
生产中的应用和对环境的影响,并能设计实验进行验证,分析、解
释有关的实验现象,培养证据推理和模型认知能力。
核心素养发展目标
一、自然界中的硫
随堂演练 知识落实
课时对点练
二、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
三、二氧化硫的性质及用途




1.自然界中不同价态硫元素之间的转化
(1)硫的存在
一、自然界中的硫
(2)自然界中不同价态硫元素之间的转化
H2SO3
H2SO4
FeS2
AS4S4
HgS
AS2S3
CaSO4· 2H2O
Na2SO4· 10H2O
2.认识硫单质
(1)同素异形体
①定义;由同一种元素组成的 的几种 。
②常见非金属元素的同素异形体:硫元素有 、 ,氧元素有 、 ,碳元素有 、 、 。
性质不同
单质
正交硫
单斜硫
O2
O3
金刚石
石墨
C60
俗称 颜色、状态 熔、沸点 硬度 溶解性 水 酒精 CS2
硫黄 ____________固体 都_____ 很脆 溶 溶 溶
(2)硫的物理性质
黄色或淡黄色
不高



实验操作
实验现象 混合物一端红热直到整个混合物红热,最后结成 块状FeS 发出明亮的 火焰,放出大量的热,生成一种有______气味的气体
(3)硫的化学性质
①实验探究
黑色
蓝紫色
刺激性
a.
②硫的性质总结
b.S可以和热碱反应:如6NaOH+3S 2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中硫体现 和 ,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为

(4)硫的用途
硫黄主要用于制造 、 、 及杀虫剂,还用于制造 、烟花爆竹等。
氧化性
还原性
2∶1
硫酸
化肥
火柴
火药
(1)硫元素在自然界中只存在化合态,没有游离态( )
(2)由相同元素组成的结构不同的物质就是同素异形体( )
提示 必须是同一种元素形成的性质不同的单质。
(3)高价态的含硫物质要实现向低价态含硫物质转化,必须加还原剂( )
(4)要洗涤试管壁上附着的硫单质,不能用水洗 ,可以用酒精洗涤( )
(5)硫单质和铁粉反应需要加热,说明硫和铁的反应为吸热反应( )
(6)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS( )
(7)单质硫在纯氧中燃烧,其氧化产物为SO3( )
×
×
正误判断

×
×
×
×
1.实验室洗涤试管壁上附着的硫单质,常用两种方法。
(1)物理方法:用CS2洗涤,利用单质硫的性质为_________________。
(2)化学方法:用热的NaOH溶液洗涤,该反应原理为 3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O,向上述反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4,会产生淡黄色沉淀,写出该反应的离子方程式:____________________
____________。
单质硫易溶于CS2
应用体验
3S↓+3H2O
2.写出下列反应的化学方程式:
单质硫和铁:_______________。
氯气和铁:_____________________。
上述反应_____(填“能”或“不能”)说明硫的氧化性弱于氯气的氧化性,如能请说明理由:_____________________________________________。

氯气将铁氧化为+3价,而硫只能将铁氧化为+2价
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
归纳总结
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
相关链接
硫与银、汞的反应及其应用
一般说来,S不能使具有可变化合价的金属显高价,且S与大多数金属的反应需在加热条件下才能完成,但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行,且能使Hg显高价。
①利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑则说明是真银,否则为假银。
②利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害,所以若汞不慎洒落在地面上,要立即打开门窗通风,并尽量设法收集起来,残余的部分可覆盖硫粉处理,以免汞蒸气中毒。
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1.实验探究:不同价态硫元素之间的转化
(1)实验原理
不同价态硫元素之间的转化,是通过氧化还原反应来实现,低价态的硫向高价态转化时需加入 ,高价态的硫向低价态转化时,需加入 。
氧化剂
还原剂
二、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
预期转化7 试剂及操作 实验现象 实验结论
SO2→S (或 →S) 生成 沉淀 SO2被Na2S 生成______
生成 沉淀 Na2SO3被Na2S还原生成_______
3.现代化学科学的研究方法——实验与理论并重
(1)实验技术
淡黄色
还原
单质硫
淡黄色
单质硫
SO2→ H2SO4 (或 → ) 酸性KMnO4溶液 ___________ 酸性KMnO4溶液能 SO2
氯水____________ 氯水能 SO2
H2SO4→SO2 Cu片 产生 ,品红溶液______ 浓硫酸能被铜____生成_____
紫红色褪去
氧化
淡黄绿色褪去
氧化
逐渐溶解
气体
褪色
还原
SO2
2.总结:不同价态硫元素间转化的思维模型
相关链接 硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则
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,即台阶式升降,如
(2)相邻价态的粒子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。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2===3S↓+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
(1)写出A~E的化学式:
A_____;B______;C_____;D_____;E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C:_________________________________________;
②C转化为D:_____________________;
③B和C反应:__________________________。
(2019·湖南岳阳一中高一检测)在通常情况下,A为固态单质。根据如图转化关系,回答下列问题:
S
应用体验
H2S
SO2
SO3
H2SO4
2H2S+SO2===3S↓+2H2O
解析 固体单质A能和氧气反应,也能和氢气反应,说明是非金属单质,根据其氧化产物可用于继续和氧气反应可判断A是S,和氢气反应生成硫化氢,硫化氢燃烧即生成SO2,硫和氧气反应生成SO2,SO2和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸;浓硫酸在加热的条件下和铜发生氧化还原反应,生成硫酸铜、SO2和水。
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二氧化硫是一种无色、有 气味的有毒气体,密度比空气 ,易 ,易溶于水。
1.物理性质
刺激性

