化學(xué)魯科版必修1第3章第3節(jié)硫的轉(zhuǎn)化學(xué)案_第1頁(yè)
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1、第 3 節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化1 自然界中的硫(1)自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化在自然界里,硫既有游離態(tài),又有化合態(tài),游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。以化合態(tài)存在的硫分布很廣,主要是硫化物和硫酸鹽,如黃鐵礦(FeS2)、石膏(CaSO4 2H2。)、芒硝(Na2SO4 10H2O)等。硫的化合物也常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里。硫還是某些蛋白質(zhì)的組成元素,人體內(nèi)平均含有0.2%的硫。自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化圖說(shuō)明: 大氣中SO2 主要有三個(gè)來(lái)源:化石燃料的燃燒、火山爆發(fā)和微生物的分解作用。在自然狀態(tài)下,大氣中的SO2 一部分被綠色植物吸收;一部分則與大氣中的水結(jié)合,形成H2SO4

2、,隨降水落入土壤或水體中,以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收,轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)等有機(jī)物, 進(jìn)而被各級(jí)消費(fèi)者所利用。動(dòng)植物的遺體被微生物分解后,又能將硫元素釋放到土壤或大氣中。這樣就形成一個(gè)完整的循環(huán)回路。(2)認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)單質(zhì)硫的物理性質(zhì)通常狀況下,硫單質(zhì)為黃色或淡黃色固體,俗稱硫黃,很脆,易研成粉末;不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2。密度比水大,熔點(diǎn)為 112.8 C,沸點(diǎn)為444.6 C。硫有多種同素 異形體,常見(jiàn)的有斜方硫和單斜硫。析規(guī)律硫的分離與洗滌:根據(jù)硫單質(zhì)的溶解性,常用CS2 把硫單質(zhì)與其他物質(zhì)分離開來(lái),也可以用CS2洗去沾在試管內(nèi)壁上的硫單質(zhì)。 硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)由于硫單質(zhì)中硫元素的化

3、合價(jià)為0,既可以升高到4 或 6 價(jià),體現(xiàn)還原性;也可以降低到2 價(jià),體現(xiàn)氧化性。a.硫單質(zhì)的氧化性實(shí)驗(yàn)步驟:把研細(xì)的硫粉和鐵粉按照一定的比例混合均勻,放在石棉網(wǎng)上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及一端,當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時(shí),移開玻璃棒,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)硫粉和鐵粉混合物局部紅熱而移開玻璃棒后,混合物仍保持紅熱狀態(tài)繼續(xù)反應(yīng),生成黑色物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加熱后鐵跟硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Fe+ S=FeSo實(shí)驗(yàn)分析:硫跟鐵的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),其中硫是氧化劑,鐵是還原劑。硫化亞鐵(FeS)為黑色固體,不溶于水。硫跟鐵的反應(yīng)能放出大量的熱,它能滿足硫和鐵繼續(xù)反應(yīng)所需要的熱量。硫除了與鐵可以反應(yīng)生成硫化亞鐵

4、外,還可以與其他金屬反應(yīng)。例如:2Na S=Na2S,2Al 3S=Al 2S3, Hg S=HgS,2Cu S=Cu2S(Cu 顯 1 價(jià)而不是2 價(jià) )。談重點(diǎn)硫的弱氧化性實(shí)驗(yàn)室中一旦有汞灑落,可向?yàn)⒙涞墓厦嫒錾狭蚍?,使汞與硫化合生成硫化汞后再處理。硫與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí),只能得到低價(jià)態(tài)的金屬硫化物,如FeS、Cu2s等;而Cl2與金屬反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)的氯化物,如FeCl3、 CuCl 2等,由此說(shuō)明Cl 2的氧化性比S 強(qiáng)。b.硫單質(zhì)的還原性實(shí)驗(yàn)步驟:取少量硫粉放入燃燒匙中,將燃燒匙放在酒精燈上加熱至硫粉呈熔化狀態(tài)后,迅速伸入盛滿氧氣的集氣瓶(底部有少量水)中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:硫粉

5、熔化后,在盛有氧氣的集氣瓶中燃燒,發(fā)出藍(lán)紫色火焰,同時(shí)可聞到刺激性氣味。 點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)結(jié)論:點(diǎn)燃后硫在氧氣中燃燒:S+O2=SO2。實(shí)驗(yàn)分析:硫跟氧氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),其中硫是還原劑,氧氣是氧化劑。若硫在空氣中燃燒,燃燒產(chǎn)物仍然是二氧化硫,但火焰呈淡藍(lán)色。不管氧氣多少,硫單質(zhì)只能被氧化成二氧化硫,氧氣過(guò)量時(shí),過(guò)量的氧氣也不可能把二氧化硫氧化成三氧化硫,這是因?yàn)槎趸蛞趸扇趸颍挥性诖呋瘎?、高溫加熱的情況下才能進(jìn)行?!纠?】關(guān)于硫的敘述正確的是()A.硫的非金屬性較強(qiáng),所以只以化合態(tài)存在于自然界B 分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫要用到二硫化碳、水以及過(guò)濾操作C.硫與金屬或非金屬反應(yīng)均作

