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1、第三讲硫及其重要化合物 1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法, 掌握其主要性质及其应用。 2了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影 响。 3以上各部分知识的综合应用。 2016,卷丙27T; 2015,卷 12T(D) 、28T(1)(2) ; 2014,卷 13T(ABC) 硫及其氧化物的性质及应用学生用书 P86 知识梳理 一、硫单质 1自然界中硫的存在形态 2物理性质 颜色状态:黄色晶体。 溶解性:水中不溶,酒精中微溶,CS2中易溶。 3化学性质 二、硫的氧化物 1二氧化硫 (1)物理性质 色、味、态:无色、有刺激性气味的气体;水溶性:易溶于水;毒性:有毒。 (2)化学性质 酸性氧
2、 化物的 通性 a.SO2能使紫色石蕊试液变红色 b.与H2O反应: SO2H2OH2SO3 c. 与碱 反应 NaOH足量: SO2 2OH = SO2 3 H2O NaOH少量: SO2 OH =HSO 3 d.与碱性氧化物反应:CaO SO2=CaSO3 氧化性 (如与 H2S 溶液反应 ):SO22H2S=3S 2H2O(生成淡黄色沉淀) 还原性 a.与O2反应: 2SO2O2 催化剂 2SO3 b.使溴水褪色: SO2Br22H2O=H2SO4 2HBr c.使酸性 KMnO4溶液褪色: 5SO2 2MnO 4 2H2O=5SO2 4 2Mn 24H d.与 FeCl3溶液反应: S
3、O22Fe 3 2H2O =SO 2 4 2Fe2 4H e.与H2O2溶液反应: SO2 H2O2=H2SO4 漂白性: SO2可使品红溶液褪色,加热后,溶液由无色变为红色 2三氧化硫 (1)物理性质 在标准状况下,SO3为无色晶体 (填色态 )。 (2)化学性质 3硫的氧化物对大气的污染 (1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。 (2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH 小于 5.6)。 (3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。 (4)硫酸型酸雨的形成途径有两个: 途径 1:2SO2O2 催化剂 2SO3、SO3H2O=H2SO4。 途径 2:SO2H2O H2SO3、2H2SO3O
4、2=2H2SO4。 自我检测 1(教材改编题 )在下列反应中硫元素只表现氧化性的是() A2Al 3S= Al2S3 BS2H2SO4(浓)= 2H2O3SO2 CH2S= H2 S D3S6NaOH= 2Na2SNa2SO33H2O 解析: 选 A。A 项,该反应中 S 的化合价由0 价变为 2 价,所以只体现氧化性,正确; B 项 ,该反应中 S的化合价由0 价、 6 价变为 4 价,所以 S体现还原性和氧化性,错误; C 项 ,该反应中 S 的化合价由 2 价变为 0 价,所以 S只体现还原性 ,错误; D 项,该反应 中 S 的化合价由0 价变为 2 价、 4 价, 所以 S 体现氧化
5、性和还原性,错误。 2(教材改编题 )下列物质均有漂白作用,其中漂白原理与其他三种不同的是() AHClOBSO2 CO3DNa2O2 解析: 选 B。SO2的漂白属于加合型,而 HClO 、O3和 Na2O2均属于氧化型。 3下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是 () ABa(OH)2BBa(NO3)2 CNa2S DBaCl2 解析: 选 D。SO2是酸性氧化物 ,能与 Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀; SO2不能与 BaCl2 溶 液 反 应 ; SO2与Ba(NO3)2、 Na2S 反 应 的 方 程 式 分 别 为 3SO2 2H2O Ba(NO3)2=BaSO42NO
6、2H2SO4、3SO22Na2S=3S2Na2SO3。 4下列溶液中,不能区别SO2和 CO2气体的是 ( ) 澄清石灰水KMnO 4溶液 溴水用 HNO3酸化的 Ba(NO3)2溶液品红溶 液 AB C只有D 解析: 选 C。CO2和 SO2通入澄清石灰水中,都是先生成白色沉淀,气体过量时沉淀又 溶解 ,所以澄清石灰水不能区别;SO2有还原性 ,能使 KMnO4溶液褪色 ,也能使溴水褪色, 而 CO2不能 ,所以 KMnO 4溶液和溴水能区别; NO 3在酸性条件下能将 SO2氧化成 SO2 4 , SO 2 4 与 Ba2 结合成 BaSO 4沉淀 , 而 CO2与 Ba(NO3)2溶液不
