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第二单元 第10讲 硫及其化合物


第 10 讲 硫及其化合物

考纲定位

选项示例

1.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
1. 掌握硫的单质及其 BaCl2。(2011年上海高考T7—D) 2.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温 下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(2011年江苏高考 T3—A)

重要化合物的主要性<

br />质,了解其应用。 2.了解SO2、SO3对 环境质量的影响。

3.氢硫酸露天放置容易变质,产生浑浊的事
实,推出O的非金属性比S强。(2011年广东 执信中学检测T23—D)

一、硫 1.自然界中硫元素的存在 火山口 硫元素广泛存在于自然界,游离态的硫存在于________附 硫化物 近或地壳的 岩 层 里 。 化 合 态 的 硫主要以 _____________ 和

硫酸盐 _______________ 的 形 式 存 在 , 如FeS2、CaSO4· 2O、 2H
Na2SO4· 2O。 10H

2.硫的物理性质
硫黄 黄 水 硫俗称________,是一种________色晶体,不溶于______, 酒精 二硫化碳 微溶于______,易溶于____________。

3.硫的化学性质 (1)氧化性:Fe+S H2+S H2S ________。 FeS ________;2Cu+S

Cu2S ________;

注意:硫的氧化性不如Cl2 强,硫与可变价金属(如Fe、Cu) 反应时,通常生成低价金属硫化物。

(2)还原性:S+O2

SO2 ________,现象:在空气中燃烧,火

浅蓝色 蓝紫色 焰呈________;在纯氧气中燃烧,火焰呈________。

二、二氧化硫和三氧化硫 1.二氧化硫 (1) SO2的物理性质。

无 刺激性 易 SO2 是一种______色、有________气味的气体;______溶 大 于水,且易液化;密度比空气的______。
(2)SO2 的化学性质。

①具有酸性氧化物的通性。
a.与 H2O 反应。 H2SO3 SO2 与水反应生成_________________ ,化学方程式为:
H2O+SO2 H2SO3 _________________________________。

红 b.使指示剂变色:SO2能使石蕊试液变______色。

注意:SO2不能使石蕊褪色。
c.与碱反应。 在 NaOH溶液中通入少量SO2时,反应的离子方程式为:

SO2+2OH ===SO2 +H2O 3 __________________________________;在 NaOH 溶液中通入
SO2+OH-===HSO- 3 过量 SO2 时,反应的离子方程式为:_____________________。 d.可与碱性氧化物反应。





CaO 可 以 吸 收 SO2 ( 钙 基 固 硫 ) , 化 学 方 程 式 为 : CaO+SO2===CaSO3 _________________________。

②氧化性。
将 SO2通入到氢硫酸(H2S)溶 液 中 , 实 验 现 象 : 产 生

浅黄色沉淀 2H2S+SO2===3S↓+2H2O __________,反应的化学方程式为:_______________________。

③还原性。
催化剂 2SO2+O2 △ 2SO3 _____________________________________________________。

a.SO2被O2氧化成SO3反应的化学方程式为:__________

b.SO2的水溶液能被X2(Cl2、Br2、I2)氧化,如SO2能使溴

水褪色,反应的化学方程式为:__________________________
Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr _____________________________________________________。

c.在FeCl3溶液中通入SO2,溶液由黄色变成浅绿色。反

2Fe3 +SO2+2H2O===2Fe2 +SO2 +4H 4 应的离子方程式为:____________________________________。
紫色褪去 d.在酸性KMnO4溶液中通入SO2,现象是__________。 ④漂白性。 溶液由红色变成无色 在品红溶液中通入 SO2,现象是___________________;将 溶液由无色变成红色 所得溶液在酒精灯上加热至沸腾,现象是__________________。









2.三氧化硫 (1)物理性质。

液 熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温下为______态,标准
晶体(固态) 状况下为______________。 (2)化学性质。

SO3为酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方
SO3+H2O===H2SO4 SO3+CaO===CaSO4 程式分别为:____________________;____________________; SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O _______________________________。

硫酸、SO2-的检验 三、 4

1.硫酸

(1)物理性质。
无 油 98%(密度为 1.84 g/mL)的浓硫酸是一种______色____状液

大量热量 体。能与水以任意比互溶,溶解时可放出________。浓 H2SO4
将浓硫酸沿着器壁缓缓注入水中,并不断搅拌 稀释的方法是_________________________________________。 (2)化学性质。