6、氧化劑D 3.2 g 硫與 6.4 g 銅反應(yīng)能得到9.6 g 純凈物解析: 元素在自然界的存在形式雖與化學(xué)活潑性有關(guān),但不能以非金屬性強(qiáng)弱作為依據(jù),如O、N、S的非金屬性并不弱,但在自然界仍存在游離態(tài)的單質(zhì)。2、N2、So在火山噴口存在單質(zhì)硫。分離黑火藥中的三組分可利用它們?nèi)芙庑缘牟町?。先用CS2處理,使硫溶解,過(guò)濾后蒸發(fā)濾液,得晶體硫。濾渣再用水處理,溶去硝酸鉀,過(guò)濾, 濾渣為木炭粉。濾液蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶,得到硝酸鉀。硫單質(zhì)為零價(jià),是中間價(jià)態(tài),和金屬或氫氣反應(yīng)時(shí)顯氧化性。硫與非金屬性比它強(qiáng)的非金屬 (如氧、氯、氟等)反應(yīng)時(shí)顯還原性。硫與銅化合只能生成硫化亞銅:2Cu+S=Cu2S,銅不足,

7、按銅的量計(jì)算,只能生成8.0 g Cu2S。答案: B2 .實(shí)驗(yàn)室里研究不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化(1)探究不同價(jià)態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化目的要求:你已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了硫黃和一些含硫化合物,如二氧化硫和硫酸等。在硫黃、二氧化硫和硫酸這三種物質(zhì)中,硫元素的化合價(jià)分別為0、4、6。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究這三種價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,并實(shí)施部分實(shí)驗(yàn)。方法引導(dǎo):探究不同價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,實(shí)際上是探究含有不同價(jià)態(tài)硫元素物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。首先,要選擇含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì),如硫黃、二氧化硫(或亞硫酸鈉)和硫酸。其次,是獲取這些物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室里備有硫黃、亞硫酸鈉、硫化亞鐵和濃硫酸等試劑,常用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備少量二

8、氧化硫氣體;常用硫化亞鐵和稀硫酸反應(yīng)制備少量的硫化氫氣體(實(shí)驗(yàn)裝置同實(shí)驗(yàn)室里制備氫氣)。Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4+ SO2 T + H 2。FeS+ H2SO4=FeSd+ H2ST第三, 實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,依據(jù)的主要是氧化還原反應(yīng)規(guī)律,需要尋找合適的氧化劑或還原劑。常用的氧化劑有酸性高錳酸鉀溶液、氯水、硝酸、氧氣等;常用的還原劑有硫化氫、碘化鉀、金屬單質(zhì)等。第 2 頁(yè)0+4S一 S實(shí)驗(yàn)步驟:將少量的硫粉盛在燃燒匙中,在通風(fēng)櫥中用酒精燈加熱,當(dāng)硫開始燃燒時(shí)熄滅酒精燈,并觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:硫粉在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在點(diǎn)燃的條件下,硫粉可以

9、在空氣中燃燒,0價(jià)硫被氧化為+ 4價(jià)硫。點(diǎn)燃S+ O2=SO2 + 4+6S-S實(shí)驗(yàn)步驟:將約5 mL新制備的飽和氯水盛在大試管中,在通風(fēng)櫥中向氯水中小心、緩慢地通入二氧化硫氣體,觀察發(fā)生的現(xiàn)象;向試管中滴加少量BaCl2溶液,再觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通入二氧化硫氣體后氯水退色了;滴加BaCl2溶液后生成了白色沉淀。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫與氯水反應(yīng)生成了SO1, +4價(jià)硫被氧化為+ 6價(jià)硫。SO2+ Cl2+ 2H 2O=H2so4+ 2HClSO2 + Cl 2+2H 2O=4H + 2Cl + So4SO2 + Ba2+=BaSO4 J實(shí)驗(yàn)步驟:將約5mL酸性高鎰酸鉀溶液盛在大試管中,在通