三、二氧化硫的性质及用途
液化
实验操作
实验现象 溶液颜色变_____ 溶液 ,再加热后溶液颜色
_________
实验结论 SO2的水溶液显 性 SO2具有 ,能与品红生成无色化合物,但生成的化合物______
2.实验探究——SO2的漂白性
红色
褪色
恢复红色

漂白性
不稳定
3.SO2化学性质总结
SO2+H2O H2SO3
(1)
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2+CaO===CaSO3
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
褪色
又恢复红色
(2)可逆反应:在相同条件下能同时向 进行的反应称为可逆反应。
在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替“ ”。
4.用途
制硫酸、漂白剂、食品添加剂。
正、反两方向
===
(1)向H2S溶液中通入SO2气体,生成淡黄色沉淀,说明SO2有还原性( )
(2)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性( )
(3)H2S和SO2都具有较强的还原性,故都不能用浓硫酸干燥( )
(4)将SO2通入品红溶液中,溶液褪色,加热后无变化( )
(5)湿润的SO2和Cl2都有漂白性,如果将二者混合,则漂白性会增强( )
(6)SO2和CO2性质相似,通入BaCl2溶液中,都会产生白色沉淀( )
×

判断正误
×
×
×
×
1.二氧化硫溶于水,所得溶液中硫元素存在于哪几种微粒中?
深度思考
2.活性炭、Cl2、SO2都能使品红褪色,原理是否相同?若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强?
提示 三者的漂白原理不相同,活性炭使品红褪色,是因为活性炭的吸附作用;氯气使品红溶液褪色是因为氯气和水反应生成了强氧化性的次氯酸,可以将品红氧化生成无色物质,此过程是不可逆的,加热也不能复原,而二氧化硫使品红溶液褪色是二氧化硫和品红化合生成无色物质,此过程是可逆的,加热可恢复成原来的红色。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后,在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
常见漂白剂漂白原理及比较
归纳总结
类型 原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,可将有色物质氧化,使有色物质失去原有的颜色 不可逆 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型 漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆 SO2或H2SO3
吸附型 有些固体物质疏松多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂可重复使用 活性炭
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1.(2019·苏州质检)下列说法不正确的是
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有H2S、SO2
等硫的化合物
B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体
C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
D.硫是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精

解析 S在空气和氧气中燃烧的产物都是SO2。
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随堂演练 知识落实
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2.(2019·武汉月考)洗涤附着在试管壁上的硫黄,可选用的方法是
A.用CS2洗涤 B.用澄清石灰水洗涤
C.用饱和食盐水洗涤 D.用水洗涤

解析 根据硫的溶解性可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此可选用CS2洗涤。
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3.(2019·山西平遥中学高一检测)下列关于单质硫的性质的说法正确的是
A.单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂
B.单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃
C.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂
D.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂

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解析 金属元素的化合价只有正价,在金属硫化物中硫元素的化合价一定是负价,单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂;在单质硫跟金属单质反应的条件中,“S+Hg”特殊,反应不需要加热;如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质(如H2)反应,它显氧化性;如果单质硫跟氧化性强的非金属单质(如O2)反应,它显还原性。
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4.(2019·福建福州三中期中)已知S2-+Cl2===2Cl-+S↓,下列说法正确的是
A.Cl2是氧化剂
B.氧化性:S>Cl2
C.还原性:S2-D.该离子方程式可以表示硫化氢溶液与氯气的反应

解析 该反应中氯气是氧化剂;氧化性:SCl-;硫化氢属于弱酸,书写离子方程式时需写化学式。
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5.(2019·黑龙江大庆实验中学高一月考)如图所示的实验中,通入足量的SO2后,试管①和②中溶液的颜色分别是
A.①为红色,②为红色 B.①为蓝色,②为无色
C.①为无色,②为蓝色 D.①为红色,②为无色
解析 SO2不能漂白指示剂,故向紫色石蕊溶液通入SO2,SO2与H2O反应生成酸,溶液变红,但不褪色;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故D项符合题意。
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6.(2019·安徽淮南一中期中)下列实验报告记录的实验现象正确的是
实验 记录 A 无色 无色 无色溶液 无色溶液
B 红色 无色 无色溶液 白色沉淀
C 红色 无色 白色沉淀 白色沉淀
D 无色 无色 白色沉淀 无色沉淀
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解析 SO2的水溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红色,但不能漂白石蕊溶液;SO2能漂白品红溶液,使品红溶液褪色;SO2的水溶液加入BaCl2溶液中,SO2与BaCl2不反应,最终还是无色溶液;d试管中发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。
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题组一 硫单质的性质
1.(2019·陕西渭南中学高一月考)下列说法中正确的是
A.硫与金属或非金属反应均做氧化剂
B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C.过量的硫与铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的氧化性
D.硫只以化合态形式存在于自然界中

