硫及其化合物学案汇编.docx
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硫及其化合物学案汇编
硫及其化合物
考点一 二氧化硫、硫酸与硫酸盐
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.二氧化硫的性质（酸性氧化物、漂白性、还原性）
b
c
2.酸雨的成因和防治
a
a
3.硫酸的工业生产
a
b
4.浓硫酸的特性（吸水性、脱水性和强氧化性）
a
b
5.几种重要的硫酸盐及其用途
a
（一）二氧化硫
1.物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；密度比空气大，易液化；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
2.化学性质
按要求完成下列方程式：
（1）酸性氧化物的通性
（2）氧化性（如与H2S溶液反应）：
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
（3）还原性
（4）漂白性：
可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。
3.二氧化硫的污染与治理
（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：
SO2
完成两途径各步反应的化学方程式：
①途径Ⅰ：
2SO2＋O2
2SO3，SO3＋H2O===H2SO4。
②途径Ⅱ：
SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。
（二）硫酸和硫酸盐
1.硫酸的工业制法
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
根据上图回答下列问题：
（1）填写下列各进口或出口物质的名称：
A：
含硫矿石（如FeS2）；
B：
炉渣；
C：
二氧化硫、氧气、氮气；
D：
尾气（SO2、O2、N2）。
（2）接触法制硫酸分为三个阶段，请填写下表：
生产阶段
设备
主要反应
造气
沸腾炉
S＋O2
SO2或4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2
接触氧化
接触室
2SO2＋O2
2SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4
2.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
蓝色固体变白
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，可用铝槽车运输浓H2SO4。
3.几种常见的硫酸盐（加试）
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配“波尔多液”、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl（SO4）2·12H2O
明矾
白色
净水剂
4.SO
的检验
检验SO
的正确操作方法：
被检液
取清液
有无白色沉淀（判断有无SO
）
先加稀盐酸的目的是防止CO
、SO
、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO
＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO
===BaSO4↓。
正误辨析
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）SO2与Ca（OH）2、NaHCO3均发生化学反应（√）
（2）SO2可用于食品的增白（×）
（3）用SO2漂白纸浆和草帽辫（√）
（4）酸雨放置一段时间后，pH要降低（√）
（5）在硫酸的工业制法中，原料气净化的目的是为了防止催化剂中毒（√）
（6）Cu和浓H2SO4反应产生的气体只是SO2，而Zn和浓H2SO4反应产生的气体中还包含H2（√）
题组一 SO2的性质
1.下列关于SO2的叙述中正确的是（ ）
A.SO2通入氯水后，溶液褪色，酸性减弱
B.SO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.S、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应，各自又能与某些酸反应
答案 D
解析 A项中，Cl2＋2H2O＋SO2===2HCl＋H2SO4，酸性增强；B项中，亚硫酸不稳定易分解；C项，通入SO2的量不同，产物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，还可能是二者的混合物；D项，S和SO2都能和硝酸反应，SiO2能和氢氟酸反应。
2.下列说法正确的是（ ）
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4（H＋）、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
答案 B
解析 等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，失去漂白能力。
题组二 SO2和CO2的区别检验
3.（2016·浙江10月选考，8）下列能使品红溶液褪色的是（ ）
A.SO2B.BaSO4C.KClD.CO2
答案 A
解析 SO2和品红发生化合反应而使品红溶液褪色，但褪色不稳定，加热会恢复红色。
4.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：
（1）B中加入的试剂是________，作用是__________________________________________。
（2）C中加入的试剂是__________，作用是________________________________________。
（3）D中加入的试剂是______________，作用是____________________________________。
（4）实验时，C中应观察到的现象是______________________________________________。
答案
（1）品红溶液 检验SO2
（2）酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽
（3）澄清石灰水 检验CO2
（4）酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色（或不褪色，或不褪成无色）
解析 一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。
C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
1.SO2鉴别的一般方法
（1）利用物理性质鉴别
气味：
用标准的闻气体气味法，SO2有刺激性气味。
（2）利用化学性质鉴别
①氧化性：
与硫化氢气体混合，有淡黄色固体生成。
②还原性：
将气体通入稀氯水中，使氯水褪色；将气体通入稀溴水中，使溴水褪色；将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色；将气体通入氯化铁溶液中，氯化铁溶液由黄色变成浅绿色；将气体通入硝酸钡溶液中，产生沉淀。
（3）漂白性
将气体通入品红溶液中，能使品红溶液褪色；加热颜色又恢复。
2.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
注意 有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。
（如本题组的4题C装置的作用）
题组三 SO2对环境的污染及治理
5.（2016·东阳3月模拟）煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是（ ）
①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮
A.①②B.①③C.③④D.②④
答案 C
6.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。
下列说法错误的是（ ）
A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2
D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标
答案 B
解析 装置内发生的反应有SO2与CaO的化合，CaCO3的分解以及CaSO3被氧气氧化为CaSO4，没有置换反应的发生。
题组四 硫酸的工业生产
7.在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是（ ）
A.硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3充分吸收
答案 D
解析 从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2、N2等；SO2转化为SO3为可逆反应，故SO2不可能全部转化为SO3；SO3与水反应转化为H2SO4时放出大量的热，会形成大量酸雾，导致SO3吸收不完全。
8.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿：
4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2。
现有1g含脉石（SiO2）的黄铁矿（FeS2）样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78g残渣，则此黄铁矿的纯度是（ ）
A.33%B.66%C.78%D.88%
答案 B
解析 设样品中含FeS2的质量为x，
4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2 Δm
4×120 320 160
x 1g－0.78g
＝
，
解得：
x＝0.66g。
题组五 硫酸的性质及应用
9.硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有①酸性 ②吸水性 ③脱水性 ④强氧化性 ⑤催化作用。
请将序号填在相应的横线上：
（1）锌和稀H2SO4制H2__________________________________________________________。
（2）浓硫酸作干燥剂_____________________________________________________________。
（3）浓硫酸与蔗糖的炭化实验（黑面包实验）__________________________________________。
（4）实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯___________________________________________。
（5）乙酸乙酯的水解_____________________________________________________________。
（6）纤维素的水解_______________________________________________________________。
（7）浓硫酸与铜的反应___________________________________________________________。
（8）浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_______________________________________。
答案
（1）①
（2）② （3）②③④ （4）②⑤ （5）⑤
（6）⑤ （7）①④ （8）①③
10.（2016·浙江省名校协作体高三试题）在烧瓶放20g蔗糖，依次加入少量水、20mL浓硫酸，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的黑面包，烧瓶发烫，品红溶液颜色变淡。
请回答：
（1）仪器a的名称____________________________________________________________。
（2）小试管盛装试剂为________________________________________________________。
（3）下列说法不正确的是________（填字母）。
A.蔗糖变黑说明发生过程C12H22O11―→C＋H2O
B.品红颜色变淡说明SO2有漂白性
C.上述实验体现浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性
D.将气体依次通过饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水，石灰水变浑浊证明含有CO2
答案
（1）分液漏斗
（2）NaOH溶液（其他合理答案也可）
（3）D
解析
（1）仪器a为分液漏斗。
（2）蔗糖与浓H2SO4作用过程中产生SO2，所以品红溶液颜色变浅，产生的SO2需用碱液吸收（如浓NaOH溶液，氨水等），以保护环境。
（3）D项，不能证明含有CO2，气体通入饱和NaHCO3溶液时SO2会与NaHCO3产生CO2，并且SO2若未全部被NaHCO3溶液吸收，也会使澄清石灰水变浑浊。
题组六 SO
的检验
11.（2016·浙江艾青中学高二期末）下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（ ）
A.Fe（NO3）2溶液
白色沉淀
B.Ba（NO3）2溶液
白色沉淀
C.无色溶液
白色沉淀
D.无色溶液
无色溶液
白色沉淀
答案 C
解析 A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中的亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠，沉淀也是硫酸钡；C中先加硝酸无沉淀，再加氯化钡所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡，产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
12.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。
则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是（ ）
A.一定会有SO
B.含有SO
和Ag＋
C.可能含有SO
、Ag＋、SO
中的一种或两种
D.可能含有SO
或CO
答案 C
解析 A项错误，不能排除Ag＋、SO
的干扰；B项错误，因为溶液中SO
与Ag＋反应不能大量共存；C项正确，因为不能排除Ag＋、SO
的干扰；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO
。
1.浓硫酸的性质及应用
熟记浓硫酸的五大性质（强氧化性、脱水性、吸水性、酸性和难挥发性）及它们的应用，特别是浓硫酸的强氧化性、脱水性和吸水性，重点是浓硫酸的强氧化性。
2.理清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别
（1）吸水性：
浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。
（2）脱水性：
浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。
3.注意“量变”引起的“质变”
在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时，我们要动态地看待反应过程，例如在浓硫酸与铜的反应中，开始是浓硫酸，但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小，最后变成了稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。
4.SO
检验的易错点
（1）只加可溶性钡盐，不酸化。
误将CO
、PO
、SO
等干扰离子判断成SO
。
因上述离子会产生BaCO3、Ba3（PO4）2、BaSO3白色沉淀。
（2）误将Ag＋、Pb2＋判断成SO
。
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SO
。
其错误是未注意溶液中不含SO
，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：
Ag＋＋Cl－===AgCl↓（白色），Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓（白色）。
（3）误将SO
判断成SO
。
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SO
。
该错误是未注意NO
具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：
Ba2＋＋SO
===BaSO3↓（白色），3BaSO3＋2H＋＋2NO
===3BaSO4↓（白色）＋2NO↑＋H2O。
考点二 硫及其化合物的转化关系
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化
b
c
1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
如：
H2S
S
SO2
SO3
写出③、④、⑤反应的化学方程式：
③2SO2＋O2
2SO3；
④H2＋S
H2S；
⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
注意 ①相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
③含硫物质的连续氧化：
硫元素
2.相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
写出②、③、④反应的化学方程式：
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。
1.下列转化需要加入氧化剂才能实现的是（ ）
A.H2S→SO2B.H2SO4→SO2
C.H2SO3→SO2D.SO
→SO2
答案 A
解析 硫元素由低价到高价被氧化，需要加入氧化剂才能实现，故该题即为分析各选项中硫元素的化合价变化，表现为化合价升高的符合题意要求。
A选项是由－2价的硫变为＋4价的硫，需加氧化剂。
2.下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系（某些产物和反应条件已略去）。
化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（3）写出一个由D生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（4）写出由E生成D的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案
（1）H2＋S
H2S
（2）H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
（3）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（4）2H2SO3＋O2===2H2SO4
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