10、風(fēng)櫥中向酸性高鎰酸鉀溶 液中小心、緩慢地通入二氧化硫氣體,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液由紫色變?yōu)闊o(wú)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫與酸性高鎰酸鉀溶液反應(yīng),+4價(jià)硫被氧化為+ 6價(jià)硫。2KMnO 4 + 5SO2+ 2H2O=K2SO4 + 2MnSO 4+ 2H2SO42MnO 4 + 5SO2+2H2O=5SO2 + 2Mn 2 + 4H+ 6+4s-s實(shí)驗(yàn)步驟:a.按下圖所示將各件儀器組裝為一體,并檢驗(yàn)其氣密性,直至氣密性合格為 止。b.按上圖所示將各種化學(xué)藥品加到試管中(濃硫酸取3 mL),并重新將儀器組裝好。觀察銅絲在濃硫酸中的現(xiàn)象。c.點(diǎn)燃酒精燈對(duì)盛濃硫酸和銅絲的試管先預(yù)熱后正常加熱。觀察三

11、個(gè)試管中的現(xiàn)象。d.待三個(gè)試管中的現(xiàn)象都很明顯之后,將連接a、b試管的導(dǎo)氣管從橡膠管處拔開,熄燈停止加熱,使試管 a中的物質(zhì)冷卻至室溫。e.將a試管中的液體倒入大試管中少許,觀察大試管中的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:未加熱前,無(wú)新現(xiàn)象發(fā)生;加熱之后,b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色,c試管中的紫色石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色, a試管中的液體變?yōu)榛宜{(lán)色;最后大試管中的溶液 呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在加熱的條件下,濃硫酸跟銅發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),+6價(jià)硫被還原為+ 4價(jià)硫,發(fā)生的反應(yīng)為:Cu +2H2SO4(濃尸=CuSO4+SO2, + 2H2。二氧化硫有漂白性,能使品 紅溶液退色;二氧化硫是酸性氧化物,水溶液顯酸性。+ 40

12、S - S實(shí)驗(yàn)步驟:收集二氧化硫氣體和硫化氫氣體各一瓶,并用玻璃片蓋嚴(yán)瓶口 ; 將兩個(gè)集氣瓶口相對(duì),抽去中間的玻璃片,觀察發(fā)生的現(xiàn)象(實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將兩個(gè)集氣瓶放入通風(fēng)櫥內(nèi))。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:集氣瓶?jī)?nèi)生成了淡黃色固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二氧化硫氣體與硫化氫氣體發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),+4價(jià)硫被還原為0價(jià)硫。SO2+2H2s=3S+ 2H 2O總結(jié):不同價(jià)態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:硫元素氧化性、還原性歸納硫兀系的化合價(jià)2價(jià)硫0價(jià)硫+ 4價(jià)硫+ 6價(jià)硫含硫物質(zhì) 的性質(zhì)只有較強(qiáng) 的還原性既有氧化性,又有還原性只有氧化性規(guī)律硫兀素的化合價(jià)越高,物質(zhì)的氧化性越強(qiáng) 硫元素的化合價(jià)越低,物質(zhì)的還原性越強(qiáng)【例2】 下列物質(zhì)中,既不與亞硫

13、酸反應(yīng),又不與SO2反應(yīng)的是()A. H2sB. O2C. NaOH 溶液D. S解析:本題主要考查了不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。從氧化還原反應(yīng)的角度分析A、B選項(xiàng)。物質(zhì)之間同種元素的價(jià)態(tài)不同,如果有中間價(jià)態(tài),在一定條件下通常可以發(fā)生反應(yīng)。SO2或H2SO3中S顯+4價(jià),H2s中S顯2價(jià),它們的中間價(jià)態(tài)為 0價(jià),所以能反應(yīng)生成 單質(zhì)S和H2O。在一定條件下,02可將SO2和H2SO3中的+ 4價(jià)S氧化到+ 6價(jià)。而。價(jià)的 S與+ 4價(jià)的S之間沒(méi)有中間價(jià)態(tài),所以不發(fā)生反應(yīng)。S02和H2SO3都能與NaOH反應(yīng)。故正確答案為Do能否從氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)和規(guī)律來(lái)分析有關(guān)反應(yīng),是解本題的關(guān)鍵。答案:D3

14、 .二氧化硫的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):S02是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,有毒,密度比空氣大,易溶于水 (常溫常壓下,1體積水大約能溶解 40體積的S02),易液化。(2)化學(xué)性質(zhì):$02和co2一樣屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性。a.能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸:SO2+H2O H2SOH亞硫酸易分解)b.能與堿反應(yīng)生成鹽和水:S02 + 2NaOH=Na 2SO3 + H 20(堿足量)S02 + NaOH=NaHSO 3(堿不足)若將S02通入澄清石灰水,石灰水先變渾濁,繼續(xù)通入S02,又變澄清。反應(yīng)方程式為:S02+ Ca(OH) 2=CaSO3 J + 出0CaS03 + H2O +

