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文檔簡介
第13講硫及其化合物目錄考情分析網絡構建考點一硫及其氧化物【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1硫單質的性質及應用知識點2硫的氫化物——硫化氫及氫硫酸知識點2硫的氧化物的性質及應用【提升·必考題型歸納】考向1硫及其氧化物的性質及應用考向2硫的氧化物的污染與防治考點二硫酸SO32-、SO42-的檢驗【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1硫酸知識點2SO32-、SO42-的檢驗【提升·必考題型歸納】考向1考查濃硫酸的性質及應用考向2考查SO32-、SO42-的檢驗考點三不同價態含硫物質的轉化【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1不同價態含硫物質的轉化知識點2氧族元素的其它知識歸納【提升·必考題型歸納】考向1考查不同價態含硫物質的轉化關系考向2考查不同價態含硫物質轉化的實驗探究考向3考查氧族元素的其他相關知識真題感悟考點要求考題統計考情分析硫及其氧化物的性質及其應用2023浙江1月卷4題,2分2022江蘇卷4題,3分2021湖南卷2題,3分分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規律:1.從考查題型和內容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現,考查內容主要有以下幾個方面:(1)以具體物質為依托,考查硫及其化合物的性質及其應用。(2)以實驗題形式為背景,考查部分含硫物質,例如SO2的實驗室制法以及氣體檢驗、除雜問題。(3)以具體工業實際為背景,考查不同價態硫之間的轉化;以工業合成含硫物質為載體,考查蓋斯定律、化學平衡等化學反應原理的內容。(4)與環境相結合,考查SO2有關的污染和環境保護問題。2.從命題思路上看,不管是選擇題還是非選擇題均側重從具體物質、實驗分析、流程轉化考查硫元素重要化合物的性質、能從物質類別和元素價態變化的視角認識不同價態硫元素轉化路徑;通過二氧化硫對環境影響的考查,樹立綠色化學觀念和可持續發展意識。根據高考命題的特點和規律,復習時注意以下幾個方面:(1)從物質類別和價態變化角度認識硫及其化合物的性質以及轉化。(2)對硫及其化合物綜合實驗進行設計,并能分析、解釋有關實驗現象。(3)注重理論聯系實際,認識硫及其化合物對環境的影響。濃硫酸SO42-的檢驗2023新課標卷11題,6分2022廣東卷5題,2分2021全國乙卷卷8題,6分不同價態含硫物質的轉化2023湖南10題,4分2022全國甲卷13題,6分2021全國乙卷卷9題,6分考點一硫及其氧化物的性質與應用知識點1硫單質的性質及應用1.硫元素的存在形態(1)游離態:在火山口附近或地殼的巖層例存在;(2)化合態:以硫化物和硫酸鹽的形式存在。2.硫單質的物理性質硫單質俗稱硫黃,是一種淡黃色固體;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多種同素異形體,如單斜硫、斜方硫等。3.從化合價的角度認識硫單質的化學性質H2eq\o(S,\s\up6(-2))eq\o(,\s\up7(氧化性))eq\x(\o(S,\s\up6(0)))eq\o(→,\s\up7(還原性))eq\o(S,\s\up6(+4))O2(1)S的氧化性①S與Fe、Cu、Hg反應的化學方程式依次為Fe+SFeS、2Cu+SCu2S、S+Hg=HgS(此反應適用于除去室內灑落的Hg)。②S與H2反應的化學方程式為S+H2H2S(2)S的還原性①S與O2反應的化學方程式為S+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2,在空氣中燃燒火焰為淡藍色。②與強氧化劑反應(如濃硫酸)的化學方程式為S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O。(3)S與NaOH溶液反應的化學方程式為3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,該反應中硫既是氧化劑,又是還原劑,此反應可用于除去試管內黏附的S?!咎貏e提醒】①硫與變價金屬反應時,生成低價態金屬硫化物(如Cu2S、FeS)。②汞蒸氣有毒,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進行處理。知識點2硫的氫化物——硫化氫及氫硫酸1.硫化氫1)物理性質(1)無色,有臭雞蛋氣味的有毒氣體。(2)密度比空氣大(H2S:34>空氣:29)(3)微溶于水(1:2.6),水溶液叫氫硫酸,顯弱酸性。2)化學性質(1)不穩定性:H2SS+H2(2)還原性氧化性:KMnO4>Cl2>O2>Br2>I2>S>H2SA.與O2反應(可燃性:淡藍色火焰),產物:S或S,SO2或SO2O2不足:2H2S+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2S+H2OO2足量:2H2S+3O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2SO2+H2OB.與鹵素單質的反應:H2S+X2=S↓+2HX(X=Cl、Br、I)現象:溴水/碘水褪色且生成淡黃色沉淀。C.