文档内容
第 22 讲 硫及其氧化物
[复习目标] 1.了解硫的存在及其单质的性质和用途。2.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。
考点一 硫单质的性质
1.硫元素的存在形态
2.硫单质的物理性质
溶解性
俗称 颜色状态
水 酒精 CS
2
硫黄 黄色晶体 难溶 微溶 易溶
思考 (1)硫有S 、S 、S 、S 等多种单质,它们的关系是什么?加热时,S 转化为S 、S 、
2 4 6 8 8 6 4
S 属于什么变化?
2
(2)硫单质难溶于水,易溶于CS,其原因是什么?
2
提示 (1)S 、S 、S 、S 属于同一元素的不同种单质,它们互为同素异形体,S 转化为S 、
2 4 6 8 8 6
S、S 属于化学变化。
4 2
(2)硫单质、CS 均属于非极性分子,而HO属于极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性
2 2
分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
S ←――――→S1.硫在空气中燃烧的产物是SO ,在纯氧中燃烧的产物是SO ( )
2 3
2.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物( )
3.等质量的S 和S 分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同( )
6 8
答案 1.× 2.× 3.√
1.在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )
A.2Al+3S=====Al S
2 3
B.S+2HSO (浓)=====2HO+3SO ↑
2 4 2 2
C.HS=====H+S
2 2
D.3S+6NaOH=====2NaS+NaSO +3HO
2 2 3 2
答案 A
解析 A项,该反应中S的化合价由0价变为-2价,S只体现氧化性,正确;B项,该反
应中S的化合价由0价、+6价变为+4价,S体现还原性和氧化性,错误;C项,该反应中
S的化合价由-2价变为0价,S只体现还原性,错误;D项,该反应中S的化合价由0价变
为-2价、+4价,S体现氧化性和还原性,错误。
2.加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸
入气体中,铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是( )
A.硫的熔、沸点较低
B.硫晶体属于分子晶体
C.铜丝能在硫蒸气中燃烧
D.黑色固体是Cu S
2
答案 D
解析 加热装有硫粉的试管,硫粉很快熔化为液体,继而有淡黄色气体产生,说明硫的熔、
沸点较低,因此硫晶体属于分子晶体,A、B正确;将光亮细铜丝伸入气体中,铜丝发光发
热且有黑色物质生成,说明发生了化学反应,则铜丝能在硫蒸气中燃烧,C正确;根据实验
现象不能得出黑色固体是Cu S,因为CuS也是黑色的,D错误。
2
考点二 二氧化硫和三氧化硫
1.二氧化硫
(1)物理性质
色、味、态 密度 溶解性无色、有刺激性气味的有 易溶于水,通常状况下,1体积
比空气的大
毒气体 的水溶解约40 体积的SO
2
(2)化学性质
按要求完成下列化学方程式:
SO
2
(3)实验室制法
①固体NaSO 与较浓HSO 反应,化学方程式为NaSO +HSO ===NaSO +SO ↑+HO。
2 3 2 4 2 3 2 4 2 4 2 2
②铜与浓HSO 混合加热,化学方程式为Cu+2HSO (浓)=====CuSO +SO ↑+2HO。
2 4 2 4 4 2 2
三类漂白剂的区别
类型 原理 举例 特点 备注
HClO、NaClO、
将有机色质内部
氧化型 Ca(ClO) 、NaO、 不可逆、持久 无选择性
2 2 2
“生色团”破坏掉
HO、O 等
2 2 3
与有机色质内部
加合型 “生色团”“化 SO 可逆、不持久 有选择性
2
合”成无色物质
将有色物质吸附而
吸附型 活性炭 物理变化 吸附色素
褪色
2.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:1.标准状况下,2.24 L SO 中含有硫原子数为N ( )
3 A
2.将SO 通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先变红后褪色( )
2
3.SO 使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了SO 的漂白性( )
2 2
4.SO 和Cl 等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好( )
2 2
5.SO 、漂白粉、活性炭、NaO 都能使红墨水褪色,其原理相同( )
2 2 2
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.×
一、SO 化学性质的多重性
2
1.将SO 气体分别通入下列五种溶液中:
2
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:酸性KMnO 溶液______________,证明SO 具有____________性。
4 2
(2)试管②中的实验现象:品红溶液________________,证明SO 具有____________性。
2
(3)试管③中能否观察到沉淀______________(填“能”或“否”)。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是__________________(填化学式,下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是____________,用离子方程式表示产生沉淀的过程:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)褪色 还原 (2)褪色 漂白 (3)否
(4)BaSO (5)BaSO SO +2OH-===SO+HO、Ba2++SO===BaSO↓
4 3 2 2 3
2.探究SO 还原Fe3+、I 可使用的药品和装置如图所示。
2 2
(1)实验室常用亚硫酸钠与 70%硫酸加热制备二氧化硫,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B中可观察到的现象是_________________________________________________。