15、SO2=Ca(HSO3)2由上述S02與澄清石灰水反應(yīng)的現(xiàn)象可知:能使澄清石灰水變渾濁的氣體,不僅僅是 C02。c.能與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽:S02+ CaO=CaSO3。利用這一原理,可以在煤中加入生石灰, 或使煤燃燒產(chǎn)生的廢氣通過(guò)生石灰和水形成的 漿狀物,以消除S02引起的污染。d.能與某些鹽溶液反應(yīng)生成新鹽或新鹽和新酸:CaS03 +SO2+H20=Ca(HS03)2 SO2+ Na2CO3+ "O=Na2SO3+ ”C03(C02 T + ”0)二氧化硫中硫元素為+ 4價(jià),處于中間價(jià)態(tài),因此 S02既有氧化性,又有還原性,但 以還原性為主,是一種常見(jiàn)的還原劑。a,還原性:02

16、、Cl2、B2、HNO3、MnO4(H+)> Fe”等均可將 SO2氧化成 SO3或 S02。&催化劑如:2SO2+O22SO3。此反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)向右進(jìn)行的同時(shí), 也向左進(jìn)行,反應(yīng)體系中存在的是三種物質(zhì): SO2、O2、SO3。SO2 與氯水反應(yīng):SO2+ Cl2+2H2O=2HCl + H2SO4b,氧化性:SO2的氧化性較弱,只有遇到較強(qiáng)的還原劑(如&S)的作用下,才會(huì)表現(xiàn)出氧化性。SO2+2H2s=3SJ + 2H2OSO2的漂白性:SO2能與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸與有色物質(zhì)(例如品紅溶液)化合后,生成一種新的無(wú)色物質(zhì),因而將SO2通入紅色的品紅溶液中,溶液

17、的紅色退去。但是,生成的這種無(wú)色物質(zhì)很不穩(wěn)定,在加熱的條件下,又會(huì)分解生成SO2和品紅,因而顏色又恢復(fù)為紅色。依據(jù)這個(gè)反應(yīng),可檢驗(yàn)SO2氣體的存在。析規(guī)律剖析SO2漂白性SO2具有漂白性,但并不是能使所有有色物質(zhì)退色,例如SO2通入石蕊溶液中,石蕊溶SO2的漂白性,例如 SO2使氯水液只變紅不退色;同樣,SO2使有色物質(zhì)退色不一定是體現(xiàn)或高鎰酸鉀溶液退色是體現(xiàn)SO2的還原性。【例3】 潮濕的C12和SO2都具有漂白作用,能使品紅溶液退色。若將等物質(zhì)的量的Cl2、SO2混合后再通入品紅與 BaCl2的混合溶液,能觀察到的現(xiàn)象是 ()溶液很快退色溶液不退色 出現(xiàn)沉淀 不出現(xiàn)沉淀A. B. C. D

18、.解析:盡管潮濕的C12和SO2都具有漂白作用,但 C12具有強(qiáng)氧化性,而 SO2具有還原 性,若同時(shí)使用,它們將會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl ,這樣兩者等物質(zhì)的量混合,會(huì)完全喪失漂白作用,品紅溶液不會(huì)退色,而生成的H2SO4能與BaCl2反應(yīng)生成不溶于水和酸的白色沉淀 BaSO4。答案:C4 .硫酸的性質(zhì)(1)硫酸的物理性質(zhì):純硫酸是無(wú)色、黏稠、油狀液體,沸點(diǎn)很高,難揮發(fā)。常用濃硫 酸的廟量分?jǐn)?shù)是 98%,密度為1.84 g cm 3o談重點(diǎn)濃硫酸的稀釋:濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱,故稀釋濃硫酸時(shí)一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水里,并用玻璃棒不斷攪拌,使產(chǎn)

19、生的熱量迅速散發(fā)出去。切不可把 水倒入濃硫酸中。(2)硫酸的化學(xué)性質(zhì):硫酸溶液的濃度不同,其性質(zhì)也不同。稀硫酸同鹽酸的性質(zhì)一樣,只有酸的通性。濃硫酸除了具有酸性之外,還具有三大特性,即吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。吸水性:濃硫酸能吸收游離的水分,常用作干燥劑。由于濃硫酸是一種酸性干燥劑, 因而可以干燥中性氣體(例如H2、N2、。2、CO等)和某些酸性氣體(例如CO2、SO2、C12、 HCl等),但不能用來(lái)干燥堿性氣體 (例如NH3)和強(qiáng)還原性氣體(例如H2S、HI等)。脫水性:濃硫酸的脫水性是濃硫酸將有機(jī)物中的氫氧元素按原子個(gè)數(shù)比2: 1的比例奪走,形成 H2O的過(guò)程。例如: C12H22O1C