7、反应 , 所以 HNO3酸化的 Ba(NO3)2 溶液能区别; SO2有漂白性 ,能使品红溶液褪色,而 CO2不能 ,所以品红溶液能区别。 (1)实验室中 ,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去 ,也可用热的 NaOH 溶液除去 , 反应方程式为3S6NaOH= 2Na2SNa2SO33H2O。 (2)硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和 Cl2与变价 金属的反应情况相反),如 FeS、Cu2S 等。 (3)单质硫燃烧时,产物只能是SO2,无论 O2的量是否充足 ,均不会生成SO3。 (4)特别提醒两点 SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色石蕊试液变红,但不能使
8、之褪色。 SO2能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色 ,体现了 SO2的还原性 ,而不是漂白性。 (2017 蚌埠模拟 )如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液 和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体, 实验现象很明显, 且不易污染空气。下列说法中错误的 是() A紫色石蕊溶液变蓝色 B品红溶液褪色 C溴水橙色褪去 D含酚酞的NaOH 溶液红色变浅 解析 Na2SO3与 60% H2SO4反应生成 SO2,SO2的水溶液呈酸性,能使紫色石蕊溶液 变红; SO2能使溴水、 品红溶液褪色,能与 NaOH 溶液反应而使含酚酞的NaOH 溶液红色变 浅。 答案 A 如图,利用培养皿探究SO2
9、的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另 一表面皿扣在上面。 下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是() 选项实验现象解释 A BaCl2溶液变浑浊 SO2与 BaCl2溶液反应产生 了 BaSO3沉淀 B Na2S 溶液变浑浊 SO2与 Na2S溶液反应产生了 S 单质 C 酸性 KMnO 4溶液 褪色 SO2具有还原性 D 品红溶液褪色SO2具有漂白性 解析: 选 A。SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3为中强酸 ,不与 BaCl2溶液反应。 硫及其氧化物的性质 1下列关于硫的叙述正确的是() A硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中 B黑火药的主要成分是
10、硝酸钾、炭、硫,用水、二硫化碳通过过滤操作可将三者分离 C硫与金属或非金属反应均作氧化剂 D硫与铜反应得到硫化铜 解析: 选 B。分离 KNO3、C、S 的混合物 , 先用水溶解 ,过滤分离出C、S,再用 CS2 溶解 ,过滤分离出C,B 项正确。 2(教材改编题 )下列对 SO2和 SO3的叙述正确的是 () A通常条件下,SO2是无色、无味的气体,易溶于水 B都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸 C都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现 D都能跟碱液反应 解析: 选 D。A 项 ,通常条件下 ,SO2为无色、有刺激性气味的气体,易溶于水; B 项, 都是酸性氧化物,但 H2SO3不属于强酸;
11、C 项,SO3不能使品红溶液褪色;D 项,都能与碱 液反应 ,如 SO22NaOH=Na2SO3H2O,SO32NaOH=Na2SO4H2O。 3已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生加合反应生成无色物质。 (1)为了探索比较SO2和 Cl2的漂白原理,甲同学做了如下对比实验: a将干燥的SO2和干燥的 Cl2分别通到干燥的品红试纸上,发现品红试纸均不褪色; b将 SO2和 Cl2分别通入品红溶液中,发现品红溶液均褪色; c加热 b 中漂白后的溶液,发现前者恢复红色,并产生刺激性气味的气体,后者无明 显现象; d将 SO2和 Cl2分别持续通入紫色石蕊试液中,发现前者只变红,不褪色,后者先变
