硫及其化合物Word格式.docx
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(1)预防:
①用氢气等新型能源代替煤炭;
②煤炭中加生石灰;
③硫酸厂尾气循环利用;
④金属冶炼尾气用浓氨水吸收等方法。
(2)治理:
①酸化的土壤中加入生石灰;
②植树造林。
二、硫酸
1.硫酸的工业制法
三步骤
三设备
三反应
黄铁矿煅烧
沸腾炉
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
SO2的催化氧化
接触室
2SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3+H2O===H2SO4
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性:
吸收自由水和结晶水。
浓硫酸可作干燥剂,能干燥Cl2、SO2、H2等气体,不能干燥NH3等碱性气体和HI、HBr、H2S等还原性气体。
(2)脱水性:
浓硫酸按水的组成比,脱去某些有机化合物中的氢、氧元素。
(3)强氧化性:
冷的浓硫酸使Al、Fe等少数金属钝化,在加热条件下能与C、Cu等反应:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
三、硫及其化合物的转化
1.硫
(1)物理性质:
俗名硫黄,黄色晶体,质脆,易研成粉末。
不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
①氧化性
与金属:
铁:
Fe+S
FeS;
铜:
2Cu+S
Cu2S;
钠:
2Na+S===Na2S(研磨)。
与非金属:
氢气:
H2+S
H2S
②还原性
硫在空气中燃烧,发出淡蓝色的火焰,在纯氧中燃烧剧烈,发出蓝紫色火焰,产物都是二氧化硫:
S+O2
SO2。
2.含硫物质的存在及转化
(1)硫的存在
①游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,火山喷出物中含有大量含硫化合物,如硫化氢(H2S)、二氧化硫和三氧化硫等。
②化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·
2H2O)和芒硝(Na2SO4·
10H2O)等。
(2)硫及其化合物之间的转化
1.工业上接触法制硫酸没有涉及的设备是( )
A.沸腾炉B.接触室C.高炉D.吸收塔
解析 工业上接触法制硫酸涉及的三个设备依次为:
沸腾炉、接触室、吸收塔,高炉是炼铁的设备。
答案 C
2.下列物质中硫元素只显示还原性的是( )
A.H2SB.SO2C.SD.H2SO4
解析 硫元素的价态处于最低价时,只显示还原性,H2S中S处于-2价,最低价态,A项正确。
答案 A
3.某气体通入品红溶液中,溶液褪色,加热后又恢复为原来颜色。
该气体是( )
A.SO2B.O2C.CO2D.Cl2
解析 SO2能使品红溶液褪色,加热后可恢复原色,A项正确;
O2和CO2没有漂白性,B、C项错误;
Cl2也能使品红溶液褪色,但加热后不能恢复原色,D项错误。
4.下列物质中,可形成酸雨的是( )
A.二氧化硫B.氟氯代烃
C.二氧化碳D.甲烷
解析 SO2可形成酸雨,A项正确;
氟氯代烃可破坏臭氧层,B项错误;
二氧化碳和甲烷可形成温室效应,C、D项错误。
5.洗涤含SO2的烟气。
以下物质可作洗涤剂的是( )
A.Ca(OH)2B.Na2SO4C.CaCl2D.NaHSO3
解析 四种物质中能与SO2作用的是Ca(OH)2,所以Ca(OH)2可以作洗涤剂。
6.通常状况下,能用浓硫酸干燥的气体是( )
A.N2、Cl2、H2SB.O2、H2、SO2
C.HI、H2、Cl2D.CO、NH3、O2
解析 浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,但不能干燥NH3等碱性气体和HI、H2S等还原性气体,A、C、D三项错误;
SO2虽具还原性,但浓硫酸中硫元素为+6价、SO2中硫元素为+4价,二者之间没有中间价态,二者不能发生氧化还原反应,因此浓硫酸可干燥SO2气体,B项正确。
答案 B
7.关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥NH3、H2等气体
C.常温下,金属铁遇浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化
D.50mL18mol·
L-1硫酸与足量的铜粉反应放出SO2气体少于10.08L
解析 浓硫酸三大特性:
吸水性、脱水性和强氧化性。
浓硫酸使蔗糖炭化是脱水性,A项错误;
浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,但不能干燥NH3等碱性气体和HI、H2S等还原性气体,B项错误;
常温下铁、氯等金属遇浓硫酸发生钝化,C项正确;
0.9mol浓硫酸与足量铜反应时生成的SO2气体少于0.45mol,但非标准状况下无法计算气体的体积,D项错误。
8.(湖州月考)下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.H2S→H2B.H2SO4→SO2
C.S→SO2D.SO
→SO2
解析 需要加入氧化剂才能实现的是所含元素的化合价升高的,A项中氢元素的化合价降低,B项中硫元素化合价降低,C项中硫元素的化合价升高,D项中硫元素、氧元素的化合价不变,故C项正确。
9.除去SO2中的SO3,并得到纯净的SO2,最好使混合气体通过( )
A.水B.饱和NaHSO3溶液
C.饱和NaHCO3溶液D.98.3%浓硫酸
解析 用水吸收SO3容易形成酸雾,不能充分吸收SO3,A项错误;
饱和NaHSO3溶液可以吸收SO3并产生SO2,但同时SO2也被吸收,会引入水蒸气,B项错误;
饱和NaHCO3溶液既可除去SO3也可消耗SO2,C项错误;
98.3%浓硫酸能充分吸收SO3,也可干燥SO2气体,可得到纯净的SO2气体,D项正确。
答案 D
10.检验SO2气体中是否混有CO2,可采用的方法是( )
A.通过石蕊溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析 SO2与CO2都是酸性氧化物,其水溶液都显酸性,都能与碱反应,都能使澄清石灰水变浑浊,故A、B、C错误。
11.下列有关SO2的说法中,错误的是( )
A.SO2能使品红溶液褪色是因为SO2具有氧化性