20、 : 12C+ IIH2O應(yīng)用:在許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中作脫水劑、催化劑。談重點(diǎn) 吸水性與脫水性區(qū)別:一般來(lái)說(shuō),前者為物理變化,后者為化學(xué)變化。吸水性中的水是物質(zhì)中游離的水,是原來(lái)就以H2O形式存在的;而脫水性中的水不是游離的水,而是將有機(jī)物中的氫氧元素按原子個(gè)數(shù)比2:1的比例奪走又生成的水。強(qiáng)氧化性濃硫酸和硝酸一樣, 具有強(qiáng)氧化性,它的氧化作用是 H2SO4分子中+ 6價(jià)的硫元素引起 的,加熱時(shí)氧化作用更強(qiáng)。a.與金屬的反應(yīng):加熱時(shí),大多數(shù)金屬(Au和Pt除外)都可被濃硫酸氧化。Cu + 2H 2SO4(濃)=CuSO4 + SO2 T + 2H2。在該反應(yīng)中,Cu為還原劑,濃硫酸作氧化劑,還原

21、產(chǎn)物為SO2氣體。有2 mol H2SO4參加反應(yīng),其中硫元素化合價(jià)降低的硫酸只有1 mol,還有1 mol硫酸中硫元素化合價(jià)沒(méi)變。因而濃硫酸既體現(xiàn)強(qiáng)氧化性又體現(xiàn)酸性。常溫下,一些較活潑的金屬如Fe、Al等在濃硫酸中鈍化,即表面生成一層致密的氧化物薄膜而阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。因此可用鐵或鋁制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硫酸。b.與非金屬的反應(yīng):加熱時(shí)濃硫酸可氧化 C、S、P等非金屬單質(zhì)。C+2H 2SO4(濃)=CO2, + 2SO2 T + 2H2。第5頁(yè)在該反應(yīng)中,C為還原劑,濃硫酸作氧化劑。其中參加反應(yīng)的 2 mol H2SO4中+ 6價(jià)硫 化合價(jià)全部降為4 價(jià),因而濃硫酸只體現(xiàn)強(qiáng)氧化性。另外濃硫酸還

22、能氧化H 2S、 HBr 、 HI等還原性較強(qiáng)的氣體?!纠?】 下列反應(yīng)中濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A. Cu + 2H2SO4=CuSO4 + SO2f + 2H2O B. C+2H2SO4=CO2? + 2SO2T + 2H2OC. 2FeO+4H 2SO4=Fe2(SO4)3 + SO2 T +4H2OD Fe2O3 3H2SO4=Fe2(SO4)3 3H2O解析: 濃硫酸在反應(yīng)中若6 價(jià)硫化合價(jià)降低,體現(xiàn)氧化性,若 6 價(jià)硫的化合價(jià)不變,則體現(xiàn)酸性。分析四個(gè)反應(yīng)的化合價(jià)變化可知,A、 C 反應(yīng)中濃硫酸既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)酸性, B 反應(yīng)中濃硫酸只體現(xiàn)氧化性,D 反應(yīng)中濃硫酸

23、只體現(xiàn)酸性。答案: AC5 硫酸鹽、SO24 的檢驗(yàn)(1)常見(jiàn)的硫酸鹽石膏:化學(xué)式為 CaSO42H2O,是一種結(jié)晶水合物,將石膏加熱時(shí),會(huì)失去大部分結(jié) 晶水變成熟石膏(2CaSO4 H2。)??芍谱鞲鞣N石膏模型,醫(yī)療上用的石膏繃帶,生活中可用石 膏做豆腐。硫酸鋼:化學(xué)式為 BaSO4,是一種非常穩(wěn)定的硫酸鹽,既難溶于水,也難溶于酸。醫(yī) 療上常被應(yīng)用于鋇餐透視。(2)SO42 的檢驗(yàn)原理:Ba2+ SO2 =BaSO4 J ;生成不溶于強(qiáng)酸的白色沉淀。影響因素:a.弱酸卞艮離子 CO3 > SO3一等均能結(jié)合 Ba”生成白色沉淀,但 BaCO3、BaSO3均能溶 于鹽酸。b.直接加入Ba

