《非金属元素及化合物——硫及其化合物》ppt课件 .ppt

非金属元素及化合物非金属元素及化合物硫及其化合物硫及其化合物1.1.硫的转化硫的转化2.2.硫及其化合物间的转化关系硫及其化合物间的转化关系自然界中的硫自然界中的硫 1.1.不同价态硫的转化不同价态硫的转化 （1）地表 地层深处硫元素 （2）地下 熔融态的硫与有关物质反应生成矿物，如黄铁矿（FeS2）,雄黄（As4S4）,雌黄（As2S3）,辰砂（HgS）等，它们与O2、H2O等作用生成新的物质，如石膏（CaSO42H2O），芒硝（Na2SO410H2O）等。2.2.硫的存在及物理性质硫的存在及物理性质 硫主要以化合态存在。硫单质是一种 淡黄 色的固体，熔、沸点较低，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。火山喷发H2SSO2、SO3O2、H2O阳光H2SO3、H2SO4、微生物S、H2S 3.硫的化学性质 （1）与金属反应S+Cu Cu2S，产生红热现象，生成 黑 色物质Fe FeS,产生红热现象，生成 黑 色固体Hg HgS，此反应易发生，可用于除去撒落的Hg（2）与非金属反应S+O2 SO2产生 蓝紫 色火焰（在纯氧中）和刺激性气味的气体，硫在反应中作还原剂。H2点燃300H2S产生具有 臭鸡蛋 气味的气体，硫作氧化剂。（3）与某些化合物反应 硫跟浓硫酸反应的方程式：S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O 硫与浓硝酸反应的方程式为：S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2+2H2O 与碱反应：如3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O 4.4.硫可用于制取金属硫化物、制药、制农药、制硫酸等。硫可用于制取金属硫化物、制药、制农药、制硫酸等。1.从硫是非金属单质且熔、沸点较低，可以判断出硫是分子晶体。2.比较硫与铁、铜反应及氯气与铁、铜反应生成物中金属元素的化合价，可判断氯原子得电子能力比硫原子强，从而推断出氯气的氧化性比硫强。3.实验室中的仪器如果粘有硫，可以用二硫化碳进行洗涤，也可用热的氢氧化钠溶液洗涤。4.在单质硫中，硫元素的化合价是0价，处于中间价态，所以硫既有氧化性又有还原性，如上述化学性质。1.下列说法不正确的是 （）A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体 B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C.硫与氧属于同一主族 D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 解析解析 此题全面考查了硫的存在和性质。硫是一种淡黄色不溶于水的晶此题全面考查了硫的存在和性质。硫是一种淡黄色不溶于水的晶 体，直接与氧气反应的产物是体，直接与氧气反应的产物是SOSO2 2，SOSO2 2被氧气氧化为被氧气氧化为SOSO3 3必须是在催化剂的必须是在催化剂的 条件下进行。条件下进行。2.0.05 mol某单质与0.8 g硫在一定条件下恰好完全反应，该单质可能是 （）A.H2 B.O2 C.K D.Zn 解析解析 单质：单质：0.05 mol S:0.8/32=0.025 mol0.05 mol S:0.8/32=0.025 mol，二者参加反应的物质的量之，二者参加反应的物质的量之 比为比为2121。上述物质中只有。上述物质中只有K K符合题意，故选符合题意，故选C C。ADC二氧化硫 1.1.硫硫 硫（俗称 硫黄）是一种黄色粉末，在空气中燃烧生成SO2，方程式为：S+O2 SO2。2.2.二氧化硫二氧化硫 （1）物理性质 SO2是无色、有 刺激性 气味的有 毒 气体，密度比空气 大，容易 液化，易 溶于水。（2）化学性质 SO2是一种 酸性 氧化物，由于SO2中硫元素为+4价，属于中间价态，所以SO2既有 还原性 又有 氧化性。酸性氧化物 二氧化硫具有酸性氧化物的通性。与H2O反应：SO2+H2O=H2SO3与碱性氧化物（CaO）反应：CaO+SO2=CaSO3(除去燃煤中的SO2）与碱（如与NaOH）反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,NaOH+SO2=NaHSO3。与盐（如与NaHCO3)反应：NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2,2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O。还原性能被Cl2、O2、KMnO4(H+)溶液等强氧化剂所氧化，生成 。SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(SO2能使氯水褪色）。