高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第16讲硫及其化合物讲义新人教版.docx
《高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第16讲硫及其化合物讲义新人教版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第16讲硫及其化合物讲义新人教版.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第16讲硫及其化合物讲义新人教版
第16讲硫及其化合物
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
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
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褪色生成不稳定的化合物
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）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。
深度思考
1．如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
答案 硫单质易溶于CS2。
所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2洗涤。
2．哪些事实能说明S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＋S
FeS（Fe为＋2价），2Fe＋3Cl2
2FeCl3（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，回答有关问题。
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
溶液
品红
溶液
反应
现象
褪色
褪色
有淡黄色
沉淀生成
褪色
变红
褪色
SO2的
性质
还原性
还原性
氧化性
酸性氧化
物的通性
酸性氧化
物的通性
漂白性
解析 SO2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。
SO2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．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．SO2、SiO2两种物质均能与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，SO2能和硝酸反应，SiO2能和氢氟酸反应。
2．下列物质均有漂白作用，其中漂白原理与其他三种不同的是（ ）
A．HClOB．SO2C．O3D．Na2O2
答案 B
解析 SO2的漂白属于加合型，而HClO、O3、Na2O2均属于氧化型。
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，立即用另一培养皿扣在上面。
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。
4．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）
归纳总结
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
5．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。
6．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。
7.右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_____________________________________________。
解题指导 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。
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）
方法指导拓展视野
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 SO2对环境的污染及治理
8．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。
9．
（1）下列物质中，可形成酸雨的是______。
A．二氧化硫B．氟氯代烃
C．二氧化碳D．甲烷
（2）现有以下几种措施：
①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。
其中能减少酸雨产生的措施是________。
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
答案
（1）A
（2）C
解析
（1）SO2溶于雨水生成亚硫酸，进而被空气中的氧气氧化为硫酸，降落到地面即为酸雨；氟氯代烃破坏臭氧层；CO2、CH4均属于温室气体，不能形成酸雨，故答案为A。
（2）二氧化硫是形成酸雨的主要原因，而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料（包括煤、石油、天然气等）的燃烧，所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理，或者开发新能源来代替煤等燃料。
方法指导拓展视野
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↑；
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，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↓。
深度思考
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．浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是（ ）
A．酸性B．脱水性C．强氧化性D．吸水性
答案 A
解析 浓硫酸与含有水分的蔗糖作用，首先表现出吸水性，吸水过程中放热；蔗糖逐渐变黑，浓硫酸表现出脱水性；反应放出大量气体，是由于浓硫酸与C反应，生成SO2和CO2，浓硫酸表现出强氧化性。
2．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。
某工人违反操作规程，边吸烟边用水冲洗铁槽车，结果发生了爆炸。
下列对引起爆炸的原因说法正确的是（ ）
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．浓硫酸遇水发热爆炸
C．铁与水（常温下）反应产生的氧化物爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
答案 D
解析 存放过浓硫酸的铁槽车，用水冲洗，稀释后的硫酸与铁反应产生氢气，氢气与空气混合，达到爆炸极限，遇到吸烟时的明火发生爆炸，D项正确。
3．向5mL18mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应。
下列说法正确的是（ ）
A．有0.09mol的硫酸被还原
B．有0.045mol的硫酸被还原
C．充分反应后体系无硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定小于2.88g
答案 D
解析 浓硫酸与铜加热时可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。
浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，因此，参加反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。
根据题意可得n（H2SO4）＝0.005L×18mol·L－1＝0.09mol，参加反应的硫酸n（H2SO4）<0.09mol，参加反应的铜小于2.88g。
4．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
题组二 SO
的检验
5．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。
6．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、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
。
归纳总结易错警示
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
SO2
H2SO3
NaHSO3
Na2SO3
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
H2
O2
O3
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．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。
A、B、C、D、E都含同一种元素。
按A、B、C、D、E顺序排序的是（ ）
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案 B
解析 硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加
升级会员 