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课时对点练
A组 基础对点练
解析 硫单质与金属反应时表现氧化性,与氧化性较强的非金属单质反应时表现还原性,A错误;
硫易溶于二硫化碳,所以试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗,B正确;
硫和铁反应产物为FeS,与铁和硫的用量无关,C错误;
硫元素在自然界中既有游离态又有化合态,D错误。
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2.(2019·湖南衡阳一中高一检测)下列化合物能由两种单质直接化合而成的是
A.Fe2S3 B.CuS
C.FeCl2 D.FeCl3

解析 S和变价金属反应,一般生成低价态的物质,如Fe、Cu分别与S反应生成FeS、Cu2S;而Cl2的氧化性强,和变价金属反应,一般生成高价态的物质,如Fe、Cu分别与Cl2反应生成FeCl3、CuCl2,故D正确。
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3.(2019·福建龙岩一中期中)能说明Cl2的氧化性比S的氧化性强的事实是
A.通常情况下硫为淡黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B.硫不溶于水,而氯气能溶于水
C.与金属反应时,硫被还原为-2价而氯被还原为-1价
D.与同种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态

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解析 物质的颜色、状态为物理性质,与化学性质无关,不能作为依据用来比较氧化性强弱,A项错误;
物质的溶解性属于物理性质,与化学性质无关,B项错误;
与金属反应时,非金属元素的化合价取决于元素原子最外层电子的数目,与氧化性强弱无关,C项错误;
与同一种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态,说明氯得电子能力较强,即氯气的氧化性较强,D项正确。
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题组二 二氧化硫的性质及实验探究
4.(2019·甘肃甘谷一中月考)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
C.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
D.向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液褪色,说明SO2具有漂白性

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解析 A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,酸性H2SO3>H2CO3,正确;
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C项,发生反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,SO2做氧化剂,错误;
5.(2019·山西大同一中高一期末)如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。
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关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是
选项 现象 解释或结论
A a处黄色褪去 非金属性:Br>S
B b处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质
C c处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性
D d处红色先褪去后恢复 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定

解析 浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,SO2具有还原性,能把溴水还原,所以a处黄色褪去,说明SO2的还原性强于溴离子的,但不能说明Br和S的非金属性强弱,A错误;
SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,所以b处变为红色,B正确;
SO2不能把碘化钾氧化生成单质碘,因此c处不可能变为蓝色,C错误;
SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,加热后才能恢复到原来的颜色,D错误。
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6.(2019·河北邢台高一月考)将等物质的量的Cl2和SO2通入BaCl2溶液,充分反应后滴入品红溶液,能观察到的现象是
①出现沉淀 ②不出现沉淀 ③品红溶液褪色 ④品红溶液不褪色
A.①④ B.①③
C.①② D.②④

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解析 SO2和Cl2发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,当SO2、Cl2等物质的量通入溶液混合后,生成H2SO4和HCl,不具有漂白性,同时发生反应:BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,有白色沉淀产生,故选项A正确。
7.(2019·山西晋中高一期末)如图,在玻璃注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准),则下列说法错误的是
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A.a变红,说明SO2是酸性氧化物
B.b、c均褪色,说明SO2有漂白性
C.d未变蓝,说明SO2氧化性弱于I2
D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2

解析 a变红,说明SO2是酸性氧化物,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,A正确;
b处湿润的品红试纸褪色说明SO2具有漂白性,c处蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色是被SO2还原为几乎无色的Mn2+,说明SO2具有还原性,B错误;
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d未变蓝,说明SO2氧化性弱于I2,即二氧化硫与KI不反应,C正确;
二氧化硫有毒,能与碱反应,则NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2,D正确。
题组三 硫及其化合物之间的相互转化
8.(2019·安徽淮南一中月考)下图为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体

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解析 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性(即酸性),A项错误;
SO2与SO3均能与碱和碱性氧化物反应生成盐,均为酸性氧化物,B项正确;
SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;
单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。
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9.(2019·山西长治二中期末)如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。
解析 ⑥中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
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(1)⑥中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)③中的实验现象为__________________,证明SO2有______(填“氧化”或“还原”)性。
解析 ③中二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成单质S,SO2+2H2S===3S↓+2H2O,实验现象为有淡黄色沉淀产生,二氧化硫中S元素的化合价降低,则二氧化硫具有氧化性。
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有淡黄色沉淀产生
氧化
(3)⑤中发生反应的离子方程式为__________________________。
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解析 ⑤的作用是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气,化学方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,离子方程式为SO2+2OH-=== +H2O。
1.(2019·北京西城区高一月考)下列溶液中:①氯化钡溶液 ②酸化的Ba(NO3)2溶液 ③品红溶液 ④湿润的蓝色石蕊试纸 ⑤三氯化铁溶液 ⑥浓硫酸。能用来区分SO2和CO2的是
A.②③⑤ B.①③⑤
C.①④⑤ D.②④⑥

B组 综合强化练
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2.(2019·安徽省郎溪中学第一学期检测)甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如下所示,则下列说法错误的是
A.若甲是C,则乙可能是O2
B.若甲是Fe,则乙可能是Cl2
C.若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO3
D.若甲是H2S,则乙可能是O2

