3．检验的误区

干扰检验的离子：Ag⁺能与SO₄^2-离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag ₂SO₄；Ag⁺还能与Cl^-反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO₃^2-、CO₃^2-、SiO₃^2-、PO₄^3-等能与Ba²⁺反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。

2．试剂：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

1．原理：利用Ba²⁺+SO₄^2-BaSO₄↓(白色)，BaSO₄ 盐酸、硝酸的特性。

2．化学性质

相同点：都是　　 氧化物。

①都能和水反应，生成的酸　　 稳定，只能存在于溶液中CO₂+H₂OH₂CO₃；

SO₂+H₂OH₂SO₃。

②都能与碱反应，用量比不同，可以生成两种盐。

SO₂、CO₂气体通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，当SO₂、CO₂过量时又溶解。

Ca(OH)₂+SO₂　　　　　　 　　　CaSO₃+SO₂+H₂O　　　　　

Ca(OH)₂+CO₂　　　　　　 　　　CaCO₃+CO₂+H₂O　　　　　

不同点：

①SO₂常表现　　 性：2SO₂+O₂2SO₃　 CO₂表现　　 性：CO₂+C2CO

SO₂被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化，CO₂不能。

②SO₂具有漂白性，能漂白某些有色物质，CO₂不能。

③造成环境破坏的原因不同：SO₂形成　　　 ，CO₂引起　　　　 。

[例2] 下列实验能证明某无色气体为SO₂的是　　 　　　　　　　　　　(　　 )

①能使澄清石灰水变浑浊　 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红　 ③能使品红试液褪色，加热后又显红色　 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀产生

A．①②③④　　 B．①③④　　　 C．③④　　　 D．②③④

[解析]能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO₂、CO₂；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO₂、CO₂等)；能使品红褪色的气体有Cl₂、SO₂，但Cl₂有颜色，褪色后加热又显红色的只有SO₂；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成，只有SO₂气体符合。

[答案]C

[规律总结] SO₂和CO₂都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO₂和CO₂。通常可用以下方法：

①用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO₂，不能使品红溶液褪色的是CO₂。

②用氢硫酸，出现浑浊的是SO₂，无明显现象的是CO₂。2H₂S+SO₂2H₂O+3S↓

③用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO₂，无明显现象的是CO₂。

2KMnO₄+5SO₂+2H₂OK₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄

④用溴水，使橙色褪去的是SO₂，无明显现象的是CO₂。Br₂+2H₂O+SO₂2HBr+H₂SO₄

⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO₂，无明显现象的是CO₂。

2H₂O+2HNO₃+3SO₂3H₂SO₄+2NO　　 Ba(NO₃)₂+H₂SO₄BaSO₄↓+2HNO₃

⑥用FeCl₃溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO₂，无明显现象的是CO₂。

2FeCl₃+SO₂+2H₂OFeCl₂+FeSO₄+4HCl

考点3　 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较

[例3](2008届创博智典联考题)中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康．为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

①首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。

　②向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热(在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中)，当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。

回答下列问题：

(1)如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有：　　　　　　　 　　　；

(2)塑料袋作用是：　　　　　　　　；

(3)为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；相关的离子方程式是：　　　　　　　　 。

[解析]当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生(白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故)并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。

[答案](1)支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。

 (2)收集多余的SO₂气体，防止污染空气；

(3)在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO₂气体　

SO₂+2OH^-H₂O+SO₃^2-或SO₂+OH^-HSO₃^-

[规律总结]浓硫酸的吸水性：吸收物质中由水分子组成的的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂，但一般不能干燥碱性和还原性气体。脱水性：将某些化合物中(主要是有机化合物)中H、O两原子按水的组成比2∶1脱去。(浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂)

浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红(酸性引起)，后变黑(脱水性引起)；而稀硫酸则只能使湿润的石蕊试纸变红，不能使之变黑或褪色。

考点4　 溶液中SO₄^2-的检验

1．物理性质

相同点：常温下，都是　 色气体，密度都　　 空气。

不同点：CO₂气味，SO₂有　　　 气味；CO₂ 毒，SO₂ 毒；CO₂ 水(1体积水大约溶解1体积气体)，SO₂ 水(1体积水大约溶解40体积气体)；SO₂易液化。

2.化学性质

硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。

(1)与金属反应：Na+S　　 　(剧烈反应并发生爆炸)

Al+S　　　 (制取　　 的唯一途径)　 Fe+S 　　　(黑色)

(2)与非金属的反应：S+O₂　　 　　S+H₂ H₂S

(3)与化合物的反应S+6HNO₃(浓)　　　　　　　　　　 　　

S+2H₂SO₄(浓)　　　　　　　　 　　　S+NaOH 　　　　　　　　　　

　[例1](1)将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L^-1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。

(2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H₂SO₄中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，其原因是__________________________________________________。

[解析](1)由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl₂+H₂S↑，得Fe-2HCl；又由Fe+2HClFeCl₂+H₂↑，得Fe-2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。

