化学概论:硫及其化合物

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Questions and Answers

以下哪种措施能够减少二氧化硫的排放,从而减轻酸雨的危害?

  • 使用高硫煤发电而不进行脱硫处理
  • 直接燃烧原煤取暖
  • 大量使用汽车,增加尾气排放
  • 工业废气经过适当处理后再排放 (correct)

关于浓硫酸的漂白作用,以下描述正确的是?

  • 浓硫酸可以直接漂白有色物质
  • 浓硫酸的漂白是永久性的
  • 浓硫酸能使有色物质生成不稳定的无色物质
  • 浓硫酸通过氧化有色物质实现漂白 (correct)

制备氯化氢时,通常用什么方法来干燥氯化氢气体?

  • 氢氧化钠固体
  • 碱石灰
  • 无水氯化钙
  • 浓硫酸 (correct)

某可逆反应达到平衡后,改变下列哪种条件一定能使反应物的转化率增大?

<p>移走部分生成物 (A)</p> Signup and view all the answers

在同温同压下,下列有关合成氨反应的描述正确的是?

<p>加入过量N₂可提高H₂的转化率 (B)</p> Signup and view all the answers

关于使用或设计化学实验方案,下列哪项描述是错误的?

<p>不需要考虑环保,对环境无影响 (C)</p> Signup and view all the answers

在化学上,通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应,那么逆反应是指?

<p>向反应物方向进行的反应 (C)</p> Signup and view all the answers

设计除去粗盐中杂质的实验方案时,以下哪项不是主要考虑的?

<p>实验所用的仪器 (D)</p> Signup and view all the answers

在硫的各种价态中,哪种价态的硫能同时表现出氧化性和还原性?

<p>+4 (B)</p> Signup and view all the answers

实验室中检验硫酸根离子的存在,通常使用什么试剂?

<p>氯化钡 (A)</p> Signup and view all the answers

在实验室中,为了防止CO₃²⁻等离子的干扰,检验SO₄²⁻离子时通常会怎么处理?

<p>加入盐酸酸化 (D)</p> Signup and view all the answers

下列关于氮气的描述错误的是?

<p>氮气易溶于水,密度比空气大 (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪个过程被称为氮的固定?

<p>游离态的氮转化为含氮化合物 (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪个属于自然固氮的方式?

<p>豆科植物根瘤菌固氮 (C)</p> Signup and view all the answers

在哈伯合成氨的工业化生产过程中,哪位工程师做出了重要贡献,使得实验室方法转化为规模化工业生产?

<p>博施 (A)</p> Signup and view all the answers

二氧化氮的颜色和气味特性是什么?

<p>红棕色、刺激性气味 (A)</p> Signup and view all the answers

工业上通过什么原理生产硝酸?

<p>二氧化氮溶于水 (D)</p> Signup and view all the answers

氨气溶于水后,以下描述正确的是?

<p>形成碱性溶液 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪种情况能够用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸?

<p>常温 (B)</p> Signup and view all the answers

以下哪个反应不是工业制硝酸的基础?

<p>N2+3H2 = 2NH3 (D)</p> Signup and view all the answers

关于酸雨的形成过程,下列描述正确的是?

<p>是二氧化硫、氮氧化物等溶于雨水并发生反应形成的 (B)</p> Signup and view all the answers

以下关于无机非金属材料的描述,错误的是?

<p>所有都由自然界直接获得 (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪种材料常用作建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等?

<p>陶瓷 (A)</p> Signup and view all the answers

光学玻璃通常通过在原料中加入什么来制造?

<p>铅 (C)</p> Signup and view all the answers

普通玻璃的主要成分是?

<p>Na₂SiO₃,CaSiO₃ 和 SiO₂ (D)</p> Signup and view all the answers

煤转化为水煤气的过程是属于什么化学反应?

<p>氧化还原反应 (A)</p> Signup and view all the answers

一下哪一项不是新能源应有的三个特点?

<p>容易获得 (B)</p> Signup and view all the answers

火力发电利用过的电能来自那一系列的过程?

