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专题04 非金属及其化合物(一)
目 录 实验1 氯气的性质 实验2 氯水的性质及成分探究 实验3 氯气的制备及检验 实验4 二氧化硫的性质 实验5 不同价态含硫物质的转化 实验6 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
实验1 氯气的性质
实验装置
实验原理 点燃：H2＋Cl2=====2HCl
实验用品 氢气、氯气；集气瓶。
实验步骤 在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。
实验现象 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。
实验结论 氢气在氯气中能够燃烧。
实验说明 ①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H2和Cl2混合后点燃，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 ②燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：A．发光时也要发热；B．反应剧烈；C．实质是剧烈的氧化还原反应；D．不一定要有氧的参加。
考点1 氯气的物理性质
颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性
黄绿色 刺激性气味 气体 有毒 比空气的密度大 1体积水溶解2体积氯气
考点2 氯气的化学性质
强氧化性 金属 与变价金属反应生成高价，如2Fe＋3Cl22FeCl3
非金属 H2：点燃——苍白色火焰，瓶口白雾 光照——爆炸
还原性化合物 FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2
氧化性与还原性 水 Cl2＋H2OH＋+Cl－+HClO (自来水消毒)
碱 2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O (制漂白液) 2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (制漂白粉)
盐 AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO
变式1 变试剂
(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1 mol Cl2与足量H2完全反应转移电子数为2NA，1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA，1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。
【例1】根据Cl2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
溶液 现象 结论
A FeCl2溶液 溶液由浅绿色变为黄色 氧化性：Cl2＞Fe2＋
B AgNO3溶液 产生白色浑浊 氯气与水发生了反应
C 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 溶液红色褪去 氯气具有酸性
D 品红溶液 溶液褪色 氯水具有漂白性
【答案】C
【解析】A项，FeCl2溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为黄色，说明氯气氧化亚铁离子变为铁离子，故A正确；B项，AgNO3溶液通入了氯气，反应生成了白色沉淀，说明氯气与水发生了反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故B正确；C项，滴有酚酞的氢氧化钠溶液通入氯气，溶液褪色，说明氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，不是氯气有酸性，故C错误；D项，品红溶液通入氯气，溶液褪色，说明氯水具有漂白性，故D正确。
【强化训练1-1】向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是( )
A．品红溶液：溶液红色褪去，加热该褪色溶液，仍为无色；氯气具有漂白性
B．紫色石蕊溶液：溶液先变红后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C．含酚酞的氢氧化钠溶液：溶液红色褪去；氯气只作氧化剂
D．硫化钠溶液：溶液变浑浊，氯气只作还原剂
【答案】B
【解析】氯气没有漂白性，次氯酸具有漂白性，A项错误，B项正确；氯气与氢氧化钠反应，氯气既是氧化剂，又是还原剂，C项错误；硫化钠与氯气反应，氯气作氧化剂，D项错误。
【强化训练1-2】某同学在培养皿上做如下实验(如图所示)，a、b、c、d是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4 +16HCl= 2KCl +5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
下列对“实验现象”的“解释或结论”描述，不正确的是( )
选项 实验现象 解释或结论
A a处试纸变蓝 氧化性：Cl2 > I2
B b处试纸变红 Cl2 +2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+
C c处试纸褪色 Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质
D d处红色褪去 Cl2 和NaOH反应使溶液呈中性
【答案】D
【解析】A项，Cl2与KI作用生成I2，a处变蓝，可证明氧化性：Cl2＞I2，故A正确；B项，b处试纸变红，说明有Fe3+生成，即氯气将亚铁离子氧化为三价铁，离子方程式为：Cl2 +2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+，故B正确；C项，c处试纸褪色，Cl2与H2O反应生成了HClO，HClO具有漂白性，从而使试纸褪色，故C正确；D项，Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可能是消耗了氢氧化钠使溶液接近中性，所以红色褪去，也可能是生成物质具有漂白性，故D错误；故选D。
变式2 变装置
【例2】某同学利用W形管和V形管安装了下面微型实验装置，进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是( ) ( )
A．固体粉末甲为二氧化锰
B．鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C．W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D．溶液乙为碱液，与安全气球共同防止Cl2逸出
【答案】D
【解析】A项，MnO2与浓盐酸生成V的反应需要加热，题图中没有加热装置，则固体粉末甲一定不是MnO2，A错误；B项，鲜花褪色是Cl2溶解于鲜花的汁液中生成的HClO使鲜花褪色，B错误；C项，受气体冲击，溶液右移至玻璃泡，容积突然变大，液柱分散回落，可起到防止液体冲出的作用，但不能防止倒吸，C错误；D．碱液吸收Cl2，没有来得及吸收的Cl2，会被气球收集，D正确；故选D。
【强化训练2-1】
2.(2023·深圳光明一模)某实验小组利用下图装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A．滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
B．蘸有淀粉－KI溶液的棉花变蓝，说明氯气的氧化性强于碘
C．蘸有品红溶液的棉花褪色，说明氯气具有漂白性
D．蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
【答案】C
【解析】A项，滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，A正确；B项，蘸有淀粉－KI溶液的棉花变蓝，说明Cl2与KI溶液发生了反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色。在该反应中Cl2为氧化剂，I2为氧化产物，所以氯气的氧化性强于碘，B正确；C项，氯气本身没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能够使品红溶液褪色，C错误；D项，浓盐酸与KMnO4溶液反应产生Cl2，Cl2溶于蘸有紫色石蕊溶液的棉花中，反应产生HCl、HClO，酸使紫色石蕊试液变为红色，HClO同时具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此看到蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是先变红后褪色，D正确。
【强化训练2-2】
9．(2024·广东·一模)某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．b试管中的离子方程式为：2ClO +4H++4Cl =3Cl2↑+2H2O
B．湿润的试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性，同时又有漂白性
C．f处变红，是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红
D．g处变为橙色，h处变为黄色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2
【答案】C
【解析】A项，次氯酸根和氯离子酸性条件下发生归中反应，生成氯气，故b中的离子方程式为：ClO +2H++Cl =Cl2↑+H2O，A错误；B项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，有酸性，使pH试纸变红，次氯酸有漂白性，所以后来pH试纸又褪色，但都不是氯气的性质，是氯气和水反应产物的性质，故B错误；C项，f处变红，是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，C正确；D项，g处变为橙色，说明氧化性：Cl2>Br2，h处变为黄色，说明氧化性：Cl2>I2，但是无法说明Br2和I2的氧化性强弱关系，故D错误；故选C。
实验2 氯水的性质及成分探究
实验装置
实验原理 Cl2＋H2O HCl＋HClO，次氯酸有强氧化性，能使有机色素氧化从而导致其褪色。
实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气；集气瓶，玻璃片、镊子。
实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。
实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化；湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶，纸条或布条的颜色变浅，一段时间后，颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后，鲜花褪色。
实验结论 干燥的氯气没有漂白性；氯水中的次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质。
实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质，湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水，可以和氯气反应生成次氯酸，因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸，因而没有漂白性。
考点1 氯水的成分与性质
成分 三分子 H2O、Cl2、HClO
四离子 H＋、OH－、Cl－、ClO－
性质 表现粒子 反应的物质或现象
氧化性 Cl2 Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2
酸性 HCl、HClO NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Mg
漂白性 HClO 有机色质如红纸、品红溶液
沉淀性 Cl－ AgNO3溶液
不稳定性 HClO 见光产生气泡
考点2 新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水 久置氯水 液氯
成分 (1)三种分子：Cl2、HClO、H2O (2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、OH－、Cl－、H2O Cl2
颜色 浅黄绿色 无色 黄绿色
性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 Cl2的性质
保存 棕色瓶盛装，置于阴暗处 — 低温密封
变式1 变药品
【例1】某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，做了如下四组实验，其中结论错误的是
A．将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中，它们均褪色，说明氯水中含有HClO
B．向氯水中加入大理石，有气体产生，说明氯水中含有H＋
C．光照氯水后，发现颜色逐渐变浅并产生气泡，说明放出气体是Cl2
D．向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生，说明氯水中含有Cl－
【答案】C
【解析】A项，次氯酸具有漂白性，所以将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中，它们均褪色，说明氯水中含有 HClO，有漂白作用，正确；B项，HClO的酸性比碳酸弱，碳酸酸性弱于盐酸，与大理石反应有气体产生，是溶液中HCl与大理石反应，说明氯水中含有H＋，正确；C项，氯水中的次氯酸不稳定，见光分解生成氯化氢和氧气，氯化氢溶于水，所以放出的为氧气，错误；D项，溶液与硝酸银反应产生白色沉淀，只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl－，正确，故选C。
【强化训练1-1】某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1：常温下，用计测量氯水的，测得数值为4.5。
实验2：向品红溶液中滴加氯水，溶液的红色褪去。
实验3：向氯水中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。
实验4：将氯水用紫外灯照射一段时间，产生大量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是
A．实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性 B．实验2说明氯水具有漂白性
