第13讲 硫及其化合物- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案(原卷版+解析版)

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第13讲 硫及其化合物- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案(原卷版+解析版)

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第十三讲 硫及其化合物
1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
知识点一 硫
1.自然界中硫元素的存在
硫元素广泛存在于自然界,游离态的硫存在于________附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以________和________的形式存在。
2.硫的物理性质
硫俗称________,是一种________色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于____,微溶于________,易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。
3.硫的化学性质
(1)氧化性:Fe+S________、2Cu+S________。
(2)还原性:S+O2________。
知识点一
1.地壳 硫矿石 硫酸盐
2.硫黄 淡黄 水 酒精
3.(1)FeS Cu2S (2)SO2
知识点二 二氧化硫
1.物理性质
颜色 气味 毒性 密度 溶解性
2.化学性质
SO2
知识点二
1.
颜色 气味 毒性 密度 溶解性
无色 有刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水
2.化学性质
SO2
知识点三 硫酸、SO的检验
1.硫酸
(1)物理性质
浓硫酸为________、________的油状________,____沸点,____挥发,有________性,可作某些气体的干燥剂,与水按________互溶,溶于水时放出__________。
(2)化学性质
①稀溶液中,硫酸的电离方程式________________,具有酸的通性。
②浓硫酸的特性
A.吸水性(常用作干燥剂)
可用浓H2SO4干燥的气体有:H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。
B.脱水性
浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数________的比例脱去,例如:C2H5OHCH2===CH2↑+H2O。
C.强氧化性
a.与金属的反应:浓H2SO4能氧化Cu等不活泼的金属,反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
注意 冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。
b.与非金属的反应:加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金属单质,反应的化学方程式
为:________________________________________________________________________。
③硫酸的用途
A.制取化肥,如磷肥、氮肥;
B.清除金属表面的氧化物;
C.制取挥发性酸;
D.用于精炼石油,制造炸药、农药等,是实验室里常用的试剂。
2.SO的检验
检验SO的正确操作是:待测液取清液__________沉淀,既可确定是否存在SO。
知识点三
1.(1)无色 粘稠 液体 高 不 吸水 任意比 大量热
(2)B.2∶1 C.a.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
b.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.盐酸 BaCl2 有无白色
一、二氧化硫
疑难点一、SO2与CO2的性质比较
(1)根据SO2和CO2的性质,试回答鉴别两者的方法。
疑难解析:
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。
(2)若CO2中混有SO2,怎样除去SO2?原理是什么?
疑难解析:
可选用饱和NaHCO3溶液,利用的是H2SO3的酸性比H2CO3强,强酸制弱酸的原理,不宜用Na2CO3溶液,因为过量Na2CO3与CO2也能反应,涉及反应有:
SO2+NaHCO3===NaHSO3+CO2
SO2+Na2CO3===Na2CO3+CO2
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
亦可选用KMnO4/H+溶液或Br2/H2O,利用的是SO2的还原性。
疑难点二、常见的能用于漂白的物质的比较
完成下列表格:
用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类别 漂白特点 能漂白的物质
活性炭 活性炭 吸附____ 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白
氯气 次氯酸 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学变化 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠 化学变化 可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫 非氧化还原漂白,______ 具有选择性,如品红、棉、麻、草等
疑难解析:
活性炭 活性炭 吸附漂白 物理变化 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白
过氧化钠 过氧化氢 过氧化钠得强氧化性 化学变化 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 非氧化还原漂白,可逆 具有选择性,如品红、棉、麻、草等