SO2在适当的温度并有催化剂存在条件下，可被氧气氧化为SO3（常温下为无色固体），化学方程式为：2SO2+O2 2SO3，SO3与水反应生成硫酸，工业上常利用该原理来生产H2SO4。催化剂 弱氧化性 SO2+2H2S=3S+2H2O 漂白性 SO2跟某些有色物质化合生成无色物质，但无色物质 不稳定，见光、遇热或长久放置又容易分解恢复至原来的颜色。例如SO2能使品红溶液褪色，但受热后恢复红色。鉴别SO2和CO2的方法 二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法：（1）用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。（2）用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 （3）用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4 （4）用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2H2O+2HNO3+3SO2=3H2SO4+2NO Ba（NO3）2+H2SO4=BaSO4+2HNO3 （5）用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2FeCl3+SO2+2H2O=FeCl2+FeSO4+4HCl3.下列物质能与SO2气体起反应，但无沉淀产生的是 （）溴水 Ba(OH)2溶液 石灰水 Na2CO3 稀H2SO4 Na2SO4 Na2SO3 A.只有 B.C.D.解析解析 本题是本题是SOSO2 2化学性质的总结。化学性质的总结。BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4此反应无沉淀生此反应无沉淀生 成，成，SOSO2 2与与Ba(OH)Ba(OH)2 2和和Ca(OH)Ca(OH)2 2反应能生成反应能生成BaSOBaSO3 3、CaSOCaSO3 3沉淀，沉淀，SOSO2 2溶于水生成溶于水生成 H H2 2SOSO3 3，与，与NaNa2 2COCO3 3反应放出反应放出COCO2 2，但无沉淀生成，与，但无沉淀生成，与不反应，与不反应，与NaNa2 2SOSO3 3生成生成 酸式盐酸式盐SOSO2 2+H+H2 2O+NaO+Na2 2SOSO3 3=2NaHSO=2NaHSO3 3但不是沉淀，故答案选但不是沉淀，故答案选D D。4.亚硫酸钠中+4价的硫，既有氧化性又有还原性。现有试剂：溴水、硫化钠溶 液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氨水。（1）要证明亚硫酸钠具有还原性，应选用的试剂有_；看到的现象 是_；反应的离子方程式为_。D（2）要证明亚硫酸具有氧化性，应选用的试剂有_；看到的现象 是_；反应的离子方程式为_。解析解析 亚硫酸钠中硫元素的化合价为亚硫酸钠中硫元素的化合价为+4+4价，为硫元素的中间价态，既有还原性价，为硫元素的中间价态，既有还原性 又有氧化性。亚硫酸钠遇到氧化剂时，失去电子，化合价升高，表现出还原又有氧化性。亚硫酸钠遇到氧化剂时，失去电子，化合价升高，表现出还原 性，如：性，如：Na Na2 2SOSO3 3+Cl+Cl2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl Na Na2 2SOSO3 3+Br+Br2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr 亚硫酸钠遇到强还原剂时，得到电子，化合价降低，表现出氧化性，且酸性条亚硫酸钠遇到强还原剂时，得到电子，化合价降低，表现出氧化性，且酸性条 件下，亚硫酸钠的氧化性增强，如：件下，亚硫酸钠的氧化性增强，如：Na Na2 2SOSO3 3+2Na+2Na2 2S+3HS+3H2 2SOSO4 4=3Na=3Na2 2SOSO4 4+3S+3H+3S+3H2 2O O 答案答案 （1 1）溴水）溴水 溴水颜色褪去溴水颜色褪去 Br Br2 2+H+H2 2O=2HO=2H+2Br+2Br-(2)(2)稀硫酸、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液稀硫酸、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液 溶液变浑浊或有淡黄色沉淀产生溶液变浑浊或有淡黄色沉淀产生2S2S2-2-+6H+6H+=3S+3H=3S+3H2 2O O硫酸的性质硫酸的性质 1.1.硫酸的物理性质硫酸的物理性质 纯硫酸是一种 无色粘稠 的液体，常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84 gcm-3,其物质的量浓度为 18.4 molL-3 。硫酸是一种 高 沸点、难 挥发的强酸，易 溶于水，能以 任意比 与水混溶。