第1讲硫和二氧化硫(教师版)-2023-2024学年高一化学辅导(人教版2019)_第1页
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文档简介

第1讲硫和二氧化硫【内容导航】1.单质硫的性质2.二氧化硫的性质3.二氧化硫气体的制备一、硫1.硫——重要的非金属元素硫在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族,原子结构示意图为:,主要化合价:2、+4、+6。硫元素的非金属性比氧弱。2.硫的物理性质黄色或淡黄色固体;俗称硫黄,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。3.硫的化学性质(1)与非金属单质反应与氧气反应:S+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2与氢气反应:S+H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S(2)与金属反应:与钠反应:2Na+S===Na2S与铁反应:Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS与铜反应:2Cu+Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S与汞反应:Hg+S===HgS应用:去除洒落的汞③与NaOH溶液反应:3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O应用:清洗试管壁残留的硫【交流讨论】有哪些实例(证据)可以推知(推理)硫的氧化性比氯气的弱?答案:①与变价金属反应,Cl2与变价金属反应生成高价态化合物,S与变价金属反应生成低价态化合物;②氢化物的稳定性:HCl>H2S;③置换反应H2S+Cl2=2HCl+S↓;④最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2SO4;⑤还原性:S2->Cl-。【归纳小结】(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2eq\o(S,\s\up6(-2))、Na2eq\o(S,\s\up6(-2))、Feeq\o(S,\s\up6(-2))eq\o(,\s\up7(被还原))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(→,\s\up7(被氧化))eq\o(S,\s\up6(+4))O2、eq\o(S,\s\up6(+4))Oeq\o\al(2-,3)、eq\o(S,\s\up6(+6))Oeq\o\al(2-,4)(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。【即学即练1】下列关于硫的说法中正确的是()A.某固体呈黄色,则该固体一定是硫黄B.等质量的S6和S8所含的硫原子数目相同C.试管内壁沾有硫粉,可以用CS2洗涤,也可以用蒸馏水洗涤D.硫在过量氧气中燃烧的产物是SO3答案:B解析:A选项,呈黄色的固体有硫磺、Na2O2、AgBr(淡黄色)、AgI等,错误;B选项,S6和S8都由硫元素组成,等质量得S6和S8所含原子数相等,正确;C选项,硫不溶于水,不能用蒸馏水洗涤,错误;D选项,硫在氧气中燃烧的产物是SO2,错误。故选B。【即学即练2】据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁,奇物”,所得产物不可能是()A.Au2SB.Ag2SC.CuS D.FeS答案:C解析:S单质的氧化性比较弱,只能将金属氧化为低价态的物质,所以S分别与Au、Ag、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、FeS,选项A、B、D正确;S氧化Cu应该生成低价的Cu2S,C项错误。二、二氧化硫1.二氧化硫性质探究实验1:二氧化硫的溶解实验实验步骤:将充满SO2的试管倒立在水槽中,观察试管内液面上升。取出试管,用pH试纸测量溶液的酸碱度。实验现象:试管中液面上升,pH试纸呈红色。实验结论:SO2易溶于水,且溶液呈酸性。实验2:二氧化硫的漂白性实验实验步骤:取少量二氧化硫水溶液,,滴加1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。然后加热试管,再观察溶液的变化。实验现象:振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色。实验结论:SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定。2.二氧化硫的物理性质二氧化硫是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解40体积的二氧化硫。有毒。3.二氧化硫的化学性质(1)SO2具有酸性氧化物的通性①写出下列反应的化学方程式:a.和水反应:SO2+H2OH2SO3(可逆反应)。b.和碱反应:与澄清石灰水反应:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。与NaOH溶液反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。应用:吸收多余的SO2气体。c.和CaO反应:SO2+CaO=CaSO3。②可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。在可逆反应的化学方程式中用“”代替“=”。(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质①强还原性:a.与氯气反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HClb.与氧气反应(催化氧化):2SO2+O22SO3(可逆反应)。应用:工业上制硫酸。②弱氧化性——与H2S气体反应:SO2+2H2S===3S+2H2O(3)SO2的特性——漂白性它能与某些有色有机物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质。这些无色物质不稳定,容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。应用:实验室常用品红溶液检验SO2气体。4.二氧化硫的用途二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。【课堂探究】1.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:(1)B中加入的试剂是___________,作用是______________________。(2)C中加入的试剂是__________,作用是_____________________。(3)D中加入的试剂是______________,作用是___________________。(4)实验时,C中应观察到的现象是__________________________。答案:(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色,或不褪成无色)解析:一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。2.Na2SO3中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。(1)要证明Na2SO3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___________________________。(2)要证明Na2SO3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___________________。(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4,选用的试剂有________________,反应的现象是________________,反应的离子方程式为___________________。答案:(1)Na2SO3溶液、溴水溴水褪色SOeq\o\al(2-,3)+Br2+H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Br-+2H+(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4有黄色浑浊出现SOeq\o\al(2-,3)+2S2-+6H+=3S↓+3H2O(3)Na2SO3溶液、H2SO4有刺激性气味的气体产生SOeq\o\al(2-,3)+2H+=SO2↑+H2O解析:(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用氧化性物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,说明Na2SO3具有还原性。(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4,使反应在酸性环境中进行,为反应提供H+,再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液中出现黄色浑浊,说明有单质硫生成,也说明Na2SO3具有氧化性。(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4,应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有气泡产生,说明H2SO3的酸性小于H2SO4。【归纳小结】1.SO2、H2SO3、SOeq\o\al(2-,3)的还原性在溶液中,SO2、H2SO3、SOeq\o\al(2-,3)与氧化性物质(如Cl2、Br2、I2、O2、H2O2、Fe3+、酸性KMnO4、硝酸等)反应,产物是SOeq\o\al(2-,4)。SO2与氯水反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2与H2O2反应:SO2+H2O2=H2SO4H2SO3被氧气氧化:2H2SO3+O2=2H2SO4Na2SO3被氧气氧化:2Na2SO3+O2=2Na2SO4SO2与Fe3+反应:SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2++4H+SOeq\o\al(2-,3)与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO32+2MnOeq\o\al(-,4)+6H+=5SOeq\o\al(2-,4)+2Mn2++3H2O2.三类常见的漂白剂类型举例原理特点氧化型HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等将有机色质内部“生色团”破坏掉不可逆、持久加合型SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质可逆、不持久吸附型活性炭将有色物质(色素)吸附而褪色物理变化【即学即练1】下列溶液中能够区别SO2和CO2的是()①澄清石灰水②H2S溶液③KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A.①②③ B.②③④C.②③④⑤ D.全部答案:C解析:SO2和CO2都属于酸性氧化物,都能与澄清石灰水反应生成不溶性的盐,出现白色沉淀,气体过量时沉淀都会溶解生成酸式盐,所以不能用石灰水来区别;SO2能将H2S氧化成硫单质,能看到黄色沉淀生成,而CO2不能;SO2能被KMnO4溶液和氯水氧化,从而使溶液褪色,且SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。【即学即练2】下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A.通常条件下,SO2是无色、无味的气体,易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸C.都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现D.都能跟碱液反应答案:D解析:二氧化硫是具有刺激性气味的气体,故A项错误;SO2+H2OH2SO3、SO3+H2O=H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,故B项错误;三氧化硫没有漂白性,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不稳定,在加热条件下易恢复为原来颜色,故C项错误;二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,故D项正确。三、二氧化硫气体的制备1.制取原理实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸(70%左右)反应制取二氧化硫。制取原理:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O2.实验装置3.铜与浓硫酸制取二氧化硫(1)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫。制取原理:Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O(2)综合实验装置【即学即练1】某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是()A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,就能说明SO2具有漂白性B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:BaCl2+SO2+H2Oeq\o(=,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓+2HClD.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到B中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B气密性良好答案:D解析:氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,故A错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,故B错误;C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,故C错误。【即学即练2】某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。请回答下列问题:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________,其中发生反应的化学方程式为__________________________________。(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_______________________、_____________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是______________和______________;装置B中发生反应的离子方程式为__________________________。(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:__________________________________________________________________________。(4)尾气可采用____________溶液吸收。答案:(1)蒸馏烧瓶Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2+2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+2H2O=2Mn2++5SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+4H+(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)NaOH(其他合理答案也可)解析:由图中试剂可知A是制取SO2的装置,SO2通入酸性KMnO4溶液中被氧化,再通入Na2S溶液中,被S2-还原成硫单质,最后剩余的SO2不能直接排放,否则会污染空气,可用碱溶液(如NaOH溶液)吸收。第1讲硫和二氧化硫课堂检测姓名:__________1.下列说法中正确的是()A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂B.试管内壁上的硫黄可用CS2清洗C.S+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2,S被氧化,作氧化剂D.硫只以化合态存在于自然界中答案:B解析:A项,0价是S的中间价态,所以S既可作氧化剂,又可作还原剂;B项,S易溶于CS2,所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉;C项,S被氧化,作还原剂;D项,硫在自然界中既有游离态又有化合态。考点硫的存在和性质2.下列反应中体现二氧化硫还原性的是()A.SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HClB.SO2+2H2S=2H2O+3S↓C.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OD.SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2答案:A解析:A项,反应SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl中,硫元素的化合价由+4价升高为+6价,则SO2被氧化,正确;B项,反应SO2+2H2S=2H2O+3S↓中,SO2中硫元素的化合价由+4价降低为0价,则SO2被还原,错误;C、D项,反应中均没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,SO2既未被氧化也未被还原,错误。3.如图所示的实验中,通入足量的SO2后,试管①和②中溶液的颜色分别是()A.①为红色,②为红色 B.①为蓝色,②为无色C.①为无色,②为蓝色 D.①为红色,②为无色答案:D解析:SO2不能漂白指示剂,故向紫色石蕊溶液通入SO2,SO2与H2O反应生成酸,溶液变红,但不褪色;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故D项符合题意4.A~D是含同一元素的四种物质,相互之间有如图所示的转化关系,其中A是单质,D是最高价氧化物对应的水化物。那么A可能是()A.SB.Cl2C.Fe D.Mg答案:A5.将等体积的SO2和Cl2充分混合,通入加有品红的氯化钡溶液,可观察到的现象是()A.溶液快速褪色 B.溶液缓慢褪色C.生成白色沉淀 D.生成浅黄色沉淀答案:C解析:因SO2具有还原性,Cl2具有氧化性,则相同条件下等体积的SO2和Cl2充分混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,SO2和Cl2都完全反应,则不能使品红褪色,生成的硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀,故C项正确。6.某学习小组设计用如图所示装置验证二氧化硫的化学性质。(1)a中发生的现象是_____________________,二氧化硫表现为_________性。(2)b中发生反应的化学方程式为___________________________,二氧化硫表现为_________性。(3)c装置的作用是_________________________,反应的离子方程式为_____________________。答案:本题5分(1)有淡黄色沉淀生成(1分)氧化(0.5分)(2)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(1分)还原(0.5分)(3)吸收多余的SO2气体,防止污染空气(1分)SO2+2OH=SO32+H2O(1分)第1讲硫和二氧化硫同步练习A组基础巩固1.SO2有毒,但葡萄酒中都含有少量的SO2,以起到保鲜、杀菌和抗氧化的作用。下列说法不正确的是()A.葡萄酒中的SO2对人体无害,因为它的含量很少B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化的作用,因为SO2具有较强的还原性C.从红葡萄酒的颜色可判断出,其中的SO2没有漂白性D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,可以减少其中SO2的含量答案:C解析:SO2有毒,但含量在规定范围内对人体是无害的,A项正确;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化的作用,B项正确;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,C项错误;葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体的溶解度减小,从而使部分SO2从酒中逸出,D项正确。2.大约4000年前,埃及人已经用硫燃烧所形成的二氧化硫漂白布匹。在古罗马著名诗人荷马的著作里讲到硫燃烧有消毒和漂白作用。