C．实验3说明氯水中存在Cl- D．实验4说明紫外线使氯气逸出
【答案】D
【解析】A项，氯水的pH数值为4.5，说明氯气与水反应后溶液显酸性，A正确；B项，向品红溶液中滴加氯水，溶液的红色褪去，说明氯水具有漂白性，B正确；C．向氯水中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，只能是氯化银，则说明氯水中存在Cl-，C正确；D项，紫外灯照射一段时间后，次氯酸分解为氯化氢和氧气，即氧气逸出，不是氯气逸出，D错误；故选D。
【强化训练1-2】下列有关氯水实验的结论正确的是( )
选项 实验现象 实验结论
A 光照新制氯水有气泡冒出 氯水含有Cl2，光照后逸出的气体是Cl2
B 氯水能使有色布条褪色 Cl2具有漂白性
C 将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生 氯水中含有H+，能与NaHCO3反应产生CO2
D 新制氯水放置一段时间后，变小 水挥发，使次氯酸浓度变大
【答案】C
【解析】A项，光照条件下，HClO分解生成HCl、O2，所以光照新制氯水有气泡冒出，冒出的气泡为O2，故A错误；B项，氯气没有漂白性，有漂白性的为氯水，起到漂白作用的是HClO，故B错误；C项，往NaHCO3固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生，这是由于氯水中含有盐酸，H+与NaHCO3反应，产生CO2，故C正确；D项，新制氯水放置数天后，次氯酸分解产生盐酸，pH值将减小，酸性增强，故D错误；故选C。
变式2 变考法
【例2】用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是
A B C D
【答案】B
【解析】新制的氯水中含有氯气、次氯酸、盐酸等成分，具有酸性和漂白性，中间部分被次氯酸漂白，而四周没有和次氯酸反应，仍有指示剂的作用，pH试纸遇酸显红色，即B项符合题意；故选B。
【强化训练2-1】如图所示，从A处通入氯气，分别控制B处阀门开关，观察C处红色布条是否褪色。下列说法正确的是
情况Ⅰ 情况Ⅱ
B处阀门关闭 红色布条无变化 红色布条褪色
B处阀门打开 红色布条褪色 红色布条无变化
A．情况Ⅰ中A处通入Cl2的是干燥的 B．情况Ⅱ中A处通入Cl2是潮湿的
C．情况Ⅰ中D中溶液可能是浓H2SO4 D．情况Ⅱ中D中溶液可能是NaOH溶液
【答案】C
【解析】情况Ⅰ中关闭B阀时，C处红色布条无变化，打开B阀时，C处红色布条褪色，则A为潮湿的氯气，D中的液体可干燥或吸收氯气。A项，情况Ⅰ中关闭B阀时，C处红色布条无变化，打开B阀时，C处红色布条褪色，则A为潮湿的氯气，故A错误；B．由图可知情况Ⅱ中，打开B阀时，红色布条无变化，说明A处通入Cl2是干燥的，故B错误；C．情况Ⅰ中D中的液体可干燥或吸收氯气，D中的液体可能为NaOH溶液，或者是浓H2SO4，故C正确；D．情况Ⅱ中若D溶液是NaOH溶液，关闭B阀时，氯气被吸收，则C处红色布条无变化，与题意不符，故D错误；故选：C。
【强化训练2-2】某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物，实验过程如下：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，使之充分反应，观察现象；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部，观察到的现象如图所示：
①使pH试纸变红的微粒X是 ，使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
【答案】(1)产生少量无色气泡，碳酸钙逐渐溶解，溶液淡黄绿色消失
(2)H+ HClO H+使指示剂变色速率大于HClO的漂白速率 或 H+在pH试纸上的扩散速率大于HClO等
【解析】(1)在氯水中存在着Cl2+H2O HCl+HClO的反应，加入石灰石之后，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙会和氯水中的盐酸发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，现象为产生少量气泡，碳酸钙逐渐溶解，溶液淡黄绿色消失；
(2)使pH试纸变红的微粒X是H+，使pH试纸变白的微粒Y是HClO；通过pH试纸颜色变化情况，可以得知HClO有漂白性，H+无；此外，pH试纸颜色最终呈现为红色在外部，内部变为白色，说明H+的扩散速度大于HClO。
实验3 氯气的制备及检验
1．氯气的实验室制备
实验原理 阴离子氧化法：用强氧化性物质(如MnO2、KMnO4等)将浓盐酸中的－1价的氯氧化。 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2)
装置类型 固＋液气(如用KMnO4则为：固＋液―→气)
气体净化 Cl2(HCl、水蒸气)Cl2
气体收集 向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理 用NaOH溶液吸收，离子方程式为：Cl2＋OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
气体验满 用湿润的KI淀粉试纸：试纸变蓝色；根据氯气的颜色判断：瓶中充满黄绿色气体
装置图 注意：①因浓盐酸有挥发性，制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞； ②为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。
制取流程 (1)制备装置类型：固体＋液体气体 (2)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 (3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 (4)验满方法：①将湿润的淀粉 KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 (5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
2．氯离子的检验
实验原理 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3；Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3，Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3；
实验用品 稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液、AgNO3 溶液、稀硝酸；试管、胶头滴管。
实验步骤 在 3支试管中分别加入 2～3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液，然后各滴入几滴AgNO3 溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
实验现象 实验现象
滴入几滴 AgNO3 溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解
②NaCl 溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解
③Na2CO3 溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生
实验说明 检验 Cl－时，一般先在被检测的溶液中滴入少量稀HNO3使其酸化，目的是排除 OH－、CO32－等离子的干扰。但是稀 HNO3不能排除SO32－、SO42－等离子的干扰，可用过量 Ba(NO3 ) 2溶液除掉 SO32－、SO42－离子，再检验Cl－。
考点1 实验室制取氯气
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。
(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要加热)
①14HCl(浓)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
2．实验装置
考点2 实验室制取氯气装置的改进
装置 装置图 说明
制取 装置 ①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下
除杂 装置 ①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥 装置 ①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应 ②若用干燥管代替U形管(见下图) 则要求气体的流向为a管进气，b管出气
尾气 处理 ①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置 ②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内
变式1 变考法
【例1】
【例2】实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理，不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取Cl2 B．用装置丙收集Cl2
C．用装置丁吸收尾气中的Cl2 D．用装置乙除去Cl2中的少量HCl
【答案】A
【解析】A项，二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，装置甲不能制取Cl2，A错误；B项，氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，则可以用装置丙收集Cl2，B正确；C项，氯气有毒，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气，因此可用装置丁吸收尾气中的Cl2，C正确；D项，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，可用装置乙除去Cl2中的少量HCl，D正确；故选A。
【强化训练1-2】.实验室制取氯气时，下列实验能达到相应目的的是( )
A．图甲生成Cl2 B．图乙净化Cl2 C．图丙收集Cl2 D．图丁吸收Cl2尾气
【答案】D
【解析】实验室用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时需要在加热条件下进行，图中缺少加热装置，故A错误；碱石灰能吸收氯气，不能用碱石灰净化氯气，故B错误；氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，导管应长进短出，故C错误；氯气能与碱反应，可用烧碱溶液吸收多余的氯气，故D正确。
【强化训练1-2】实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
【答案】D
【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意；故选D。
变式2 变装置
1．氯气的实验室制法原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
2．反应条件：MnO2在加热条件下，只能与浓盐酸反应，不能与稀盐酸反应，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。若用足量 MnO2与含4molHCl的浓盐酸充分反应，理论上产生的Cl2<1mol。
3．实验注意事项：①应小火加热，温度不宜过高，以减少HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl的含量。
②实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
③尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
4．实验装置改进
(1)制备装置
(2)净化装置
(3)干燥装置
【例2】某小组利用氯酸钾与盐酸反应制氯气并进行氯气性质的探究，实验装置如图所示：
请回答：
(1)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(2)根据相关实验现象就可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，相关现象是 。
(3)中实验现象是 。
(4)装置F的作用是 。
【答案】(1) 5Cl－+ClO3－+2H+＝3Cl2↑+H2O
(2)A中紫色石蕊试液先变红后褪色，D中干燥红布条不褪色
(3)产生棕黄色的烟
(4)防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置E
【解析】氯酸钾与10 mol·L-1盐酸反应会生成氯气，A中紫色石蕊试液遇氯气会先变红后褪色，经过干燥剂C干燥后的氯气遇到干燥的红布条，红布条不褪色，结合A中现象，说明干燥的氯气不具有漂白性；E装置中铜粉与干燥的氯气在加热条件下会反应生成氯化铜，氯气有毒，需用碱液进行尾气处理。
(1)氯酸钾与盐酸发生反应离子方程式：5Cl－+ClO3－+2H+＝3Cl2↑+H2O；
(2)若A中紫色石蕊试液先变红后褪色，D中干燥红布条不褪色可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸；
(3)铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜，反应现象：产生棕黄色的烟；
(4)装置F可以防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置E。
【强化训练2-1】实验室中模拟工业上制取少量无水氯化铁的装置及操作如下。
已知：无水FeCl3遇水剧烈反应，加热易升华。请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 ，装置A中反应的离子方程式为 。
(2)装置C中硬质玻璃管内的实验现象为 。
(3)下列有关说法正确的是_______。
A．组装好仪器后，关闭弹簧夹，向分液漏斗中加水，打开漏斗的活塞，根据水是否持续流下来判断装置A的气密性
B．两处酒精灯加热的顺序为：先加热A处，再加热C处。
C．装置D中的水可用冷水或冰水，目的是更好地冷凝收集FeCl3
D．E处虚线框内的装置可选用或
(4)实验结束后，在装置C的硬质玻璃管右侧内壁会有部分氯化铁残留，为提高氯化铁的收集率，应如何操作？ 。
(5)反应后的产物中可能会存在FeCl2杂质，为减少该杂质的生成，对装置进行改进的方法是 。
【答案】(1)圆底烧瓶 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O
(2)产生棕黄色的烟
(3)BC
(4)加热部分氯化铁残留位置
(5)在A、B之间添加一个盛饱和食盐水的洗气瓶