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解析 若甲是C,则乙可能是O2,丙是CO,丁是CO2,A正确;
若甲是Fe,乙是Cl2,则丙是氯化铁,氯化铁和氯气不反应,B错误;
若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO2,丙是亚硫酸钠,丁是亚硫酸氢钠,C错误;
若甲是H2S,则乙可能是O2,丙是S,丁是SO2,D正确。
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3.若向含少量水蒸气的容器中通入SO2与H2S共1.00 mol(已知:SO2+2H2S===3S↓+2H2O),且已知H2S过量,充分反应后,所得的氧化产物比还原产物多8.0 g,则通入的SO2和H2S的物质的量之比可能是
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶3

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解析 利用差量法计算,H2S和SO2的反应方程式如下:
SO2+2H2S===3S↓+2H2O Δm(氧化产物与还原产物之差)
1 mol            32 g
n(SO2)           8.0 g
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4.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有________
_______________(填化学式)。
解析 S元素的化合价有-2价、0价、+4价、+6价。
具有中间价态的硫元素既有还原性又有氧化性,所以+4价S的化合物既有还原性又有氧化性,即SO2、H2SO3、Na2SO3。
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SO2、
H2SO3、Na2SO3
(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
解析 H2S与SO2反应生成单质硫,根据得失电子守恒可知,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
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1∶2
(3)检验物质Y的方法是__________________________________________
_______。
解析 二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,加热又会恢复红色。
5
1
3
4
6
2
将Y通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后恢
复红色
(4)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是____(填字母)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S
c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
解析 Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2,b符合题意。
5
1
3
4
6
2
b
(5)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好完全反应时,Cr的元素在还原产物中的化合价为_____。
解析 令Cr元素在产物中的化合价为a价,根据电子转移守恒,则24×10-3 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=20×10-3 L×0.02 mol·L-1×2×(6-a),解得a=+3。
5
1
3
4
6
2
+3
5.(2019·海南海口实验中学月考)已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。请回答下列问题。
5
1
3
4
6
2
(1)写出下列各物质的化学式:
X______、Y_______、A______、B________、C______。
Cl2
SO2
HCl
H2SO4
FeCl3
(2)反应①的化学方程式为_______________________________,反应②的离子方程式为_____________________________________。
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
5
1
3
4
6
2
解析 A与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀,A中含Cl-;B与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生白色沉淀,B中含 又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与Fe反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
6.(2019·北京西城区高一期末)硫的含量影响钢铁性能。一种测定硫含量的方法是将钢样中硫转化为二氧化硫气体。再用测硫装置进行测定。某测定硫含量的流程如下:
5
1
3
4
6
2
(1)气体a的主要成分有CO2、______、____。
SO2
O2
解析 煅烧时,钢铁中所含的C元素和S元素与氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是SO2、CO2、O2。
(2)若钢样中硫以FeS的形式存在,煅烧装置中发生的化学反应为3FeS+5O2 1________+3_____。
5
1
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2
Fe3O4
SO2
解析 由题意可知,FeS与O2高温条件下反应应该生成铁的氧化物和二氧化硫,由质量守恒定律可知,3 mol FeS反应生成1 mol Fe3O4和3 mol SO2,反应方程式为3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2。
(3)吸收装置中,H2O2氧化SO2的化学方程式是____________________。
5
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6
2
H2O2+SO2===H2SO4
解析 双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸,反应方程式为H2O2+SO2===H2SO4。
(4)用NaOH溶液中和生成的溶液b,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数为__________。
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解析 若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yz g,硫的质量分数为
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第2课时 硫酸 酸雨及其防治
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,能通过实验
探究和交流研讨,掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性,提升科学探究
与创新意识。
2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施,增强环境保护意识
和社会责任。
核心素养发展目标
一、硫酸
随堂演练 知识落实
课时对点练
二、酸雨及其防治




1.物理性质
纯净的硫酸是 黏稠状液体,密度比水 ,能与水以任意比混合,沸点 ,难挥发。
2.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性: 、 和 。
无色

一、硫酸

吸水性
脱水性
强氧化性
实验操作

实验现象 蔗糖 ,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并生成有 的气体
实验结论 浓硫酸具有_______
(1)吸水性与脱水性
①实验探究
变黑
刺激性气味
脱水性
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收 _____________ 浓硫酸能把有机物中___________________
脱去,剩余黑色的炭
区别 ______________ ______________________________
应用 __________
②对比
气体中的水分
氢、氧元素按水的元
素组成质量比
物质中含有的水
物质中不含水,但含有氢、氧元素
做干燥剂
实验操作
实验现象 a试管中铜丝表面 ;
b试管中的溶液 ;
c试管中的 ;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,___________
实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式:
________________________________________
(2)强氧化性
①实验探究
变黑,有气泡生成
逐渐变为无色
紫色石蕊溶液变红色
溶液呈蓝色
②强氧化性表现
钝化
致密
氧化膜
HBr、HI、H2S等
浓硫酸的强氧化性
(1)浓硫酸中硫元素为+6价,属于硫元素的最高价,浓硫酸具有强氧化性,加热时氧化性更强,浓硫酸的还原产物是SO2。
(2)浓硫酸能与大多数金属反应,生成高价态金属的硫酸盐,本身一般被还原为SO2。
(3)浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。
归纳总结
② ;
③ 。
3.硫酸的工业制备
SO3+H2O===H2SO4
(2)涉及的化学方程式:
4.硫酸的用途
(1)重要的化工原料,实验室必备的重要试剂。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(3)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、做干燥剂等。
(1)可以用稀硫酸洗涤金属表面的氧化物( )
(2)浓硫酸有脱水性,因此可以用于干燥H2、CO2等气体( )
(3)浓硫酸能使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性
( )
(4)金属铜在常温下放入浓硫酸无现象,是浓硫酸把铜钝化了( )
(5)100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成SO2分子数目为0.9NA
( )