下列物质都具有漂白性:①潮湿的氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化钠,其漂白原理相同的是()A.①③B.②③C.①④D.②④答案:C解析:潮湿的氯气(有次氯酸生成)、过氧化钠都是氧化型漂白;二氧化硫是加合型漂白;活性炭是吸附型漂白。3.下列关于SO2的说法中,不正确的是()A.SO2能使品红溶液褪色,是因为SO2具有漂白性B.SO2在空气中极易被氧化为SO3C.SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中均能发生反应D.SO2是形成酸雨的大气污染物之一,SO2主要来自于化石燃料的燃烧和工厂排放的废气答案:B解析:SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,A正确;SO2与O2需在催化剂、加热条件下才可反应生成SO3,B错误;SO2能与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,C正确;SO2是引起酸雨的主要原因之一,SO2主要来自于化石燃料的燃烧和工厂排放的废气,D正确。4.将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法不正确的是()A.试管a中实验可以证明SO2具有还原性B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有漂白性C.试管c中能产生白色沉淀,说明SO2具有氧化性D.试管d中能产生白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸答案:C解析:二氧化硫具有还原性,能够被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,A正确;二氧化硫使品红溶液褪色,体现其漂白性,B正确;二氧化硫是酸性氧化物,且具有还原性,将SO2通入到硝酸钡溶液中,溶液呈酸性,酸性条件下SO2被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子,SOeq\o\al(2-,4)与Ba2+反应生成硫酸钡白色沉淀,C错误;二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡能够与硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀,硫酸钡不溶于硝酸,D正确。5.CO2气体中含有少量SO2,欲得到干燥纯净的CO2,将气体通过图中的洗气瓶,则甲、乙两瓶中所装的试剂应该是()A.甲为NaOH溶液,乙为浓硫酸B.甲为浓硫酸,乙为NaOH溶液C.甲为饱和NaHCO3溶液,乙为浓硫酸D.甲为浓硫酸,乙为饱和Na2CO3溶液答案:C解析:要得到干燥纯净的CO2,应先除去SO2再进行干燥。SO2、CO2都与NaOH和Na2CO3反应,所以应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2,再用浓硫酸干燥,C项符合题意。6.对于反应:3S+6KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法中不正确的是()A.硫既是氧化剂又是还原剂B.反应中共转移8mol电子C.还原剂和氧化剂的质量比是1∶2D.根据该反应可用热的强碱溶液洗去试管内壁上的硫单质答案:B解析:反应中硫元素的化合价发生如下变化:硫元素由0→-2、+4价,故S既是氧化剂又是还原剂,还原剂和氧化剂的质量比是1∶2,A正确、B正确、C错误;该反应生成可溶于水的盐,故可用热的强碱溶液洗去试管内壁上的硫单质,D正确。7.向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有沉淀生成,此沉淀是()A.BaSO4B.FeSC.BaSO3D.S答案:A解析:因为Fe3+具有较强的氧化性,在酸性条件下可将SO2氧化,所得沉淀为BaSO4。8.下列说法中正确的是()A.SO2通入品红溶液中褪色的原理与Cl2通入溴水中褪色的原理相同B.SO3通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4C.SO2使溴水褪色与氯化亚铁溶液使KMnO4溶液褪色的原理相同D.SO2与Ca(OH)2、NaHCO3均不发生化学反应答案:C解析:SO2通入品红溶液中褪色的原理与Cl2通入溴水中褪色的原理不同,A错误;SO3溶于水生成硫酸,只得到BaSO4沉淀,B错误;SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4),氯化亚铁使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应,C正确;SO2与Ca(OH)2、NaHCO3均能发生化学反应,D错误。9.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。(已知:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O)请回答下列问题:(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是________、________。(2)反应后,装置B中产生的现象是________________,发生反应的离子方程式为________________。(3)装置C中的现象是________________,表现了SO2的________;装置D中的现象是________________,发生反应的化学方程式为______________________________。(4)装置E的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象:____________________________________________________________________________。(5)F装置的作用是________________,倒扣漏斗的作用是________________。答案:(1)分液漏斗圆底烧瓶(2)溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色)SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SOeq\o\al(2-,4)(3)溶液的紫色褪去(或溶液褪色)还原性有黄色沉淀生成2H2S+SO2=3S↓+2H2O(4)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色(5)吸收多余的SO2防止倒吸解析浓硫酸与Na2SO3发生反应:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,SO2能使氯水及酸性KMnO4溶液褪色,在反应中SO2表现还原性;SO2与装置D中的H2S发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,从而使溶液变浑浊,该反应中SO2表现氧化性;SO2能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色,说明SO2与品红溶液的作用具有可逆性;装置F用于吸收多余的SO2,因为SO2易与NaOH溶液反应,采用倒扣漏斗可防止液体倒吸。10.