12、 红,后褪色。 请根据甲同学的实验事实,简要说明SO2与 Cl2漂白原理的相同与不同之处。 相同之处:SO2和 Cl2本身都没有漂白性,起漂白作用的分别是其与水反应后的产物 _和_。 不同之处:H2SO3只能与某些有机色质发生_反应,生成不稳定的无色物质, 生成物受热分解再放出SO2,是非氧化还原反应。HClO 能与很多有机色质发生_反 应,生成物较稳定。 (2)乙同学为了探索对比O3、H2O2和 Cl2的漂白能力大小,将等体积等浓度的品红溶液 与三种漂白剂分别反应,至完全褪色时, 发现消耗三种漂白剂的物质的量相同,但褪色时间 O3最短, H2O2次之, Cl2最长。 消耗三种漂白剂的物质的量
13、相同的原因是每摩尔物质_相等。 O3漂白速度较H2O2快的主要原因是 _ ; Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是 _ 。 解析: 注意题干中的对比实验现象,仔细分析褪色原因。 答案: (1)H2SO3HClO加合 (或化合 )氧化还原 (2)得电子数氧化性O3H2O2 Cl2与 H2O 反应生成的 HClO 浓度较小 常见漂白剂比较 漂白类型加合型氧化型吸附型 漂白原理 与有机色质化 合 利用物质的强氧化性吸附色素 漂白特征不稳定稳定稳定 常见漂白剂SO2 HClO 、H2O2、O3、 Na2O2 活性炭 变化化学变化化学变化物理变化 备注 加热 ,溶液又 恢复原色 氯水使酸碱指示剂褪 色 ,
14、不使 Cu2 、Fe3 等褪色 有关 SO2性质的实验探究与环境污染 4 在 BaCl2溶液中通入 SO2气体,未见沉淀生成, 若再通入下列四种气体:Cl2 NH3 NO2H2S,均会产生沉淀。 回答下列问题: (1)通入四种气体时产生的沉淀分别是 _; _; _; _。 (2)用方程式表示和产生沉淀的原因: _ ; _ 。 答案: (1)BaSO4BaSO3BaSO4S (2)SO2Cl2 2H2O=SO 2 4 2Cl 4H、SO2 4 Ba 2=BaSO 4 (或 SO2Cl22H2O Ba 2=BaSO 4 2Cl 4H) 2H2SSO2=3S 2H2O(或 2H2SH2SO3=3S
15、3H2O) 5(1)下列物质中,可形成酸雨的是_。 A二氧化硫B氟氯代烃 C二氧化碳D甲烷 (2)现有以下几种措施:对燃烧煤产生的尾气进行脱硫处理;少用原煤作燃料; 燃煤时鼓入足量空气;开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是_。 AB CD 解析: (1)SO2溶于雨水生成亚硫酸,进而被空气中的氧气氧化为硫酸,降落到地面即为 酸雨;氟氯代烃破坏臭氧层;CO2、CH4均属于温室气体,不能形成酸雨 ,故答案为A。(2) 二氧化硫是形成酸雨的主要原因, 而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料(包括煤、 石油、天然气等)的燃烧 ,所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理,或者开发 新能源来代
16、替煤等燃料。 答案: (1)A(2)C 6(2017 最新调研题 )某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。 请回答下列问题: (1)装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_,其中发生反应的化学方程式为 _ 。 (2)实验过程中,装置B、C 中发生的现象分别是_ 、 _ , 这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_,装置B 中发生反应的离子 方程式为 _ _ 。 (3)装置 D 的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象: _ _ 。 (4)尾气可用 _溶液吸收。 解析: (1)常见的烧瓶有圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶,图示中带支管的烧瓶为蒸馏 烧瓶。 (2