×
判断正误
×
×
×
(6)浓硫酸有强烈的吸水性,因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体
( )
(7)蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性( )
提示 蔗糖在浓硫酸作用下变黑,体现了浓硫酸的脱水性,生成刺激性气体SO2,体现了浓硫酸的强氧化性。
×

1.过量的铜和一定量的浓硫酸反应时,浓硫酸作用是什么?硫酸能完全反应吗?为什么?
深度思考
提示 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,硫酸在反应中S元素化合价降低生成SO2,因此硫酸做氧化剂,同时反应后生成了盐——CuSO4,因此硫酸又起到酸的作用。随着反应的进行,硫酸浓度降低,当降低到一定程度,氧化性变弱,稀硫酸和铜不反应,因此硫酸不能完全反应。
2.如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应,生成气体的成分是什么?请写出相关的化学方程式?
提示 生成的气体应为SO2和H2的混合气体。
化学方程式为:Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+2H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
归纳总结
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1.酸雨的形成
(1)酸雨:排入空气的 和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾,随雨水降落。
(2)SO2的来源: 的燃烧。
(3)H2SO4型酸雨形成过程。
写出有关的化学方程式:
途径一: ;
途径二: 。
硫的氧化物
化石燃料
二、酸雨及其防治
2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O===H2SO4
SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4
2.酸雨的危害
3.酸雨的防治
(1)消除 ,改变 结构,开发利用 ,如太阳能、风能、氢能等。
(2)对 的排放加以控制,如燃料脱硫处理,废气中二氧化硫回收利用等。
(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识。
污染源
能源
清洁能源
酸性物质
(1)雨水的pH小于7就是酸雨( )
提示 正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了二氧化碳。pH<5.6的降水称为酸雨。
(2)化石燃料燃烧,人类活动产生大量的CO2,是导致酸雨形成的主要原因( )
(3)开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径( )
(4)汽车尾气是SO2的主要来源( )
(5)向燃煤中鼓入足量空气,可以减少SO2的排放( )
(6)全球倡导的“低碳”行动,主要目的是降低酸雨的形成( )
×
判断正误
×

×
×
×
1.酸雨被人们称为“天堂的眼泪”或“空中死神”,具有很大的破坏力。目前,我国很多地方也出现不同程度的酸雨,现有雨水样品一份,某实验小组每隔一小时测定样品的pH,其数据如下:
深度思考
时间/h 0 1 2 3 4
雨水pH 4.80 4.63 4.51 4.45 4.45
分析数据,回答下列问题:
(1)雨水的pH逐渐减小的原因是什么?
提示 雨水中存在反应SO2+H2O H2SO3,H2SO3为弱电解质,难以电离。H2SO3易被O2氧化,发生反应2H2SO3+O2===2H2SO4,生成的H2SO4为强电解质,完全电离,氢离子浓度增大,pH变小。
(2)取上述雨水和自来水混合,pH将如何变化?
提示 pH将减小。自来水用Cl2消毒,两者混合,会发生反应H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl(或SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl),酸性增强,pH减小。
2.某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2,先用石灰浆吸收SO2,然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。
提示 SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O,
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O。
相关链接 二氧化硫的吸收与处理方法
(1)“钙基固硫法”脱硫原理
(2)“石灰石—石膏法”脱硫原理
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O
2CaSO3+O2 2CaSO4
(3)“氨水法”脱硫原理
SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3
SO2+NH3+H2O===NH4HSO3
2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4
2NH4HSO3+O2===2NH4HSO4
上述三种脱硫方法既可以消除燃煤烟气中的SO2,又可以得到副产品石膏(CaSO4·2H2O)或(NH4)2SO4。
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1.(2019·云南宣威六中高一期末)下列有关说法中正确的是
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化,因此浓硫酸在常温下不能
与铁、铝发生反应
B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性
C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在
D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同

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随堂演练 知识落实
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解析 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化发生了化学反应;浓H2SO4主要以H2SO4分子存在,而稀H2SO4中以H+和 存在,二者性质不同。
2.(2019·山西长治二中期末)下列有关环境污染的说法中正确的是
A.二氧化碳能引起温室效应,是一种大气污染物
B.显酸性的雨水称为酸雨
C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
D.含磷洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染

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3.(2019·广东执信中学高一检测)浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是
①炽热的木炭 ②H2S气体 ③Cu(加热条件下) ④FeO ⑤NH3 ⑥蔗糖 ⑦CuSO4·5H2O ⑧铁、铝(常温下)
A.③④ B.①②⑤⑧
C.①②③④⑦ D.⑥⑦