與酸性KMnO4反應:2KMnO4+5H2S+3H2SO4=5S↓+K2SO4+2MnSO4+8H2OKMnO4的強氧化性體現:+7價Mn現象:酸性KMnO4溶液的顏色變淺(MnO4-:紫紅色)2.氫硫酸的化學性質1)還原性:同H2S氣體。H2S還原性的體現:-2價S;H2S氧化性的體現:+1價H2)弱酸性(1)與堿反應(2)與活潑金屬反應(氧化性)3.與某些鹽反應(復分解反應)H2S+CuSO4=CuS(黑色)↓+H2SO4,CuS不溶于水,不溶于酸H2S+Pb(Ac)2=PbS(黑色)↓+2HAc,PbS不溶于水,不溶于酸檢驗H2S氣體:上述溶液或濕潤的Pb(Ac)2試紙。3.實驗室制H2S1)原理:強酸制弱酸FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO42)發生裝置:固+液,不加熱3)干燥裝置:無水CaCl2或P2O5,不能用濃硫酸(強氧化性)。4)收集裝置:向上排空氣法5)尾氣吸收裝置:NaOH溶液知識點3硫的氧化物(SO2、SO3)的性質及應用1.二氧化硫(SO2)(1)物理性質二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體,是大氣污染物之一;易溶于水,通常狀況下,1體積水溶解約40體積SO2。(2)化學性質①酸性氧化物的通性,與水反應:SO2+H2OH2SO3;與NaOH(足量)反應:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。②氧化性(如與H2S溶液反應):SO2+2H2S=3S↓+2H2O③還原性a.與O2反應:2SO2+O22SO3;b.與鹵素單質的水溶液反應:X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I);c.與鐵鹽溶液反應:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++2H++SO42-;d.與CuX2溶液反應生成CuX白色沉淀:2CuX2+SO2+2H2O=2CuX↓+H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I);④漂白性:可使品紅溶液等有機色質褪色,生成不穩定的化合物。(3)實驗室制法①固體Na2SO3與較濃H2SO4(70%)反應Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O;②銅與濃H2SO4混合加熱Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。(4)SO2和CO2的鑒別試劑現象及結論原理(化學方程式)品紅溶液使品紅溶液褪色的是SO2;不能使品紅溶液褪色的是CO2——KMnO4溶液使紫色褪去的是SO2,無明顯現象的是CO22KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4溴水使橙色褪去的是SO2,無明顯現象的是CO2Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液產生白色沉淀的是SO2,無明顯現象的是CO23SO2+2HNO3+2H2O===3H2SO4+2NO↑Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3FeCl3溶液使棕黃色變為淺綠色的是SO2,無明顯現象的是CO22FeCl3+SO2+2H2O===FeCl2+FeSO4+4HCl澄清石灰水不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2,原因是二者都能使澄清石灰水變渾濁【特別提醒】(1)SO2只能使紫色的石蕊溶液變紅,但不能使之褪色。(2)SO2的漂白性和還原性的區別:SO2使品紅溶液退色表現的是SO2的漂白性,加熱后溶液顏色復原;SO2使酸性高錳酸鉀溶液、溴水、氯水、碘水退色表現的是SO2的還原性,加熱后溶液顏色不復原。(3)SO2氧化性的表現:SO2通入氫硫酸、硫化鈉溶液中都會出現淡黃色沉淀,表現了SO2的氧化性。(4)三類漂白劑的區別類型原理舉例特點備注氧化型將有機色質內部“生色團”破壞掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久無選擇性加合型與有機色質內部“生色團”“化合”成無色物質SO2可逆、不持久有選擇性吸附型將有色物質吸附而退色活性炭物理變化吸附色素2.三氧化硫(SO3)(1)物理性質熔點16.8℃,沸點44.8℃,在常溫下為eq\a\vs4\al(液)態,在標準狀況下為eq\a\vs4\al(固)態。(2)化學性質(酸性氧化物)a.與水反應:SO3+H2O===H2SO4(放出大量的熱)b.與氧化鈣反應:SO3+CaO===CaSO4c.與氫氧化鈉反應:SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O3.硫的氧化物的污染與治理(1)來源:含硫化石燃料的燃燒及金屬礦物的冶煉等。(2)危害:危害人體健康,形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理:燃煤脫硫,改進燃燒技術。(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個:途徑1:空氣中飄塵的催化作用,使2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4。途徑2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。