第五章 第二十讲 硫酸 含硫物质之间的转化-2025年高考化学一轮总复习课件
展开1.硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色液体,沸点高,_____挥发。 (2)溶解性:浓硫酸与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。 (3)稀释方法:将_________沿器壁慢慢注入水中,并用_________不断搅拌、散热。
2.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的化学通性,分别写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。(1)铝:___________________________;(2)氧化铜:_________________________;(3)Ba(OH)2溶液:_____________________________________________;(4)Na2CO3溶液:_________________________________;(5)BaCl2溶液:_________________________。
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
CuO+2H+===Cu2++H2O
判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·广东卷)将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,则浓硫酸具有氧化性和脱水性( )(2)(2021·河北卷)浓硫酸具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化( )(3)(2021·浙江6月选考卷)常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化( )
排除CO2-3、SO2-3、Ag+干扰
(2)粗盐提纯的实验流程
[微点拨]粗盐提纯中加入试剂的顺序①必须先加入BaCl2溶液,后加入Na2CO3溶液,用于除去Ca2+及过量的Ba2+。②三种除杂试剂都加入后,进行过滤,再向滤液中加入稀盐酸至中性。
考向一 浓硫酸的特性及应用 [例1] (2024·广东省六校联考)某实验小组的同学利用下图装置探究浓硫酸与蔗糖反应生成的气体成分。下列说法不正确的是( )
A.使浓硫酸与蔗糖反应发生的操作是将a中的Y形管向左倾斜B.装置b中若出现白色沉淀,不可能是BaCO3或BaSO3C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有CO2D.装置e中可以盛放KMnO4溶液,f的作用为防倒吸
葡萄糖为固体,浓硫酸和葡萄糖混合,将Y形管向左倾斜,浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A正确;CO2、SO2和氯化钡溶液均不反应,若装置b中出现白色沉淀,是SO2和O2与氯化钡反应生成的BaSO4,B正确;c中的品红溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C错误;污染性尾气为SO2,可以用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液吸收,球形干燥管的作用为防倒吸,D正确。
(1)浓硫酸的吸水性和脱水性比
(2)浓硫酸的强氧化性及反应规律
[练1] 用下图所示装置探究铜丝(下端卷成螺旋状)与过量浓硫酸的反应。
下列说法不正确的是( )A.试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色B.浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2C.将铜丝下端卷成螺旋状能提高SO2的生成速率D.反应后,有CuSO4生成,试管①中的溶液呈蓝色
SO2是酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,溶液呈酸性,故试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色,A正确;SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸盐,浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2,防止造成空气污染,B正确;加热、将铜丝下端卷成螺旋状,即增大了接触面积,能提高SO2的生成速率,C正确;反应后①中含有大量浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,虽然生成硫酸铜,但是看不到溶液呈蓝色,D错误。
[练2] (2024·江西抚州模拟)实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法错误的是( )
A.装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性B.实验结束后可向装置A的稀释溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的Fe3+C.装置C中品红溶液褪色后再加热,溶液不变红D.导管a的作用是防止装置B中的溶液发生倒吸
由实验装置图可知,装置A中铁丝与浓硫酸共热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于验证二氧化硫的还原性,装置C中的品红溶液用于验证二氧化硫的漂白性,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫,防止污染空气。装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于验证二氧化硫的还原性,实验时酸性高锰酸钾溶液会褪色,A正确;装置A中铁丝与浓硫酸共热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,则实验结束后,可向装置A的稀释溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的铁离子,B正确;
二氧化硫能与有机色质反应生成不稳定的无色化合物使品红溶液褪色,溶液褪色后再加热,溶液会变为红色,C错误;装置A中导管a的作用是使内外压强相同,防止装置B中的溶液倒吸,D正确。
硫酸根离子检验的两个易错点
[练3] (2024·安徽“江淮十校”联考)某同学设计如下实验,探究Na2SO3粉末是否被空气中O2氧化:取少量白色粉末配成溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是( )A.实验证实Na2SO3已部分氧化B.实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C.实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D.此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解,最后沉淀是BaSO4。若Na2SO3部分被氧化变质,则滴入Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀一定有BaSO3,可能有BaSO4,加入足量稀硝酸后,BaSO3被氧化成BaSO4,白色沉淀不溶解,产生相同的实验现象,故不能确定Na2SO3是否部分被氧化。
1.同种价态含硫物质之间的转化(通过酸、碱反应实现)(1)+4价含硫物质之间的转化
写出②③④反应的化学方程式:②_________________________________;③_______________________________________;④_________________________________。
