第3课时 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,设计实验方案为溶液 KNO3溶液。则X为( )
A.Na2CO3 B.K2CO3 C.Na2SO4 D.K2SO4
2.下列转化不能一步实现的是( )
A.S→H2S B.S→SO3
C.H2SO4→SO2 D.Na2SO3→SO2
3.下列叙述或操作中正确的是( )
A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性
B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现
C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀NaOH溶液
4.在检验S的过程中,下列操作正确的是( )
(提示:稀硝酸具有强氧化性,可将S氧化为S)
A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有S存在
B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有S存在
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有S存在
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有S存在
5.下列反应能产生二氧化硫的是( )
A.氧化铜和稀硫酸反应
B.亚硫酸钠和氧气反应
C.三氧化硫和水反应
D.铜和热的浓硫酸反应
6.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应需要催化剂
7.在如图所示的转化关系中,A、B、C、D、E、F、G、H、I均为常见物质。
已知B、D都是淡黄色固体,且A与D可反应生成离子化合物I,B与I的相对分子质量相同。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,F,H 。
(2)写出C的电子式: 。写出H2O2的电子式: 。
(3)用电子式表示I的形成过程: 。
(4)写出B→C、E→F的化学方程式:
B→C ________________________________;
E→F _______________________________。
提升能力跨越等级
1.(双选)(2020山东日照高一检测)X(盐)和Y(酸)反应,可放出有气味的气体Z,Z跟过量NaOH溶液反应又得到X,Z氧化的最终产物为气体W,气体W溶于水又得到Y,则X和Y是( )
A.Na2S和稀硫酸 B.Na2SO3和盐酸
C.Na2S和盐酸 D.Na2SO3和稀硫酸
2.某溶液中含有较大量的Cl-、C、OH-三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加足量的Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加适量的AgNO3溶液 ④滴加足量的Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
3.SO2气体通入BaCl2溶液中,无沉淀产生,但再分别加入①氨水、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生,这些沉淀分别为( )
A.BaSO4、BaSO3、S B.S、BaSO3、BaSO4
C.BaSO3、BaSO4、S D.BaSO3、S、BaSO4
4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是( )
A.检验试液中存在S:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中存在S:试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中存在I-:试液深黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中存在C:试液白色沉淀沉淀溶解
5.工业上用电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水,它是将粗盐溶解在水中,通过分离和提纯制成的。由于粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Fe2(SO4)3等杂质,不符合电解的要求,因此必须进行精制。首先将粗盐水过滤除去泥沙,再用化学试剂进一步净化处理。
(1)如何运用最简方法检验过滤后的溶液中有无S
____________________________________________________________________________________________。
(2)净化过程中下列化学药品可以选用的是 (填写代号)。
A.Ba(NO3)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液
D.K2CO3溶液 E.Na2CO3溶液 F.稀盐酸 G.稀硫酸
(3)你设计加入化学试剂的先后顺序是 。在加入某种化学试剂之前,还必须增加一种物理除杂方法,这种化学试剂的名称是 ,这种物理除杂方法的名称是 。要在实验室中实施这种除杂方法,所用到的玻璃仪器有 。
(4)经过科学论证,上述净化食盐水的方案合理,又通过更加精确的实验方法对净化后的食盐水进行成分分析,发现其中CaCl2、MgCl2的含量还是超标,必须进一步降低其含量。对此,下列说法中正确的是 。
A.对盐水进行过滤
B.再从上述(2)中选取化学试剂除杂
C.查找资料或访问专家,采用更加先进科学的方法除杂
6.有一可能已变质的Na2SO3样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析,请你参与他们的活动。(提示:硝酸具有强氧化性,可将S氧化为S)
(1)猜想样品中可能含Na2CO3、 和 (填化学式)。
(2)实验设计
①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液,再加入过量的BaCl2溶液;
②待沉淀完全后,从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液中的 ,产生气体。
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.稀盐酸
③将气体连续通入下列装置:
(3)结论:样品已部分变质。
(4)问题讨论:
Ⅰ.某同学认为实验步骤①多余,你认为该步骤 (选填“是”或“不”)多余(若选“不”继续回答下一空格,若选“是”不必回答下一空格),设计的用意是 。
Ⅱ.实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是:
a. ;
b. ;
c. ;
d. 。
贴近生活拓展创新
生活中很多人都喜欢旅游,每到一处都喜欢用相机留下美好的记忆,最后要转化为照片,照片产生的过程中需要一种关键的东西为照相显影剂,亚硫酸钠就是一种照相显影剂,其在空气中易风化并氧化为硫酸钠。
已部分氧化的亚硫酸钠,为确定其纯度,要进行如下实验:
①称取样品W1 g;②将样品溶解于蒸馏水中;③给溶液加稍过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2 g,试回答:
(1)BaCl2用盐酸酸化的原因: 。
(2)BaCl2溶液要加入稍过量的原因: 。
(3)怎样检查S是否完全除去 。
(4)判断沉淀是否洗净的方法: 。
(5)Na2SO3纯度的计算式: 。
参考答案
夯实基础轻松达标
1.答案B
解析除去Ba(NO3)2应用碳酸盐而不可选用硫酸盐,碳酸盐过量才能保证Ba(NO3)2被除净,过量的碳酸盐还能用适量硝酸除去;而硫酸盐虽能保证Ba(NO3)2被除净,但过量的硫酸盐无法用硝酸除去;因为是钾盐溶液,故不能用Na2CO3。
2. 答案B
解析S与H2反应生成H2S,A正确;S与O2反应只能生成SO2,SO2再与O2反应才能生成SO3,B错误;H2SO4与Cu、C等反应生成SO2,C正确;Na2SO3与H2SO4等强酸反应生成SO2,D正确。
3. 答案B
