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考點(diǎn)20 硫及其重要化合物 一、硫單質(zhì) 1．自然界中硫的存在 （1）游離態(tài)：硫單質(zhì)俗稱硫黃，主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。 （2）化合態(tài)：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。 常見的含硫化合物 硫鐵礦 黃銅礦 石膏 芒硝 FeS2 CuFeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O 2．硫的物理性質(zhì) 顏色狀態(tài) 溶解性 水 酒精 CS2 淡黃色固體 不溶 微溶 易溶 3．硫的化學(xué)性質(zhì) 過 關(guān) 秘 籍 （1）汞蒸氣有毒，實(shí)驗(yàn)室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進(jìn)行處理。 （2）硫在過量、純凈的O2中燃燒的產(chǎn)物是SO2而不是SO3。 （3）硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在純氧中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰。 （4）硫與變價金屬反應(yīng)時，生成低價態(tài)金屬硫化物，和變價金屬與Cl2的反應(yīng)情況不同，可對比記憶。 （5）黑火藥的成分為“一硫二硝三木炭”：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。 二、硫的氧化物——二氧化硫和三氧化硫 1．二氧化硫 （1）物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 溶解性 無色 氣體 刺激性 比空氣大 易溶于水(常溫常壓下1體積水可溶解40體積) （2）化學(xué)性質(zhì) ①酸性氧化物的通性 a．與水反應(yīng)：SO2+H2OH2SO3 b．使指示劑變色：SO2能使紫色石蕊溶液變紅 c．與堿反應(yīng)：NaOH足量：SO2+2NaOHNa2SO3+H2O NaOH不足量：SO2+NaOHNaHSO3 d．與堿性氧化物反應(yīng)：SO2+CaOCaSO3 ②氧化性：2H2S+SO23S↓+2H2O（產(chǎn)生淡黃色沉淀） ③還原性 a．與O2反應(yīng)：2SO2+O22SO3 b．與X2（Cl2、Br2、I2）的水溶液反應(yīng)：SO2+X2+2H2O2HX+H2SO4 c．可被酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液、H2O2、Fe3+等氧化。 ④漂白性：SO2能漂白某些有色物質(zhì)（如品紅溶液），但不能使紫色石蕊溶液等指示劑褪色。 （3）檢驗(yàn) 將氣體通入品紅溶液后，溶液褪色，加熱后溶液又恢復(fù)到紅色則可驗(yàn)證該氣體是SO2。注意“加熱”是必不可少的步驟，因?yàn)槁葰庖材苁蛊芳t溶液褪色，但加熱后溶液不會重新變紅色。 2．三氧化硫 （1）物理性質(zhì) 常溫常壓下為無色、易揮發(fā)的液體，熔點(diǎn)為16.8 ℃，沸點(diǎn)為44.8 ℃。 （2）化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物的通性 表現(xiàn)性質(zhì) 方程式 與水反應(yīng)，生成強(qiáng)酸 (工業(yè)生產(chǎn)硫酸) 與堿(如)反應(yīng)生成鹽和水 與堿性氧化物(如)反應(yīng)生成鹽 與某些鹽(如)反應(yīng)生成硫酸鹽 三、硫酸的性質(zhì)和、的檢驗(yàn) 1．硫酸的性質(zhì) 物理性質(zhì) 純凈的硫酸是無色油狀液體，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，密度大于水(98%的濃H2SO4，密度為1.84 gcm?3)，溶于水放出大量的熱 化 學(xué) 性 質(zhì) 吸水性 常用作 干燥劑 能干燥 H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等 不能干燥 堿性氣體，如 NH3等 還原性氣體，如 H2S、HBr、HI 等 脫水性 將有機(jī)物中的氫、氧元素按原子個數(shù) 2∶1的比例脫去，如蔗糖脫水炭化 強(qiáng)氧化性 與活潑金屬反應(yīng) 2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O，常溫下濃硫酸使Fe、Al鈍化 與不活潑金屬反應(yīng) Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 與非金屬反應(yīng) C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 不揮發(fā)性 用于制揮發(fā)性酸，如H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑ 注意：（1）濃硫酸的稀釋方法：將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。（2）常溫下鐵、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生“鈍化”，但加熱時劇烈反應(yīng)。 2．、的檢驗(yàn)方法 （1）的檢驗(yàn)方法 ①原理：(白色)。 ②方法：取試樣少許，先滴加稀鹽酸無氣泡、沉淀產(chǎn)生(排除、、等離子的干擾)，再滴加溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有。 說明：的檢驗(yàn)試劑為組合型試劑，通常可分為4組： a．與，b．與，c．與，d．與。 選用時視具體情況而定。例如：當(dāng)溶液中存在、時，只能選用d組試劑；當(dāng)溶液中存在時，只能選用a組試劑，因?yàn)閎、c、d組試劑混合后均有存在，而能將氧化成，進(jìn)而生成沉淀。 （2）的檢驗(yàn)方法 ①原理：；，。 ②方法：取試樣少許，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，紅色褪去；或加入溶液生成白色沉淀，再加入稀鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，則含有。 四、硫及其化合物的轉(zhuǎn)化 1．基本轉(zhuǎn)化規(guī)律 （1）同種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化 硫元素的化合價相同的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，屬于非氧化還原反應(yīng)，主要試劑是酸、堿、鹽、氧化物等。 （2）不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化 硫元素的化合價不同的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，屬于氧化還原反應(yīng)，主要試劑是氧化劑和還原劑。 2．價態(tài)變化規(guī)律 （1）是硫元素的最低價態(tài)，只有還原性；、處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性；是硫元素的最高價態(tài)，只有氧化性。 （2）當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)。 例如： （3）有時硫的化合價發(fā)生跳位轉(zhuǎn)化。如、遇到強(qiáng)氧化劑時可被氧化為+6價：、。 （4）硫元素相鄰價態(tài)的微粒之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如S和、S和、和之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 3．重要轉(zhuǎn)化關(guān)系 （1）含?2價硫元素的化合物之間的轉(zhuǎn)化 （2）含+4價硫元素的化合物之間的轉(zhuǎn)化 （3）含+6價硫元素的化合物之間的轉(zhuǎn)化 （4）氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系 考向一 SO2的特性 典例1 某興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)的裝置如圖所示，下列說法不正確的是 A.表明I-的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是B中的藍(lán)色溶液褪色 B.裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止其污染空氣 C.為了驗(yàn)證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 D.為了驗(yàn)證A中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，加入KMnO4溶液，紫紅色褪去 【答案】D 1．如圖，利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。 下表中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或所做的解釋不正確的是 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋 A BaCl2溶液變渾濁 SO2與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液變渾濁 SO2與Na2S溶液反應(yīng)產(chǎn)生了S單質(zhì) C 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有還原性 D 品紅溶液褪色 SO2具有漂白性 SO2的“漂白性” SO2能使許多有色物質(zhì)“褪色”，但其“褪色”原理不同： （1）還原性“褪色”：SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，利用SO2的還原性。 （2）漂白性“褪色”：SO2能使品紅溶液褪色，利用SO2的漂白性。 （3）酸性“褪色”：SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，利用SO2的酸性氧化物的性質(zhì)。 考向二 SO2與CO2的性質(zhì)比較 典例1 檢驗(yàn)SO2中是否混有CO2氣體，可采用的方法是 A.通過品紅溶液 B.先通過足量NaOH溶液，再通入澄清石灰水 C.通過澄清石灰水 D.先通過過量酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水 【答案】D 2．下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體為SO2的是 ①使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅?、谕ㄈ胱懔縉aOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸　③通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生?、芡ㄈ際2S溶液中有沉淀產(chǎn)生 A．都能證明 B．都不能證明 C．③④均能證明 D．只有③能證明 鑒別SO2和CO2的方法 SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁，若通入的氣體過量，則沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鑒別SO2和CO2。通?？捎靡韵路椒ǎ海?）根據(jù)物理性質(zhì)。CO2無色無味；SO2無色、具有刺激性氣味。（2）品紅溶液。使品紅溶液褪色的是SO2；不能使品紅溶液褪色的是CO2。（3）酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2；無明顯現(xiàn)象的是CO2。（4）溴水。使溴水褪色的是SO2；無明顯現(xiàn)象的是CO2。（5）硝酸酸化的硝酸鋇溶液。產(chǎn)生白色沉淀的是SO2；無明顯現(xiàn)象的是CO2。（6）FeCl3溶液。溶液顏色變淺的是SO2；無明顯現(xiàn)象的是CO2。 