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專題3.11 氧族方面試題的解題方法與技巧 硫的化合物及其轉(zhuǎn)化，屬于高頻考點，命題圍繞SO2和濃H2SO4的特性，聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護的相關知識以實驗為載體進行探究，推斷和計算是考查的熱點，2019年應重點關注。預計2019年高考在注重對非金屬元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關系考查的同時，將會更加突出對物質(zhì)組成、性質(zhì)和反應原理的探究，考查學生分析解決問題的能力和對知識的應用能力，并同時強化化學知識與生活、社會實際問題的聯(lián)系，特別要重視以SO2尾氣的處理與吸收為背景的試題，此類題設問新穎，與生活、社會實際問題結合緊密，且賦分值較高，應引起重視。 三、硫酸及硫酸根離子的檢驗 1、硫酸的物理性質(zhì)：難揮發(fā)性、與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱；濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不斷攪拌。 2.硫酸的化學性質(zhì)： （1）稀H2SO4具有酸的通性。 （2）濃H2SO4的特性： ①吸水性(常用作干燥劑)。 a、可用濃H2SO4干燥的氣體有：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等。 b、不能用濃硫酸干燥的氣體有：堿性氣體，如NH3；還原性氣體，如H2S、HI等。 ②脫水性：濃H2SO4將有機物里的氫、氧元素按原子個數(shù)2:1的比例脫去。 ③強氧化性： a、與金屬的反應：鈍化：常溫下濃硫酸使Fe、Al鈍化； 與活潑金屬(如Zn) ； ，Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 b、與非金屬的反應：加熱條件下濃H2SO4能氧化C等非金屬單質(zhì)，反應的化學方程式為C＋2H2SO4(濃) CO2↑＋2SO2↑＋＋2H2O。 注意 ①和實驗室制氯氣類似，過量銅與濃硫酸共熱，隨著反應進行，濃硫酸變稀，稀硫酸不與銅反應，特別注意常溫下銅與濃硫酸無明顯現(xiàn)象，必須要加熱才反應。 ②常溫下鐵、鋁遇濃硫酸鈍化，需要注意加熱時可以反應，過量的鐵也能否與稀硫酸反應，能與Fe3＋反應。 3、SO42－的檢驗：待測液取清液有無白色沉淀，即可確定是否存在SO42－。 方法技巧 1、常見漂白性物質(zhì)歸納： 用于漂白的物質(zhì) 實際參與 漂白的物質(zhì) 漂白原理 變化類別 漂白特點 活性炭 活性炭 吸附漂白 物理變化 物理漂白不可逆 氯氣 次氯酸 利用次氯酸的強氧化性進行漂白 化學變化 氧化還原漂白，不可逆 次氯酸鹽 次氯酸 過氧化鈉 過氧化氫 過氧化氫的強氧化性 化學變化 氧化還原漂白，不可逆 過氧化氫 二氧化硫 二氧化硫 二氧化硫與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì) 化學變化 可逆 2、鑒別稀H2SO4和濃H2SO4的方法： （1）方法一：取少量蒸餾水，向其中加入少量試樣硫酸，如能放出大量熱則為濃H2SO4，無明顯變化則為稀H2SO4。 （2）方法二：觀察狀態(tài)，濃H2SO4為黏稠狀液體，而稀H2SO4為黏稠度較小的溶液。 （3）方法三：取等體積的兩份物質(zhì)用手掂掂，因為濃H2SO4的密度較大(1.84 gcm－3)。相同體積的濃H2SO4和稀H2SO4，濃H2SO4的質(zhì)量大得多，感覺沉重。 （4）方法四：取少量試樣，向其中投入鐵片，若產(chǎn)生大量氣體則為稀H2SO4，F(xiàn)e＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑；若無明顯現(xiàn)象(鈍化)，則為濃H2SO4。 （5）方法五：用玻璃棒蘸取試樣在紙上寫字，立即變黑(濃H2SO4的脫水性)者為濃H2SO4，否則為稀H2SO4。 （6）方法六：取少量試樣，分別投入一小塊銅片，稍加熱發(fā)生反應的(有氣泡產(chǎn)生)為濃H2SO4(濃H2SO4表現(xiàn)強氧化性和酸性)，無變化的是稀H2SO4。 3、將SO2和Cl2分別通入品紅溶液和紫色石蕊溶液，現(xiàn)象不同： 。 4、濃H2SO4的性質(zhì)可歸納為“五性”：即難揮發(fā)性、吸水性、脫水性、強酸性、強氧化性。濃H2SO4的吸水性與脫水性的區(qū)別：濃H2SO4奪取的水在原物質(zhì)中以H2O分子形式存在時濃H2SO4表現(xiàn)吸水性，不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在時，而濃H2SO4表現(xiàn)脫水性。 【例1】濃硫酸與下列物質(zhì)作用時，既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是(　　) ①紅熱的木炭?、贖2S氣體　③Cu?、蹻eO?、軳H3?、奘鼓静奶炕、逤uSO45H2O　⑧對鐵、鋁的鈍化 A．③④ B．①②⑤⑧ C．①②③④⑦ D．以上答案均不正確 【答案】A 【解析】 【分析】 硫酸中硫元素化合價降低，硫酸表現(xiàn)氧化性，有硫酸鹽生成，硫酸表現(xiàn)酸性。①熾熱的木炭與濃硫酸反應生成二氧化碳和二氧化硫； ②H2S氣體與濃硫酸反應生成硫和二氧化硫；③Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫；④FeO和濃硫酸反應生成硫酸鐵和二氧化硫；⑤NH3與濃硫酸反應生成硫酸銨；⑥濃硫酸使木材炭化，濃硫酸表現(xiàn)脫水性；⑦CuSO4?5H2O與濃硫酸作用，濃硫酸表現(xiàn)吸水性；⑧鐵、鋁與濃硫酸發(fā)生鈍化反應，濃硫酸表現(xiàn)強氧化性。 D.