(3)C的作用是___________________________________________________________。
(4)设计实验检验A中SO 与Fe3+反应所得还原产物: ________________________
2________________________________________________________________________。
答案 (1)Na SO +HSO =====NaSO +SO ↑+HO (2)溶液蓝色变浅直至褪色 (3)吸收
2 3 2 4 2 4 2 2
SO 尾气,防止污染空气 (4)取少量实验后的A中溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液,若生
2
成蓝色沉淀,说明反应所得还原产物为Fe2+
二、SO 的检验
2
3.下图是检验某无色气体A是SO 和CO 的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
2 2
(1)B中加入的试剂是________,作用是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C中加入的试剂是__________,作用是___________________________________
_______________________________________________________________________。
(3)D中加入的试剂是____________,作用是_________________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是__________________________________________
_______________________________________________________________________。
答案 (1)品红溶液 检验SO
2
(2)酸性KMnO 溶液 除去SO 并检验SO 是否除尽
4 2 2
(3)澄清石灰水 检验CO
2
(4)酸性KMnO 溶液的颜色变浅但不褪成无色
4
解析 检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO 溶液,检验二氧化碳用澄清
4
石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。
C装置的作用是除去SO 并检验SO 是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪
2 2
成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
检验SO 和CO 同时存在的一般流程
2 2
流程设计 检验SO ⇒除去SO ⇒检验SO 是否除尽⇒检验CO
2 2 2 2
品红 酸性 品红 澄清
选用试剂
溶液 KMnO 溶液 溶液 石灰水
4
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊
注意 有时为简化装置,可将除去SO 和检验SO 是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性
2 2
KMnO 溶液,现象是酸性KMnO 溶液颜色变浅,但不褪成无色。
4 41.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)向盛有SO 水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,通过观察溶液颜色变
2
化,来探究SO 具有漂白性(2022·江苏,11B)( √ )
2
(2)SO 可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒(2021·湖南,2C)( × )
2
(3)可用澄清石灰水检验SO 气体(2020·天津,6B)( × )
2
2.(2022·江苏,4)实验室制取少量SO 水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到
2
实验目的的是 ( )
A.用装置甲制取SO 气体
2
B.用装置乙制取SO 水溶液
2
C.用装置丙吸收尾气中的SO
2
D.用干燥pH试纸检验SO 水溶液的酸性
2
答案 C
解析 60%硫酸和NaHSO(s)可发生反应:HSO +2NaHSO===NaSO +2SO ↑+2HO,因
3 2 4 3 2 4 2 2
此装置甲可以制取SO 气体,A正确;气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取SO
2 2
水溶液,B正确;SO 不与饱和NaHSO 溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的
2 3
SO ,C错误;SO 水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确。
2 2
3.(2021·山东,8)工业上以SO 和纯碱为原料制备无水NaHSO 的主要流程如图,下列说法
2 3
错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO
3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含NaSO 和NaHCO
2 3 3
答案 B
解析 根据流程图分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;结晶后母液中含饱和
NaHSO 和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO ,假设产物中存在NaHCO ,则其
3 3 3
会与生成的NaHSO 发生反应,且NaHCO 溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,
3 3假设不成立,B错误;NaHSO 高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C
3