(5)四種常見的SO2尾氣處理方法方法一:鈣基固硫法為防治酸雨,工業上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時硫、生石灰、O2共同反應生成硫酸鈣,從而使硫轉移到煤渣中,反應原理為CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,總反應方程式為2CaO+2SO2+O22CaSO4。方法二:氨水脫硫法該脫硫法采用噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2,其反應的化學方程式為2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后進一步氧化)方法三:鈉堿脫硫法鈉堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,發生反應的化學方程式為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。方法四:雙堿脫硫法先利用燒堿吸收SO2,再利用熟石灰漿液進行再生,再生后的NaOH堿液可循環使用,化學方程式為①吸收反應:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2=2Na2SO4。②再生反應:Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2NaOH。考向1硫及其氧化物的性質及應用例1.(2023·上海寶山·統考一模)下列關于硫及其化合物的說法正確的是A.硫單質易溶于水B.通入溶液中生成沉淀C.可作鋇餐D.濃硫酸可保存在鐵罐中【解析】A.硫單質難溶于水,微溶于酒精,故A錯誤;B.亞硫酸的酸性弱于鹽酸,二氧化硫不能與氯化鋇溶液反應,故B錯誤;C.碳酸鋇能與胃液中的鹽酸反應生成有毒的氯化鋇,不能做鋇餐,故C錯誤;D.鐵在濃硫酸發生鈍化,反應生成的致密氧化層薄膜阻礙反應的繼續進行,所以濃硫酸可保存在鐵罐中,故D正確;故選D?!敬鸢浮緿【變式訓練1】(2023·上海虹口·統考二模)將足量SO2氣體通入BaCl2溶液中,無明顯現象。若要觀察到BaSO3沉淀,可再通入A.Cl2 B.NO2 C.H2S D.NH3【解析】A.Cl2與SO2反應生成硫酸,硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,不能得到BaSO3沉淀,故A不符合;B.NO2與SO2反應生成硫酸,硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,不能得到BaSO3沉淀,故B不符合;C.H2S與SO2反應生成S單質沉淀,不能得到BaSO3沉淀,故C不符合;D.NH3與SO2反應生成亞硫酸銨,亞硫酸銨與氯化鋇生成BaSO3沉淀,故D符合;故選:D。【答案】D【變式訓練2】(2023·江蘇·統考一模)硫及其化合物有著廣泛的作用。硫元素具有多種化合價,在一定條件下能發生相互轉化。不同溫度下硫單質的狀態和分子結構不同,S8環狀分子的結構為。合理應用和處理含硫的化合物,在生產生活中有重要意義。下列有關硫及其化合物的性質與用途具有對應關系的是A.硫單質呈黃色,可用作橡膠硫化劑B.SO2具有氧化性,可用于漂白草編織物C.Na2SO3具有還原性,可用于處理自來水中殘留的Cl2D.濃硫酸具有強氧化性,可用作酯化反應的催化劑【解析】A.硫單質可用作橡膠硫化劑,體現的是硫的化學性質,與顏色無關,A不符合題意;B.SO2用于漂白草編織物,發生非氧化還原反應,體現SO2的漂白性,B不符合題意;C.Na2SO3具有還原性,與自來水中殘留的Cl2發生氧化還原反應,從而去除Cl2,C符合題意;D.濃硫酸用作酯化反應的催化劑,與氧化性無關,D不符合題意;故選C?!敬鸢浮緾考向2硫的氧化物的污染與防治例1.(2023·上海靜安·統考二模)自然界與人類活動對硫的循環均能產生影響。下列說法錯誤的是A.火山口溫度過高,附近的單質硫會被O2直接氧化為SO3B.大氣中的SO2會形成酸雨,最終以H2SO4進入地面或海洋C.工業排放的SO2尾氣可與CaO和O2反應生成CaSO4D.常溫下,濃H2SO4能使鐵片鈍化是由于其具有強氧化性【答案】A【解析】A.單質硫與O2反應只能變為SO2,SO2和O2在催化劑、加熱條件下可逆反應生成SO3,故A錯誤;B.大氣中的SO2會形成酸雨,二氧化硫和水反應生成亞硫酸,亞硫酸鋇氧氣氧化為硫酸,因此最終以H2SO4進入地面或海洋,故B正確;C.工業排放的SO2尾氣可與CaO和O2反應生成CaSO4,因此常用氧化鈣處理工業排放的SO2尾氣,故C正確;D.濃硫酸具有強氧化性,因此常溫下,濃H2SO4能使鐵片鈍化,故D正確。綜上所述,答案為A?!咀兪接柧殹浚?023·全國·高三專題練習)下列有關酸雨的說法正確的是A.凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨B.酸雨的形成只與的排放有關C.煤的脫硫可以在一定程度上防止酸雨的形成D.為了不形成酸雨,應停止使用一切化石燃料【解析】A.正常雨水中由于溶解了,也呈酸性,的降水稱為酸雨,A錯誤;B.酸雨分為硝酸型酸雨和硫酸型酸雨,硝酸型酸雨的形成與氮氧化物的排放有關,B錯誤;C.向燃煤中加入石灰石等物質可使燃煤中的含硫物質最終轉化為,減少的排放,達到脫硫的目的,在一定程度上可防止酸雨的形成,C正確;D.化石燃料是現代社會的主要能源,不可能一點都不使用,應推廣使用脫硫技術,大力開發清潔環保的新能源,以減少酸雨的形成,D錯誤;故選C?!敬鸢浮緾考點二硫酸SO32-、SO42-的檢驗知識點1硫酸1.硫酸的物理性質(1)純硫酸是一種無色油狀液體,沸點高(沸點338℃,高沸點酸能用于制備低沸點酸),難揮發;98%的濃硫酸的密度為1.84g/cm3。(2)溶解性:濃硫酸與水以任意比混溶,溶解時可放出大量熱。(3)稀釋方法:將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并不斷攪拌。2.硫酸的化學性質(1)稀硫酸具有酸的通性硫酸是強電解質,在水溶液中的電離方程式為H2SO4=2H++SOeq\o\al(2-,4),具有酸的通性。①指示劑變色:石蕊變紅;酚酞不變色。
