第三節(jié)硫及其重要化合物 考點一硫及其氧化物的性質【基礎回顧】1.單質硫:(1)自然界中硫元素的存在。 (2)物理性質:俗稱俗稱顏色狀顏色狀態(tài)態(tài)溶解性溶解性水水酒精酒精CSCS2 2硫黃硫黃黃色晶黃色晶體體_溶溶_溶溶_溶溶不微易(3)化學性質。氧化性:(S:0-2價):S+H2 H2S=Fe+S FeS=2Cu+S Cu2S=Hg+S HgS=還原性(S:0+4價)與熱的堿液發(fā)生反應(如NaOH溶液):_。SO2=3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O2.二氧化硫: (1)物理性質:顏色顏色氣味氣味毒性毒性密度密度溶解性溶解性無色無色有刺激性有刺激性氣味氣味_毒毒比空氣比空氣_于水于水有大易溶(2)化學性質。酸性氧化物的通性:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+NaOH=NaHSO3弱氧化性:(S:+40價):SO2與H2S反應的化學方程式為_。SO2+2H2S=3S+2H2O強還原性:(S:+4+6價): 2 +5SO2+2H2O=2Mn2+5 +4H+SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrSO2+2Fe3+2H2O=2Fe2+ +4H+4MnO24SO24SO漂白性: 褪色恢復紅色變紅色(3)實驗室制取用Na2SO3粉末與較濃的硫酸反應制得,化學方程式為_?；駽u+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2ONa2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O=(4)SO2和CO2的鑒別方法。聞氣味法:CO2無氣味,SO2有刺激性氣味。品紅溶液法:能使品紅溶液褪色的是SO2,不能使品紅溶液褪色的是CO2。酸性高錳酸鉀或溴水法:使酸性高錳酸鉀或溴水褪色的是SO2,不能使它們褪色的是CO2。3.三氧化硫:(1)物理性質:熔點16.8 ,沸點44.8 ,在常溫下為_,在標準狀況下為_。液態(tài)固態(tài)(2)化學性質SO3+H2O=H2SO4SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O4.硫的氧化物對大氣的污染:(1)來源:_的燃燒及含硫礦石的冶煉等。(2)危害:危害人體健康,形成酸雨(pH小于_)。(3)治理:燃煤_,改進燃燒技術。(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個:含硫燃料5.6除硫【典題探究】【典題】(2017江蘇高考)下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是導學號79100055()【解析】選B。A項,SO2用濃硫酸與Cu反應,錯誤;B項,SO2可以使品紅溶液褪色,驗證其具有漂白性,正確;C項,SO2的密度比空氣大,應從長管進氣收集,錯誤;D項,SO2與NaHSO3溶液不反應,應用堿液吸收,錯誤?！灸割}變式】(1)本題中制取SO2,能否將銅片改成鋅片?提示:不能。鋅與濃硫酸開始反應生成SO2,隨反應的進行,濃硫酸的濃度減小,鋅與稀硫酸反應生成氫氣。(2)CO2氣體中混有SO2雜質氣體,如何除去?提示:將混合氣體通入飽和NaHCO3溶液?！绢}組過關】1.(RJ必修1P96改編題)下列反應中,能說明SO2是酸性氧化物的是()A.SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClB.SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OC.2SO2+O2 2SO3D.SO2+2H2S=3S+2H2O催化劑 【解析】選B。SO2與堿反應是酸性氧化物的通性。2.下列說法中正確的是()A.金屬汞一旦灑落在實驗室地面或桌面上,必須盡可能收集并深埋處理B.SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4C.SO2使溴水褪色與乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同D.SO2與Ca(OH)2、NaHCO3均不發(fā)生化學反應【解析】選C。金屬汞灑落后應在汞上撒硫粉處理,A錯誤;SO2和SO3溶于水生成酸,H+和 組合即硝酸溶液,能將+4價S氧化為+6價,只得到BaSO4沉淀,B錯誤;SO2使溴水褪色是因為SO2和Br2發(fā)生了氧化還原反應SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,乙烯使KMnO4溶液褪色也是發(fā)生了氧化還原反應,C正確;SO2與Ca(OH)2、NaHCO3均能發(fā)生化學反應,D錯誤。3NO3.用如圖所示實驗裝置進行物質性質的探究實驗。下列說法不合理的是導學號79100056()A.若品紅溶液褪色,則說明產物中含有SO2B.若溴水褪色,則說明SO2具有還原性C.若燒瓶中產生黃色渾濁和無色氣泡,則說明Na2S2O3只作氧化劑D.若品紅溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出現(xiàn)白色渾濁,則說明亞硫酸比碳酸的酸性強【解析】選C。SO2能使品紅溶液褪色,A正確;二氧化硫使溴水褪色表現(xiàn)還原性,B正確;此反應中Na2S2O3既作氧化劑又作還原劑,C錯誤;品紅溶液不褪色說明無二氧化硫,Na2SiO3溶液中出現(xiàn)白色渾濁說明通入了二氧化碳,依據強酸制弱酸的原理說明亞硫酸比碳酸的酸性強,D正確?！炯庸逃柧殹?.(2018合肥模擬)下列有關硫元素及其化合物的說法或描述正確的是()A.由硫黃制備硫酸經歷兩步:S SO3 H2SO4B.酸雨與土壤中的金屬氧化物反應后,硫元素以單質的形式進入土壤中C.在燃煤中加入石灰石可減少SO2排放,發(fā)生的反應為2CaCO3+2SO2+O2 2CO2+2CaSO4D.土壤中的閃鋅礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液轉化為銅藍(CuS),說明CuS很穩(wěn)定,不具有還原性高溫=【解析】選C。S與O2點燃生成SO2而不是SO3,A錯誤;酸雨與土壤中的金屬氧化物反應后,硫元素以硫酸鹽的形式進入土壤中,B錯誤;燃煤中加入石灰石,使SO2轉化為CaSO4,從而減少了SO2的排放,C正確;銅藍(CuS)中硫元素的化合價為-2,具有還原性,D錯誤。2.現(xiàn)有以下幾種措施:燃燒煤時,產生的尾氣進行除硫處理,少用原煤作燃料,燃煤時鼓入過量空氣,開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產生的措施是()A.B.C.D.【解析】選C。酸雨的產生是因為含硫的燃料燃燒產生的二氧化硫造成的;燃燒煤時鼓入過量空氣能使煤完全燃燒,但不能減少二氧化硫的生成?？键c二硫酸硫酸根離子的檢驗 【基礎回顧】1.硫酸的物理性質:(1)硫酸是一種_液體,難揮發(fā)。(2)溶解性:濃硫酸與水_,溶解時可放出大量熱。油狀以任意比互溶(3)稀釋方法:將_沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入_中并不斷攪拌。濃硫酸水2.稀硫酸具有酸的通性:硫酸是強電解質,在水溶液中的電離方程式為_,能與指示劑、金屬、堿性氧化物、堿及部分鹽發(fā)生反應。24SOH2SO4=2H+3.濃硫酸的特性:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O=C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O=4.硫酸的用途:(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發(fā)性酸。(2)消除金屬表面的氧化物。(3)用于精煉石油,制造炸藥、農藥、染料等,是實驗室里常用的試劑。5. 的檢驗:24SO【思維診斷】(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)濃硫酸與Cu反應,體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性和酸性。 ()提示:。該反應中生成硫酸銅是濃硫酸的酸性,生成SO2是濃硫酸的強氧化性。(2)用BaCl2溶液鑒別 和 。()提示:。BaCl2分別與 、 反應都生成白色沉淀。23SO24SO23SO24SO(3)濃硫酸具有強氧化性,所以濃硫酸可用于干燥H2、CO、SO2等氣體。()提示:。濃硫酸干燥H2、CO、SO2等氣體,是因為濃硫酸的吸水性。(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明溶液中一定有 。()提示:。滴加酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀,溶液中可能有 。24SO23SO(5)濃硫酸使藍礬(CuSO45H2O)變成白色粉末,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性。()提示:。濃硫酸使藍礬(CuSO45H2O)變成白色粉末,是濃硫酸的吸水性。【題組過關】1.(RJ必修1P103改編題)硫酸是中學化學實驗室的常見藥品,其性質有:酸性;吸水性;脫水性;強氧化性;催化作用,請將序號填在相應的橫線上:(1)鋅和稀硫酸制H2。_。 (2)濃硫酸作干燥劑。