1、第一单元 含硫化合物的性质和应用,一 硫及其重要化合物,三 硫酸的工业制法,教材研读,二 SO42-和SO32- 的检验,突破一 浓H2SO4与金属的反应,突破二 二氧化碳性质的探究,重难突破,一、硫及其重要化合物 1.硫,教材研读,2.二氧化硫,二氧化硫,3.硫酸 硫酸,1.S 的检验 检验S 的正确操作为: 被检液 取清液 有无白色沉淀(判断有无 S )。,二、S 和S 的检验,2.S 的检验 向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中红色褪去;或加入氯 化钡溶液生成白色沉淀,加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的 气体。,2.相应反应的化学方程式 (1)S+O2 SO2或4FeS2+
2、11O2 2Fe2O3+8SO2 (2)2SO2+O2 2SO3 (3)SO3+H2O H2SO4,三、硫酸的工业制法 1.接触法制硫酸的主要步骤 (1)硫黄(或含硫矿石,如FeS2)在沸腾炉中与氧气反应生成SO2。 (2)二氧化硫在催化剂作用下与O2反应在接触室中生成三氧化硫。 (3)三氧化硫与水反应在吸收塔中生成硫酸。,1.鉴别稀硫酸和浓硫酸既简单又安全的方法是 ( B ) A.各取少量于试管中,分别加入几片铜片 B.用玻璃棒各蘸少许点在滤纸上 C.各取少量于试管中,分别滴加NaOH溶液 D.各取少量于试管中,分别滴加BaCl2溶液,2.下列关于S、SO2、H2SO4的叙述中,正确的是 (
3、 C ) A.S是一种易溶于酒精的黄色晶体 B.SO2溶于水生成H2SO4 C.可用氢氧化钠溶液处理含有SO2的尾气 D.浓H2SO4不稳定,见光易分解,3.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最合理的是 ( B ) A.检验试液中的S :试液 无沉淀 白色沉淀 B.检验试液中的S :试液 无沉淀 白色沉淀 C.检验试液中的Fe3+:试液 黄色溶液 血红色溶液 D.检验试液中的S :试液 白色沉淀 沉淀溶解,突破一 浓H2SO4与金属的反应浓H2SO4与金属的反应,重难突破,典例1 某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时, 甲同学认为产生的气体是二氧化硫;而乙同学认为产生
4、的气体除二氧化 硫外还可能有氢气。为了确定甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学 设计了下图所示的实验装置。,试回答: (1)乙同学认为锌与浓硫酸反应还可能产生氢气的理由是: 。 。丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是 。 (2)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中 ,D中 。,答案 (1)反应过程中,c(H2SO4)逐渐减小,由浓硫酸变成稀硫酸,锌与稀 硫酸反应生成氢气 检验装置的气密性 (2)黑色氧化铜粉末变成红色 白色无水硫酸铜粉末变成蓝色,解析 (1)乙同学认为锌与浓硫酸反应还可能产生氢气的理由是在反应 过程中,H2SO4被消耗且有水生成,c(H2SO4)逐渐减小,由浓硫酸变
5、成稀硫 酸,锌与稀硫酸反应生成氢气;丙同学在安装好装置后,必不可少的一步 操作是检验装置的气密性。 (2)黑色氧化铜粉末变成红色证明氧化铜粉末被还原剂还原为铜,白色 无水硫酸铜粉末变成蓝色证明产生水,从而证明气体X中含有氢气。 温馨提示 浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和 MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应会停止。,1-1 一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某校化学 研究性学习小组对此进行研究。 按下图组装好实验装置,微热试管A,观察到装置C、D、E中均有气泡产 生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊
6、消失;反应较 长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。,试回答: (1)装置A中需用浓硫酸,用一种简单的方法鉴别浓硫酸和稀硫酸: 。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接 、 接b,c接 、 接d;D、E两支试管中CCl4 的作用是 。,(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为 ;反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是 。,(4)D中浑浊消失的反应的离子方程式为 。,答案 (1)用火柴梗蘸取少量试液,火柴梗若立即变黑,证明是浓硫酸,无 此现象则为稀硫酸(合理即可) (2)3(或4) 4(或3) 2 1 防倒吸 (3)C中品红溶液褪色 浓H2SO4变成稀H2S
7、O4后,与Zn反应放出H2 (4)SO2+H2O+CaSO3 Ca2+2HS,解析 (1)根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行鉴别,如利 用其脱水性、稀释时放热等。 (2)从图示看,C应是检验SO2气体的装置,应选择甲装置,则B处需接一安 全装置。 (3)浓H2SO4的强氧化性表现在S 被还原生成SO2。反应开始后,装置 中的空气被排出,产生大量气泡,随着H2SO4浓度的降低,反应速率逐渐减 慢,反应较长时间后浓H2SO4变成稀H2SO4,与Zn反应生成H2,气泡量又会 增加。,(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3和水反应生成Ca(HSO3)2。,突破二 二氧化硫性质的探究S
8、O2的特殊性质归纳,1.SO2与CO2的性质比较 (1)根据SO2和CO2的性质,试回答鉴别两者的方法。提示 可根据物理性质鉴别,CO2无色无味,SO2具有刺激性气味。 利用SO2的强还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。 利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。,(2)若CO2中混有SO2,怎样除去SO2?原理是什么?提示 可选用饱和NaHCO3溶液,利用的是H2SO3的酸性比H2CO3强,强 酸制弱酸的原理,当SO2气体很少时,不宜用Na2CO3溶液,因为过量Na2CO 3,与CO2也能反应,涉及的反应有: SO2+NaHCO3 NaHSO3+CO2, SO2+Na2CO3 Na2SO3+CO
