模块2 主题2 第2讲 硫及其化合物 课件 2025高考化学一轮复习
展开1. 在下面空白处,将S、FeS、SO2、Na2SO3、NaHSO3、SO3、H2SO4等物质的相互转化建构成一张关系图。
活动一 从价类二维图中体会硫及其化合物的转化
2. 写出并记住上述你所不熟悉的那些反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。
1. 上述资料描述了S和SO2的哪些化学性质? 它们还有哪些性质?
活动二 了解硫及其化合物的性质
【答案】 描述了S的可燃性、还原性及SO2的漂白性和毒性。S还可表现出氧化性,如与金属钠反应生成Na2S、与金属铁反应生成FeS、与非金属H2反应生成H2S。SO2属于酸性氧化物,有酸性;有还原性、氧化性。
2. 化工厂通过某种方式将一红色有机染料的溶液漂白为无色。请你设计一个简单的实验方案,分析是采用了氯水漂白,还是采用了二氧化硫漂白。
【答案】 取少量漂白后的溶液,加热,若溶液变为红色,说明采用的是二氧化硫漂白;反之,为氯水漂白。
3. 硫黄不溶于水,易溶于二硫化碳(CS2,沸点为46.5 ℃)。请设计实验将黑火药的成分逐一分离。
【答案】 将黑火药加入足量的蒸馏水中,充分溶解后过滤,得到滤液和滤渣。将所得滤液蒸发浓缩,冷却结晶,得到KNO3晶体。将所得滤渣加入CS2中,充分溶解后过滤,此时所得滤渣为碳,而S则在CS2中,蒸馏,可得到硫黄。
4. 黑火药燃烧产生的固体成分中除了K2S外,还有少许的K2CO3和K2SO4。请设计实验证明固体中含有K2SO4。
【答案】 将燃烧产生的固体溶于水,向其中加入足量的盐酸,待无明显现象后,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则含有K2SO4。
5. 大量燃放烟花爆竹不仅存在安全隐患,同时产生的SO2还会污染环境,形成酸雨。某兴趣小组在春节期间对当地的降雨进行了研究,每隔一定时间测定雨水的pH,结果见下表:分析数据,回答下列问题。(1) 用化学方程式表示雨水样品的pH逐渐变小的原因。
【答案】 2H2SO3+O2===2H2SO4
(2) 如果将刚取样的上述雨水和自来水(用Cl2消毒)混合,pH将变小,用化学用语解释出现该变化的原因。
【答案】 H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4或SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
(3) 下列哪些问题可能是由于酸雨引起的?①景区雕塑、佛像腐蚀加快 ②温室效应③水体富营养化 ④森林树木大片死亡⑤臭氧空洞 ⑥紫罗兰花呈白色
我国在1640年就有了关于硫酸制法的明确记载:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。”“青矾”即绿矾(FeSO4·7H2O),强热绿矾,得红色固体,气体冷凝得 “矾油”(即硫酸)。1746年英国人发明的铅室法制造硫酸使用了100多年。
活动三 了解获得硫酸的几种途径
1. 某兴趣小组利用如图装置探究无水硫酸亚铁强热分解后的气体成分。将无水硫酸亚铁装入石英玻璃管A中,打开K1和K2,缓缓通入N2,对A处加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末。
(1) 无水硫酸亚铁高温分解产生了三种产物,除Fe2O3和SO3外还含有什么?如何确定的?
【答案】 SO2。根据氧化还原反应的规律,在氧化还原反应中元素的化合价有升必然有降。FeSO4高温分解产生Fe2O3意味着铁元素化合价升高,而只能S元素化合价降低,故由FeSO4中的+6价的硫降低为+4价,即得到SO2。
(3) 装置D的作用是什么?写出其中发生反应的离子方程式。
(2) 为检验硫酸亚铁分解的气体成分,集气瓶B、C中盛放的试剂分别是什么?并描述出集气瓶B、C中的实验现象。
【答案】 集气瓶B中盛放BaCl2溶液,观察到出现白色沉淀,说明有SO3。集气瓶C中盛放品红溶液,观察到溶液颜色褪去,说明有SO2。
2. 铅室法制硫酸使用了100多年,其反应机理为SO2+N2O3+H2O===H2SO4+2NO、2NO+O2===2NO2、NO+NO2===N2O3。写出由SO2制取H2SO4的总反应的化学方程式。
3. 现在工业常用接触法制备硫酸,所用装置图如下图所示。
(1) 我国常用黄铁矿(FeS2)为原料生成硫酸,写出上述装置中发生反应的化学方程式。
(2) 硫酸工业的尾气通常用足量的氨水溶液吸收,写出发生反应的离子方程式。
4. 工业上生产硫酸的反应原理。下图是实验室模拟硫酸工业中合成SO3的装置 (已知:SO3的熔点是16.8 ℃,沸点是44.8 ℃)。(1) 生成SO3的反应在哪一个装置中发生?C装置的作用是什么?
【答案】 E装置。作安全瓶,起缓冲作用,防止倒吸。
(2) 广口瓶D内盛有浓硫酸,其作用除了干燥SO2和O2,并使SO2和O2混合均匀外,还有什么作用?