24、Cl2溶液,有可能因存在 Ag +等生成AgCl沉淀而產(chǎn)生干擾。c.若用硝酸酸化則可把 so3一氧化成SO4 ,引起干擾。最佳方案:先向待檢溶液中加入鹽酸,若無(wú)明顯現(xiàn)象再加BaCl 2, 有白色沉淀生成,則證明含SO24 。用鹽酸酸化后,注意不能選用Ba(NO3)2進(jìn)行鑒別,因?yàn)樗嵝詶l件下SO2 、HSO3等均會(huì)被溶液中的NO3氧化為SO2 o【例5】 能夠確定一種溶液中一定含有SO42 的事實(shí)是()A.取少量試液,先加鹽酸酸化,無(wú)沉淀生成,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成B.取少量試液,加入 BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不消失C.取少量試液,加入 Ba(NO3)2溶液,

25、有白色沉淀生成D.取少量試液,加入 Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,在過(guò)濾所得的沉淀中加硝酸, 沉淀不溶解解析: B 選項(xiàng)中,若原試液中有SO32 或 Ag 也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象;C 選項(xiàng)若試液中含有 CO23 、 SO23 等也會(huì)出現(xiàn)相同現(xiàn)象;D 選項(xiàng),試液中若含SO23 ,現(xiàn)象相同??傮w分析B、C、 D 三個(gè)選項(xiàng),都不能排除某些離子的干擾。判定SO24 存在應(yīng)先用鹽酸酸化,沒(méi)有明顯現(xiàn)象可排除CO23 、 SO23 、 Ag 等離子的干擾,再加入BaCl 2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,證明一定含SO42 。答案: A6 酸雨及其防治(1)酸雨及其成因酸雨一般泛指pH 小于 5.6 的雨、雪或其

26、他形式的大氣降水。形成酸雨的主要物質(zhì)是二氧化硫和氮的氧化物。大氣中的SO2主要來(lái)自煤和石油等化石燃料的燃燒,含硫礦石的冶煉和硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣。形成酸雨的主要反應(yīng)如下:粉生等催化_2SO2+。2一: 2SO3SO3 + H2O=H2SO4SO2+H2O口 羽 H2SO32H2SO3+02=2H2SO4(2)酸雨的危害對(duì)人體健康造成危害。對(duì)湖泊、河流及水生生物的危害。 水質(zhì)酸化使湖泊、河流內(nèi)的土壤中的重金屬離子進(jìn) 入水中,毒害魚類,使水生生物物種減少,破壞水中的生態(tài)平衡。對(duì)森林、土壤及農(nóng)作物的危害。酸雨會(huì)使樹葉受到嚴(yán)重侵蝕,造成早落葉、林木生長(zhǎng) 不良或死亡,致使森林大面積衰退。酸雨使土壤酸化,土

27、壤結(jié)構(gòu)受到破壞,土質(zhì)中的鈣、鎂 等養(yǎng)分被酸化溶解,導(dǎo)致土壤貧瘠。(3)酸雨的防治從實(shí)際情況出發(fā),對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制。改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)利用氫能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,從根本上解決問(wèn)題?!纠?】 現(xiàn)有以下幾種措施:對(duì)燃燒煤時(shí)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行除硫處理;少用原煤作 燃料;燃煤時(shí)鼓入足量空氣;開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是()A.B.C.D.解析:酸雨的形成主要原因是 SO2的大量排放,能減少酸雨產(chǎn)生就是減少SO2的大量排放。燃煤時(shí)鼓入足量空氣,只能提高煤的利用率,不能減少SO2的排放。答案:C7.二氧化碳和二氧化硫性質(zhì)的異同及鑒別二氧化碳二氧化硫物 理 性 質(zhì)相同點(diǎn)常溫下,都是無(wú)色氣

28、體,密度大于空氣,都較易液化不同點(diǎn)沒(méi)有氣味;能溶于水(1體積水大約溶解1體積CO2)后刺激性氣味;易溶于水(1體積水 大約溶解40體積SO2)化學(xué)性質(zhì)相同點(diǎn)都是酸性氧化物都能和水反應(yīng),生成的酸不穩(wěn)定,CO2+H2OP J_ H2CO3, SO2 +H20L J_ H2SO3都能與堿反應(yīng),且用量不向,生成的鹽不向。SO2、CO2通入澄清石灰水中,都是先生成沉淀,當(dāng)SO2、CO2過(guò)量時(shí)沉淀又溶解不同點(diǎn),一一,一_高溫表現(xiàn)氧化性:CO2+ C2CO沒(méi)有漂白性常表現(xiàn)還原性:”,入催化劑 “2SO2+O2- 2T2SO3能被 KMnO 4(H+) Cl2、B2、I2等氧化劑氧化具有漂白性,能漂白某些有色