特别特别提醒提醒 浓硫酸溶解时放出大量的热，稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢加浓硫酸溶解时放出大量的热，稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中，边加边搅拌。入水中，边加边搅拌。2.2.稀稀H H2 2SOSO4 4 硫酸是 强 电解质，在水溶液中发生电离：H2SO4=2H+，溶液呈强酸性。与 指示剂、碱、碱性氧化物、活泼金属、盐 等物质发生反应。3.3.浓浓H H2 2SOSO4 4的特性的特性 （1）吸水性（常用作干燥剂）中学化学中常用浓H2SO4干燥的气体有：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl 等。不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体,如 NH3；还原性气体，如 H2S等。干燥气体常用盛浓H2SO4的洗气瓶，其装置为：（2）脱水性 脱水性：指浓H2SO4将 有机物里的氢、氧元素按原子个数21的比例脱去水 的性质。例如：C2H5OH C2H4+H2O (3)强氧化性 常温下，铁、铝 遇浓H2SO4发生“钝化”。原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层致密的氧化膜。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。浓H2SO4170 能氧化不活泼的金属，如与Cu反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O。能氧化非金属单质，如与C反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O。硫酸跟金属反应的一般规律 (1)稀硫酸跟金属活动顺序表中氢前金属反应放出H2，跟氢后金属不反应。(2)在常温下冷的浓硫酸遇铁、铝因发生“钝化”而停止反应，但加热却剧烈反应。(3)Au、Pt跟浓、稀硫酸均不发生反应。(4)除Au、Pt之外的所有金属，在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应，但不放出H2。浓硫酸的还原产物一般是SO2。假定金属M在反应中显+n价，则由2M+2nH2SO4（浓）M2（SO4）n+nSO2+2nH2O知，被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的1/2。5.下列各叙述中说明硫酸具有什么性质，请填空：（1）敞口放置于空气中的浓硫酸会增重_；（2）用铁、铝金属容器可以运输浓H2SO4_；（3）浓H2SO4与Cu反应制取SO2_；（4）新制的Cl2通过浓H2SO4_；（5）用浓H2SO4跟Na2SO3反应制取SO2_；（6）淀粉与稀H2SO4溶液加热_；（7）浓H2SO4滴在湿润紫色石蕊试纸上后，观察到先变红后变黑的现象_；（8）浓H2SO4和木炭反应_。答案答案 （1 1）吸水性）吸水性 （2 2）强氧化性）强氧化性 （3 3）强氧化性、酸性）强氧化性、酸性 （4 4）吸水性）吸水性 （5 5）强酸性）强酸性 （6 6）催化剂）催化剂 （7 7）酸性、脱水性）酸性、脱水性 （8 8）强氧化性）强氧化性6.蔗糖是白色固体，分子式为C12H22O11，在小烧杯中放入蔗糖，加入蒸馏水少 许，再加入浓硫酸，并且用玻璃棒搅拌，可测出温度升高，蔗糖逐渐变黑，体 积迅速膨胀，形成疏松的“炭柱”，并有大量酸雾形成；试用学过的化学知识 解释其原因，并写出相应的化学方程式。解析解析 蔗糖（蔗糖（C C1212H H2222O O1111）的组成是碳、氢、氧三种元素，在其）的组成是碳、氢、氧三种元素，在其“加入少量蒸馏加入少量蒸馏 水，再加入浓硫酸，使温度升高水，再加入浓硫酸，使温度升高”，这是浓硫酸跟水结合生成水合硫酸放热的，这是浓硫酸跟水结合生成水合硫酸放热的 结果，说明硫酸（浓）具有吸水性；又依据给出的结果，说明硫酸（浓）具有吸水性；又依据给出的“蔗糖逐渐变黑蔗糖逐渐变黑”的实验事的实验事 实，说明浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素以水的形式脱去，这是浓硫酸的脱水实，说明浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素以水的形式脱去，这是浓硫酸的脱水 性；此时温度继续升高，浓硫酸又将性；此时温度继续升高，浓硫酸又将“碳碳”氧化为氧化为COCO2 2，本身被还原为，本身被还原为SOSO2 2，这，这 些气体的逸出使烧杯中混合物些气体的逸出使烧杯中混合物“体积迅速膨胀体积迅速膨胀”，形成疏松的，形成疏松的“炭柱炭柱”，并有，并有 大量的酸雾形成，这说明浓硫酸有强氧化性。所以，这个实验说明了浓大量的酸雾形成，这说明浓硫酸有强氧化性。所以，这个实验说明了浓H H2 2SOSO4 4 具有吸水性、脱水性和氧化性。具有吸水性、脱水性和氧化性。答案答案 浓硫酸有吸水性，可吸收蔗糖中加入的少量蒸馏水，并放热使温度升高。浓硫酸有吸水性，可吸收蔗糖中加入的少量蒸馏水，并放热使温度升高。H H2 2SOSO4 4+n nH H2 2O HO H2 2SOSO4 4n nH H2 2O O在此基础上，浓硫酸与蔗糖作用又表现出强脱水性，使蔗糖脱在此基础上，浓硫酸与蔗糖作用又表现出强脱水性，使蔗糖脱“水水”炭化变黑。炭化变黑。C C1212H H2222O O1111 12C+11H 12C+11H2 2O O生成的炭又在受热条件下跟浓硫酸反应，被浓硫酸氧化生成生成的炭又在受热条件下跟浓硫酸反应，被浓硫酸氧化生成COCO2 2气体，硫酸被还原气体，硫酸被还原为为SOSO2 2气体，两种气体的逸出，将混合物气体，两种气体的逸出，将混合物“吹起吹起”，使体积迅速膨胀，形成疏松，使体积迅速膨胀，形成疏松“炭柱炭柱”。C+2HC+2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）CO CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O二氧化硫与水蒸气作用形成酸雾。二氧化硫与水蒸气作用形成酸雾。SOSO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3浓H2SO4SO2的漂白性【例【例1 1】下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答：（1）在中发生的化学反应方程式为_。（2）中的实验现象为石蕊试液_，此实验证明SO2是_气体。（3）中的品红溶液_，证明SO2有_。（4）中的实验现象是_，证明SO2有_性。（5）中的实验现象是_，证明SO2有_性。（6）的作用是_，反应的化学方程式为_。解析解析 本题考查本题考查SOSO2 2的制取及的制取及SOSO2 2的性质以及尾气吸收等。制备的性质以及尾气吸收等。制备SOSO2 2有多种方法，有多种方法，这里利用强酸与弱酸盐的反应，这里利用强酸与弱酸盐的反应，SOSO2 2的性质有酸性氧化物通性、氧化性、还原的性质有酸性氧化物通性、氧化性、还原性、漂白性等，在本题中将一一体现。性、漂白性等，在本题中将一一体现。答案答案 （1 1）NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O （2 2）变成红色）变成红色 酸性酸性 （3 3）颜色褪去）颜色褪去 漂白性，能使有色物质褪色漂白性，能使有色物质褪色 （4 4）有淡黄色沉淀生成）有淡黄色沉淀生成 氧化氧化 （5 5）溶液紫色褪去）溶液紫色褪去 还原还原 （6 6）除去剩余的）除去剩余的SOSO2 2，防止污染空气，防止污染空气 SO SO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O 1.有色物质的“褪色”原因 氯气、过氧化钠、二氧化硫、过氧化氢等物质都有一定的使有色物质褪色的能力，这种能力可以称为漂白性。过氧化钠和过氧化氢的漂白性主要是因为它们在水中能够产生原子态氧，原子态氧具有很强的氧化性，从而使有色物质因为被氧化而褪色；氯气的漂白性主要是因为它溶于水生成了HClO，该酸有很强的氧化性,可将有色物质氧化成无色物质。由于色素的结构被破坏，因此，氯气、过氧化钠可将有色物质氧化成无色物质。由于色素的结构被破坏，因此，氯气、过氧化钠和过氧化氢的漂白作用是不可复原的，是永久性漂白；与氯气不同，和过氧化氢的漂白作用是不可复原的，是永久性漂白；与氯气不同，SOSO2 2的漂白作的漂白作用不是因为用不是因为SOSO2 2具有氧化性，而是具有氧化性，而是SOSO2 2溶于水生成了亚硫酸，亚硫酸跟有色物质结溶于水生成了亚硫酸，亚硫酸跟有色物质结合生成一种无色的不稳定的化合物。这种作用较慢，且生成的化合物不稳定，加合生成一种无色的不稳定的化合物。这种作用较慢，且生成的化合物不稳定，加热时，会有热时，会有SOSO2 2分解出来，溶液又会恢复成原来的颜色。因此，分解出来，溶液又会恢复成原来的颜色。因此，SOSO2 2的漂白作用是的漂白作用是一种暂时性漂白；活性炭使有色物质褪色的原因为活性炭是多孔状的，具有较大一种暂时性漂白；活性炭使有色物质褪色的原因为活性炭是多孔状的，具有较大的表面积；能够吸附有机色素，是物理性吸附，属物理变化。的表面积；能够吸附有机色素，是物理性吸附，属物理变化。SO SO2 2也能使溴水、也能使溴水、KMnOKMnO4 4溶液褪色，一般认为这是利用溶液褪色，一般认为这是利用SOSO2 2的还原性，而不是利的还原性，而不是利用用SOSO2 2的漂白性。的漂白性。2.Cl 2.Cl2 2、SOSO2 2对石蕊试液的作用对石蕊试液的作用 将将ClCl2 2通入紫色石蕊试液时，现象是：先变红后褪色，原因是通入紫色石蕊试液时，现象是：先变红后褪色，原因是H+H+作用于石蕊试作用于石蕊试液是酸性物质使溶液变红，液是酸性物质使溶液变红，HClOHClO作用于红色溶液，将其氧化成无色物质而使溶液作用于红色溶液，将其氧化成无色物质而使溶液红色褪去。