第3節(jié)硫的轉化1自然界中的硫(1)自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉化在自然界里，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(CaSO42H2O)、芒硝(Na2SO410H2O)等。硫的化合物也常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里。硫還是某些蛋白質的組成元素，人體內(nèi)平均含有0.2%的硫。自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉化圖說明：大氣中SO2主要有三個來源：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合，形成H2SO4，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，轉變成蛋白質等有機物，進而被各級消費者所利用。動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。這樣就形成一個完整的循環(huán)回路。(2)認識硫單質單質硫的物理性質通常狀況下，硫單質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，熔點為112.8 ，沸點為444.6 。硫有多種同素異形體，常見的有斜方硫和單斜硫。析規(guī)律 硫的分離與洗滌：根據(jù)硫單質的溶解性，常用CS2把硫單質與其他物質分離開來，也可以用CS2洗去沾在試管內(nèi)壁上的硫單質。硫單質的化學性質由于硫單質中硫元素的化合價為0，既可以升高到4或6價，體現(xiàn)還原性；也可以降低到2價，體現(xiàn)氧化性。a硫單質的氧化性實驗步驟：把研細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，當混合物呈紅熱狀態(tài)時，移開玻璃棒，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：當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，生成黑色物質。實驗結論：加熱后鐵跟硫發(fā)生化學反應：FeSFeS。實驗分析：硫跟鐵的反應是氧化還原反應，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。硫跟鐵的反應能放出大量的熱，它能滿足硫和鐵繼續(xù)反應所需要的熱量。硫除了與鐵可以反應生成硫化亞鐵外，還可以與其他金屬反應。例如：2NaSNa2S,2Al3SAl2S3，HgS=HgS,2CuSCu2S(Cu顯1價而不是2價)。談重點 硫的弱氧化性實驗室中一旦有汞灑落，可向灑落的汞上面撒上硫粉，使汞與硫化合生成硫化汞后再處理。硫與變價金屬反應時，只能得到低價態(tài)的金屬硫化物，如FeS、Cu2S等；而Cl2與金屬反應生成高價態(tài)的氯化物，如FeCl3、CuCl2等，由此說明Cl2的氧化性比S強。b硫單質的還原性實驗步驟：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。實驗現(xiàn)象：硫粉熔化后，在盛有氧氣的集氣瓶中燃燒，發(fā)出藍紫色火焰，同時可聞到刺激性氣味。實驗結論：點燃后硫在氧氣中燃燒：SO2SO2。實驗分析：硫跟氧氣的反應是氧化還原反應，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，但火焰呈淡藍色。不管氧氣多少，硫單質只能被氧化成二氧化硫，氧氣過量時，過量的氧氣也不可能把二氧化硫氧化成三氧化硫，這是因為二氧化硫要氧化成三氧化硫，只有在催化劑、高溫加熱的情況下才能進行?！纠?】 關于硫的敘述正確的是()A硫的非金屬性較強，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、水以及過濾操作C硫與金屬或非金屬反應均作氧化劑D3.2 g硫與6.4 g銅反應能得到9.6 g純凈物解析：元素在自然界的存在形式雖與化學活潑性有關，但不能以非金屬性強弱作為依據(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O2、N2、S。在火山噴口存在單質硫。分離黑火藥中的三組分可利用它們?nèi)芙庑缘牟町悺Ｏ扔肅S2處理，使硫溶解，過濾后蒸發(fā)濾液，得晶體硫。濾渣再用水處理，溶去硝酸鉀，過濾，濾渣為木炭粉。濾液蒸發(fā)、濃縮、結晶，得到硝酸鉀。