②與金屬反應:Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑;2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
③與堿的反應:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O;Ba2++2OH-+2H++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓+2H2O;④與堿性氧化物反應:CuO+H2SO4==CuSO4+H2O;MgO+2H+=Mg2++H2O;
⑤與某些鹽的反應:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl;SOeq\o\al(2-,3)+2H+=H2O+SO2↑;3.濃H2SO4的特性1)吸水性與脫水性的區別濃硫酸吸水是把物質本身中含有的自由H2O分子或結晶水吸收。濃硫酸脫水是把本身不含水的有機物中的氫元素和氧元素按原子個數比2∶1的形式脫去,C12H22O1112C+11H2O。所以,二者的本質區別是物質中有沒有現成的水分子。注意:在濃硫酸作用下,結晶水合物失去結晶水屬于濃硫酸的吸水性。利用濃硫酸的吸水性,常用濃硫酸作干燥劑,濃硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等氣體,但是它不能用來干燥堿性氣體(如NH3)和強還原性氣體(如HBr、HI、H2S)。2)強氧化性:在濃硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在,體現的是硫酸分子的性質。在硫酸分子中,存在+6價硫,很容易得電子被還原,所以具有很強的氧化性。濃硫酸能將大多數金屬(如Cu)或非金屬(如C)氧化:
(1)Fe、Al的鈍化常溫下,當Fe、Al等金屬遇到濃硫酸時,會與濃硫酸發生反應,表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現“鈍化”現象。(2)與不活潑金屬和非金屬的反應由于濃硫酸具有強氧化性,故存在與稀硫酸不同的化學性質,能夠與不活潑金屬或非金屬發生反應,反應過程中有如下規律:①反應要加熱,否則不反應;②還原產物一般是SO2。一般金屬被氧化為高價態的硫酸鹽,非金屬被氧化為高價態氧化物或含氧酸。③濃硫酸與金屬反應時,既表現酸性又表現強氧化性,而與非金屬反應時,只表現強氧化性。如:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑2Ag+2H2SO4(濃)Ag2SO4+SO2↑+2H2OC+2H2SO4(濃)CO2↑+2H2O+2SO2↑S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O【歸納總結】濃H2SO4與金屬反應的規律A.鈍化:常溫下濃硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反應進一步發生。B.與活潑金屬(如Zn)反應,開始產生SO2,硫酸濃度變小后產生H2。C.與不活潑金屬(如Cu)反應,開始產生SO2(加熱),濃度變小后,稀硫酸不再與不活潑金屬反應。例如:1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸充分反應,生成的SO2的物質的量小于1mol。D.濃硫酸在與金屬的反應中既表現強氧化性又表現酸性。濃硫酸在與非金屬的反應中只表現強氧化性。④濃硫酸氧化含低價非金屬元素的化合物H2S+H2SO4(濃)==S↓+SO2↑+2H2O或H2S+3H2SO4(濃)4SO2↑+4H2O2HI+H2SO4(濃)==I2+SO2↑+2H2O2HBr+H2SO4(濃)==Br2+SO2↑+2H2O⑤隨著反應的進行,濃硫酸濃度變小,一旦變為稀硫酸,反應就停止?!咎貏e提醒】①H2SO4是高沸點、難揮發性的強酸,利用這一性質可以制取HCl和HF:H2SO4(濃)+NaCleq\o(=====,\s\up7(微熱))NaHSO4+HCl↑,CaF2+H2SO4===CaSO4+2HF↑。②由“量變”引起的“質變”:金屬(如Cu、Zn等)與濃H2SO4反應時,要注意H2SO4濃度對反應產物的影響。開始階段產生SO2氣體,隨著反應的進行,H2SO4的濃度變小,最后變為稀H2SO4,Cu與稀H2SO4不反應,Zn與稀H2SO4反應生成H2而不是SO2。4.硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發性酸。(2)消除金屬表面的氧化物。(3)用于精煉石油,制造炸藥、農藥、染料等,是實驗室里常用的試劑。5.