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高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品复习练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品复习练习题,文件包含人教版2019高中化学必修二实验活动5不同价态含硫物质的转化导学案原卷docx、人教版2019高中化学必修二实验活动5不同价态含硫物质的转化导学案解析卷docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共23页, 欢迎下载使用。
【学习目标】1.通过旧知回顾、讨论交流,进一步认识含不同价态硫元素的物质可以相互转化,并能设计实验进行探究和验证,加深对硫及其化合物性质的认识和理解。
2.通过实验探究、归纳总结,应用氧化还原反应的原理实现不同价态含硫物质的转化,提升实验探究和实验设计能力,培养科学探究精神。
【学习重点】实验探究不同价态含硫物质的转化关系
【学习难点】利用氧化还原反应原理理解不同价态含硫物质的转化
【课前预习】
旧知回顾:以金属单质Ca和非金属单质C为例,如何实现各类物质的转化,写出相应的化学方程式。
【答案要点】①转化关系模型:
②化学方程式:Ca+O2==CaO、CaO+H2O==Ca(OH)2、Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O、
Ca(OH)2+CO2(少量)==CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+2CO2(过量)==Ca(HCO3)2 ;
C+O2==CO2、CO2+H2O==H2CO3、H2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2H2O、
H2CO3+CaO==CaCO3↓+H2O。
新知预习:利用氧化还原反应原理,如何实现不同价态含硫物质的转化?请举例说明。
【答案要点】①转化关系模型:
②转化关系实例(化学方程式):H2Seq \(――→,\s\up7(O2))S(固体)eq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(O2))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
2H2S+O2==2S+2H2O、S+O2==SO2、SO2+O2==SO3、SO3+H2O==H2SO4
情境导入:观看视频—不同价态含硫物质的转化(见PPT视频)
一、常见含硫物质的转化
活动一、相同和不同价态含硫物质的转化
任务一、根据氧化还原反应原理,结合元素价态规律及物质类别和性质,思考常见含硫化合物的转化有何特点和规律?
【答案要点】①不同价态含硫物质相互转化关系如图:
②相同价态含硫物质间的转化可表示为:
③含硫物质的转化小结:
【注意】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。
任务二、讨论交流:根据上述含硫化合物的转化关系,回答不同价态含硫物质的转化有何规律?
【答案要点】①邻位价态规律: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,如。
②互不反应规律:相邻价态的粒子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。
③归中规律: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2H2S+SO2===3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
④连续氧化规律:H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4 SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
【对应训练】1.硫在自然界中的循环过程如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后,可产生SOeq \\al(2-,4)和SO2
【答案】B
【解析】大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。
2.有下列两种转化途径,某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是(
途径① SH2SO4
途径② SSO2SO3H2SO4
A.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本
C.由途径①和②分别制取1 ml H2SO4,理论上各消耗1 ml S,各转移6 ml e-
D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高
【答案】A
【解析】A.途径①反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,A错误;B.途径②的第二步反应是可逆反应,在实际生产中可以通过增大廉价易得的O2浓度使化学平衡正向移动,来降低成本,B正确;C.根据电子转移数目相等,可知由途径①和②分别制取1 ml H2SO4,理论上各消耗1 ml S,各转移6 ml e-,C正确;D.途径②与途径①相比不产生大气污染物质,因此更能体现“绿色化学”的理念,是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高,D正确。
活动二、设计实验探究不同价态含硫物质的转化
任务一、讨论交流:如何设计实验验证不同价态含硫物质的转化?