_。 (3)實驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯。_。 (4)纖維素的水解。_。 (5)濃硫酸與銅的反應。_。 (6)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t,后來又變黑。_。 【解析】(1)鋅和稀硫酸生成H2,是酸性。(2)濃硫酸作干燥劑是利用的吸水性。(3)實驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯,一是催化劑,二是利用濃硫酸吸收反應生成的水,使反應向正方向進行。(4)纖維素的水解是利用濃硫酸的催化作用。(5)Cu與濃硫酸反應體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性和酸性。(6)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t是酸性,后來又變黑是脫水性。答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.探究濃硫酸和銅反應,下列裝置或操作正確的是()A.用裝置甲進行銅和濃硫酸的反應B.用裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣C.用裝置丙稀釋反應后的混合液D.用裝置丁測定余酸的濃度【解析】選C。銅和濃硫酸的反應需要加熱,A錯誤;二氧化硫的密度比空氣的大,收集時導管應該“長進短出”,B錯誤;反應后的混合液中含有濃硫酸,稀釋時應將混合液倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,C正確;氫氧化鈉溶液應放在堿式滴定管中滴定,D錯誤?！炯庸逃柧殹?.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,則下列關于該溶液所含離子的推斷中正確的是()A.一定會有 B.含有 和Ag+C.含有 、Ag+、 中的一種或兩種D.可能含有 或 23SO24SO24SO23SO24SO23CO【解析】選C。某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,沉淀可能是BaSO4或AgCl,也可能BaSO3被氧化為BaSO4。2.某學習興趣小組的同學為探究濃硫酸的吸水性,設計了如下實驗,理論上能達到實驗目的的有() A.B.C.D.【解析】選D。圖袋內的Na2CO310H2O晶體的質量逐漸減小;圖袋內的鮮梨塊逐漸干癟;圖試管底部析出晶體;圖盛水的燒杯內水面逐漸降低。3.將35 g鋅粉和少量的濃硫酸在加熱條件下充分反應,共收集到混合氣體11.2 L(標準狀況),其質量為19.6 g,則剩余鋅粉的質量為 ()A.2.5 gB.2.0 gC.1.0 gD.3.5 g【解析】選A。鋅粉與少量濃硫酸在加熱條件下充分反應,生成的氣體為SO2與H2,共11.2 L(標準狀況)即0.5 mol,每生成1 mol SO2,金屬提供2 mol電子,每生成1 mol H2,金屬提供2 mol電子,所以生成0.5 mol的氣體時金屬提供的電子為0.5 mol2=1 mol,故參加反應的Zn的質量為0.5 mol65 gmol-1=32.5 g,故剩余鋅粉的質量為35 g-32.5 g=2.5 g?？键c三硫及其化合物的轉化關系含硫化合物的綜合實驗探究 【基礎回顧】1.硫及其化合物的轉化關系:2.含硫物質的連續(xù)氧化:3.硫及其化合物之間的氧化還原反應:(1)濃硫酸在一定條件下與金屬或還原性鹽反應時既體現(xiàn)強氧化性又體現(xiàn)酸性,如Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+2H2O+SO2。(2)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(tài),即臺階式升降,=(3)相鄰價態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應。如S和SO2,SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。4.相同價態(tài)的不同含硫化合物間是通過酸堿反應規(guī)律聯(lián)系在一起的:【思維診斷】正確的打“”,錯誤的打“”)(1)S在化學反應中只表現(xiàn)出還原性,SO3在化學反應中只表現(xiàn)出氧化性。()提示:。S既有還原性又有氧化性。(2)S2-和 只有在酸性溶液中才能發(fā)生反應。()提示:。2S2-+ +6H+=3S+3H2O。(3)下列物質的轉化在一定條件下一步能夠實現(xiàn):SSO3H2SO4。()提示:。S點燃生成SO2。23SO23SO(4)含+6價硫的化合物一定都有強氧化性。()提示:。含+6價硫的化合物不一定都有強氧化性,如濃硫酸具有強氧化性,而稀硫酸、硫酸鹽中硫元素均不表現(xiàn)氧化性?！镜漕}探究】角度一 硫及其化合物的轉化【典題1】(2018長沙模擬)已知X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖變黑。A與X反應的轉化關系如圖所示,其中反應條件及部分產物均已略去,則下列有關說法正確的是導學號79100057()A.X使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了X的強氧化性B.若A為鐵,則足量A與X在室溫下即可完全反應C.若A為碳單質,則將C通入少量的澄清石灰水,最終能得到白色沉淀D.工業(yè)上,B轉化為D需要使用催化劑【解析】選D。由“X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖變黑”可推知X為濃硫酸,結合框圖分析可推知B為SO2,D為SO3。使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,A錯誤;鐵在室溫下遇濃硫酸鈍化,需加熱才能繼續(xù)發(fā)生反應,B錯誤;若A為碳單質,則C為CO2,CO2氣體過量時,生成碳酸氫鈣溶液,故得不到白色沉淀,C錯誤; SO2轉化為SO3時需要使用催化劑?！練w納提升】(1)X使蔗糖變黑時,同時有刺激性氣味的氣體,發(fā)生反應的化學方程式為_提示:C+2H2SO4(濃) CO2+2H2O+2SO2。(2)B轉化為D的化學方程式為_提示:2SO2+O2 2SO3=催化劑 角度二 硫及其化合物的綜合實驗探究【典題2】(2018銀川模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)在工業(yè)生產、醫(yī)藥制造業(yè)中被廣泛應用,工業(yè)普遍使用Na2SO3與硫黃(S)共煮得到,裝置如圖1。已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。(1)步驟1:打開K1、關閉K2,向圓底燒瓶中加入足量甲并加熱,寫出燒瓶中反應的化學方程式:_。(2)步驟2:始終保持C中溶液呈堿性,反應一段時間后,硫粉的量逐漸減少,打開K2、關閉K1并停止加熱。C中溶液須保持呈堿性,若呈酸性,則_、_(用離子方程式表示)。 裝置B、D的試劑相同,均為_。 步驟3:將C中所得混合物分離提純后得產品。(3)利用反應2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制備Na2S2O3。所需儀器如圖2,按氣流方向連接各儀器,接口順序為a_,_, _,_d。 (4)裝置乙盛裝的試劑是_。 (5)Na2S2O3還原性較強,工業(yè)上常用作除去溶液中殘留的Cl2,該反應的離子方程式為_。 (6)請設計簡單的實驗方案,證明上述殘留的Cl2被還原成了Cl-:_。 【探微題眼】(1)Na2SO3與硫黃共煮可制得硫代硫酸鈉,裝置C中試劑為Na2CO3溶液和硫粉,所以試劑甲與銅片反應生成SO2,然后與Na2CO3溶液反應生成Na2SO3,則試劑甲為濃硫酸。(2)Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在?！窘馕觥?1)濃硫酸與銅反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O。(2)C中溶液若呈酸性,則發(fā)生反應: +2H+=H2O+CO2、 +2H+=SO2+S+H2O。尾氣中的SO2是大氣污染物,所以裝置B、D中的試劑為氫氧化鈉溶液,其作用是吸收SO2,防止污染。=23CO223SO(3)a接g或h,反應結束時通過a進行尾氣吸收,然后接b或c(連接一個防倒吸裝置),接e,在乙中,SO2與裝置中試劑發(fā)生反應制取硫代硫酸鈉,為使氣體與試劑充分反應,氣體應該長進短出,然后f接d,進行尾氣處理,故接口順序為ag,hb,ce,fd等。(4)裝置乙盛裝的試劑是Na2CO3和Na2S的混合溶液。(5)在反應中氯氣作氧化劑,硫代硫酸鈉作還原劑。(6)取少量反應后的溶液于試管中,滴入Ba(NO3)2溶液至不再產生沉淀,再取上層清液(或過濾后取濾液),滴加AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則說明Cl2被還原為Cl-。