【答案】 通过观察气泡控制两种气体的比例和流速。
(3) 从E装置管内导出的气体成分是什么?G中所盛的试剂是什么?
【答案】 SO3、O2、SO2。NaOH溶液。
(4) 若去掉F及G而换成H,实验过程中可观察到的现象是什么?
【答案】 液面上有酸雾产生。
(5) 若A、B装置中的药品充足且气流的比例控制合理,但U形管内收集到的物质却很少。试指出其可能的两个原因。
【答案】 ①装置的气密性不好;②气体的流速过快,来不及反应而被排出。
1. 某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况,利用下列装置进行了如下实验。请回答下列问题。
活动四 体会硫酸的性质
(1) 分析未加热时装置A中生铁表面没有气泡生成的原因。
【答案】 铁与冷的浓硫酸发生了钝化反应
(2) 实验过程中,装置A中产生的气体一定有CO2和________,还可能含有________。
(3) 为验证CO2气体,可从上图装置B~E中选出必要的装置连接装置A中a处,其连接顺序为a→_______________ (按气流方向,用小写字母表示),并说明你所选择装置的目的以及产生的实验现象和结论。
【答案】 E装置为了除去混有的SO2气体,可观察到溶液颜色变浅(或褪色);C装置为了检验SO2已经除干净,无明显变化;B装置为了检验CO2,观察到有白色沉淀生成。
2. 下列有关硫酸的用途中,分别应用了硫酸的哪些性质。(1) 用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体:________。(2) 实验室用硫酸与亚硫酸钠反应制得SO2:________。(3) 实验室用甲酸(HCOOH)与浓硫酸作用制取CO:________。(4) 浓硫酸与蔗糖混合制取“黑面包”:__________________。
3. 下列有机反应中都要使用硫酸。其中哪些使用的是浓硫酸?哪些使用的是稀硫酸?(1) 苯的硝化(2) 乙醇的消去(3) 乙醇与乙酸的酯化(4) 乙酸乙酯的水解(5) 糖类物质的水解(6) 蛋白质的水解(7) 油脂的水解
【答案】 (1)(2)(3)使用的是浓硫酸,其余均为稀硫酸。
1 (江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )A. 用装置甲制取SO2气体B. 用装置乙制取SO2水溶液C. 用装置丙吸收尾气中的SO2D. 用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
阅读下列资料,完成2~4题。硫及其化合物在生产生活中具有广泛应用。由自然界的硫黄和金属硫化矿物通过化学反应可得到SO2,SO2催化氧化生成SO3,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=-198 kJ·ml-1。燃煤、金属冶炼和硫酸生产等产生的尾气中都含有SO2,用NaOH等碱性溶液吸收尾气中的SO2,可得到NaHSO3、Na2SO3等化工产品。
2 (江苏第二次适应性考试)下列硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )A. S有氧化性,可用于生产SO2B. Na2SO3溶液显碱性,可用于吸收少量SO2C. SO2有还原性,可用于纸浆漂白D. 浓硫酸有脱水性,可用作干燥剂
【解析】 生产SO2时,硫化合价从0价变为+4价,体现硫的还原性,A错误;SO2漂白纸浆时利用SO2能与有色物质化合,不是利用它的还原性,C错误;浓硫酸作干燥剂时利用它的吸水性,D错误。
【解析】 催化剂可增大反应速率,缩短反应到达平衡的时间,A正确;二氧化硫催化氧化是一个放热反应,升温则会使SO2的平衡转化率降低,B错误;增大一种反应物浓度可提高另一种反应物的转化率,而自身转化率降低,C正确;该正反应是一个气体体积缩小的反应,增大压强使平衡正向移动,可提高SO2的反应速率和转化率,D正确。
4 (江苏第二次适应性考试)SO2是一种空气污染物,会导致硫酸型酸雨。下列选项所述措施均能减少工业排放尾气中SO2含量的是( )①以其他清洁能源代替燃煤 ②对煤炭进行固硫、脱硫处理 ③用“石灰乳+氧气”吸收含SO2的尾气 ④将含SO2的尾气向高空排放A. ①②③ B. ②③④C. ①③④ D. ①②③④
【解析】 燃煤燃烧可产生SO2,用清洁能源替代可减少SO2排放,①正确;对煤炭固硫和脱硫可减少SO2排放,②正确;石灰乳+氧气可吸收SO2生成CaSO4,减少SO2排放,③正确;向高空排放SO2,SO2仍残留在大气中,不能减少污染,④错误,故选A。
5 (海南卷)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产生的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。回答下列问题。(1) 黄铁矿中硫元素的化合价为________。(2) 由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为______________________________。(3) 欲得到更纯的NaHSO3,反应①应通入__________(填“过量”或“少量”)的SO2气体。
先加入盐酸,再加入氯化
钡溶液,生成白色沉淀,说明含有
6 吸收工厂烟气中的SO2能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。
(1) 氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________________;当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是____________ (填化学式)。
(2) ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是________(填化学式); SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
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