①稀 H2SO4具有酸的通性。
②浓 H2SO4 的特性。

碱性(如NH3)、 a.吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥______________ 还原性(如H2S、HI) ______________________________等气体。

水的 b.脱水性:能将有机物中氢、氧元素按________组成脱去。
变黑 如将浓硫酸滴到滤纸上,滤纸会________。 c.强氧化性。 被钝化 Fe、Al 遇冷的浓 H2SO4 _______,可用铝或铁容器来盛装
浓 H2SO4; Cu 反应: 与 Cu+2H2SO4(浓) 与 C 反应:C+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O __________________;

CO2↑+2SO2↑+2H2O __________________________。

2.SO2 的检验 4 (1)原理:Ba2 +SO2 ===BaSO4↓(白色沉淀),BaSO4 具有 4
+ -



不溶于 __________盐酸、硝酸的特性。 盐酸、BaCl2溶液 (2)试剂:____________________。 足量盐酸 (3) 检验方法:向待测溶液中加入______________ ,排除

CO2 、SO2 、Ag 3 3 ______________________ 等 离 子 的 干 扰 ( 注 意 一 般 不 用 稀
- SO2 SO2 3 HNO3,因为稀HNO3能将________氧化成________而被漏检)。 4








BaCl2溶液 有白色沉淀生成 然后加入____________,现象:________________________。

四、硫的氧化物对大气的污染 含硫矿物 化石燃料 1.来源:____________的燃烧及__________的冶炼等。 酸雨 5.6 2.危害:危害人体健康;形成______(pH 小于______)。 3.治理:燃煤中加入 CaO或Ca(OH)2以吸收生成的SO2, CaSO4 CaSO3 生成__________,再转化为__________。

【基础导练】 1.下列实验能证明某无色气体为SO2的是( C )。 ①能使澄清石灰水变浑浊;②能使湿润的蓝色石蕊试纸变 红;③能使品红试液褪色,加热后又显红色;④能使溴水褪色,

再滴加酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀产生。 A.①②③④ B.①③④ C.③④ D.②③④

解析:能使澄清石灰水变浑浊的无色气体有SO2、CO2等; 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的无色气体有SO2、CO2、HCl 等;能使品红褪色加热后又恢复红色的气体是SO2;能使溴水 褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生的也只有SO2。

2.(2011 年上海高考)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉 淀的是( D )。

A.Ba(OH)2
C.Na2S

B.Ba(NO3)2
D.BaCl2

解析:将SO2通入A中能产生BaSO3沉淀;通入B中能产生 BaSO4沉淀;通入C中能产生S沉淀;只有通入D中没有沉淀生

成。

3.能实现下列物质间直接转化的元素是( B )。

A.硅

B.硫

C.铜

D.铁

解析:Si的氧化物SiO2,Cu的氧化物CuO,Fe的氧化物
都不能直接与水反应。

4.下列溶液中,不能区别 SO2和CO2气体的是( C )。 ①石灰水;②H2S溶液;③KMnO4溶液; ④酸化的 Ba(NO3)2溶液;⑤品红溶液。 A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.只有① D.①③

解析:SO2、CO2通入石灰水中都能生成白色沉淀,且通入 过量气体时沉淀都会溶解,所以使用石灰水不能区别SO2和

CO2;将SO2分别通入②③④⑤分别出现的现象是:浅黄色沉
淀(S)、溶液褪色、出现白色沉淀(BaSO4)、溶液褪色,而将CO2 分别通入②③④⑤时溶液都没有明显现象。

5.(2010 年广东汕头模拟改编)二氧化硫是污染大气形成酸 雨的主要有害物质之一,另一方面,它在我们的生活中也有广

泛的用途。
(1) 下列为二氧化硫污染主要来源的是______(填序号)。 A.含硫矿石的冶炼 C.汽车排放的尾气 B.大量化石燃料的燃烧 D.硫酸厂排放的工业尾气

(2)某课外小组采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定该
雨水样品的 pH 变化数据如下:

测试时间段 雨水的pH

0 4.73

1 4.62

2 4.56

3 4.55

4 4.55

分析雨水样品 pH 变化的原因( 用文字和化学方程式说
明 )___________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)目前通常采用滴定法测定食品中残留二氧化硫的含量。 具体实验方法主要是:样品经处理后,加入氢氧化钾使残留的 二氧化硫以亚硫酸盐的形式固定,再加入硫酸使二氧化硫游离, 用碘标准溶液滴定二氧化硫。在滴定时用____________(填名称) 作指示剂,滴定终点的现象是____________________________。