硫單質為零價，是中間價態(tài)，和金屬或氫氣反應時顯氧化性。硫與非金屬性比它強的非金屬(如氧、氯、氟等)反應時顯還原性。硫與銅化合只能生成硫化亞銅：2CuSCu2S，銅不足，按銅的量計算，只能生成8.0 g Cu2S。答案：B2.實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉化(1)探究不同價態(tài)硫元素的轉化目的要求：你已經(jīng)初步認識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中，硫元素的化合價分別為0、4、6。請設計實驗，探究這三種價態(tài)硫元素間的相互轉化，并實施部分實驗。方法引導：探究不同價態(tài)硫元素間的相互轉化，實際上是探究含有不同價態(tài)硫元素物質間的相互轉化。首先，要選擇含有不同價態(tài)硫元素的物質，如硫黃、二氧化硫(或亞硫酸鈉)和硫酸。其次，是獲取這些物質。實驗室里備有硫黃、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制備少量二氧化硫氣體；常用硫化亞鐵和稀硫酸反應制備少量的硫化氫氣體(實驗裝置同實驗室里制備氫氣)。Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2OFeSH2SO4=FeSO4H2S第三，實現(xiàn)不同價態(tài)硫元素間的相互轉化，依據(jù)的主要是氧化還原反應規(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、金屬單質等。實驗步驟：將少量的硫粉盛在燃燒匙中，在通風櫥中用酒精燈加熱，當硫開始燃燒時熄滅酒精燈，并觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：硫粉在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰。實驗結論：在點燃的條件下，硫粉可以在空氣中燃燒，0價硫被氧化為4價硫。SO2SO2實驗步驟：將約5 mL新制備的飽和氯水盛在大試管中，在通風櫥中向氯水中小心、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。實驗現(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。實驗結論：二氧化硫與氯水反應生成了SO，4價硫被氧化為6價硫。SO2Cl22H2O=H2SO42HClSO2Cl22H2O=4H2ClSOSOBa2=BaSO4實驗步驟：將約5 mL酸性高錳酸鉀溶液盛在大試管中，在通風櫥中向酸性高錳酸鉀溶液中小心、緩慢地通入二氧化硫氣體，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：溶液由紫色變?yōu)闊o色。實驗結論：二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液反應，4價硫被氧化為6價硫。2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO42MnO5SO22H2O=5SO2Mn24H實驗步驟：a.按下圖所示將各件儀器組裝為一體，并檢驗其氣密性，直至氣密性合格為止。b按上圖所示將各種化學藥品加到試管中(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點燃酒精燈對盛濃硫酸和銅絲的試管先預熱后正常加熱。觀察三個試管中的現(xiàn)象。d待三個試管中的現(xiàn)象都很明顯之后，將連接a、b試管的導氣管從橡膠管處拔開，熄燈停止加熱，使試管a中的物質冷卻至室溫。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。實驗現(xiàn)象：未加熱前，無新現(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{色；最后大試管中的溶液呈藍色。實驗結論：在加熱的條件下，濃硫酸跟銅發(fā)生了化學反應，6價硫被還原為4價硫，發(fā)生的反應為：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O。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。實驗步驟：收集二氧化硫氣體和硫化氫氣體各一瓶，并用玻璃片蓋嚴瓶口；將兩個集氣瓶口相對，抽去中間的玻璃片，觀察發(fā)生的現(xiàn)象(實驗結束后將兩個集氣瓶放入通風櫥內(nèi))。