某兴趣小组设计如图所示装置制取SO2,研究其性质,并进一步探究在适当温度和催化剂的条件下,SO2与O2反应后混合气体的成分。(1)仪器G的名称是________________。(2)装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则装置C中反应的离子方程式为_____________________________,证明SO2具有氧化性的实验现象是_____________________。(3)为了实现绿色环保的目标,某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比,装置F的优点是_______________________________________________________________(写出两点)。(4)若选用装置F制取O2可选用的试剂是_________________。(5)该小组同学设计如下装置来检验SO2与O2反应后混合气体的成分。已知:SO3遇水剧烈反应,放出大量的热,产生酸雾。98.3%的H2SO4可以吸收SO3和酸雾。供选择试剂:蒸馏水、0.5mol·L-1BaCl2溶液、98.3%的H2SO4、2.0mol·L-1NaOH溶液、KMnO4溶液。①c中应选用的试剂是_______,e中试剂的作用是_____,f中收集的气体是___________。②某同学提出用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的H2SO4,请你评价该方案是否可行,若可行,不必说明理由,若不可行,简述其理由:__________________________________________。答案:(1)分液漏斗(2)SO2+I2+2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2I-+4H+装置D中溶液变浑浊(3)不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分(任写2条即可)(4)过氧化钠和水(或二氧化锰和过氧化氢溶液)(5)①0.5mol·L-1BaCl2溶液检验和除去SO2O2②不可行,SO3与NaHSO3反应会生成SO2,干扰对原混合气体中SO2的检验解析:(2)装置D用来证明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫和硫化氢发生了归中反应,生成单质硫,因此证明SO2有氧化性的实验现象是装置D中溶液变浑浊。(3)与装置A相比,装置F中采用分液漏斗来滴加浓硫酸,且将铜片换成了亚硫酸钠,利用难挥发性酸制备易挥发酸,装置F的优点是不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分。(4)装置F为固液不加热制备气体的装置,若选用装置F制取O2,可选用的试剂是过氧化钠和水或二氧化锰和过氧化氢溶液。(5)①该装置中装置a的作用为干燥混合气体,控制气体流速;装置b是使SO2与O2反应,装置c是验证反应后混合气体中含有SO3,所以c中试剂是0.5mol·L-1BaCl2溶液;装置d作用是吸收SO3和酸雾;e中试剂的作用是检验和除去SO2;f中收集的气体是氧气。②不能用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的H2SO4,理由是SO3与NaHSO3反应生成SO2,会干扰对原混合气体中SO2的检验。B组综合强化1.欲测定烟雾中的SO2含量,可做下列实验:取100L该烟雾(标准状况),通过盛放100mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶,使它们充分反应,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,经测定其质量为11.65g,则该烟雾中SO2的体积分数是()A.1.12%B.2.24%C.3.36%D.无法计算答案:A解析:含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液,SO2被氧化成H2SO4,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,根据硫元素守恒可得如下关系式,设烟雾中含SO2体积为xL,则SO2~H2SO4~BaSO422.4L233gx11.65gx=eq\f(11.65g×22.4L,233g)=1.12L所以SO2的体积分数为eq\f(1.12L,100L)×100%=1.12%。2.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢加入气体X,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y分别可能为()①②③④XSO2H2SCO2Cl2Y饱和的NaHCO3溶液浓硫酸Na2SO3溶液Na2CO3溶液A.①④B.①②C.②③D.③④答案:A解析:若X为SO2,Y为饱和的NaHCO3溶液时,关闭活塞,SO2与NaHCO3反应生成CO2,CO2进入到后面装置中,品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊,打开活塞时,SO2直接通入到品红溶液中使品红溶液褪色,①符合;②③均不符合;④中关闭活塞时,Cl2通入到Na2CO3溶液中会有CO2生成,打开活塞时,Cl2直接通入到品红溶液中,由于次氯酸的存在,品红溶液会褪色,故④符合。3.某化学小组同学用如图所示装置模拟工业制取SO3的过程,下列相关说法错误的是()A.装置c后应增加尾气处理装置B.装置a只有干燥气体的作用C.实验室制取SO2或O2可使用同样的气体发生装置D.V2O5是催化剂并且也会参与反应答案:B解析:SO2不可能完全反应,因此要对尾气进行处理,选项A正确;装置a有干燥、使气体充分混合、通过观察气泡快慢调节气体流速的作用,选项B错误;实验时制取SO2(Na2SO3固体与浓硫酸)或O2(MnO2与H2O2)都可使用固液混合不加热制气体的发生装置,选项C正确;催化剂加快反应速率的原理就是改变反应路径从而降低活化能,选项D正确。4.葡萄酒常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作抗氧化剂。某兴趣小组用如图装置(夹持装置略)测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离的SO2计算),方案如下:向B中加入300.00mL葡萄酒和适量的稀硫酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2溶液完全反应,除去C中过量的H2O2后,将C中液体转移至小烧杯中,向烧杯内逐滴加入BaCl2溶液至沉淀量不再增加,过滤出沉淀,经洗涤、干燥后,称得固体的质量为0.2796g,则该葡萄酒中SO2的含量为()A.0.256g·L-1 B.0.04g·L-1 C.0.24g·L-1 D.0.0768g·L-1答案:A解析:向B中加入300.00mL葡萄酒和适量的稀硫酸,加热使SO2全部逸出,逸出的SO2与C中的H2O2完全反应,H2O2具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应方程式为SO2+H2O2=

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