文档内容
第 01 讲 硫、二氧化硫
知识导航
课前引入
在印度尼西亚东部有一座著名的活火山——卡哇伊真火山,火山口以富含硫磺而著称,为著名的旅游
胜地,每年都吸引大量游客慕名前来参观。
然而,这些硫磺被称为“恶魔的黄金”。
这个火山矿每天生产14吨硫磺,当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫磺矿谋生。
要采硫磺,要先用金属杆攻击大的硫磺,令其破碎成小块,然后用漏斗装着大概150磅-200磅的硫磺
返回,这一趟大概收入只有5美元。
硫燃烧产生毒烟,这些毒烟甚至能够融化人类的牙齿。而这些采硫人只有少数人有防毒面具,更多人
依靠湿巾或抹布覆盖他们的嘴巴,以阻止喉咙和肺部吸入腐蚀性气体。
近40年来,已经有超过200名矿工死于硫磺矿内所产生的有毒气体,可是为了生活,他们只能继续这
样坚持到底。而因为硫磺燃烧气体的有毒性,多数矿工的寿命都不超过50岁。模块一 硫
知识精讲
一、硫元素的“位——构——性”
元素位置 原子结构 元素性质
第____周期 容易得到2个电子,非金属性:S ___ Cl
第______族 主要化合价:_______________________
【答案】三 VIA <; -2、0、+4、+6
二、硫元素的存在形式
三、硫单质的物理性质
俗名 颜色状态 溶解性
硫黄 ____色晶体,易研成粉末 不溶于水,微溶于酒精,易溶于______
【答案】黄,CS
2
资料卡片——二硫化碳
二硫化碳是一种无机物,化学式为 CS₂,常见溶剂,无色液体,可溶解硫单质。二硫化碳用于制
造人造丝、杀虫剂、促进剂等,也用作溶剂。四、硫的化学性质
【答案】Fe + S ===== FeS ; 2Cu + S ===== Cu S ; > S + O =====SO
2 2 2
(1)当银饰所处的环境空气质量不佳(含有一些酸性气体如硫化氢)或使用硫磺皂时,银会和空气中的
硫元素(或硫单质)发生化学反应,产生硫化银,也就是我们常说的银垢。
(2)汞有毒,实验室里不慎洒落汞(或打破水银温度计),可撒上硫粉进行处理。
(3)FeS、Cu S均为不溶于水的黑色固体。
2
思考与交流
(1)从氧化还原角度分析,硫与金属单质,非金属单质反应时分别体现什么性质?
(2)对比金属单质与氯气,硫反应的产物,可以得出什么结论?
(3)类比Cl 与NaOH溶液的反应,试着写出S与NaOH溶液加热时的反应。
2
(4)从氧化还原的角度,试着写出S和浓硫酸在加热时的反应。
【答案】(1)氧化性;还原性 (2)氧化性:Cl>S (3)3S + 6NaOH ===== 2NaS + NaSO + 3H O
2 2 2 3 2
(4)S + 2H SO (浓) ===== 3SO ↑+ 2H O
2 4 2 2
五、硫的用途
用于制造硫酸和硫磺、硫化天然橡胶,还被用来杀真菌,用做化肥,也可用于制药和黑火药。
资料卡片——黑火药
黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”(S + 2KNO + 3C === KS + N↑ + 3CO↑)
3 2 2 2
明辨是非(1)在自然界中有游离态的硫存在( )
(2)试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS 除去( )
2
(3)硫与金属反应,生成金属的低价态化合物( )
(4)硫的氧化性比氯气强( )
(5)硫是一种黄色的能溶于水的晶体( )
(6)硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里( )
(7)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫( )
(8)我国古代四大发明之一的黑火药是以硫黄等为原料配制而成的( )
【答案】(1)~(4)√√√× (5)~(8)×√×√
对点训练
题型一:硫的存在与性质
【例1】下列关于硫的叙述中不正确的是
A.硫是一种难溶于水的黄色固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一
【答案】C
【详解】
A.硫俗称硫黄,是一种黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内
壁附着的硫单质,A正确;
B.硫在自然界中能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)的形式存在,B正确;
C.硫在自然界中能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层) 的形式存在,C错误;
D.硫的燃烧产物二氧化硫会造成酸雨,是大气污染物之一,D正确;
故选:C。
【变1-1】硫在自然界中的循环过程如下图所示,下列说法不正确的是
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在D.动植物遗体被微生物分解后,可产生SO 和SO
2
【答案】B
【详解】
A.石油和煤中主要含有C和H,也含有少量的S、N等元素,故A正确;
B.由图可知,大气中的二氧化硫来源于火山爆发、动植物遗体的排泄物或被微生物分解、煤和石油等化
石燃料的燃烧等,另硫酸工业的尾气等也含有SO ,故B错误;
2
C.由图可知,土壤或水体中的硫元素以硫酸根离子形式存在,另外地壳中还含有含硫元素的矿物,如黄
铁矿、黄铜矿等,故C正确;
D.由图可知,动植物遗体被微生物分解后,可产生SO 和SO ,故D正确。
2
故选:B。
【变1-2】下列说法中正确的是
A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂
B.试管内壁上的硫黄可用CS 清洗
2
C.S+O SO ,S被氧化,作氧化剂
2 2
D.硫只以化合态存在于自然界中
【答案】B
【详解】
A.0价是S的中间价态,所以S既可作氧化剂,又可作还原剂,A错误;
B.S易溶于CS,所以可以用CS 清洗试管内壁的硫粉,B正确;
2 2
C.S被氧化,化合价升高,作还原剂,C错误;
D.硫在自然界中既有游离态又有化合态,D错误;
故选:B。
【例2】在空气中加热硫粉和铁粉的混合物,可观察到下列现象:
(1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体;
(2)混合物变红,放出热量,最后变成黑色固体;
(3)不时有火星从混合物中射出。
请分别写出产生以上三种现象发生反应的化学方程式:__________________、___________________、
______________________。
【答案】
【详解】
有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体,是由于硫粉与空气中的 发生了反应,生成了有刺激性气味的,反应方程式为: ;混合物变红,放出热量,最后变成黑色固体,说明有FeS生成,反
应方程式为: ;不时有火星从混合物中射出,说明铁粉与空气中的 反应生成四氧化三铁,反
应方程式为: ;故答案为: ; ; 。
【变2】黑火药爆炸时发生的反应是S+2KNO+3C KS+3CO↑+N↑,反应中的氧化剂是__________,每
3 2 2 2
生成1mol CO 转移____mol电子。分离黑火药中三种成分的方法是将黑火药溶于水,过滤,蒸发滤液得
2
________________;将滤纸上的物质溶于__________,过滤,滤纸上留下的物质是_________。
【答案】KNO 和S 4 S和C的混合物 CS C
3 2
【详解】
该反应中,KNO 中N的化合价由+5价降到0价,S的化合价由0价降到-2价,故氧化剂为KNO 和S;由
3 3
于还原剂只有C,故每生成1mol CO,转移4mol电子;将黑火药溶于水,过滤,蒸发得S和C的混合物;
2
将滤纸上的物质溶于CS 中,S会溶解,故滤纸上留下的物质是C。
2
【例3】下列化合物能用相应的单质直接化合得到的是____________
①CuS ②FeS ③HCl ④SO ⑤SO ⑥FeCl ⑦CuCl
2 3 2 2
【答案】②③④⑦
模块二 二氧化硫
知识精讲
实验探究——SO 溶于水
2
实验操作 把充满SO 、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞。
2
实验现象 试管内_________________
实验结论 _______________________
【答案】液面上升 SO 可溶于水
2
一、二氧化硫的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点
无色 刺激性 气体 比空气大 易溶于水,1体积水能溶解40体积SO 较低,易液化
2资料卡片——可逆反应
1.定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
2.表示:书写可逆反应的方程式不用“===”,而用“ ”连接。
3.特点:(1)双向性:正反应和逆反应;
(2)双同性:同一条件,同时进行;
(3)共存性:反应物与生成物共存。
二、二氧化硫的化学性质
1.具有酸性氧化物的通性(与CO 类似)
2
(1)与水反应(可逆反应):________________________________________________
(2)与碱性氧化物反应(如CaO):__________________________________________
思考与交流
(1)CO 通入澄清石灰水,现象是?如果通入过量CO 呢?
2 2
(2)SO 通入澄清石灰水至过量,现象是?
2
(3)与碱反应:a. 少量SO + 澄清石灰水:_________________________________(现象:________)
2
b. 过量SO + 澄清石灰水:_________________________________(现象:________)
2
【答案】(1)SO + H O HSO ;(2)SO + CaO === CaSO (3)Ca(OH) + SO ===
2 2 2 3 2 3 2 2
CaSO↓ + H O ;变浑浊;Ca(OH) + 2SO === Ca(HSO );先浑浊,后澄清
3 2 2 2 3 2
2.SO 的还原性(强)与氧化性(弱)
2
【答案】2SO + O 2SO
2 2 3
SO + H O === HSO
2 2 2 2 45SO + 2MnO- + 2HO === 5SO2- + 2Mn2+ + 4H+
2 4 2 4
X + SO + 2H O === 4H+ + 2X- + SO2-
2 2 2 4
2Fe3+ + SO + 2H O === 4H+ + 2Fe2+ + SO2-
2 2 4
SO + 2H S === 3S↓+ 2H O
2 2 2
实验探究——SO 的漂白性
2
实验操作 实验现象 实验结论
用试管取2 mL SO 的水溶液,向
2
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。
【答案】溶液褪色 溶液恢复原来的颜色 SO 能使品红溶液褪色,加热后恢复原来的颜色
2
3.SO 的漂白性
2
(1)SO 具有漂白作用,能使品红溶液褪色,但不能使酸碱指示剂褪色。
2
(2)漂白原理:SO 与有色物质结合生成了不稳定的无色物质,加热(或见光、长久放置)后,不稳定的
2
无色物质又会发生分解,恢复到原来的颜色。
我们学过的,有漂白性的还有哪些物质?
归纳总结——常见物质的漂白原理
漂白类型 实例 漂白原理 特点
HClO、NaClO、
氧化型 将有色物质氧化使其失去原有的颜色 不可逆
NaO、HO
2 2 2 2
SO 使品红溶液 与有色物质结合,生成不稳定的无色
加合型 2 可逆
褪色 物质
活 性 炭 、
疏松多孔,表面积较大,可以吸附一 物理变化,部分吸附剂可重复使
吸附型 Al(OH) 、
3
些有色物质 用
Fe(OH) 胶体
3
三、二氧化硫的用途
1. 工业上常用SO 来漂白纸浆、毛、丝等;
2
2. SO 可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。
2资料卡片——食品添加剂SO
2
SO 作为食品添加剂有多种用途,如在食糖制备过程中作漂白剂,葡萄酒、干果制作中添加适量 SO 作
2 2
防腐剂、抗氧化剂,但SO 作为食品添加剂应严格控制用量。
2
归纳总结——SO 的性质
2
【答案】漂白,还原,酸,氧化
思考与交流
(1)如何鉴别SO 与CO?