【解析】实验室采用浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气，用浓硫酸干燥氯气，将干燥的氯气通入盛有铁屑的硬质试管中加热生成氯化铁，冷凝收集氯化铁，最后用氢氧化钠吸收未反应的氯气防止污染空气。
(1)仪器a的名称是圆底烧瓶；装置A中反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O；
(2)加热条件下氯气与铁反应生成氯化铁，反应现象：产生棕黄色的烟；
(3)A．该装置为上下联通的恒压装置，不能根据水是否流下来判断装置A的气密性，A错误；B．为防止铁被空气氧化，应先加热A装置，产生的气体可将装置中残留的空气排出，再加热C处发生反应，B正确；C．氯化铁易升华，低温时收集才有利于得到固体氯化铁，C正确；D．E处装置，应能吸收未反应的氯气，同时能防止水蒸气进入D处，因此应先连接盛有碱石灰的干燥管，再通入NaOH中，D错误；故选BC；
(4)无水FeCl3加热易升华，加热部分氯化铁残留位置，使FeCl3升化进入装置D；
(5)反应后的产物中可能会存在FeCl2杂质，是因为生成的氯气中混有HCl气体与铁反应生成，对装置进行改进的方法：在A、B之间添加一个盛饱和食盐水的洗气瓶；
【强化训练2-2】某实验活动小组设计了如下反应装置制备无水氯化铝，已知无水氯化铝易潮解，遇水蒸气产生大量白雾，在标压下升华，经冷却后可凝华为固体。
请回答：
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称是： 。
(2)装置B的作用是 ，装置F中盛放 。
(3)请写出装置A中发生的化学方程式 ，D中反应的化学方程式 G中反应的离子方程式 。
(4)某学习小组用下图装置研究气体X的性质，气体X的主要成分是氯气，其中含有少量水蒸气。请回答下列问题：
分别描述B、C装置中的现象：B ，C ，从物质性质说明B、C装置中现象不同的原因： 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)饱和食盐水 浓硫酸
(3) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Al+3Cl22AlCl3
Cl2＋2OH－＝Cl ＋ClO－＋H2O
(4)有色布条不褪色 有色布条褪色 浓硫酸干燥的氯气通入B中，而Cl2不能使干燥有色布条褪色；而C中为湿润有色布条，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性能使C中布条褪色。
【解析】(1)盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗；(2)如图制备的氯气中有水蒸气和HCl杂质，依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去，因此B中盛放饱和食盐水；为了防止水蒸气从后部进入E中因此F中装浓硫酸；(3)A中浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下制取氯气：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；D中Al和Cl2在加热的条件下生成AlCl3：2Al+3Cl22AlCl3；G为尾气处理装置，氢氧化钠吸收氯气生成氯化钠、次氯酸钠、水：Cl2＋2OH－＝Cl ＋ClO－＋H2O；(4)干燥氯气没有漂白性，湿润氯气有漂白性，因此B中干燥有色布条不褪色，C中湿润有色布条褪色，原因是：浓硫酸干燥的氯气通入B中，而Cl2不能使干燥有色布条褪色；而C中为湿润有色布条，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性能使C中布条褪色。
实验4 二氧化硫的性质
1．实验探究二氧化硫溶于水
实验装置
实验原理 SO2＋H2O H2SO3
实验用品 二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽
实验步骤 如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)
实验现象 试管内液面上升
实验结论 SO2易溶于水
实验说明 1体积水可溶解40体积SO2
2．SO2的特性——漂白性
实验装置
实验原理 二氧化硫与有机色素反应生成不稳定的无色物质，受热分解又生成有色物质
实验用品 二氧化硫、水、石蕊溶液、品红溶液；试管、胶塞、水槽、胶头滴管、pH 试纸。
实验步骤 用试管取2L在实验5—1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化
实验现象 滴加品红溶液后，溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色，同时有刺激性气味 的气体生成。
实验结论 SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定。
实验说明 亚硫酸、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐也有此性质
考点1 常见漂白性物质的漂白原理分析
漂白性物质 SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白原理 与有色物质结合成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质
变化类型 化学变化 化学变化 物理变化
是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 处理后可重复使用
考点2 SO2和氯水的漂白性比较
物质 氯水 SO2
漂白原理 HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质 SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型 氧化还原反应 化合反应
特点 具有不可逆性，久置不恢复原色 具有可逆性，久置能恢复原色
应用范围 适用于漂白几乎所有的有机色质 仅适用于漂白品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
变式1 变药品、变装置、变考法
【例1】如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性，没有漂白性
【答案】B
【解析】A项中，SO2使酸性KMnO4褪色说明SO2有还原性，不是氧化性；C项中SO2与NaOH反应生成产物仍为无色，现象不明显，但SO2与NaOH反应了，故C错；D项中紫色石蕊溶液变红是H2SO3的酸性，不是SO2的酸性，故D项错误。
【强化训练1-1】把SO2分别通入下列溶液中，有关说法正确的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 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 溴水 橙色褪去 SO2有还原性
【答案】C
【解析】A项，FeCl3将SO2氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子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，故A正确；B．SO2与H2S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，表现了氧化性，故B正确；C．酸性高锰酸钾能将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸，自身被还原为无色的二价锰离子，是酸性高锰酸钾的氧化性的体现，体现二氧化硫的还原性，故C错误；D．SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，该反应中SO2中＋4价S元素被氧化生成＋6价的硫酸，二氧化硫被氧化，表现了还原性，故D正确。
【强化训练1-2】取少量SO2水溶液，进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项 探究性质 实验方案
A 氧化性 滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液，再滴加的H2O2溶液，振荡，观察实验现象
B 还原性 滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡，观察溶液颜色的变化
C 酸性 滴加紫色石蕊溶液，观察溶液颜色变化
D 漂白性 滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
【答案】A
【解析】A项，SO2与BaCl2反应产生BaSO3白色沉淀，滴加H2O2溶液后，BaSO3转化为BaSO4白色沉淀，观察实验现象不能体现SO2的氧化性，故A错误；B项，SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液褪色，体现SO2具有还原性，故B正确；C项，SO2与水反应生成H2SO3，紫色石蕊溶液变红，体现了SO2是酸性气体，故C正确；D项，SO2可以使品红溶液褪色，加热后溶液褪色，体现了SO2具有漂白性，故D说法正确；故选A。
变式2 变装置
【例2】SO2是最常见的硫的氧化物，某小组利用如图所示的装置制备并检验其性质。下列说法正确的是( )
A．装置Ⅰ中浓硫酸体现强氧化性
B．装置Ⅱ无明显变化，实验结束后向其中通入空气，也无明显变化
C．装置Ⅲ中现象证明SO2具有漂白性，装置Ⅳ中现象证明SO2具有氧化性
D．装置V中使用酸性高锰酸钾溶液也可达到实验目的
【答案】D
【解析】浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，二氧化硫通入氯化钡溶液中，无明显变化，二氧化硫通入品红溶液中，品红褪色证明二氧化硫具有漂白性，二氧化硫通入含有淀粉的碘水中，溶液褪色说明二氧化硫与碘发生了反应，二氧化硫具有还原性，最后用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫。A项，装置I中浓硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应，浓硫酸不体现强氧化性，A错误；B项，装置Ⅱ中生成了H2SO3，H2SO3易被O2氧化生成H2SO4，通入空气后最终生成BaSO4沉淀，B错误；C项，装置Ⅲ中品红溶液褪色，SO2体现漂白性，装置Ⅳ中发生反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，溶液蓝色褪去，SO2体现还原性，C错误；D项，酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，SO2具有还原性，酸性高锰酸钾溶液也可用于吸收SO2，D正确；故选D。
【强化训练2-1】微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验，滤纸①~④分别浸泡了相关试剂，实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法不正确的是( )
A．滤纸①变红，体现了SO2酸性氧化物的性质
B．滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性
C．滤纸④上有黄色固体生成，证明SO2具有氧化性
D．实验中可用NaHSO3固体代替Na2SO3固体
【答案】B
【解析】A项，浓硫酸和亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体，紫色石蕊为酸碱指示剂，酸性溶液使其变红，滤纸①变红，体现了SO2酸性氧化物的性质，A项正确；B项，碘水褪色证明具有还原性，品红褪色证明具有漂白性，B项错误；C项，滤纸④上有黄色固体生成，证明具有氧化性，当SO2少量时3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；当SO2足量时5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3，C项正确；D项，实验中可用NaHSO3固体代替Na2SO3固体，均会生成二氧化硫且无杂质气体，D项正确；故选B。
【强化训练2-2】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( )
A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，就能说明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，也可以使用品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，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。
实验5 浓硫酸的强氧化性、SO42-的检验
1．浓硫酸与铜的反应
实验装置
实验原理 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
实验用品 浓硫酸、铜丝、品红溶液、氢氧化钠溶液、石蕊溶液、水；烧杯、试管、橡胶塞、酒精灯、铁架台、棉花。
实验步骤 在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。向外拉铜丝，终止反应。冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有大量水的另一支试管里，观察溶液的颜色。
实验现象 ①加热前铜丝在浓硫酸中无明显现象 ②加热后，试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；试管中的品红溶液逐渐变为无色，试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 ③试管中的溶液呈蓝色
实验结论 ①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫。②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜。总结论：浓硫酸具有强氧化性。
实验说明 ①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。 ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。 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。
2．硫酸根离子的检验
实验原理 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl，BaSO4不溶于稀盐酸的特性来检验SO42-