二、硫酸的性质
疑难点三、浓、稀硫酸的鉴别方法
请列举浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法。
疑难解析:
1.常用的方法有以下几种:
(1)取少量蒸馏水,向其中加入少量的试样硫酸,如能放出大量的热则为浓硫酸,反之则为稀硫酸。
(2)观察状态,浓硫酸为黏稠状液体,而稀硫酸为黏稠度较小的溶液。
(3)用手掂掂分量,因为浓硫酸的密度较大(1.84 g·cm-3),所以相同体积的浓硫酸和稀硫酸相比,浓硫酸的质量大的多。
(4)取少量的试样,向其中投入铁片,若产生大量的气泡则为稀硫酸(Fe+2H+===Fe2++H2↑),若无明显现象(钝化)则为浓H2SO4
(5)用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑者为浓硫酸(浓硫酸的脱水性),否则为稀硫酸。
(6)取少量的试样,向其中投入胆矾晶体(CuSO4·5H2O),有颜色改变(蓝色→白色)则为浓硫酸(浓硫酸的吸水性),若无颜色改变则为稀硫酸。
(7)取少量的试样,向其中投入一小块铜片,稍加热既发生反应的(有气泡产生,溶液变蓝)为浓硫酸(浓硫酸的强氧化性),无现象的是稀硫酸。
疑难点四、浓硫酸与金属反应时注意三种情况
(1)浓硫酸常温下使Fe、Al发生钝化,体现了浓硫酸的强氧化性。
(2)浓硫酸与Zn反应生成______,随着反应进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与过量的Zn反应生成______,计算时注意电子守恒的应用。
(3)浓硫酸与Cu反应只生成______,随着硫酸变稀,Cu与稀硫酸__________,因此足量的Cu与浓硫酸反应,产生的SO2的物质的量要________浓硫酸的一半。
疑难解析:
2.(2)SO2 H2
(3)SO2 不反应 小于
【典例】1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.硫酸钡难溶于盐酸,可用作检查肠胃的内服药剂
B.具有氧化性,可用于漂白纸浆
C.硫磺为淡黄色固体,可用作制硫磺皂
D.易溶于水,可用于净水
【答案】A
【解析】A.胃酸的主要成分是盐酸,利用硫酸钡难溶于盐酸的性质,决定BaSO4可用作检查肠胃的内服药剂,A符合题意;
B.SO2的漂白不是氧化性漂白,故SO2漂白纸浆不是因为SO2具有氧化性,而是因为SO2具有漂白性,B不合题意;
C.硫磺用于制硫磺皂是利用硫磺有毒性,可使蛋白质发生变性,故能够杀菌消毒,与硫磺为淡黄色固体无关,C不合题意;
D.明矾用于净水是由于其电离出的Al3+能够发生水解生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附性,与其易溶于水无关,D不合题意;
故答案为:A。
【典例】2.下列试剂不能鉴别SO2和CO2气体的是
①石灰水 ②H2S 溶液 ⑧KMnO4 溶液 ④溴水 ⑤品红溶液
A.①②③④ B.②③④ C.只有① D.①③
【答案】C
【解析】SO2和CO2都是酸性氧化物,都具备酸性氧化物的通性。但SO2中的硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既能升高,也能降低,因此SO2不仅具有还原性还具有氧化性,同时SO2还具有一定的漂白性。
①石灰水与二氧化硫反应产生白色的亚硫酸钙沉淀,与二氧化碳反应产生白色的碳酸钙沉淀,石灰水都会变浑浊,现象相同,不能鉴别;
②H2S溶液与二氧化硫反应产生黄色浑浊物硫单质,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
③KMnO4溶液与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
④溴水与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,与二氧化碳不反应,可以鉴别;
⑤品红溶液遇到二氧化硫褪色,遇到二氧化碳不褪色,可以鉴别;
综上所述,不能鉴别SO2和CO2气体的只有①,答案选C。
【典例】3.下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是
A.取少量某溶液于试管中,向其中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有
B.取少量某溶液于试管中,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有
C.取少量某溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含有
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明该溶液中含有
【答案】C
【解析】A.硝酸、酸性环境中的具有强氧化性,可以将氧化为,故检验不宜使用稀硝酸和硝酸钡;可以先向溶液中加入稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有,A错误;
B.先向溶液中加入少量新制氯水,若溶液中含有Fe2+,则Fe2+会被氧化为Fe3+,影响Fe3+的检验,故只需向溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有Fe3+,B错误;
C.向溶液中加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该气体为NH3,则溶液中含有,C正确;
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则产生的气体为CO2或SO2,说明该溶液中含有、、或,D错误;
故选C。
【典例】4.某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答:
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式:_______。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接_______、_______接b,c接_______、_______接d。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_______。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_______。