2 2
(2)SO 通入BaCl 溶液,能否产生白色沉淀?为什么?
2 2
(3)若想在(2)中产生白色沉淀,可以如何操作?
【答案】(1)利用SO 的漂白性/还原性,可通入品红/酸性高锰酸钾/溴水等溶液。
2
(2)不能,弱酸不能制强酸
(3)加入碱性物质如NH/NH·HO,可产生BaSO 沉淀;或强氧化性物质如Cl/酸性KMnO 等,可产生
3 4 2 3 2 4
BaSO 沉淀。
4
对点训练
题型二:二氧化硫的漂白性【例4】下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【答案】C
【详解】
新制氯水、臭氧、过氧化钠和双氧水都是利用其强氧化性,使品红褪色。答案选C。
【变4-1】下列有色溶液褪色原理相同的是
① 使品红溶液褪色 ② 使品红溶液褪色 ③将 加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色
④ 使酸性 溶液褪色
A.④② B.②④ C.②③ D.①④
【答案】C
【详解】
① 与品红反应生成无色物质,体现其漂白性;
②氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使品红溶液褪色;
③ 和水反应生成的NaOH显碱性,故溶液先变红, 与水反应的过程中可生成 , 具
有强氧化性从而使溶液褪色;
④ 使酸性 溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应
,与 的还原性有关。
综合以上分析,有色溶液褪色原理相同的是②③;故选C。
【变4-2】Cl 和SO 都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl、SO 混合后再通入品红
2 2 2 2
与BaCl 的混合溶液,能观察到的现象是( )
2
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】
等物质的量的SO 和Cl 混合后的气体溶解于适量的蒸馏水中,发生反应:SO +Cl+2H O=2HCl+H SO ,生
2 2 2 2 2 2 4
成盐酸和硫酸都不具有漂白性,所以不能使品红溶液;硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,
HSO +BaCl =BaSO ↓+2HCl,所以会产生白色沉淀,②③正确,故答案为C。
2 4 2 4
题型三:二氧化硫的沉淀问题
【例5】将SO 气体通入BaCl 溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入
2 2
的气体可能是① O ②Cl ③NH ④HS ⑤CO
2 2 3 2 2
A.②③④ B.⑤ C.①⑤ D.①②⑤
【答案】B
【详解】
①在水溶液中O 可以把SO 氧化为硫酸根,从而生成硫酸钡沉淀,①不符合题意;
2 2
②在水溶液中Cl 可以把SO 氧化为硫酸根,从而生成硫酸钡沉淀,②不符合题意;
2 2
③NH 溶于水得到一水合氨,与SO 反应得到亚硫酸铵,亚硫酸铵和氯化钡可以反应生成亚硫酸钡沉淀,
3 2
③不符合题意;
④HS可以和SO 发生归中反应生成S沉淀,④不符合题意;
2 2
⑤CO 和SO 不反应,且二者均不与氯化钡反应,不会有沉淀生成,⑤符合题意;
2 2
综上所述答案为B。
【变5】将SO 气体通入BaCl 溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入或加入另一种物质仍无沉淀产生,
2 2
则通入或加入的物质不可能是
A.氨水 B.CO C.过氧化氢溶液 D.SO
2 3
【答案】B
【详解】
将SO 通入BaCl 溶液中如生成沉淀,应有两种情况,一是溶液中有较多的SO 2-离子,或发生氧化还原反
2 2 3
应生成SO 2-离子,则A、加入氨水,与二氧化硫发生反应生成亚硫酸铵,与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,
4
A不选;B、通CO 仍不能反应,不会生成沉淀,B选;C、加入过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸钡沉
2
淀,C不选;D、通SO ,与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,D不选;答案选B。
3
点睛:本题考查二氧化硫的性质,侧重SO 的酸性、还原性的考查,把握发生的化学反应为解答的关键,
2
注意生成的沉淀不一定是亚硫酸钡,也可能是硫酸钡或单质硫等。
题型四:二氧化硫的性质综合
【例6】下列有关SO 的说法错误的是
2
A.SO 能与NaOH溶液反应,说明SO 是酸性氧化物
2 2
B.SO 通入溴水,溴水褪色,说明SO 有还原性
2 2
C.SO 通入HS溶液中有浅黄色沉淀生成,说明SO 有氧化性
2 2 2
D.SO 气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO 有漂白性
2 2
【答案】D
【详解】
A、SO 能与NaOH发生生成NaSO 或NaHSO,说明SO 的酸性氧化物,故A说法正确;
2 2 3 3 2
B、SO 与溴水发生SO +Br +2HO=HSO +2HBr,体现SO 的还原性,故B说法正确;
2 2 2 2 2 4 2
C、SO 与HS发生SO +2HS=3S↓+2HO,体现SO 的氧化性,故C说法正确;
2 2 2 2 2 2
D、SO 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO 的还原性,故D说法错误;
2 2
答案选D。
【点睛】SO 的漂白性实验,主要体现在SO 能使品红溶液褪色,而使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,则体现SO 的
2 2 2
还原性,这是学生容易混淆的地方。
【变6-1】下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量的SO:SO+OH-===
2 2
B.向新制氯水中通入少量的SO:Cl+SO+2HO===4H++2Cl-+
2 2 2 2
C.将SO 通入饱和NaHCO 溶液:2H++ ===HO+CO↑
2 3 2 2
D.将SO 通入BaCl 溶液:SO+HO+Ba2+===BaSO↓+2H+
2 2 2 2 3
【答案】B
【详解】
A.向NaOH溶液中通入少量的SO ,离子方程式:SO +2OH-===SO2-+H O,故A错误;
2 2 3 2
B.向氯水中通入少量的SO ,离子方程式:Cl+SO +2HO===4H++2Cl-+SO ,所以B选项是正确的;