实验用品 稀硫酸、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、盐酸、BaCl2溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤 在三支试管中分别加入少量稀硫酸，Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象，从这个实验中你能得出什么站论？写出相关反应的离子方程式。
实验现象 三支试管都产生白色沉淀，加盐酸前两支试管中白色沉淀无明显变化，装Na2CO3溶液产生白色沉淀溶解。
实验结论 溶液中的CO32-也能与Ba2+反应生成白色沉淀，但BaCO3沉淀可以与稀盐酸发应故CO2。因此在实验室里：通常将溶液先用稀盐酸酸化以排除CO32-等可能造成的干扰，然后加人BaC12容液来检验SO42-的存在
实验说明 SO42-的检验方法：①向未知液中加入适量的盐酸(排除 Ag＋、CO32－、SO32－的干扰)；②若出现沉淀，则应过滤，保留滤液，滤出沉淀；③向滤液中或未出现白色沉淀的溶液中加入 BaCl2 溶液，观察是否有白色沉淀生成，若产生白色沉淀，则可证明未知液含 SO42-。
考点1 浓硫酸强氧化性的体现
反应物 变化或反应 表现性质
活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性
加热时，应生成硫酸盐、H2O和SO2 强氧化性和酸性
锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2
较不活泼金属(如：铜、银等) 金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O
碳、硫、磷等非金属 非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O 强氧化性
还原性物质 能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓) ===S↓+SO2↑+2H2O
考点2 SO的检验
1．检验SO的正确操作方法：被检液取清液观察有无白色沉淀产生。
2．先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明有SO，可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。
变式1 变药品
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。
【例1】下列实验所得结论不正确的是( )
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
装置
现象 产生大量无色气体 铁片表面迅速变暗，之后无明显变化 加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体
A．实验Ⅰ中气体是氢气 B．实验Ⅱ中没有发生化学变化
C．实验Ⅲ中气体是二氧化硫 D．浓度、温度会影响实验现象
【答案】B
【解析】稀硫酸和铁反应生成的气体是氢气，A项正确；常温下，铁片遇到浓硫酸发生钝化，该过程中发生了化学反应，B项错误；加热条件下，铁片可以溶解于浓硫酸中，浓硫酸作氧化剂，生成的无色、有刺激性气味的气体是二氧化硫，C项正确；实验Ⅰ、Ⅱ硫酸的浓度不同，说明浓度会影响实验现象，实验Ⅱ、Ⅲ温度不同，说明温度会影响实验现象，D项正确。
【强化训练1-】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是( )
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
【答案】B
【解析】铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
【强化训练1-2】根据如图所示装置，回答下列问题。
(1)开始加热后，产生的现象是：a处____________________________；b处_____________________________。
(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是___________________________。
(3)写出a处发生反应的化学方程式：__________________________________。
(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是___________________________________。
(5)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确有余酸的是________(填字母)。
a．铁粉　 b．BaCl2溶液 c．银粉 d．NaHCO3溶液
【答案】(1)有气泡产生 纸条褪色
(2)纸条由无色恢复为红色
(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(4)吸收多余的SO2，以防止污染环境
(5)①反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 ②a、d
【解析】(1)浓硫酸与铜片反应生成SO2气体，SO2能使品红褪色。
(2)被SO2漂白的品红试液的滤纸条加热时会重新变红。
(3)a处为浓硫酸与铜片发生反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(4)SO2有毒，不能直接排放在空气中，用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。
(5)随着反应的进行，H2SO4被不断消耗，且反应生成水，使硫酸的浓度逐渐减小，当变为稀硫酸时，反应将会停止，因为铜与稀硫酸不反应。可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液，若有气泡产生则可证明确有余酸。
变式2 变装置
实验操作
实验现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡生成； b试管中的溶液逐渐变为无色； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。
【例2】按图示装置进行实验。在搅拌下将浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中，然后扣上图示大烧杯。下列说法不正确的是( )
A．本实验的现象说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B．水槽中NaOH溶液的主要作用是吸收SO2气体
C．处纸条上有黄色物质生成，说明SO2具有氧化性
D．a、b处纸条均褪色，说明有SO2生成，且褪色原理相同
【答案】D
【解析】浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中，浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水碳化生成C单质，C单质再与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫等物质。A项，浓硫酸加入蔗糖中，蔗糖先碳化变黑，说明有碳单质生成，浓硫酸具有脱水性，随后品红溶液湿润纸条褪色，Na2S溶液湿润纸条变黄，溴水湿润纸条褪色，说明有二氧化硫生成，说明浓硫酸具有强氧化性，A正确；B项，浓硫酸与蔗糖脱水生成的碳单质反应生成二氧化硫，水槽中NaOH溶液的主要作用是吸收有毒气体SO2，B正确；C项，c处纸条上生成黄色物质，是因为SO2与Na2S溶液反应生成单质S，说明SO2具有氧化性，C 正确；D项，a处纸条褪色，说明反应有SO2生成且SO2具有漂白性，b 处纸条褪色，是因为SO2将Br2还原为无色的Br ，说明SO2具有还原性，褪色原理不同， D错误；故选D。
【强化训练2-1】按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验，下列说法正确的是( )
A．蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明SO2具有强氧化性
B．N形管溶液变为红色，说明有酸性气体进入N形管
C．反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀
D．实验结束后从b口注入足量NaOH溶液，会有2种物质与NaOH反应
【答案】B
【解析】铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。A项，蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明二氧化硫具有漂白性，故A错误；B项，滴有石蕊的氢氧化钠溶液呈蓝色，则N形管溶液变为红色，说明溶液中氢氧化钠与通入的二氧化硫完全反应，过量的二氧化硫使溶液呈酸性，故B正确；C项，反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中发生的反应为硫酸铜溶液与足量氨水反应得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液，不可能得到氢氧化铜蓝色沉淀，故C错误；D项，浓硫酸与铜共热反应时硫酸浓度会减小变为稀硫酸，稀硫酸与铜共热不反应，则反应中浓硫酸不可能完全反应，所以实验结束后从b口注入足量氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能与反应生成的硫酸铜、二氧化硫反应，也能与未反应的稀硫酸反应，所以会有3种物质与氢氧化钠反应，故D错误；故选B。
【强化训练2-2】微型实验符合绿色化学理念，铜与浓硫酸的反应探究实验如图所示。下列说法正确的是( )
A．紫色石蕊溶液和品红溶液都褪色，分别体现SO2的酸性和漂白性
B．向反应后冷却的试管中加入蒸馏水，检验产物是否有CuSO4
C．SO2溶液产生白色沉淀
D．A溶液通常是NaOH溶液
【答案】D
【解析】热铜丝与浓硫酸反应生成的二氧化硫依次通过紫色石蕊溶液、品红溶液、氯化钡溶液和硫化钠溶液，二氧化硫有毒，最后用A溶液进行尾气吸收。A项，二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红，但不褪色，体现了SO2的酸性，故A错误；B项，反应后的溶液可能仍有浓硫酸，所以应将反应后的溶液缓慢倒入装有适量水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌，故B错误；C项，由于盐酸酸性强于亚硫酸，向SO2溶液中通入SO2不会产生白色沉淀，故C错误；D项，二氧化硫有毒，为酸性氧化物，常用NaOH溶液除去SO2，故D正确；故选D。
实验6 不同价态含硫物质的转化
1．设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
2．实验设计方案
转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论
H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫
O2→
O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液浅黄绿色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO42-
H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有刺激性气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为SO2
考点1 硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
考点2 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
2．不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
硫元素常见的化合价有－2、0、＋4、＋6价，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。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：
变式1 变转化
1．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。
2．硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。
3．连续氧化关系：H2SSSO2SO3。
4．通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化。
【例1】硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色
C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速度越快
D．N可由其相应单质直接化合生成
【答案】A
【解析】在煤中添加石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙，可以减少SO2的排放，故A项正确；SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使石蕊溶液变红，故B项错误；浓硫酸与铁反应时，铁发生钝化，故C项错误；Cu和S反应生成Cu2S，CuS不能由其相应单质直接化合生成，故D项错误。
【强化训练1-1】自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化，根据图中相关物质的类别及硫元素的化合价分析正确的是( )
A．硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸盐形式存在，无游离态的硫
B．Z可能是CuFeS2，工业生产可用于冶炼铜
C．X与Y都是电解质，可以反应生成S单质
D．常温下Al与W的浓溶液不反应
【答案】B
【解析】图示为硫元素的价类二维图，X为H2S，Y为SO2，W为H2SO4。A．火山口存在单质硫，A错误；B．Z为－2价的S的盐，CuFeS2中S元素为－2价，工业生产可用于冶炼铜，B正确；C．X为H2S，是电解质，Y为SO2，是非电解质，两者可以反应生成S单质，C错误；D．常温下Al遇浓硫酸钝化，钝化为化学反应，D错误。
【强化训练1-2】)如图是部分含硫分子和离子的价荷图，同一纵坐标各微粒间可以通过与OH－或H＋反应实现转化。下列推断不合理的是( )
A．c可使紫色石蕊溶液变红色 B．a与c反应可生成b
C．如果将S2O填入坐标，应该填在f的位置 D．d的浓溶液常用作干燥剂，可以干燥a气体
【答案】D
【解析】a是H2S，b是S单质，c是H2SO3，d是H2SO4。A．H2SO3具有酸性，可使紫色石蕊溶液变红色，故A正确；B．H2S与H2SO3可发生归中反应，生成S和水，故B正确；C．S2O的电荷数为－2，S2O中S的化合价为＋6、O的化合价为－2和－1，如果将S2O填入坐标，应该填在f的位置，故C正确；D．浓硫酸溶液常用作干燥剂，浓硫酸能氧化H2S，浓硫酸不能干燥H2S气体，故D错误。