考向三 的檢驗(yàn) 典例1 為檢驗(yàn)溶液中是否含有，四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，且都認(rèn)為如果觀察到的現(xiàn)象與自己的設(shè)計(jì)方案一致，即可確認(rèn)溶液中含有。其中正確的是 A.加入足量稀硝酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 B.加入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸酸化，沉淀不溶解 C.加入足量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 D.加入足量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明含有，D正確。 【答案】D 3．對某酸性溶液(可能含有Br?、、H2SO3、)分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色； ②加堿調(diào)至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)； ③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)不能確認(rèn)原溶液中是否存在的是 A．Br? B． C．H2SO3 D． 的檢驗(yàn)誤區(qū) （1）只加可溶性鋇鹽，不酸化。誤將、、等干擾離子判斷成。因上述離子會產(chǎn)生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。 （2）誤將Ag+判斷成。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸，有白色沉淀，便斷定含。其錯誤是未注意當(dāng)溶液中不含，而含Ag+時也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象：Ag++Cl?AgCl↓(白色)。 （3）誤將判斷成。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有。該錯誤是未注意在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)氧化性，能將氧化成而產(chǎn)生干擾。 考向四 硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系與實(shí)驗(yàn)的融合 典例1 將燃煤排放的含有SO2的煙氣通入海水(主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、、Br-、、等離子)進(jìn)行脫硫的工藝流程如圖所示，下列說法中正確的是 A.天然海水顯酸性 B.氧化過程中可能發(fā)生的離子反應(yīng)為2SO2+2H2O+O24H++2 C.排入大海的溶液與天然海水相比，只有數(shù)量發(fā)生了變化 D.若將氧化后的液體進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到的晶體中CaSO4含量最高 【答案】B 4．利用Y形管與其他儀器組合可以進(jìn)行許多實(shí)驗(yàn)(固定裝置略)。分析并回答下列問題： （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證SO2的氧化性(如圖1所示)。 將膠頭滴管中濃硫酸分別滴入Y形管的兩個支管中，所產(chǎn)生的兩種氣體相遇發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S3S+2H2O，則在支管交叉處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ，硫化亞鐵處加水的目的是 。 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縎O2與BaCl2反應(yīng)生成沉淀的條件(如圖2所示)。SO2通入BaCl2溶液并不產(chǎn)生沉淀，再通入另一種氣體后就產(chǎn)生了白色沉淀。常溫下，若由右側(cè)Y形管產(chǎn)生另一種氣體，則在其左右支管應(yīng)放置的藥品是 和 ，導(dǎo)氣管A的作用是 。 1．下列關(guān)于硫及其化合物的說法中不正確的是 A．硫粉在過量的純氧中燃燒也不能生成三氧化硫 B．SO2既可以是含硫物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，也可以是含硫物質(zhì)的還原產(chǎn)物 C．二氧化硫能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，體現(xiàn)了其漂白性 D．自然界中存在可溶于CS2的游離態(tài)的硫 2．下列實(shí)驗(yàn)操作能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A．實(shí)驗(yàn)室采用圖①所示裝置收集SO2 B．可用圖②所示裝置比較KMnO4、Cl2、S的氧化性強(qiáng)弱 C．除去NaHCO3溶液中的Na2CO3可加入Ca(OH)2溶液后過濾 D．稱取0.40 g NaOH，放入100 mL容量瓶中，配制0.10 molL－1的NaOH溶液 3．下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是 4．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到氣體V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2＋和)加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO 12.0 g，若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為1∶1，則V可能為 A．9.0 L　　　　　　　 B．13.5 L C．15.7 L D．16.8 L 5．如圖所示是一系列含硫化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)產(chǎn)物已略去)，下列說法正確的是 A.