解析:(1)SO2 主要来自于化石燃料的燃烧、含硫矿物的冶 炼,硫酸厂的尾气中也含有 SO2。(2)雨水溶解 SO2 能产生弱酸 H2SO3,使溶液呈酸性;H2SO3 能被空气氧化为强酸 H2SO4,使 雨水的 pH 减小,酸性增强。(3)SO2 溶于 KOH 溶液中,转化为 SO2-,SO2-+2H+ 3 3 由无色变成蓝色。 H2O+SO2,SO2 被 I2 氧化,所以可以用 碘标准溶液滴定二氧化硫,用淀粉溶液作指示剂。终点时溶液

答案:(1)ABD

(2)2H2SO3+O2===2H2SO4,H2SO3能被空气氧化为强酸
H2SO4,使雨水的 pH 减小 (3)淀粉 溶液由无色变成蓝色

考点 1 SO2的性质及应用

1.SO2 与 CO2的比较及鉴别
(1)相同点:都是酸性氧化物;都能使澄清石灰水变浑浊; 都能使石蕊试液变红色。因此,不能用澄清石灰水和石蕊试液 鉴别 SO2和CO2。 (2)不同点。 ①SO2与H2S 溶液反应有浅黄色沉淀生成,表现出氧化性, 可用于鉴别 SO2和CO2。

②SO2能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,表现出还原性, 可用于鉴别SO2和CO2。 ③SO2能使品红褪色,表现出漂白性,可用于鉴别SO2和 CO2。

2.SO2的酸性、氧化性、还原性及漂白性
(1)SO2的酸性能使紫色石蕊试液变红色;能使滴加酚酞的

NaOH溶液褪色。
(2)SO2的漂白性能使品红溶液变无色,但不能使石蕊褪色。 (3)SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现的是SO2的还原

性,而不是漂白性。
(4)SO2的氧化性较弱,通常只体现在与H2S的反应中。

【例1】(2011年广东广州模拟)已知FeSO4在不同条件下分 解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3

和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的
气体产物。已知SO3的熔点是16.8 ℃,沸点是44.8 ℃。

图 2-10-1 (1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是__________, 试管浸泡在 50 ℃的水浴中,目的是_____________。

(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请

完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂:3 mol· -1 H2SO4、6 mol· -1 NaOH、0.5 mol· - 1 L L L BaCl2、0.5 mol· -1 Ba(NO3)2、0.01 mol· -1酸性KMnO4溶液、 L L 0.01 mol· -1溴水。 L 检验试剂 装置Ⅲ的试管中装有_______ 装置Ⅳ的试管中装有_______ 剂是______________。 预期现象和结论

产生大量白色沉淀,证明气体 产物中含有SO3
__________________________

(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试

思路指导:对于实验综合题,命题者一定是以实验目的为
中心来设置问题的。所以实验题的思路一般是:通过阅读题干 理解实验目的,围绕实验目的分析实验装置中各部分的作用或 各实验操作步骤的有关物质的转化,围绕实验目的来组织问题 的答案。最后要注意答案要体现学科特点,文字表达清晰、简 要、全面。

解析:FeSO4分解产生的气体中含有SO3或SO2或两种都

有。由于SO3的沸点是44.8 ℃,在室温时容易液化,不便于检
验,固应将温度升高;通过Ⅲ中的BaCl2溶液检验它的存在; 此时SO2不会被吸收,所以再通过Ⅳ中的溶液吸收检验,根据 SO2的特性,Ⅳ中的溶液可以是酸性KMnO4溶液、溴水或品红 溶液等。由于SO2是污染气体,所以应通入NaOH溶液吸收尾

气。

答案:(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ (2) 检验试剂

防止 SO3液化或凝固

预期现象和结论

装置Ⅲ的试管中装有BaCl2
溶液

产生大量白色沉淀,证明气体产
物中含有SO3 若溶液紫色褪去,证明气体产物 中含有SO2;若溶液紫色无明显 变化,证明气体产物中不含SO2

装置Ⅳ的试管中装有酸性
KMnO4溶液

或 检验试剂 装置Ⅲ的试管中装有 BaCl2溶液 装置Ⅳ的试管中装有 溴水 预期现象和结论 产生大量白色沉淀,证明气体产物 中含有SO3 若溴水橙色褪去,证明气体产物中 含有SO2;若溴水橙色无明显变化,