【答案要点】①实验探究:设计实验方案→讨论实验方案可行性→实施实验方案→归纳整理得出结论。
②设计思路:价态分析(硫元素的化合价及价态差异)→转化目标(利用氧化还原反应原理预测物质的氧化性、还原性,明确转化目标)→试剂选择(利用氧化还原反应原理选择氧化剂或还原剂,实现转化)。
③设计原则:a.预测物质性质,选择试剂(两个角度—反应物的减少和产物的生成);b.实验现象明显,易于观察;c.操作简单;d.安全、环保。
任务二、结合硫元素的化合价,思考依据氧化还原反应原理,如何通过实验验证不同价态含硫物质转化的发生?并填写表格内容。
【答案要点】
【对应训练】1.实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A.亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫气体,A正确;B.二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因为反应:SO2+I2+2H2O==4H++2I-+SOeq \\al(2-,4),反应中二氧化硫发生氧化反应,为还原剂,体现的是二氧化硫的还原性,B正确;C.二氧化硫密度大于空气的,应用向上排空气法收集,图中装置二氧化硫短进长出,C正确;D.二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠、应用氢氧化钠溶液吸收尾气减少污染,D错误;故选D。
2.硫磺在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素,则它们正确的顺序是( )
A.SO3 、H2SO4、H2SO3B.SO2、H2SO3、H2SO4
C.SO3、H2SO3、H2SO4D.SO2、H2SO4、H2SO3
【答案】B
【解析】硫磺在空气中燃烧生成气体甲SO2,甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3,向乙H2SO3溶液中滴加溴水,乙溶液褪色变成丙H2SO4,则甲、乙、丙分别为SO2、H2SO3、H2SO4,答案B。
二、实验探究不同价态含硫物质的转化
【实验用品】
试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、钥匙、棉花、镊子、火柴
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。
活动一、实验探究不同价态含硫物质的转化
任务一、利用提供的实验用品,结合教材P30页【实验步骤】,完成下表中的三个实验,并填写表格内容。
【答案要点】
任务二、归纳小结:设计实验探究不同价态含硫物质的转化应遵循的原则和一般思路分别是什么?
【答案要点】①原则:遵循科学性、可行性、安全性和绿色化。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现,通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。
②一般思路:预测(分析元素化合价,预测物质的氧化性、还原性)→设计(依据氧化还原反应原理选择合适的试剂并预测产物)→验证(根据反应物和产物的特点设计验证实验)→结论(综合分析,得出实验结论)。
【对应训练】1.造纸工业常用SO2作漂白剂;食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,但国家对使用范围和用量作了规定,例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25 g/L。硫酸是重要的化工原料,工业上以硫黄或黄铁矿(主要成分FeS2,烧渣主要成分为Fe2O3)为主要原料生产硫酸。实验室进行SO2相关实验时,SO2可由Cu与浓硫酸反应制得。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A.SO2具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B.SO2具有氧化性,可用作纸浆漂白剂
C.SO2是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收
D.浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂
【答案】B
【解析】A.由题干信息可知,食品中添加适量SO2起到抗氧化的作用,说明SO2具有还原性,可以用作葡萄酒的抗氧化剂,A不符合题意;B.SO2能与有色物质反应生成无色物质为体现漂白性,所以SO2能使纸浆漂白而体现漂白性,并不是SO2具有氧化性,B符合题意;C.SO2是酸性氧化物,能与碱反应,因此可用氢氧化钠溶液吸收,C不符合题意;D.具有吸水性的物质能作为干燥剂,浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂,D不符合题意;故答案为:B。
2.有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学取少量此溶液,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,仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入 Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4
D.此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化
【答案】C
【解析】A. 取少量溶液,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,仍有白色沉淀,硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;B. 原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中不一定含有BaSO4,可能是BaSO3,故B错误;C. 取少量溶液,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,仍有白色沉淀,硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,生成的BaSO3也会被氧化为BaSO4,所以加硝酸后生成沉淀一定是BaSO4,故C正确;D. 硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化,故D错误;
活动二、问题与讨论
任务一、问题探究:(1)在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
【答案要点】
(2)实验1中用浸有NaOH溶液的棉花团塞住试管口的作用是什么?