29、物質(zhì)造成大氣污染;形成酸雨SO2與CO2的鑒另I鑒別SO2氣體的常用方法是用品紅溶液,看其能否使品紅溶液退色,有時(shí)還需再加熱看溶液顏色是否再?gòu)?fù)原。鑒別CO2氣體的常用方法是用澄清石灰水,看其能否使澄清石灰水變渾濁,過(guò)量時(shí)再 變澄清。當(dāng)混有CO2時(shí),不會(huì)影響SO2的鑒別;當(dāng)混有SO2時(shí)會(huì)干擾CO2的鑒別,應(yīng)先除去SO2, 再用澄清石灰水鑒別 CO2氣體。除去CO2中的SO2常用方法是使混合氣體先通過(guò)足量濱水或KMnO 4酸性溶液(吸收SO2),再通過(guò)品紅溶液(檢3SO2是否被除盡)。在檢驗(yàn)CO2是否存在時(shí),不能用飽和NaHCO3 溶液除去SO2,因?yàn)镾O2會(huì)與NaHCO3反應(yīng)生成CO2?!纠?1

30、】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明二氧化硫存在的是 。能使澄清石灰水變渾濁能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅能使品紅溶液退色通入足量的氫氧化鈉溶液再加BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生, 該沉淀溶于稀鹽酸 通入濱水能使濱水退色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生解析:CO2或SO2都可使澄清石灰水變渾濁,因而不能確定 SO2的存在。CO2或 SO2等酸性氣體都可使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,因而不能確定SO2的存在。C12或SO2都能使品紅溶液退色, 因而不能確定 SO2的存在。CO2或SO2都可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)過(guò)程, 因 而不能確定SO2的存在。證明有SO2存在。答案:【例72】檢33SO2中是否混有CO2,可采用的方法是(

31、)A.通過(guò)澄清石灰水B.先通過(guò)飽和NaHCO3溶液,再通過(guò)澄清石灰水C.先通過(guò)NaOH溶液,再通過(guò)澄清石灰水D.先通過(guò)酸性 KMnO 4溶液,再通過(guò)品紅溶液,最后通過(guò)澄清石灰水解析:SO2和CO2都是酸性氧化物,在某些方面的性質(zhì)具有相似性,因此SO2可對(duì)CO2的檢驗(yàn)造成干擾。利用SO2不同于CO2的性質(zhì),SO2有還原性,先將SO2除去,再檢驗(yàn)CO2, 因此D正確;B選項(xiàng)先通過(guò)飽和 NaHCO3溶液,SO2可與其反應(yīng)生成 CO2,因此不能確定原 氣體中是否有CO2。答案:D【例73】(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(2)試用下表所示各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),來(lái)驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各

32、種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號(hào)):(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置中A瓶中的溶液退色,C瓶中的溶液不退色。A瓶中溶液的作用是, B瓶中溶液的作用是 , C瓶中溶液的作用是(4)裝置中所加固體藥品是 ,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 ,確定裝置在整套 裝置中位置的理由是。(5)裝置中所盛溶液是 ,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 。解析:濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)生成H2O(g)、SO2(g)、CO2(g)三種氣態(tài)物質(zhì),要驗(yàn)證以上各產(chǎn)物,應(yīng)充分考慮它們的性質(zhì)??梢杂脽o(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)其中的H2O(g),白色粉末無(wú)水硫酸銅吸水后變?yōu)樗{(lán)色;由于檢驗(yàn)CO2、SO2時(shí)都用到溶液,會(huì)帶出水蒸氣,所以驗(yàn)證產(chǎn)物

33、水蒸氣應(yīng)放在最前邊;SO2可使品紅溶液退色,檢驗(yàn)出SO2,接著用酸性 KMnO 4溶液將SO2氧化除去,因?yàn)?SO2和CO2都可使澄清石灰水變渾濁,因此檢驗(yàn)CO2之前應(yīng)先檢驗(yàn)并除去SO2,并需再次用品紅溶液確認(rèn)SO2已除盡;最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。答案:(1)2H 2SO4(濃)+ C=CO2 T + 2H2O + 2SO2 T(2)(3)驗(yàn)證產(chǎn)物中有SO2氧化吸收SO2確認(rèn)產(chǎn)物中SO2已被B瓶中溶液全部氧化吸收(4)無(wú)水硫酸銅水蒸氣 產(chǎn)物通過(guò)時(shí)會(huì)帶出水蒸氣,所以必須在之前(5)澄清石灰水CO28.濃硫酸與稀硫酸的性質(zhì)、應(yīng)用的比較濃硫酸稀硫酸酸 性化學(xué) 方程式2NaCl +H2SO4(濃)