17、)SO2因有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,离子方程式为5SO22MnO 4 2H2O=5SO 2 4 2Mn 24H。 SO 2能与 S 2反应生成硫单质 , 体现氧化性: 3SO2 2S 2=3S 2SO2 3 。 (3)SO2与品红溶液作用的可逆性是指SO2使品红溶液褪色,加热后又恢复红色, 注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性气体 ,一般用碱性溶 液吸收 ,也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。 答案: (1)蒸馏烧瓶Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2 H2O (2)溶液褪色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2 2MnO 4 2H2
18、O=2Mn 25SO2 4 4H (3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH( 或其他合理答案) (1)CO2中的碳元素处于最高价 ,因而只具有氧化性(CO2CO,CO2C)。SO2中的 硫元素处于中间价态,因而既具有氧化性,又具有还原性。因此除去CO2中的 SO2气体 , 可将混合气体通入酸性KMnO 4溶液或溴水中 ,也可通入饱和的 NaHCO3溶液 (H2SO3的酸性 大于 H2CO3)。 (2)因 SO2造成的褪色现象分类归纳 SO2 酸性:使滴有酚酞的NaOH溶液褪色 漂白性:使品红溶液褪色 还原性:使氯水、溴水、碘水、酸性高锰酸钾溶液褪
19、色 (3)熟记中学化学中的四大还原性离子 还原性: S 2SO2 3I Fe2 能被空气中的氧气氧化而变质。 易被 KMnO 4(H )、HNO 3、溴水、氯水、 Fe 3(还原成 Fe2)等氧化。 SO2、H2SO3、Na2SO3均有较强的还原性,且还原性: SO2 3H2SO3SO2。 H2S、HS 、S2均有很强的还原性。 H2SO4的性质及 SO2 4 的检验 学生用书P89 知识梳理 1浓硫酸的物理性质及腐蚀性 (1)挥发性: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沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅
20、拌。 (3)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,处理 方法是立即用大量水冲洗,然后涂上NaHCO3溶液。 2硫酸是强电解质,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式: (1)铁: Fe2H =Fe2 H 2; (2)MgO : MgO2H =Mg2H 2O; (3)Ba(OH)2:Ba 2 2OH 2HSO2 4=BaSO4 2H2O; (4)Na2SO3:SO 2 3 2H =H 2OSO2; (5)BaCl2:Ba 2SO2 4=BaSO4。 3浓 H2SO4的特性 (1)填写下表 实验实验现象浓硫酸的性质 少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性 用玻璃棒蘸取浓
21、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、有刺激性 气味的气体 酸性、 强氧化性 (2)分别写出浓硫酸与Cu、C 反应的化学方程式: Cu2H2SO4(浓 )= CuSO4SO2 2H2O、C2H2SO4(浓)= CO2 2SO2 2H2O。 (3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓 H2SO4。 4SO 2 4 的检验 检验 SO2 4 的正确操作方法: 被检液 加足量盐酸酸化 取清液 滴加 BaCl2溶液观察有无白色沉淀产生 (判断有无SO 2 4)。 先加稀盐酸的目的是防止CO 2 3 、S
22、O2 3 、Ag 干扰,再加 BaCl2溶液,有白色沉淀产生, 说明有 SO2 4 , 可能发生反应的离子方程式:CO2 3 2H =CO 2 H2O、 SO 2 3 2H =SO 2 H2O、Ag Cl =AgCl 、Ba 2SO2 4=BaSO4。注意盐酸和 BaCl2溶液的顺序不 可颠倒。 自我检测 1(教材改编题 )下列反应及用途所体现的浓硫酸的性质错误的是() A将浓硫酸滴到蔗糖上,蔗糖变黑,表现浓硫酸的脱水性 B常温下,用铁制容器盛装浓硫酸,表现浓硫酸的强氧化性 C铜与浓硫酸共热,只表现浓硫酸的强氧化性 D碳与浓硫酸共热,只表现浓硫酸的强氧化性 解析: 选 C。C12H22O11