正确;结合上述分析可知,中和后溶液中含NaSO 和NaHCO ,D正确。
2 3 3
4.(2018·浙江11月选考,28)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO 性质实验(夹持装置已
2
省略)。请回答:
(1)下列说法正确的是________(填字母)。
A.反应后,将试管Ⅰ中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色
B.取下试管Ⅲ并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO
4
C.试管Ⅳ中KMnO 溶液褪色,说明SO 具有氧化性
4 2
D.试管Ⅴ中的NaOH溶液可用NaCO 溶液代替
2 3
(2) 取下试管Ⅱ,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜
色再次变浅。解释“无色→红色→颜色变浅”变化的原因______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)ABD
(2)SO 遇品红生成不稳定无色物质,受热释放SO ,溶液恢复红色;温度降低,SO 在品红
2 2 2
溶液中溶解度增大,溶液颜色变浅
解析 根据装置图可以判断,Ⅰ生成SO ,Ⅱ验证SO ,Ⅲ验证SO 是否和BaCl 反应,Ⅳ
2 2 2 2
验证SO 的还原性,Ⅴ吸收剩余的SO ,防止污染。(1)A项,白色固体应为CuSO ,加水,
2 2 4
溶液呈蓝色;B项,由于在Ⅲ中生成了HSO ,HSO 很容易被O 氧化生成HSO ,所以生
2 3 2 3 2 2 4
成BaSO 沉淀;D项,由于NaCO 水解呈碱性,所以也可以吸收SO 气体。
4 2 3 2
课时精练
1.下列关于硫的说法不正确的是( )
A.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里
B.单质硫既有氧化性,又有还原性
C.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
D.硫与铁、铜反应,生成FeS、CuS
答案 D
2.下列关于硫的叙述正确的是( )A.硫的非金属性较强,在自然界中只以化合态存在
B.可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物
C.硫与金属或非金属反应时都做氧化剂
D.硫的氧化性比氯气强
答案 B
解析 硫的非金属性虽然较强,但在自然界中的存在形态既有化合态又有游离态,故 A错
误;硝酸钾易溶于水,而硫难溶于水,所以可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物,故
B正确;硫与金属反应时做氧化剂,与非金属反应时既可做氧化剂,也可做还原剂,故C错
误;硫的非金属性比氯弱,所以硫的氧化性比氯气弱,故D错误。
3.下列关于硫及其化合物的叙述正确的是( )
A.硫黄是一种易溶于水的黄色晶体
B.二氧化硫的水溶液显酸性
C.二氧化硫是黄色易溶于水的有毒气体
D.二氧化硫不稳定,极易转化为三氧化硫
答案 B
4.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO ,氧气足量时生成SO
2 3
答案 D
解析 硫在氧气中燃烧只生成SO ,D项错误。
2
5.我国晋代《抱朴子》中描述了“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”。下列有关叙
述正确的是( )
A.“丹砂”和“水银”都是化合物
B.该描述中的反应是可逆反应
C.水银有恒定的体积膨胀系数,被用于制作温度计
D.“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原”
答案 C
解析 水银(Hg)是单质,A错误;“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,前者需要
加热,后者常温下反应,不是同一条件,故不是可逆反应,B错误;体积膨胀系数是表征物
体热膨胀性质的物理量,水银有恒定的体积膨胀系数,受热时体积变化均匀,可用于制作温
度计,C正确;“积变又还成丹砂”发生的反应是Hg+S===HgS,Hg发生了氧化反应,D
错误。
6.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是( )A.海水中的硫元素主要以S2-形式存在
B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫
C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将金属氧化成低价态
D.硫化氢溶于水得到氢硫酸,氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
答案 A
7.食品、大气、工业尾气中的SO 均需严格检测或转化吸收,下列有关SO 的检测或吸收
2 2
方法正确的是( )
A.滴定法:用酸性KMnO 溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO 的浓度
4 2
B.沉淀法:用Ba(OH) 溶液沉淀SO ,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测
2 2
定大气中SO 的浓度
2
C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO 后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO 循环使用
2 2
D.石灰石—石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO 得到CaSO ,再经氧化可用于生产
2 3
石膏
答案 C
解析 A项,葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对 SO 的检测有干扰;B项,大
2
气中的CO 能与Ba(OH) 溶液形成沉淀,对SO 的检测有干扰,部分BaSO 也会被空气中的
2 2 2 3
O 氧化;C项,氨水吸收SO 生成(NH )SO 或NH HSO ,(NH )SO 或NH HSO 与硫酸反
2 2 4 2 3 4 3 4 2 3 4 3
应能产生SO ,SO 可以循环使用;D项,石灰石吸收SO 需要在高温下才能进行。