2 2 2 2
C. 将SO 通入饱和NaHCO 溶液中,离子方程式:SO +2HCO-=H O+CO+SO 2-,故C错误;
2 3 2 3 2 2 3
D. 将SO 通入BaCl 溶液中不发生反应,故D错误。
2 2
所以B选项是正确的。
【变6-2】少量的SO 通入下列物质中,能发生反应,但无沉淀产生的是( )
2
①溴水 ②Ba(OH) 溶液 ③澄清石灰水 ④NaCO 溶液 ⑤稀硫酸 ⑥HS溶液 ⑦NaSO 溶液
2 2 3 2 2 3
A.仅① B.仅①④⑤
C.仅④⑥⑦ D.仅①④⑦
【答案】D
【详解】
①发生反应:SO +Br +2H O=HSO +2HBr,
2 2 2 2 4
②发生反应:SO +Ba(OH) =BaSO ↓+H O,
2 2 3 2
③发生反应:SO +Ca(OH) =CaSO ↓+H O,
2 2 3 2
④发生反应:SO +Na CO= Na SO +CO ,
2 2 3 2 3 2
⑤SO 与稀硫酸不反应,
2
⑥发生反应:SO +2H S=3S↓+2H O,
2 2 2
⑦发生反应:SO +Na SO +H O=2NaHSO 。
2 2 3 2 3
综上所述,符合题意的有①④⑦,答案选D。
【例7】除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,不可选用的试剂是( )
A.饱和碳酸钠溶液 B.高锰酸钾溶液
C.溴水 D.饱和碳酸氢钠溶液
【答案】A
【详解】
A.CO 和SO 都可与NaCO 溶液反应,不能用于除杂,选项A错误;
2 2 2 3B.SO 具有还原性,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,可用于除杂,选项B正确;
2
C.二氧化硫可与溴发生氧化还原反应,可用于除杂,选项C正确;
D.SO 可与饱和NaHCO 溶液反应生成CO,但CO 不反应,选项D正确;
2 3 2 2
答案选A。
【变7】已知混合气体中可能含有SO 或CO 中的一种或两种,设计成以下装置进行鉴别:
2 2
(1)B中应该装下列________(填编号)试剂。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO 溶液 C.盐酸 D.澄清石灰水
4
(2)A中品红溶液的作用是:______________________________________________;
C中品红溶液的作用是:______________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是:____________________________________________。
(4)根据实验现象,判断气体成分:
题序 装置A现象 装置C现象 装置D现象 气体成分
① 褪色 不褪色 不变浑浊
② 不褪色 不褪色 变浑浊
③ 褪色 不褪色 变浑浊
【答案】(1)B; (2)验证混合气体中是否含有SO ;验证SO 是否已经完全除去;
2 2
(3)验证混合气体中是否含有CO;(4)①只有SO ;②只有CO;③CO 和SO 的混合气体
2 2 2 2 2
【例8】某小组同学欲研究SO 的性质。
2
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是________。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO、X、NaSO、NaHSO SO、HSO、NaSO、NaHSO
2 2 3 3 3 2 4 2 4 4
(2)利用下图所示的装置研究SO 的性质:(熔点:SO -76.1℃,SO 16.8 ℃;沸点:SO -10℃,
2 2 3 2
SO 45℃)
3
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO 催化氧化的反应,其化学方程式是__________________。
2
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是_____________________;装置Ⅳ的作用是
_________________。
③装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,说明SO 具有__________性
2【答案】HSO 2SO +O 2SO 使SO 凝结成固体与SO 分离 吸收多余的硫氧化物,
2 3 2 2 3 3 2
避免污染空气 还原
【分析】
(1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,依据第三组分类顺序,判断X为+4价的酸为HSO ;
2 3
(2)①工业生产中利用SO 的催化氧化制备SO ;
2 3
②装置II是冷却装置,三氧化硫的沸点较低,通过冰水混合物,使SO 凝结成固体与SO 分离,装置III中
3 2
高锰酸钾溶液能氧化二氧化硫生成硫酸;
③SO 有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2
【详解】
(1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,依据第三组分类顺序,判断X为+4价的酸为HSO ;
2 3
(2)①工业生产中利用SO 的催化氧化制备SO ,化学方程式为:2SO +O 2SO ;
2 3 2 2 3
②装置II是冷却装置,三氧化硫的沸点较低,通过冰水混合物,使SO 凝结成固体与SO 分离,装置III利
3 2
用高锰酸钾的强氧化性,吸收硫氧化物,避免污染空气;
③装置III中高锰酸钾溶液紫色褪去,是高锰酸钾氧化二氧化硫生成硫酸的缘故,体现了SO 的还原性。
2
【变8-1】某化学兴趣小组为探究SO 的性质,按如图所示装置进行实验。(已知:NaSO +
2 2 3
HSO (浓)=Na SO +SO↑+H O)
2 4 2 4 2 2
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠仪器的名称分别是______、______。
(2)反应后,装置B中产生的现象是______,发生反应的离子方程式为______;装置D中的现象是______,
发生反应的化学方程式为______。
(3)装置E的目的是探究SO 与品红溶液作用的可逆性,写出实验操作及现象:____________。
2
(4)F装置的作用是______,倒扣漏斗的作用是______。
【答案】分液漏斗 圆底烧瓶 溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色) SO +Cl+2H O=4H++SO2-+2Cl-
