第一單元

含硫化合物的性質(zhì)二氧化硫是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,易溶于水。知識(shí)點(diǎn)1

SO2的物理性質(zhì)必備知識(shí)清單破1.SO2作為酸性氧化物的性質(zhì)(1)與H2O反應(yīng)生成酸:SO2+H2O

H2SO3。(2)與堿(如NaOH)反應(yīng)生成鹽和水:SO2+2NaOH(過(guò)量)

Na2SO3+H2O。(3)與堿性氧化物(如CaO)反應(yīng)生成鹽:CaO+SO2

CaSO3。2.SO2具有較強(qiáng)的還原性SO2可被多種氧化劑(如O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4、H2O2等)氧化。(1)SO2與O2反應(yīng):2SO2+O2

2SO3。(2)SO2與H2O2反應(yīng):將SO2通入BaCl2溶液中,無(wú)明顯現(xiàn)象,再滴加少量H2O2溶液,產(chǎn)生白色沉

淀。相應(yīng)的離子方程式為SO2+H2O2

2H++S

,S

+Ba2+

BaSO4↓。(3)SO2可使新制氯水褪色:SO2+Cl2+2H2O

H2SO4+2HCl。知識(shí)點(diǎn)2

SO2的化學(xué)性質(zhì)3.漂白性將SO2氣體通入品紅溶液中,溶液褪色,加熱,溶液恢復(fù)紅色。SO2能漂白某些有色物質(zhì),這是由于它能與某些有色物質(zhì)反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。

加熱時(shí),這些無(wú)色物質(zhì)又會(huì)發(fā)生分解,恢復(fù)原來(lái)的顏色。知識(shí)點(diǎn)3硫酸的制備(以硫鐵礦為原料)步驟設(shè)備反應(yīng)原理造氣沸騰爐4FeS2+11O2

8SO2+2Fe2O3接觸氧化接觸室2SO2+O2

2SO3吸收SO3吸收塔SO3+H2O

H2SO4特別提醒

在吸收塔中,用98.3%的濃硫酸吸收SO3。不用水吸收SO3,是為了防止SO3溶于水

時(shí)反應(yīng)放出大量熱導(dǎo)致酸霧,降低吸收效率。1.物理性質(zhì)純硫酸是無(wú)色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體,溶于水時(shí)放出大量熱。2.稀H2SO4具有酸的通性(1)使紫色石蕊試液變紅。(2)與活潑金屬反應(yīng),如Zn:Zn+2H+

Zn2++H2↑。(3)與堿性氧化物反應(yīng),如CuO:CuO+2H+

Cu2++H2O。(4)與堿反應(yīng),如NaOH:OH-+H+

H2O。(5)與某些鹽反應(yīng),如BaCl2:Ba2++S

BaSO4↓。知識(shí)點(diǎn)4硫酸的性質(zhì)和用途3.濃硫酸的特性(1)吸水性:濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性,可用作干燥劑。(2)脫水性:濃硫酸按照水的組成比,奪取某些有機(jī)物中的氫、氧元素形成水分子。(3)強(qiáng)氧化性(詳見(jiàn)定點(diǎn)2)4.硫酸的用途(1)制化肥,可用于除銹,還可制實(shí)驗(yàn)價(jià)值較高的硫酸鹽等。(2)在實(shí)驗(yàn)室常將濃硫酸用作干燥劑。(3)利用濃硫酸的高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性,常將其用于制取各種揮發(fā)性酸。(4)利用濃H2SO4的脫水性,常將其用作脫水劑。知識(shí)辨析1.某氣體能使澄清石灰水變渾濁,該氣體一定是CO2。這種說(shuō)法對(duì)嗎?2.SO2能使品紅溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色,這兩種溶液褪色的原理相同。這種說(shuō)法對(duì)嗎?3.SO2能使紫色石蕊試液褪色。這種說(shuō)法對(duì)嗎?4.濃H2SO4可脫去CuSO4·5H2O中的結(jié)晶水,體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性。這種說(shuō)法對(duì)嗎?5.常溫下,濃H2SO4能使鋁、鐵鈍化,說(shuō)明濃H2SO4與鋁、鐵不反應(yīng)。這種說(shuō)法對(duì)嗎?一語(yǔ)破的1.不對(duì)。SO2也能使澄清石灰水變渾濁。2.不對(duì)。SO2使品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的漂白性,SO2使酸性高錳酸鉀溶液褪色,體現(xiàn)SO2的還