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解析 浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al(常温下)遇浓硫酸发生钝化,浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性;浓硫酸使蔗糖炭化,表现的是浓硫酸的脱水性;浓硫酸与CuSO4·5H2O反应,表现的是浓硫酸的吸水性。
______,反应中体现了浓硫酸的_______________。
4.(2019·河南鹤壁高一月考)某化学兴趣小组为探究浓硫酸的氧化性,用如图所示装置进行有关实验。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________
2H2O
解析 铜与浓硫酸反应会产生SO2,产生的SO2用向上排空气法收集,并用品红溶液验满。
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强氧化性、酸性
(2)装置D中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下,这种液体是_____
______,其作用是____________________________。
强碱
解析 为防止多余的SO2污染空气,可用强碱溶液浸湿的棉花吸收逸出的SO2。
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溶液
吸收多余的SO2,防止污染空气
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象时,关闭弹簧夹K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是_____________________________________。
B中应放置的液体是____(填字母)。
a.水 b.酸性KMnO4溶液
c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
解析 装置B的作用是贮存多余的SO2而不是吸收多余的SO2,因此所选试剂不能与SO2发生反应,且应使SO2在其中的溶解度较小,故最佳试剂为饱和NaHSO3溶液。
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d
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_____________
____________________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中有余酸的是___(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液
c.银粉 d.Na2CO3溶液
反应过程中
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H2SO4被消耗,浓H2SO4逐渐变稀,而铜不与稀H2SO4反应
ad
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解析 反应结束后,浓硫酸变为稀硫酸,故检验余酸时所选试剂应该是能与硫酸中的H+反应产生明显现象的一组(因CuSO4中含有 ,故不能用检验 的方法来确定H2SO4的存在)。
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题组一 浓硫酸的性质
1.(2019·安徽蚌埠二中月考)硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某新工人违反规定,边吸烟边用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C.浓硫酸遇水发热爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸

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课时对点练
A组 基础对点练
解析 浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸,稀硫酸与铁反应产生氢气,氢气接触空气遇明火爆炸。
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2.(2019·河南八市月考)下列关于鉴别1 mol·L-1的稀硫酸和98%的浓硫酸的叙述正确的是
A.常温下测定两溶液的导电能力,导电能力强的是浓硫酸
B.常温下可以用铜片鉴别两种溶液
C.铝片不能用于鉴别两种溶液
D.两溶液敞口放置在空气中一段时间后,质量明显增大的是浓硫酸

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解析 稀硫酸中硫酸完全电离,浓硫酸中水很少,硫酸几乎没有电离,稀硫酸中离子浓度较大,因此常温下测定两溶液的导电能力,导电能力强的是稀硫酸,故A错误;
常温下铜与稀硫酸和浓硫酸都不反应,不能鉴别两种溶液,故B错误;
铝片与稀硫酸反应能够产生气泡,与浓硫酸反应发生钝化,但无明显现象,可以鉴别两溶液,故C错误;
浓硫酸具有吸水性,两溶液敞口放置在空气中一段时间后,质量明显增大的是浓硫酸,故D正确。
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3.(2019·陕西宝鸡中学期末)关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2

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解析 该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+
2H2O,分析反应前后元素化合价的变化可知:浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性,该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原。
4.(2019·湖北沙市中学高一检测)下列叙述正确的是
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干
燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)+S===3SO2↑+2H2O,在
此反应中浓硫酸既表现了其强氧化性,又表现了其酸性
C.把足量铜粉投入只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中,得到气体体积标准状况
下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性
使其钝化

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解析 A项,浓硫酸具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3);
B项,金属与浓硫酸反应时,生成相应的盐和SO2,此时浓硫酸显酸性和强氧化性,而与S、C等非金属单质作用时,由于没有盐生成,故只显强氧化性;
C项,Cu与浓H2SO4反应时,浓H2SO4的浓度逐渐降低,当降到一定程度变为稀H2SO4时,反应自行停止,故产生的SO2在标准状况下小于22.4 L。
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5.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(脱水性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)

解析 浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口久置的浓硫酸会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,A项错误;
浓硫酸具有脱水性,能使有机物中的H、O原子以2∶1的比例脱去,蔗糖与浓硫酸反应有海绵状的炭生成,表现的是浓硫酸的脱水性,C项错误;
浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥某些气体,D项错误。
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6.(2019·山东济南外国语学校高一检测)如图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的实验现象叙述不正确的是
A.甲中苹果块会变干瘪
B.乙中胆矾晶体表面有“白斑”
C.丙中小试管内有晶体析出
D.丁中pH试纸变成红色

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题组二 硫酸性质的实验探究
解析 A项,浓硫酸具有吸水性,会
使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪,
正确;
B项,浓硫酸具有吸水性,能使胆矾
晶体表面失去部分结晶水,观察到蓝色晶体表面出现“白斑”,正确;
C项,浓硫酸具有吸水性,使饱和KNO3溶液中溶剂减少,析出KNO3晶体,正确;
D项,pH试纸的成分是纤维素,放入浓硫酸中易被脱水炭化,表面变成黑色,错误。
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7.(2019·安徽芜湖一中月考)如图是Cu与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,浓硫酸(浓度为18 mol·L-1)为50 mL。下列有关判断正确的是
A.装置B中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2
B.装置C为安全瓶,防止装置D中的液体倒吸
入装置B中
C.品红溶液可检验生成的SO2,碱性棉球的作
用是吸收空气中的酸性气体
D.充分反应后,被还原的H2SO4少于0.45 mol