B.SO2在空气中很难被氧化为SO3
C.SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中能发生反应
D.SO2是大气污染物,也是形成酸雨的主要物质之一
解析 二氧化硫能与一些有色物质结合生成不稳定的无色物质,这是二氧化硫的漂白作用,A项错误;
SO2氧化为SO3需要催化剂,B项正确;
SO2能与Na2SO3反应生成NaHSO3,能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,C项正确;
SO2是引起酸雨的主要原因之一,D项正确。
12.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )
A.硫黄矿制备硫酸经历两步:
S
SO3
H2SO4
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中
C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O2===2CO2+2CaSO4
D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性
解析 A项,用硫黄制硫酸时,第一步只能将硫氧化成SO2;
B项,酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以SO
的形式进入土壤中;
D项,土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度比ZnS的小。
13.(丽水月考)实验室常用下图装置进行铜与浓硫酸反应的实验。
下列有关实验现象的描述或试剂的选用错误的是( )
A.甲试管内溶液变为蓝色
B.乙试管中品红溶液红色褪去
C.棉花上喷入的溶液可能为氢氧化钠溶液
D.棉花上喷入的溶液可能为饱和碳酸钠溶液
解析 A项错误,由于浓硫酸中的水很少,浓硫酸具有强吸水性,所以甲试管中生成的硫酸铜应是白色固体,不可能是蓝色溶液。
SO2作为酸性气体,可用碱性溶液如NaOH溶液或Na2CO3溶液等吸收,C项和D项正确。
14.某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。
其原理是( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
解析 利用SO2生产硫酸发生的反应为:
2SO3(被氧气氧化,体现还原性),SO3+H2O===H2SO4。
15.如图是一套检验气体性质的实验装置。
向装置中缓缓通入少量气体X,品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是( )
选项
A
B
C
D
X
氯气
二氧化硫
二氧化碳
氯化氢
Y
Na2SO3溶液
饱和NaHCO3
饱和NaHSO3
解析 A项中Cl2被Na2SO3溶液吸收发生反应:
Cl2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2HCl,不能使品红溶液褪色;
B项中SO2溶于水生成H2SO3,再和NaHCO3反应生成CO2,不能使品红溶液褪色;
C项中CO2经过Na2SO3不反应,同时CO2也不能使品红溶液褪色;
D项中HCl和NaHSO3发生反应:
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2↑,产生的SO2通入品红溶液中,品红褪色。
16.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
解析 X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是浓硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是SO3,B和氧气反应生成SO3,则B是SO2。
X使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;
若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,故B项错误;
若A是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C项错误;
工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,故D项正确。
17.在通常状况下,A为固态单质。
根据如图转化关系,回答:
(1)写出A~E的化学式:
A________,B________,C________,D________,E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C___________________________________________________________;
②C→D__________________________________________________________。
解析 本题考查硫及其化合物之间的转化。
因A为固态单质,则B为其氢化物,C为其氧化物。
由A
E知,E为能与Cu反应的酸(浓H2SO4或HNO3),由A为固态单质,推断A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4。
答案
(1)S H2S SO2 SO3 H2SO4(浓)
(2)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O ②2SO2+O2
18.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸反应会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填序号)。
A.酸性B.吸水性
C.脱水性D.强氧化性
(4)将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;
将
(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:
___________________________________________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别
(2)中的两种气体?