2 2 2
8.SO 属于大气污染物,可用H 与SO 在加热条件下反应消除SO 的污染,其反应原理可
2 2 2 2
分为两步,过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.SO 排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨
2
B.可用CuSO 溶液检验是否有气体X生成
4
C.在100~200 ℃时发生的是置换反应
D.工业上可用浓硝酸处理尾气中的SO
2
答案 B
解析 酸雨的pH<5.6,A错误;气体X为HS,能与CuSO 溶液反应生成黑色的硫化铜沉
2 4淀,所以可用CuSO 溶液检验是否有气体X生成,B正确;在100~200 ℃时发生的反应为
4
2HS+SO =========3S+2HO,不是置换反应,C错误;若用浓硝酸处理工业尾气中的
2 2 2
SO ,会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物),D错误。
2
9.下图虚线框中的装置(试剂均足量)可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应所产生
的所有气体产物,其中供选择的试剂有无水硫酸铜、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石
灰水四种试剂,下列说法正确的是( )
A.物质甲可以是无水硫酸铜,也可以是变色硅胶、无水氯化钙等物质
B.丙中发生反应的离子方程式可能是SO +2OH-===SO+HO
2 2
C.乙和戊两种溶液都不宜用作尾气吸收装置中的试剂
D.如果将装置的连接顺序变为①③②,不影响检验
答案 C
解析 装置①检验混合气体中是否含有水蒸气,应该用无水硫酸铜或变色硅胶,不能用无水
氯化钙,A错误;装置②检验并除去混合气体中的SO ,由于二氧化碳也能被强碱溶液吸收,
2
故丙中试剂应该是酸性高锰酸钾溶液,B错误;品红溶液可以检验二氧化硫,但一般不能用
来除去二氧化硫,澄清石灰水浓度太小,不能用来吸收尾气,C正确;如果将装置的连接顺
序变为①③②,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
10.已知2FeSO =====Fe O +SO ↑+SO ↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述
4 2 3 2 3
正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO ,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N
4 2
B.用装置乙可检验分解产生的SO ,现象是石蕊溶液先变红后褪色
2
C.用装置丙可检验分解产生的SO ,现象是产生白色沉淀
3
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
答案 A
解析 A项,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间 N ,排出装置中的空气,避免空气
2中氧气的干扰,正确;B项,装置乙不能检验分解产生的SO ,产物中的SO 会对SO 的检
2 3 2
验造成干扰,并且SO 只能使石蕊溶液变红,错误;C项,SO 易溶于水,当混合气体经过
2 3
乙时,SO 会被吸收,所以要想检验SO ,应该把乙和丙的位置互换,错误;D项,装置丁
3 3
中应该用NaOH溶液吸收尾气,错误。
11.下图是一种综合处理SO 废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
2
A.向溶液B中滴加KSCN溶液,溶液可能变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O===2Fe3++2HO
2 2
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
答案 A
解析 SO 与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2+,若二氧化硫足量,则溶液中无Fe3+,加入
2
KSCN溶液,溶液不变红色;若二氧化硫不足,则溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变
红色,A正确;离子方程式中电荷不守恒,B错误;溶液A转化为溶液B后溶液酸性增强,
C错误;FeO与H+反应生成Fe2+,故溶液C不能转化为溶液A,D错误。
12.利用如图所示装置测定空气中SO 的含量,A溶液最好选用( )
2
A.NaOH溶液(滴有2~3滴酚酞溶液)
B.KMnO 溶液(滴有一定量硫酸溶液)
4
C.HNO 溶液[滴有2~3滴Ba(NO ) 溶液]
3 3 2
D.I 溶液(滴有2~3滴淀粉溶液)
2
答案 D
解析 空气中含有二氧化碳,NaOH溶液也能吸收二氧化碳,会影响二氧化硫含量的测定,
故A错误;空气的成分复杂,含有较多的还原性物质,其也可能被强氧化剂 KMnO 氧化,
4
影响二氧化硫含量的测定,故B错误;二氧化硫被强氧化剂HNO 氧化生成硫酸根离子,硫
3
酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,但不能判断反应终点,故C错误;二氧化硫
能够被弱氧化剂I 氧化,可以通过溶液蓝色褪去时通入空气的量和消耗I 的量测定空气中二
2 2
氧化硫的含量,故D正确。
13.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO 的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO>I->Cl-)。
2
下列说法不正确的是( )
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N 和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
2
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I 标准液
2
答案 A
解析 二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以和氢氧化钠反应,所