原性。3.不對(duì)。SO2不能漂白紫色石蕊試液,SO2能使紫色石蕊試液變紅。4.不對(duì)。體現(xiàn)了濃H2SO4的吸水性。5.不對(duì)。常溫下,鋁、鐵遇濃H2SO4發(fā)生鈍化,表面生成一層致密氧化膜,此過(guò)程發(fā)生了氧化還

原反應(yīng)。關(guān)鍵能力定點(diǎn)破定點(diǎn)1

SO2和CO2的性質(zhì)比較與鑒別1.SO2與CO2的性質(zhì)比較

SO2CO2物理性質(zhì)氣味有刺激性氣味無(wú)味溶解性易溶(體積比1∶40)可溶(體積比1∶1)化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)SO2+H2O

H2SO3CO2+H2O

H2CO3與堿反應(yīng)(如通入澄清石灰水中)Ca(OH)2+SO2(少量)

CaSO3↓+H2OCa(OH)2+2SO2(過(guò)量)

Ca(HSO3)2Ca(OH)2+CO2(少量)

CaCO3↓+H2OCa(OH)2+2CO2(過(guò)量)

Ca(HCO3)2與堿性氧化物反應(yīng)(如CaO)SO2+CaO

CaSO3CO2+CaO

CaCO3氧化性SO2+2H2S

3S+2H2OCO2+C

2CO還原性可被酸性高錳酸鉀溶液、氯水、O2、溴水等氧化CO2中的C為最高價(jià)態(tài),無(wú)還原性漂白性有無(wú)對(duì)環(huán)境的影響形成酸雨引起溫室效應(yīng)2.鑒別SO2和CO2的常用方法(1)通入品紅溶液中,使品紅溶液褪色的是SO2,無(wú)明顯現(xiàn)象的是CO2。(2)通入少量酸性KMnO4溶液或少量新制氯水中,使溶液褪色的是SO2,無(wú)明顯現(xiàn)象的是CO2。(3)通入H2S或Na2S溶液中,使溶液中產(chǎn)生黃色沉淀的是SO2,無(wú)明顯現(xiàn)象的是CO2。(4)通入Ba(NO3)2溶液中,使溶液中產(chǎn)生白色沉淀的是SO2,無(wú)明顯現(xiàn)象的是CO2。特別提醒

(1)檢驗(yàn)CO2、SO2同時(shí)存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程流程設(shè)計(jì)檢驗(yàn)SO2?除去SO2?檢驗(yàn)SO2是否除盡?檢驗(yàn)CO2選用試劑品紅溶液酸性KMnO4溶液品紅溶液澄清石灰水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象褪色褪色不褪色變渾濁(2)除去CO2中混有的SO2,常將混合氣體通過(guò)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶洗氣。典例某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某未知?dú)怏w的成分,將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清

石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)又變澄清,由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想?！咎岢霾孪搿坎孪?:該氣體為CO2;猜想2:該氣體為SO2;猜想3:

。為了驗(yàn)證猜想,該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:【實(shí)驗(yàn)探究】該小組同學(xué)按如圖所示裝置,將氣體從a端通入。該氣體為CO2和SO2的混合氣體

(1)B中應(yīng)該盛裝的試劑是

(填編號(hào))。A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液C.鹽酸D.澄清石灰水(2)A中品紅溶液的作用是