解析A项,浓硫酸吸收结晶水,体现了其吸水性;C项,稀硫酸中H+表现氧化性;D项,浓硫酸沾到皮肤上,用大量水冲洗后,不能涂稀的强碱溶液,可涂上小苏打溶液。
4. 答案C
解析A项,先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,则溶液中也可能含有S或HS;B项,先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中也可能含有S或HS;D项,先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,则溶液中也可能含有Ag+。
5. 答案D
解析A选项,两者反应生成硫酸铜和水,所以错误;B选项,两者反应生成硫酸钠,所以错误;C选项,两者反应生成硫酸,所以错误;D选项,两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,所以正确。
6. 答案D
解析由题意知X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;浓硫酸在室温下使Fe钝化,B项错误;A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误。
7.答案(1)Na SO3 Na2SO4(或NaHSO4)
(2)Na+H]- H
(3)
(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 2SO2+O22SO3
解析根据B是淡黄色固体,且可以与水反应生成氧气,则B为过氧化钠,A为金属钠,C为氢氧化钠;D是淡黄色固体,且可与氧气发生连续的氧化反应,则D为硫单质,E、F、G、H分别为二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠(或硫酸氢钠);B与I的相对分子质量相同,则I为Na2S。
提升能力跨越等级
1. 答案AD
解析A项,Na2S和稀硫酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S,H2S与O2反应先生成SO2,在催化剂作用下继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系;B项,Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3;SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系;C项,Na2S和盐酸反应生成H2S气体,H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S,H2S与O2反应先生成SO2,继续被氧化,最终生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,不符合题中转化关系;D项,Na2SO3和稀硫酸反应生成SO2气体,SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3,SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3,SO3溶于水生成H2SO4,符合题中转化关系。
2. 答案B
解析首先滴加足量的Ba(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有C,同时除去C;过滤后,在滤液中滴加足量的Mg(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有OH-,同时除去OH-;过滤后,滴加适量的AgNO3溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl-。
3. 答案C
解析SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀;SO2与Cl2发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,S+Ba2+BaSO4↓;SO2具有弱氧化性,可与H2S溶液发生反应SO2+2H2S3S↓+2H2O。故分别加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成的沉淀为BaSO3、BaSO4、S。
4. 答案B
解析A项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有S,而存在S,硝酸可将S氧化成S,或者存在Ag+,最终均会出现白色沉淀,A项错误;B项中先加入足量稀盐酸,可以排除S、Ag+等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中存在S,B项正确;如果溶液中存在I-,I-具有还原性,被过氧化氢氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质显蓝色,C项错误;D项中如果存在S,也会出现相同的实验现象,D项错误。
5. 答案(1)取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即证明含有S
(2)BCEF
(3)BECF或CBEF或BCEF 稀盐酸 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗
(4)C
解析(1)检验S是否存在,可取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即证明含有S。
(2)除去MgCl2、Fe2(SO4)3应选用NaOH溶液和BaCl2溶液,不能选用Ba(NO3)2溶液,否则引入N;除去CaCl2和过量的BaCl2应选用Na2CO3溶液,不能选用K2CO3溶液,否则引入K+;除去过量的NaOH、Na2CO3应选用稀盐酸,不能选用稀硫酸,否则会引入S;故选用的试剂为BCEF。
(3)用Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,故Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,用稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3,故稀盐酸最后加入,则试剂加入顺序为BECF或CBEF或BCEF。在加入稀盐酸前需将产生的沉淀过滤,否则沉淀会再次溶解。
(4)因为题述净化食盐水的方案合理,但杂质含量还是超标,只能采用更加先进科学的方法除杂。
6. 答案(1)Na2SO3 Na2SO4 (2)C
(4)Ⅰ.不 检验样品中是否含Na2SO4
Ⅱ.检验SO2 除去SO2 验证SO2是否被除尽 检验CO2
解析本题是一道检验、鉴别题,依据题中设计的思路进行辨析,并对某些实验步骤作出评价。
(1)Na2SO3具有还原性,易被氧化为Na2SO4,在题干中已猜想有Na2CO3存在时,则另两种可能成分为Na2SO3、Na2SO4。
(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在,实则是鉴定C、S、S的存在。在①步加入Ba2+后,产生的沉淀有可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4,为此在②步所加的酸只能为稀盐酸 ,因为H2SO4能干扰S检验,HNO3能将S氧化为S,干扰S的检验;③步中在给定装置及试剂后,首先检验产生的气体中是否含有SO2,再除去SO2,并检验SO2是否被除尽,最后检验CO2气体。
(4)实验步骤①的设计用意是检验样品中是否含Na2SO4,不多余;实验步骤③中各装置中的作用分别为检验SO2、除去SO2、验证SO2是否被除尽及检验CO2。
贴近生活拓展创新
答案(1)防止生成BaSO3沉淀
(2)使S全部转化为BaSO4沉淀
(3)取上层清液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明S未完全除去;反之,则完全除尽
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,加AgNO3溶液,若无沉淀产生,则已洗净;反之,没洗净
(5)(1-)×100%