变式2 变考法
符合ABCD转化关系的物质
(1)硫元素：S(或H2S)SO2SO3H2SO4。
(2)氮元素：N2(或NH3)NONO2HNO3。
(3)钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH。
(4)碳元素：CCOCO2H2CO3。
【例2】为探究不同价态硫元素之间的转化，设计了如下装置图(夹持装置略去)。下列说法正确的是( )
A．①中未观察到蓝色固体，说明产物中不存在硫酸铜
B．②中溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．③中淡黄色粉末变白，说明反应生成了Na2SO3
D．④中产生淡黄色沉淀，证明S2-被氧化
【答案】D
【解析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸体现强氧化性、酸性，浓硫酸还会吸收生成的水，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，与过氧化钠反应生成白色固体，通入硫化钠溶液中出现浑浊。A项，①中由于浓硫酸会吸收水分，未观察到蓝色固体，无法说明产物中不存在硫酸铜，故A错误；B项，②中溶液褪色，是SO2与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，证明SO2具有还原性，故B错误；C项，③中淡黄色粉末变白，是过氧化钠和SO2反应生成硫酸钠，故C错误；D项，④中产生淡黄色沉淀，沉淀是SO2和S2-反应生成的硫单质，硫化钠中S化合价升高，证明S2-被氧化，故D正确；故选D。
【强化训练2-1】下列关于不同价态含硫物质的转化实验中，硫元素的化合价变化合理的是( )
A．图Ⅰ：0价→＋2价 B．图Ⅱ：0价→＋6价
C．图Ⅲ：＋4价→＋6价 D．图Ⅳ：＋6价→＋4价
【答案】C
【解析】铁与硫加热生成硫化亚铁，硫元素化合价从0价变为－2价，A项错误；硫与氧气反应生成二氧化硫，硫元素化合价从0价变为＋4价，B项错误；FeCl3溶液中通入SO2，生成FeCl2、H2SO4、HCl，硫元素从＋4价变为＋6价，C项正确；加热CuSO4·5H2O，硫元素的化合价不变，D项错误。
【强化训练2-2】在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如图。下列说法正确的是( )
A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物
B．硫元素至少参加了2个氧化还原反应
C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
【答案】C
【解析】由题图知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A项错误；铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素至少参加了3个氧化还原反应，B项错误；沉淀F是S，S与NaOH溶液在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C项正确；固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素，D项错误。
实验7 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
1．粗盐中的杂质与除杂试剂
粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)，选择合适除杂试剂，除去杂质，填写下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
CaCl2 Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓
MgCl2 NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Na2SO4 BaCl2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓
2．操作顺序
因为除杂试剂需过量，过量的试剂也需要除去，可据此设计操作顺序，如
考点1 物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
1．三个必须
(1)除杂试剂必须稍过量。
(2)过量试剂必须除尽。
(3)除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
2．四个原则
考点2 粗盐的提纯
1．若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐 氯化钡溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓
CaCl2 碳酸钠溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓
MgCl2 烧碱溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
2．试剂加入的顺序
原则：Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后；加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液―→盐酸；
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液―→盐酸；
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液―→盐酸。
变式1 变过程
【例1】某同学欲在实验室完成粗盐(杂质为砂石、CaCl2、MgSO4)提纯实验，下列操作步骤最佳的排序为( )
①向粗盐水中滴加过量的Na2CO3溶液
②待蒸发皿冷却后，将所得固体转移到称量纸上称重
③将滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热至有大量固体出现
④过滤
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
⑥称取粗盐于烧杯中，加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的Ba(OH)2溶液
A．⑥①⑦④⑤③② B．⑥⑦①⑤④③② C．⑥⑦①④⑤③② D．⑥⑤④①④⑦③②
【答案】C
【解析】粗盐(杂质为砂石、CaCl2、MgSO4)提纯实验整体思路：溶解→将Ca2+、Mg2+、SO42-转化为沉淀→过滤→用HCl溶液调pH→蒸发结晶；其中MgSO4用过量的Ba(OH)2溶液，Ca2+用过量的Na2CO3沉淀，为保证不引入新的杂质，Na2CO3要在Ba(OH)2后面加，因此⑥⑦①④⑤③②顺序最佳，故选C。
【强化训练1-1】某实验小组欲除去粗盐水中少量的Ca2+、Mg2+、SO42-，进行如下实验。
下列分析不正确的是( )
A．向滤液a中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明SO42-已沉淀完全
B．滤液a中加试剂①、②的顺序可以换
C．滤渣b的成分为Mg(OH)2、CaCO3
D．向滤液b中滴加稀盐酸，用pH试纸检验，至溶液呈中性或微酸性
【答案】C
【解析】粗盐水加BaCl2溶液，除去SO42-，滤渣a是硫酸钡，滤液a中加氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液，除去Mg2+、Ca2+、过量的Ba2+，滤渣b为Mg(OH)2、CaCO3和BaCO3，过滤后，向滤液b中加入稀盐酸，除去过量的氢氧化钠、碳酸钠，得到精制盐水。A项，向滤液a中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明SO42-已沉淀完全，A正确；B项，碳酸钠的作用是除去钙离子和多余的钡离子，可以与NaOH溶液顺序颠倒，B正确；C项，根据分析可知，滤渣b为Mg(OH)2、CaCO3和BaCO3，C错误；D项，滤液b中加入稀盐酸，除去过量的氢氧化钠、碳酸钠，可以用pH试纸检验，至溶液呈中性或微酸性，D正确；故选C。
【强化训练1-2】实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品，杂质仅为CaSO4、MgSO4。某化学兴趣小组取120g粗盐样品，用化学沉淀法进行提纯，实验流程如图所示，下列说法正确的是( )
A．加入盐酸的目的仅为除去过量的CO32-
B．若试剂②为Na2CO3溶液，则试剂③一定是NaOH溶液
C．整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤
D．不考虑实验损耗，最终获得的NaCl的物质的量为2mol
【答案】D
【解析】粗盐样品中含有CaSO4、MgSO4杂质，将粗盐溶解，依次加入试剂①、试剂②、试剂③，将溶液中的Mg2+、Ca2+、SO42-除去，可知试剂①②③为Na2CO3、NaOH、BaCl2，其中Na2CO3在BaCl2后加入，以除去过量的Ba2+，过滤，将生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3除去，得到含有NaOH和Na2CO3的NaCl溶液，加入稀盐酸，将NaOH和Na2CO3除去，蒸发结晶即可得到NaCl固体。A项，加入稀盐酸，将NaOH和Na2CO3除去，即加入盐酸是为了除去过量的CO32-、OH-，A错误；B项，由于Na2CO3在BaCl2后加入，以除去过量的Ba2+，若试剂②为Na2CO3溶液，则试剂①为Na2CO3溶液，则试剂③一定是NaOH溶液，B正确；C项，溶解、过滤、蒸发均用玻璃棒，C错误；D项，粗盐中NaCl质量120g×97.5% = 117g，物质的量，但是在提纯的过程中加入了Na+和Cl+，生成NaCl，除杂不损耗NaCl，最终得到的NaCl大于2mol，，D错误；故选B。
变式2 变考法
【例2】用化学沉淀法去除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和SO42-，流程如下：
下列有关实验操作的说法不正确的是( )
A．步骤中检验BaCl2过量：静置后沿烧杯内壁滴加滴BaCl2溶液，不出现沉淀
B．试剂的加入顺序也可以为或
C．步骤加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用试纸检验，使滤液呈中性或微酸性
D．操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热
【答案】B
【解析】由图可知，向粗盐水中加入氯化钡溶液，将溶液中的硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，静置后先加入氢氧化钠溶液，将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀，再加入饱和碳酸钠溶液，将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中加入稀盐酸，将溶液中的氢氧根离子和碳酸根离子除去后，再加热蒸发得到精盐。A项，检验BaCl2过量：静置后沿烧杯内壁滴加2~3滴BaCl2溶液，不出现沉淀说明SO42-被完全除掉，则可说明BaCl2过量，A正确；B项，由分析可知，饱和Na2CO3溶液可除去Ca2+以及过量的Ba2+，故iii一定要在i后面加入，则顺序不可以是或，B错误；C项，步骤iv加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用pH试纸检验，使滤液呈中性或微酸性说明过量的氢氧根离子和碳酸根离子完全除去，C正确；D项，操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热，利用余热蒸干得到氯化钠，D正确；故选B。
【强化训练2-1】粗盐(杂质为MgSO4、CaCl2)提纯的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．为确保杂质能被除尽，所加除杂试剂需适当过量
B．上述流程中，BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序可以互换
C．操作①为过滤，操作②为蒸发结晶
D．固体a中只含有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3三种物质
【答案】D
【解析】粗盐(杂质仅有MgSO4、CaCl2)溶解后加入BaCl2溶液，SO42-转化为BaSO4沉淀，加入NaOH后，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，加入Na2CO3后，过量的Ba2+、Ca2+转化为BaCO3和CaCO3沉淀；过滤出沉淀，往滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO32-和OH-，然后进行蒸发结晶，便可得到NaCl晶体。A项，去除杂质离子时，为确保杂质能被除尽，所加除杂试剂需适当过量，且需考虑过量除杂试剂的后期处理，A正确；B项，上述流程中，BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序互换后，不影响杂质的去除和过量除杂试剂的后期处理，但Na2CO3一定要在BaCl2的后面加入，B正确；C项，由分析可知，操作①为过滤，操作②为蒸发结晶，C正确；D项，由分析可知，固体a中含有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等，至少含有四种物质，D错误；故选D。
【强化训练2-2】粗盐中含有可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4)，某同学设计的粗盐提纯的工艺流程如图所示。
已知：碱性条件下，Mg2+主要以Mg(OH)2形式存在。
(1)“滤渣”的主要成分为Mg(OH)2、 (填化学式，填2种即可)。
(2)“操作”指的是 。
(3)NaCl晶体属于 (填“离子晶体”“分子晶体”或“共价晶体”)。
【答案】(1)CaCO3、BaCO3、BaSO4(填2种)
(2)蒸发结晶
(3)离子晶体
【解析】粗盐中含有可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4)，加水溶解，加入适当过量的氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀、氢氧化镁沉淀；再加入适当过量的碳酸钠溶液，生成碳酸钙、碳酸钡沉淀；然后过滤，滤液主要成分为NaCl溶液、含过量的CO32-、OH-，滤渣为CaCO3、BaCO3、BaSO4、Mg(OH)2；滤液中加入稀盐酸除去多余的CO3，经蒸发结晶得到氯化钠晶体。
(1)据分析，“滤渣”的主要成分为CaCO3、BaCO3、BaSO4、Mg(OH)2。