2 2 2 4
溶液中出现黄色浑浊 SO +2H S=3S +2H O 将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色 吸收多余
2 2 2
的SO 防止倒吸
2 ↓
【分析】
A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体;B中二氧化硫与氯水反应生成硫酸,使氯水褪色;C中二
氧化硫与高锰酸钾反应生成硫酸和硫酸锰,使高锰酸钾溶液褪色;D中二氧化硫与硫化氢反应生成单质硫沉淀;E中与品红反应生成无色物质,使品红溶液褪色;二氧化硫有毒,F为尾气吸收装置。
【详解】
(1)根据装置特点,盛放浓硫酸和亚硫酸钠仪器的名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;
(2)装置B中,二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,导致氯水溶液褪色,发生的离子方程式为
SO +Cl+2H O=4H++SO2-+2Cl-;装置D中二氧化硫与硫化氢反应生成单质硫沉淀,方程式为
2 2 2 4
SO +2H S=3S↓+2H O;
2 2 2
(3)SO 与品红溶液反应生成无色物质,再加热时,溶液又恢复原色,具体操作为将试管E在酒精灯上加热,
2
溶液恢复红色;
(4)二氧化硫有毒,F为尾气吸收装置,二氧化硫易溶于水,倒扣的漏斗可防止倒吸。
【变8-2】为了探究Cl、SO 同时通入HO中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验
2 2 2
装置。
(1)该化学兴趣小组的同学现采用 与70%的硫酸为原料制取SO ,采用 和浓盐酸(12mol/L)为原
2
料制取Cl 在此实验中,F仪器的作用是___________;气体发生装置B应选择以下三种装置中的
2.
___________ (填序号)。
(2)装置D中主要反应的离子方程式为___________。
(3)为验证通入装置D中的气体是Cl 过量还是SO 过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
2 2
①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④品红溶液
若Cl 过量,取适量D中溶液滴加至盛有___________ (填一个序号)的试管内,再加入___________ (填一
2
个序号)。产生的现象是___________。
若SO 过量,取适量D中溶液滴加至盛有___________ (填一个序号)的试管内,产生的现象是___________。
2【答案】防倒吸 ① ② ③ 溶液呈红色 ① 溶液
由棕黄色变为浅绿色
【分析】
根据实验装置图可看出,气体发生装置B是为了制备氯气,经过盛有饱和食盐水的装置除去氯气中的HCl
后进入装置D,气体发生装置A是为了制备二氧化硫,二氧化硫能溶于水,使用装置F可有效防倒吸,D
中两种气体与水发生氧化还原反应生成HCl和HSO ,最后多余的氯气或二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收,
2 4
装置E是尾气处理装置,据此分析作答。
【详解】
(1)由题图可知,气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化,可知装置B为制取Cl 的装置,
2
则装置A为制取SO 的装置,因SO 易溶于水,根据F仪器的构造可知其作用为防倒吸;实验室制取Cl 所
2 2 2
用试剂为MnO 和浓盐酸,固、液混合加热制取气体,故应选①装置,故答案为:防倒吸;①;
2
(2)将Cl 和SO 同时通入水中时,Cl 将SO 氧化生成HSO ,Cl 被还原生成HCl,其离子方程式为:
2 2 2 2 2 4 2
;
(3)若Cl 过量,则装置D中的溶液中除含有HSO 、HCl外,还含有Cl 及HClO,具有强氧化性,可将
2 2 4 2
氧化为 ,使硫氰化钾溶液变红,故可选择②和③进行检验,现象是溶液变红色;若SO 过量,则
2
装置D中的溶液中会含有SO 、HSO ,SO 具有还原性,故可选用①进行检验,因Cl 过量时也会使品红
2 2 3 2 2
溶液褪色,故不能用品红溶液来检验,不选④,选①氯化铁溶液,过量的SO 会与 发生氧化还原反应,
2
使 转化为 ,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色,故答案为:②;③;溶液呈红色;①;溶液由棕黄
色变为浅绿色。
【例9】向100ml NaOH溶液中通入一定量的SO 气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L
2
的盐酸,产生SO 的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( )
2
A.通入SO 后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHSO):n(Na SO )=1:1
2 3 2 3
B.通入SO 在标准状况下的体积为448mL
2
C.通入SO 后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH):n(Na SO )=1:3
2 2 3
D.原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L
【答案】D
【分析】
假设NaOH与SO 气体反应所得溶液中只有NaSO ,则开始阶段发生反应:NaSO +HCl=NaHSO +NaCl,
2 2 3 2 3 3
生成SO 发生的反应为:NaHSO+HCl=NaCl+SO ↑+H O,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积应
2 3 2 2
相等,而实际生成SO 消耗的盐酸体积多,故NaOH与SO 气体反应所得溶液中溶质为NaSO 、NaHSO,
2 2 2 3 30~25mL时,无气体生成,发生反应为NaSO +HCl═NaHSO +NaCl,加盐酸的体积为25mL~100 mL时,
2 3 3
产生气体,发生的反应为NaHSO+HCl═SO ↑+NaCl+HO,据此分析解答。
3 2 2
【详解】
A.根据图象可知,加盐酸的体积0~25mL时,无气体生成,发生反应为NaSO +HCl═NaHSO +NaCl,消
2 3 3
耗盐酸的物质的量为0.2mol/L×0.025L=0.005mol,所以n(Na SO )=0.005mol;加入盐酸100mL时恰好完全
