高考化学复习精品讲义必修1硫及其化合物.docx
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高考化学复习精品讲义必修1硫及其化合物
硫及其化合物
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
形态—
（2）硫单质的物理性质
俗称
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
淡黄色晶体
不溶
微溶
易溶
（3）从化合价的角度认识硫单质的化学性质
O2
要点提取
（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3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
（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）汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
（4）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
2.二氧化硫（SO2）
（1）物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
刺激性
有毒
比空气大
易溶于水
（2）化学性质
按要求完成下列方程式：
SO2
3.三氧化硫（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。
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，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：
SO2＋H2O
H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
互动思考
1.如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
答案 硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱液反应：
3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱液洗涤。
2.哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？
答案 ①与Fe反应，产物中Fe的价态不同：
Fe＋SFeS（Fe为＋2价），2Fe＋3Cl22FeCl3（Fe为＋3价）。
②利用置换反应：
H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。
3．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。
反应物
溴水
酸性KMnO4
溶液
氢硫酸
（H2S溶液）
滴有酚酞的
NaOH溶液
石蕊
试液
品红
溶液
反应
现象
SO2的
性质
答案 褪色 褪色 有淡黄色沉淀生成 褪色 变红 褪色 还原性 还原性 氧化性氧化物 酸性 酸性氧化物 漂白性
解析 ①SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。
②SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。
题组一 SO2性质的多重性
1.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.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、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
答案 B
解析 A项，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使石蕊溶液褪色；B项，能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项，这些漂白剂的漂白原理不都相同；D项，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。
3.如图所示，利用培养皿探究SO2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。
表中对实验现象的描述或解释不正确的是（ ）
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
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
答案 A
解析 SO2与BaCl2溶液不反应；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质。
1.二氧化硫的复习方法
在复习二氧化硫的性质时，要从以下几个角度复习：
（1）属性：
属于酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的通性，可类比CO2气体的化学性质，但应注意与CO2的区别。
（2）价态：
二氧化硫中的硫为＋4价，处于中间价态，所以既能升，也能降，既具有氧化性，也具有还原性，但主要表现还原性。
（3）特性：
漂白性。
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
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
次氯酸
过氧化钠
过氧化氢
过氧化氢的强氧化性
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
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
化学变化
非氧化还原漂白，可逆
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
题组二 SO2与CO2的检验
4.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是（ ）
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液
④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③B.②③④
C.除①以外D.全部
答案 C
解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。
SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫（有淡黄色沉淀生成）；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化（溶液褪色）；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
5.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使品红溶液褪色 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，能使溴水褪色，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 CO2也能产生①④中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液褪色。
实验⑤说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。
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7题C装置的作用）
题组三 综合
6.（2014·北京理综，27）碳、硫的含量影响钢铁性能。
碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。
（1）采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是________。
②若钢样中硫以FeS的形式存在，A中反应：
3FeS＋5O21________＋3________。
（2）将气体a通入测硫装置中（如下图），采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式______________________________________________________________________
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：
________。
（3）将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________________________________________________________________________。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________________________________________________。
解析
（1）①钢样中的碳、硫在装置A中高温加热条件下生成CO2和SO2，还有未反应的O2，故气体a的成分为O2、SO2、CO2。
②根据得失电子守恒和质量守恒定律配平化学方程式：
3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。
（2）①H2O2和SO2发生氧化还原反应：
H2O2＋SO2===H2SO4。
②根据题意，消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则消耗zmLNaOH溶液，相当于硫的质量为yzg，所以钢样中硫的质量分数为或×100%。
（3）①气体a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2测定碳的含量时，也可能吸收SO2，故气体a通过装置B和C的目的排除SO2对CO2测定的干扰。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量吸收CO2前、后吸收瓶的质量，其质量差为CO2的质量。
答案
（1）①O2、SO2、CO2 ②Fe3O4 SO2
（2）①H2O2＋SO2===H2SO4 ②
（3）①排除SO2对CO2测定的干扰
②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
7.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。
下列说法正确的是（ ）
A.溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：
Fe3＋>O2>SO
D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
答案 D
解析 本题以综合处理SO2废气的工艺流程为载体，考查氧化还原反应的相关知识。
结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应，依次为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A错，同时由以上两个氧化还原反应方程式可知C错；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液C中是否含有Fe2＋，而不能检验Fe3＋，B错。
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。
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↑；
②MgO：
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
③Ba（OH）2：
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；
④Na2SO3：
SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；
⑤BaCl2：
Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3.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（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↓。
互动思考
1.下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入下表：
浓硫酸
稀硫酸
物理性质
加水
放出大量热
无明显变化
观状态
油状液体
液态
密度
ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4
化学性质
铁片
无明显变化（钝化）
铁片逐渐溶解，并产生无色气体
铜片（加热）
铜片溶解，产生无色气体
不反应
白纸
变黑
无明显变化
胆矾
蓝色变白
胆矾溶解形成蓝色溶液
2.将64g铜箔加入到盛有含2molH2SO4的浓H2SO4试管中加热。
（1）铜箔能否完全溶解？
请解释原因。
（2）在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）不能，因为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。
（2）H＋与NO又能氧化铜片，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
题组一 硫酸的性质及应用
1.以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是（ ）
A.铜与稀硫酸，铜与浓硫酸
B.铁与稀硫酸，铁与浓硫酸
C.硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸
D.硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸
答案 D
解析 铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气，铁与浓硫酸反应生成的气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫，C项错误。
2.硫酸是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
1.浓流酸的性质及应用
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。
题组二 SO的检验
3.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：
试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO：
试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的I－：
试液深黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的CO：
试液白色沉淀沉淀溶解
答案 B
解析 A选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO，而存在SO，硝酸可能将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除SO、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，B选项正确；如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，故C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，故D选项错误。
4.对某酸性溶液（可能含有Br－、SO、H2SO3、NH）分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是（ ）
A.Br－B.SOC.H2SO3D.NH
答案 B
解析 ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。
②加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。
③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。
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。
三、硫及其化合物的综合应用
1.硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。
相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。
如：
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3
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。
4.含硫物质的连续氧化
硫元素
题组一 物质推断与性质应用
1.右图表示某固态
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）将5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式：
________________________________________________________________________；
②反应后溶液的pH________7（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是________________________________________________________________________；
③加热反应后的溶液，其pH________（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是_________________________________________________________
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