實驗現(xiàn)象：集氣瓶內(nèi)生成了淡黃色固體。實驗結論：二氧化硫氣體與硫化氫氣體發(fā)生了化學反應，4價硫被還原為0價硫。SO22H2S=3S2H2O總結：不同價態(tài)硫元素的轉化關系如下：硫元素氧化性、還原性歸納硫元素的化合價2價硫0價硫4價硫6價硫含硫物質的性質只有較強的還原性既有氧化性，又有還原性只有氧化性規(guī)律硫元素的化合價越高，物質的氧化性越強硫元素的化合價越低，物質的還原性越強【例2】 下列物質中，既不與亞硫酸反應，又不與SO2反應的是()AH2SBO2CNaOH溶液 DS解析：本題主要考查了不同價態(tài)硫元素之間的轉化。從氧化還原反應的角度分析A、B選項。物質之間同種元素的價態(tài)不同，如果有中間價態(tài)，在一定條件下通?？梢园l(fā)生反應。SO2或H2SO3中S顯4價，H2S中S顯2價，它們的中間價態(tài)為0價，所以能反應生成單質S和H2O。在一定條件下，O2可將SO2和H2SO3中的4價S氧化到6價。而0價的S與4價的S之間沒有中間價態(tài)，所以不發(fā)生反應。SO2和H2SO3都能與NaOH反應。故正確答案為D。能否從氧化還原反應的觀點和規(guī)律來分析有關反應，是解本題的關鍵。答案：D3.二氧化硫的性質(1)物理性質：SO2是一種無色、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SO2)，易液化。(2)化學性質：SO2和CO2一樣屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。a能與水反應生成相應的酸：SO2H2OH2SO3(亞硫酸易分解)b能與堿反應生成鹽和水：SO22NaOH=Na2SO3H2O(堿足量)SO2NaOH=NaHSO3(堿不足)若將SO2通入澄清石灰水，石灰水先變渾濁，繼續(xù)通入SO2，又變澄清。反應方程式為：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2OCaSO3H2OSO2=Ca(HSO3)2由上述SO2與澄清石灰水反應的現(xiàn)象可知：能使澄清石灰水變渾濁的氣體，不僅僅是CO2。c能與堿性氧化物反應生成鹽：SO2CaO=CaSO3。利用這一原理，可以在煤中加入生石灰，或使煤燃燒產(chǎn)生的廢氣通過生石灰和水形成的漿狀物，以消除SO2引起的污染。d能與某些鹽溶液反應生成新鹽或新鹽和新酸：CaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2SO2Na2CO3H2O=Na2SO3H2CO3(CO2H2O)二氧化硫中硫元素為4價，處于中間價態(tài)，因此SO2既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主，是一種常見的還原劑。a還原性：O2、Cl2、Br2、HNO3、MnO(H)、Fe3等均可將SO2氧化成SO3或SO。如：2SO2O22SO3。此反應是可逆反應，反應向右進行的同時，也向左進行，反應體系中存在的是三種物質：SO2、O2、SO3。SO2與氯水反應：SO2Cl22H2O=2HClH2SO4b氧化性：SO2的氧化性較弱，只有遇到較強的還原劑(如H2S)的作用下，才會表現(xiàn)出氧化性。SO22H2S=3S2H2OSO2的漂白性：SO2能與水反應生成亞硫酸，亞硫酸與有色物質(例如品紅溶液)化合后，生成一種新的無色物質，因而將SO2通入紅色的品紅溶液中，溶液的紅色退去。但是，生成的這種無色物質很不穩(wěn)定，在加熱的條件下，又會分解生成SO2和品紅，因而顏色又恢復為紅色。依據(jù)這個反應，可檢驗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退色，例如SO2通入石蕊溶液中，石蕊溶液只變紅不退色；同樣，SO2使有色物質退色不一定是體現(xiàn)SO2的漂白性，例如SO2使氯水或高錳酸鉀溶液退色是體現(xiàn)SO2的還原性?！纠?】 潮濕的Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品紅溶液退色。若將等物質的量的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ABCD解析：盡管潮濕的Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有強氧化性，而SO2具有還原性，若同時使用，它們將會發(fā)生如下反應：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl，這樣兩者等物質的量混合，會完全喪失漂白作用，品紅溶液不會退色，而生成的H2SO4能與BaCl2反應生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。