高三化学鲁科版复习讲义第3章 第3节 硫的转化.docx

1、高三化学鲁科版复习讲义第3章 第3节 硫的转化第3节硫的转化考纲定位核心素养1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。2.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。3.了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。4.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。1.宏观辨识能从不同层次认识氧、硫及其化合物的主要性质及应用。2.变化观念从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。3.科学探究从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。4.社会责任关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。考点一| 绿色氧化剂O3和H2O2的性质及应用1臭氧(O

2、3)(1)组成：臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。(2)化学性质 不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3=3O2。强氧化性a能氧化具有还原性的物质，如KI、FeCl2等。O32KIH2O=I22KOHO2b漂白性：因O3有强氧化性，所以它能使有色物质退色，并被用来杀菌消毒。(3)用途：可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。提醒：(1)O3的生成：在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，3O22O3；(2)O3在空气中含量很少，人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。2过氧化氢其水

3、溶液称双氧水(1)结构：电子式为HH，结构式为HOOH，含有的共价键有极性键、非极性键，为共价化合物，为无色液体。(2)化学性质及应用不稳定性：加热、加催化剂都能使分解速率加快。2H2O22H2OO2(实验室制O2)。弱酸性：相当于二元弱酸。H2O2HHO，HOHO。强氧化性a用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。b氧化Fe2等还原性粒子，其离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2O。c使湿润的淀粉KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O22I2H=I22H2O。d杀菌、消毒。弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO45O28H2O。提醒

4、：(1)MnO2、Fe3、Cu2均可以作为H2O2分解的催化剂；(2)H2O2为绿色氧化剂，被还原为H2O不引入其他离子。(3)BaO2与稀硫酸反应可制取H2O2：BaO2H2SO4=BaSO4H2O2。1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。 ()(2)臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化。 ()(3)O3与O2的转化是氧化还原反应。 ()(4)雷电天气的空气中O3的含量会增大。 ()(5)臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂。 ()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2写出下列反应的离子方程式

5、(1)Na2SO3溶液与双氧水混合_。(2)H2O2在酸性条件下与KMnO4反应_。(3)H2O2还可将碱性工业废水中的CN氧化为碳酸盐和氨气_。(4)双氧水中通入SO2_。答案：(1)SOH2O2=SOH2O(2)5H2O22MnO6H=2Mn28H2O5O2(3)H2O2CNOH=CONH3(4)H2O2SO2=2HSO考法O3、H2O2的性质及应用1(2019张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧，世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是()A臭氧与氧气是同分异构体，二者的转化属于化学变化B大气平流层中的臭氧吸收紫外线，保护地球上的生物C臭氧有毒，所以不能用于水的净化D因为臭氧分解生成氧

6、气，所以空气中臭氧的含量越高越好BA项，O3与O2是同素异形体，不是同分异构体；C项，O3可用于水的杀菌净化；D项，O3的含量很高时，对生物是有害的。2下列有关双氧水说法错误的是()AH2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键B双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂CH2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快DH2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同C酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。3过氧化氢是一种二元弱酸，比碳酸的酸性弱，它在受热或碱性条件下极不稳定，易分解生成H2O和O2。(1)双氧水能使酸性高锰酸钾溶液退色，体现了双氧水的_性(填“氧化”“

7、还原”“酸”或“碱”，下同)；双氧水能使品红溶液退色，体现了双氧水的_性。(2)H2O2电离的方程式为_。(3)鉴于H2O2显弱酸性，写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：_。(4)稀硫酸不与Cu反应，但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式_。答案：(1)还原氧化(2)H2O2HHO，HOHO(3)Ba(OH)2H2O2=BaO22H2O(4)CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O考点二| 硫及其氧化物的主要性质和应用1硫的存在和性质(1)自然界中硫元素的存在(2)硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多

8、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S的氧化性与变价金属化合为低价硫化物aS与Fe、Cu反应的化学方程式依次为SFeFeS、S2CuCu2S、SHg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。bS与H2化合反应为SH2H2S。S的还原性aS与O2反应的化学方程式为SO2SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。b与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S2H2SO4(浓)3SO22H2O。提醒：(1)除去试管内壁黏附的S可用CS2溶解除去，也可以用热的NaOH溶液除去，其反应为3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O；(2)S燃烧的产物是SO2，不会生成SO

9、3。2硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用(1)SO2的性质及其应用SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易溶于水。具有酸性氧化物的通性(写出化学方程式)与H2O反应：SO2H2OH2SO3，与少量NaOH：SO2NaOH=NaHSO3，与足量NaOH：SO22NaOH=Na2SO3H2O。具有漂白性使品红溶液退色(原理：SO2有色物质无色物质有色物质SO2)。具有还原性与Cl2H2O、H2O2、O2反应的化学方程式分别为SO2Cl22H2O=2HClH2SO4、SO2H2O2=H2SO4、。具有氧化性与H2S反应的化学方程式为SO22H2S=3S2H2O。(2)三氧化硫(

