资源简介

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第11讲　硫及其化合物
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学习目标
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1.了解硫及其重要化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及应用。
2.了解硫的氧化物对环境的影响。
3.了解硫及其化合物的转化。
4.了解氧族元素的性质。
考点二
硫及其化合物的转化
知识点一　硫及其化合物的相互转化及应用
1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
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2．掌握硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：
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写出②③④反应的化学方程式：
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
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，可用下图表示
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如：H2SSSO2SO3
写出③④⑤反应的化学方程式：
③2SO2＋O22SO3；
④S＋H2H2S；
⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
注意　(1)同种元素相邻价态的粒子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。
(2)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2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
题组练习
题组一　硫及其化合物的相互转化
1．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别为(　　)
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案　B
解析　硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。
2．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
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A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
答案　C
解析　据图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，A、B、D正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。
3．物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题：
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(1)X的化学式为________，Y的化学式为________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S
B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4
D．SO2＋Na2SO4
(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
答案　(1)H2S　SO2　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(3)B　(4)2∶1
解析　(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)Na2S2O3中S元素的化合价是＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素的化合价必须分别大于2和小于2，A中S的化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，故B符合题意。(4)X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，H2S作还原剂，二氧化硫作氧化剂，S既是氧化产物又是还原产物，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。
小结
同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。
如：SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
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(注：上述转化可通过与酸或碱反应实现)
题组二　以SO2制备为载体探究硫元素间的转化
4．某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的是(　　)
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A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，能说明SO2具有漂白性
B．A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为：
BaCl2＋SO2＋H2OBaSO3↓＋2HCl
D．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到B中长导管口有明显气泡现象，冷却后液体倒吸，就能判断装置A、B气密性良好
答案　D
解析　氯水中存在的次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，故品红褪色不能说明二氧化硫具有漂白性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误；C装置中产生的白色沉淀为BaSO4，故C错误。
5．二氧化硫和亚硫酸在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对SO2和H2SO3的一些性质进行了探究。
Ⅰ.探究SO2的性质
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(1)关闭旋塞2，打开旋塞1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中的固体。检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是__________________________________________________________。
(2)装置B中试剂X是________，装置D中NaOH溶液的作用是_________________________。
(3)写出装置C中发生反应的化学方程式：__________________________________________。
(4)关闭旋塞1后，打开旋塞2，装置E中的Na2S溶液用于验证SO2的________性，装置F中的现象是____________________________________________________________________。
Ⅱ.探究H2SO3的酸性强于HClO(可能需要的装置和试剂如图所示)
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(5)所需装置的连接顺序：纯净的SO2―→________(填字母)，装置K中反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。
(6)能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是_____________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)将带火星的木条放在装置D的试管口，观察木条是否复燃
(2)浓硫酸　吸收未反应的SO2气体，防止污染空气
(3)SO2＋Na2O2===Na2SO4
(4)氧化　溶液红色变浅
(5)HJIK　Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
(6)装置I中的品红溶液不褪色，装置K中溶液中出现白色沉淀
解析　Ⅰ.A中制备二氧化硫：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，二氧化硫为酸性气体，X干燥二氧化硫，选用浓硫酸，C中SO2与Na2O2反应，D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，防止污染空气，E装置验证二氧化硫的氧化性，F装置验证二氧化硫为酸性气体，并吸收二氧化硫，防止污染空气。(1)检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在装置D的试管口，观察木条是否复燃。