(2)-2价含硫物质之间的转化①H2S与少量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________。②Na2S溶液与H2S反应的离子方程式为_____________________。
2.不同价态含硫物质之间的转化(通过氧化还原反应实现)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示:
[微点拨](1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
3.硫及其重要化合物的“价态-类别”二维图从物质类别和硫元素化合价两个维度,总结、归纳硫及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
根据上图中物质的转化关系,写出相应反应的化学(或离子)方程式。(1)H2SO3+H2S―→S:__________________________。 (2)SO2―→Na2SO3:_____________________________。 (3)Na2S+Na2SO3―→S:____________________________________(反应的离子方程式)。 (4)Na2SO3―→Na2SO4:_________________________。
判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·全国乙卷)硫化钠溶液出现浑浊颜色变深:Na2S+2O2===Na2SO4( )
考向一 基于“价态-类别”二维图认识硫及其化合物的转化 [例1] (2024·山东肥城模拟)在“价态-类别”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。如图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是( )
不同含硫物质的转化及规律(1)硫元素的化合价相同的物质相互转化,发生非氧化还原反应,主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等;(2)硫元素的化合价不同的物质相互转化,发生氧化还原反应,主要试剂是氧化剂和还原剂。
[练1] 硫及其化合物的“价态-类别”二维图如下所示。下列说法错误的是( )A.d溶液久置于空气中pH减小B.a与c、a与e都有可能反应生成bC.c通入BaCl2溶液中,产生白色沉淀D.g与f之间可能发生反应
图中d是+4价含氧酸,应为H2SO3,其溶液久置于空气中被O2氧化生成H2SO4,溶液的酸性增强,pH减小,A正确;a是H2S,b是S,c是SO2,e是H2SO4,H2S和SO2反应生成S和H2O,H2S被浓硫酸氧化可能生成S,B正确;c是SO2,通入BaCl2溶液中,不发生反应,不能产生沉淀,C错误;g是+6价盐,f是+4价盐,若g是NaHSO4,f是Na2SO3,则二者可发生反应生成Na2SO4、SO2和H2O,D正确。
考向二 含硫化合物的制备工艺流程及分析[例2] (2024·山东滕州期初联考)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,A错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,B错误;上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,D错误。
[练2] (2024·湖南邵阳部分重点校联考)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,可用作纸浆漂白时的脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S,含少量Na2SO4 )及纯碱等为原料制备Na2S2O3·5H2O的流程如下:
下列说法正确的是( )A.Na2S2O3作脱氯剂时主要利用其氧化性B.“净化”时加入的试剂X可选用BaCl2溶液C.“反应”过程中体系pH大小对产品产率无影响D.提纯Na2S2O3·5H2O时,应先用水洗,再用乙醇洗涤
纸浆漂白时留下的含氯物质具有强氧化性,硫代硫酸钠作脱氯剂时,主要利用其还原性,A错误;“净化”时加入的试剂X是为了除去硫酸根杂质,加入BaCl2溶液会引入新杂质氯离子不易除去,结合流程可知可选用Ba(OH)2溶液,B错误;若pH过小,Na2S2O3不稳定,会发生“歧化反应”,使产率降低,C错误;从溶液中获得的Na2S2O3·5H2O晶体中含有杂质,应先用水洗除去吸附的杂质离子,由于硫代硫酸钠晶体不溶于乙醇,再用乙醇洗涤除去水,D正确。
1.(2024·山东济南模拟)下列有关浓硫酸的说法正确的是( )A.常温下,浓硫酸可用铝制容器储存,说明铝与浓硫酸不反应B.浓硫酸中加入红热的炭块,产生的气体中有两种酸性氧化物C.浓硫酸可用于Cl2、SO2、NH3的干燥,体现了浓硫酸的吸水性D.分别向胆矾和滤纸表面滴加浓硫酸,胆矾变白,滤纸变黑,均体现浓硫酸的脱水性
3.(2024·广东湛江模拟)自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化,根据图中相关物质的类别及硫元素的化合价分析正确的是( )
图示为硫元素的“价态-类别”二维图,X为H2S,Y为SO2,W为H2SO4。自然界中火山口存在单质硫,A错误;Z为含-2价硫元素的盐,CuFeS2中硫元素为-2价,工业生产可用于冶炼铜,B正确;X为H2S,是电解质,Y为SO2,是非电解质,两者可以反应生成S单质,C错误;常温下,Al遇浓硫酸钝化,钝化为化学反应,D错误。
A.装置乙中所盛试剂为无水硫酸铜,目的是检验有无水生成,水只能放在第一步检验B.为检验有无SO2,装置丙中试剂可以是品红或溴水,这两种试剂的检验都利用了SO2的漂白性C.装置丁中试剂可以是酸性KMnO4,其目的是除去反应生成的SO2D.装置戊中品红是检验SO2是否被除尽,装置己中澄清石灰水是为了检验有无CO2
木炭与浓硫酸在加热时反应生成SO2、CO2和H2O(g),检验所有产物,要在乙中盛有无水硫酸铜,先检验反应生成的H2O(g),A正确;SO2使品红溶液褪色是利用了其漂白性,使溴水褪色则体现其还原性,B错误;装置丙中盛有品红,用于检验SO2,装置丁中盛有酸性KMnO4溶液,用于除去SO2,发生氧化还原反应,体现SO2的还原性,C正确;装置戊中品红用于检验SO2是否被丁中酸性KMnO4溶液全部除尽,己中盛有澄清石灰水,用于检验生成的CO2,若戊中品红不褪色,F中石灰水变浑浊,证明反应生成了CO2,D正确。
5.(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
6.(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,A错误;a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,说明SO2是酸性氧化物,B正确;b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,C错误;实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,D错误。
7.(2021·辽宁卷)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为含极性键的非极性分子D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
2025届高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第4讲 硫酸 含硫物质的转化 课件: 这是一份2025届高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第4讲 硫酸 含硫物质的转化 课件,共1页。
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