证明气体产物中不含SO2

(3)NaOH 溶液(或其他合理答案)

【变式训练】

1.如图 2-10-2 所示,在注射器中加入少量 Na2SO3晶体, 并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正 确的是( )。

图 2-10-2

A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色

B.沾有 KMnO4溶液的滤纸褪色,证明了SO2的漂白性
C.品红试纸褪色,证明了 SO2 的漂白性 D.沾有酚酞和 NaOH溶液的滤纸褪色,证明了SO2的漂 白性 解析:Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2,SO2与水作用生 成H2SO3而使蓝色石蕊试纸变红,但不能使其褪色,A错误; KMnO4具有强氧化性,SO2与之反应而使其褪色,证明SO2具 有还原性,B错误;SO2能与NaOH溶液反应,体现了H2SO3 的酸性,D错误。 答案:C

考点 2 浓硫酸与金属的反应

浓H2SO4与金属的反应有3种情况:
(1)钝化:常温下浓H2SO4使Fe、Al钝化,故可以用铁或 铝做的容器盛装浓H2SO4。 (2)与活泼金属(如Zn)反应:开始产生SO2,表现出浓硫酸 的强氧化性;浓度变小后,产生H2,表现出H+的氧化性,直

到一种反应物消耗完。
(3)与不活泼金属(如Cu)反应:开始产生SO2(加热),表现 出浓硫酸的强氧化性;浓度变小,稀H2SO4不再与Cu反应, 其中的H2SO4不可能完全参加反应。

【例 2】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。 按图 2-10-3 组装好实验装置,微热试管 A,观察到 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
先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E 中的气泡

量又会明显增加。

图 2-10-3

试回答: (1)装置 A 中需用浓 H2SO4,用一种简单的方法确定一瓶 H2SO4一定是浓H2SO4:________________________________。

(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 中浑浊消失的离子反应方程式为:_______________。

思路指导:分析实验目的,结合实验装置和实验现象来理 解有关反应原理,通过“物质的性质—有关的反应—出现的现

象”三者关系分析问题和解决问题。
解析:(1)可根据浓 H2SO4 的特性选择简单易行的实验方法 进行确定,如利用其脱水性、稀释时放热等。 (2)从图示看,C 装置应是检验 SO2气体的,应选择甲装置,

则 B 处需接一安全装置,应选择乙装置。

(3)浓H2SO4的强氧化性表现在 SO2-被还原,生成SO2的反 4

应。反应开始后,装置中的空气被排出,产生大量气泡,当SO2
被品红溶液吸收时,气泡量减少,且随着H2SO4浓度的减小,

反应速度逐渐减慢,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反应生成
Ca(HSO3)2。

答案:(1)用玻璃棒蘸取少量试液于火柴梗(或滤纸)上,火

柴梗(或滤纸)若立即变黑,证明是浓 H2SO4(或其他合理答案) (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 H2SO4 后,与 Zn 反应放出 H2 (4)SO2+H2O+CaSO3===Ca2++2HSO- 3

【变式训练】 2.(双选)向 5 mL 18 mol/L 的硫酸中加入足量铜片并加热 使其充分反应,下列说法正确的是( A.有 0.09 mol 的硫酸被还原 B.有 0.045 mol 的硫酸被还原 C.充分反应后仍有硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于 2.88 g )。

解析:铜与浓 H2SO4的反应过程中,当硫酸的浓度降低到
一定浓度后,反应就停止了,所以浓硫酸中的硫酸不能完全反 应,而参加反应的硫酸中只有一半被还原,所以原有的 0.09 mol H2SO中被还原的应少于 0.045 mol,故 A、B 错,C 对;消耗 铜的质量少于 2.88 g,D 对。 答案:CD

考点 3

溶液中 SO2-的检验 4

1.原理:Ba2++SO2-===BaSO4↓(白色),BaSO4 具有不溶 4

于盐酸、硝酸的特性。

2.试剂:可溶性钡盐[BaCl2或Ba(NO3)2溶液]、盐酸或稀
硝酸。 3.检验的方法

根据具体情况选择方法。
(1)法一:先加检验试剂,后对沉淀酸化。

(2)法二:先酸化,再加检验试剂。

4.检验的误区

干扰检验的离子:Ag 能与 SO2 离子反应生成微溶于水的 4 白色沉淀 Ag2SO4;Ag 还能与 Cl 反应生成难溶于水的白色沉 淀 AgCl;SO2 、CO2 、SiO2 、PO3 等能与 Ba2 反应生成难溶 3 3 3 4 于水的白色沉淀,但这些白色沉淀溶于强酸中。
- - - - + + -