2 3
反应,此时溶质只有氯化钠,n(Na+)=n(Cl-)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol,则
n(NaHSO)=0.02mol-0.005mol×2=0.01mol,通入SO 后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
3 2
n(NaHSO):n(Na SO )=2:1,故A错误;
3 2 3
B.加盐酸的体积为25mL~100 mL时,产生气体,发生的反应为NaHSO+HCl═SO ↑+NaCl+HO,此反应
3 2 2
消耗盐酸的物质的量是0.2mol/L×0.075L=0.015mol,放出SO 在标准状况下的体积为0.015mol×22.4L/
2
mol=0.336L=336mL,所以氢氧化钠溶液通入SO 在标准状况下的体积为336mL,故B错误;
2
C.假设NaOH与SO 气体反应所得溶液中只有NaSO ,则开始阶段发生反应:
2 2 3
NaSO +HCl=NaHSO +NaCl,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等,而实际生成二氧化碳
2 3 3
消耗的盐酸体积多,故NaOH与SO 气体反应所得溶液中溶质为NaSO 、NaHSO,没有氢氧化钠,故C
2 2 3 3
错误;
D.加入100mL盐酸时SO 的体积达最大,此时溶液为NaCl溶液,根据元素守恒,所以
2
n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,所以c(NaOH)= =0.2mol/L,故D正确;
故选D。
【例10】SO 是常见的大气污染物,燃煤是产生SO 的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO 的排放。
2 2 2
(1)往煤中加石灰石,可使燃煤中产生的SO 转化成硫酸钙。该反应方程式是________________________。
2
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO 的吸收液。
2
①分别用等物质的量浓度的NaSO 溶液和NaOH溶液做吸收液,当生成等物质的量NaHSO 时,两种吸收
2 3 3
液体积比V(Na SO )∶V(NaOH)=______________________。
2 3
②NaOH溶液吸收了足量的SO 后会失效,可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤,
2
使NaOH溶液再生,再生过程的离子方程式是_________________________________________________。
(3)甲同学认为BaCl 溶液可以做SO 的吸收液。为此甲同学设计如下实验(夹持装置和加热装置略,气
2 2
密性已检验):
已知:NaSO (固体)+ HSO (浓)=====NaSO +SO ↑+HO反应开始后,A中NaSO 固体表面有气泡产
2 3 2 4 2 4 2 2 2 3
生同时有白雾生成;B中有白色沉淀。甲认为B中白色沉淀是SO 与BaCl 溶液反应生成的BaSO ,所以
2 2 3
BaCl 溶液可做SO 吸收液。
2 2
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO,产生BaSO 的原因是
4 4
① A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入B中与BaCl 溶液反应生成BaSO 沉淀。
2 4
②_____________________________________________________________________。为证明SO 与BaCl 溶液不能得到BaSO 沉淀,乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验(夹持装
2 2 3
置和加热装置略,气密性已检验):
反应开始后,A中NaSO 固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其他现
2 3
象;D中红色褪去。
③试管B中试剂是________溶液;滴加浓硫酸之前的操作是_____________________________________。
④通过甲、乙两位同学的实验,得出的结论是_________________________________________________。
【答案】 (1)2CaCO +2SO +O=====2CaSO+2CO
3 2 2 4 2
(2)① 1∶2 ② Ca2++OH-+HSO===CaSO ↓+HO
3 2
(3)②A中产生的SO 与装置内空气中的O 进入B中与BaCl 溶液反应生成BaSO 沉淀
2 2 2 4
③饱和NaHSO 打开弹簧夹,通入N,一段时间后关闭弹簧夹
3 2
④ SO 与BaCl 溶液不能得到BaSO 沉淀;不能用BaCl 溶液做吸收SO 的吸收液
2 2 3 2 2
提分作业
【练1】下列说法正确的是
A.硫质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫与氢气反应,体现了硫的还原性
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.从硫的化合价角度分析,硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】D
【详解】
A.硫质脆,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,A错误;
B.硫与氢气反应生成硫化氢,其中硫的化合价降低,表现氧化性,B错误;
C.硫与铁粉和铜粉反应分别生成FeS和Cu S,C错误;
2
D.硫单质中S为0价,在反应中既可以作氧化剂,化合价降低到 价,也可以作还原剂,化合价升高到
、 价,D正确;
答案选D。
【练2】下列关于硫的说法不正确的是
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
【详解】
A.硫易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,故A正确;
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,故B正确;
C.硫单质中硫为0价,为硫的中间价态,既有氧化性又有还原性,故C正确;
D.硫在空气中或纯氧中燃烧只能生成二氧化硫,与氧气是否过量无关,故D错误;
