一輪學(xué)案微專題強(qiáng)化提升課含硫化合物的性質(zhì)探究

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。微專題強(qiáng)化提升課含硫化合物的性質(zhì)探究本部分知識(shí)在高考中以選擇題和非選擇題的形式考查，考查學(xué)生對(duì)硫及其化合物性質(zhì)的掌握、實(shí)驗(yàn)的基本操作及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，重點(diǎn)考查SO2、硫酸及其他含硫化合物的性質(zhì)探究及轉(zhuǎn)化、含硫化合物的制備?？疾楹暧^辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科素養(yǎng)。命題角度1：二氧化硫性質(zhì)的探究【典例1】(2021·西寧模擬)某化學(xué)課題小組將二氧化硫的制備與多個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液B.實(shí)驗(yàn)時(shí)鮮花、品紅溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出現(xiàn)淡黃色沉淀C．此設(shè)計(jì)可證明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、還原性、漂白性D．點(diǎn)燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液以及KMnO4溶液褪色具有可逆性【解析】選D。A項(xiàng)，70%硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，多余的二氧化硫最后用NaOH溶液吸收，所以a、b、c中依次盛裝70%硫酸、Na2SO3固體、NaOH溶液，故A正確；B項(xiàng)，SO2具有漂白性使鮮花和品紅溶液褪色，SO2具有還原性使KMnO4溶液褪色，SO2與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成難溶于水的S，B正確；C項(xiàng)，SO2水溶液使pH試紙變紅說(shuō)明其水溶液具有酸性，二氧化硫能使鮮花、品紅溶液褪色說(shuō)明有漂白性，使高錳酸鉀溶液褪色說(shuō)明有還原性，與Na2S反應(yīng)生成S說(shuō)明有氧化性，故C正確；D項(xiàng)，點(diǎn)燃酒精燈加熱，可證明SO2使品紅溶液褪色具有可逆性，使KMnO4溶液褪色不具有可逆性，故D錯(cuò)誤。(1)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))上題設(shè)計(jì)兩個(gè)注射器各自的優(yōu)點(diǎn)是什么？提示：裝有空氣的注射器最后用于將裝置內(nèi)的SO2全部趕到c溶液中，防止殘留的SO2造成污染；裝有a的注射器可以控制反應(yīng)的開(kāi)始和結(jié)束及反應(yīng)的速率。(2)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))若將Na2S溶液改為滴有酚酞的氫氧化鈉溶液，有什么現(xiàn)象？證明SO2的什么性質(zhì)？提示：紅色褪去。SO2表現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)?！練w納總結(jié)】二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制備與探究流程發(fā)生裝置(原理)性質(zhì)探究尾氣處理Na2SO3固體與70%左右的濃硫酸反應(yīng)：Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O①酸性KMnO4溶液褪色，說(shuō)明SO2具有還原性，反應(yīng)離子方程式為2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋5SO2＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋；②Na2S溶液中有淡黃色渾濁生成，證明SO2具有氧化性，化學(xué)方程式為3SO2＋2Na2S=2Na2SO3＋3S↓；③品紅溶液褪色，證明SO2具有漂白性，但褪色后的液體加熱后又會(huì)恢復(fù)紅色用NaOH溶液吸收尾氣注意：用70%左右的濃硫酸而不用98.3%的濃硫酸或稀硫酸的原因：若用98.3%的濃硫酸，因其含水少，硫酸主要以分子形式存在，H＋濃度很小，難以反應(yīng)。若用稀硫酸，則含水量多，因SO2易溶于水，不利于SO2的逸出。命題角度2：新型含硫化合物性質(zhì)的探究【典例2】(2021·德州模擬)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種常用的食品抗氧化劑(易被氧化)。實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制取少量焦亞硫酸鈉并探究SO2的性質(zhì)(夾持裝置已略去)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(實(shí)驗(yàn)前已除去裝置中的空氣)(1)儀器a的名稱是________________。(2)關(guān)閉K2、K3，打開(kāi)K1，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________________________，觀察到裝置C中發(fā)生的現(xiàn)象是____________________。(3)裝置D和F的作用是___________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)前，裝置E中所用蒸餾水需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是______________________________，關(guān)閉K1、K3，打開(kāi)K2，一段時(shí)間后裝置E中有Na2S2O5晶體析出，裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化，所需試劑為_(kāi)_____________________?！窘馕觥?2)裝置A中產(chǎn)生的SO2進(jìn)入裝置B中，SO2與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeSO4、FeCl2和HCl，離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋；裝置C中SO2與Na2S溶液反應(yīng)生成S單質(zhì)，現(xiàn)象為有淡黃色沉淀(S)生成。(3)SO2有毒，不能直接排放到空氣中，可用NaOH溶液吸收。因此裝置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空氣。(4)裝置E用于制備焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)，但水中存在溶解的氧氣，具有氧化性，影響焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的制備，因此裝置E中所用蒸餾水需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是去除水中溶解的氧氣，制備焦亞硫酸鈉的化學(xué)方程式為SO2＋Na2SO3=Na2S2O5。