(2)装置B干燥二氧化硫，盛放的试剂X是浓硫酸，D中盛放的NaOH溶液吸收未反应的SO2，防止污染空气。(3)C中SO2与Na2O2反应生成Na2SO4，反应的化学方程式为SO2＋Na2O2===Na2SO4。(4)E中为硫化钠与二氧化硫发生价态归中反应生成硫单质，二氧化硫表现氧化性；F装置吸收二氧化硫，二氧化硫为酸性气体，F中碱性减弱，红色变浅。
Ⅱ.(5)要证明H2SO3的酸性强于HClO，因为二氧化硫与次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能直接将二氧化硫通入漂白粉溶液中，应先用二氧化硫制备二氧化碳，通过证明酸性：H2SO3>H2CO3>HClO，从而得出结论。将纯净的二氧化硫通过H使二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和碳酸氢钠反应制取二氧化碳，制备的二氧化碳中有二氧化硫，故通入漂白粉溶液之前用酸性高锰酸钾除去二氧化硫气体，再用品红溶液检验二氧化硫是否除净，再通入漂白粉溶液中，K中反应的离子方程式为Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。(6)I中品红溶液不褪色，K中产生白色沉淀能证明H2SO3的酸性强于HClO。
小结
二氧化硫的制备与性质总结
(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②综合实验装置
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(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②综合实验装置
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知识点二　多硫含氧酸盐
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)
Na2S2O3·5H2O俗名海波或大苏打，易溶于水，溶于水后呈碱性。S元素的化合价为＋2价，具有还原性。
(1)化学性质
①遇酸不稳定：
Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O；
②还原性：
a．2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。
b．Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，在纺织和造纸工业上Na2S2O3作脱氯剂。
(2)制备方法
2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2；Na2SO3＋SNa2S2O3。
2．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
Na2S2O4俗称保险粉，能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。S元素的化合价为＋3价，具有还原性。
(1)制备：在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
(2)还原性：在空气分析中常用来吸收氧气：2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4。
3．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
S元素的化合价为＋4价，与亚硫酸盐一样具有还原性。
(1)制备：2NaHSO3Na2S2O5＋H2O。
(2)还原性：S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。
4．过二硫酸钠(Na2S2O8)
(1)不稳定性：受热分解2Na2S2O82Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。
(2)氧化性：Na2S2O8中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。所以Na2S2O8是一种强氧化剂。
2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋
S2O＋2I－2SO＋I2
题组练习
1．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：
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下列说法正确的是(　　)
A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性
C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
答案　C
解析　上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2作漂白剂时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故B错误；根据上述分析，上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确；“结晶脱水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，故D错误。
2．广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，俗称保险粉，是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中较稳定。
Ⅰ.工业上制备保险粉的流程如下：
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(1)步骤①中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)步骤②中生成的沉淀为__________(填化学式)。
(3)步骤③中加入NaCl固体的作用是____________________，分离出保险粉的方法为________、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是____________________。
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质：
某课题小组常温下测得0.050mol·L－1Na2S2O4溶液的pH随时间变化的关系如图所示。
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(4)0～t1主要生成HSO，写出0～t1发生反应的离子方程式：___________________________。
答案　(1)Zn＋2SO2===ZnS2O4
(2)Zn(OH)2　(3)降低Na2S2O4的溶解度，使更多的Na2S2O4析出　过滤　乙醇
(4)2H2O＋2S2O＋O2===4HSO
3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
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回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为______________________，c中试剂为__________________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。
(3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有__________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_____________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O)　硫化钠和碳酸钠的混合溶液
(2)S　(3)NaOH溶液(合理即可)　(4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等)　(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
解析　(2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。(3)d装置的作用是吸收反应中产生的CO2及逸出的SO2，故d中的试剂可以为NaOH溶液。(4)溶液中的反应速率受温度、浓度的影响，故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。(5)SO2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而Na2S2O3遇酸会分解。
知识点三
氧族元素
1．氧族元素的递变规律
(1)氧族元素概况
包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、
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(Lv)六种元素。常温下，单质除氧为气体外，其余均为固体，氧、硫、硒为典型的非金属元素，碲为类金属，钋、
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为金属。
(2)相似性和递变性
原子结构
最外层都有6个电子，在化学反应中可显－2、＋4、＋6价(氧无最高正价)
化学性质
氢化物
氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物：2H2＋O22H2O、H2＋SH2S，碲不能直接与氢气化合，只能通过其他反应间接制取碲化氢。单质和氢气化合的能力逐渐减弱；对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱
氧化物
硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物，且均是酸酐，其对应的水化物分别为H2RO3型和H2RO4型两种酸。但所对应最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱
能与大多数金属直接化合
如：Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、3Fe＋2O2Fe3O4、2Cu＋O22CuO
提醒　①除K＋、Na＋外，一般的金属硫化物难溶于水，如：FeS、ZnS、CuS等。
②金属硫化物在空气中灼烧，生成金属氧化物和SO2，如：2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2。
2．臭氧
(1)组成：臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体。
(2)物理性质：常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。
(3)化学性质
不稳定性
O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为3O22O3
强氧化性
O3容易使淀粉?KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2
漂白性
O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂
(4)用途
①可用作脱色剂和消毒剂；
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。
3．过氧化氢
(1)结构
电子式：，结构式：H—O—O—H。
(2)化学性质
不稳定性
加热、光照或加催化剂都能加快其分解：2H2O22H2O＋O2↑，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处
弱酸性
相当于二元弱酸：H2O2??H＋＋HO，HO??H＋＋O
强氧化性
①工业上用10%的H2O2作为漂白剂，医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂；②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；③使湿润的淀粉-KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
弱还原性
H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化，如与KMnO4溶液反应：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
提醒　①除MnO2外，Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Cr3＋等也均能催化H2O2的分解；H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中的快。
②H2O2作氧化剂时，其还原产物一般为水，不引入杂质且对环境无污染，因而又称为绿色氧化剂，常用于除去具有还原性的杂质离子。
4．Se、Te及其化合物
(1)硒及其化合物的性质
①单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
②SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等：SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O；3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。
③亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2：H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸：H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。
(2)碲及其化合物的性质
①碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。
②TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，易溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3＋H2O。
③TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性
H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te
H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl
(3)硒和碲的化合物均有毒。
练习
1．保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法不正确的是(　　)
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A．氯原子在反应中作催化剂
B．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O
C．臭氧分子最终转变成氧气分子
D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
答案　B
解析　图中反应历程为①Cl＋O3―→ClO＋O2，②ClO＋ClO―→ClOOCl，③ClOOCl＋日光―→2Cl＋O2；该过程的总反应为2O3―→3O2，所以氯原子在反应中作催化剂，A正确；氯原子半径大于氧原子半径，所以图中原子半径较大的是氯原子，较小的是氧原子，所以过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl，B错误；由该过程的总反应知臭氧分子最终转变成氧气分子，C正确；过程②中ClO＋ClO―→ClOOCl，一氧化氯断键形成过氧化氯，D正确。
2．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量气体逸出，同时放热，一段时间后，蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)，继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是(　　)
A．Cu2＋是H2O2分解反应的催化剂
B．H2O2只表现了氧化性
C．H2O2的电子式为
D．发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
答案　B
解析　根据“蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)”，说明铜离子被还原成＋1价，H2O2表现了还原性；继续加入H2O2溶液，红色浑浊又变为蓝色溶液，说明发生了反应Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O，Cu2O中＋1价Cu被氧化成＋2，H2O2又表现了氧化性，故B错误、D正确；H2O2的电子式为，故C正确。
3．为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染，通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2)，再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应为①Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；②SeO2＋4KI＋4HNO3===4KNO3＋Se＋2I2＋2H2O，下列说法错误的是(　　)
A．①中SO2是还原产物，SeO2是氧化产物
B．②中KI是还原剂，SeO2是氧化剂
C．每生成0.4molI2共转移1.2mol电子
D．氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3
答案　C
解析　反应①中，硒元素化合价升高被氧化，硒作还原剂，二氧化硒为氧化产物，硫元素化合价降低被还原，浓硫酸作氧化剂，二氧化硫是还原产物，故A正确；反应②中，硒元素化合价降低被还原，二氧化硒为氧化剂，碘元素化合价升高被氧化，碘化钾是还原剂，故B正确；反应②中，生成2mol碘单质，转移4mol电子，则每生成0.4molI2共转移0.8mol电子，故C错误；在同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应①中浓硫酸为氧化剂，二氧化硒为氧化产物，氧化性：H2SO4(浓)>SeO2，反应②中SeO2为氧化剂，硝酸既不是氧化剂也不是还原剂，说明氧化性：SeO2>HNO3，则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3，故D正确。
4．碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(含有质量分数为8%的TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下(已知TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱)，下列有关说法不正确的是(　　)
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A．将阳极泥研磨、反应适当加热都有利于提高“碱浸”的速率和效率
B．“碱浸”时发生主要反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO＋H2O
C．“沉碲”时为使碲元素沉淀充分，应加入过量的硫酸