【答案要点】NaOH溶液可以与H2S、SO2反应,故浸NaOH溶液的棉团的作用是吸收尾气(H2S、SO2),防止污染空气。
(3)铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些反应?设计实验实现硫元素的价态+4→+6的变化的实验方案,写出反应原理及必要的实验操作、现象。
【答案要点】①S+O2eq \(====,\s\up6(Δ))SO2、Fe+Seq \(====,\s\up6(Δ))FeS、3Fe+2O2eq \(====,\s\up6(Δ))Fe3O4。
②实验设计:
原理:SO2+Br2+2H2O===SO42−+2Br-+4H+(或5SO2+2MnO4−+2H2O===5SOeq \\al(2-,4)+2Mn2++4H+);
操作:向盛有溴水(或酸性高锰酸钾溶液)的试管中通入SO2气体;
现象:溶液的颜色褪去。
任务二、应用探究:某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对该气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:____________________________;猜想2:____________________________;
猜想3:____________________________________________。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装________(填字母)。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是_______________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体为_________________________________。
【答案】气体为CO2 气体为SO2 气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)检验该气体中是否含有SO2 (3)检验该气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
【解析】SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质,可利用这些差异性鉴别CO2、SO2的存在与否。
【对应训练】1.根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】A.氯水和SO2反应黄绿色溶液褪色,Cl2被SO2还原为Cl-,说明SO2有还原性,A项正确;B.H2S溶液和SO2反应产生黄色沉淀,生成S单质,H2S被氧化,说明SO2有氧化性,B项正确;C.SO2具有还原性,和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使紫色溶液褪色,不能说明SO2有漂白性,C项错误;D.Na2SiO3溶液和SO2反应生成H2SiO3胶状沉淀,根据强酸制弱酸可知,酸性:H2SO3>H2SiO3,D项正确;答案选C。
2.如图是足量的铜与浓硫酸反应的实验装置。已知浓硫酸(浓度为18 ml·L-1)为50 mL。下列有关判断正确的是( )
A.装置B中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2
B.装置C为安全瓶,防止装置D中的液体倒吸入装置B中
C.品红溶液可检验生成的SO2,碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体
D.充分反应后,被还原的硫酸少于0.45 ml
【答案】D
【解析】装置B为安全瓶,可防止液体倒吸,A项错误;装置C为集气瓶,收集SO2,B项错误;碱性棉球的作用是吸收SO2,防止其逸出,C项错误;由题意知,H2SO4为0.9 ml,根据反应方程式Cu+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4+SO2↑+2H2O及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.45 ml,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反应,故被还原的H2SO4少于0.45 ml,D项正确。
【课后巩固】1.硫元素在自然界中的循环如图所示,下列说法错误的是( )
A.硫是组成某些蛋白质的生命元素
B.地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气SO2污染的主要来源
【答案】C
【解析】A.蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N,某些蛋白质还含有P、S等元素,A正确;B.大多数硫化物和硫酸盐比较稳定,地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,B正确;C.硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2,不能直接得到SO3,SO2进一步氧化得到SO3,C错误;D.化石燃料、含硫矿物均含有硫元素,高温下与空气反应生成SO2,是大气SO2污染的主要来源,D正确;故选C。
2.盛有氯化钡稀溶液的甲、乙两试管分别通入SO2至饱和,若向甲试管中加入足量双氧水,乙试管中加入足量氢氧化钠溶液,则下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两试管都有白色沉淀生成 B.甲、乙两试管都没有白色沉淀生成
C.甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有 D.甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有
【答案】A