答案选D。
【点睛】
处于最低价态的物质具有还原性,具有最高价态的物质具有氧化性,处于中间价态的物质既具有氧化性又
有还原性。
【练3】下列四种有色溶液与SO 作用,均能褪色,其实质相同的是( )
2
①品红溶液 ②酸性KMnO 溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
4
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①②③
【答案】B
【详解】
①品红溶液褪色,体现二氧化硫的漂白性;②酸性高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性;③溴水褪
色,体现二氧化硫的还原性;④滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现二氧化硫的酸性氧化物的性质,答案
选B。
点睛:本题考查二氧化硫的化学性质,侧重还原性和漂白性的考查,注意使溶液褪色不一定为漂白性,明
确二氧化硫对品红溶液的漂白,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;二氧化硫能与具有氧化性的物
质发生氧化还原反应;二氧化硫为酸性氧化物,能与碱反应,以此来解答。
【练4】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
①CuS ②FeS ③SO ④HS ⑤FeCl
3 2 2
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.全部
【答案】A
【详解】
试题分析:①S单质的氧化性较弱,Cu与S单质加热发生反应变为Cu S,错误;②Fe与S混合加热发生
2
反应产生FeS,正确;③S点燃与氧气发生反应产生SO ,错误;④氢气与硫单质在高温下发生化合反应
2
产生HS,正确;⑤由于氯气的氧化性很强,因此Fe与氯气发生反应产生FeCl ,错误。不能由单质直接
2 3
化合生成的是①③⑤,选项A符合题意。
考点:考查物质制备方法正误判断的知识。
【练5】下列关于二氧化硫的说法不正确的是( )
A.能使某些有色物质褪色 B.无色、有刺激性气味、无毒
C.既有氧化性、又有还原性 D.既可溶于水、又可与水反应
【答案】B【详解】
A.二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液(有机色质)褪色,选项A正确;
B.二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,选项B错误;
C.二氧化硫中S元素的化合价为+4价,为中间价态,则既有氧化性,又有还原性,选项C正确;
D.二氧化硫可与水反应生成亚硫酸,为酸性氧化物,选项D正确;
答案选B。
【点睛】
本题考查二氧化硫的性质,把握二氧化硫的漂白性、毒性、氧化性和还原性、酸性氧化物的性质为解答的
关键,侧重化学性质的考查,题目难度不大。
【练6】如图装置可用于收集SO 并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
2
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO 溶液 溶液褪色 SO 有氧化性
4 2
B 品红溶液 溶液褪色 SO 有漂白性
2
C NaOH溶液 无明显现象 SO 与NaOH溶液不反应
2
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO 有还原性
2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.酸性高锰酸钾能将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸,自身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,这里体现的是二氧化硫的还原性,A错误;
B.使品红溶液褪色是特征反应,化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色,体现了二氧化硫
的漂白性,B正确;
C.二氧化硫为酸性氧化物,能跟氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,但无明显现象,C错误;
D.二氧化硫能与HS反应生成S和HO,体现SO 的氧化性,D错误;
2 2 2
答案选B。
【点睛】
本题考查二氧化硫的性质,主要性质为:二氧化硫为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,二氧化硫还具
有漂白性、强还原性、弱氧化性,注意二氧化硫的漂白具有选择性,与次氯酸等强氧化性漂白性的区别。
【练7】下列关于SO 性质的说法正确的是( )
2
A.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,可在葡萄酒中微量添加
B.氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,可以观察到
有色布条先褪色,后复原C.将少量SO 气体通入BaCl 和FeCl 的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产
2 2 3
生,该白色沉淀是BaSO
3
D.向SO 水溶液中通入HS气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO 水溶液具有还原性
2 2 2
【答案】A
【详解】
A. 二氧化硫具有还原性,可抑制酒类中细菌生长,因此可在葡萄酒中微量添加,A正确;
B. 氯气和二氧化硫都有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色布条,二者会发生反
应:Cl+SO+2H O=HSO +2HCl,产生的两种物质都没有漂白性,因此可以观察到有色布条不褪色,B错
2 2 2 2 4
误;
C. 将少量SO 气体通入BaCl 和FeCl 的混合溶液中,会发生反应:
2 2 3
2FeCl +SO+2H O=2FeCl +H SO +2HCl,HSO +BaCl =BaSO ↓+2HCl,因此会看到溶液颜色由棕黄色变成
3 2 2 2 2 4 2 4 2 4
浅绿色,同时有白色沉淀产生,该白色沉淀是BaSO,C错误;
4
D. 向SO 水溶液中通入HS气体,发生反应:SO +2H S=3S↓+2H O,有淡黄色沉淀S单质产生,说明SO
2 2 2 2 2 2
水溶液具有氧化性,D错误;
