____________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是____________________________________________________________
__________________________________________________________。 答案 (1)SO2+H2O
-
H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4
2-
(2)2OH+SO2===H2O+SO3
解析 (1)二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧化成硫酸。
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水,而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。
考点2 硫酸及硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。
(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.稀硫酸具有酸的通性
3.浓硫酸的特性
4.SO2-4的检验
(1)检验SO4时,不能直接加入盐酸酸化的BaCl2溶液,因为原
溶液中若有Ag,会干扰SO4的检验;也不能用HNO3酸化,所用钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO3、HSO3、SO2等会被NO3氧化为SO4,干扰SO4的检验。
(2)浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物是SO2而不是H2。 (3)铜只与浓H2SO4反应,当足量Cu与一定量浓H2SO4反应时,随反应的进行,当浓H2SO4
变为稀H2SO4时就不再反应了,而Zn与浓H2SO4反应时先生成SO2,当浓H2SO4变稀时又生成H2。
【基础辨析】
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)浓H2SO4具有强氧化性,不能用于干燥还原性气体SO2。(×) (2)浓H2SO4与Cu、C的反应中,都体现了H2SO4的酸性和强氧化性。(×)
(3)50 mL 18.4 mol·L浓硫酸与足量铜反应,生成SO2分子的数目为0.46NA。(×)
-1
2-
-
-
2-
2-
+
2-
2-
(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有SO4。(×)
题组一 硫酸的性质
1.在生产、保存、运输和使用浓硫酸时,下列说法不正确的是( ) A.工业制取硫酸过程中生成的SO2可循环使用 B.常温下可选用铁制或铝制容器盛装 C.盛装容器的标签上应标注氧化剂和腐蚀品 D.使用时向其中直接加水可制得稀硫酸 答案 D
解析 SO2与O2反应可生成三氧化硫,三氧化硫和水反应可生成硫酸,所以工业制取硫酸过程中生成的SO2可循环使用,故A正确;浓硫酸与铁、铝在常温下发生钝化反应,在铁、铝表面生成一层致密的氧化膜,故B正确;浓硫酸具有强氧化性和腐蚀性,则盛装容器的标签上应标注氧化剂和腐蚀品,故C正确;稀释浓硫酸应该遵循“酸入水”的原则,故D错误。
2.现有铁、碳两种元素组成的合金,某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数,设计了如下实验方案和实验装置:
2-
(1)取a g合金粉末放入蒸馏烧瓶,并加入足量浓H2SO4,A、B中均无明显现象,原因是_________________________。
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中剧烈反应,请写出反应的化学反应方程式:________________________________________________。
(3)装置B中的现象为____________,装置C中反应的离子方程式为_________________________________________________。
答案 (1)常温下,铁在浓硫酸中钝化,碳不与浓H2SO4反应
△
2H2O
(3)溶液褪色 2MnO4+5SO2+2H2O===2Mn+5SO4+4H
-
2+
2-
+
△
(2)2Fe+6H2SO4(浓)=====Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+
解析 (1)常温下,浓硫酸使铁钝化,合金中的碳与浓H2SO4也不反应。
(2)加热条件下,Fe被浓H2SO4氧化为+3价铁,部分H2SO4被还原为SO2,C被浓H2SO4
氧化为CO2。
(3)产生的SO2具有漂白性,使品红溶液褪色,具有还原性,被MnO4氧化为SO4,根据电子转移守恒、电荷守恒、原子数目守恒可写出反应的离子方程式。
题组二 SO4的检验
3.下列四种溶液中一定存在SO4的是( ) A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不溶解 C.向丙溶液中加入稀盐酸使之酸化后无现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生 D.向丁溶液中加入稀硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生 答案 C
解析 甲溶液中还可能存在SO3、CO3或Ag等,不一定存在SO4;乙溶液中还可能存在Ag,不一定存在SO4;丁溶液用硝酸酸化,若溶液中存在SO3或HSO3,会被氧化成SO4,丁溶液中也可能存在Ag,不一定存在SO4。
题组三 硫及其化合物的相互转化
4.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( )
+
2-
+
2-
2-
-
2-
2-
2-
+
2-
2-
2-
-
2-
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,一定可以观察到白色沉淀产生 D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 答案 D
解析 由“X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑”可推知X为浓硫酸,结合框图分析可推知B为SO2,D为SO3。使蔗糖变黑的现象主要体现浓硫酸的脱水性,A错误;铁在室温下遇浓硫酸钝化,需加热才能继续发生反应,B错误;若A为碳单质,则C为CO2,CO2气体过量时,生成碳酸氢钙溶液,观察不到白色沉淀产生,C错误。
5.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是强酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
X
Y
Y
Z
A――→B――→C――→D――→E
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:
(1)A是________,Y是________,Z是________(填化学式,下同)。
(2)当X是强酸时,E是________。写出B生成C的化学方程式:____________________________________。
(3)当X是强碱时,E是________。写出B生成C的化学方程式:____________________________________。
答案 (1)(NH4)2S O2 H2O
点燃
(2)H2SO4 2H2S+3O2=====2SO2+2H2O
高温
(3)HNO3 4NH3+5O2=====4NO+6H2O
催化剂
解析 解推断题的两个关键点:一是找出突破口;二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,可推测多1个氧原子,则Y应为O2。连续氧化最终生成酸,则E可能为H2SO4或HNO3。
H
+
O2O2
O2O2
H2OH2O
(2)当X是强酸时,转化关系为(NH4)2S――→H2S――→SO2――→SO3――→H2SO4。
OH
-
(3)当X为强碱时,转化关系为(NH4)2S――→NH3――→NO――→NO2――→HNO3。
不同价态硫元素转化——串图
1.[高考集萃]判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
O2
H2O
(1)[2017·江苏高考]利用S――→SO3――→H2SO4实现物质间的转化。( )
点燃
(2)[2016·全国卷Ⅲ]配制稀硫酸时,先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水。( ) (3)[2016·天津高考]用如图装置除去SO2中的少量HCl。( )