(5)D、E两支试管中CCl4的作用是_______。
(6)若A中Zn足量,充分反应后得到气体的成分是_______。
【答案】(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2) 3(或4) 4(或3) 2 1
(3)C中品红溶液褪色
(4)SO2+H2O+CaSO3=Ca2++2
(5)防倒吸
(6)SO2、H2
【解析】(1)根据上述实验现象描述可知,开始阶段,浓硫酸与锌反应产生SO2气体:Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸逐渐被消耗,浓硫酸变为稀硫酸,与Zn发生置换反应生成H2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)从图示看,C装置的目的是检验SO2气体,应选择甲装置,则B处需接安全装置,故答案为:3(或4);4(或3);2;1;
(3锌粒与浓硫酸在微热条件下发生反应,产生的气体能使品红溶液褪色,则说明为二氧化硫气体,S元素化合价降低,体现了浓硫酸的强氧化性,故答案为:C中品红溶液褪色;
(4)将亚硫酸钙固体转化为可溶的亚硫酸氢钙,其离子方程式为:SO2+H2O+CaSO3=Ca2++2;
(5)SO2不溶于CCl4,防倒吸;
(6)Zn足量,后期Zn与稀H2SO4反应生成H2,所以充分反应后得到气体的成分是SO2、H2。
一、SO2的性质与环境保护
1.制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A B C D
制取SO2 验证漂白性 收集SO2 尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.制取SO2需用Cu和浓硫酸反应,2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,稀硫酸不与Cu反应,A错误;
B.SO2可使品红褪色,因此可以用品红验证SO2的漂白性,B正确;
C.SO2的密度大于空气,应使用向上排空气法收集,瓶中导管应长进短出,C错误;
D.SO2需用强碱(如NaOH)等物质吸收,SO2难溶于饱和NaHSO3溶液,即饱和NaHSO3不能吸收SO2,D错误;
故选B。
2.下列关于的叙述中正确的是
A.是无色、无味的气体 B.与水反应生成硫酸
C.具有漂白性,能使品红溶液褪色 D.无毒,可用作食品添加剂
【答案】C
【解析】A.SO2是无色、刺激性气味的气体,选项A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸,选项B错误;
C.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,加热可恢复红色,选项C正确;
D.SO2有毒,不能作食品添加剂,但葡萄酒中限量添加作抗氧化剂,选项D错误;
答案选 C。
3.下列离子方程式书写正确的是
A.将醋酸加入氨水中:H++OH-=H2O
B.向稀硝酸中加入铜片:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C.将SO2通入氯水中:SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+
D.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3 H2O=AlO+4NH+2H2O
【答案】C
【解析】A.醋酸、氨水为弱电解质,不能拆成离子,A错误﹔
B.稀硝酸与铜反应产生的是气体,B错误;
C.氯气具有氧化性,可以将SO2氧化成硫酸,C正确;
D.为弱碱,不能使转化为,D错误;
故选C。
4.关于SO2的叙述中正确的是
A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO3+2CO2
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性
【答案】D
【解析】A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放,是由于发生氧化还原反应产生了CaSO4,反应方程式为:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2,A错误;
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸,亚硫酸不稳定,受热易分解,B错误;
C.向NaOH溶液中通入SO2的量不同,反应产物不同,若通入少量SO2,反应产物是Na2SO3,若SO2过量,反应产生NaHSO3,还可能是二者的混合物,C错误;
D.反应生成CuCl白色沉淀,铜元素的化合价由反应前CuSO4中的+2价变为反应后CuCl中的+1价,化合价降低,得到电子被还原,因此只能是SO2中+4价的硫表现还原性,D正确;
故合理选项是D。
二、硫酸的性质及硫酸根的检验
5.下列过程中能体现浓硫酸脱水性的是
A.使蔗糖变黑 B.在加热条件下与铜反应
C.干燥某些气体 D.在加热条件下与木炭反应
【答案】A
【解析】A.使蔗糖变黑是浓硫酸将蔗糖中的氢元素和碳元素以2:1的比例体现浓硫酸的脱水性脱去,A正确;
B.浓硫酸加热条件下与铜反应体现氢氧化性和酸性,B错误;
C.浓硫酸干燥某些气体体现吸水性,C错误;
D.浓硫酸在加热条件下与木炭反应体现强氧化性,D错误;
故选A。
6.下列有关浓硫酸的叙述中正确的是
①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
②浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,硫酸完全反应
③浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
④浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,向反应后的溶液中再加入铁片,会有氢气生成
