含硫化合物的性质
从硫单质的存在形态与价态出发,认识二氧化硫作为酸性氧化物的通性、漂白性和还原性,掌握浓硫酸的吸水性、脱水性与强氧化性,学会检验硫酸根离子,形成依据元素价态预测物质性质的方法。
这一页讲的是必修第一册 第4专题 硫与环境保护 · 含硫化合物的性质里的「含硫化合物的性质」,教材要求做到:能写出二氧化硫与氢氧化钠、氯水、酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式,说明其表现的性质。。它不是凭空出现的——要先会「海洋化学资源的综合利用」,这一页才读得顺。学完之后,它会直接支撑「硫及其化合物的相互转化」。下面配了 8 道诊断题,其中基础 2 道、进阶 6 道,答案与解析全部公开;先自己做一遍,再对照解析找断点。
掌握标准
- 能写出二氧化硫与氢氧化钠、氯水、酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式,说明其表现的性质。
- 能设计实验区分浓硫酸的吸水性与脱水性,说明铜与浓硫酸反应的现象和产物。
先修关系
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诊断题(共 8 道,答案与解析全公开)
第 1 题 基础
二氧化硫是一种酸性氧化物,下列事实能直接作为判断依据的是( )
- 二氧化硫能使品红溶液褪色
- 二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水
- 二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去
- 二氧化硫在标准状况下的密度比空气的大
看答案与解析
答案:B
解析:酸性氧化物的判据是与碱反应只生成盐和水,也可与水化合生成对应的酸。B 项中二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,正是酸性氧化物的通性表现。A 项体现的是漂白性,C 项体现的是还原性,D 项只是物理性质,都不能说明它是酸性氧化物。故选 B。
第 2 题 基础
将二氧化硫通入品红溶液,溶液先褪色,再对该溶液加热,红色又恢复,这说明二氧化硫的漂白作用具有____性(填「稳定」或「不稳定」)。
看答案与解析
答案:不稳定
解析:二氧化硫的漂白不是氧化还原过程,而是与品红等有色物质化合生成不稳定的无色物质;这种无色物质受热易分解,重新放出原来的有色物质,所以颜色又恢复。可见其漂白是暂时的、可逆的,与次氯酸靠强氧化性造成的持久漂白不同,故填不稳定。
第 3 题 进阶
要区分分别盛有二氧化硫和二氧化碳的两瓶无色气体,下列方法可行的是( )
- 分别通入澄清石灰水,变浑浊的是二氧化硫
- 分别通入品红溶液,能使品红溶液褪色的是二氧化硫
- 分别通入氯化钡溶液,产生白色沉淀的是二氧化硫
- 分别通入紫色石蕊溶液,溶液只变红而不褪色的是二氧化硫
看答案与解析
答案:B
解析:二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,A 项无法区分。二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,二氧化碳不能,B 项可行。两者溶于水都不与氯化钡反应,C 项均无沉淀。两者水溶液都显酸性,都能使石蕊变红,而二氧化硫还会把红色漂白褪去,D 项的现象描述与事实相反。故选 B。
第 4 题 进阶
向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖逐渐变黑并膨胀成疏松的黑色炭块,这一现象说明浓硫酸具有____性;而用浓硫酸干燥氢气、二氧化硫等气体,利用的是浓硫酸的____性。
看答案与解析
答案:脱水;吸水
解析:浓硫酸能把蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使蔗糖炭化变黑,这一性质叫脱水性,是化学变化。干燥气体时,浓硫酸只是把气体中已有的水分子吸收进来,没有生成新物质,属于吸水性,是物理性质。两空依次填脱水、吸水。
第 5 题 进阶
把铜片放入浓硫酸中并加热,下列对反应现象和产物的描述正确的是( )
- 溶液逐渐变蓝,生成的气体能使品红溶液褪色
- 铜片溶解并有大量无色无味的氢气放出
- 不加热时反应就能剧烈进行,溶液很快变蓝
- 生成的气体是二氧化硫,它不能使澄清石灰水变浑浊
看答案与解析
答案:A
解析:铜与浓硫酸在加热条件下反应:Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O。铜被氧化成铜离子,溶液显蓝色;浓硫酸被还原成二氧化硫,二氧化硫有漂白性,能使品红溶液褪色。该反应不加热则几乎不发生,C 项错误;稀硫酸才与活泼金属放出氢气,铜与稀硫酸也不反应,B 项错误;二氧化硫仍能使澄清石灰水变浑浊,D 项错误。故选 A。
第 6 题 挑战
把二氧化硫气体分别通入下列四种溶液中,能产生白色沉淀的是( )
- 氯化钡溶液
- 硝酸钡溶液
- 稀盐酸
- 氯化钠溶液
看答案与解析
答案:B
解析:二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,不能把氯化钡中的钡离子沉淀出来,因为盐酸的酸性强于亚硫酸,A 项无沉淀;稀盐酸和氯化钠溶液与二氧化硫都不反应,C、D 项也无沉淀。硝酸钡溶液中含硝酸根离子,在亚硫酸提供的氢离子作用下具有强氧化性,能把亚硫酸根氧化成硫酸根,生成的硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,故出现白色沉淀。故选 B。
第 7 题 进阶
实验室有两瓶失去标签的硫酸,一瓶是浓硫酸,一瓶是稀硫酸。请写出两种区分它们的实验方法并说明判断依据,同时说明检验某溶液中是否含硫酸根离子的操作步骤和现象。
看答案与解析
答案:方法一:各取少量分别加入盛有少量水的小烧杯中,放出大量热、杯壁发烫的是浓硫酸,温度几乎不变的是稀硫酸;方法二:用玻璃棒分别蘸取少量滴在纸片上,使纸片变黑炭化的是浓硫酸,只留下湿痕的是稀硫酸;检验硫酸根离子:取少量待测液,先加稀盐酸酸化以排除碳酸根等离子的干扰,再滴加氯化钡溶液,若产生不溶于稀盐酸的白色沉淀,则说明溶液中含有硫酸根离子。
解析:区分浓硫酸与稀硫酸可从稀释热效应和脱水性两方面入手:浓硫酸溶于水放出大量热,且能使纸张、蔗糖等含碳氢氧的物质炭化变黑,稀硫酸没有这些表现。检验硫酸根离子时先用稀盐酸酸化,可排除碳酸根、亚硫酸根等生成沉淀的干扰,再加氯化钡,只有硫酸根能生成不溶于稀盐酸的白色硫酸钡沉淀。
第 8 题 挑战
将 3.2 g 铜片与足量浓硫酸共热,铜完全反应,生成的二氧化硫的物质的量是多少摩尔?(铜的相对原子质量取 64)
看答案与解析
答案:0.05
解析:铜与浓硫酸加热反应的化学方程式为 Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O,铜与生成的二氧化硫物质的量之比为 1 比 1。铜的物质的量为 3.2 g 除以 64 g/mol,等于 0.05 mol,故生成二氧化硫 0.05 mol。
课标对应
…了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产生活中的应用…
《课程标准》原文节选(che-2017:G.NR.05)
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