反應(yīng)①說明SO2具有漂白性，反應(yīng)②說明SO2具有酸性 B.若反應(yīng)②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1，則反應(yīng)物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2 C.反應(yīng)③④⑤均屬于氧化還原反應(yīng) D.工業(yè)上可利用反應(yīng)②和反應(yīng)④回收SO2 6．將一定量的鋅與100 mL 18.5 molL-1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測得溶液中氫離子濃度為0.1 molL-1，則下列敘述錯誤的是 A.氣體A為SO2和H2的混合物 B.氣體A中SO2與H2的體積比為5∶1 C.反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 g D.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3 mol 7．已知CuSO4CuO+SO2↑+SO3↑+ O2↑。某班化學(xué)學(xué)習(xí)小組稱取10.0 g CuSO4粉末，用如圖所示裝置進(jìn)行加熱至質(zhì)量不再變化為止。甲、乙、丙、丁四個裝置的質(zhì)量變化數(shù)據(jù)如表所示。 裝置 甲(耐高溫試管+CuSO4) 乙 丙 丁 反應(yīng)前 42.0 g 75.0 g 260.0 g 140.0 g 反應(yīng)后 37.0 g 79.5 g 260.0 g 140.0 g 下列有關(guān)判斷正確的是 A.裝置丁的作用只是吸收S的氧化物尾氣 B.生成的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為350 mL C.生成的CuO為6.0 g D.甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6CuSO4 6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑ 8．用下圖裝置可以進(jìn)行測定SO2轉(zhuǎn)化成SO3的轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)。已知SO3的熔點(diǎn)是16.8 ℃，沸點(diǎn)是445.8 ℃。已知發(fā)生裝置中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3(s)＋H2SO4(98%)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，應(yīng)該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置。請從下圖A～E裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是__________、__________、__________。 （2）從乙處均勻通入O2，為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率，實(shí)驗(yàn)中在加熱催化劑與滴加濃硫酸的順序中，應(yīng)采取的操作是_________________________________________________。 （3）將SO2通入含1.5 mol氯酸的溶液中，可生成一種強(qiáng)酸和一種氧化物，若有1.56.021023個電子轉(zhuǎn)移時，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。 （4）用a mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，繼續(xù)通入O2一段時間后，測得裝置Ⅲ增重了b g，則實(shí)驗(yàn)中SO2的轉(zhuǎn)化率為________%(用含a、b的代數(shù)式表示)。 （5）尾端球形干燥管的作用是__________________________________________。 9．工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷的濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱的濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動： 探究一 （1）將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷的濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是　 。 （2）另稱取鐵釘(碳素鋼)6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X，并收集到氣體Y。 ①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中的Fe2+，應(yīng)選用　　　　　　　(填字母)。 a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液 ②乙同學(xué)取336 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)：SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4。然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33 g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為　　　　　　　　　　　。 探究二 分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和氣體Q。為此設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)探究裝置(圖中加熱和夾持儀器已略去)。 （3）裝置B中試劑的作用是　　　　　　　。 （4）認(rèn)為氣體Y中還含有氣體Q的理由是　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。 （5）為確認(rèn)氣體Q的存在，需在裝置中添加M，M應(yīng)該位于　　　　　(填字母)。 a.A之前 b.A、B之間 c.B、C之間 d.C、D之間 （6）如果氣體Y中含有H2，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是　　　　　　　。 （7）若要測定此336 mL氣體中H2的含量(標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28 mL H2)，能不能用托盤天平稱量裝置D或裝置E反應(yīng)前后的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量差來計(jì)算?判斷后說明原因：　　　　　　　　　　　　　　。 1．[2017北京]根據(jù)SO2通入不同溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是 溶液 現(xiàn)象 結(jié)論 A 含HCl、BaCl2的溶液 產(chǎn)生白色沉淀 SO2有還原性 B H2S溶液 產(chǎn)生黃色沉淀 SO2有氧化性 C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 產(chǎn)生膠狀沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 2．［2016上海］在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室（見圖）。下列說法錯誤的是 A．a(chǎn)、b兩處的混合氣體成分含量相同，溫度不同 B．c、d兩處的混合氣體成分含量相同，溫度不同 C．熱交換器的作用是預(yù)熱待反應(yīng)的氣體，冷卻反應(yīng)后的氣體 D．c處氣體經(jīng)熱交換后再次催化氧化的目的是提高SO2的轉(zhuǎn)化率 3．［2015上海］二氧化硫能使溴水褪色，說明二氧化硫具有 A．還原性 B．氧化性 C．漂白性 D．酸性 4．[2017天津]H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列方法中的問題。 Ⅰ．H2S的除去 方法1：生物脫H2S的原理為： H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O （1）硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍，該菌的作用是______________。 （2）由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是______________。 方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S （3）隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化，氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時，氧化產(chǎn)物的分子式為__________。 Ⅱ．SO2的除去 方法1（雙減法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 （4）寫出過程①的離子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化： CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH?(aq) 從平衡移動的角度，簡述過程②NaOH再生的原理____________________________________。 方法2：用氨水除去SO2 （5）已知25℃，NH3H2O的Kb=1.810?5，H2SO3的Ka1=1.310?2，Ka2=6.210?8。若氨水的濃度為2.0 molL?1，溶液中的c(OH?)=_________________ molL?1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH?)降至1.010?7 molL?1時，溶液中的c()/c()=___________________。 變式拓展 1．【答案】A 【解析】SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，H2SO3為中強(qiáng)酸，不與BaCl2溶液反應(yīng)。 2．【答案】D 3．【答案】B 【解析】由①知溶液中一定含有H2SO3，其加熱分解產(chǎn)生的SO2可使品紅溶液褪色；由②知溶液中一定含有。由③知原溶液中含有Br?，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，說明此時溶液中含，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3產(chǎn)生的，故不能確定原溶液中是否存在的是。 4．【答案】（1）管壁內(nèi)有淡黃色固體生成　稀釋濃硫酸，防止硫化氫被濃硫酸氧化 （2）濃氨水　堿石灰(或固體NaOH、生石灰)　保持集氣瓶內(nèi)外氣壓平衡，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入 【解析】（1）濃硫酸分別滴入Y形管的兩個支管中，所產(chǎn)生的兩種氣體相遇發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S3S+2H2O，反應(yīng)生成S，S為淡黃色固體；H2S具有強(qiáng)還原性，可與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)H2S+H2SO4(濃)S↓+SO2+2H2O，所以有FeS的一側(cè)應(yīng)用水稀釋。 （2）根據(jù)二氧化硫的性質(zhì)推斷，右側(cè)Y型管的作用是制取氨氣，由于無加熱儀器，則選擇的試劑為濃氨水液體和生石灰或堿石灰或氫氧化鈉固體，產(chǎn)生的氨氣溶于BaCl2溶液，得到堿性溶液，再通入二氧化硫氣體時，二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與BaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，可以得到白色BaSO3沉淀和NH4Cl溶液；容器內(nèi)壓強(qiáng)大，氣體不容易導(dǎo)入，所以導(dǎo)氣管A的作用是保持集氣瓶內(nèi)外氣壓平衡，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入。 