硫及其化合物知识点.docx
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硫及其化合物知识点
硫及其化合物
一、硫及其重要化合物的主要性质及用途：
1．硫：
（1）物理性质：
硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：
如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。
（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（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）
2Na+S===Na2S（剧烈反应并发生爆炸）
2Al+3SAl2S3（制取Al2S3的唯一途径）
Fe+SFeS（黑色）
2Cu+SCu2S（黑色）
②与非金属反应
S+O2SO2
S+H2H2S（说明硫化氢不稳定）
③与化合物的反应
S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2O
S+2H2SO4（浓）2SO2↑+2H2O
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（用热碱溶液清洗硫）
（3）用途：
大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。
三药一柴：
医药、火药、农药、和火柴的原料。
2．硫的氢化物：
①硫化氢的物理性质：
H2S是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。
②硫化氢的化学性质
A．可燃性：
当
≥2/1时，2H2S+O22S+2H2O（H2S过量）
当
≤2/3时，2H2S+3O2
2SO2+2H2O（O2过量）
当
时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2
B．强还原性：
常见氧化剂Cl2、Br2、I2、Fe3+、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。
③H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。
除杂：
用CuSO4溶液除去H2S：
CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4
3．硫的氧化物：
（1）二氧化硫：
①SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。
②SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。
③SO2有强还原性常见氧化剂（见上）均可与SO2发生氧化一还原反应
如：
SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
④SO2也有一定的氧化性2H2S+SO2==3S↓+2H2O
⑤SO2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）
⑥实验室制法：
Na2SO3+H2SO4（浓）==Na2SO3+H2O+SO2↑
或Cu+2H2SO4（浓）===CuSO4+2H2O+SO2↑
（2）三氧化硫：
是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。
气态：
具有强刺激性臭味有毒气体。
（3）比较SO2与CO2、SO3
SO2
CO2
SO3
主要物性
无色、有刺激性气体、易液化易溶于水（1:
40）
无色、无气味气体能溶于水（1:
1）
无色固体.熔点（16.8℃）
与水反应
SO2+H2OH2SO3中强酸
CO2+H2OH2CO3弱酸
SO3+H2O==H2SO4（强酸）
与碱反应
Ca（OH）2CaSO3↓Ca（HSO3）2
清液白清液
Ca（OH）2CaCO3↓
Ca（HCO3）2
清液白↓清液
SO3+Ca（OH）2==CaSO4（微溶）
紫色石蕊
变红
变红
变红
品红
褪色
不褪色
不褪色
鉴定存在
能使品红褪色
又能使清石灰变浑浊
不能使品红褪色
但能使清石灰水变浑浊
氧化性
SO2+2H2S=2S↓+2H2O
CO2+2Mg=2MgO+C
CO2+C=2CO
还原性
有
无
与Na2O2作用
Na2O2+SO2==Na2SO4
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2Na2O2+2SO3
==2NaSO4+O2↑
（4）酸雨的形成和防治：
酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。
酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。
从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。
硫酸型酸雨的形成过程为：
气相反应：
2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反应：
SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。
硝酸型酸雨的形成过程为：
2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。
引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。
酸雨危害：
①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。
酸雨防治与各种脱硫技术：
要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。
因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。
目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。
在含硫矿物燃料中加生石灰，及时吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：
SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用烟气脱硫技术，用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔循环，吸收烟气中的SO2，其反应方程式为：
SO2+Ca（OH）2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。
在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2和CO，它们都是大气的污染物,在773Ｋ和催化剂（铝矾土）的作用下，使二者反应可收回大量的硫黄，其反应原理为：
SO2+2CO==S+CO2
4．硫酸：
①稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性：
②SO42—的鉴定（干扰离子可能有：
CO32-、SO32-、SiO32-、Ag＋、PO43－等）：
待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）
③硫酸的用途：
制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，用于铅蓄电池，作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。
二、硫酸的工业制法──接触法：
1．生产过程：
三阶段
SO2制取和净化
SO2转化为SO3
SO3吸收和H2SO4的生成
三方程
4FeS2（s）＋11O2（g）=2Fe2O3（s）＋8SO2（g）；
△H=-3412kJ/mol
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）；
△H＝-.6kJ/mol
SO3（g）＋H2O（l）=H2SO4（l）；△H=-130.3kJ/mol
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
有
关
原
理
矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面，加快反应速率
逆流原理（热交换器）目的:
冷热气体流向相反，冷的SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.
逆流原理（98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全）
设备中排出的气体
炉气:
SO2.N2.O2.矿尘（除尘）.砷硒化合物（洗涤）.H2O气（干燥）……
净化气:
SO2.N2.O2
SO2、O2、N2、SO3
尾气：
SO2及N2、O2
不能直接排入大气中
说明
矿尘.杂质:
易使催化剂“中毒”
H2O气:
腐蚀设备、影响生产
反应条件——
理论需要：
低温、高压、催化剂；实际应用：
400℃～500℃、常压、催化剂
实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收
2．尾气处理：
氨水（NH4）2SO3（NH4）2SO4+SO2↑
NH4HSO3
O2和O3比较：
O2
O3
颜色
无色
气态—淡蓝色
气味
无
刺激性特殊臭味
水溶性
臭氧密度比氧气的大
密度
臭氧比氧气易溶于水
氧化性
强
（不易氧化Ag、Hg等）
极强（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2）
（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）
漂白性
无
有（极强氧化性—作消毒剂和脱色剂）
稳定性
＞
3O22O32O3===3O2常温：
缓慢
加热：
迅速
相互关系
臭氧和氧气是氧的同素异形体
3．比较H2O和H2O2
H2O
H2O2
电子式
化学键
极性键
极性键和非极性键
分子极性
有
有
稳定性
稳定
2H2O2H2↑+O2↑
不稳定
2H2O22H2O+O2↑
氧化性
较弱（遇强还原剂反应）
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
较强（遇还原剂反应）
SO2+H2O2===H2SO4
还原性
较弱
（遇极强氧化剂反应）
2F2+2H2O===4HF+O2
较强
（遇较强氧化剂反应）
2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O
作用
饮用、溶剂等
氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等
中学常见的强氧化性物质：
卤族元素单质高锰酸根硝酸浓硫酸三价铁离子双氧水二氧化锰
次氯酸氧气臭氧
常见的还原性物质金属活动顺序表对应的金属单质亚铁离子碘离子S2-SH-亚硫酸根亚硫酸氢根二氧化硫硫化氢
一、选择题
1.SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg/L，下列措施中不能够减少SO2排放量的是（ ）
A.使用水煤气或干馏煤气作燃料B.在煤中加入石灰后燃用
C.将块状煤粉碎，提高其燃烧效率D.循环处理吸收塔放出的尾气
2.下列关于实验中颜色变化的叙述正确的是（ ）
A.将二氧化硫通入品红溶液中，溶液显红色，加热后变为无色
B.向溶液中加入新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则证明溶液中一定含有Fe2+
C.将湿润的红色纸条放进盛有氯气的集气瓶中，红色纸条褪色
D.用标准高锰酸钾溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由紫色变为无色
3.在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上应印有下列警示标记中的是（）
4.（2015·黄冈调考）下列说确的是（）
A.臭氧有漂白作用，其漂白原理与SO2的漂白原理相同
B.臭氧氧化性很强，可以杀菌消毒，所以空气中臭氧含量越高越好
C.硫和氧在自然界中都有游离态的单质存在
D.硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3
5.下列说确的是（）
A.（2013·天津卷，1B）Na2SO3和H2O2的反应为氧化还原反应
B.（2013·卷，1A）二氧化硫可广泛用于食品的漂白
C.（2010·卷，14D）检验某溶液是否含有SO42-时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
D.（2012·卷，12A）Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性
6.（2012·卷）化学与环境密切相关，下列有关说确的是（）
A.CO2属于大气污染物B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
7.下列说确的是（）
A.（2013·卷，11B）用硫酸清洗锅炉中的水垢。
B.（2012·卷，12C）浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO
C.（2012·卷，改编）50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目小于0.46NA
D.（2012·卷，12B）向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42-
8.（2014·高三质检）下列说确的是（）
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
9.（2015·八校联考）下图是研究铜与浓硫酸反应的实验,下列说法不正确的是（）
A.如将B试管换成D试管，并从直立导管中向BaCl2溶液入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是NH3或者NO2
B.C管口浸有溶液的作用是吸收尾气，以防污染C.反应一段时间后，B中红色褪去
D.若铜丝足量，且反应时间足够长，最后浓硫酸可完全耗尽
10.将SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。
则右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是（必要时可以加热）（ ）
A.石和稀盐酸B.CaO和浓氨水
C.Cu和浓硝酸D.高锰酸钾和浓盐酸
11.CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。
下列说确的是（ ）
A.相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想B.Y可以是蔗糖溶液
C.CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D.将CuSO4溶液蒸干可制得胆矾晶体
12.下述说法中不合理的是（ ）
A.向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B.Fe与浓硫酸由于温度不同而能发生不同氧化还原反应
C.Ba（NO3）2溶液分别滴入Na2SO3和Na2SO4溶液中均能生成沉淀，但沉淀不是同一种物质
D.用下图装置检验乙烯中混有SO2和CO2
13.（2014·卷，节选）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验：
实验一焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置（实验前已除尽装置的空气）制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3+SO2Na2S2O5。
（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为____________________________________
____________________________________________________________________。
（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_________________。
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为____（填序号）。
实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
（4）证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是_______（填序号）。
a.测定溶液的pHb.加入Ba（OH）2溶液c.加入盐酸d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测
14.SO2是重要的化合物，既有酸性和氧化性，又有还原性和漂白性，试回答下列问题
（1）（2010·卷，节选改编）验证固体FeS2焙烧后产生的气体含有SO2的方法是
____________________________________________________________________。
（2）（2010·卷，节选）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。
装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→_____→_____→_____→_____→f,装置D的作用是____________，装置E中NaOH溶液的作用是____________。
（3）（2013·卷）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：
_______________________________。
（4）（2013·卷，节选）实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是________（填写字母）。
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