以试剂B不能选择NaOH标准液,A错误;若试剂A选择碱液,可以和二氧化硫反应得到
亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I 标准液,D正确。
2
14.某研究性学习小组在学习SO 的性质时,通过查阅文献、理性分析、实验验证与 CO
2 2
的性质进行了比较。试根据研究主题和过程,回答下列问题。
(1)水溶液的酸性
查阅文献知: 常温下,HSO 的电离常数K =1.2×10-2 ,K =6.3×10-3 ,HCO 的电
2 3 a1 a2 2 3
离常数 K =4.4×10-7 ,K =4.7×10-11 。选用下面的药品和装置验证 HSO 和HCO
a1 a2 2 3 2 3
的酸性强弱,其连接顺序:A→___________________________________________________
(按气流方向用大写字母表示即可)。D装置的主要作用是______________________________。
(2)二氧化硫的还原性
若按图示装置进行实验(部分固定装置未画出)。请你在实验前根据预设的操作,推测可能的
实验现象及其对应的原因。预设的操作步骤 预期的实验现象 推测可能的原因
若将带火星的木条放 SO 与NaO 反应无O 生成,可能发
2 2 2 2
关闭弹簧夹2,打开 在D试管口处,木 生反应的化学方程式为
弹簧夹1,将浓硫酸 条不复燃 ①____________________
注入三颈烧瓶至浸没 若将带火星的木条放 SO 与NaO 反应有O 生成,发生的
2 2 2 2
固体 在D试管口处,木 反应:2SO +2NaO===2NaSO +
2 2 2 2 3
条复燃 O
2
E中反应的离子方程式
关闭弹簧夹1,打开 E中②___________
③________________
弹簧夹2,残余气体
F中反应为2OH- + SO ===SO+
2
进入E、F中 F中④____________
HO
2
答案 (1)C→B→D→E 验证 B 装置中反应后的产物中是否含有 SO (2)①SO +
2 2
NaO===NaSO ②蓝色溶液褪色 ③SO +I+2HO===2I-+SO+4H+ ④溶液红色变浅
2 2 2 4 2 2 2
解析 (1)A中盐酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,用饱和NaHSO 溶液除去二氧化硫中的氯
3
化氢气体,把二氧化硫通入NaHCO 溶液制取二氧化碳,用品红溶液检验二氧化碳中是否含
3
有SO ,再把二氧化碳气体通入澄清石灰水中检验,可验证 HSO 和HCO 的酸性强弱,
2 2 3 2 3
其连接顺序:A→C→B→D→E。D装置的主要作用是验证B装置中反应后的产物中是否含
有SO 。(2)SO 具有还原性,NaO 具有氧化性,SO 与NaO 反应无O 生成,则可能发生反
2 2 2 2 2 2 2 2
应的化学方程式为SO +NaO===NaSO ;SO 具有还原性,I 具有氧化性,E中发生反应
2 2 2 2 4 2 2
SO +I +2HO===2I-+SO+4H+,所以E中现象为蓝色溶液褪色;F中反应为2OH- +
2 2 2
SO ===SO+ HO,溶液碱性减弱,所以F中现象为溶液红色变浅。
2 2
15.碳、硫的含量对钢铁性能影响很大,其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气
体,再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图:
(1)煅烧装置中采用纯氧,目的是___________________________________________
________________________________________________________________________。气体a的主要成分有______、CO 和未反应的O。
2 2
(2)为充分吸收气体a,下列吸收装置合适的是_________________________________
(填字母)。
(3)气体a被HO 溶液吸收转化为硫酸(溶液b),用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液
2 2
b,根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。
①滴定时NaOH溶液置于________(填仪器名称)中,若以酚酞为指示剂,滴定终点时的现象
为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若称取1 g钢样进行实验,滴定消耗0.01 mol·L-1 NaOH溶液2.0 mL,则该钢样中硫的质
量分数为________。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是除去SO ,通过所用试剂判断该法所利用的 SO 的性质是
2 2
________。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是________。
答案 (1)避免引入空气中的杂质,同时使煅烧更充分 SO (2)CD (3)①碱式滴定管 滴
2
入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色 ②0.032% (4)①还
原性 ②吸收CO 气体前后CO 吸收瓶的质量
2 2
解析 (2)为了防倒吸和安全起见,选择C或D装置。(3)①NaOH溶液应置于碱式滴定管中,
酚酞遇碱变红,当达到滴定终点时,硫酸被消耗完,故滴定终点的现象为滴入最后半滴
NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色。②由S~HSO ~2NaOH可知,
2 4
滴定消耗0.01 mol·L-1 NaOH溶液2.0 mL,即0.01 mol·L-1×2.0×10-3L=2.0×10-5 mol时,
钢样中硫的物质的量为1.0×10-5 mol,即质量为1.0×10-5 mol×32 g·mol-1=3.2×10-4g,
则该钢样中硫的质量分数为×100%=0.032%。(4)①MnO 和KCr O 都是强氧化剂,由此可
2 2 2 7
知该法利用了SO 的还原性。②对比CO 吸收瓶吸收二氧化碳前后的质量可以得出CO 的质
2 2 2
量,从而知道钢样中碳的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。