D．若提取过程碲元素的回收率为90%，则处理1kg这种阳极泥最少需通入标准状况下SO220.16L
答案　C
解析　研磨增大接触面积，加热均能提高“碱浸”的速率和效率，故A正确；由已知信息可知，TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱，是两性氧化物，与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应，生成TeO，离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO＋H2O，故B正确；由已知信息可知，TeO2易溶于强酸和强碱，在沉碲的过程中，硫酸若过量，可能导致TeO2的溶解，造成产品的损失，故C错误；1kg阳极泥中含有TeO2的质量为1000g×8%＝80g，碲元素的回收率为90%，则有80g×90%＝72g的TeO2被还原。1molTeO2得4mol电子，1molSO2失去2mol电子，则有关系式：TeO2～2SO2，V(SO2)＝×2×22.4L·mol－1＝20.16L，故D正确。
5．H2O2是重要的化学试剂，在实验室和实际生产中应用广泛。
(1)写出H2O2的结构式：________，H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式：______________________________________________________________________________。
(2)①我们知道，稀硫酸不与铜反应，但在稀硫酸中加入H2O2后，则可使铜顺利溶解，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________。
②在“海带提碘”的实验中，利用酸性H2O2得到碘单质的离子方程式是_______________________________________________________________________________。
③你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是______________________________。
(3)H2O2还有一定的还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式：______________________________________________________。
②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度，酸性KMnO4溶液应盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断到达滴定终点的现象是_______________________________________________________________________________。
(4)H2O2是一种二元弱酸，写出其第一步电离的方程式：_______________________________，
它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为________________________________________。
答案　(1)H—O—O—H　2H2O22H2O＋O2↑
(2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　②H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2　③还原产物为水，对环境无污染
(3)①5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O
②酸式　滴入最后一滴酸性KMnO4标准液后，溶液变浅紫色，且30s内不褪色
(4)H2O2H＋＋HO　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
6．硒(Se)、碲(Te)为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一，电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se和少量金属单质及其他化合物，工业上从其中回收碲、硒的一种工艺流程如下：
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已知：
Ⅰ.Se单质难溶于水。TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱；
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4＋、TeO、HTeO等形式存在；
Ⅲ.25℃时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3，Ka2＝2×10－8。
(1)Se的氢化物的电子式是________________________________________________________。
0．1mol·L－1的H2TeO3电离度(当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数叫做电离度)
约为______________。
(2)
加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎，其目的是_____________________。
(3)SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应的化学方程式：_____________________________。
反应后分离出Se单质的操作①为_____________________________________(填操作名称)。
(4)焙砂中碲以TeO2形式存在，与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①，其溶质的主要成分为__________________________________________________(填化学式，过量的NaOH除外)。
工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨，则阴极的电极反应式为_________________________________________________________________________。
(5)向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4过量，将导致碲的回收率________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲，再将SO2通入溶液中得到Te单质，请写出由四氯化碲得到Te单质的离子方程式：________________________________________________。
(7)上述流程中可循环利用的物质是_______________________________________(填化学式)。
答案　(1)　10%
(2)增大接触面积，加快反应速率
(3)SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓　过滤
(4)Na2TeO3　TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－　(5)偏低　(6)Te4＋＋2SO2＋4H2O===Te↓＋8H＋＋2SO　(7)H2SO4、HCl
解析　(1)Se与O属于同主族元素，故Se的氢化物的电子式为。设电离的亚碲酸为x
mol·L－1，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3＝，解得x≈0.01，则0.1
mol·L－1的H2TeO3电离度＝×100%＝10%。
(2)加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎，可以增大接触面积，加快反应速率。
(3)根据流程图，SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应生成Se，反应的化学方程式为SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓，Se单质难溶于水，反应后分离出Se单质可以通过过滤分离。
(4)TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱，焙砂中碲以TeO2的形式存在，与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①，其溶质的主要成分为Na2TeO3，工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲，电解时的电极均为石墨，则阴极发生还原反应，TeO得到电子生成Te，电极反应式为TeO＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－。
(5)TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4过量，将导致生成的TeO2沉淀偏少，碲的回收率偏低。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲，再将SO2通入溶液中得到Te单质，二氧化硫被氧化成硫酸，反应的离子方程式为Te4＋＋2SO2＋4H2O===Te↓＋8H＋＋2SO。
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精品试卷·第
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