⑤浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
⑥浓硫酸与铁加热反应后,铁片有剩余,生成的气体除水蒸气外为SO2
⑦浓硫酸具有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
⑧浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2
A.①②③ B.①④ C.③⑤ D.⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】浓硫酸与铜加热反应后,浓硫酸变稀硫酸就停止反应,故硫酸始终有剩余,②错误;浓硫酸使蔗糖炭化是因为其脱水性,③错误;浓硫酸会与氨气反应,不能用于干燥氨气,⑤错误;浓硫酸与铁加热反应生成二氧化硫,铁片有剩余说明硫酸变稀了,则会有氢气生成,⑥错误;浓硫酸常温下不与Cu反应,⑦错误;根据以上分析,①④正确,故答案选B。
7.实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,其中所得固体中含有Cu2S和白色物质X,下列说法错误的是
A.白色物质X为CuSO4
B.NO为还原产物,Y为氧化产物
C.参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占25%
D.NO与Y的物质的量之和可能为2mol
【答案】D
【解析】由图知,铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升高)、按元素质量守恒只能为CuSO4,则白色物质X为CuSO4,配平得到该反应方程式为:5Cu+4H2SO4(浓)3CuSO4+Cu2S+4H2O,据此回答。
A.由分析可知,白色物质X为CuSO4,A正确;
B.Cu2S和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解,存在反应:3Cu2S+16H++4=6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O,Y为S单质,则NO为还原产物、Y为氧化产物,B正确;
C.由5Cu+4H2SO4(浓)3CuSO4+Cu2S+4H2O可知,硫元素从+6价降低到-2价时表现氧化性,则参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占25%,C正确;
D.由5Cu+4H2SO4(浓)3CuSO4+Cu2S+4H2O知,3molCu生成0.6molCu2S,0.6molCu2S发生反应3Cu2S+16H++4=6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O得到0.8mol NO与0.6mol S,NO与S物质的量之和为1.4mol,D错误;
故答案为:D。
8.下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是
A.取少量某溶液于试管中,向其中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有
B.取少量某溶液于试管中,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有
C.取少量某溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含有
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明该溶液中含有
【答案】C
【解析】A.硝酸、酸性环境中的具有强氧化性,可以将氧化为,故检验不宜使用稀硝酸和硝酸钡;可以先向溶液中加入稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有,A错误;
B.先向溶液中加入少量新制氯水,若溶液中含有Fe2+,则Fe2+会被氧化为Fe3+,影响Fe3+的检验,故只需向溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有Fe3+,B错误;
C.向溶液中加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该气体为NH3,则溶液中含有,C正确;
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则产生的气体为CO2或SO2,说明该溶液中含有、、或,D错误;
故选C。
三、SO2的性质与环境保护
9.2022年1月15日,汤加海底火山喷发,对地球环境造成巨大影响。下列说法错误的是
A.火山灰形成“气溶胶”的分散质粒子直径大于100nm
B.火山喷发产生的气体会导致酸雨的形成
C.岩浆中的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化可以形成玉石
D.火山周围存在大量的矿产资源,其中硫铁矿可以用于工业制硫酸
【答案】A
【解析】A.“气溶胶"”属于胶体,其分散质粒子直径在1~100nm之间,A项错误;
B.火山喷发会有大量SO2生成,进入大气中形成硫酸型酸雨,B项正确;
C.岩浆中含有各种金属的硅酸盐,且玉石是各种金属的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化形成,C项正确;
D.火山周围存在大量的矿产资源,其中硫铁矿主要成分为FeS2,可以用于工业制硫酸,D项正确;
答案选A。
10.化学与生产、生活、环境、社会密切相关。下列有关说法不正确的是
A.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
B.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔现象
C.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
D.华为自主研发的“麒麟”芯片与光导纤维所用材料均为晶体硅
【答案】D
【解析】A.“静电除尘”减少空气中飘尘,“燃煤固硫"减少空气中二氧化硫的排放,“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放,三者都能提高空气质量,A项正确;
