硫及其重要的化合物

硫及其重要的化合物内容摘要：

某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。 请回答： (1) 装置 A中发生的化学反应方程式为________________。 (2)装置 D中试管口放置的棉花应浸有一种溶液 ， 这 种 溶 液 是 ________ ， 其 作 用 是________________。 (3)装置 B中盛放饱和 NaHSO3溶液 ， 该装置的作用是 ________， 当关闭 K时 ， B中的现象是________。 (4)实验中 ， 取一定质量的铜片和一定体积18 molL－ 1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热 ， 直到反应完毕 ， 发现烧瓶中还有铜片剩余 ， 该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。 ① 有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解 ，你认为原因是 ________________________________________________________________________。 ② 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 ________(填字母 )。 a． 铁粉 b． BaCl2溶液 c． 银粉 d． Na2CO3溶液 ③ 证明反应结束后烧瓶中液体含有 SO2 －4 的方法：______________________ _____ ________________________ _。 [ 解析 ] ( 1) Cu 与浓 H2SO4发生反应的方程式为： Cu ＋ 2H2SO4( 浓 ) ==== =△Cu S O4＋ SO2↑ ＋ 2H2O。 ( 2) 为防止过量的 SO2逸入空气污染环境，所以 D 中试管口放置的棉花应浸有 Na O H 溶液，其目的是用来吸收 SO2。 ( 3) 由于余热的作用， A 处仍有 SO2气体产生，因此 B 中气体压强增大，液面下降，漏斗中液面上升。 可用于贮存气体。 ( 4) ① 因为稀 H 2 SO 4 与 Cu 不反应，所以当 Cu 与浓 H 2 SO 4 反应到一定程度，反应就结束了，但仍有一 定量的余酸和铜片， ② 为证明有余酸存在，可加入铁粉 ( 产生无色气体 ) ，也可加入 Na 2 CO 3 溶液 ( 产生无色气体 ) ， B aC l 2 和 Ag 粉无法证明有稀 H 2 SO 4 存在。 ③ 为证明 SO2 －4 是否存在，可加入 B aC l 2 溶液。 [ 答案 ] ( 1) Cu ＋ 2H2SO4( 浓 ) ==== =△Cu S O4＋ SO2↑ ＋ 2H2O ( 2) Na O H 溶液 吸收 SO2气体 ( 3) 贮存多余的 SO2气体 瓶内液面下降，漏斗内液面上升 ( 4) ① 稀 H2SO4不与 Cu 发生反应 ② ad ③ 取烧瓶内液体加入蒸 馏水稀释，然后加入 B aC l2溶液，有白色沉淀生成则证明含有SO2 －4 特别提醒 (1)浓硫酸参加的反应 ， 随着反应的进行 ，因水的生成和硫酸的消耗会造成浓度变稀进而引起 “ 质变 ” ， 此处应引起注意。 (2)稀硫酸中不存在 H2SO4分子 ， 因而无强氧化性 ， 但电离产生的 H＋ 具有氧化性 ， 只能氧化比较活泼的金属 (如 Zn等 )而发生置换反应 ， 稀硫酸的还原产物为氢气。 仅靠溶液中的 H＋ 获取电子的酸称为非氧化性酸。 由此可见 ， 浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性 ， 但产生氧化性的原因不同 ， 因此其氧化能力有强弱之别 ， 被还原的产物也不相同。 变式训练 3 ．下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ( ) A ．浓 H2SO4使蔗糖炭化变黑，体现了浓 H2SO4的氧化性 B ．浓 H2SO4使蓝色胆矾变成白色，体现了浓 H2SO4的脱水性 C ．浓 H2SO4滴在润湿的蓝色石蕊试纸，试纸先变红，然后褪色，最后变黑，说明浓 H2SO4具有酸性、氧化性和脱水性 D ． 100 m L 18 m ol/ L 的浓 H2SO4中加入足量的 Cu 并加热，被还原的 H2SO4的物质的量为 m ol [答案 ]C [解析 ]A项体现浓 H2SO4的脱水性； B项体现吸水性； D项体现酸性和氧化性； C项正确。 4 ．