知识点一硫酸及硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。
(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是:将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.稀H2SO4具有酸的通性
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H++SO42-,能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
3.浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验
实验现象
硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变成白色
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解,产生无色刺激性气味的气体
强氧化性
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运浓H2SO4。
4.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。
5.SO42-的检验
被检液加足量盐酸酸化取清液滴加BaCl2有无白色沉淀(判断有无SO42-)。
考察点1 浓、稀硫酸的鉴别
鉴别浓稀硫酸的“八种”方法
方法
操作
结论
一
分别滴到火柴梗上
变黑者为浓硫酸
二
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸
三
加到CuSO4·5H2O晶体中
晶体变白色的为浓硫酸
四
分别加入铝箔
常温下反应的是稀硫酸,不反应的是浓硫酸
五
滴加到浓盐酸中
产生白雾的是浓硫酸
六
加入铜片并加热
溶液变蓝,产生刺激性气味气体的是浓硫酸,不反应的是稀硫酸
七
用玻璃棒蘸取液体
粘稠状的为浓硫酸
八
称量相同体积的酸
质量大的是浓硫酸
考察点2SO42-的检验
1.原理
利用Ba2++SO42-===BaSO4↓(白色),BaSO4具有不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性。
2.试剂
可溶性钡盐(BaCl2)、稀盐酸。
3.检验方法
待检液+足量稀盐酸酸化无现象滴加BaCl2溶液有无白色沉淀(判断有无SO42-)。
4.检验的误区
(1)只加可溶性钡盐,不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-等干扰离子判断成SO42-。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag+判断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO42-。其错误是未注意溶液中不含SO42-,而含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
(3)误将SO32-判断成SO42-。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO42-。该错误是未注意NO3-在酸性环境中具有强氧化性,将SO32-氧化成SO42-而产生干扰。
知识点二硫及其化合物的相互转化
1.硫元素的化合价及对应的常见物质
化合价
-2
0
+4
+6
代表物质
H2S、Na2S、NaHS、FeS、CuS
S
SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
2.硫及其化合物的相互转化
(1)不同价态的硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
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,可用下图表示
2SO2+O2催化剂2SO3;
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如:
写出②、③、④反应的化学方程式:
②H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;
④Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
考察点 硫元素价态的转化规律
1.邻位价态转化规律
(1)-2S是硫元素的最低价态,只有还原性。它与氧化剂反应,其价态一般会升至相邻的价态(0S)。如
H2-2S+2FeCl3===2HCl+2FeCl2+0S↓
(2)S能发生自身氧化还原反应,在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。如
30S+6KOH===2K2-2S+K2+4SO3+3H2O
(3)0S和+4S处于中间价态,既有氧化性又有还原性。与弱氧化剂作用时,被氧化成相邻的高价态;与弱还原剂作用时,被还原成相邻的低价态。如
(4)+6S是硫元素的最高价态,只有氧化性。遇到还原剂时,其价态一般降至相邻的价态(+4S)。如
Cu+2H2+6SO4(浓)△CuSO4++4SO2↑+2H2O
2.跳位转化规律
-2S和0S遇到强氧化剂时,价态会发生跳位转化。如
0S浓硝酸+6S-2S浓硝酸+6S