B.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔现象,形成一条光亮通路,B项正确;
C.SO2具有漂白性、还原性,食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用,C项正确;
D.“麒麟”芯片所用材料主要为晶体硅,光导纤维所用材料主要为SiO2,D项错误;
答案选D。
11.火山喷发和人类活动都会使大气中SO2含量增大;大气中过量的SO2是污染物: SO2会形成酸雨或形成雾霾粒中的硫酸盐;一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可以对燃煤烟气进行回收,使SO2转化为S。
下列关于含硫物质说法不正确的是
A.SO2形成雾霾时,发生了氧化反应
B.火山喷发口附近可能发现硫磺
C.火山喷发时收集的雨水,放置一段时间后 pH变小
D.在岩层深处的无氧环境下,硫化物转化为石膏
【答案】D
【解析】A.大气中的二氧化硫形成雾霾时主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解,该过程涉及氧化还原反应,A正确;
B.由图可知,火上喷发的气体中含有硫化氢和二氧化硫,二者相遇后可发生反应,生成硫磺,所以火山喷发口附近可能发现硫磺,B正确;
C.山喷发时收集的雨水,放置时由于发生反应:,故溶波酸性增强,pH变小,C正确;
D.等矿物转化为石膏时,需要被氧气氧化,故需要暴露于地球表面,D错误;
故答案为:D。
12.化石燃料、化工生产、火山喷发都因含硫而易形成酸雨,某科研机构研究发现SO2气体在不同空气中形成酸雨的过程如下:
下列有关说法错误的是
A.光照和空气是酸雨形成的必要条件
B.净化空气和优化能源结构可有效减少酸雨的形成
C.空气污染程度与酸雨形成的速率存在一定关系
D.SO2气体转化为H2SO4型酸雨的每一步必须经过氧化还原反应实现
【答案】D
【解析】A.根据SO2气体在不同空气中形成酸雨的过程,可知光照和空气是酸雨形成的必要条件,故A正确;
B.净化空气能减慢形成酸雨的速率,优化能源结构可计算二氧化硫的排放,有效减少酸雨的形成,故B正确;
C.根据图示,空气污染程度越大,酸雨形成的速率越快,故C正确;
D.SO2气体在光照条件下转化为激发态SO2,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故D错误;
选D。
四、H2SO3的性质 SO的检验
13.下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化 溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象 出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
C 检验亚硫酸钠是否被氧化 将适量亚硫酸钠样品溶于蒸馏水,先加足量硝酸酸化,再加氯化钡溶液 出现白色沉淀,说明亚硫酸钠被氧化
D 鉴别食盐与亚硝酸钠 各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的酸性KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化 溶液变蓝色的为亚硝酸钠,溶液不变蓝的为食盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.若空气中含有二氧化硫,具有还原性的二氧化硫会与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,所以溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,故A正确;
B.若涂改液中含有含氯化合物,涂改液与氢氧化钾溶液混合加热充分反应时氯代烃会发生水解反应生成氯化钾,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,氯化钾溶液会与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,所以出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物,故B正确;
C.检验亚硫酸钠是否被氧化时,将适量亚硫酸钠样品溶于蒸馏水,先加足量硝酸酸化,具有强氧化性的硝酸会将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,再加氯化钡溶液时会生成不溶于稀硝酸的硫酸钡白色沉淀,所以出现白色沉淀,不能说明亚硫酸钠被氧化,故C错误;
D.鉴别食盐与亚硝酸钠时,各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的酸性碘化钾溶液,振荡,氯化钠与碘化钾不反应,溶液不会变色,而亚硝酸钠溶液酸性条件下能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘,溶液会变为蓝色,所以溶液变蓝色的为亚硝酸钠,溶液不变蓝的为食盐,故D正确;
故选C。
14.化学从微观层次认识物质,以符号形式描述物质。下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A.向饱和氯化钠溶液中依次通入足量和:
B.向碳酸氢钠溶液中滴加少量石灰水:
C.同物质的量浓度同体积的溶液与溶液混合:
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气:
【答案】D
【解析】A.向饱和氯化钠溶液中依次通入足量和:,A项错误;
B.石灰水少量,以Ca(OH)2的比例为基准,故向碳酸氢钠溶液中滴加少量石灰水:,B项错误;
C.中能与OH-反应的离子为和H+,当与1:1混合时,H+与OH-先反应,故离子方程式为:,C项错误;
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气,会与Cl2发生氧化还原反应,同时过量的还会与生成的H+反应生成,故离子方程式为:,D项正确;
答案选D。