硫酸的工業制備(1)工業制硫酸的流程(2)工業制硫酸的步驟及反應原理三步驟三反應黃鐵礦煅燒4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3+8SO2SO2的催化氧化2SO2+O22SO3SO3吸收SO3+H2O=H2SO4知識點2SOeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,4)的檢驗1.SOeq\o\al(2-,3)的檢驗①向溶液中加入鹽酸,將產生的氣體通入品紅溶液中,紅色褪去,發生的離子反應為SOeq\o\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑。②加入氯化鋇溶液生成白色沉淀,然后向沉淀中加入鹽酸,沉淀溶解并產生具有刺激性氣味的氣體,發生反應的離子方程式為SOeq\o\al(2-,3)+Ba2+===BaSO3↓,BaSO3+2H+===Ba2++SO2↑+H2O。2.檢驗SOeq\o\al(2-,4)的正確操作方法:被檢液eq\o(――――――→,\s\up7(加足量鹽酸酸化))取清液eq\o(――――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有無白色沉淀產生(判斷有無SOeq\o\al(2-,4))。先加稀鹽酸的目的是防止COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、Ag+干擾,再加BaCl2溶液,有白色沉淀產生。整個過程中可能發生反應的離子方程式:COeq\o\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O、SOeq\o\al(2-,3)+2H+===SO2↑+H2O、Ag++Cl-===AgCl↓、Ba2++SOeq\o\al(2-,4)===BaSO4↓。考向1考查濃硫酸的性質及應用例1.(2023·上海浦東新·統考二模)將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,片刻后,溫度計讀數升高,說明濃硫酸具有A.吸水性 B.脫水性 C.強酸性 D.氧化性【答案】A【解析】A.濃硫酸具有吸水性,濃硫酸吸水放熱。溫度計讀數升高,說明濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣放熱,證明濃硫酸具有吸水性,故選A;
B.濃硫酸脫水性指的是把有機物當中的氫和氧按2:1的比例脫出來,將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,不可能體現脫水性,故不選B;C.濃硫酸遇堿性物質表現強酸性,將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,沒有遇到堿性物質,不可能體現強酸性,故不選C;D.濃硫酸遇還原性物質表現強氧化性,將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,沒有遇到還原性物質,不可能體現強氧化性,故不選D;選A?!咀兪接柧殹浚?023·全國·高三專題練習)用如圖所示裝置進行下列實驗:將①中濃硫酸溶液滴入②中。預測的現象與結論相符的是選項②預測②中現象實驗結論A濃鹽酸產生大量氣體硫酸的酸性比鹽酸強B銅片銅片溶解,產生氣泡,底部產生灰白色粉末濃硫酸的酸性和強氧化性CCuSO4?5H2O固體由藍色變為白色濃硫酸具有吸水性,發生物理變化D蔗糖固體由白色變為黑色海綿狀,并有刺激性氣體放出濃硫酸具有脫水性、氧化性【解析】A.濃硫酸具有吸水性,濃鹽酸具有揮發性,濃硫酸吸收濃鹽酸中的水,且吸水時放熱使溶液溫度升高,導致濃鹽酸揮發,硫酸和鹽酸都是強酸,該實驗體現濃鹽酸的揮發性和濃硫酸的吸水性,故A錯誤;B.常溫下濃硫酸和Cu不反應,所以沒有明顯現象,故B錯誤;C.濃硫酸具有吸水性,能吸收五水硫酸銅中的結晶水,使五水硫酸銅變為無水硫酸銅,固體由藍色變為白色,發生的是化學變化,故C錯誤;D.濃硫酸能將蔗糖中的H、O元素以2∶1水的形式脫去而體現脫水性,脫水時放出大量的熱,濃硫酸將單質碳氧化成二氧化碳而體現強氧化性,同時還生成刺激性氣味的二氧化硫,故D正確;答案選D?!敬鸢浮緿考向2考查SOeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,4)的檢驗例2.(2023·福建·校聯考三模)下列操作能實現相應的實驗目的的是選項實驗目的操作步驟及現象A驗證淀粉水解生成葡萄糖將淀粉和稀硫酸混合水浴加熱一段時間;待溶液冷卻后,加入NaOH溶液,調pH至堿性,再加入新制的,加熱,有磚紅色沉淀產生B證明某鈉鹽為或向某鈉鹽中滴加濃鹽酸,并將產生的氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色C除去乙醇中混有的少量乙酸向混合液中加入飽和溶液,分液D證明氧化性:將硫酸酸化的滴入溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液變紅【解析】A.葡萄糖和氫氧化銅在堿性條件下加熱反應生成磚紅色沉淀,將淀粉和稀硫酸混合水浴加熱一段時間,待溶液冷卻后,加入NaOH溶液,調pH至堿性,再加入新制的Cu(OH)2,加熱,有磚紅色沉淀(Cu2O)產生,證明淀粉水解生成葡萄糖,A正確;B.氯氣和二氧化硫都能使品紅褪色,次氯酸鈉溶液中滴加濃鹽酸,產生氯氣,通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,故不能確定某鈉鹽為Na2SO3或NaHSO3,B錯誤;C.