故合理选项是A。
【练8】能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO 气体:Ca2++SO =CaSO ↓
2 2 3
B.过量SO 气体通入氢氧化钠溶液中:SO +OH-=
2 2
C.SO 气体通入溴水中:SO +Br +HO=2H++2Br-+
2 2 2 2
D.向氢硫酸中通入氯气:S2-+Cl=S↓+2Cl-
2
【答案】B
【详解】
A.向澄清石灰水中通入少量SO 气体,反应的化学方程式是SO (少量)+Ca(OH) =CaSO ↓+HO,对应的
2 2 2 3 2
离子方程式是Ca2++2OH-+SO =CaSO ↓+HO,A错误;
2 3 2
B.过量SO 气体通入氢氧化钠溶液中,反应的化学方程式是SO +NaOH=NaHSO ,对应的离子方程式是
2 2 3
SO +OH-= ,B正确;
2
C.SO 气体通入溴水中,反应的化学方程式是SO +Br +2HO=2HBr+HSO ,对应的离子方程式是SO
2 2 2 2 2 4 2
+Br +2HO=4H++2 Br-+ ,C错误;
2 2
D.氢硫酸是弱酸,向氢硫酸中通入氯气的离子方程式为:HS+Cl=S↓+2H++2Cl-,D错误;
2 2
答案选B。
【练9】如图是实验室制备SO 并验证SO 某些性质的装置图。试回答:
2 2(1)写出仪器A的名称___________,写出此实验中制备SO 化学方程式___________________。
2
(2)C中的现象是___________________,此实验证明SO 是___气体。
2
(3)D中的反应现象证明SO 有___性;F中的现象是_________________________,G中SO 与碘水反应
2 2
的方程式:_______。
(4)H中的试剂是氢氧化钠溶液,用于吸收多余的二氧化硫气体,防止污染空气;反应的离子方程式为
___。
【答案】分液漏斗 NaSO +H SO =Na SO +H O+SO ↑ 石蕊变红 酸性 漂白 酸性KMnO
2 3 2 4 2 4 2 2 4
溶液褪色 SO +I +2H O=HSO +2HI SO +2OH-=SO2-+H O
2 2 2 2 4 2 3 2
【分析】
实验室制备SO 并验证SO 某些性质,B中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫;C中二氧化硫与水反应
2 2
生成亚硫酸遇石蕊试液变红;D中品红溶液褪色;E中二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成硫单质;F
中酸性高锰酸钾溶液能够氧化二氧化硫导致紫色褪去;G中二氧化硫与碘水发生氧化还原反应生成硫酸和
HI酸;H为尾气处理装置,二氧化硫与氢氧化钠反应可防止空气污染。据此分析解答。
【详解】
(1)装有浓硫酸的仪器A为分液漏斗,装置B中生成SO 化学方程式为:
2
NaSO +H SO =Na SO +H O+SO ↑;
2 3 2 4 2 4 2 2
答案为:分液漏斗;NaSO +H SO =Na SO +H O+SO ↑。
2 3 2 4 2 4 2 2
(2)C中SO 与水反应生成亚硫酸,紫色石蕊试液变红,说明SO 是酸性气体;
2 2
答案为:石蕊变红;酸性。
(3)D中品红溶液褪色,说明SO 有漂白性,因为SO 有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,
2 2
导致高锰酸钾溶液的紫色褪去,G中SO 与碘水发生氧化还原反应生成硫酸和HI酸,化学方程式为:
2
SO +I +2H O=HSO +2HI;
2 2 2 2 4
答案为:漂白;酸性KMnO 溶液褪色;SO +I +2H O=HSO +2HI 。
4 2 2 2 2 4
(4) SO 气体有毒性,为防SO 污染空气,尾气中的SO 用氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式为:
2 2 2
SO +2OH-=SO2-+H O;
2 3 2
答案为:SO +2OH-=SO2-+H O。
2 3 2
【点睛】
掌握二氧化硫的酸性氧化物性质、漂白性、氧化性和还原性是解答本题的关键,二氧化硫使品红褪色是漂
白性,使酸性高锰酸钾溶液褪色是还原性。
【练10】某化学兴趣小组为探究SO 的性质,按如图所示装置进行实验。(已知:NaSO +
2 2 3
HSO (浓)=Na SO +SO↑+H O)
2 4 2 4 2 2请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠仪器的名称分别是______、______。
(2)反应后,装置B中产生的现象是______,发生反应的离子方程式为______;装置D中的现象是 ______,
发生反应的化学方程式为______。
(3)装置E的目的是探究SO 与品红溶液作用的可逆性,写出实验操作及现象:____________。
2
(4)F装置的作用是______,倒扣漏斗的作用是______。
【答案】分液漏斗 圆底烧瓶 溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色) SO +Cl+2H O=4H++SO2-+2Cl-
2 2 2 4
溶液中出现黄色浑浊 SO +2H S=3S +2H O 将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色 吸收多余
2 2 2
的SO 防止倒吸
2 ↓
【分析】
A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体;B中二氧化硫与氯水反应生成硫酸,使氯水褪色;C中二
氧化硫与高锰酸钾反应生成硫酸和硫酸锰,使高锰酸钾溶液褪色;D中二氧化硫与硫化氢反应生成单质硫
沉淀;E中与品红反应生成无色物质,使品红溶液褪色;二氧化硫有毒,F为尾气吸收装置。
【详解】
(1)根据装置特点,盛放浓硫酸和亚硫酸钠仪器的名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶;
(2)装置B中,二氧化硫与氯水反应生成硫酸和盐酸,导致氯水溶液褪色,发生的离子方程式为
SO +Cl+2H O=4H++SO2-+2Cl-;装置D中二氧化硫与硫化氢反应生成单质硫沉淀,方程式为
2 2 2 4
SO +2H S=3S↓+2H O;
2 2 2
(3)SO 与品红溶液反应生成无色物质,再加热时,溶液又恢复原色,具体操作为将试管E在酒精灯上加热,
2
溶液恢复红色;
(4)二氧化硫有毒,F为尾气吸收装置,二氧化硫易溶于水,倒扣的漏斗可防止倒吸。倒卖拉黑不更新,淘宝唯一免费更新店铺: 知二教育