15.下列有关实验操作、现象及对应的解释或结论均正确的是
实验操作 现象 解释或结论
A 向H2S溶液中通入O2 溶液变浑浊 非金属性:O>S
B 向某溶液中加入稀盐酸 产生无色刺激性气味气体,可以使品红褪色 原溶液中一定含有
C 压缩装有H2、I2(g)和HI混合气体(已平衡)的密闭容器 气体颜色加深 平衡向生成I2的方向移动
D 将洁净的铁钉浸泡在饱和食盐水中一段时间 铁钉表面出现小气泡 铁钉腐蚀,产生气体为氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.元素的非金属性越强,其相应的单质的氧化性就越强。向H2S溶液中通入O2,发生反应:2H2S+O2=2H2O+2S↓,说明氧化性:O2>S,则元素的非金属性:O>S,A正确;
B.向某溶液中加入稀盐酸,产生无色刺激性气味气体,该气体可以使品红褪色,该气体是SO2,该溶液中可能含有,也可能含有,B错误;
C.H2、I2(g)和HI在容器中存在化学平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应是反应前后气体体积不变的反应,将容器压缩,气体物质的浓度增大,混合气体的颜色加深,但压缩容器的容积,使气体的压强增大,化学平衡不发生移动,因此不能使用化学平衡移动原理分析,C错误;
D.将洁净的铁钉浸泡在饱和食盐水中一段时间,铁钉在中性盐水中会发生吸氧腐蚀而生锈,而不是发生析氢腐蚀,因此不会在铁钉表面出现小气泡,D错误;
故合理选项是A。
16.可用于棉织物及有机物的漂白,在染料、造纸、制革、化学合成等工业中用作还原剂。实验室制备少量,装置图(加热装置略去)如下。
下列说法正确的是
A.实验开始前的操作:打开K,通入一段时间空气
B.C中发生的主要反应:
C.D中液体为澄清石灰水
D.若制得的溶液中含有杂质,可加适量溶液过滤除去
【答案】B
【解析】由图可知,装置A中铜与浓硫酸共热反应制备二氧化硫,装置B为空载仪器,做安全瓶起防倒吸的作用,装置C中盛有的饱和碳酸钠溶液与二氧化硫反应制备亚硫酸氢钠,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳和未反应的二氧化硫,防止污染空气。
A.若实验开始前打开K,通入一段时间空气,空气中的氧气会将反应生成的亚硫酸氢钠溶液氧化,故A错误;
B.装置C中发生的反应为二氧化硫与饱和碳酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,反应的化学方程式为,故B正确;
C.由分析可知,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化碳和未反应的二氧化硫,防止污染空气,若换为澄清石灰水,不能起到二氧化碳和未反应的二氧化硫,防止污染空气的作用,故C错误;
D.若加入适量氯化钡溶液,亚硫酸氢钠溶液和氯化钡溶液可能发生如下反应2HSO+Ba2+=BaSO3↓+SO2↑+H2O,导致亚硫酸氢钠因反应造成损失,故D错误;
故选B。
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第十三讲 硫及其化合物
1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
知识点一 硫
1.自然界中硫元素的存在
硫元素广泛存在于自然界,游离态的硫存在于________附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以________和________的形式存在。
2.硫的物理性质
硫俗称________,是一种________色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于____,微溶于________,易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。
3.硫的化学性质
(1)氧化性:Fe+S________、2Cu+S________。
(2)还原性:S+O2________。
知识点二 二氧化硫
1.物理性质
颜色 气味 毒性 密度 溶解性
2.化学性质
SO2
知识点三 硫酸、SO的检验
1.硫酸
(1)物理性质
浓硫酸为________、________的油状________,____沸点,____挥发,有________性,可作某些气体的干燥剂,与水按________互溶,溶于水时放出__________。
(2)化学性质
①稀溶液中,硫酸的电离方程式________________,具有酸的通性。
②浓硫酸的特性
A.吸水性(常用作干燥剂)
可用浓H2SO4干燥的气体有:H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。
B.脱水性
浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数________的比例脱去,例如:C2H5OHCH2===CH2↑+H2O。
C.强氧化性
a.与金属的反应:浓H2SO4能氧化Cu等不活泼的金属,反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
注意 冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。
b.与非金属的反应:加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金属单质,反应的化学方程式
为:________________________________________________________________________。
③硫酸的用途
A.制取化肥,如磷肥、氮肥;
B.清除金属表面的氧化物;
C.制取挥发性酸;
D.用于精炼石油,制造炸药、农药等,是实验室里常用的试剂。
2.SO的检验
检验SO的正确操作是:待测液取清液__________沉淀,既可确定是否存在SO。
一、二氧化硫
疑难点一、SO2与CO2的性质比较
(1)根据SO2和CO2的性质,试回答鉴别两者的方法。
疑难解析:
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。
(2)若CO2中混有SO2,怎样除去SO2?原理是什么?