红色褪去。将将SOSO2 2通入石蕊试液时现象是变红而不褪色，原因是通入石蕊试液时现象是变红而不褪色，原因是SOSO2 2与水反应生成与水反应生成H H2 2SOSO3 3使使溶液显酸性，溶液显酸性，SOSO2 2不具有强氧化性，故不再发生其它反应，故红色溶液不再褪色。不具有强氧化性，故不再发生其它反应，故红色溶液不再褪色。【跟踪演练】【跟踪演练】1.氯气和二氧化硫皆可作漂白剂，若同时用于漂白一种物质时，漂白效果会 （）A.增强 B.不变 C.减弱 D.难确定 解析解析 SOSO2 2具有较强的还原性，而氯气具有强氧化性，水溶液状态下，具有较强的还原性，而氯气具有强氧化性，水溶液状态下，SOSO2 2和和 Cl Cl2 2发生反应：发生反应：SOSO2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl 生成物生成物H H2 2SOSO4 4、HClHCl均不具有漂白性，所以同时将均不具有漂白性，所以同时将SOSO2 2、ClCl2 2用于漂白一种物质用于漂白一种物质 时，漂白效果会减弱。时，漂白效果会减弱。2.（20082008南通质检）南通质检）已知盐酸加到品红溶液中使品红溶液的红色加深。试推测：（1）向品红溶液中通过量SO2的过程中的现象为_；加热后现象为_。（2）向品红溶液中通入过量Cl2的过程中观察到的现象为_；加热后现象为_。（3）向品红溶液中通入物质的量比为11且足量的SO2和Cl2后现象为_。C 答案答案（1 1）溶液颜色先变深后又逐渐褪去）溶液颜色先变深后又逐渐褪去 逐渐恢复原来的红色逐渐恢复原来的红色（2 2）溶液的颜色先变深后又逐渐褪去）溶液的颜色先变深后又逐渐褪去 不再恢复红色（或仍为无色）不再恢复红色（或仍为无色）（3 3）溶液的红色比原来加深）溶液的红色比原来加深【例【例2 2】甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中 含有 。甲的实验为：、的检验的检验 若丙方案合理，则回答：其中试剂是_，现象是_；试剂是_，现象是 _（若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填）。解析解析 甲的实验不能证明甲的实验不能证明 存在，若有存在，若有AgAg+也会如此。乙的实验不能排除也会如此。乙的实验不能排除 的干扰，若有的干扰，若有 ，也会出现此现象。丙的实验中，可先加，也会出现此现象。丙的实验中，可先加HClHCl，试探，试探AgAg+是否存是否存 在，还可消除在，还可消除 的干扰，如加的干扰，如加HClHCl无白色沉淀，证明无无白色沉淀，证明无AgAg+，然后再加，然后再加BaClBaCl2 2，若有白色沉淀，肯定不是若有白色沉淀，肯定不是ClCl-所为，而是所为，而是BaBa2+2+所为，而在酸性条件下，所为，而在酸性条件下，BaBa2+2+只能只能 与与 结合成结合成BaSOBaSO4 4。答案答案 AgAg+盐酸盐酸 无明显变化无明显变化 BaCl BaCl2 2溶液溶液 生成白色沉淀生成白色沉淀【跟踪演练】【跟踪演练】3.高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3,若将生成的气 体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是 ()A.BaSO3和BaSO4 B.BaS C.BaSO3 D.BaSO4D4.长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试 剂的纯度。实验步骤如下：称量a g样品，置于烧杯中。加入适量蒸馏水，使样品溶解。加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。加热干燥沉淀物。将沉淀物冷却至室温后，称量。重复、操作直到合格，最后得到b g固体。回答下列问题：（1）本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？_；其理由是_。（2）步骤中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是_。（3）步骤的“合格”标准是_。（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是_（列出算式，不需化简）。答案答案 （1 1）不能）不能 在酸性溶液中，在酸性溶液中，能将能将 氧化成氧化成 ，造成结果错误，造成结果错误（2 2）保证得到的沉淀都是）保证得到的沉淀都是BaSOBaSO4 4,没有没有BaSOBaSO3 3(3)(3)连续两次称量的质量不变连续两次称量的质量不变（4 4）（）（a a g-142 gmol g-142 gmol-1-1b b g/233 gmol g/233 gmol-1-1)1/)1/a a g100%g100%【例【例3 3】工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图所示。