(5)Na2S2O5晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4，用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗(yàn)樣品中含有硫酸根離子，即可驗(yàn)證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化。答案：(1)分液漏斗(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋有淡黃色沉淀生成(3)吸收SO2，防止污染空氣(4)去除水中溶解的氧氣SO2＋Na2SO3=Na2S2O5(5)稀鹽酸、BaCl2溶液?？妓姆N含硫化合物1．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)：(1)物理性質(zhì)：Na2S2O3·5H2O俗名大蘇打，它是無(wú)色透明的晶體，易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)。①與酸反應(yīng)生成單質(zhì)硫，放出SO2氣體：S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。②中等強(qiáng)度的還原劑，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化劑氧化：2Na2S2O3＋I(xiàn)2=Na2S4O6＋2NaI(用于定量測(cè)定碘)；Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O=Na2SO4＋H2SO4＋8HCl(在紡織和造紙工業(yè)上作脫氯劑)；5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4=8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。(3)制備方法①將Na2S和Na2CO3以2∶1的物質(zhì)的量比配成溶液，然后通入SO2，制得Na2S2O3。2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2。將溶液蒸發(fā)濃縮后，冷卻至293～303K時(shí)即析出Na2S2O3·5H2O。②在沸騰的狀況下，使Na2SO3溶液同硫粉反應(yīng)：Na2SO3＋Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3。2．過(guò)二硫酸鈉(Na2S2O8)：(1)氧化性：過(guò)二硫酸鈉中S為＋6價(jià)，含有1個(gè)過(guò)氧鍵(—O—O—)，性質(zhì)與過(guò)氧化氫相似。作為氧化劑參與反應(yīng)時(shí)，過(guò)氧鍵斷裂，過(guò)氧鍵中的氧原子由－1價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，硫原子化合價(jià)不變，如S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))＋2I－eq\o(=,\s\up7(Cu2＋))2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋I(xiàn)2、5S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))＋2Mn2＋＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(Ag＋))10SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋16H＋。(2)不穩(wěn)定性：Na2S2O8受熱分解生成Na2SO4、SO3和O2。3．連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)：(1)灼熱時(shí)分解，能溶于冷水，在熱水中分解，不溶于乙醇。其水溶液性質(zhì)不穩(wěn)定，有極強(qiáng)的還原性，屬于強(qiáng)還原劑，能將I2、Cu2＋、Ag＋還原。(2)暴露于空氣中易吸收氧氣而氧化，同時(shí)也易吸潮發(fā)熱而變質(zhì)，并能奪取空氣中的氧結(jié)塊并發(fā)出刺激性酸味。吸收空氣中氧氣的方程式：2Na2S2O4＋O2＋2H2O=4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋H2O=NaHSO3＋NaHSO4。(3)在無(wú)氧條件下，用鋅粉還原二氧化硫可制得連二亞硫酸鈉。4．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)：(1)重要性質(zhì)：成品為白色或微黃結(jié)晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置空氣中易氧化成硫酸鈉，與強(qiáng)酸接觸放出二氧化硫而生成相應(yīng)的鹽類，加熱到150℃分解。(2)制備方法：通常用NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得，其化學(xué)方程式為2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O。1．(二氧化硫性質(zhì)的探究)為探究Na2SO3溶液的性質(zhì)，在白色點(diǎn)滴板的a、b、c、d四個(gè)凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分別滴加如圖所示的試劑：對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa中溶液褪色還原性：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))>I－Bb中加硫酸后產(chǎn)生淡黃色沉淀SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和S2－在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)Cc中滴入酚酞溶液變紅，再加BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀且紅色褪去SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OHSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－，所以滴入酚酞變紅；Ba2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=BaSO3↓(白)，使水解平衡左移，紅色褪去Dd中產(chǎn)生白色沉淀Na2SO3溶液已變質(zhì)【解析】選D。