疑难解析:
可选用饱和NaHCO3溶液,利用的是H2SO3的酸性比H2CO3强,强酸制弱酸的原理,不宜用Na2CO3溶液,因为过量Na2CO3与CO2也能反应,涉及反应有:
SO2+NaHCO3===NaHSO3+CO2
SO2+Na2CO3===Na2CO3+CO2
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
亦可选用KMnO4/H+溶液或Br2/H2O,利用的是SO2的还原性。
疑难点二、常见的能用于漂白的物质的比较
完成下列表格:
用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类别 漂白特点 能漂白的物质
活性炭 活性炭 吸附____ 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白
氯气 次氯酸 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学变化 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠 化学变化 可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫 非氧化还原漂白,______ 具有选择性,如品红、棉、麻、草等
疑难解析:
活性炭 活性炭 吸附漂白 物理变化 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白
过氧化钠 过氧化氢 过氧化钠得强氧化性 化学变化 氧化还原漂白,不可逆 可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 非氧化还原漂白,可逆 具有选择性,如品红、棉、麻、草等
二、硫酸的性质
疑难点三、浓、稀硫酸的鉴别方法
请列举浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法。
疑难解析:
1.常用的方法有以下几种:
(1)取少量蒸馏水,向其中加入少量的试样硫酸,如能放出大量的热则为浓硫酸,反之则为稀硫酸。
(2)观察状态,浓硫酸为黏稠状液体,而稀硫酸为黏稠度较小的溶液。
(3)用手掂掂分量,因为浓硫酸的密度较大(1.84 g·cm-3),所以相同体积的浓硫酸和稀硫酸相比,浓硫酸的质量大的多。
(4)取少量的试样,向其中投入铁片,若产生大量的气泡则为稀硫酸(Fe+2H+===Fe2++H2↑),若无明显现象(钝化)则为浓H2SO4
(5)用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑者为浓硫酸(浓硫酸的脱水性),否则为稀硫酸。
(6)取少量的试样,向其中投入胆矾晶体(CuSO4·5H2O),有颜色改变(蓝色→白色)则为浓硫酸(浓硫酸的吸水性),若无颜色改变则为稀硫酸。
(7)取少量的试样,向其中投入一小块铜片,稍加热既发生反应的(有气泡产生,溶液变蓝)为浓硫酸(浓硫酸的强氧化性),无现象的是稀硫酸。
疑难点四、浓硫酸与金属反应时注意三种情况
(1)浓硫酸常温下使Fe、Al发生钝化,体现了浓硫酸的强氧化性。
(2)浓硫酸与Zn反应生成______,随着反应进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与过量的Zn反应生成______,计算时注意电子守恒的应用。
(3)浓硫酸与Cu反应只生成______,随着硫酸变稀,Cu与稀硫酸__________,因此足量的Cu与浓硫酸反应,产生的SO2的物质的量要________浓硫酸的一半。
疑难解析:
2.(2)SO2 H2
(3)SO2 不反应 小于
【典例】1.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.硫酸钡难溶于盐酸,可用作检查肠胃的内服药剂
B.具有氧化性,可用于漂白纸浆
C.硫磺为淡黄色固体,可用作制硫磺皂
D.易溶于水,可用于净水
【典例】2.下列试剂不能鉴别SO2和CO2气体的是
①石灰水 ②H2S 溶液 ⑧KMnO4 溶液 ④溴水 ⑤品红溶液
A.①②③④ B.②③④ C.只有① D.①③
【典例】3.下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是
A.取少量某溶液于试管中,向其中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有
B.取少量某溶液于试管中,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有
C.取少量某溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含有
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明该溶液中含有
【典例】4.某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答:
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式:_______。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接_______、_______接b,c接_______、_______接d。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_______。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_______。
(5)D、E两支试管中CCl4的作用是_______。
(6)若A中Zn足量,充分反应后得到气体的成分是_______。
一、SO2的性质与环境保护
1.制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A B C D
制取SO2 验证漂白性 收集SO2 尾气处理
A.A B.B C.C D.D
2.下列关于的叙述中正确的是
A.是无色、无味的气体 B.与水反应生成硫酸
C.具有漂白性,能使品红溶液褪色 D.无毒,可用作食品添加剂
3.下列离子方程式书写正确的是
A.将醋酸加入氨水中:H++OH-=H2O
B.向稀硝酸中加入铜片:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C.将SO2通入氯水中:SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+
D.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3 H2O=AlO+4NH+2H2O
4.关于SO2的叙述中正确的是
A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO3+2CO2