答案:(1)Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O(2) +2H+=H2O+CO2 +2H+=SO2+S+H2ONaOH溶液(其他合理答案均可)(3)g h b c e f或h g b c e f(b、c可互換)(4)Na2CO3和Na2S的混合溶液=23CO223SO(5) +4Cl2+5H2O=2 +8Cl-+10H+(6)取少量反應后的溶液于試管中,滴入Ba(NO3)2溶液至不再產生沉淀,再取上層清液(或過濾后取濾液),滴加AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則說明Cl2被還原為Cl-223SO24SO【題組過關】1.(RJ必修1P96改編題)下列有關硫元素及其化合物的說法或描述正確的是 ()A.SO2使品紅溶液褪色,與氯水使有色布條褪色,原理相同B.大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含SO2,造成大氣污染,使雨水pH=5.6形成酸雨C.SO2通入CuSO4與NaCl混合溶液產生白色沉淀CuCl,體現(xiàn)SO2的還原性D.向50 mL 18 molL-1的H2SO4溶液中加入足量的銅片加熱充分反應后,被還原的H2SO4的物質的量等于0.45 mol【解析】選C。SO2的漂白性是SO2與有色物質結合生成無色物質,氯水漂白是由于HClO的強氧化性,A錯誤;大量燃燒化石燃料排放的廢氣中含SO2,造成大氣污染,使雨水pHI-,A正確;二氧化硫是污染性氣體,不能排放到空氣中,需要用氫氧化鈉溶液吸收, B正確;二氧化硫、亞鐵離子都具有還原性,都可以和高錳酸鉀溶液發(fā)生反應使之褪色,不能驗證裝置A中發(fā)生了氧化還原反應,C錯誤;加入氯化鋇生成沉淀說明Fe3+和SO2反應生成了 ,D正確。24SO【加固訓練】1.SO2氣體通入BaCl2溶液中,無沉淀產生,但再分別加入NH3H2O,氯水,H2S溶液均有沉淀產生,這些沉淀分別為()A.BaSO4、BaSO3、SB.S、BaSO3、BaSO4C.BaSO3、BaSO4、SD.BaSO3、S、BaSO4【解析】選C。SO2可在堿性條件下與BaCl2反應生成BaSO3沉淀;SO2與Cl2發(fā)生反應:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl, +Ba2+=BaSO4;SO2具有弱氧化性,與H2S發(fā)生反應:SO2+2H2S=3S+2H2O,分別加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成沉淀BaSO3、BaSO4、S。24SO2.有下列兩種轉化途徑,某些反應條件和產物已省略,下列有關說法不正確的是()A.途徑反應中體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性B.途徑的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2濃度來提高產率C.由途徑和分別制取1 mol H2SO4,理論上各消耗1 mol S,各轉移6 mol電子D.途徑與途徑相比更能體現(xiàn)“綠色化學”理念,是因為途徑比途徑污染相對小且原子利用率高【解析】選A。S與濃硝酸反應生成硫酸、二氧化氮和水,只體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性,A錯誤;途徑的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2濃度來提高SO2的轉化率,從而降低成本,B正確;途徑和都是由S單質來制備H2SO4,S的化合價從0價升高到+6價,制取1 mol H2SO4,理論上各消耗1 mol S,各轉移6 mol e-,C正確;途徑S與濃硝酸反應生成硫酸、二氧化氮和水,有副產物二氧化氮,且二氧化氮會污染大氣,所以途徑與途徑相比更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念,D正確。3.某研究小組采用如圖所示電解法處理石油煉制過程中產生的大量H2S廢氣的工藝流程。該方法對H2S的吸收率達99%以上,并可制取H2和S。下列說法正確的是()A.吸收H2S的離子方程式為Fe3+H2S=Fe2+S+2H+B.電解過程中的陽極反應主要為2Cl-2e-=Cl2C.該工藝流程體現(xiàn)綠色化學思想D.實驗室可用點燃充分燃燒的方法消除H2S污染【解析】選C。FeCl3與H2S反應的離子方程式為2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+,A錯誤;反應混合物過濾得到的濾液中含有FeCl2和HCl,由于溶液中的離子的還原性:Fe2+Cl-OH-,所以電解過程中的陽極反應主要為2Fe2+-2e-=2Fe3+,B錯誤;由于電解的產物又重新用來吸收處理石油煉制過程中產生的大量H2S廢氣,物質得到充分的利用,所以該工藝流程充分體現(xiàn)綠色化學思想,C正確;若點燃H2S則發(fā)生反應:2H2S+3O22SO2+2H2O,燃燒產物SO2也是大氣污染物,D錯誤。點燃=