对某酸性溶液(可能含有 Br 、SO2 、H2SO3、NH4 ) 【例 3】 4
分别进行如下实验:







①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱
性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;③

加入氯水时,溶液略显黄色,再加入 BaCl2 溶液时,产生的白 色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否 存在的是( A.Br- )。 B.SO2- 4 C.H2SO3 D.NH+ 4

解析:①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一 定含有 H2SO3,因 H2SO3 不稳定,分解产生的 SO2 可使品红褪 色;②加碱后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体, 即有 NH3 产生,说明溶液中一定含有 NH4 ;③加氯水时溶液显 黄色,说明原溶液中含有 Br-。再加 BaCl2 有白色不溶于 HNO3 的沉淀生成,说明此时溶液中含 SO2-,可能是原溶液含有的, 4 也可能是氯水氧化 H2SO3 产生的,故不能确定的为 SO2 。 4
- +

答案:B

SO2-检验的误区 4 ①只加可溶性钡盐,不酸化,误将 CO2-、PO3-、SO2-、 3 4 3 Ag+等干扰离子判成 SO2-,此时上述离子同样会产生 BaCO3、 4 Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl 的白色沉淀。 ②误将 Ag+判成 SO2-。如向待测液中滴加 BaCl2 溶液,再 4 加盐酸有白色沉淀便断定含 SO2-。其错误是未注意溶液中不含 4 SO2 而含 Ag 也会有同样现象,因为 Ag +Cl ===AgCl↓(白 4 色)。
- + + -

③误将 SO2-判成 SO2-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的 3 4 Ba(NO3)2 溶液[或硝酸酸化的 Ba(NO3)2]生成白色沉淀,便误以 为有 SO2-。该错误是未注意 NO-在酸性条件下具有强氧化性, 4 3 在酸性环境中发生反应:Ba2++SO2-===BaSO3(白色),3BaSO3 3 +2H +2NO3 ===3BaSO4(白色)+2NO↑+H2O。
+ -

【变式训练】 3.某溶液中可能含有 SO2 、CO2 、Cl 。为了检验其中是 4 3 否含有 SO2 ,除 BaCl2 溶液外,还需要的溶液是( B )。 4 A.H2SO4 B.HCl C.NaOH D.NaNO3
- - - -

解析: 只加可溶性钡盐, 不酸化, 误将 CO2-、 3-、 2-、 PO4 SO3 3 Ag 等干扰离子判成 SO2 ,应加盐酸酸化。 4
+ -

硫及其化合物在实验设计题中的考查 [考向分析]对物质性质的探究与实验设计也成了当前实验 考试的热点之一。 物质性质的探究强调的是物质性质与实验现 象的关系,因此,我们必须注意根据物质的性质特征来设计化 学实验方案,以此对物质性质进行探究和验证。这类问题主要 包括验证性实验和探究性实验两类。 (1)验证性实验——抓住性质依据,找出适当的物质,在适 当条件下进行反应,并根据反应中的相关现象,以证明某物质

是否具有这种性质。

(2)探究性实验——依据物质间反应的现象,推出物质可能 具有的性质,再设计相关实验,并按照验证性实验的方法进行

实验求证。这类试题也是近年来人们十分关注的热点之一。
物质性质实验方案设计的一般程序: 研究物质的组成→预测可能的性质→设计实验方案(方法、 步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)→实施实

验→结论。
物质性质探究或检验必须符合最优化原则,即操作简单、 试剂选用少(固体以刚好铺满试管底部为准,液体为 1~2 mL)、

实验条件易控制(要控制排除物质之间可能存在的干扰)、现象
明显(要考虑各物质或离子的特征反应)等要求。

【典例】浓 H2SO4 和木炭在加热时发生反应的化学方程式

2H 是: 2SO4(浓)+C

CO2↑+2H2O+2SO2↑。

请从图 2-10-4 中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套

进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓 H2SO4、木炭和
酸性 KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用 的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)