34、Na2SO4 +2HCl TH2SO4+ 2NaOH=Na 2SO4+ 2H2。應(yīng)用制氯化氫等揮發(fā)性酸除鐵銹、制硫酸錢等鹽類氧 化 性強(qiáng)弱強(qiáng)氧化性(硫兀素被還原,可以與不 活潑金屬如Cu及非金屬如C等發(fā)生 氧化還原反應(yīng))弱氧化性(氫兀素被還原,只能與金 屬活動(dòng)性順序表中排在氫前面的金 屬反應(yīng))化學(xué) 方程式Cu + 2H2SO4(濃)CuSO4+SO2 T + 2H2OZn + H2SO4=ZnSO4 + ” T吸 水 性后無(wú)有吸水性無(wú)吸水性應(yīng)用干燥劑一脫 水 性后無(wú)有脫水性無(wú)脫zK性應(yīng)用在有機(jī)反應(yīng)中作脫水劑、制染料等一說(shuō)明:在涉及硫酸的反應(yīng)時(shí),要注意分析在濃度不同時(shí)的反應(yīng)情況:鋅和濃硫酸反應(yīng)時(shí)

35、,如果鋅過(guò)量,隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸后,鋅仍能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,得到的是SO2和H2的混合氣體;銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí),如果銅過(guò)量,隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸 后,兩者將不再反應(yīng)?!纠?1】 濃硫酸和2 mol L1的稀硫酸,在實(shí)驗(yàn)室中敞口放置。它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖。分析 a、b曲線變化的原因是()A. a升華、b冷凝B. a揮發(fā)、b吸水C. a蒸發(fā)、b潮解D. a冷凝、b吸水解析:濃硫酸具有吸水性, 因而敞口放置在實(shí)驗(yàn)室中, 必然會(huì)吸收空氣中的水蒸氣而使 質(zhì)量增加;稀硫酸沒(méi)有吸水性,但敞口放置在實(shí)驗(yàn)室中必然會(huì)因水分的揮發(fā)而使質(zhì)量減小。答案:B1 例8-2】 物質(zhì)氧化性、還原性

36、的強(qiáng)弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),還與物質(zhì)的濃度和 反應(yīng)溫度等有關(guān)。下列各組物質(zhì):Cu與HNO3溶液 Cu與FeCl3溶液 Zn與H2SO4溶液 Fe與HCl溶液由于濃度不同而能發(fā)生不同氧化還原反應(yīng)的是()A.B.C.D.解析:濃硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO2,稀硝酸與金屬反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO???+6, . 一 濃硫酸是H2SO4分子中S表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物為 SO2,稀硫酸是H+表現(xiàn)弱氧化性,產(chǎn)物為H2。答案:A9 .中學(xué)常見(jiàn)漂白物質(zhì)總結(jié)具有漂白性的物質(zhì),按其漂白原理可分為三類:(1)氧化型:即漂白劑本身是一種氧化劑,它可以將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”(實(shí)際上是一種特殊化學(xué)鍵)破壞而使之失去原有

37、的顏色,這種漂白是徹底的,不可逆的。此類物質(zhì) 有:HClO、Na2O2、HNO3、H2O2等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。(2)加合型:即漂白劑與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”發(fā)生一種特殊的結(jié)合,使之失去原 有的顏色。如果受熱或其他因素的影響,漂白劑從有機(jī)色質(zhì)中脫離,使之又恢復(fù)原有顏色, 這種漂白是可逆的、不徹底的。如SO2使品紅溶液退色,加熱又恢復(fù)原有的顏色。(SO2不能漂白酸堿指示劑)(3)吸附型:有些物質(zhì)具有疏松、多孔的特征,有較大的表面積,可以吸附一些有色物 質(zhì)而使之失去原來(lái)的顏色。如活性炭、硅藻土、膠體等。要特別注意的是:漂白是指使有機(jī)色質(zhì)退色,漂白劑不一定使無(wú)機(jī)色質(zhì)(如KMnO4、CuSO4 5H2O等)退色,即使能使無(wú)機(jī)色質(zhì)退色,也不稱漂白作用(如SO2使KMnO 4溶液退色)。10 . H2SO4的工業(yè)制法 接觸法制硫酸工業(yè)制硫酸的主要內(nèi)容可簡(jiǎn)記為5個(gè)“三”,即三原理、三方程、三步驟、三設(shè)備、三凈化,具體如下:(1)反應(yīng)原理:燃燒硫或硫鐵礦(FeS2)制得SO2, SO2在一定條件下氧化為

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