【解析】二氧化硫具有还原性与双氧水反应生成硫酸根,与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀;二氧化硫为酸性氧化物,与氢氧化钠反应生成亚硫酸根离子,与氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀;所以甲中加入足量双氧水时,SO2被氧化为H2SO4,与BaCl2反应则得到BaSO4沉淀;当乙中加入足量NaOH溶液时,发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,与BaCl2反应则得到BaSO3沉淀。
3.元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一,下列各组物质的转化关系,不能均由一步反应实现的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.S和浓硫酸发生归中反应生成二氧化硫,二氧化硫具有弱氧化性,硫化氢具有还原性,两者反应生成S单质,能一步实现转化,故A不选;B..Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,均可一步实现转化,故B不选;C.钠和氧气在常温下反应生成氧化钠,氧化钠与氧气加热得到过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,故C不选;D.铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,不能得到氧化铁,故D选;故选:D。
4.在硫酸的工业生产过程中,SO3的吸收过程是在吸收塔中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是( )
A.从①处通入SO3整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的浓硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体只含有少量的SO2,可直接排入空气中
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
【答案】C
【解析】A.吸收塔在吸收SO3过程中是根据逆流原理进行吸收的,即98.3%的硫酸是从吸收塔顶喷下的,而SO3是从吸收塔底部进入的,这样有利于气、液的充分接触,吸收效果更好,故A正确;B.吸收塔里还装入了大量瓷环,瓷环的作用是增大接触面积,故B正确;C.从吸收塔上部导出的气体是N2、没有反应完的O2和少量SO2,直接排入大气会污染环境,所以题图中③处导出的气体应用吸收剂吸收或循环使用,故C错误;D.从④处流出的硫酸是浓硫酸,可用水稀释,故D正确;故选C。
5.在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验,产物又进行了系列实验,流程如下。下列说法正确的是( )
A.气体A和D含有同一物质,且均为氧化产物
B.硫元素一共参加了2个氧化还原反应
C.沉淀F为黄色单质
D.若固体B中加浓硫酸,发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
【答案】C
【解析】首先铁粉和硫粉反应生成FeS,S和O2反应生成SO2,FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S,H2S和(H2SO4浓)反应生成S、SO2和H2O。A.由以上分析可知,气体A中SO2是氧化产物,气体D中SO2是还原产物,A错误;B.由以上分析可知,铁粉和硫粉反应生成FeS,S和O2反应生成SO2,H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O,反应中S元素化合价都发生改变,故硫元素一共参加了3个氧化还原反应,B错误;C.沉淀F是S,是黄色沉淀,C正确;D.固体B为FeS,FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O,其中被氧化的元素为Fe和S,被还原的元素为S,故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素,D错误;故选C。
6.固态单质甲及其化合物之间的转化如图所示(某些产物及反应条件略去)。下列分析错误的是( )
A.甲在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
B.工业上乙→丙的条件是:高温、高压、催化剂
C.乙和丙的相对分子质量比为4:5
D.戊既有还原性又有氧化性
【答案】B
【解析】高中阶段常见固体单质有:C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe,若甲为C单质,则乙、丙为CO或CO2,但CO不能与水反应,所以甲不可能为C;若甲为Na,则乙为Na2O,戊为NaOH,NaOH为强碱受热不分解,即不能生成甲,故甲不可能为Na;若甲为Mg、Al、Si、Fe,由于它们的氧化物不能与水反应,故甲不可能为Mg、Al、Si、Fe;故甲应为S,则乙为SO2,SO2与O2反应生成SO3(丙),丙与水反应生成H2SO4(丁),浓硫酸可被还原为SO2,乙与水反应生成戊(H2SO3),H2SO3可以与H2S反应生成S。A.S单质在纯氧中燃烧火焰为蓝紫色,在空气中为淡蓝色,A正确;B.SO2与O2反应生成SO3条件为催化就、加热,B错误;C.SO2与SO3相对分子质量比为64:80,即4:5,C正确;D.H2SO3中S元素为+4价,既可以被氧化到+6价,也可以被还原到0价,故戊既有还原性又有氧化性,D正确;故答案选B。
7.部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.a可与O2反应直接生成cB.b既可被氧化,也可被还原
C.可向H2O2中加入b制得dD.可存在b→c→d→b的转化关系
【答案】A