9、2, CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3。 (3)检验SO2中是否含有CO2时应该注意什么问题?,提示 检验SO2中是否含有CO2时,应先利用两者的不同将SO2除净,再 通入澄清石灰水中检验CO2是否存在。,2.怎样鉴别SO2?提示 (1)利用SO2的刺激性气味;(2)利用SO2的还原性,用酸性KMnO4 溶液或溴水鉴别;(3)利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。,典例2 某研究性学习小组利用如图装置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反 应。,已知:1.0 molL-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1。 请回答: (1)装置A中发生反应的化学方程式是 。 (2)为排除空气对实验的干扰
10、,滴加浓硫酸之前应进行的操作是 。 (3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是 (填化学式),说明SO2具 有 性。 (4)分析装置B中产生白色沉淀的原因:,猜想1: ; 猜想2:SO2与Fe3+反应; 猜想3:在酸性条件下SO2与N 反应。 若猜想2正确,装置B中发生反应的离子方程式是 ,证明该猜想正确应进一步 确认生成了 。 要证明猜想3正确,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下 列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是 (填字母)。,a.0.1 molL-1稀硝酸 b.1.5 molL-1 Fe(NO3)2溶液 c.6.0 molL-1 NaNO3溶液和0.2 molL-
11、1盐酸等体积混合的溶液 答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O (2)打开弹簧夹,向 装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹 (3)BaSO4 还原 (4)猜想1:SO2 与Fe3+、酸性条件下N 都反应SO2+2Fe3+Ba2+2H2O BaSO4+ 2Fe2+4H+(可分两步写SO2+2Fe3+2H2O 2Fe2+S +4H+、S + Ba2+ BaSO4) Fe2+ c,解析 (1)装置A制备二氧化硫,反应原理为强酸与弱酸盐的反应。(2) 根据图示提示,排除空气干扰的方法是通氮气,答题时要注意“打开” 弹簧夹通入氮气,一段时间后“关闭”弹簧夹。(3)亚硫酸
12、钡溶于强酸, 在强酸作用下生成的白色沉淀只能是硫酸钡,硫酸根离子由氧化二氧化 硫得到,二氧化硫体现还原性。(4)要证明猜想2正确必须确认生成了 Fe2+;要证明猜想3正确应选用c组试剂,因其除了铁离子换成钠离子外, 硝酸根离子和氢离子浓度与装置B中原混合溶液中的相同。,2-1 食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收,下列有 关SO2的检测或吸收方法正确的是 ( C ) A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度 B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中过滤、洗涤、 干燥、称重以测定大气中SO2的浓度 C.氨酸法:用氨水吸收尾气中
13、的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后 的SO2循环使用,D.石灰石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧 化,所得物质可用于生产石膏,解析 酸性KMnO4溶液既能与SO2发生反应,也能与乙醇发生反应,A错 误;BaSO3能被空气中的O2氧化成BaSO4,B错误;氨水吸收SO2生成(NH4)2 SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与H2SO4反应生成SO2,富集后的 SO2可循环使用,C正确;常温下石灰石与SO2不反应,D错误。,2-2 某兴趣小组同学欲研究SO2的相关性质。 (1)比较下表中的两组物质关系,第2组中物质X的化学式是 。,(2)利用
14、如图装置来检验SO2的性质。装置a中的现象是 ; (填“能”或“不能”)说明SO2 有漂白性。,若装置e中有40 mL 2.5 molL-1 NaOH溶液,反应后溶液增重4.8 g,则装 置e中发生反应的总化学方程式是 。 (3)该小组的甲、乙两位同学利用如图装置继续探究SO2及氯气漂白性:,通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液的颜色随时间的推移变得越来越浅。试根据该实 验装置和两名同学的实验结果回答问题。 试分析甲同学实验过程中品红溶液不褪色的原因: (用离子方程式表示)。 乙同学让品红溶液颜色变得越来越浅的方法是 。,答案 (1)H2SO4 (2
15、)溴水褪色 不能 3SO2+4NaOH Na2SO3+2NaHSO3+H2O (3)SO2+Cl2+2H2O S +2Cl-+4H+ 控制SO2和Cl2进气的物质的 量,使之不相等,解析 (1)第1组中碳元素的化合价依次升高,最后变成酸、正盐、酸式 盐,第2组中硫元素的化合价升高到+6价,故X为硫酸。(2)二氧化硫具 有还原性,溴水具有氧化性,发生氧化还原反应,溴水褪色,不能说明SO2 有漂白性。若n(SO2)n(NaOH)=12,发生反应:SO2+2NaOH Na 2SO3+H2O;若n(SO2)n(NaOH)=11,发生反应:SO2+NaOH NaHSO 3;装置e中有40 mL 2.5
16、molL-1 NaOH溶液,即n(NaOH)=0.1 mol,n(SO2)= =0.075 mol;n(SO2)n(NaOH)=0.075 mol0.1 mol=34,所以 产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠;设生成亚硫酸钠x mol、亚硫酸氢钠y,mol,则:x mol+y mol=0.075 mol,2x mol+y mol=0.1 mol,解得:x=0.025,y=0. 05,即n(Na2SO3)n(NaHSO3)=12,所以反应的化学方程式为3SO2+4 NaOH Na2SO3+2NaHSO3+H2O。(3)氯气和二氧化硫在水溶液中 恰好完全反应:Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4,生成的硫酸和盐酸不具 有漂白性,所以品红溶液不褪色。当通入的二氧化硫或氯气有剩余 时,具有漂白性,能使品红溶液褪色。,