10、SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3H2O=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。深度归纳(1)SO2的漂白性的理解SO2不能漂白酸、碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。(2)CO2与SO2的鉴别方法品红溶液法SO2的漂白性高锰酸钾(或溴水或FeCl3)法SO2的还原性(3)三类漂白剂的比较类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性加

11、合型与有机色质内部“生色团”化合成无色物质SO2可逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而退色活性炭物理变化吸附色素注意：SO2、Cl2通入品红溶液中均退色，但加热通Cl2的溶液不恢复红色，而通SO2的溶液又恢复红色。当SO2与Cl2按11物质的量比通入品红溶液中，溶液不退色。3硫化氢(H2S)水溶液为氢硫酸、为二元弱酸H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。(1)与足量NaOH溶液，CuSO4溶液反应的离子方程式分别为H2S2OH=S22H2O，H2SCu2=CuS2H。(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体：ZnS2H=Zn2H2S。(3)可燃性：2H

12、2S3O22SO22H2O。正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)S为活泼非金属，在自然界只有化合态。 ()(2)H2S、CuS、FeS、SO2均可以用单质化合生成。 ()(3)SO2、O3通入品红溶液中退色原理相同。 ()(4)SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色的原理相似，均表现了SO2的还原性。 ()(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。 ()(6)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，红色退去，说明SO2具有漂白性。 ()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考法1硫及其氧化物的性质和应用1下列有关说法正确的是()AS与H2、O2、Fe反应过程中S表现氧化性B硫、

13、碳在空气中完全燃烧产物分别为SO3、CO2C1 mol SO2通入足量的水中，H2SO3、HSO、SO的物质的量之和为1 molDSO2与O2充分反应的混合物中含有SO2、O2和SO3DA项，S与O2反应，S表现还原性；B项，S的燃烧产物为SO2；C项，SO2与H2O反应为可逆反应；D项，SO2与O2反应为可逆反应。2下列说法正确的是()ASO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液退色，是因为SO2具有漂白性BSO2、Cl2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果C活性炭使有色物质退色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应DSO2使品红溶液

14、退色后，将退色后的溶液加热，溶液重新变为红色DA项，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色是因为SO2的还原性，不是漂白性；B项，SO2与Cl2遇H2O生成H2SO4和HCl，漂白效果减弱；C项，活性炭的漂白原理是其吸附作用；D项，SO2的漂白具有不稳定性。考法2SO2的制法及其性质探究3下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()A制取SO2 B验证漂白性 C收集SO2 D尾气处理BA项，稀硫酸与Cu不能反应；C项，收集SO2应从长管进气；D项，SO2与NaHSO3不反应，SO2不能被饱和NaHSO3溶液吸收。4(2019辽宁五校联考)如图是在实验室进行二

15、氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。FE A B C D(1)关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没瓶中固体，写出C装置反应的化学方程式_，每消耗1 mol Na2O2，则转移的电子数为_。(2)关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，为了证明SO2有还原性，并从绿色化学的角度考虑，则Z试剂可以是_，现象是_。解析：(1)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，装置C中Na2O2和SO2发生反应：SO2Na2O2=Na2SO4，反应中转移2e，故每消耗1 mol Na2O2，转移电子数为1.2041024。(2)为了证明SO2具有还原性，可以加入氧化剂，从绿色

16、化学的角度考虑，Z试剂可以是酸性高锰酸钾溶液，现象是紫色溶液变浅或退色。答案：(1)SO2Na2O2=Na2SO41.2041024(2)酸性KMnO4溶液紫色溶液变浅或退色或FeCl3溶液溶液由棕黄色变为浅绿色思维建模 实验室用于制取SO2的常见原理(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(3)Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O考法3SO2、CO2二者共存的检验实验方案设计5(2019贵阳模拟)将一定量的生铁(假设仅含Fe和C)与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体，某化学兴趣小组用如图装置

17、(夹持仪器省略)对反应产生的气体成分进行探究。(1)仪器b的名称为_。(2)甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2，将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母代号)：c()()()()()()()()()()()()。(3)实验中可以证明产生的气体中含有H2的实验现象是_。(4)若取6.0 g生铁加入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到336 mL(标准状况下)气体通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33 g。由此推知气体中SO2的体积分数为_。若在反应所得的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色退去，同时有气泡产生。产生

18、的气泡有多种可能，气泡可能是SCN的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；还可能是_，理由是_(用化学方程式表示)。解析： (2)由题给装置及试剂可知，检验CO2的试剂为氢氧化钡溶液，但SO2会对CO2的检验产生干扰，所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2，最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有H2，其中干燥后的H2在J装置中与CuO反应生成Cu和水，用F装置可以检验生成的水，G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产生干扰，因此装置接口的连接顺序为cfgdemnop(或po)hijk(或kj)。(3)氢气还原装置J中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色，同