设加入b mol·L^-1盐酸的体积为V，则

×2=V×b mol·L^-1，得V= L或 mL

标准状况下产生气体的体积为×22.4 L·mol^-1=0.4m L。

(2)n(S)==0.05 mol＜0.1 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H₂SO₄反应不再放出H₂，故放出气体的体积小于2.24 L。

[答案](1)　 0.4m L

(2)与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H₂SO₄反应不再放出H₂，故放出气体的体积小于2.24 L

[方法技巧]本题定量考查硫与铁化合及其生成的FeS与酸反应，通过分析，明确一定量的硫与铁的混合物反应后，加盐酸产生的气体的物质的量只与铁粉有关，且与铁的物质的量相等。但利用此结论解题时需注意反应的条件和环境。

考点2　 二氧化碳和二氧化硫性质的异同

1.物理性质

硫有　　 同素异形体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。常温为　　 色晶体(淡黄色固体有：　　　　　　　　　　　 等)。

2. 不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。

与水反应：IBr+H₂O　　　　　　

与碱反应：IBr+2NaOH　　　　　　　　 　其中非金属性弱的卤素显　 价。

[例4]卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：

(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应

H₂O+BrCl＝HBrO+HCl　 KBr+BrCl＝KCl+Br₂

①写出KI与IBr反应的化学方程式______________。

②写出苯与(C₆H₆)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_____________。

(2)右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是____________。

(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围______________。

[解析]从题给信息可知：卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近，BrCl与Cl₂相似，IBr与Br₂相似。KI与IBr反应相当KI与Br₂反应，方程式为：KI+IBr＝KBr+I₂。C₆H₆与ICl发生取代反应相当C₆H₆与Cl₂发生取代反应，方程式为：C₆H₆+ICl→C₆H₅I+HCl。ICl属分子晶体，相对分子质量(162.5)介于Br₂和IBr之间，故ICl的沸点介于Br₂和IBr之间。

[答案](1)①KI+IBr＝KBr+I₂

②C₆H₆+ICl→C₆H₅I+HCl；或　　　　

(2)相对分子质量越大，分子间作用力越强。(3)介于Br₂的沸点和IBr的沸点之间

[规律总结] “拟卤素”如：(CN)₂、(SCN)₂、(OCN)₂、IBr等性质与卤素相似，表现在单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag⁺结合的生成物的难溶性等。但是，由于拟卤素的组成不是一种元素，其各元素的化合价有差别，在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同，如IBr+H₂OHBr+HIO的反应不属于氧化还原反应等。

1. 与卤素单质的性质相似，其原子团是化合物中的阴离子，也有与卤素阴离子相似的性质。如：氰(CN)₂ ，硫氰(SCN)₂等物质，称为拟卤素。

可以和碱反应：(CN)₂+2NaOH　　　 　　　　　　　

与氧化剂反应：(CN)₂+MnO₂　　　　　　　　　　

2．卤素的检验

(1)氯气为黄绿色，有刺激性气味，并可使某些潮湿的有色物质褪色。氯气具有强氧化性，可使湿润KI淀粉试纸呈现　　 色，因此可用于检验氯气的存在。

(2)利用碘单质能与淀粉溶液呈现　 色的性质可用于检验碘单质的存在。

(3)AgCl、AgBr、AgI都不溶于稀HNO₃，且颜色逐渐加深，分别为　 色、　　 色、

　 色，所以，可用　　　　　　　　　 溶液来检验Cl^-、Br^-、I^-的存在。

(4)也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。

　[例3](2007年上海)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：

(1)第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生

(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol

(3)第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．K⁺一定存在　　 B．100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-

C．Cl^-可能存在　　 　D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

[解析]加入NaOH溶液加热后有气体产生，说明溶液中含NH₄⁺；加足量BaCl₂溶液后有沉淀产生，说明溶液中含CO₃^2-或SO₄^2-或CO₃^2-、SO₄^2-均有，经盐酸洗涤、干燥后，沉淀部分溶解，故CO₃^2-、SO₄^2-均有。因溶液中含CO₃^2-、SO₄^2-，故不含Mg²⁺、Ba²⁺；从实验(3)可见，溶液中含SO₄^2-0.01mol，含CO₃^2-0.02mol，从实验(2)得知，溶液中含NH₄⁺0.04mol，故应还最少含K⁺0.02mol，Cl^-可能存在也可能不存在。

[答案]AC

[误区警示]用AgNO₃溶液检验卤素离子，必须加入少量稀硝酸，观察沉淀不溶解。只能加少量稀硝酸，不能加浓硝酸，也不能硝酸过量，更不能用盐酸或硫酸酸化。因为除了AgX产生沉淀外，还有Ag₂SO₃和Ag₃PO₄会产生白色或浅黄色沉淀，加硝酸的目的就是这些银盐会溶于酸以排、去干扰。不能用盐酸，硫酸酸化，因为这些就本身会生成银盐沉淀，硝酸不能多，也不能浓，因为硝酸多了，会把SO₃^2-氧化成SO₄^2-，这样又会造成新的错觉，把SO₃^2-当成了卤离子。这个方法不能检验F^-，因为AgF会溶于水。

考点4　 卤素互化物与拟卤素