图 2-10-4

将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出 该仪器中应加试剂的名称及其作用。 选用的仪器(填字母) 加入的试剂 作用

思路指导:本题属于验证性设计实验,欲检验反应的产物,

应找出各产物之间的异同点,从而确定检验的顺序,有水生成
的一定最先检验水。由于检验CO2是用澄清石灰水检验,SO2 会干扰其检验,应先检验SO2,除去SO2,再检验CO2。

解析:成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。 C中加入浓硫硫和木炭作为反应产物的发生器,产物中必须先

检验水,因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水,可选
用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2

气体,用装置A,放入品红溶液检验,若品红褪色,则说明有
SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2, 再用装置A,放入品红溶液确定SO2已除尽,最后再用装置A, 放入澄清石灰水来检验CO2的存在,因SO2也可以使澄清石灰 水变浑,故先要除去SO2。

答案: 选用的仪器(填字母) C 加入的试剂 浓硫酸和木炭 作用 反应发生装置

B A A A A

无水硫酸铜 品红 酸性KMnO4 品红 澄清石灰水

检验是否有水 检验SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 检验CO2的存在

【突破训练】

1.蔗糖中加入适量浓硫酸,充分搅拌后,蔗糖变黑、膨胀, 放出刺激性气味的气体。某研究小组拟探究生成气体的成分。

(1)产生气体的有关反应的化学方程式:________________
_____________________________________________________。

(2)提出假设。 假设 1:气体中只含 SO2; 假设 2:气体中含有_________________________________。
(3)验证假设:按图 2-10-5 连接好装置,检查气密性后, 根据实验需要在容器中填上所加试剂,写出预期的现象和结论。

限选实验试剂:1%品红溶液、浓溴水、1.0 mol/L NaOH、

澄清石灰水、稀盐酸、饱和 NaCl 溶液、碱石灰。

图 2-10-5

所加试剂 B:__________ C:__________ D:1%品红溶液 E:__________

预期现象和结论

解析:蔗糖变黑是因为浓硫酸的脱水性使蔗糖变成碳单质,
膨胀,发出刺激性气味的气体是碳与浓硫酸反应生成 SO2 和 CO2。在有SO2存在时不能检验出CO2,所以必须除去SO2且 保证 SO2 完全被除去,再通过澄清石灰水来检验 CO2 的存在。

答案:(1)C+2H2SO4===2SO2↑+CO2↑+2H2O
(2)假设 2:气体中含有 SO2和CO2。

(3)
所加试剂 预期现象和结论

B:1%品红溶液 若B中溶液褪色,D中溶液不褪色,E中溶液
C:浓溴水 不变浑浊,则假设1成立;

D:1%品红溶液 若B中溶液褪色,D中溶液不褪色,E中溶液 E:澄清石灰水 变浑浊,则假设2成立

题组一 二氧化硫的性质 1.向 FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入 SO2气体,有 白色沉淀生成,此沉淀是( A )。 A.BaSO4 C.BaSO3 B.FeS D.S

解析: 2 在溶液中被 Fe3+氧化成 SO2-, Ba2+形成 BaSO4 SO 与 4 沉淀。

2 .高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4===Fe2O3+ SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉 淀是( C )。 A.BaSO3和BaSO4 C.BaSO4 B.BaSO3 D.BaS

解析:SO3溶于水生成强酸硫酸,在强酸中不可能生成 BaSO3沉淀。SO2和SO3之间也不可能发生氧化还原反应,所以 也没有BaS生成。

3.某雨水样品刚采集时测得 pH 为 4.82,放在烧杯中经 2 小时后,再次测得 pH 为 4.68。以下叙述正确的是( D )。 A.雨水样品酸度逐渐减小 B.雨水样品酸度没有变化 C.雨水样品继续吸收空气中的 CO2 D.雨水样品中的的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4 解析:pH为4.82的雨水为酸雨,是因为雨水中溶解了SO2 生成H2SO3。H2SO3是弱酸,但能被空气氧化成强酸H2SO4,酸

性增强,pH下降。

4.CO2 气体中含少量 SO2,欲得到干燥纯净的CO2,通过 图 2-10-6 所示的洗气瓶,(1)、(2)两瓶中所装的试剂应该是 ( C )。 A.(1)NaOH、(2)浓H2SO4 B.(1)浓H2SO4、(2)NaOH C.(1)NaHCO3、(2)浓H2SO4 D.(1)浓H2SO4、(2)Na2CO3