答案：C4硫酸的性質(1)硫酸的物理性質：純硫酸是無色、黏稠、油狀液體，沸點很高，難揮發(fā)。常用濃硫酸的質量分數(shù)是98%，密度為1.84 gcm3。談重點 濃硫酸的稀釋：濃硫酸溶于水會放出大量的熱，故稀釋濃硫酸時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)生的熱量迅速散發(fā)出去。切不可把水倒入濃硫酸中。(2)硫酸的化學性質：硫酸溶液的濃度不同，其性質也不同。稀硫酸同鹽酸的性質一樣，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、O2、CO等)和某些酸性氣體(例如CO2、SO2、Cl2、HCl等)，但不能用來干燥堿性氣體(例如NH3)和強還原性氣體(例如H2S、HI等)。脫水性：濃硫酸的脫水性是濃硫酸將有機物中的氫氧元素按原子個數(shù)比21的比例奪走，形成H2O的過程。例如：C12H22O1112C11H2O應用：在許多有機化學反應中作脫水劑、催化劑。談重點 吸水性與脫水性區(qū)別：一般來說，前者為物理變化，后者為化學變化。吸水性中的水是物質中游離的水，是原來就以H2O形式存在的；而脫水性中的水不是游離的水，而是將有機物中的氫氧元素按原子個數(shù)比21的比例奪走又生成的水。強氧化性濃硫酸和硝酸一樣，具有強氧化性，它的氧化作用是H2SO4分子中6價的硫元素引起的，加熱時氧化作用更強。a與金屬的反應：加熱時，大多數(shù)金屬(Au和Pt除外)都可被濃硫酸氧化。Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O在該反應中，Cu為還原劑，濃硫酸作氧化劑，還原產(chǎn)物為SO2氣體。有2 mol H2SO4參加反應，其中硫元素化合價降低的硫酸只有1 mol，還有1 mol硫酸中硫元素化合價沒變。因而濃硫酸既體現(xiàn)強氧化性又體現(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進一步進行。因此可用鐵或鋁制容器儲存、運輸濃硫酸。b與非金屬的反應：加熱時濃硫酸可氧化C、S、P等非金屬單質。C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O在該反應中，C為還原劑，濃硫酸作氧化劑。其中參加反應的2 mol H2SO4中6價硫化合價全部降為4價，因而濃硫酸只體現(xiàn)強氧化性。另外濃硫酸還能氧化H2S、HBr、HI等還原性較強的氣體?！纠?】 下列反應中濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()ACu2H2SO4CuSO4SO22H2OBC2H2SO4CO22SO22H2OC2FeO4H2SO4=Fe2(SO4)3SO24H2ODFe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O解析：濃硫酸在反應中若6價硫化合價降低，體現(xiàn)氧化性，若6價硫的化合價不變，則體現(xiàn)酸性。分析四個反應的化合價變化可知，A、C反應中濃硫酸既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)酸性，B反應中濃硫酸只體現(xiàn)氧化性，D反應中濃硫酸只體現(xiàn)酸性。答案：AC5硫酸鹽、SO的檢驗(1)常見的硫酸鹽石膏：化學式為CaSO42H2O，是一種結晶水合物，將石膏加熱時，會失去大部分結晶水變成熟石膏(2CaSO4H2O)。可制作各種石膏模型，醫(yī)療上用的石膏繃帶，生活中可用石膏做豆腐。硫酸鋇：化學式為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)療上常被應用于鋇餐透視。(2)SO的檢驗原理：Ba2SO=BaSO4；生成不溶于強酸的白色沉淀。影響因素：a弱酸根離子CO、SO等均能結合Ba2生成白色沉淀，但BaCO3、BaSO3均能溶于鹽酸。b直接加入BaCl2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SO氧化成SO，引起干擾。最佳方案：先向待檢溶液中加入鹽酸，若無明顯現(xiàn)象再加BaCl2，有白色沉淀生成，則證明含SO。用鹽酸酸化后，注意不能選用Ba(NO3)2進行鑒別，因為酸性條件下SO、HSO等均會被溶液中的NO氧化為SO?！纠?】 能夠確定一種溶液中一定含有SO的事實是()A取少量試液，先加鹽酸酸化，無沉淀生成，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，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，在過濾所得的沉淀中加硝酸，沉淀不溶解解析：B選項中，若原試液中有SO或Ag也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象；C選項若試液中含有CO、SO等也會出現(xiàn)相同現(xiàn)象；D選項，試液中若含SO，現(xiàn)象相同?？傮w分析B、C、D三個選項，都不能排除某些離子的干擾。判定SO存在應先用鹽酸酸化，沒有明顯現(xiàn)象可排除CO、SO、Ag等離子的干擾，再加入BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，證明一定含SO。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、雪或其他形式的大氣降水。形成酸雨的主要物質是二氧化硫和氮的氧化物。大氣中的SO2主要來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如下：2SO2O22SO3SO3H2O=H2SO4SO2H2OH2SO32H2SO3O2=2H2SO4(2)酸雨的危害對人體健康造成危害。對湖泊、河流及水生生物的危害。水質酸化使湖泊、河流內(nèi)的土壤中的重金屬離子進入水中，毒害魚類，使水生生物物種減少，破壞水中的生態(tài)平衡。對森林、土壤及農(nóng)作物的危害。酸雨會使樹葉受到嚴重侵蝕，造成早落葉、林木生長不良或死亡，致使森林大面積衰退。酸雨使土壤酸化，土壤結構受到破壞，土質中的鈣、鎂等養(yǎng)分被酸化溶解，導致土壤貧瘠。(3)酸雨的防治從實際情況出發(fā)，對酸性物質的排放加以控制。改變能源結構，開發(fā)利用氫能、風能、太陽能等清潔能源，從根本上解決問題?！纠?】 現(xiàn)有以下幾種措施：對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除硫處理；少用原煤作燃料；燃煤時鼓入足量空氣；開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是()ABCD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的異同及鑒別二氧化碳二氧化硫物理性質相同點常溫下，都是無色氣體，密度大于空氣，都較易液化不同點沒有氣味；能溶于水(1體積水大約溶解1體積CO2)有刺激性氣味；易溶于水(1體積水大約溶解40體積SO2)化學性質相同點都是酸性氧化物都能和水反應，生成的酸不穩(wěn)定，CO2H2OH2CO3，SO2H2OH2SO3都能與堿反應，且用量不同，生成的鹽不同。SO2、CO2通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，當SO2、CO2過量時沉淀又溶解不同點表現(xiàn)氧化性：CO2C2CO沒有漂白性常表現(xiàn)還原性：2SO2O22SO3能被KMnO4(H)、Cl2、Br2、I2等氧化劑氧化具有漂白性，能漂白某些有色物質造成大氣污染；形成酸雨SO2與CO2的鑒別鑒別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，有時還需再加熱看溶液顏色是否再復原。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，過量時再變澄清。當混有CO2時，不會影響SO2的鑒別；當混有SO2時會干擾CO2的鑒別，應先除去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足量溴水或KMnO4酸性溶液(吸收SO2)，再通過品紅溶液(檢驗SO2是否被除盡)。在檢驗CO2是否存在時，不能用飽和NaHCO3溶液除去SO2，因為SO2會與NaHCO3反應生成CO2?！纠?1】下列實驗能證明二氧化硫存在的是_。能使澄清石灰水變渾濁能使?jié)駶櫟乃{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溴水能使溴水退色，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)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，因而不能確定SO2的存在。