高考化学大一轮复习讲义第4章第14讲.docx
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高考化学大一轮复习讲义第4章第14讲
第14讲 硫及其化合物
考纲要求
1.了解硫及其重要化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及应用。
2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。
考点一 硫及其氧化物的性质
1．硫单质的性质及应用
（1）硫元素的存在形态
（2）硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
（3）从化合价的角度认识硫单质的化学性质
H2
O2
①与金属反应
表现氧化性
②与非金属反应
③与强氧化剂反应（如浓硫酸）：
S＋2H2SO4（浓）
3SO2↑＋2H2O，表现还原性。
2．二氧化硫（SO2）
（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；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退色，生成不稳定的化合物。
3．SO2与HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理的比较
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
类型变化
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆，加热或久置后恢复原来颜色
不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物，不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
4.三氧化硫（SO3）
SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：
SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热，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。
5．硫的氧化物的污染与治理
（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：
途径1：
空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2
2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：
SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
1．硫单质的性质选项判断
（1）硫在自然界中仅以化合态存在（×）
（2）硫单质常存在于火山喷口附近（√）
（3）硫与铁反应生成硫化亚铁（√）
（4）硫与汞反应生成硫化亚汞，体现了硫的弱氧化性（×）
（5）硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫（×）
（6）黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合而成（√）
（7）硫黄易溶于CS2，所以可用CS2溶解试管内壁的硫（√）
2．硫的氧化物性质及应用选项判断
（1）二氧化硫可广泛用于食品的漂白（×）
（2）SO2有漂白性，所以SO2可使溴水退色（×）
（3）SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3（×）
解析
（1）二氧化硫有毒，严禁用于食品漂白。
（2）漂白性是指使有机色质退色，SO2使溴水退色体现了二氧化硫的还原性。
（3）由于亚硫酸的酸性比盐酸弱，BaSO3可溶于盐酸，故不会生成沉淀。
（4）除去SO2中的少量HCl的实验方法如图（√）
（2016·天津理综，5C）
解析 NaHSO3溶液能吸收HCl气体，且SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小。
（5）用KOH溶液鉴别SO2和SO3（g）（×）
解析 SO2、SO3都是酸性氧化物，都能与KOH反应，无明显特殊现象区别。
（6）SO2和Ca（OH）2、NaHCO3均能发生化学反应（√）
（7）SO2和Cl2等物质的量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（×）
解析 SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应：
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。
（8）SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水退色，其原理相同（×）
（9）因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液退色（×）
解析 SO2不能漂白石蕊溶液，使高锰酸钾溶液退色是因为其还原性。
1．（SO2性质基础填空）将SO2分别通入下列四种溶液中
回答下列问题：
（1）试管a中的实验现象：
KMnO4溶液________，证明SO2具有________性；
（2）试管b中的实验现象：
品红溶液________，证明SO2具有________性；
（3）试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是________；
（4）试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是________。
答案
（1）退色 还原
（2）退色 漂白 （3）BaSO4
（4）BaSO3
2．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①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S，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
①______________________；②____________________；
③______________________；④____________________。
（2）用方程式表示①和④产生沉淀的原因
①________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
答案
（1）①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
（2）①SO2＋Cl2＋2H2O===SO
＋2Cl－＋4H＋、SO
＋Ba2＋===BaSO4↓（或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋）
④2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O（或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O）
题组一 SO2的检验及实验探究
1．（SO2气体的检验）下列实验中能证明某气体为SO2的是（ ）
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液退色 ④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
⑤通入溴水中，能使溴水退色，再滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明B．都不能证明
C．③④⑤均能证明D．只有⑤能证明
答案 D
解析 ①CO2也能使澄清石灰水变浑浊；②酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；③Cl2也能使品红溶液退色；④CO2、SO2均有此现象。
2．（SO2与CO2混合气体中成分的检验）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退成无色（或不退色，或不退成无色）
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，但不能退成无色，若退成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
3．（2017·日照模拟）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与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）尾气可采用________溶液吸收。
答案
（1）蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋
（3）品红溶液退色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
（4）NaOH（答案合理即可）
解析
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管，因此是蒸馏烧瓶（注意与圆底烧瓶的区别）。
（2）由于SO2中S的价态处于中间价态，故既有氧化性又有还原性，所以通入酸性KMnO4溶液时被氧化，酸性KMnO4溶液被还原，溶液颜色由紫红色变为无色；通入Na2S溶液时，SO2体现氧化性，发生归中反应，生成单质硫，可看到无色溶液中出现黄色浑浊。
（3）SO2漂白品红是可逆的，加热退色后的溶液又会恢复为红色。
（4）吸收酸性气体SO2应使用碱性溶液，如NaOH溶液。
1．SO2和CO2的鉴别方法
（1）闻气味法：
CO2无气味，SO2有刺激性气味。
（2）品红溶液法：
能使品红溶液退色的是SO2，不能使品红溶液退色的是CO2。
（3）酸性高锰酸钾溶液或溴水法：
使酸性高锰酸钾溶液或溴水退色的是SO2，不能使它们退色的是CO2。
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
退色
退色
不退色
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。
题组二 SO2的污染与防治
4．（2018·厦门模拟）下列说法不正确的是（ ）
A．改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放量，是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施
B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染