19、时装置J中有红色的铜单质生成。(4)SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4，生成的硫酸和氯化钡反应产生白色沉淀，设混合气体中二氧化硫的物质的量为n mol，则有：SO2BaSO4 1 mol 233 g n mol 2.33 g解得n0.01，n(混合气体)0.015 mol，所以二氧化硫的体积分数为100%66.7%。H2O2在Fe3的催化下会发生分解反应，生成O2和H2O。答案：(1)分液漏斗(2)fgdemnop(或po)hijk(或kj)(3)装置J中固体由黑变红，且装置F中固体由白变蓝(4)66.7%O22H2O22H2OO2思维建模 检

20、验SO2和CO2同时存在的一般流程流程设计检验SO2除去SO2检验SO2是否除尽检验CO2实验装置所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象退色退色不退色变浑浊考点三| 硫酸的性质和硫及其化合物的转化1硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。(2)溶解性：H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量热，浓硫酸稀释的方法是：将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2硫酸的化学性质(1)稀硫酸具有酸的通性：硫酸是一种二元强酸，在水溶液中的电离方程式为H2SO4=2HSO，能与金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。(2)浓硫酸的三大特性提醒：常见硫酸

21、盐及俗名：KAl(SO4)212H2O(明矾)；2CaSO4H2O(熟石膏)、CaSO42H2O(生石膏)、FeSO47H2O(绿矾)、CuSO45H2O(蓝矾或胆矾)、BaSO4(重晶石)、Na2SO410H2O(芒硝)、ZnSO47H2O(硞矾)。深度归纳浓硫酸与金属的反应规律(1)“钝化”是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。但加热时钝化膜被破坏能持续反应。(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不

22、再与Cu反应。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。3硫及其化合物的转化关系(1)(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。如： (3)含硫物质的连续氧化硫元素提醒：(1)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(或称邻近规则)；(2)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。正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)稀释浓硫酸时可将浓硫酸沿器壁注入水中并不断搅拌。 ()(2)浓硫酸可以使蔗糖膨胀变黑体现了浓硫酸的吸水性。 ()(3)浓硫酸作干燥剂体

23、现了浓硫酸的吸水性。 ()(4)浓硫酸是酸性干燥剂，可以干燥SO2、Cl2、HCl和HI。 ()(5)足量Zn与浓硫酸反应生成的气体中含有SO2和H2。 ()(6)H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O，反应中SO2为氧化产物。 ()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考法1浓硫酸的特性及应用1下列有关浓硫酸的叙述中正确的是()浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，硫酸完全反应浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化浓硫酸与铜加热反应后，铜片有剩余，向反应后的溶液中再加入铁片，会有氢气生成浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体浓硫酸与铁加热反应后，铁片有

24、剩余，生成的气体除水蒸气外只有SO2浓硫酸具有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2向5 mL 18 molL1的硫酸中加入足量Cu并加热使其充分反应，被还原的H2SO4和生成的SO2气体均小于0.045 molA B C DB随着反应的进行浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，但能与铁反应放出H2，错误，正确；浓硫酸使蔗糖炭化，表现其脱水性；浓硫酸中的硫为6价，二氧化硫中的硫为4价，无中间价态，二者不反应，浓硫酸可以干燥SO2；浓硫酸反应变稀硫酸后与Cu不再反应，被还原的H2SO4和生成的SO2均小于0.045 mol。2(201

25、9郑州模拟)下面是某校化学研究性学习小组探究足量的锌与浓硫酸反应的实验：设计如下实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2。(1)若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是_。(2)已知装置A中的浓硫酸的质量分数为90%，密度1.47 gmL1，该硫酸的物质的量浓度为_molL1。(3)D中干燥管的作用是_，装置B的作用是_。(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为_。解析：(1)检验H2前应先用浓硫酸除去水蒸气，以免对H2的检验产生干扰，按气流从左至右的顺序为ABCD。(2)c(H2SO4)13.5 molL1。答案：(1)ABCD(2)13.5(3)防止空气中的水蒸气进入装置，

26、干扰H2的检验检验SO2(4)D中黑色物质变为红色，且D中无水CuSO4变为蓝色考法2硫及其化合物的转化3(2017海南高考改编)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，不能使溶液变浑浊的是()ACl2 BSO2 CH2S DO3CCl2、SO2、O3均能氧化S2为S单质，使溶液变浑浊，H2S与Na2S反应生成可溶酸式盐NaHS。4在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含同一种另外的元素。请回答：(1)A是_，Y是_，Z是_。(2)当X是强酸时，E是_，写出C生成D的化学方程式：_。(3)当X是强碱时，E是_，写出B生成C的化学方程式： _。解析：因D的相对分子质量比C大16，则Y为O2，进而推知C、D为氧化物，BCD为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为H2O。当X为强碱时，该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。答案：(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO4