1、高考提分微课(7) 含硫化合物的转化及性质探究,-2-,1.硫及其化合物的转化关系 SO2、SO3是酸性氧化物,H2SO3、H2SO4是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如,-3-,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,3.同种元素相邻价态的微粒不发生氧化还原反应 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。,-4-,4.含硫物质的连续氧化,-5-,典例(2019安徽合肥重点中学联考)利用硫铁矿(主要成分FeS2)生产硫酸和绿矾(FeSO47H2O)的工业流程示意图
2、如下:,-6-,(1)沸腾炉中,将硫铁矿进行粉碎处理的目的是 。 (2)接触室中,发生的主要反应是SO2与O2的反应,其化学方程式为 。 (3)反应釜中,烧渣经过反应转化为溶液和固体。 烧渣中的FeS在反应中作 (填“氧化”或“还原”)剂。 溶液中所含溶质的化学式是 。 (4)操作a的主要步骤是:加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (5)流程中,固体X可以选择硫铁矿(FeS2)或 ;当固体X为硫铁矿(FeS2)时,将溶液与固体X发生反应的离子方程式补充完整:,-7-,解析 (1)硫铁矿在沸腾炉中进行粉碎处理,其目的是增大反应物的接触面积,提高化学反应速率;(2)SO2和O2化合生成SO3的化学方
3、程式为2SO2+O2 2SO3;(3)在反应釜中,FeS转化为Fe2(SO4)3和S,铁元素和硫元素化合价均升高,故FeS为还原剂; 溶液中除含有生成的Fe2(SO4)3外,还有过量的H2SO4; (4)由溶液到晶体的转变应经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥; (5)固体X的作用是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,所以X可以是硫铁矿或铁粉;硫铁矿还原Fe3+的离子方程式为,-8-,答案 (1)增大反应物的接触面积,提高化学反应速率 (2)2SO2+O2 2SO3 (3)还原 Fe2(SO4)3、H2SO4 (4)冷却结晶 (5)铁粉(或Fe),含+6价硫的化合物不一定都有强氧化性,如浓硫酸
4、具有强氧化性,而稀硫酸、硫酸盐中硫元素均不表现氧化性。,-9-,跟踪训练 1.(2019北京朝阳调研)用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( ) A.若品红溶液褪色,则说明产物中含有SO2 B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性 C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂 D.若品红溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强,答案,解析,-10-,2.(2019河北石家庄质检)某研究小组采用如图所示电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上,并可制取H2和S。下列说法正
5、确的是( ) A.吸收H2S的离子方程式为Fe3+H2S=Fe2+S+2H+ B.电解过程中的阳极反应主要为2Cl-2e-=Cl2 C.该工艺流程体现绿色化学思想 D.实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染,答案,解析,-11-,3.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O)。 (1)【查阅资料】 Na2S2O35H2O是无色透明晶体,易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。 向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶
6、于稀盐酸。,-12-,(2)【制备产品】实验装置如图所示(省略夹持装置) 实验步骤: 按图示加入试剂之前,必须进行的操作是 。仪器a的名称是 ;E中的试剂是 (选填下列字母编号)。 A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓硫酸。 等Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,将滤液 (填写操作名称)、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。,-13-,(3)【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸
7、馏水中选择) 适量产品配成稀溶液,滴入足量的BaCl2溶液, ,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。 为了减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对(2)中实验步骤进行了改进,改进后的操作是 。 Na2S2O35H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过 方法提纯。,-14-,答案 (2)检查装置的气密性 分液漏斗 B 蒸发浓缩 (3)有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生 先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 冷却结晶或重结晶,-
8、15-,解析 (2)SO2有毒,需要尾气处理,因此E装置的作用是吸收SO2。由于SO2是酸性氧化物,可以用氢氧化钠溶液吸收,即E中的试剂是氢氧化钠溶液。由于Na2S2O35H2O是无色透明晶体,易溶于水,因此要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。(3)根据:Na2S2O35H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成;Na2SO3易被氧化,BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸;BaSO4难溶于水,难溶于稀盐酸,以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知,取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,然后向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠,所以为减少装置C中生成Na2SO4的量,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,使产生的气体把装置中的空气排尽后,再向C烧瓶中加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。Na2S2O35H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品可通过冷却结晶或重结晶的方法提纯。,