考點(diǎn)沖關(guān) 1．【答案】C 2．【答案】B 【解析】二氧化硫的密度大于空氣的密度，應(yīng)用向上排空氣法收集，A項(xiàng)錯誤；Ca(OH)2溶液與NaHCO3和Na2CO3的溶液都發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；不能在容量瓶中進(jìn)行溶解操作，D項(xiàng)錯誤。 3．【答案】B 【解析】SO2的水溶液呈酸性，能使石蕊試液變紅色，但不能漂白石蕊試液；SO2能漂白品紅溶液，使品紅溶液褪色；SO2的飽和溶液加入BaCl2溶液中，SO2與BaCl2不反應(yīng)，最終還是無色溶液；d試管中發(fā)生反應(yīng):SO2+2NaOHNa2SO3+H2O，Na2SO3與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3沉淀。本題選B。 4．【答案】A 【解析】若混合物全是CuS，其物質(zhì)的量為12.0/80＝0.15 (mol)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 0.158＝1.2 (mol)。收集到的兩種氣體體積相等，則二者物質(zhì)的量相等，設(shè)NO、NO2均為x mol，由轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒得3x＋x＝1.2，計(jì)算得x＝0.3，此時氣體體積V＝0.622.4＝13.44(L)；若混合物全是Cu2S，其物質(zhì)的量為0.075 mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 0.07510＝0.75(mol)，同理，設(shè)NO、NO2均為y mol， 3y＋y＝0.75，計(jì)算得y＝0.187 5，氣體體積V＝0.37522.4＝8.4(L)，則V在8.4～13.44 L之間，因此選A。 5．【答案】D 【解析】反應(yīng)①中溶液先變藍(lán)后褪色的原因是KIO3被還原先得到I2，最終得到I-，體現(xiàn)了SO2的還原性，反應(yīng)②是酸性氧化物和堿的反應(yīng)，體現(xiàn)了SO2的酸性，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)元素守恒，當(dāng)n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1時，n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3，B項(xiàng)錯誤；反應(yīng)④是非氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；反應(yīng)②吸收了二氧化硫，反應(yīng)④放出了SO2，可以通過反應(yīng)②④回收二氧化硫，D項(xiàng)正確。 6．【答案】B 【解析】本題易錯之處是忽視H2SO4的氧化性會隨著濃度減小而發(fā)生變化，還原產(chǎn)物會由二氧化硫變?yōu)闅錃?。根?jù)題中信息可知，硫酸過量。反應(yīng)消耗的H2SO4為(18.50.1-) mol=1.8 mol，若生成的氣體A僅為SO2，SO2的體積應(yīng)為 22.4 L=20.16 L≠33.6 L，故不可能全是SO2氣體，隨著H2SO4濃度變小，鋅與稀硫酸反應(yīng)會生成H2，A項(xiàng)正確。設(shè)生成的SO2為x mol，H2為y mol，則x+y==1.5。設(shè)參加反應(yīng)的Zn為a mol，根據(jù)得失電子守恒有2x+2y=2a，解得a=1.5，故消耗Zn的質(zhì)量為1.5 mol65 gmol-1=97.5 g，C項(xiàng)正確。反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子為2a mol=3 mol，D項(xiàng)正確。生成x mol SO2所消耗的H2SO4為2x mol，生成y mol H2所消耗的H2SO4為y mol，故2x+y=1.8，x+y=1.5，解得x=0.3，y=1.2，所以SO2與H2的體積比為1∶4，故B項(xiàng)錯誤。本題選B。 7．【答案】B 8．【答案】（1）B　 A　E(或C) （2）先加熱催化劑再滴入濃硫酸 （3）SO2＋2HClO3===H2SO4＋2ClO2 （4） （5）防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾，造成誤差 【解析】（1）Ⅰ裝置必須要對二氧化硫進(jìn)行干燥，可以用濃硫酸來干燥二氧化硫氣體；SO3的熔點(diǎn)是16.8 ℃，可以用冰水冷卻來獲得三氧化硫；未反應(yīng)掉的二氧化硫?qū)諝鈺a(chǎn)生污染，可以用堿石灰或者氫氧化鈉溶液來進(jìn)行尾氣處理。（2）為保證產(chǎn)生的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)先加熱催化劑再滴入濃硫酸。（3）將SO2通入含1.5 mol氯酸的溶液中，可生成一種強(qiáng)酸和一種氧化物，強(qiáng)酸是硫酸。若有1.56.021023個電子即1.5 mol電子轉(zhuǎn)移，這說明1 mol氯酸得到1 mol電子，則氯元素的化合價從＋5價降低到＋4價，因此氧化物是ClO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋2HClO3===H2SO4＋2ClO2。（4）根據(jù)硫原子守恒，Na2SO3～SO2～SO3，a mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量為64a g，測得裝置Ⅲ增重了b g，即為剩余二氧化硫的質(zhì)量，所以參加反應(yīng)的二氧化硫的質(zhì)量為(64a－b) g，所以轉(zhuǎn)化率α＝100%＝%。