反应管 中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为（N2、O2不与I2反应）：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HISOSO2 2的污染及环境保护的污染及环境保护（1）混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于_的体积（填 写气体的分子式）。（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO2含量_（填“偏高”“偏低”或“不受影响”）。（3）反应管内的碘的淀粉溶液也可以用_代替（填写物质名称）。（4）若碘溶液体积为Va mL，浓度为c molL-1。N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积）。用c、Va、Vb表示SO2的百分含量为_。（5）将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为_（选下列仪器的编号）。烧杯 试管 广口瓶 容量瓶 量筒 单孔塞 双孔塞解析解析 （1 1）混合气体进入反应管后，由于）混合气体进入反应管后，由于SOSO2 2溶解，而溶解，而N N2 2、O O2 2难溶于水。所排出的难溶于水。所排出的水的体积即是水的体积即是N N2 2、O O2 2的体积。的体积。（2 2）反应管内溶液蓝色消失时，没有及时停止通气，导致混合气体的体积数增）反应管内溶液蓝色消失时，没有及时停止通气，导致混合气体的体积数增多，从而使测得的多，从而使测得的SOSO2 2含量偏低。含量偏低。（3 3）由于酸性）由于酸性KMnOKMnO4 4溶液或溴水都是有色物质，借助自身的颜色变化可判断反溶液或溴水都是有色物质，借助自身的颜色变化可判断反 应的终点。应的终点。（4 4）（SOSO2 2）=22.4=22.4cVcVa a/(22.4/(22.4cVcVa a+V Vb b)100%)100%。（5 5）排水量气有多种形式从中可以确定选用仪器的种类。）排水量气有多种形式从中可以确定选用仪器的种类。答案答案 （1 1）N N2 2、O O2 2 （2 2）偏低）偏低 （3 3）酸性高锰酸钾溶液或溴水）酸性高锰酸钾溶液或溴水 （4 4）22.422.4cVcVa a/(22.4/(22.4cVcVa a+V Vb b)100%)100%(5)(5)或或或或【跟踪演练】【跟踪演练】5.（20082008杭州检测）杭州检测）SO2是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中SO2的含 量，某学生课外活动小组设计了如下实验装置：(1)检查该装置的气密性时，先在试管中装入适量的水（保证玻璃管的下端浸没在水中），然后_（填写操作方法）时，将会看到_（填写实验现象），则证明该装置的气密性良好。（2）向试管中加入0.000 5 molL-1的碘水1.0 mL，用适量的蒸馏水稀释后再加入23滴淀粉溶液，配制成溶液A。测定指定地点的空气中SO2的含量时，推拉注射器的活塞反复抽气，A溶液由_色变成_色时反应恰好完全进行，此时停止抽气，该反应的化学方程式为_。（3）我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定中SO2的最高浓度限值如下 表：浓度限值/mgm-3 一级标准 二极标准 三级标准 0.15 0.50 0.70 该学生课外活动小组分成第一小组和第二小组，使用相同的实验装置和溶液A，在同一地点、同时测量空气中SO2的含量。相同时间反应恰好完全进行，记录抽气次数如下（假设每次抽气500 mL)。请将下表填写完整（计算时保留2位有效数字）：判断该地点的空气中SO2的含量属于_（填数字）级标准，_（“第一”或“第二”）小组的测定结果正确，另一小组实验结果产生较大偏差的原因是（两个小组所用装置和药品均无问题）_。分组 第一小组 第二小组 抽气次数 120 140 SO2含量/mgm-3 解析解析 检查装置的气密性是通过改变原有的压强（内部或外部），产生一个压强检查装置的气密性是通过改变原有的压强（内部或外部），产生一个压强差，通过观察现象推测该压强差是否随时间延长而变化，若不改变则证明气密性差，通过观察现象推测该压强差是否随时间延长而变化，若不改变则证明气密性良好。据反应：良好。据反应：I I2 2 +SO+SO2 2 +2H+2H2 2O=2HI+HO=2HI+H2 2SOSO4 41 mol 64 000 mg1 mol 64 000 mg510510-7-7 mol 0.032 mg mol 0.032 mg则则SOSO2 2含量第一小组为含量第一小组为0.032 mg/1205100.032 mg/120510-4-4 m m3 3=0.53 mgm=0.53 mgm-3-3第二小组为：第二小组为：0.032 mg/1405100.032 mg/140510-4-4 m m3 30.46 mgm0.46 mgm-3-3据我国环境空气质量标准取据我国环境空气质量标准取SOSO2 2的最高浓度限值，故应属于三级标准，因此第一组的最高浓度限值，故应属于三级标准，因此第一组较准确，第二组相差较大，可能由于较准确，第二组相差较大，可能由于SOSO2 2吸收不完全所致。