第12讲 硫与硫的化合物.docx

1、第12讲 硫与硫的化合物第14讲硫与硫的化合物【考纲要求】考纲内容能力要求考向定位1了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。1从硫的原子结构，理解硫单质的化学性质。2从化合价的角度认识SO2氧化性和还原性，理解SO2的漂白与氯水、过氧化钠等漂白的区别，了解实验室制备SO2的反应原理和仪器装置。3掌握硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验，了解几种常见的硫酸盐。4探究性验证硫酸盐、亚硫酸盐的性质。硫及其化合物的相互转化关系是高考的重要内容，主要的考点有：二氧化硫的实验室制法；二氧化硫的检验与净化；+4价硫的氧化性和还原性；二氧化硫的漂白作

2、用与氯气的漂白作用比较；硫酸具有酸的通性和浓硫酸的特性；SO42的检验。今后的命题方向：以硫及其化合物的相互转化关系为基础综合考查元素及化合物知识；以二氧化硫和亚硫酸盐的氧化性和还原性为命题点，综合考查氧化还原反应的概念和计算；以硫及其他元素形成的化合物为命题点，设计框图，综合考查推理能力、分析、综合等诸种思维能力。【考点整合】考点1 硫的性质1.物理性质硫有 同素异形体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。常温为 色晶体（淡黄色固体有： 等）。2.化学性质硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。（1）与金属反应：Na+S （剧烈反应并发生爆炸）Al+S （制取 的唯一途径） Fe+S （

3、黑色）（2）与非金属的反应：S+O2 S+H2 H2S（3）与化合物的反应S+6HNO3（浓） S+2H2SO4（浓） S+NaOH 特别提醒：在溶液中通过化学反应生成少量硫时，有时称乳白色。硫的溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫，只能用CS2作溶剂。由硫能溶于热碱溶液可知，用热碱溶液可洗去试管壁上的硫，由于NaOH碱性强，腐蚀玻璃，故实验室常用热Ca(OH)2溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫。【例1】（1）将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入_Lb molL1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状

4、况下的体积是_。（2）若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，其原因是_。【解析】（1）由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl2+H2S，得Fe2HCl；又由Fe+2HClFeCl2+H2，得Fe2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。设加入b molL1盐酸的体积为V，则2=Vb molL1，得V= L或mL标准状况下产生气体的体积为22.4 Lmol1=0.4m L。（2）n（S）=0.05 mol0.1

5、 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L。【答案】（1） 0.4m L（2）与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L【方法技巧】本题定量考查硫与铁化合及其生成的FeS与酸反应，通过分析，明确一定量的硫与铁的混合物反应后，加盐酸产生的气体的物质的量只与铁粉有关，且与铁的物质的量相等。但利用此结论解题时需注意反应的条件和环境。考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同1物理性质相同点：常温下，都是 色

6、气体，密度都 空气。不同点：CO2 气味，SO2有 气味；CO2 毒，SO2 毒；CO2 水（1体积水大约溶解1体积气体），SO2 水（1体积水大约溶解40体积气体）；SO2易液化。2化学性质相同点：都是 氧化物。都能和水反应，生成的酸 稳定，只能存在于溶液中CO2+H2OH2CO3；SO2+H2OH2SO3。都能与碱反应，用量比不同，可以生成两种盐。SO2、CO2气体通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，当SO2、CO2过量时又溶解。Ca(OH)2+SO2 CaSO3+SO2+H2O Ca(OH)2+CO2 CaCO3+CO2+H2O 不同点：SO2常表现 性：2SO2+O22SO3 CO2表现

7、 性：CO2+C2COSO2被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化，CO2不能。SO2具有漂白性，能漂白某些有色物质，CO2不能。造成环境破坏的原因不同：SO2形成 ，CO2引起 。特别提醒：能使品红溶液腿色的物质有：SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。干燥的SO2气体无漂白作用。等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。【例2】下列实验能证明某无色气体为SO2的是 （ ）能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸

8、变红 能使品红试液褪色，加热后又显红色 能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生A B C D【解析】能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO2、CO2等)；能使品红褪色的气体有Cl2、SO2，但Cl2有颜色，褪色后加热又显红色的只有SO2；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，只有SO2气体符合。【答案】C【规律总结】 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SO2和CO2。通常可用以下方法：用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，

9、不能使品红溶液褪色的是CO2。用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2S+SO22H2O+3S用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO22HBr+H2SO4用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2O+2HNO3+3SO23H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4+2HNO3用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。2FeCl3+SO2+2

10、H2OFeCl2+FeSO4+4HCl考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较比较项目浓硫酸稀硫酸氧化性强弱 氧化性（S） 氧化性（H+）氧化性的原因 还原产物一般是 ，可以是硫单质H2与金属单质的反应在常温下，使铁、铝钝化，因加热条件下可以反应。规律：金属H2SO4 能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。与非金属单质的反应加热条件下可以和某些非金属单质反应不能反应与H2S等还原性物质反应能够反应不能反应特别提醒：硫酸的性质取决于硫酸的浓度。98.3%的浓H2SO4密度为1.84 gcm3，比水的密度大；硫酸的浓度越大，密度越大，如将50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等体积混合，

11、则所得溶液的质量分数大于30%；浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时，都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不断搅拌，使其散热。【例3】 （2008届创博智典联考题）中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：图1 图2首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热（在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓

12、硫酸中），当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。回答下列问题：（1）如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有： ；（2）塑料袋作用是：；（3）为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是： ；相关的离子方程式是： 。【解析】当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生（白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故）并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。【

13、答案】（1）支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。 （2）收集多余的SO2气体，防止污染空气；（3）在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体 SO2+2OHH2O+SO32或SO2+OHHSO3【规律总结】浓硫酸的吸水性：吸收物质中由水分子组成的的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂，但一般不能干燥碱性和还原性气体。脱水性：将某些化合物中（主要是有机化合物）中H、O两原子按水的组成比21脱去。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂）浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红（酸性引起），后变黑（脱水性引起）；而稀硫酸则只能使湿润的石蕊试纸变红，不能使之变黑或褪色。考点4 溶液中SO42

14、的检验1原理：利用Ba2+SO42BaSO4（白色），BaSO4 盐酸、硝酸的特性。2试剂： 。3检验的误区干扰检验的离子：Ag+能与SO42离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4；Ag+还能与Cl反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO32、CO32、SiO32、PO43等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。4检验步骤在待测溶液中加入 ，排除 等离子的干扰。注意一般不用稀HNO3，因为稀HNO3能将 氧化成 而被漏检。在排除干扰后的溶液中加入 ，产生的白色沉淀一定是BaSO4，则此溶液中一定含有SO42。特别提醒：检验SO42的关键是既要注意试剂的选择，又

15、要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导，要全面考虑，综合分析，正确推导。【例4】对某酸性溶液（可能含有Br、SO42、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，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溶液中是否存在的是 （ ）ABr BSO42 CH2SO3 DNH4+【解析】加热时放出的气体可以使品红褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红褪色。加碱后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，

16、即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH4+。加氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO42，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SO42。【答案】B【误区警示】SO42检验的误区：只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO32、PO43、SO32、Ag+等干扰离子判成SO42，此时上述离子同样会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl的白色沉淀。误将Ag+、Pb2+判成SO42。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加盐酸有白色沉淀便断定含SO42。其错误是未注意溶液中不含SO42而含Ag+或

17、Pb2+也会有同样现象。因为Ag+ClAgCl（白色） Pb2+2ClPbCl2（白色）误将SO32判成SO42。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO42。该错误是未注意NO3具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2+SO32BaSO3（白色），3BaSO3+2H+2NO33BaSO4（白色）+2NO+H2O再如向待测液中滴加用硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀便错误认定一定含SO42，也同样是落入干扰离子转化为SO42从而生成BaSO4的陷阱中。【考点整合】参考答案考点1 硫的性质1. 多种 淡黄 Na2O2、AgBr、黄铁矿、TNT2. （1）N

18、a2S Al2S3 Al2S3 FeS （2）SO2 （3）H2SO4+6NO2+2H2O 2SO2+2H2O Na2S+Na2SO3+H2O考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同1无 大于 没有 刺激性 无 有 能溶于 易溶于2酸性 不 CaSO3+H2O Ca(HSO3)2 CaCO3+H2O Ca(HCO3)2 还原 氧化 酸雨 温室效应考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 强 弱 分子中6价的硫元素 离出来的H+ SO2 硫酸盐SO2H2O考点4 溶液中SO42的检验1不溶于 2可溶性钡盐BaCl2或Ba(NO3)2溶液、盐酸 4稀盐酸 Ag+、SO32、CO32、SiO32、PO43 SO

19、32- SO42- 氯化钡溶液【课时练习】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1SO2是常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少SO2排放量的是 ()用天然气代替煤炭作民用燃料使用水煤气或干馏煤气作燃料硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化速率将块状煤粉碎，提高其燃烧效率在煤中加入生石灰后燃用循环处理吸收塔放出的尾气A B C D【解析】中天然气的成分是CH4，所以用天然气代替煤炭作民用燃料可以减少SO2的排放；中水煤气的主要成分是CO、H2，干馏煤气的主要成分是CH4、H2、CO等，所以用水煤气或干馏煤气作燃料也可以减少SO2的排放；中硫酸厂使用催化剂加快反应速率，并不

