北京市届高三化学一轮复习 43 硫及其化合物教学Word下载.docx
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H2+SH2S
Fe+SFeS(氧化性较弱,Fe为+2价)
2Cu+SCu2S(Cu为+1价)
②还原性:
S+O2SO2
2、二氧化硫
(1)SO2的物理性质
①颜色、状态:
SO2是一种无色、有刺激性气味的气体。
②溶解性:
SO2易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2,且易液化。
③毒性:
SO2有毒,尾气中的SO2用碱溶液吸收。
④密度:
SO2的密度比空气的大,收集SO2用向上排空气法。
(2)SO2的化学性质
①具有酸性氧化物的通性
A.与H2O反应
SO2与水反应生成H2SO3,化学方程式为:
SO2+H2O=H2SO3。
B.使指示剂变色:
SO2能使石蕊试液变红色。
注意:
SO2不能使指示剂褪色。
C.与碱反应
当NaOH足量时,反应的化学方程式为:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
当NaOH不足量时,反应的化学方程式为:
SO2+NaOH=NaHSO3。
D.可与碱性氧化物或某些盐反应。
SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,化学方程式为:
SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。
②氧化性
将SO2通入到氢硫酸(H2S溶液)中:
A.反应的化学方程式为:
2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
B.实验现象:
产生淡黄色沉淀。
③还原性
A.SO2被O2氧化成SO3的反应的化学方程式为:
2SO2+O22SO3。
B.SO2的水溶液能被X2(Cl2、Br2、I2)氧化,如SO2能使溴水褪色,反应的化学方程式为:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。
C.SO2能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,反应的离子方程式为:
2MnO+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO+4H+
④漂白性
SO2+H2O+有色物质不稳定无色物质有色物质
3.三氧化硫
SO3在标准状况下为无色、针状晶体。
(1)SO3与水的反应:
SO3+H2O=H2SO4,反应放出大量的热。
(2)SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
①SO3与氧化钙的反应:
SO3+CaO=CaSO4。
②SO3与Ca(OH)2的反应:
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O。
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)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:
空气中飘尘的催化作用,2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。
途径2:
SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
5.硫酸
(1)稀硫酸:
具有酸的通性。
(2)硫酸的物理性质
纯H2SO4是无色油状液体,沸点高,难挥发,密度大于水,溶解于水时放出大量的热。
浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
(3)浓硫酸的特性
①吸水性(常用作干燥剂)
A.可用浓H2SO4干燥的气体有:
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。
B.不能用浓硫酸干燥的气体有:
碱性气体,如NH3;
还原性气体,如H2S、HBr、HI等。
②脱水性
浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数2:
1的比例脱去,
例如:
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O。
③强氧化性
A.与金属的反应
浓H2SO4能氧化Cu等不活泼的金属,反应的化学方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O。
冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。
【注意】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。
B.与非金属的反应
加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金属单质,反应的化学方程式为:
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
6.SO42-与SO32-的检验
(1)SO42‾的检验
被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)
检验SO42‾时要防止其他离子的干扰
①Ag+干扰:
先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-=AgCl↓。
②CO32‾、SO32‾干扰:
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。
因此检验SO42‾时,必须用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。
BaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ba2+。
所用钡盐溶液不能为Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO等会被溶液中的NO3‾(H+)氧化为SO42‾,从而得出错误的结论。
(2)SO32‾的检验
加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
发生的反应为:
SO32‾+Ba2+=BaSO3↓,BaSO3+2H+=Ba2++SO2↑+H2O。
【方法精讲】
1、二氧化硫检验与性质探究
SO2和CO2中S和C的化合价均为+4价,但对于CO2而言为其最高价,只具有氧化性,而S为中间价,既有氧化性又具有还原性,故在性质表现的时候要注意其区别。
另外二氧化硫的漂白性也是考查和探究的重点,要注意其原理为强结合能力。
(1)SO2和CO2的鉴别方法
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。
所以不能用澄清的石灰水鉴别CO2和SO2。
通常可用以下方法:
①用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。
②用氢硫酸,出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
③用酸性KMnO4溶液,紫色褪色的是SO2,无明显现象的是CO2;
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。
④用溴水,使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2;
Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4。
⑤用HNO3酸化的Ba(NO3)2,溶液产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。
2HNO3+3SO2+2H2O=3H2SO4+2NO↑,
Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
⑥用FeCl3溶液,使棕黄色变绿色的是SO2,无明显现象的是CO2。
(2)常见的能用于漂白的物质的比较
用于漂白的物质
实际参与漂白的物质
漂白原理
变化类别
漂白特点
能漂白的物质
活性炭
吸附漂白
物理变化
物理漂白不可逆
一般用于溶液漂白
氯气(潮湿)
次氯酸
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
化学变化
氧化还原漂白,不可逆
可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
过氧化钠
过氧化氢
过氧化氢的强氧化性
二氧化硫
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
非氧化还原漂白,可逆
具有选择性,如品红、棉、麻、草等
(3)二氧化硫的制取及性质探究
①二氧化硫的制取
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
②性质探究
二氧化硫的性质探究热点为其氧化性、还原性及漂白性,一般为验证性实验。
(4)四种常见的SO2尾气处理方法
方法一:
钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:
氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2===(NH4)2SO4。
(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
方法三:
钠、碱脱硫法
钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:
双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学反应原理为
①吸收反应:
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:
Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
2、浓硫酸的特性
浓硫酸的特性表现在其吸水性、脱水性和强氧化性。
(1)硫酸跟金属反应的一般规律
①稀硫酸跟金属活动顺序中氢前面的金属反应放出H2,跟氢后面的金属不反应。
②在常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”,但加热时却剧烈地反应。
③Au、Pt与浓、稀硫酸均不发生反应。
④除Au、Pt之外的大部分金属,在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应,但不放出H2。
浓硫酸的还原产物一般是SO2,被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的1/2
(2)鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法
取少量蒸馏水,向其中加入少量试样硫酸,如能放出大量热则为浓H2SO4,无明显变化则为稀H2SO4。
观察状态,浓H2SO4为黏稠状液体,而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。
用手掂掂份量,因为浓H2SO4的密度较大(1.84g/cm3)。
相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4,浓H2SO4的质量大得多。
取少量试样,向其中投入铁片,若产生大量气体则为稀H2SO4,Fe+2H+=Fe2++H2↑;
若无明显现象(钝化),则为浓H2SO4。
方法五:
用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4,否则为稀H2SO4。
方法六:
取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓H2SO4(浓H2SO4的强氧化性),无现象的是稀H2SO4。
3、硫及其化合物之间的转化关系
(1)硫及其化合物的转化
(2)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降
如:
H2O2O3
(3)相邻价态的微粒不