知識點一 硫酸及硫酸根離子的檢驗
1.硫酸的物理性質
(1)純硫酸是一種無色油狀液體,沸點高,難揮發。
(2)溶解性:濃H2SO4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沿器壁慢慢注入水中,並用玻璃棒不斷攪拌。
2.稀H2SO4具有酸的通性
硫酸是強電解質,在水溶液中的電離方程式為H2SO4===2H++SO42-,能與指示劑、金屬、鹼性氧化物、鹼、鹽等物質發生反應。
3.濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實驗
實驗現象
硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中
藍色固體變成白色
吸水性
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
脫水性
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱
銅片逐漸溶解,產生無色刺激性氣味的氣體
強氧化性
(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應的化學方程式:
Cu+2H2SO4(濃)△CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(濃)△CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化,可用鋁槽車運濃H2SO4。
4.硫酸的用途
(1)製取化肥、硫酸鹽、揮發性酸。
(2)消除金屬表面的氧化物。
(3)用於精鍊石油,製造炸藥、農藥、染料等,是實驗室裡常用的試劑。
5.SO42-的檢驗
被檢液 加足量鹽酸酸化 取清液 滴加BaCl2 有無白色沉澱(判斷有無SO42-)。
考察點1 濃、稀硫酸的鑑別
鑑別濃稀硫酸的「八種」方法
方法
操作
結論
一
分別滴到火柴梗上
變黑者為濃硫酸
二
分別加入到盛水的試管中
放熱者為濃硫酸
三
加到CuSO4·5H2O晶體中
晶體變白色的為濃硫酸
四
分別加入鋁箔
常溫下反應的是稀硫酸,不反應的是濃硫酸
五
滴加到濃鹽酸中
產生白霧的是濃硫酸
六
加入銅片並加熱
溶液變藍,產生刺激性氣味氣體的是濃硫酸,不反應的是稀硫酸
七
用玻璃棒蘸取液體
粘稠狀的為濃硫酸
八
稱量相同體積的酸
質量大的是濃硫酸
考察點2 SO42-的檢驗
1.原理
利用Ba2++SO42-===BaSO4↓(白色),BaSO4具有不溶於稀鹽酸、稀硝酸的特性。
2.試劑
可溶性鋇鹽(BaCl2)、稀鹽酸。
3.檢驗方法
待檢液+足量稀鹽酸酸化無現象滴加BaCl2溶液有無白色沉澱(判斷有無SO42-)。
4.檢驗的誤區
(1)只加可溶性鋇鹽,不酸化。誤將CO32-、PO43-、SO32-等幹擾離子判斷成SO42-。因上述離子會產生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉澱。
(2)誤將Ag+判斷成SO42-。如向待測液中滴加BaCl2溶液,再加稀鹽酸有白色沉澱便斷定含SO42-。其錯誤是未注意溶液中不含SO42-,而含Ag+時也會產生同樣的現象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
(3)誤將SO32-判斷成SO42-。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉澱,便誤以為有SO42-。該錯誤是未注意NO3-在酸性環境中具有強氧化性,將SO32-氧化成SO42-而產生幹擾。
知識點二 硫及其化合物的相互轉化
1.硫元素的化合價及對應的常見物質
化合價
-2
0
+4
+6
代表物質
H2S、Na2S、NaHS、FeS、CuS
S
SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
2.硫及其化合物的相互轉化
(1)不同價態的硫的轉化是通過氧化還原反應實現的。
當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態,即臺階式升降,可用下圖表示
2SO2+O2催化劑2SO3;
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
(2)相同價態硫的轉化是通過酸、鹼反應實現的如:
寫出②、③、④反應的化學方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
考察點 硫元素價態的轉化規律
1.鄰位價態轉化規律
(1)-2S是硫元素的最低價態,只有還原性。它與氧化劑反應,其價態一般會升至相鄰的價態(0S)。如
H2-2S+2FeCl3===2HCl+2FeCl2+0S↓
(2)S能發生自身氧化還原反應,在反應時分別升至和降至與其相鄰的價態。如
30S+6KOH===2K2-2S+K2+4SO3+3H2O
(3)0S和+4S處於中間價態,既有氧化性又有還原性。與弱氧化劑作用時,被氧化成相鄰的高價態;與弱還原劑作用時,被還原成相鄰的低價態。如
(4)+6S是硫元素的最高價態,只有氧化性。遇到還原劑時,其價態一般降至相鄰的價態(+4S)。如
Cu+2H2+6SO4(濃)△CuSO4++4SO2↑+2H2O
2.跳位轉化規律
-2S和0S遇到強氧化劑時,價態會發生跳位轉化。如
0S 濃硝酸+6S-2S 濃硝酸+6S