<p>化学能→热能→机械能→电能 (B)</p> Signup and view all the answers

原电池是把化学能转化为电能的装置,以下关于原电池的各判断正确的是?

<p>电子由负极流出经过外电路流向正极 (C)</p> Signup and view all the answers

干电池中,电解质的作是什么?

<p>氯化铵糊 (D)</p> Signup and view all the answers

在制备流程中,常以何种单质作为基本骨架构成的有机物是?

<p>碳 (D)</p> Signup and view all the answers

有机物通常具有下列哪些性质?

<p>大多可以燃烧 (C)</p> Signup and view all the answers

烷烃分子中,键的什么特性使其空间呈现四面体结构?

<p>单键可以旋转 (D)</p> Signup and view all the answers

以下关于正丁烷和异丁烷的说法正确是什么?

<p>物理性质不同 (A)</p> Signup and view all the answers

从结构上看,烷烃可以看做是其他各类有机物的什么

<p>母体 (A)</p> Signup and view all the answers

以下哪种试剂可用于鉴别乙烯的存在?

<p>高锰酸钾 (D)</p> Signup and view all the answers

以下属于加聚反应的是?

<p>乙烯生成聚乙烯 (C)</p> Signup and view all the answers

某有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团结合的反应,属于以下哪种反应?

<p>加成反应 (D)</p> Signup and view all the answers

以下关于聚乙烯的描述,合理的是?

<p>高分子材料,但不是纯净物 (D)</p> Signup and view all the answers

只含有碳氢两种元素的有机物,被称为以下那项?

<p>烃 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪个官能团决定醇类物质的特性

<p>羟基 (D)</p> Signup and view all the answers

下列哪个反应体现了乙醇能够被催化氧化的性质?

<p>在加热和铜或银作催化剂的条件下生成乙醛 (E)</p> Signup and view all the answers

若用一种试剂区别乙醇,乙酸和乙酸乙酯, 可以达到其所需要的是?

<p>碳酸钠 (C)</p> Signup and view all the answers

酯类化合物有什么普遍用途?

<p>香料 (B)</p> Signup and view all the answers

煤、石油和某些合金金属矿物的燃烧或冶炼时会造成哪一种主要污染物?

<p>二氧化硫 (B)</p> Signup and view all the answers

关于硫元素的描述,以下哪项是正确的?

<p>在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪个反应能够证明二氧化硫具有还原性?

<p>2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ (D)</p> Signup and view all the answers

在工业上将硫转化为硫酸的过程中,使用V₂O₅作为催化剂的主要目的是什么?

<p>加快SO₂转化为SO₃的速率 (B)</p> Signup and view all the answers

使用浓硫酸干燥气体时需要注意,以下哪种气体不能用浓硫酸干燥?

<p>氨气 (D)</p> Signup and view all the answers

以下反应中,哪个反应需要持续加热才能进行?

<p>铜与浓硫酸的反应 (C)</p> Signup and view all the answers

为了有效去除粗盐中的硫酸根离子,加入氯化钡溶液后,后续操作最关键的一步是什么?

<p>加入盐酸 (D)</p> Signup and view all the answers

进行实验室制备氨气的实验,以下哪项措施是必须的?

<p>用湿润的红色石蕊试纸检验是否收集满 (D)</p> Signup and view all the answers

在工业生产硝酸的过程中,氨气催化氧化这一步骤的反应条件对生产效率有重要影响,以下哪个条件不是主要影响因素?

<p>生成物的颜色深浅 (A)</p> Signup and view all the answers

关于浓硝酸,以下说法错误的是?

<p>可以与铜反应生成氢气 (A)</p> Signup and view all the answers

根据工业生产流程,以下哪种物质是制备硝酸的重要原料?

<p>氨气 (C)</p> Signup and view all the answers

造成酸雨的主要物质是什么?

<p>二氧化硫和氮氧化物 (B)</p> Signup and view all the answers

以下哪种做法有助于减少酸雨的发生?

<p>安装脱硫设备 (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪种陶瓷材料具有耐高温,抗氧化,耐腐蚀性能?

<p>碳化硅陶瓷 (A)</p> Signup and view all the answers

关于制造玻璃,以下说法正确的是?

<p>可以加入金属氧化物制成有色玻璃 (B)</p> Signup and view all the answers

制备高纯硅的关键步骤是什么?

<p>将粗硅转化为SiHCl₃ (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪种物质属于新型无机非金属材料?

<p>碳纳米管 (B)</p> Signup and view all the answers

实现可持续发展的目标是什么?

<p>兼顾经济、环境和社会公平 (C)</p> Signup and view all the answers

以下哪项不是理想的新能源应具有的特点?

<p>容易获得 (C)</p> Signup and view all the answers

在燃料充分燃烧的条件下,应该如何调控燃烧反应的条件以提高燃料的燃烧效率?

<p>上述所有 (A)</p> Signup and view all the answers

下列哪项既是化石燃料又是重要的化工原料?

<p>煤 (C)</p> Signup and view all the answers

以下关于原电池的描述,不正确的是?

<p>电子从正极流出 (D)</p> Signup and view all the answers

以下物质中,哪个主要通过化学过程直接转化为电能?

<p>蓄电池 (A)</p> Signup and view all the answers

为了保护钢铁制品,下列哪些措施有效?

<p>喷油漆 (D)</p> Signup and view all the answers

以下物质,哪些是有机高分子材料?

<p>聚乙烯塑料 (C)</p> Signup and view all the answers

关于甲烷的描述,不正确的是?

<p>可用于生产乙醇 (B)</p> Signup and view all the answers

以下分子中碳原子间只有单键的是什么?

<p>乙醇 (A)</p> Signup and view all the answers

如何检验某个有机物分子是烯烃?

<p>加入溴水 (D)</p> Signup and view all the answers

在适当催化剂作用下,乙烯可以和以下哪种物质发生加成反应?

<p>氢气 (C)</p> Signup and view all the answers

关于“同分异构现象”,哪一项说法准确?

<p>具有相同的分子式和不同的结构的物质互为同分异构体 (D)</p> Signup and view all the answers

石油化工主要应用的是什么反应?

<p>聚合反应 (C)</p> Signup and view all the answers

以下那些基团被可以看做是烃的衍生物?

<p>上述所有都是 (A)</p> Signup and view all the answers

以下能通过发酵来生产的是?

<p>乙醇 (D)</p> Signup and view all the answers

乙醇的化学性质一般不包括下面哪个?

<p>易溶于水 (B)</p> Signup and view all the answers

以下哪个说法一般是对酯化反应的正确描述

<p>水作为此反映的产物 (B)</p> Signup and view all the answers

为了确定奶糖中含有哪些物质,需要检测那些元素?

<p>分析各化学组成 (C)</p> Signup and view all the answers

硫原子位于元素周期表的哪个位置,并且其最外层电子数是多少?

<p>第三周期,VIA族,6个 (C)</p> Signup and view all the answers

与同主族的氧元素相比,关于硫元素的描述正确的是?

<p>得电子能力较弱,失电子能力较强 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪种溶剂最适合溶解硫单质?

<p>二硫化碳 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪个化学反应可以同时证明二氧化硫具有氧化性和还原性?

<p>$SO_2 + 2H_2S = 3S + 2H_2O$ (B)</p> Signup and view all the answers

在二氧化硫与水反应的方程式中,$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$,以下哪一项描述是正确的?

<p>该反应是可逆反应 (A)</p> Signup and view all the answers

以下哪个反应不是工业制硫酸过程中发生的?

<p>$2H_2SO_4(浓) + Cu \xrightarrow{△} CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O$ (B)</p> Signup and view all the answers

以下哪种物质的存在会干扰硫酸根离子的检验,需要预先排除?

<p>碳酸根离子 (C)</p> Signup and view all the answers

在检验硫酸根离子时,加入盐酸的作用是什么?

<p>排除碳酸根离子的干扰 (D)</p> Signup and view all the answers

以下哪种物质能用来检验酒精中是否含有少量水?

<p>无水硫酸铜 (C)</p> Signup and view all the answers

下列关于氮气的性质描述错误的是?

<p>通常情况下,氮气容易与其他物质发生化学反应 (D)</p> Signup and view all the answers

氮的固定是指将大气中什么形态的氮转化为氮的化合物的过程?

<p>气态 (B)</p> Signup and view all the answers

下列哪项不是合成氨的工业化生产需要满足的条件?

<p>常压 (B)</p> Signup and view all the answers

以下哪个物质是生产硝酸的重要原料?

<p>氨气 (C)</p> Signup and view all the answers

关于浓硝酸的性质,下列描述错误的是?

<p>浓硝酸能与所有金属反应 (D)</p> Signup and view all the answers

在工业上,人们通常用什么来生产普通硅酸盐水泥?

<p>石灰石和黏土 (D)</p> Signup and view all the answers

高纯硅是现代信息技术的基础材料,下列说法错误的是?

<p>工业上用焦炭高温还原石英砂可一步制得高纯硅 (B)</p> Signup and view all the answers

下面哪种陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀性能?

<p>高温结构陶瓷 (A)</p> Signup and view all the answers

关于新型陶瓷的描述,下面错误的是?

<p>超导陶瓷目前大量应用于电力、交通、医疗等领域 (B)</p> Signup and view all the answers

下列关于富勒烯的叙述,不正确的是?

<p>富勒烯材料属于天然材料 (D)</p> Signup and view all the answers

下列哪种描述正确地反映了化学对社会可持续发展做出的贡献?

<p>改变原有物质的组成和结构,合成新物质,使其具有更加优异的性能 (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

硫是什么?

一种重要的非金属元素,位于元素周期表的第三周期、第VIA族。

二氧化硫是什么?

无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水。

硫的化学性质是什么?

硫与金属单质、非金属单质发生的化学反应。

二氧化硫的漂白作用是什么?

工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝等。

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硫酸的用途是什么?

重要的化工原料,用于生产化肥、农药、炸药等。

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硫酸的酸性是什么?

溶于水可电离出氢离子,具有酸性。

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浓硫酸的特殊性质是什么?

具有很强的吸水性和脱水性。

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如何检验硫酸根离子?

溶液中SO₄²⁻与Ba²⁺反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaSO₄沉淀。

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硫元素转化关系

自然界中的含硫物质在一定条件下相互转化。

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氮元素的存在形式是什么?

在自然界里以氮分子形式存在于空气中。

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什么是氮的固定?

将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

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氮气的化学性质是什么?

在高温、放电等条件下,氮气能与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。

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什么是二氧化氮?

无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。

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氨的性质是什么?

可以与酸反应生成铵盐,溶液显弱碱性。

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铵盐的特性是什么?

绝大多数铵盐易溶于水,受热易分解,与碱反应会放出氨。

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硝酸的性质是什么

无色、易挥发、有刺激性气味的液体。浓硝酸见光或受热易分解

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浓硝酸的特性

能溶于水和酸,但在常温下用铁或铝制容器盛装。

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什么是陶瓷?

以粘土为主要原料,经高温烧结而成的材料

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什么是玻璃?

以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、熔融而制得的材料

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水泥是什么?

以粘土和石灰石为主要原料,与水混合后凝固。

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无机非金属材料?

主要以硅酸盐为主

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催化剂是什么?

一种物质, 通过某种反应速率增大几倍至十几倍数量级,而其本身的组成,化学性质和质量在反应前后不发生变化。

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二氧化硫的性质?

氧化性与还原性

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二氧化硫的用途?

溶剂,防腐,漂白

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催化剂的作用?

催化剂可以将反应势垒高度大大降低

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氮循环?

自然固氮是植物通过水吸收,转化所利用

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剧烈燃烧?

通常是放热的,反应物能量高于生成物

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重金属?

常温下溶于强酸

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有机化学?

有机化学是研究有机化合物的结构、性质和用途的科学

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有机的?

熔点较低且易溶于有机溶剂

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有机化合物的核心是什么?

是自然界中含量较低但分布极广的元素

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长链怎么缠绕

链状、环状

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碳的联结?

单键/双键/三键连

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同系物?

结构相似、性质也相似的一系列有机化合物

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同分异构体?

同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物

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官能团?

就是具有相似性质的基团

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乙烯?

不饱和/链状

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那乙醇呢?

溶剂 还原!

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橡胶是?

高弹体

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影响因素?

催化剂

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加入碱的作用?

减小能量需求

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Study Notes

化学概论(必修第二册)学习笔记

  • 本书以化学家的视角,探讨化学原理在工业生产中的应用,以及化学对社会可持续发展的作用。

第五章:化工生产中的重要非金属元素

  • 本章重点关注硫、氮等非金属元素及其化合物的性质与转化,以及它们在化工生产中的应用。
  • 本章强调从物质类别和元素价态的角度研究硫和氮,以加深对物质间转化关系的认识。
  • 工业上利用这些转化关系时,需遵循生态文明思想,实现环境保护与资源利用的统一。

硫及其化合物

  • 硫(S)是一种重要的非金属元素,位于元素周期表的第三周期、第VIA族。
  • 硫原子最外层有6个电子,易得2个电子形成-2价,失电子能力相对较强,硫在地表附近常为+4价或+6价。
  • 硫是黄色晶体,质脆,易研成粉末,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
  • 硫的化学性质活泼,能与许多金属和非金属单质发生反应。
  • 重要的反应包括:
    • S + Fe FeS(硫化亚铁)
    • S + 2Cu Cu₂S(硫化亚铜)
    • S + H₂ H₂S(硫化氢)
    • S + O₂ SO₂(二氧化硫)
  • 二氧化硫(SO₂)是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(1体积水溶解约40体积SO₂)。
  • SO₂溶于水会与水反应生成亚硫酸(H₂SO₃),亚硫酸不稳定,易分解,此反应为可逆反应:SO₂ + H₂O H₂SO₃
  • 二氧化硫在催化剂作用下可被氧气氧化为三氧化硫(SO₃),SO₃溶于水生成硫酸(H₂SO₄):2SO₂ + O₂ → 2SO₃,SO₃ + H₂O = H₂SO₄
  • 二氧化硫既有氧化性又有还原性,例如SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O
  • 二氧化硫具有漂白作用,但漂白效果不稳定,容易恢复颜色。工业上用于漂白纸浆、毛、丝等,也可用于杀菌消毒、食品添加剂。
  • 浓硫酸(H₂SO₄)是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
  • 工业上以硫黄或含硫矿物为原料制备硫酸,反应过程涉及:燃烧生成SO₂,SO₂在V₂O₅催化剂存在下氧化为SO₃,SO₃被98.3%浓硫酸吸收生成H₂SO₄。
  • 浓硫酸具有酸性、强吸水性(能使有机物脱水炭化)、强氧化性(能与大多数金属和非金属反应)等性质。
    • 浓硫酸在水里容易电离出氢离子,它能吸收存在于周围环境中的水分
  • 硫酸在实验室中应注意安全防护,因其具有极强的腐蚀性。
  • 与铜反应需要在加热条件下进行,生成硫酸铜、二氧化硫和水:2H₂SO₄(浓) + Cu CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
  • 加热时,浓硫酸也能与木炭反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水:2H₂SO₄(浓) + C CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O
  • 硫酸钙常以石膏(CaSO₄·2H₂O)形式存在,加热到150℃转化为熟石膏(2CaSO₄·H₂O),可用于制作模型和医疗绷带。
  • BaSO₄是以重晶石形式存在,不溶于水和酸,可用于消化系统X射线检查。
  • CuSO₄是白色粉末,结合水后变为蓝色晶体胆矾(CuSO₄·5H₂O),可用于检验酒精中是否含水,或制成波尔多液作为农药。
  • 溶液中SO₄²⁻的检验方法:加入BaCl₂溶液生成BaSO₄沉淀,BaSO₄不溶于稀盐酸:Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓.

不同价态含硫物质的转化

  • 自然界中含硫物质在一定条件下可以相互转化,而人类通过控制反应条件也能实现这种转化。
  • 硫元素常见的化合价有-2、0、+4和+6,低价态可氧化为高价态

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