乙酸和碳酸鈉可以反應,生成乙酸鈉溶于水,乙醇和碳酸鈉不反應,但乙醇與水任意比互溶,故乙醇和乙酸的混合液中加入飽和Na2CO3溶液,不會分層,故無法用分液的方法除去乙醇中混有的少量乙酸,C錯誤;D.遇到H+具有氧化性能將Fe2+氧化成Fe3+,無法證明氧化性:H2O2>Fe3+,D錯誤;故答案為:A?!敬鸢浮緼【變式訓練1】(2023·北京海淀·人大附中??既#┫铝杏蓪嶒灛F象所得結論不正確的是A.向溶液中滴加氫硫酸,立即產生淡黃色沉淀,證明具有氧化性B.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,證明中含Fe(Ⅱ)C.向某溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,證明溶液存在D.向溶液中加入幾滴氯水振蕩,再加萃取,下層呈紫色,上層無色,證明還原性【解析】A.中硫顯+4價,與發生歸中反應,被氧化為硫單質,體現了的氧化性,A正確;B.與酸反應得到鐵鹽與亞鐵鹽,還原性的亞鐵離子將高錳酸鉀還原,紫色褪去,證明中含Fe(Ⅱ),B正確;C.若溶液中存在Ag+,也會產生白色沉淀,C錯誤;D.少量氯水加入到溶液中,再加萃取,下層呈紫色說明產生了I2單質,亞鐵離子未優先反應,由此說明還原性,D正確;答案選C?!敬鸢浮緾【變式訓練2】(2023·河北·模擬預測)某無色透明溶液,可能含有下列離子:、、、、、、,現做實驗如下:①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色;②取少量原溶液,加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;③取少量原溶液,加入過量氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,靜置分層;取靜置后的上層清液,加入硝酸銀溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列說法錯誤的是A.溶液中一定存在的離子是、、B.溶液中一定不存在的離子是、、C.②中生成白色沉淀的離子方程式為D.根據③現象可知原溶液中一定含有【分析】第一步:觀察溶液信息和可能含有的離子。溶液無色透明,說明不含。第二步:分析各個實驗現象。根據①可知該溶液顯酸性,存在大量,所以一定不含;實驗②中加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成,說明溶液中含有,該白色沉淀為氫氧化鎂;實驗③中加入過量氯化鋇溶液,產生白色沉淀,說明溶液中含有,則原溶液中一定不含;靜置后的上層清液,加入溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則白色沉淀為氯化銀,因加入氯化鋇時引入,所以不能確定原溶液是否含。【解析】A.根據分析可知溶液中一定存在的離子是、、,選項A正確;B.根據分析可知溶液中一定不存在的離子是、、,選項B正確;C.根據分析可知白色沉淀為,選項C正確;D.觀察上述分析,無法確定原溶液中一定含有氯離子,選項D錯誤;答案選D?!敬鸢浮緿考點三不同價態含硫物質的轉化知識點1不同價態含硫物質的轉化1.硫的價類二維圖(1)相同價態硫的轉化通過酸、堿反應實現。如:寫出②、③、④反應的化學方程式:②H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O;③Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;④SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。(2)相鄰價態的同種元素的微粒間不發生氧化還原反應,如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發生氧化還原反應。(3)當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態,即臺階式升降??捎萌鐖D表示:2.理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系(即硫及其化合物的價類二維圖)3.構建硫及其化合物轉化網絡知識點2氧族元素的其它知識歸納1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)(1)制備①硫化堿法,即將Na2S和Na2CO3以物質的量之比為2∶1配成溶液,然后通入SO2,發生的反應為2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。②亞硫酸鈉法,使沸騰的Na2SO3溶液同硫粉反應,其反應的方程式為Na2SO3+SNa2S2O3。(2)性質①中等強度還原劑,可被碘氧化成連四硫酸鈉(Na2S4O6),該反應常用來定量測定碘的含量,反應的離子方程式為I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)(用于直接碘量法和間接碘量法測定物質的濃度或含量)。②可被氯、溴等氧化為SOeq\o\al(2-,4),如Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(用作紡織工業上的脫氯劑)。③可與酸反應,離子方程式為2H++S2Oeq\o\al(2-,3)=S↓+SO2↑+H2O(用于探究速率與濃度、溫度的關系)。2.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)(1)制備:NaHSO3過飽和溶液結晶脫水而成,2NaHSO3=Na2S2O5+H2O。