________(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂________________________。
解析
(1)浓H2SO4具有脱水性,能使蔗糖炭化,故黑色单质是C;
(2)C与浓H2SO4发生反应:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,其中SO2是一种有刺激性气味的气体;
(3)依据蔗糖与浓H2SO4的反应可以确定浓H2SO4具有脱水性和强氧化性;
反应开始时滴入几滴水使浓H2SO4吸水放热,代替加热的反应条件,又可说明浓H2SO4具有吸水性;
(4)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;
SO2与水反应生成不稳定的H2SO3;
(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,故不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2;
用溴水、KMnO4酸性溶液或品红溶液作试剂能鉴别SO2和CO2。
答案
(1)C
(2)SO2 C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)BCD (4)褪色 漂白 SO2+H2O
H2SO3 (5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
19.某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验。
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸溶液反应制备SO2气体,写出该反应的化学方程式:
___________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象是____________,继续通入过量SO2气体,现象是____________________________________________________________
__________________________________________________________________。
②SO2通入紫色KMnO4溶液,现象是____________,其反应的离子方程式为__________________________________________________________________
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象是_________________________
_________________________________________________________________。
④若C为双氧水,则通入SO2后,请判断所得溶液的溶质是________(填化学式),若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有________。
解析
(1)H2SO3不稳定,生成的H2SO3易分解生成SO2。
(2)SO2具有漂白性、还原性、酸性氧化物的性质。
答案
(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)①试液变红 红色不褪 ②紫色褪色 5SO2+2MnO
+2H2O===2Mn2++5SO
+4H+ ③先出现浑浊,然后浑浊又逐渐变澄清 ④H2SO4 碳酸盐或碳酸氢盐
20.某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程,于是取来雨水作水样进行测定,随时间的推移,多次测定该样品的pH,得到如下数据:
时间(h)
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为________________(用化学方程式表示)。
由此可以得出酸雨的形成过程可能是___________________________________
如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是________________________________________________
__________________________________________________________________,二氧化硫表现________性。
(2)下面是酸雨给人类造成的危害,其中不正确的是________。
A.腐蚀建筑物、雕塑等B.污染水源
C.改良碱性土壤D.损害庄稼
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是________。
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③B.②③④⑤
C.①③⑤D.①③④⑤
解析
(1)酸雨的pH发生变化,其原因是亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸,酸性增强,当亚硫酸全部氧化为硫酸后,pH不再变化。
自来水常用氯气消毒,其中的氯气、次氯酸等能把亚硫酸氧化为硫酸,使pH减小。
(2)酸雨的危害极大,会危害农作物、森林、草原、鱼类、建筑物、工业设备、电信电缆等。
(3)要减少酸雨的产生,首先要了解大气中二氧化硫的来源。
大气中二氧化硫的来源主要是化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、造纸等生产过程中产生的尾气。
因此少用煤作燃料以及对燃料进行脱硫处理,是减少酸雨的有效措施。
开发新能源如氢能、核能等可以从根本上杜绝二氧化硫的产生。
至于把烟囱造高,显然不会改变二氧化硫的排放量,对全球酸雨的危害不会减少。
在已酸化的土壤中加石灰,是对因酸雨造成的危害的被动治理措施,与从源头上控制二氧化硫的产生无关。
答案
(1)2H2SO3+O2===2H2SO4 雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸,降落下来形成酸雨 减小 自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸 还原
(2)C (3)C
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- 及其 化合物