(2)氯化钠的溶解度随温度升高变化很小，用蒸发结晶法从氯化钠溶液中提取氯化钠晶体，故“操作”指的是蒸发结晶。
(3)NaCl由钠离子和氯离子构成，属于离子晶体。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题04 非金属及其化合物(一)
目 录 实验1 氯气的性质 实验2 氯水的性质及成分探究 实验3 氯气的制备及检验 实验4 二氧化硫的性质 实验5 不同价态含硫物质的转化 实验6 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
实验1 氯气的性质
实验装置
实验原理 点燃：____________________________
实验用品 氢气、氯气；集气瓶。
实验步骤 在空气中点燃氢气，然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。
实验现象 氢气在氯气中安静地燃烧，发出_______色火焰，集气瓶口上方出现_______。
实验结论 氢气在氯气中能够_______。
实验说明 ①氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H2和Cl2混合后点燃，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。 ②燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是：A．发光时也要发热；B．反应剧烈；C．实质是剧烈的氧化还原反应；D．不一定要有氧的参加。
考点1 氯气的物理性质
颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性
黄绿色 _______气味 气体 有_____ 比空气的密度___ 1体积水溶解____体积氯气
考点2 氯气的化学性质
强氧化性 金属 与变价金属反应生成高价，如2Fe＋3Cl22FeCl3
非金属 H2：点燃——_______色火焰，瓶口白雾 光照——爆炸
还原性化合物 FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝_______ KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2
氧化性与还原性 水 Cl2＋H2OH＋+Cl－+HClO (自来水消毒)
碱 2NaOH+Cl2＝____________________ (制漂白液) 2Ca(OH)2＋2Cl2＝___________________________ (制漂白粉)
盐 AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO
变式1 变试剂
(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1 mol Cl2与足量H2完全反应转移电子数为2NA，1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA，1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。
【例1】根据Cl2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
溶液 现象 结论
A FeCl2溶液 溶液由浅绿色变为黄色 氧化性：Cl2＞Fe2＋
B AgNO3溶液 产生白色浑浊 氯气与水发生了反应
C 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 溶液红色褪去 氯气具有酸性
D 品红溶液 溶液褪色 氯水具有漂白性
【强化训练1-1】向下列溶液中通入氯气，现象和结论描述正确的是( )
A．品红溶液：溶液红色褪去，加热该褪色溶液，仍为无色；氯气具有漂白性
B．紫色石蕊溶液：溶液先变红后褪色；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C．含酚酞的氢氧化钠溶液：溶液红色褪去；氯气只作氧化剂
D．硫化钠溶液：溶液变浑浊，氯气只作还原剂
【强化训练1-2】某同学在培养皿上做如下实验(如图所示)，a、b、c、d是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4 +16HCl= 2KCl +5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
下列对“实验现象”的“解释或结论”描述，不正确的是( )
选项 实验现象 解释或结论
A a处试纸变蓝 氧化性：Cl2 > I2
B b处试纸变红 Cl2 +2Fe2+ = 2Cl- + 2Fe3+
C c处试纸褪色 Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质
D d处红色褪去 Cl2 和NaOH反应使溶液呈中性
变式2 变装置
【例2】某同学利用W形管和V形管安装了下面微型实验装置，进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是( ) ( )
A．固体粉末甲为二氧化锰
B．鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C．W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D．溶液乙为碱液，与安全气球共同防止Cl2逸出
【强化训练2-1】
2.(2023·深圳光明一模)某实验小组利用下图装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A．滴加浓盐酸时需将分液漏斗上端玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔
B．蘸有淀粉－KI溶液的棉花变蓝，说明氯气的氧化性强于碘
C．蘸有品红溶液的棉花褪色，说明氯气具有漂白性
D．蘸有紫色石蕊溶液的棉花上出现的现象是棉花先变红后褪色
【强化训练2-2】
9．(2024·广东·一模)某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．b试管中的离子方程式为：2ClO +4H++4Cl =3Cl2↑+2H2O
B．湿润的试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性，同时又有漂白性
C．f处变红，是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红
D．g处变为橙色，h处变为黄色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2
实验2 氯水的性质及成分探究
实验装置
实验原理 Cl2＋H2O HCl＋HClO，次氯酸有强氧化性，能使有机色素氧化从而导致其褪色。
实验用品 有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气；集气瓶，玻璃片、镊子。
实验步骤 ①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。 ②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。
实验现象 ①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化；湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶，纸条或布条的颜色变浅，一段时间后，颜色褪去。 ②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后，鲜花褪色。
实验结论 干燥的氯气没有漂白性；氯水中的次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质。
实验说明 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以漂白有色物质，湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水，可以和氯气反应生成次氯酸，因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸，因而没有漂白性。
考点1 氯水的成分与性质
成分 三分子 H2O、Cl2、HClO
四离子 H＋、OH－、Cl－、ClO－
性质 表现粒子 反应的物质或现象
氧化性 Cl2 Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2
酸性 HCl、HClO NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Mg
漂白性 HClO 有机色质如红纸、品红溶液
沉淀性 Cl－ AgNO3溶液
不稳定性 HClO 见光产生气泡
考点2 新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水 久置氯水 液氯
成分 (1)三种分子：Cl2、HClO、H2O (2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、OH－、Cl－、H2O Cl2
颜色 _______色 _______色 _______色
性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 Cl2的性质
保存 棕色瓶盛装，置于阴暗处 — 低温密封
变式1 变药品
【例1】某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，做了如下四组实验，其中结论错误的是
A．将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中，它们均褪色，说明氯水中含有HClO
B．向氯水中加入大理石，有气体产生，说明氯水中含有H＋
C．光照氯水后，发现颜色逐渐变浅并产生气泡，说明放出气体是Cl2
D．向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生，说明氯水中含有Cl－
【强化训练1-1】某学习小组通过下列实验探究氯水的性质。
实验1：常温下，用计测量氯水的，测得数值为4.5。
实验2：向品红溶液中滴加氯水，溶液的红色褪去。
实验3：向氯水中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。
实验4：将氯水用紫外灯照射一段时间，产生大量无色、无刺激性气味的气泡。
下列说法错误的是
A．实验1说明氯气与水反应后溶液显酸性 B．实验2说明氯水具有漂白性
C．实验3说明氯水中存在Cl- D．实验4说明紫外线使氯气逸出
【强化训练1-2】下列有关氯水实验的结论正确的是( )
选项 实验现象 实验结论
A 光照新制氯水有气泡冒出 氯水含有Cl2，光照后逸出的气体是Cl2
B 氯水能使有色布条褪色 Cl2具有漂白性
C 将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生 氯水中含有H+，能与NaHCO3反应产生CO2
D 新制氯水放置一段时间后，变小 水挥发，使次氯酸浓度变大
变式2 变考法
【例2】用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是
A B C D
【强化训练2-1】如图所示，从A处通入氯气，分别控制B处阀门开关，观察C处红色布条是否褪色。下列说法正确的是
情况Ⅰ 情况Ⅱ
B处阀门关闭 红色布条无变化 红色布条褪色
B处阀门打开 红色布条褪色 红色布条无变化
A．情况Ⅰ中A处通入Cl2的是干燥的 B．情况Ⅱ中A处通入Cl2是潮湿的
C．情况Ⅰ中D中溶液可能是浓H2SO4 D．情况Ⅱ中D中溶液可能是NaOH溶液
【强化训练2-2】某学习小组探究饱和氯水与过量块状碳酸钙反应的产物，实验过程如下：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，使之充分反应，观察现象；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；(1)实验①中观察到的现象为 。
(2)用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸中部，观察到的现象如图所示：
①使pH试纸变红的微粒X是 ，使pH试纸变白的微粒Y是 。(填微粒符号)
②通过pH试纸颜色变化情况说出 X、Y 两种微粒某项性质的差异 。(任写一条)
实验3 氯气的制备及检验
1．氯气的实验室制备
实验原理 阴离子氧化法：用强氧化性物质(如MnO2、KMnO4等)将浓盐酸中的－1价的氯氧化。 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2)
装置类型 固＋液气(如用KMnO4则为：固＋液―→气)
气体净化 Cl2(HCl、水蒸气)Cl2
气体收集 向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理 用NaOH溶液吸收，离子方程式为：_______________________________
气体验满 用湿润的KI淀粉试纸：试纸变_____色；根据氯气的颜色判断：瓶中充满______色气体
装置图 注意：①因浓盐酸有挥发性，制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞； ②为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。
制取流程 (1)制备装置类型：固体＋液体气体 (2)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 (3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 (4)验满方法：①将湿润的淀粉 KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 (5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
2．氯离子的检验
实验原理 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3；Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3，Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3；
实验用品 稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液、AgNO3 溶液、稀硝酸；试管、胶头滴管。
实验步骤 在 3支试管中分别加入 2～3 mL 稀盐酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液，然后各滴入几滴AgNO3 溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