A項(xiàng)，a中反應(yīng)為I2＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋＋2I－，還原性：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))>I－，正確；B項(xiàng)，b中反應(yīng)為2S2－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋6H＋=3S↓＋3H2O，正確；C項(xiàng)，Na2SO3溶液中亞硫酸根離子水解顯堿性，該溶液使酚酞變紅，加入氯化鋇生成亞硫酸鋇沉淀，水解逆向進(jìn)行，氫氧根離子濃度減小，堿性逐漸消失，所以紅色褪去，正確；D項(xiàng)，即使不變質(zhì)，在酸性條件下，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))也能把SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，生成BaSO4沉淀，錯(cuò)誤。2．(2021·太原模擬)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·xH2O)常用作沖洗照相底片的定影劑，實(shí)驗(yàn)室以Na2S、Na2CO3、SO2為原料，利用如圖裝置可制取少量硫代硫酸鈉，其實(shí)驗(yàn)原理為Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2；2Na2S＋3SO2=2Na2SO3＋3S↓；Na2SO3＋S=Na2S2O3?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)打開(kāi)K1，關(guān)閉K2，將錐形瓶中的溶液加熱至35℃，打開(kāi)分液漏斗活塞慢慢滴加濃硫酸，圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________________。錐形瓶中的現(xiàn)象是①導(dǎo)管口有氣泡冒出；②____________________________________________________________。(2)通過(guò)注射器取樣，監(jiān)控錐形瓶中溶液pH＝7～8，錐形瓶中酸性不能過(guò)強(qiáng)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。當(dāng)錐形瓶中溶液的pH接近7時(shí)，應(yīng)進(jìn)行的操作是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反應(yīng)結(jié)束后將錐形瓶中混合液處理后可得硫代硫酸鈉粗晶體，該粗晶體中含有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)，利用下列提供的試劑，檢驗(yàn)粗產(chǎn)品中含有Na2CO3?？蛇x試劑：a．品紅溶液、b.酸性高錳酸鉀溶液、c.澄清石灰水、d．NaOH溶液、e.稀硫酸。實(shí)驗(yàn)方案：取適量所得粗晶體配成溶液，滴加足量的稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)試劑的合理順序?yàn)開(kāi)________________________________________________(按順序填試劑序號(hào))。能證明產(chǎn)品中含有Na2CO3的現(xiàn)象是_____________________________________________________________。(4)采用熱重分析法測(cè)定硫代硫酸鈉晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到100℃時(shí)，失掉全部結(jié)晶水，失重36.3%。硫代硫酸鈉晶體的化學(xué)式中x＝________?！窘馕觥?1)圓底燒瓶中亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；打開(kāi)分液漏斗活塞慢慢滴加濃硫酸，亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫與硫化鈉反應(yīng)生成硫單質(zhì)，2Na2S＋3SO2=2Na2SO3＋3S↓；隨后又發(fā)生Na2SO3＋S=Na2S2O3，溶液變澄清；(2)通過(guò)注射器取樣，監(jiān)控錐形瓶中溶液pH＝7～8，因?yàn)镹a2S2O3在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中會(huì)發(fā)生反應(yīng)，S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O；當(dāng)錐形瓶中溶液的pH接近7時(shí)，需要關(guān)閉分液漏斗活塞，使反應(yīng)停止，同時(shí)關(guān)閉K1，打開(kāi)K2，用堿液吸收多余的二氧化硫；(3)檢驗(yàn)粗產(chǎn)品中含有Na2CO3：取適量所得粗晶體配成溶液，滴加足量的稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈，再用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的二氧化碳，若酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，則證明產(chǎn)品中含有Na2CO3；(4)將樣品加熱到100℃時(shí)，失掉全部結(jié)晶水，失重36.3%，則eq\f(H2O的摩爾質(zhì)量×x,M（Na2S2O3·xH2O）)＝eq\f(18x,158＋18x)＝36.3%，解得x＝5。答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O溶液中出現(xiàn)黃色渾濁(或淡黃色)，后又逐漸變澄清(2)S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O關(guān)閉分液漏斗活塞，關(guān)閉K1，打開(kāi)K2(3)bac酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁(4)5【加固訓(xùn)練—拔高】1．Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)探究。利用如圖裝置可以探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀。下列判斷不正確的是()A．玻璃管的作用是連通大氣，使空氣進(jìn)入廣口瓶，平衡氣壓B．使用Y形管甲時(shí)，應(yīng)將濃硫酸轉(zhuǎn)移到Na2SO3固體中C．Y形管乙中產(chǎn)生氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀D．Y形管乙中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體【解析】選C。玻璃管的作用是連通大氣，平衡氣壓，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入BaCl2溶液中，A項(xiàng)正確；使用Y形管甲時(shí)，應(yīng)將濃硫酸轉(zhuǎn)移到Na2SO3固體中，B項(xiàng)正確；SO2與BaCl2不反應(yīng)，氧化性氣體能將溶液中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，而不是將BaSO3氧化為BaSO4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Y形管乙中的試劑是濃氨水和NaOH時(shí)，能產(chǎn)生NH3，NH3溶于BaCl2溶液形成N