吸收不完全所致。答案答案 （1 1）向外轻轻拉动注射器的活塞浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出）向外轻轻拉动注射器的活塞浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出（2 2）蓝）蓝 无无 SO SO2 2+I+I2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HI+2HI（3 3）三三 第一第一 抽拉注射器活塞的速度太快，造成空气中抽拉注射器活塞的速度太快，造成空气中SOSO2 2与碘水的反应不完全与碘水的反应不完全分组分组 第一小组第一小组 第二小组第二小组 抽气次数抽气次数 120120140140SOSO2 2含量含量/mgm/mgm-3-3 0.53 0.53 0.460.46实验一关于实验一关于SOSO2 2的性质及检验的综合性实验的性质及检验的综合性实验 检验或鉴别某混合气体中含有检验或鉴别某混合气体中含有SOSO2 2和和COCO2 2：检验和鉴别：检验和鉴别SOSO2 2的方法有多种，例的方法有多种，例如，如，SOSO2 2通入品红溶液中品红褪色；通入品红溶液中品红褪色；SOSO2 2通入溴水中溴水褪色；通入溴水中溴水褪色；SOSO2 2通入石灰水中也通入石灰水中也能生成白色沉淀。检验和鉴别能生成白色沉淀。检验和鉴别COCO2 2一般是跟石灰水生成白色沉淀。因此，必须先检一般是跟石灰水生成白色沉淀。因此，必须先检验或鉴别验或鉴别SOSO2 2，后检验或鉴别，后检验或鉴别COCO2 2。方法如图装置所示：。方法如图装置所示：若A瓶品红溶液褪色，证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2，化学方程式为：2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 C瓶品红溶液不褪色，说明SO2已除净，若D瓶生成了白色沉淀，证明原混合气体中含有CO2。【实验设计】1.（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：_。(2)试用图中所列各装置设计一个实验，验证上述反应所生成的各种产物。这种装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填编号）：_。（3）实验室可观察到装置中，A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是_，B瓶溶液的作用是_，C瓶溶液的作用是_。（4）装置中所加的固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中位置理由是_。（5）装置中所盛溶液是_，可验证的产物是_。解析解析 该题考查了该题考查了C C与浓与浓H H2 2SOSO4 4反应产物检验的实验设计，要检验反应产物检验的实验设计，要检验SOSO2 2，可以用，可以用品红，要检品红，要检COCO2 2，应该用石灰水，但是，应该用石灰水，但是SOSO2 2的存在会干扰对的存在会干扰对COCO2 2的检验，所以检验的检验，所以检验COCO2 2时必须考虑先检验时必须考虑先检验SOSO2 2并且要把它们彻底除去。另外生成物还有水蒸气也需要通过并且要把它们彻底除去。另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来证明。因为在检验实验来证明。因为在检验SOSO2 2、COCO2 2时，必须经水溶液装置，直接会影响水蒸气的时，必须经水溶液装置，直接会影响水蒸气的检验，因此，这三种产物的检出顺序必须是先检验检验，因此，这三种产物的检出顺序必须是先检验H H2 2O O，再检验，再检验SOSO2 2，最后检验，最后检验COCO2 2，并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。，并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。答案答案（1 1）C+2HC+2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）2SO 2SO2 2+CO+CO2 2+2H+2H2 2O O （2 2）(3)(3)验证产物气流中有验证产物气流中有SOSO2 2 除去产物气流中的除去产物气流中的SOSO2 2 确证产物中确证产物中SOSO2 2已被已被B B瓶溶液瓶溶液全部氧化全部氧化 （4 4）无水）无水CuSOCuSO4 4 水蒸气水蒸气 由于产物气流通过由于产物气流通过、时会带出水蒸气，所以时会带出水蒸气，所以必须在必须在之前之前 （5 5）澄清石灰水）澄清石灰水 CO CO2 2 【实验拓展】【实验拓展】1.