实验现象 实验现象
滴入几滴 AgNO3 溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解
②NaCl 溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解
③Na2CO3 溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生
实验说明 检验 Cl－时，一般先在被检测的溶液中滴入少量稀_______使其酸化，目的是排除 OH－、CO32－等离子的干扰。但是稀 HNO3不能排除SO32－、SO42－等离子的干扰，可用过量 Ba(NO3 ) 2溶液除掉 SO32－、SO42－离子，再检验Cl－。
考点1 实验室制取氯气
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。
(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：______________________________________。
(2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要_______)
①14HCl(浓)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
2．实验装置
考点2 实验室制取氯气装置的改进
装置 装置图 说明
制取 装置 ①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下
除杂 装置 ①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥 装置 ①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应 ②若用干燥管代替U形管(见下图) 则要求气体的流向为____管进气，____管出气
尾气 处理 ①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置 ②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内
变式1 变考法
【例1】
【例2】实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理，不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取Cl2 B．用装置丙收集Cl2
C．用装置丁吸收尾气中的Cl2 D．用装置乙除去Cl2中的少量HCl
【强化训练1-2】.实验室制取氯气时，下列实验能达到相应目的的是( )
A．图甲生成Cl2 B．图乙净化Cl2 C．图丙收集Cl2 D．图丁吸收Cl2尾气
【强化训练1-2】实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
变式2 变装置
1．氯气的实验室制法原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
2．反应条件：MnO2在加热条件下，只能与浓盐酸反应，不能与稀盐酸反应，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。若用足量 MnO2与含4molHCl的浓盐酸充分反应，理论上产生的Cl2<1mol。
3．实验注意事项：①应小火加热，温度不宜过高，以减少HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl的含量。
②实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
③尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
4．实验装置改进
(1)制备装置
(2)净化装置
(3)干燥装置
【例2】某小组利用氯酸钾与盐酸反应制氯气并进行氯气性质的探究，实验装置如图所示：
请回答：
(1)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(2)根据相关实验现象就可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，相关现象是 。
(3)中实验现象是 。
(4)装置F的作用是 。
【强化训练2-1】实验室中模拟工业上制取少量无水氯化铁的装置及操作如下。
已知：无水FeCl3遇水剧烈反应，加热易升华。请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 ，装置A中反应的离子方程式为 。
(2)装置C中硬质玻璃管内的实验现象为 。
(3)下列有关说法正确的是_______。
A．组装好仪器后，关闭弹簧夹，向分液漏斗中加水，打开漏斗的活塞，根据水是否持续流下来判断装置A的气密性
B．两处酒精灯加热的顺序为：先加热A处，再加热C处。
C．装置D中的水可用冷水或冰水，目的是更好地冷凝收集FeCl3
D．E处虚线框内的装置可选用或
(4)实验结束后，在装置C的硬质玻璃管右侧内壁会有部分氯化铁残留，为提高氯化铁的收集率，应如何操作？ 。
(5)反应后的产物中可能会存在FeCl2杂质，为减少该杂质的生成，对装置进行改进的方法是 。
【强化训练2-2】某实验活动小组设计了如下反应装置制备无水氯化铝，已知无水氯化铝易潮解，遇水蒸气产生大量白雾，在标压下升华，经冷却后可凝华为固体。
请回答：
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称是： 。
(2)装置B的作用是 ，装置F中盛放 。
(3)请写出装置A中发生的化学方程式 ，D中反应的化学方程式 G中反应的离子方程式 。
(4)某学习小组用下图装置研究气体X的性质，气体X的主要成分是氯气，其中含有少量水蒸气。请回答下列问题：
分别描述B、C装置中的现象：B ，C ，从物质性质说明B、C装置中现象不同的原因： 。
实验4 二氧化硫的性质
1．实验探究二氧化硫溶于水
实验装置
实验原理 SO2＋H2O H2SO3
实验用品 二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽
实验步骤 如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)
实验现象 试管内液面________
实验结论 SO2________溶于水
实验说明 1体积水可溶解________体积SO2
2．SO2的特性——漂白性
实验装置
实验原理 二氧化硫与________反应生成________的无色物质，________分解又生成________物质
实验用品 二氧化硫、水、石蕊溶液、品红溶液；试管、胶塞、水槽、胶头滴管、pH 试纸。
实验步骤 用试管取2L在实验5—1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化
实验现象 滴加品红溶液后，溶液先变________，振荡后________，再加热后溶液颜色恢复_______色，同时有_____________________ 的气体生成。
实验结论 SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定。
实验说明 _______、______________、______________也有此性质
考点1 常见漂白性物质的漂白原理分析
漂白性物质 SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白原理 与有色物质结合成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质
变化类型 化学变化 化学变化 物理变化
是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色 处理后可重复使用
考点2 SO2和氯水的漂白性比较
物质 氯水 SO2
漂白原理 HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质 SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型 氧化还原反应 化合反应
特点 具有不可逆性，久置不恢复原色 具有可逆性，久置能恢复原色
应用范围 适用于漂白几乎所有的有机色质 仅适用于漂白品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
变式1 变药品、变装置、变考法
【例1】如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性，没有漂白性
【强化训练1-1】把SO2分别通入下列溶液中，有关说法正确的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 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 溴水 橙色褪去 SO2有还原性
【强化训练1-2】取少量SO2水溶液，进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项 探究性质 实验方案
A 氧化性 滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液，再滴加的H2O2溶液，振荡，观察实验现象
B 还原性 滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡，观察溶液颜色的变化
C 酸性 滴加紫色石蕊溶液，观察溶液颜色变化
D 漂白性 滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
变式2 变装置
【例2】SO2是最常见的硫的氧化物，某小组利用如图所示的装置制备并检验其性质。下列说法正确的是( )
A．装置Ⅰ中浓硫酸体现强氧化性
B．装置Ⅱ无明显变化，实验结束后向其中通入空气，也无明显变化
C．装置Ⅲ中现象证明SO2具有漂白性，装置Ⅳ中现象证明SO2具有氧化性
D．装置V中使用酸性高锰酸钾溶液也可达到实验目的
【强化训练2-1】微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验，滤纸①~④分别浸泡了相关试剂，实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法不正确的是( )
A．滤纸①变红，体现了SO2酸性氧化物的性质
B．滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性
C．滤纸④上有黄色固体生成，证明SO2具有氧化性
D．实验中可用NaHSO3固体代替Na2SO3固体
【强化训练2-2】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( )
A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，就能说明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
实验5 浓硫酸的强氧化性、SO42-的检验
1．浓硫酸与铜的反应
实验装置
实验原理 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
实验用品 浓硫酸、铜丝、品红溶液、氢氧化钠溶液、石蕊溶液、水；烧杯、试管、橡胶塞、酒精灯、铁架台、棉花。
实验步骤 在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。向外拉铜丝，终止反应。冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有大量水的另一支试管里，观察溶液的颜色。
实验现象 ①加热前铜丝在浓硫酸中无明显现象 ②加热后，试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；试管中的品红溶液逐渐变为无色，试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 ③试管中的溶液呈蓝色
实验结论 ①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫。②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜。总结论：浓硫酸具有强氧化性。
实验说明 ①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。 ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。 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。
2．硫酸根离子的检验
实验原理 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl，BaSO4不溶于稀盐酸的特性来检验SO42-
实验用品 稀硫酸、Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、盐酸、BaCl2溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤 在三支试管中分别加入少量稀硫酸，Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象，从这个实验中你能得出什么站论？写出相关反应的离子方程式。
实验现象 三支试管都产生白色沉淀，加盐酸前两支试管中白色沉淀无明显变化，装Na2CO3溶液产生白色沉淀溶解。
实验结论 溶液中的CO32-也能与Ba2+反应生成白色沉淀，但BaCO3沉淀可以与稀盐酸发应故CO2。因此在实验室里：通常将溶液先用稀盐酸酸化以排除CO32-等可能造成的干扰，然后加人BaC12容液来检验SO42-的存在
实验说明 SO42-的检验方法：①向未知液中加入适量的盐酸(排除 Ag＋、CO32－、SO32－的干扰)；②若出现沉淀，则应过滤，保留滤液，滤出沉淀；③向滤液中或未出现白色沉淀的溶液中加入 BaCl2 溶液，观察是否有白色沉淀生成，若产生白色沉淀，则可证明未知液含 SO42-。
考点1 浓硫酸强氧化性的体现
反应物 变化或反应 表现性质
活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生_______ 强_______性
加热时，应生成硫酸盐、_______和_______ 强_______性和_______性
锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生_______
较不活泼金属(如：铜、银等) 金属+浓硫酸高价态硫酸盐+_______+_______