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性
二、硫酸的性质及硫酸根的检验
5.下列过程中能体现浓硫酸脱水性的是
A.使蔗糖变黑 B.在加热条件下与铜反应
C.干燥某些气体 D.在加热条件下与木炭反应
6.下列有关浓硫酸的叙述中正确的是
①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
②浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,硫酸完全反应
③浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
④浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,向反应后的溶液中再加入铁片,会有氢气生成
⑤浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
⑥浓硫酸与铁加热反应后,铁片有剩余,生成的气体除水蒸气外为SO2
⑦浓硫酸具有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
⑧浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2
A.①②③ B.①④ C.③⑤ D.⑥⑦⑧
7.实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,其中所得固体中含有Cu2S和白色物质X,下列说法错误的是
A.白色物质X为CuSO4
B.NO为还原产物,Y为氧化产物
C.参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占25%
D.NO与Y的物质的量之和可能为2mol
8.下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是
A.取少量某溶液于试管中,向其中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中含有
B.取少量某溶液于试管中,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明该溶液中含有
C.取少量某溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若红色石蕊试纸变蓝,说明该溶液中含有
D.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明该溶液中含有
三、SO2的性质与环境保护
9.2022年1月15日,汤加海底火山喷发,对地球环境造成巨大影响。下列说法错误的是
A.火山灰形成“气溶胶”的分散质粒子直径大于100nm
B.火山喷发产生的气体会导致酸雨的形成
C.岩浆中的硅酸盐经过复杂的物理、化学变化可以形成玉石
D.火山周围存在大量的矿产资源,其中硫铁矿可以用于工业制硫酸
10.化学与生产、生活、环境、社会密切相关。下列有关说法不正确的是
A.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
B.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔现象
C.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
D.华为自主研发的“麒麟”芯片与光导纤维所用材料均为晶体硅
11.火山喷发和人类活动都会使大气中SO2含量增大;大气中过量的SO2是污染物: SO2会形成酸雨或形成雾霾粒中的硫酸盐;一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可以对燃煤烟气进行回收,使SO2转化为S。
下列关于含硫物质说法不正确的是
A.SO2形成雾霾时,发生了氧化反应
B.火山喷发口附近可能发现硫磺
C.火山喷发时收集的雨水,放置一段时间后 pH变小
D.在岩层深处的无氧环境下,硫化物转化为石膏
12.化石燃料、化工生产、火山喷发都因含硫而易形成酸雨,某科研机构研究发现SO2气体在不同空气中形成酸雨的过程如下:
下列有关说法错误的是
A.光照和空气是酸雨形成的必要条件
B.净化空气和优化能源结构可有效减少酸雨的形成
C.空气污染程度与酸雨形成的速率存在一定关系
D.SO2气体转化为H2SO4型酸雨的每一步必须经过氧化还原反应实现
四、H2SO3的性质 SO的检验
13.下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化 溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象 出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
C 检验亚硫酸钠是否被氧化 将适量亚硫酸钠样品溶于蒸馏水,先加足量硝酸酸化,再加氯化钡溶液 出现白色沉淀,说明亚硫酸钠被氧化
D 鉴别食盐与亚硝酸钠 各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的酸性KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化 溶液变蓝色的为亚硝酸钠,溶液不变蓝的为食盐
A.A B.B C.C D.D
故选C。
14.化学从微观层次认识物质,以符号形式描述物质。下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A.向饱和氯化钠溶液中依次通入足量和:
B.向碳酸氢钠溶液中滴加少量石灰水:
C.同物质的量浓度同体积的溶液与溶液混合:
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气:
15.下列有关实验操作、现象及对应的解释或结论均正确的是
实验操作 现象 解释或结论
A 向H2S溶液中通入O2 溶液变浑浊 非金属性:O>S
B 向某溶液中加入稀盐酸 产生无色刺激性气味气体,可以使品红褪色 原溶液中一定含有
C 压缩装有H2、I2(g)和HI混合气体(已平衡)的密闭容器 气体颜色加深 平衡向生成I2的方向移动
D 将洁净的铁钉浸泡在饱和食盐水中一段时间 铁钉表面出现小气泡 铁钉腐蚀,产生气体为氯气
A.A B.B C.C D.D
16.可用于棉织物及有机物的漂白,在染料、造纸、制革、化学合成等工业中用作还原剂。实验室制备少量,装置图(加热装置略去)如下。
下列说法正确的是
A.实验开始前的操作:打开K,通入一段时间空气
B.C中发生的主要反应:
C.D中液体为澄清石灰水
D.若制得的溶液中含有杂质,可加适量溶液过滤除去
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