(2)性質①與酸反應放出二氧化硫,如Na2S2O5+2HCl=2NaCl+2SO2↑+H2O。②強還原性,如Na2S2O5+2I2+3H2O=2NaHSO4+4HI。3.過二硫酸鈉(Na2S2O8)、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)(1)過二硫酸鈉中S為+6價,含有1個過氧鍵(—O—O—),性質與過氧化氫相似,具有氧化性。作為氧化劑參與反應時,過氧鍵斷裂,過氧鍵中的氧原子由-1價變為-2價,硫原子化合價不變。如S2Oeq\o\al(2-,8)+2I-eq\o(=,\s\up7(Cu2+))2SOeq\o\al(2-,4)+I2,5S2Oeq\o\al(2-,8)+2Mn2++8H2O=10SOeq\o\al(2-,4)+2MnOeq\o\al(-,4)+16H+。過二硫酸鈉不穩定,受熱分解生成Na2SO4、SO3和O2。(2)連二亞硫酸鈉中S為+3價,是強還原劑,能將I2、Cu2+、Ag+還原,能被空氣中的氧氣氧化。在無氧條件下,用鋅粉還原亞硫酸氫鈉可制得連二亞硫酸鈉。4.硒及其化合物的性質(1)單質硒及其氫化物在空氣中燃燒可得到SeO2。(2)SeO2的氧化性比SO2強,屬于中等強度的氧化劑,可氧化H2S、NH3等:SeO2+2H2S=Se+2S+2H2O;3SeO2+4NH3=3Se+2N2+6H2O。(3)亞硒酸可作氧化劑,能氧化SO2,H2SeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Se,但遇到強氧化劑時表現還原性,可被氧化成硒酸,H2SeO3+Cl2+H2O=H2SeO4+2HCl。5.碲及其化合物的性質(1)碲在空氣或純氧中燃燒生成TeO2。(2)TeO2是不揮發的白色固體,微溶于水,易溶于強酸、強堿,如TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O。(3)TeO2(H2TeO3)具有氧化性和還原性:H2TeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Te;H2TeO3+Cl2+H2O=H2TeO4+2HCl。(4)硒和碲的一切化合物均有毒。6.O3和H2O2的性質及應用1)臭氧(O3)(1)組成:臭氧的分子式為O3,與O2互為同素異形體。(2)化學性質不穩定性O3不穩定,容易分解,分解的化學方程式為2O3=3O2;在放電條件下空氣中的O2可以轉化為O3,反應的化學方程式為3O2eq\o(=,\s\up7(放電))2O3強氧化性O3容易使淀粉-KI溶液變藍色,反應的化學方程式為2KI+O3+H2O=I2+2KOH+O2漂白性O3具有強氧化性,能使有色物質褪色,可用作殺菌消毒劑(3)臭氧層可以吸收來自太陽的紫外線,是人類和其他生物的“保護傘”。2)過氧化氫(H2O2)(1)結構電子式:,結構式:H—O—O—H。(2)化學性質不穩定性易分解,加熱、加催化劑都能使分解速率加快:2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑弱酸性相當于二元弱酸,H2O2H++HOeq\o\al(-,2),HOeq\o\al(-,2)H++Oeq\o\al(2-,2)強氧化性a.用10%的H2O2溶液漂白羽毛及絲織品b.氧化Fe2+、SOeq\o\al(2-,3)等還原性物質:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O、H2O2+Na2SO3=Na2SO4+H2Oc.使濕潤的淀粉-KI試紙變藍:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O弱還原性遇強氧化劑時作還原劑:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O考向1考查不同價態含硫物質的轉化關系例1.(2023·江蘇南通·統考三模)硫循環在生態系統的諸多領域具有重要意義。在指定條件下,下列選項所示的物質間轉化能實現的是
A.工業制酸: B.火山噴發:C.尾氣吸收: D.酸雨侵蝕:【解析】A.FeS2只能轉化為SO2,SO2與O2催化劑高溫條件下轉化為SO3,A項不能直接轉化;B.H2S經燃燒轉化為SO2,B項可實現轉化;C.Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,C項不能轉化;D.H2SO4與Fe反應產生FeSO4和H2,D項不能轉化;故選B?!敬鸢浮緽【變式訓練1】(2023·廣東江門·統考一模)在價類二維圖中融入“杠桿模型”,可直觀辨析部分物質轉化及其定量關系。下圖中的字母分別代表硫及其常見化合物,相關推斷不合理的是A.a溶液與b溶液反應過程中有淡黃色沉淀生成B.硫酸型酸雨的形成過程涉及b到c的轉化C.g陰離子的中心原子的雜化軌道類型為sp3D.d在加熱下與強堿溶液反應生成e和f,且n(e):n(f)=1:2【解析】A.a是H2S,b是H2SO3,兩者溶液反應后生成單質S沉淀,A正確;B.b到c的轉化即是亞硫酸轉化為硫酸形成硫酸型酸雨,B正確;C.g是硫酸根離子,中心硫原子采取sp3雜化,C正確;D.d是S單質,在加熱的條件下生成硫化鈉和硫酸鈉,兩者的物質的量比2:1,D錯誤;故選D?!敬鸢浮緿【變式訓練2】(2023·廣東汕頭·金山中學校考一模)與硫及其化合物相關的轉化如圖所示,下列有關圖中的循環的說法一定正確的是A.常溫時,濃H2SO4與Fe生成XB.X一定是SO2C.S既是氧化產物,也是還原產物D.