（5）由于空氣中含有水蒸氣及CO2等，所以尾端球形干燥管的作用是防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾，造成誤差。 9．【答案】（1）鐵釘表面被氧化 （2）①d?、?6.7% （3）檢驗(yàn)SO2是否除凈 （4）C+2H2SO4(濃)CO2↑+ 2SO2↑+2H2O （5）c （6）裝置D中固體由黑色變?yōu)榧t色和裝置E中固體由白色變?yōu)樗{(lán)色 （7）不能，混合氣體中n(H2)= =0.001 25 mol，裝置D中反應(yīng)前后的質(zhì)量差為CuO中O的質(zhì)量，即為0.001 25 mol16 gmol-1=0.02 g，或裝置E中反應(yīng)前后的質(zhì)量差為H2O的質(zhì)量，即為0.001 25 mol18 gmol-1=0.022 5 g，而以g為單位時，托盤天平只能估讀到小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù) 直通高考 1．【答案】C 【名師點(diǎn)睛】掌握SO2的性質(zhì)特點(diǎn)是解答的關(guān)鍵，選項(xiàng)C是易錯點(diǎn)，要明確并不是遇到褪色就是漂白，要搞清楚反應(yīng)的原理以及常見的漂白劑。SO2通入下列溶液中的現(xiàn)象與其體現(xiàn)的性質(zhì)歸納如下： 溶液 石蕊試液 加有酚酞的 NaOH溶液 酸性KMnO4 溶液 溴水 品紅 溶液 氫硫酸 (H2S溶液) 現(xiàn)象 變紅 褪色 褪色 褪色 褪色 生成淺黃色沉淀 性質(zhì) 酸性氧化物 酸性氧化物 還原性 還原性 漂白性 氧化性 2．【答案】B 【解析】A．根據(jù)裝置圖可知，從a進(jìn)入的氣體是含有SO2、O2、N2等的冷氣，經(jīng)過熱交換器后從b處出來的是熱的氣體，成分與a處相同，正確；B．在c處出來的氣體SO2、O2在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的含有SO3及未反應(yīng)的SO2、O2等氣體，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)經(jīng)過熱交換器后被冷的氣體降溫，SO3變?yōu)橐簯B(tài)，故二者含有的氣體的成分不相同，錯誤；C．熱交換器的作用是預(yù)熱待反應(yīng)的冷的氣體，同時冷卻反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，為SO3的吸收創(chuàng)造條件，正確；D．處氣體經(jīng)過熱交換器后再次被催化氧化，目的就是使未反應(yīng)的SO2進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生SO3，從而可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率，正確。故選B。 3．【答案】A 【解析】二氧化硫使溴水褪色是因?yàn)榘l(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化硫作還原劑，具有還原性。 4．【答案】（1）降低反應(yīng)活化能（或作催化劑） （2）30 ℃、pH=2.0 蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性） （3）H2SO4 （4）2OH?+SO2+H2O 與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成 （5）6.010?3 0.62 （4）過程①是NaOH與SO2的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2OH?+SO2+H2O；根據(jù)CaO在水中的轉(zhuǎn)化：CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH?(aq)，過程②中Na2SO3加入CaO后，與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成。 （5）根據(jù)NH3H2O的Kb=1.810?5可知， =1.810?5，當(dāng)氨水的濃度為2.0 molL?1時，溶液中的c(OH?)= c()==6.010?3 molL?1。 根據(jù)H2SO3的Ka2=6.210?8可知，=6.210?8，當(dāng)c(OH?)降至1.010?7 molL?1，則c(H+)=1.010?7 molL?1，溶液中的c()/c()=0.62。 【名師點(diǎn)睛】本題以真實(shí)化學(xué)問題為載體，考查應(yīng)用實(shí)踐能力。從化學(xué)科學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，牢牢把握化學(xué)的應(yīng)用性，廣泛聯(lián)系實(shí)際創(chuàng)設(shè)化學(xué)應(yīng)用情境，引領(lǐng)考生正確認(rèn)識化學(xué)對社會發(fā)展和人類進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)，認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的價值。要求考生將基礎(chǔ)化學(xué)、基本化學(xué)原理和方法運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中，解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象，解決工業(yè)生產(chǎn)的問題。題目中化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，條件的選擇，各種平衡常數(shù)的計(jì)算等為高頻考點(diǎn)，掌握平衡的定量定性分析為解題的關(guān)鍵，注意平衡常數(shù)的應(yīng)用。 舍利子形成之謎 舍利子是指佛祖釋迦牟尼圓寂火化后留下的遺骨和珠狀寶石樣生成物。遺體火化不僅是個燃燒的過程，也是個熔煉的過程。有人分析，佛教界的一些修行之士之所以能夠生成舍利子，與他們長期食素和飲山泉水有關(guān)。蔬菜和山泉中富含各種礦物質(zhì)，經(jīng)幾十年積累，人體各部分含量很多，圓寂火化后便“煉制”出了舍利子。但此說法是否正確，有待進(jìn)一步研究。