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解析 装置B为安全瓶,可观察反应过程中装
置是否堵塞,A项错误;
装置C为集气瓶,收集SO2,B项错误;
碱性棉球的作用是吸收SO2,防止其逸出,C项错误;
由题意知,H2SO4的物质的量为0.9 mol,根据反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反应,故被还原的H2SO4少于0.45 mol,D项正确。
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选项 A B C D
实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性
实验装置
8.(2019·南昌十中检测)某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是

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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,能达到实验目的;
B项中滤纸片接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;
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,能达到实验目的;
D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。
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9.(2019·河南中原名校高三质检)SO2属于严重的大气污染物,可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染,其反应原理可分为两步,过程如图所示:
下列说法正确的是
A.SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨
B.可用CuSO4溶液检验是否有X气体生成
C.在100~200 ℃时发生的是置换反应
D.工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2

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解析 SO2排放到空气中会和氧气、水反应
生成硫酸,形成pH<5.6的酸雨,A错误;
根据图可知,在300 ℃时,SO2和H2反应生成
H2S,在100~200 ℃时,H2S和SO2反应生成S和水,故X为H2S,硫酸铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,可用CuSO4溶液检验,B正确;
X为H2S,在100~200 ℃时,硫化氢与二氧化硫反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,反应物无单质,不属于置换反应,C错误;
浓硝酸氧化二氧化硫:SO2+2HNO3(浓)===H2SO4+2NO2↑,生成的二氧化氮气体为大气污染物,工业上不可用浓硝酸处理工业尾气中的SO2,D错误。
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1.(2019·山西长治二中检测)向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾,下列关于原因的分析正确的是
①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性 ⑤盐酸具有还原性 ⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低
A.①③⑥ B.②④⑥
C.③⑤⑥ D.②③④⑤

B组 综合强化练
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解析 向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生,说明加入的浓硫酸吸水放热,导致溶液温度升高,加快了HCl的挥发,因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性,盐酸具有挥发性,且气态物质的溶解度与温度有关,该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。
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2.(2019·湖南浏阳一中高三月考)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是
A.上下移动①中铜丝可控制SO2生成的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色

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解析 上、下移动铜丝可控制铜丝与浓H2SO4的反应,进而控制SO2的生成量,A正确;
根据装置的特点可知,选项B正确;
SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,据此可以检验SO2,C正确;
①中含有浓硫酸,加水会引起酸液飞溅,发生危险,D不正确。
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3.锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体35.84 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,下列叙述不正确的是
A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B.生成的气体中SO2与H2的体积比为7∶1
C.反应中共消耗1.6 mol Zn
D.反应中共转移2.8 mol电子

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解析 生成气体的物质的量为 =1.6 mol,溶液中剩余硫酸的物质的量为 ×1 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x mol SO2、y mol H2,根据Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,可知x+y=1.6,2x+y=1.8,解得x=0.2,y=1.4,所以反应生成0.2 mol二氧化硫和1.4 mol氢气。由以上计算可知,反应中共消耗1.8 mol H2SO4,A正确;
生成的气体为SO2和H2的混合物,且V(SO2)∶V(H2)=n(SO2)∶n(H2)=1∶7,故B错误;
反应中共消耗金属Zn的物质的量n(Zn)=0.2 mol+1.4 mol=1.6 mol,C正确;
在反应Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O中,生成0.2 mol二氧化硫转移电子0.4 mol,反应Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑中,生成1.4 mol氢气转移电子2.8 mol,所以反应中共转移3.2 mol电子,D错误。
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4.(2019·湖北部分重点高中协作体高一期中联考)利用如图所示装置进行下列实验,能得到相应实验结论的是
选项 ① ② ③ 实验结论
A 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液褪色 SO2有漂白性 B 浓硫酸 Cu 品红溶液 SO2具有漂白性 C 稀硫酸 碳酸钠 CaCl2溶液无明显变化 CO2不与CaCl2反应 D 浓硫酸 蔗糖 溴水褪色 浓硫酸具有脱水性、吸水性 √
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解析 SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,A错误;
在常温下,Cu与浓硫酸不发生反应,B错误;
盐酸的酸性比碳酸强,根据强酸制备弱酸的原理,可知CO2不与CaCl2反应,C正确;
溴水褪色说明产生了SO2,证明了浓硫酸的强氧化性,D错误。
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5.(2019·河南商丘高一期末)如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法不正确的是
A.该过程可循环利用的物质是I2和HI
B.该过程总反应的化学方程式为SO2+2H2O===H2SO4+H2
C.X物质是I2
D.SO2在过程中表现出了还原性与漂白性

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解析 由图可知反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,该过程可循环利用的物质是I2和HI,A正确;
反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,反应Ⅱ:2HI I2↑+H2↑,总反应的化学方程式是SO2+2H2O===H2SO4+H2,B、C正确;
反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,SO2(化合价+4→+6)在过程中只表现出了还原性,D错误。
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6.(2019·湖南浏阳一中月考)科学兴趣小组为了研究酸雨的成分及成因,对取得的酸雨样品进行了pH的测定,随时间推移,得到了如下的实验数据。(已知pH越小、酸性越强)
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时间/h 开始 8 16 24 32 40 48
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
(1)雨水样品放置时,pH变化的主要原因为______________________(用化学方程式表示),由此可以得到酸雨形成的过程可能是______________
_______________________________________________________________。
2H2SO3+O2===2H2SO4
雨水溶解SO2生
成H2SO3,H2SO3被空气中的氧气氧化为H2SO4,降落下来而形成酸雨
解析 由题表数据可知随着时间的推移,雨水酸性增强,其原因是H2SO3被空气中的氧气氧化为H2SO4。
(2)下列各选项是酸雨给人类造成的危害,其中不正确的是____(填字母)。
A.腐蚀建筑物、雕塑等
B.污染水源
C.改良碱性土壤
D.损害庄稼
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C
解析 不能通过酸雨改良碱性土壤。
(3)实验室中进行SO2的制备及性质检验的实验时,在装置最后必须有__________装置,所选试剂为___________,发生反应的离子方程式为
_________________________。
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尾气吸收
NaOH溶液
解析 SO2是有毒气体,不能直接排放到空气中,实验室制备时必须有尾气吸收装置,可以用碱液吸收。
(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫,不同的地方往往采取不同的“固硫”方法。
①火力发电厂常用氢氧化钙的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并用来制取石膏(CaSO4·2H2O),有关反应的化学方程式为_____________
_______________________________________。
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Ca(OH)2+SO2
===CaSO3+H2O、2CaSO3+O2===2CaSO4
解析 火力发电厂固硫原理为Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O、2CaSO3+O2===2CaSO4。
②硫酸工业中常用浓氨水来吸收二氧化硫,有关反应的化学方程式为
______________________________________________________________。
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2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4
解析 用浓氨水来吸收二氧化硫,有关反应的化学方程式为2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
7.(2019·河北衡水二中期末)某厂漂白车间需22.4 L(标准状况下)SO2,某化学小组经计算后,取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓硫酸(含2 mol H2SO4)充分反应,锌全部溶解后,即将收集所得气体全部送至车间,不料经质检科检验后,发现产品存在严重的质量问题,气体随即被退回。
(1)写出锌与浓硫酸反应的化学方程式:____________________________
_____________。
解析 锌与浓硫酸反应生成ZnSO4、SO2和H2O,据此写出反应的化学方程式即可。
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Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+
SO2↑+2H2O
(2)该化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是____(填化学式),造成这种结果的主要原因是_________________________________
______________________。
解析 Zn与浓硫酸反应时放出SO2气体,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,而Zn与稀硫酸反应则放出H2。
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H2
随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,
Zn与稀硫酸反应放出H2
(3)为了验证所制气体的成分,该化学小组设计了如图所示的实验装置。
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①连接好仪器,开始实验前,必须进行的一个操作是________________。
②A中加入的试剂是_________,KMnO4溶液的作用是_________。B中加入的试剂是_______,作用是________。
③证明气体中混有某杂质气体的实验现象:
C中:_________________,D中:___________________。
检查装置的气密性
品红溶液
除去SO2
浓硫酸
干燥H2
黑色CuO变为红色
无水CuSO4变为蓝色
解析 连接好仪器后,应先检查装置的气密性,若气密性良好,才能开始实验。根据分析可知,气体中主要有SO2和H2,所以A中可加入品红溶液用来验证SO2,然后通过酸性KMnO4溶液,除去SO2;B中加入的浓硫酸是用来干燥H2的,H2先通过红热的CuO(C中),再通过无水CuSO4(D中),若C中黑色的CuO变为红色,D中无水CuSO4变为蓝色,则证明原混合气体中有H2。
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8.(2019·河北武邑中学月考)蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体,会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进(夹持装置略)。回答下列问题:
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注:硬质玻璃管①、②、③处分别为滴有Na2S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸,a和b分别为两个小气球。
(1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为___________。
分液漏斗
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解析 题图中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。
(2)实验开始后先关闭弹簧夹K,硬质玻璃管中①号滤纸变黄,②号和③号滤纸均褪色,a处气球变大。硬质玻璃管中的实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是SO2,①、②、③处发生的变化分别说明SO2具有________、________和________(填SO2表现出的性质)。
氧化性
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漂白性
还原性
解析 ①号滴有Na2S溶液的滤纸变黄,有单质S生成,说明SO2具有氧化性。②号滴有品红溶液的滤纸褪色,说明SO2具有漂白性。③号滴有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色,说明SO2具有还原性。
(3)打开弹簧夹K,a处气球变小,b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶,一段时间之后,发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO2生成,可以在④号位置的滤纸滴加______溶液,该试剂的作用是_______
_________________________。
品红
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检验混
合气体中SO2是否完全除尽
解析 由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,酸性高锰酸钾溶液吸收SO2,所以为保证进入C装置的气体全部是CO2,应该在④号位置的滤纸滴加品红溶液,该试剂的作用是检验混合气体中SO2是否完全除尽。
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