【解析】根据元素的化合价及物质类型,可知a是S单质,b是SO2,c是SO3,d是H2SO4,e是H2SO3,然后结合物质的性质分析解答。A.a是S单质,c是SO3。S与O2在点燃时发生反应产生SO2,不能产生SO3,A错误;B.b是SO2,S元素化合价为+4价,介于S元素的最高+6价和最低-2价之间,因此SO2既有氧化性,又有还原性,也就是说该物质既可被氧化,也可被还原,B正确;C.H2O2具有氧化性,b是SO2,该物质具有还原性,向H2O2中加入SO2,二者发生氧化还原反应产生H2SO4,C正确;D.SO2与O2在催化剂存在条件下被氧化为SO3,SO3与H2O反应产生H2SO4,H2SO4与Na2SO3在溶液中发生反应产生SO2气体,故存在b→c→d→b的转化关系,D正确;故合理选项是A。
8.“价一类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是__________________(用化学式表示)。
(2)的电离方程式为_____________________________________________。
(3)硫代硫酸钠俗称海波。从类别的角度分析,其属于_______(填标号)。
A.盐 B、碱 C.酸 D.氧化物
从价态的角度分析,_______(填标号)
A.只有氧化性 B.既有氧化性又有还原性 C.只有还原性
(4)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是_______________________________________。
(5)从物质的性质分析,Y不可用_____________进行干燥(填标号)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.P2O5固体
(6)请设计一个Z转化为Y的路径_____________________________(用化学方程式表示)
【答案】 H2S、H2SO4 Na2SO4=2Na++SOeq \\al(2-,4) A B 常温下,浓硫酸可使铝表面形成致密的氧化膜而钝化 B Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))2CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】(1)从“价一类”二维图推知,X、Y、Z分别为H2S、SO2、H2SO4,其中H2S和H2SO4均为酸,能够在水溶液中电离出离子,能够导电,属于电解质。(2)Na2SO4的电离方程式为:Na2SO4=2Na++SOeq \\al(2-,4)。(3)硫代硫酸钠Na2S2O3是由钠离子和硫代硫酸根离子组成的化合物,属于盐;其中S元素的化合价为+2价,处于中间价态,因而既有氧化性,也有还原性。(4)常温下,浓硫酸使铝表面形成致密的氧化膜而钝化,故可用铝制容器储存。(5)SO2为酸性氧化物,不能用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。(6)Z→Y,即用H2SO4制取SO2。可以采用强酸制弱酸的方法:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;也可以采用氧化还原的方法:Cu+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)eq \(====,\s\up6(Δ)) 2CO2↑+2SO2↑+2H2O。转化目标
转化前的含硫物质
选择试剂
预测转化后的含硫物质
实验现象
-2→0
H2S
O2(不足)
S
生成淡黄色固体
H2O2
Na2S
氯水
溶液黄绿色褪去,有淡黄色沉淀产生
0→-2
S
H2
H2S
产生臭鸡蛋气味气体
Na
Na2S
轻微的爆炸声
0→+4
S
O2
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,
产生有刺激气味的气体
+4→+6
SO2
氯水
H2SO4
溶液黄绿色褪去
Na2SO3
酸性KMnO4溶液
Na2SO4
溶液紫色褪去
+6→+4
浓H2SO4
Cu
SO2
红色固体逐渐溶解,有刺激性气味的气体产生,溶液紫色褪去
A.制取SO2
B.验证SO2的还原性
C.收集SO2
D.吸收SO2
实验
操作
现象
实验一
在一支试管中加入1mL Na2S溶液,边振荡边滴加H2SO3溶液,用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口
试管中产生淡黄色沉淀
在一支试管中加入1mL Na2S溶液,边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口
紫红色褪去,试管中产生淡黄色沉淀
实验二(选做)
在燃烧匙里放少量硫,加热,直到发生燃烧,然后把盛有硫的燃烧匙由瓶口向下 缓慢伸进充满氧气的集气瓶里,观察现象并写出相应的化学方程式。
硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性性气味的气体,放热
实验三
向试管中加入1mL浓硫酸和一小块铜片,塞上带导管的单孔橡胶塞,加热
铜片表面有气泡产生;品红溶液褪色,试管底部有白色固体生成
实验四
将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合,放在石棉网(或陶土网)上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒
混合物保持红热,冷却后得到黑色固体
转化前的含硫物质
转化后的含硫物质
价态变化
Na2S
S
-2→0
H2SO3
S
+4→0
H2SO4
SO2
+6→+4
S
FeS
0→-2
溶液
现象
结论
A
氯水
黄绿色溶液褪色
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
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
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
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