。B檢驗(yàn)氣體中是否含有SO2(3)D中澄清石灰水的作用是

。通過(guò)該實(shí)驗(yàn),該化學(xué)興趣小組同學(xué)觀(guān)察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①A中品紅溶液褪色;②C中品紅溶液不褪色;③D中澄清石灰水變渾濁?！镜贸鼋Y(jié)論】(4)由上述現(xiàn)象可推測(cè)該氣體為

。檢驗(yàn)氣體中是否含有CO2CO2和SO2的混合氣體思路點(diǎn)撥

當(dāng)CO2、SO2同時(shí)存在時(shí),要先用品紅溶液驗(yàn)證SO2的存在,再用酸性KMnO4溶液除

去SO2,然后用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后將剩余氣體通入澄清石灰水,若澄清石灰水變

渾濁,證明存在CO2。解析

CO2和SO2均可使澄清石灰水先變渾濁,后變澄清,所以提出的猜想是:①該氣體為CO2;

②該氣體為SO2;③該氣體為CO2和SO2的混合氣體。要檢驗(yàn)氣體的成分,必須先檢驗(yàn)SO2是否

存在,若存在先除盡SO2,再檢驗(yàn)CO2是否存在,因?yàn)镾O2的存在對(duì)CO2的檢驗(yàn)有干擾。

1.濃硫酸可使Fe、Al鈍化常溫下,Fe、Al遇濃硫酸表面會(huì)生成一層致密的氧化膜而“鈍化”。2.與金屬活動(dòng)性順序中氫之前的某些活潑金屬反應(yīng)如:Zn+2H2SO4(濃)

ZnSO4+SO2↑+2H2O。(1)濃硫酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,又表現(xiàn)酸性。(2)隨反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度減小,Zn與稀硫酸發(fā)生反應(yīng):Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑。3.與金屬活動(dòng)性順序中氫之后的不活潑金屬(除Au、Pt外)反應(yīng)如:Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2O。(1)一般,反應(yīng)需加熱才能發(fā)生;(2)氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,金屬顯較高價(jià)態(tài),還原產(chǎn)物為SO2;定點(diǎn)2濃硫酸的強(qiáng)氧化性(3)濃硫酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,又表現(xiàn)酸性;(4)隨反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度減小,變?yōu)橄×蛩釙r(shí),反應(yīng)就會(huì)停止。4.與某些非金屬反應(yīng)如:C+2H2SO4(濃)

CO2↑+2SO2↑+2H2O。(1)一般,反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生;(2)氧化產(chǎn)物是含氧酸或非金屬氧化物,還原產(chǎn)物為SO2;(3)濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性;(4)隨反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度減小,變?yōu)橄×蛩釙r(shí),反應(yīng)就會(huì)停止。典例某同學(xué)想用表中對(duì)應(yīng)裝置來(lái)驗(yàn)證濃硫酸的某些性質(zhì),其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

(

)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)裝置A吸水性

B脫水性

C稀釋放熱

D強(qiáng)氧化性D思路點(diǎn)撥

解答本題的關(guān)鍵是掌握濃硫酸的特性。如:濃硫酸的吸水性和脫水性的差別;濃

硫酸強(qiáng)氧化性的體現(xiàn)等。解析

能觀(guān)察到盛放水的燒杯中液面下降,A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?能觀(guān)察到濾紙片變黑,這是因

為在濃硫酸的作用下濾紙片發(fā)生炭化,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,B能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?向試管中

的水中滴加濃硫酸,濃硫酸稀釋放熱會(huì)使錐形瓶?jī)?nèi)的空氣膨脹,使U形玻璃管左側(cè)液面低于右

側(cè)液面,C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?Cu與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。特別提醒

濃硫酸的吸水性可以表現(xiàn)為物理變化,如干燥氧氣時(shí),除去氧氣中混有的水蒸氣;

也可以表現(xiàn)為化學(xué)變化,如將濃硫酸滴加到CuSO4·5H2O晶體上,晶體由藍(lán)色變?yōu)榘咨?。濃?/p>

酸的脫水性表現(xiàn)為化學(xué)變化,如向蔗糖中加入濃硫酸,發(fā)生化學(xué)變化。SO2和Cl2常用于漂白,某同學(xué)將足量的SO2和Cl2分別通入石蕊試液中,發(fā)現(xiàn)通SO2的石蕊

試液只是變紅,而通Cl2的石蕊試液先變紅后褪色。為了探究SO2和Cl2的漂白原理,甲同學(xué)做

了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn):a.將干燥的SO2和干燥的Cl2分別通入盛有干燥的品紅試紙的集氣瓶中,發(fā)現(xiàn)品紅試紙均

不褪色。b.將SO2和Cl2分別通入品紅溶液中,發(fā)現(xiàn)品紅溶液均褪色。c.加熱b中褪色后的溶液,發(fā)現(xiàn)通SO2后褪色的溶液恢復(fù)紅色,并產(chǎn)生刺激性氣味氣體;通學(xué)科素養(yǎng)情境破素養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知——新情境下SO2漂白作用的探究與應(yīng)用

情境探究Cl2后褪色的溶液不恢復(fù)紅色。d.將SO2和Cl2分別持續(xù)通入紫色石蕊試液中,發(fā)現(xiàn)前者只變紅,不褪色;后者先變紅,后褪色。問(wèn)題1由實(shí)驗(yàn)a可以得到什么結(jié)論?提示

SO2和Cl2本身都沒(méi)有漂白性。問(wèn)題2由實(shí)驗(yàn)a、b可以得到什么結(jié)論?提示

起漂白作用的分別是SO2與水反應(yīng)后的產(chǎn)物H2SO3,Cl2與水反應(yīng)后的產(chǎn)物HClO。問(wèn)題3由實(shí)驗(yàn)c、d可以得到什么結(jié)論?提示

H2SO3只能與某些有機(jī)色質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),產(chǎn)物受熱分解會(huì)放出SO2;HClO能與很多有機(jī)色質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),且產(chǎn)物較穩(wěn)定。講解分析1.二氧化硫與新制氯水漂白作用的比較(1)原理比較

新制氯水SO2漂白原理HClO具有強(qiáng)氧化性,將有色物質(zhì)氧化成穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)SO2跟某些有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)反應(yīng)類(lèi)型氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)具有不可逆性,加熱或久置不恢復(fù)原色具有可逆性,加熱或久置能恢復(fù)原色應(yīng)用范圍能漂白大多數(shù)有機(jī)色質(zhì)僅能漂白品紅溶液、紙漿、草編織物等(2)應(yīng)用舉例

2.常見(jiàn)漂白劑比較用于漂白的物質(zhì)漂白原理變化類(lèi)型是否可逆漂白范圍活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔,可以吸附有色物質(zhì)物理變化活性炭經(jīng)處理后可重復(fù)使用一般用于溶液漂白新制氯水、次氯酸鹽、次氯酸利用次氯酸的強(qiáng)氧化性漂白化學(xué)變化不可逆可漂白大多數(shù)有機(jī)色質(zhì)過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化氫強(qiáng)氧化性化學(xué)變化不可逆可漂白大多數(shù)有機(jī)色質(zhì)二氧化硫二氧化硫與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)化學(xué)變化可逆可漂白部分物質(zhì),如品紅溶液以及棉、麻等物品特別提醒

不是所有具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)都具有漂白性,強(qiáng)氧化劑如酸性KMnO4溶液、濃

硫酸等不能用作漂白劑。例題二氧化硫具有漂白性,下列關(guān)于SO2的說(shuō)法正確的是

(

)A.因?yàn)镾O2具有漂白性,所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B.能使品紅溶液褪色的不一定是SO2C.SO2、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,其原理相同D.SO2和Cl2分別通入品紅溶液中,均可使品紅溶液褪色,若將等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合,通入

品紅溶液中,溶液褪色更快典例呈現(xiàn)B