检验某未知溶液中是否含有 SO2 －4的下列操作中最合理的是 ( ) A ． 加入硝酸酸化的 B a ( NO3)2 B ． 先加 H NO3酸化 ， 再加 B a( NO3)2溶液 C ．先加盐酸酸化，再加 B aC l2溶液 D ．加入盐酸酸化了的 B aC l2溶液 [答案 ]C [ 解析 ] 在检验过程中要注意防止 SO 2 －3 、 CO 2 －3 、 Ag ＋ 等离子的干扰。 5．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验： (1)先关闭活塞 a， 将 g铜片和 12 mL 18molL－ 1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全 ， 发现烧瓶中还有铜片剩余。 再打开活塞 a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶 ， 最后铜片完全消失。 ① 写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式： 打开活塞 a 之前_________________________________； 打开活塞 a 之后__________________________________。 ② B是用来收集实验中产生的气体的装置 ，但集气瓶内的导管未画全 ， 请把导管补充完整。 (2)实际上 ， 在打开活塞 a之前硫酸仍有剩余。 为定量测定余酸的物质的量 ， 甲 、 乙两学生进行了如下设计： ① 甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生 SO2的量 ， 再通过计算确定余酸的物质的量。 他测定 SO2的方法是将装置 A产生的气体缓缓通入装置 D(D中充满某种液体 )， 从而测出装置 A产生气体的体积 (已折算成标准状况 )。 你认为甲学生设计的实验方案中 D装置中试剂为________。 ② 乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制 100 mL溶液，再取 20 mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去 a molL－ 1的氢氧化钠溶液 b mL，则余酸的物质的量为 ________mol。 (用含 a、 b的表达式来表示 ) [ 答案 ] ( 1) ① Cu ＋ 2H2SO4( 浓 ) ==== =△C u S O4＋ SO2↑ ＋ 2H2O 2C u ＋ 2H2SO4( 稀 ) ＋ O2==== =△2C u S O4＋ 2H2O ② (B 装置中导管长进短出 ) ( 2) ① 饱和 N aHS O3溶液 ②5 ab 10－ 32 [ 解析 ] ( 1) ① 浓硫酸有强氧化性，加热条件 下与 Cu 反应， Cu ＋ 2H2SO4( 浓 ) ==== =△Cu S O4＋ SO2↑ ＋ 2H2O ； 有 O2存在时， Cu 与稀硫酸发生反应： 2C u ＋ 2H2SO4( 稀 ) ＋O2==== =△2C u S O4＋ 2H2O。 ② SO2密度大于空气密度，用向上排空气法收集，所以 B 装置中导管长进短出。 ( 2) ① 用排液体法测气体体积，为了减小误差，气体在液体中的溶解度应尽可能的小，选择饱和 N aHS O 3 溶液。 ② 设余酸的物质的量为 n ，消耗 N aOH 的物质的量为： a m ol L－ 1 b 10－ 3L ＝ ab 10－ 3m ol H2SO4＋ 2N aOH == = N a2SO4＋ 2H2O 1 m ol 2 m o l n 20100 ab 10－ 3 m ol 故 n ＝5 ab 10－ 32 m ol 即余酸的物质的量为5 ab 10－ 32 m ol。 1． － 2价硫处于最低价态 ， 只有还原性 ， 可被 O Cl2等氧化剂氧化为 S； 0价 、 ＋ 4价硫处于中间价态 ， 既有氧化性又有还原性；＋ 6价硫处于最高价态 ， 只有氧化性。 2． 当硫元素的化合价升高或降低时 ， 一般升高或降低到其相邻的价态 ， 即台阶式升降 ，如： H 2 S－ 2 O 2  不足 H2 、 △S0 O 2H2 SS＋ 4 O 2 O 2  催化剂， △  S＋ 6 O 3 3． 相邻价态的微粒不发生氧化还原反应 如 S和 H2S、 S和 SO SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 4． 典型的归中反应 2H2S＋ SO2===3S↓＋ 2H2O。