C．大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2，从而使雨水的pH＜5.6形成酸雨
D．硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质
答案 B
5．（SO2的吸收与检测）食品、大气、工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收，下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是（ ）
A．滴定法：
用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度
B．沉淀法：
用Ba（OH）2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度
C．氨酸法：
用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用
D．石灰—石膏法：
常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化可用于生产石膏
答案 C
解析 A项，葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化，对SO2的检测有干扰；B项，大气中的CO2能被Ba（OH）2溶液沉淀，对SO2的检测有干扰；C项，氨水吸收SO2生成（NH4）2SO3或NH4HSO3，（NH4）2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2，SO2可以循环使用；D项，石灰石吸收SO2，需要在高温下才能进行。
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＋SO2
CaSO3,2CaSO3＋O2
2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2
2CaSO4。
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===2（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。
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，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用玻璃棒不断搅拌。
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：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
（2）MgO：
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
（3）Ba（OH）2：
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO
===BaSO4↓＋2H2O；
（4）Na2SO3：
SO
＋2H＋===H2O＋SO2↑；
（5）BaCl2：
Ba2＋＋SO
===BaSO4↓。
3．浓H2SO4的特性
（1）填写下表
实验
实验现象
浓硫酸的特性
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、
酸性
（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。
4．SO
的检验
检验SO
的正确操作方法：
被检液
取清液
有无白色沉淀产生（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。
整个过程中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↓。
正确的打“√”，错误的打“×”
（1）用硫酸清洗锅炉中的水垢（×）
（2）用BaCl2溶液鉴别SO
和SO
（×）
（3）浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO（×）
解析
（1）CaSO4微溶，不能用硫酸清洗锅炉中的水垢。
（2）BaSO4、BaSO3均为白色沉淀，无法用BaCl2鉴别。
（3）浓硫酸虽然具有强氧化性，但不能氧化H2、CO，因而可以干燥H2、CO。
（4）将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性（√）
（5）常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸（√）
（6）铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性（√）
（7）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SO
（×）
解析 酸化的NO
可将SO
氧化为SO
，也会产生白色沉淀BaSO4。
（8）50mL18.4mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46mol（×）
解析 随反应进行、浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，故0.92molH2SO4不可能完全反应。
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）实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯
________________________________________________________________________。
（4）乙酸乙酯的水解________________。
（5）纤维素的水解________________。
（6）浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红，后来又变黑______________________________________。
答案
（1）①
（2）② （3）②⑤ （4）⑤ （5）⑤ （6）①③
题组一 浓H2SO4的性质
1．（浓硫酸特性及应用）（2017·周口四校联考）如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是（ ）
A．甲中苹果块会变干瘪
B．乙中胆矾晶体表面有“白斑”
C．丙中小试管内有晶体析出
D．丁中pH试纸变成红色
答案 D
解析 A项，浓硫酸具有吸水性，会使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪，正确；B项，浓硫酸具有吸水性，能使胆矾晶体表面失去部分结晶水，观察到蓝色晶体表面出现“白斑”，正确；C项，浓硫酸具有吸水性，使饱和KNO3溶液中溶剂减少，析出KNO3晶体，正确；D项，pH试纸的成分是纤维素，放入浓硫酸中易被脱水炭化，表面变成黑色，错误。
2．（浓、稀硫酸的性质差别）将一定量的锌与100mL18.5mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L（标准状况），将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是（ ）
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．反应中共消耗Zn97.5g
C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D．反应中共转移3mol电子
答案 C
解析 锌与浓H2SO4发生反应：
Zn＋2H2SO4（浓）
ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设反应生成SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则有x＋y＝
＝1.5mol，消耗硫酸的物质的量：
2x＋y＝18.5mol·L－1×0.1L－
，解得x＝0.3mol，y＝1.2mol，则V（SO2）∶V（H2）＝1∶4，参加反应的Zn的物质的量：
x＋y＝1.5mol，质量是97.5g，转移电子：
1.5mol×2＝3mol。
题组二 SO
的检验
3．（SO
的检验及干扰因素排除）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项，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项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，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。
4．（SO
检验的应用）有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：
取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。
对此实验的下列叙述正确的是（ ）
A．实验证实Na2SO3已部分氧化
B．实验中加入Ba（NO3）2溶液后的沉淀一定是BaSO4
C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
答案 D
解析 Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba（NO3）2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。
5．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
。
SO
检验的易错点
（1）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）。
（2）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。
考点三 硫及其化合物的相互转化及应用
1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2．掌握硫及其化合物之间的转化规律
（1）相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：
写出②、③、④反应的化学方程式：
②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④SO2＋
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