23、浓硫酸 CH2O,浓硫酸表现脱水性,A 正确;常温下 ,用铁制容 器盛装浓硫酸是由于铁遇浓硫酸发生钝化,浓硫酸表现强氧化性,B 正确; 浓硫酸与不活泼 金属反应既表现强氧化性,又表现酸性 ,C 错误;浓硫酸与非金属反应只表现强氧化性,D 正确。 2用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是() A检验试液中的SO 2 4 :试液 稀硝酸 无沉淀 BaCl2溶液白色沉淀 B检验试液中的SO 2 4 :试液 足量稀盐酸 无沉淀 BaCl2溶液 白色沉淀 C检验试液中的I :试液 H2O2 深黄色溶液 淀粉溶液 深黄色溶液 D检验试液中的CO 2 3 :试液 足量BaCl2白色沉淀 足量
24、稀盐酸 沉淀溶解 解析: 选 B。 A 项中若原溶液含SO2 3 ,则会被 HNO 3氧化为 SO 2 4 ,进而与 BaCl2产生 沉淀; B 项排除了各种干扰离子,设计最严密; C 项最后现象应为溶液变蓝色;D 项中 SO2 3 也有此现象 ,故设计不严密。 (2017 北京高三模拟)某研究性学习小组为研究Cu 与浓 H2SO4的反应,设计如 下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出): 实验药品:细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH 溶液等。 以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。 根据上述材料回答下列问题: (1)D、E 两容器中C
25、Cl4的作用是 _。 (2)加热过程中,观察到A 容器中出现大量白色烟雾,随着反应的进行,三颈烧瓶中有 白色沉淀生成,你认为该沉淀物是_(填化学式 ),分析可能的原因: _ _ 。 (3)对 A 容器中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现 C 容器中品红溶液褪色,但始终 未见 D 中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是 _ _ 。 设计实验验证你的猜想: _ _ 。 (4) 实 验 结 束 后 , 为 了 减 少 环 境 污 染 , 排 尽 各 容 器 中 的SO2, 可 采 取 的 操 作 是 _ 。 解析 (1)SO2通入碱溶液中易发生倒吸 ,但 SO2在 CCl 4中溶解度小 ,所以
26、CCl4的作 用是防止倒吸。(2)根据铜与浓硫酸反应的产物可推知,白色沉淀可能为无水硫酸铜。这是 由于浓硫酸浓度较大,含水量少 ,再加上浓硫酸的吸水作用,硫酸铜无法带结晶水析出,只 能生成无水硫酸铜。(3)要从 SO2易溶于水 , 产生气体速度和澄清石灰水中Ca(OH)2的含量 低, 易生成 Ca(HSO3)2角度来考虑。(4)注意观察A 容器的结构特点,通入空气将A 容器中 的 SO2赶到 E 中的 NaOH 溶液中。还要注意,排空气法不能完全赶走B 瓶中的 SO2,需要 另外加入 NaOH 溶液来除去。 答案 (1)防止倒吸(2)CuSO4 浓硫酸中含水少,生成的硫酸铜较多,浓硫酸的吸水
27、作用使无水CuSO4析出 (3)由于 SO2的溶解度较大, 澄清石灰水中 Ca(OH) 2的含量低,生成了 Ca(HSO3)2溶液 取 样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(或加热、加盐酸检验SO2气体等方 法) (4)打开 A 容器上的活塞,用注射器向里通入空气,最后再在B 中加入 NaOH 溶液,塞 上塞子,振荡即可 (1)上题实验完成后,如何确认A 装置中生成了CuSO4? (2)上题装置中B 装置的作用是什么? 答案: (1)待冷却后,将A 中液体缓缓倒入盛有蒸馏水的烧杯中,若溶液呈蓝色,则说 明反应生成了CuSO4。 (2)作安全瓶,防止C 中溶液倒吸入A 中。 浓 H2SO4与金属反应的规律 (1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al 表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。 (2)与活泼金属 (如 Zn)反应 , 开始产生 SO2,硫酸浓度变小后产生 H2。 (3)与不活泼金属(如 Cu)反应 ,开始产生SO2(加热 ),浓度变小后 ,稀硫酸不再与不活泼 金属反应。例如:1 mol Cu 与含 2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的 SO2的物质的量小 于 1 mol。 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中 只表现强氧化性。
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