形成酸雨的物質(zhì)，除了SO2還有H2S、NO2等，所以①不是自然界形成酸雨的唯一原因，選項D錯誤； 故合理選項是D。 1．據(jù)我國古代第一部藥物學專著《神農(nóng)本草經(jīng)》記載：“石硫黃(即硫磺)能化金銀鋼鐵，奇物”，所得產(chǎn)物不可能是 A．Au2S B．Ag2S C．CuS D．FeS 【答案】C 2．關于硫的敘述正確的是(　　) A．硫的非金屬性較強，所以只以化合態(tài)存在于自然界中 B．黑火藥的主要成分是硝酸鉀、炭、硫，用二硫化碳、水通過過濾操作可將三者分離 C．硫與金屬或非金屬反應均作氧化劑 D．硫與銅反應得到硫化銅 【答案】B 【解析】 【詳解】 A.硫元素在自然界既有游離態(tài)又有化合態(tài)，故A錯誤； B.分離KNO3、C、S的混合物，先用水溶解，分離出KNO3，再用CS2溶解、過濾分離出C，故B正確。 C.硫單質(zhì)為零價，是中間價態(tài)，與金屬反應時顯氧化性；硫與非金屬性比它強的非金屬(如氧等)反應時硫顯還原性，故C錯誤； D.硫與銅在加熱的條件下反應得到硫化亞銅，故D錯誤。 故選B。 【點睛】 硫元素化合價通常有-2、0、+4、+6，硫單質(zhì)為零價，是中間價態(tài)，與金屬反應時顯氧化性；硫與非金屬性比它強的非金屬(如氧等)反應時硫顯還原性。 7．有關硫及其化合物說法正確的是 A．有濃硫酸參與的反應都是氧化還原反應 B．硫在足量空氣中燃燒生成大量SO3 C．SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，體現(xiàn)了漂白性 D．二氧化硫可用于抑制酒類中細菌生長，可在葡萄酒中微量添加 【答案】D 【解析】 【分析】 A.根據(jù)有無化合價的變化判斷是否屬于氧化還原反應；B.硫與氧氣反應只生成二氧化硫；C.SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，表現(xiàn)了還原性；D.二氧化硫能抑制酒類中細菌生長。 【詳解】 【點睛】 本題考查硫及其化合物的化學性質(zhì)，試題難度不大，易錯點為B項，S SO2 SO3，硫和氧氣反應只能生成二氧化硫。 8．已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖粉末變黑。A與X反應的轉(zhuǎn)化關系如圖所示，其中反應條件及部分產(chǎn)物均已略去，則下列有關說法錯誤的是 A．X使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了X的脫水性 B．若A為鐵，則在圖中的反應，X只起氧化的作用 C．若A為碳單質(zhì)，則C不宜用來撲滅由鈉引起的著火 D．將B氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色 【答案】B 【解析】 【詳解】 已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖粉末變黑，確定X為濃硫酸 A.濃硫酸能使蔗糖脫水碳化，故A不符合題意； B.若A為鐵，則在圖中的反應，X起氧化劑和酸性的作用，故B符合題意； C.若A為碳單質(zhì)，則C為二氧化碳，不宜用來撲滅由鈉引起的著火，故C 不符合題意； D.B為二氧化硫氣體，有漂白性，通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，故D不符合題意； 正確答案：B。 9．硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關系： 下列判斷不正確的是 A．反應①中濃硫酸作氧化劑 B．反應②表明SO2有酸性氧化物的性質(zhì) C．反應③的原子利用率是100% D．反應④稀H2SO4作還原劑 【答案】D 【解析】 【詳解】 10．硫的化合物在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。 Ⅰ.某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋、I2。 (1)通入足量SO2后，裝置B中的現(xiàn)象是__________；裝置C的作用是_________。 (2)該小組同學認為SO2與FeCl3溶液發(fā)生的是氧化還原反應。 ①寫出SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式：________________。 ②請設計實驗方案驗證有Fe2＋生成：________________________。 Ⅱ.(3)鉻是環(huán)境中的一種主要污染物，可以用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)處理含鉻酸性廢水(含有)，利用氧化還原反應，將六價鉻還原為三價鉻，被氧化為，該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________。 (4)已知： Na2S2O5溶于水會生成NaHSO3。檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方法是______。 【答案】溶液藍色褪去吸收多余的SO2，防止污染空氣2Fe3＋＋SO2＋2H2O===＋2Fe2＋＋4H＋取A中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅(或其他合理答案)4∶3取少量Na2S2O5晶體于試管中，加入適量水溶解，滴入足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成 【解析】 【詳解】 【點睛】 本題重點考查了二氧化硫的還原性和幾種離子的檢驗方法，在檢驗亞鐵離子時要注意排除鐵離子的干擾，故取樣后先加入KSCN溶液后，溶液不顯血紅色，說明沒有鐵離子，然后再滴入幾滴氯水，溶液顯血紅色，說明溶液中的鐵離子是由亞鐵離子氧化而來，從而證明原溶液中含有亞鐵離子。