图 2-10-6

题组二 硫酸的性质

5.下列关于硫酸性质的叙述中正确的是( C )。
A.浓硫酸和稀硫酸都具有吸水性 B.浓硫酸和稀硫酸都具有脱水性 C.浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性 D.浓硫酸和稀硫酸都可盛放于铝槽内 解析:吸水性、脱水性和强氧化性都是浓硫酸的特性,是 稀硫酸没有的性质。但稀硫酸中的H+也有氧化性,如与Zn反 应生成Zn2+和H2。

6.(双选)m g 铜与足量浓 H2SO4 共热时完全反应,在标准状况 下生成 n L 气体,则被还原的 H2SO4 的量可以表示为( BC )。 m A.32 mol m B.64 mol 98n C.22.4 g 196n D. 22.4 g

解析:足量浓 H2SO4 说明能使 m g Cu 完全被氧化。从电子 得失方面看,1 mol Cu 被氧化,有 1 mol H2SO4 被还原,同时生 m m 成 1 mol SO2 气体。所以 m g Cu(64 mol)完全反应,有64 mol n n H2SO4 被还原;生成 n L(22.4 mol)气体,有22.4 mol H2SO4 被 98n 还原,质量为22.4 g。

题组三 综合运用 7.工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如 图2-10-7所示。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生 的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。

图 2-10-7

(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于 ________的体积(填写气体的分子式)。 (2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得 的 SO2 含量__________(选填“偏高”、“偏低”或“不受影

响”)。 (3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用______________(填 写物质名称)代替。
(4)若碘溶液体积为Va mL,浓度为c mol· -1,N2与O2的 L 体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb表示

SO2的体积百分含量为:______________。

解析:(1)混合气体进入反应管中,混合气体中的SO2被I2 吸收,剩余的气体为N2和O2。量气管内增加水的体积即为N2

和O2的总体积。
(2)当反应管内蓝色消去,说明I2与SO2恰好反应,若继续 通入气体,则未反应的SO2也会排入量气管中,使测得N2、O2 的体积增大,测得SO2的含量降低。 (3)反应管中I2与淀粉的作用是吸收SO2,且恰好完全反应 时溶液由蓝色变无色来指示反应的终点。其他一些能氧化SO2 且溶液有颜色变化的物质可代替I2和淀粉,如酸性KMnO4溶液

或溴水。

(4)因:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,则: n(SO2)=n(I2)=Va×10-3 L×c mol· -1=Vac×10-3 mol; L V(SO2)=Vac×10-3 mol×22 400 mL/mol=22.4 cVa mL; 即SO2的体积分数为:22.4cVa/(22.4cVa+Vb)×100%。

答案:(1)N2、O2
(2)偏低

(3)酸性高锰酸钾溶液(或溴水)
(4)22.4cVa/(22.4cVa+Vb)×100%(其他合理答案也可)

8.图 2-10-8 表示某固态单质 A 及其化合物之间的转化 关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B 在常温常压下为 气体,B 和 C 的相对分子质量之比为 4∶5,化合物 D 是重要的 工业原料。

图 2-10-8 (1)写出 A 在加热条件下与 H2 反应的化学方程式: ________________________________________________。

(2)写出 E 与 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式:
________________________________________________。

(3)写出一个由 D 生成 B 的化学方程式: _________________________________________________。 (4) 将 5 mL 0.10 mol/L 的 E 溶 液 与 10 mL 0.10 mol/L 的

NaOH 溶液混合。
①写出反应的离子方程式:__________________________。 ②反应后溶液的 pH____7(填“大于”、“小于”或“等 于”),理由是_________________________________________。 ③加热反应后的溶液,其 pH______(填“增大”、“不变” 或“减小”),理由是__________________________________。

解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,
则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的 相对分子质量为64∶80=4∶5,恰好与题意相符(同时也证 明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题 意也相符,进一步证明A为S,E为H2SO3。

答案:(1)H2+S

H2S(写成可逆反应也正确)

(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O (3)C+2H2SO4(浓) CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O(或其他合 CuSO4+SO2↑+2H2O 等)

理答案,如 Cu+2H2SO4(浓)

(4)①H2SO3+2OH-===SO2-+2H2O 3 ②大于 ③增大 Na2SO3 溶液中 SO2-发生水解使溶液显碱性 3 升高温度促进 Na2SO3 溶液的水解


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