Cl2或SO2都能使品紅溶液退色，因而不能確定SO2的存在。CO2或SO2都可以實現(xiàn)該反應過程，因而不能確定SO2的存在。證明有SO2存在。答案：【例72】檢驗SO2中是否混有CO2，可采用的方法是()A通過澄清石灰水B先通過飽和NaHCO3溶液，再通過澄清石灰水C先通過NaOH溶液，再通過澄清石灰水D先通過酸性KMnO4溶液，再通過品紅溶液，最后通過澄清石灰水解析：SO2和CO2都是酸性氧化物，在某些方面的性質具有相似性，因此SO2可對CO2的檢驗造成干擾。利用SO2不同于CO2的性質，SO2有還原性，先將SO2除去，再檢驗CO2，因此D正確；B選項先通過飽和NaHCO3溶液，SO2可與其反應生成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的化學方程式為：_。(2)試用下表所示各裝置設計一個實驗，來驗證上述反應所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。編號裝置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)：_。(3)實驗時可觀察到裝置中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_，可驗證的產(chǎn)物是_。解析：濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應生成H2O(g)、SO2(g)、CO2(g)三種氣態(tài)物質，要驗證以上各產(chǎn)物，應充分考慮它們的性質。可以用無水硫酸銅檢驗其中的H2O(g)，白色粉末無水硫酸銅吸水后變?yōu)樗{色；由于檢驗CO2、SO2時都用到溶液，會帶出水蒸氣，所以驗證產(chǎn)物水蒸氣應放在最前邊；SO2可使品紅溶液退色，檢驗出SO2，接著用酸性KMnO4溶液將SO2氧化除去，因為SO2和CO2都可使澄清石灰水變渾濁，因此檢驗CO2之前應先檢驗并除去SO2，并需再次用品紅溶液確認SO2已除盡；最后用澄清石灰水檢驗CO2。答案：(1)2H2SO4(濃)CCO22H2O2SO2(2)(3)驗證產(chǎn)物中有SO2氧化吸收SO2確認產(chǎn)物中SO2已被B瓶中溶液全部氧化吸收(4)無水硫酸銅水蒸氣產(chǎn)物通過時會帶出水蒸氣，所以必須在之前(5)澄清石灰水CO28.濃硫酸與稀硫酸的性質、應用的比較濃硫酸稀硫酸酸性化學方程式2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HClH2SO42NaOH=Na2SO42H2O應用制氯化氫等揮發(fā)性酸除鐵銹、制硫酸銨等鹽類氧化性強弱強氧化性(硫元素被還原，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)弱氧化性(氫元素被還原，只能與金屬活動性順序表中排在氫前面的金屬反應)化學方程式Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2OZnH2SO4=ZnSO4H2吸水性有無有吸水性無吸水性應用干燥劑脫水性有無有脫水性無脫水性應用在有機反應中作脫水劑、制染料等說明：在涉及硫酸的反應時，要注意分析在濃度不同時的反應情況：鋅和濃硫酸反應時，如果鋅過量，隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸后，鋅仍能與稀硫酸反應生成氫氣，得到的是SO2和H2的混合氣體；銅與濃硫酸反應時，如果銅過量，隨著硫酸濃度的降低變成稀硫酸后，兩者將不再反應?！纠?1】 濃硫酸和2 molL1的稀硫酸，在實驗室中敞口放置。它們的質量和放置天數(shù)的關系如圖。分析a、b曲線變化的原因是()Aa升華、b冷凝Ba揮發(fā)、b吸水Ca蒸發(fā)、b潮解 Da冷凝、b吸水解析：濃硫酸具有吸水性，因而敞口放置在實驗室中，必然會吸收空氣中的水蒸氣而使質量增加；稀硫酸沒有吸水性，但敞口放置在實驗室中必然會因水分的揮發(fā)而使質量減小。答案：B【例82】 物質氧化性、還原性的強弱，不僅與物質的結構有關，還與物質的濃度和反應溫度等有關。下列各組物質：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的是()A BC D解析：濃硝酸與金屬反應的還原產(chǎn)物為NO2，稀硝酸與金屬反應的還原產(chǎn)物為NO。