（20082008武汉模拟）武汉模拟）某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可以产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去）；试回答：（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为：_。（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是：_。（3）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是：_。（4）A中加入的试剂可能是_，作用是_；B中加入的试剂可能是_，作用是_；E中加入的试剂可能是_，作用是_。（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：_，D中：_。如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？_（填“能”或“不能”），原因是：_。解析解析 本题对本题对ZnZn与浓与浓H H2 2SOSO4 4反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。设计时既要验证有无设计时既要验证有无SOSO2 2生成，又要验证有无生成，又要验证有无H H2 2生成。验证生成。验证SOSO2 2，可用品红溶液，可用品红溶液，验证验证H H2 2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuOCuO，再通过无水硫酸铜，同，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证时必须注意验证H H2 2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对 氢氢气检验的干扰。气检验的干扰。答案答案 （1 1）Zn+2HZn+2H2 2SOSO4 4(浓）浓）ZnSO ZnSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O （2 2）当）当ZnZn与浓与浓H H2 2SOSO4 4反应时，浓反应时，浓H H2 2SOSO4 4浓度逐渐变稀，浓度逐渐变稀，ZnZn与稀与稀H H2 2SOSO4 4反应可产生反应可产生H H2 2 （3 3）检查装置的气密性）检查装置的气密性 （4 4）品红溶液）品红溶液 检验检验SOSO2 2 浓浓H H2 2SOSO4 4 吸收水蒸气吸收水蒸气 碱石灰碱石灰 防止空气中水蒸气进防止空气中水蒸气进入入D D中中 （5 5）黑色（）黑色（CuO)CuO)变成红色（变成红色（Cu)Cu)白色粉末变成蓝色白色粉末变成蓝色 不能因为混合气体中可不能因为混合气体中可能含能含H H2 2O O，会干扰，会干扰H H2 2的检验的检验实验二 硫酸在化学实验中的应用 1.1.用用H H2 2SOSO4 4制备的气体制备的气体 利用浓H2SO4的难挥发性和酸性制SO2：H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O 利用稀H2SO4的酸性制H2：Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2 利用浓H2SO4的脱水性制CO：HCOOH H2O+CO 利用浓H2SO4的脱水性，催化剂制C2H4 CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 但不能用来制CO2、HBr、HI等气体。2.2.浓硫酸干燥气体浓硫酸干燥气体 浓硫酸具有吸水性，故可以作干燥剂，浓硫酸是一种酸性干燥剂，一般用于干燥酸性气体，不能用于干燥碱性气体，如NH3，浓硫酸具有强氧化性，故不能用于干燥还原性气体，如H2S、HI等，但可用于干燥CO、H2、SO2等还原性气体，这是因为CO、H2在常温下还原性弱，而SO2中S为+4价，浓硫酸中的S为+6价，没有中间价态，故浓硫酸不能把+4价的硫氧化成+6价的硫。浓H2SO4微热浓H2SO4170 3.浓硫酸的稀释 如将水倒入浓硫酸中，一方面由于水的密度远比浓硫酸的小，水将浮在浓硫酸上面而形成两个液层，浓硫酸只在两个液层接触处混溶并放出大量热（硫酸有很大的稀释热，在稀释过程中，硫酸溶液的发热现象，开始非常剧烈，以后逐渐减弱）；另一方面由于硫酸的质量热容较水低，当两者混溶时，硫酸的温度会比水的温度升高得快，因而造成强烈的局部高温，使水汽化而造成喷溅。当把浓硫酸加入水中时，由于浓硫酸的密度很高，能迅速穿过水层不致引起