工業生產中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3【分析】圖中為含硫物質的循環,則濃硫酸與鐵反應生成的X也同樣是含硫的物質,推知應為Fe2(SO4)3?!窘馕觥緼.常溫下,濃H2SO4中會使Fe鈍化產生一層致密氧化膜(四氧化三鐵)附在鐵上,故不再繼續反應,不符合后續反應,A錯誤;B.若是X為Fe2(SO4)3,Fe3+能夠與硫化氫發生氧化還原反應而產生硫單質,B錯誤;C.X與硫化氫反應生成S單質,則為Fe2(SO4)3中Fe3+與硫化氫反應生成S單質,則S為氧化產物,C錯誤;D.直接用水吸收SO3易形成酸霧,所以工業生產中用98.3%濃硫酸吸收SO2,D正確;故選D。【答案】D考向2考查不同價態含硫物質轉化的實驗探究例2.(2023·浙江紹興·統考模擬預測)探究硫及其化合物的性質,下列方案設計、現象和結論都正確的是實驗方案現象結論A往溶液中通入無明顯現象弱酸不能制強酸B向固體中加入較濃硫酸產生無色有刺激性氣味氣體濃硫酸體現強氧化性C將某固體溶于水后,加足量稀鹽酸酸化的溶液產生白色沉淀該固體中一定含有或D盛有等體積等濃度溶液的兩支試管分別置于冷水和熱水浴中,一段時間后,同時加入等體積等濃度的稀硫酸熱水浴中產生乳白色渾濁更快其他條件相同時,該反應的溫度越高,反應速率越快【解析】A.是硝酸鹽,硝酸鹽溶液在酸性溶液中具有氧化性,二氧化硫氣體具有還原性,根據氧化還原反應中強制弱原理,向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2,生成硫酸鋇沉淀、一氧化氮氣體等,即Ba(NO3)2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4,故A錯誤;B.用濃硫酸與Na2SO3反應制取SO2,為復分解反應,反應過程中濃硫酸中硫元素化合價不變,體現濃硫酸的酸性,故B錯誤;C.將某固體溶于水后,向溶液滴加加足量稀鹽酸酸化的溶液,產生白色沉淀可能是BaSO4或者是AgCl,所以溶液中可能存在HSO、或Ag+,故C錯誤;D.盛有等體積等濃度溶液的兩支試管分別置于冷水和熱水浴中,一段時間后,同時加入等體積等濃度的稀硫酸,熱水浴中產生乳白色渾濁更快,說明其他條件相同時,該反應的溫度越高,反應速率越快,故D正確;故選D?!敬鸢浮緿【變式訓練】(2023·遼寧沈陽·沈陽二中??寄M預測)探究硫及其化合物的性質,根據下列方案設計和現象,結論不正確的是選項實驗方案現象結論A在過硫化鈉中加入稀鹽酸產生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體發生歧化反應:B將電石與飽和食鹽水反應產生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液褪色說明電石與水反應生成了乙炔C燃著的鎂條插入盛有SO2的集氣瓶中。冷卻后,往集氣瓶中加入適量稀鹽酸,靜置,取少量上層清液于試管中,滴加少量CuSO4溶液劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,集氣瓶底有白色固體生成。試管中沒有產生黑色沉淀鎂能在中燃燒:D已知呈紅棕色,將氣體通入FeCl3溶液中溶液先變為紅棕色,過一段時間又變成淺綠色與絡合反應速率比氧化還原反應速率快,但氧化還原反應的平衡常數更大【解析】A.Na2S2在酸性條件下發生自身氧化還原生成硫單質和硫化氫氣體,會產生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體,選項A正確;B.電石與飽和食鹽水反應生成硫化氫氣體也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能說明生成了乙炔,選項B不正確;C.劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,說明生成硫單質;集氣瓶底有白色固體生成,試管中沒有產生黑色沉淀,說明沒有生成硫化銅沉淀,而是生成白色氧化鎂固體,選項C正確;D.鐵離子會和二氧化硫發生氧化還原反應生成亞鐵離子和硫酸根離子,溶液先變為紅棕色,過一段時間又變成淺綠色說明Fe3+與SO2絡合生成紅棕色的反應速率比氧化還原反應生成亞鐵離子的速率快,最終顯淺綠色說明氧化還原反應的平衡常數更大,選項D正確;答案選B?!敬鸢浮緽考向3考查氧族元素的其他相關知識例3.(2023·江蘇·統考二模)元素周期表中VIA族元素單質及其化合物有著廣泛應用。O2可用作氫氧燃料電池的氧化劑;O3具有殺菌、消毒、漂白等作用。硫有多種單質,如斜方硫(燃燒熱為297kJ?mol-1)、單斜硫等,硫或黃鐵礦(FeS2)制得的SO2可用來生產H2SO4。用SO2與SeO2的水溶液反應可制備硒;硒是一種半導體材料,在光照下導電性可提高近千倍。下列物質性質與用途具有對應關系的是A.臭氧有強氧化性,可用于水體殺菌消毒B.濃硫酸有脫水性,可用于干燥某些氣體C.二氧化硫有還原性,可用于織物的漂白D.硒單質難溶于水,可用于制造硒光電池【解析】A.臭氧有強氧化性,可用于水體殺菌消毒,A正確;B.濃硫酸有吸水性,可用于干燥某些氣體,B錯誤;C.二氧化硫有漂白性,可用于織物的漂白,C錯誤;D.制造硒光電池與硒的導電性有關,與溶解性無關,D錯誤;故選A。【答案】A【變式訓練】(2023·重慶萬州·重慶市萬州第二高級中學??寄M預測)(Te)與氧元素同族,在元素周期表中與硒(
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