碳、硫、磷等非金属 非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+ _______+ _______ 强_______性
还原性物质 能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓) ===S↓+SO2↑+2H2O
考点2 SO的检验
1．检验SO的正确操作方法：被检液取清液观察有无_____沉淀产生。
2．先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、_______的干扰，再加_______溶液，有白色沉淀产生，说明有SO，可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。
变式1 变药品
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。
【例1】下列实验所得结论不正确的是( )
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
装置
现象 产生大量无色气体 铁片表面迅速变暗，之后无明显变化 加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体
A．实验Ⅰ中气体是氢气 B．实验Ⅱ中没有发生化学变化
C．实验Ⅲ中气体是二氧化硫 D．浓度、温度会影响实验现象
【强化训练1-】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是( )
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
【强化训练1-2】根据如图所示装置，回答下列问题。
(1)开始加热后，产生的现象是：a处____________________________；b处_____________________________。
(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是___________________________。
(3)写出a处发生反应的化学方程式：__________________________________。
(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是___________________________________。
(5)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确有余酸的是________(填字母)。
a．铁粉 b．BaCl2溶液 c．银粉 d．NaHCO3溶液
变式2 变装置
实验操作
实验现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡生成； b试管中的溶液逐渐变为无色； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。
【例2】按图示装置进行实验。在搅拌下将浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中，然后扣上图示大烧杯。下列说法不正确的是( )
A．本实验的现象说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B．水槽中NaOH溶液的主要作用是吸收SO2气体
C．处纸条上有黄色物质生成，说明SO2具有氧化性
D．a、b处纸条均褪色，说明有SO2生成，且褪色原理相同
【强化训练2-1】按照下图进行铜与浓硫酸反应的探究实验，下列说法正确的是( )
A．蘸有品红溶液的滤纸褪色，说明SO2具有强氧化性
B．N形管溶液变为红色，说明有酸性气体进入N形管
C．反应后，从c口抽取反应液加到足量的氨水中最终产生蓝色沉淀
D．实验结束后从b口注入足量NaOH溶液，会有2种物质与NaOH反应
【强化训练2-2】微型实验符合绿色化学理念，铜与浓硫酸的反应探究实验如图所示。下列说法正确的是( )
A．紫色石蕊溶液和品红溶液都褪色，分别体现SO2的酸性和漂白性
B．向反应后冷却的试管中加入蒸馏水，检验产物是否有CuSO4
C．SO2溶液产生白色沉淀
D．A溶液通常是NaOH溶液
实验6 不同价态含硫物质的转化
1．设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
2．实验设计方案
转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论
H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成_______色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质_______
O2→
O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液浅黄绿色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生_______沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为_______
H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有刺激性气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为SO2
考点1 硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
考点2 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
2．不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
硫元素常见的化合价有_____________________价，可以通过______________反应实现不同价态含硫物质的相互转化。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：
变式1 变转化
1．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。
2．硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。
3．连续氧化关系：H2SSSO2SO3。
4．通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化。
【例1】硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色
C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速度越快
D．N可由其相应单质直接化合生成
【强化训练1-1】自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化，根据图中相关物质的类别及硫元素的化合价分析正确的是( )
A．硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸盐形式存在，无游离态的硫
B．Z可能是CuFeS2，工业生产可用于冶炼铜
C．X与Y都是电解质，可以反应生成S单质
D．常温下Al与W的浓溶液不反应
【强化训练1-2】)如图是部分含硫分子和离子的价荷图，同一纵坐标各微粒间可以通过与OH－或H＋反应实现转化。下列推断不合理的是( )
A．c可使紫色石蕊溶液变红色 B．a与c反应可生成b
C．如果将S2O填入坐标，应该填在f的位置 D．d的浓溶液常用作干燥剂，可以干燥a气体
变式2 变考法
符合ABCD转化关系的物质
(1)硫元素：S(或H2S)SO2SO3H2SO4。
(2)氮元素：N2(或NH3)NONO2HNO3。
(3)钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH。
(4)碳元素：CCOCO2H2CO3。
【例2】为探究不同价态硫元素之间的转化，设计了如下装置图(夹持装置略去)。下列说法正确的是( )
A．①中未观察到蓝色固体，说明产物中不存在硫酸铜
B．②中溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．③中淡黄色粉末变白，说明反应生成了Na2SO3
D．④中产生淡黄色沉淀，证明S2-被氧化
【强化训练2-1】下列关于不同价态含硫物质的转化实验中，硫元素的化合价变化合理的是( )
A．图Ⅰ：0价→＋2价 B．图Ⅱ：0价→＋6价
C．图Ⅲ：＋4价→＋6价 D．图Ⅳ：＋6价→＋4价
【强化训练2-2】在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如图。下列说法正确的是( )
A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物
B．硫元素至少参加了2个氧化还原反应
C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
实验7 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
1．粗盐中的杂质与除杂试剂
粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)，选择合适除杂试剂，除去杂质，填写下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
CaCl2 Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓
MgCl2 NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Na2SO4 BaCl2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓
2．操作顺序
因为除杂试剂需过量，过量的试剂也需要除去，可据此设计操作顺序，如
考点1 物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
1．三个必须
(1)除杂试剂必须稍_______。
(2) _______试剂必须除尽。
(3)除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
2．四个原则
考点2 粗盐的提纯
1．若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐 _______ ________________________
CaCl2 _______ ________________________
MgCl2 _______ ________________________
2．试剂加入的顺序
原则：Na2CO3溶液加入顺序在_______溶液之后；加入盐酸在_______之后。通常顺序可以为
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液―→盐酸；
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液―→盐酸；
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液―→盐酸。
变式1 变过程
【例1】某同学欲在实验室完成粗盐(杂质为砂石、CaCl2、MgSO4)提纯实验，下列操作步骤最佳的排序为( )
①向粗盐水中滴加过量的Na2CO3溶液
②待蒸发皿冷却后，将所得固体转移到称量纸上称重
③将滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热至有大量固体出现
④过滤
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
⑥称取粗盐于烧杯中，加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的Ba(OH)2溶液
A．⑥①⑦④⑤③② B．⑥⑦①⑤④③② C．⑥⑦①④⑤③② D．⑥⑤④①④⑦③②
【强化训练1-1】某实验小组欲除去粗盐水中少量的Ca2+、Mg2+、SO42-，进行如下实验。
下列分析不正确的是( )
A．向滤液a中滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明SO42-已沉淀完全
B．滤液a中加试剂①、②的顺序可以换
C．滤渣b的成分为Mg(OH)2、CaCO3
D．向滤液b中滴加稀盐酸，用pH试纸检验，至溶液呈中性或微酸性
【强化训练1-2】实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品，杂质仅为CaSO4、MgSO4。某化学兴趣小组取120g粗盐样品，用化学沉淀法进行提纯，实验流程如图所示，下列说法正确的是( )
A．加入盐酸的目的仅为除去过量的CO32-
B．若试剂②为Na2CO3溶液，则试剂③一定是NaOH溶液
C．整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤
D．不考虑实验损耗，最终获得的NaCl的物质的量为2mol
变式2 变考法
【例2】用化学沉淀法去除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和SO42-，流程如下：
下列有关实验操作的说法不正确的是( )
A．步骤中检验BaCl2过量：静置后沿烧杯内壁滴加滴BaCl2溶液，不出现沉淀
B．试剂的加入顺序也可以为或
C．步骤加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用试纸检验，使滤液呈中性或微酸性
D．操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热
【强化训练2-1】粗盐(杂质为MgSO4、CaCl2)提纯的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．为确保杂质能被除尽，所加除杂试剂需适当过量
B．上述流程中，BaCl2溶液和NaOH溶液的添加顺序可以互换
C．操作①为过滤，操作②为蒸发结晶
D．固体a中只含有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3三种物质
【强化训练2-2】粗盐中含有可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4)，某同学设计的粗盐提纯的工艺流程如图所示。
已知：碱性条件下，Mg2+主要以Mg(OH)2形式存在。
(1)“滤渣”的主要成分为Mg(OH)2、 (填化学式，填2种即可)。
(2)“操作”指的是 。
(3)NaCl晶体属于 (填“离子晶体”“分子晶体”或“共价晶体”)。
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