濃硫酸是H2SO4分子中表現(xiàn)強氧化性，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中學常見漂白物質總結具有漂白性的物質，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，它可以將有機色質內(nèi)部的“生色團”(實際上是一種特殊化學鍵)破壞而使之失去原有的顏色，這種漂白是徹底的，不可逆的。此類物質有：HClO、Na2O2、HNO3、H2O2等強氧化性物質。(2)加合型：即漂白劑與有機色質內(nèi)部的“生色團”發(fā)生一種特殊的結合，使之失去原有的顏色。如果受熱或其他因素的影響，漂白劑從有機色質中脫離，使之又恢復原有顏色，這種漂白是可逆的、不徹底的。如SO2使品紅溶液退色，加熱又恢復原有的顏色。(SO2不能漂白酸堿指示劑)(3)吸附型：有些物質具有疏松、多孔的特征，有較大的表面積，可以吸附一些有色物質而使之失去原來的顏色。如活性炭、硅藻土、膠體等。要特別注意的是：漂白是指使有機色質退色，漂白劑不一定使無機色質(如KMnO4、CuSO45H2O等)退色，即使能使無機色質退色，也不稱漂白作用(如SO2使KMnO4溶液退色)。10H2SO4的工業(yè)制法接觸法制硫酸工業(yè)制硫酸的主要內(nèi)容可簡記為5個“三”，即三原理、三方程、三步驟、三設備、三凈化，具體如下：(1)反應原理：燃燒硫或硫鐵礦(FeS2)制得SO2，SO2在一定條件下氧化為SO3，SO3被水吸收即得H2SO4。(2)反應方程式：SO2SO2或4FeS211O22Fe2O38SO22SO2O2 2SO3SO3H2O=H2SO4(3)主要步驟：SO2的制取、凈化和干燥SO2的催化氧化SO3的吸收和硫酸的生成。(4)主要設備：沸騰爐、接觸室、吸收塔。(5)從沸騰爐出來的氣體中除了含SO2、O2、N2外，還含有礦塵，砷、硒化合物，水蒸氣等。礦塵、砷、硒化合物會使催化劑中毒，失去催化作用；水蒸氣會腐蝕設備，在進入接觸室前必須進行除塵、洗滌和干燥等凈化處理。【例91】 下列物質中能使品紅溶液退色，但原理與其他不同的是()ASO2BCl2CNa2O2 DCO2解析：SO2、HClO(Cl2與水反應的產(chǎn)物)、Na2O2均有漂白性，可使品紅溶液退色，但HClO和Na2O2均是因為本身具有強氧化性使其退色，而SO2是與有機色素化合使其退色，原理不同；CO2不能使品紅溶液退色。答案：A【例92】 能證明SO2有漂白性的是()A酸性KMnO4溶液中通入SO2氣體后，紫色消失B紅色的酚酞溶液通入SO2，紅色消失C品紅溶液通入SO2后，紅色消失D溴水通入SO2后，橙色消失解析：漂白性是指某物質將有機色素轉化成無色物質的性質，退色則是泛指有色的物質和溶液顏色退去。A選項是SO2的還原性；B選項SO2通入水中顯酸性而消耗堿，最終使溶液呈酸性，酚酞指示劑恢復至無色；D選項發(fā)生：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，A、D兩選項KMnO4和Br2都是無機物，屬強氧化劑，均被SO2還原而退色。只有C選項SO2與品紅結合生成無色物質，符合要求。答案：C【例10】 工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2、微量的SO3和酸霧。為了保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，應盡可能將尾氣中的SO2轉化為有用的副產(chǎn)品。請按要求回答下列問題：(1)將尾氣通入氨水中能發(fā)生多個反應，寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應的化學方程式_、_。(2)在尾氣與氨水反應所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氫銨，此時溶液的溫度會自行降低，并析出晶體。導致溶液溫度降低的原因可能是_。(3)能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是_(填字母)。ANaOH溶液、酚酞試液BKMnO4溶液、稀硫酸C碘水、淀粉溶液 D氨水、酚酞試液解析：(1)本題要注意題目要求的是寫出兩個氧化還原反應的方程式。(2)溶液溫度降低一定是反應吸熱所致。(3)要測定尾氣中SO2的含量，則所選物質與SO2發(fā)生的反應要唯一，且反應后現(xiàn)象明顯，故選B、C。答案：(1)2H2SO3O2=2H2SO42(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO42NH4HSO3O2=2NH4HSO4(任填兩個)(2)反應吸熱(3)BC