20、能减少SO2的排放；中将煤粉碎，能提高燃烧效率，但不能减少SO2的排放；在煤中加入CaO，煤在燃烧过程中发生如下反应：CaOSO2CaSO3、2CaSO3O22CaSO4，可以减少SO2的排放；在硫酸工业中循环处理吸收塔中的尾气，可以提高SO2的利用率，减少SO2的排放所以能够减少SO2的排放的有，即C项组合正确。【答案】C2(2010皖南模拟)下列说法正确的是 ()ASO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色； B可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3 D少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀【解析】SO2中硫为4价，具有较强的还原性在酸性条件下SO2能使

21、KMnO4等氧化剂迅速被还原而褪色；SO2、CO2通入澄清的石灰水，均生成白色沉淀，气体过量沉淀消失；通常情况下SO2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成SO3，且是可逆反应；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸弱，因此SO2不能与CaCl2溶液反应【答案】A3.浓硫酸和2 mol/L的稀硫酸在实验室中敞口放置它们的质量和放置天数的关系如图，分析a、b曲线变化的原因是 ()Aa升华、b冷凝；Ba蒸发、b吸水Ca挥发、b潮解；Da冷凝、b吸水【解析】浓硫酸有三个特征：吸水性、脱水性和强氧化性吸水性是指吸收空气中或物质中的水份，吸水后质量增加稀硫酸不具有吸水性

22、，放置时间长了，由于其水份的蒸发而使质量减少观察图象知a曲线是表示随着时间的增长而质量减少，应表示的是稀硫酸中水份的蒸发；b曲线表示随时间增长而质量在增大，应表示的是浓硫酸的吸水性。【答案】B4向50 mL 18 mol/L的H2SO4中加入足量的Cu并加热，被还原的H2SO4的物质的量是()A等于0.9 mol B大于0.45 mol，小于0.9 mol C等于0.45 mol D小于0.45 mol【解析】Cu与稀硫酸不反应，在加热条件下铜和浓硫酸发生反应的化学方程式为：Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O，参加反应的浓H2SO4有一半被还原在Cu与浓H2SO4的反应过程中，浓

23、硫酸浓度逐渐降低，变成稀H2SO4时反应会停止，所以0.9 mol H2SO4与足量铜片反应时，被还原的H2SO4小于0.45 mol。【答案】D5(2009北京高考)下列叙述正确的是 ()A将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变【解析】A项，BaCO3、BaSO3都与H反应，不可能存在于强酸性环境中；B项，加Cu(NO3)2固体后会发生

24、反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，铜粉会溶解；C项，发生的反应依次为：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，Al(OH)33H=Al33H2O；D项，ZnCu2=Zn2Cu，生成的少量Cu附着在Zn粒上，形成CuZn原电池，会加速产生H2的速率。【答案】C6有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，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，仍有白色沉淀对此实验下列叙述正确的是 ()ANa2SO3已部分被空气中的氧气氧化B加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和

25、BaSO3的混合物D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化【解析】硝酸具有强氧化性，能够氧化SO生成SO，由于硝酸是足量的，白色沉淀则一定是BaSO4，而没加入HNO3前，得到的沉淀不一定是BaSO4。【答案】D7在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是 ()A苹果块会干瘪 B胆矾晶体表面有“白斑”C小试管内有晶体析出 DpH试纸变红【解析】浓硫酸具有吸水性，会吸收试管内空气中的水蒸气，造成空气中水分减少，苹果块、胆矾晶体、饱和硝酸钾溶液均会失水，导致苹果块干瘪、胆矾晶体表面有“白斑”、小试管内有晶体析出浓硫酸具有脱水性会使pH试纸炭化变黑。【答案】D8(2008江

26、苏高考)短周期元素E的氯化物ECln的熔点为78，沸点为59；若0.2 mol ECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4 g的AgCl沉淀下列判断错误的是 ()AE是一种非金属元素； B在ECln中E与Cl之间形成共价键CE的一种氧化物为EO2 DE位于元素周期表的第A族【解析】根据题意：n(AgCl)57.4 g/143.5 gmol10.4 mol EClnnAgCl 0.2 mol0.4 mol所以n2即ECl2 中E显2价从ECl2的熔、沸点数据特点可得出ECl2为非金属元素形成的分子晶体，A、B选项正确；C项中E元素呈多种价态，它的氧化物可以是EO2；D项中第A族中的

27、碳和硅不能形成ECl2型分子。【答案】D9(2010南京模拟)检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中最合理的是 ()A加入硝酸酸化的Ba(NO3)2 B先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液C先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液 D加入盐酸酸化了的BaCl2溶液【解析】若加入HNO3酸化，SO也会被氧化生成SO，无法说明原溶液中是否含有SO，因此应先加入HCl酸化，将CO、SO、Ag等排除，再加入BaCl2溶液看是否有沉淀产生。【答案】C10对某酸性溶液(可能含有Br、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红

28、色石蕊试纸变蓝；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 ()ABr BSO CH2SO3 DNH【解析】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.加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br.再加BaCl2溶液有白色不溶于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Cl2氧化H2SO3产生的，故不能确定是否含有SO。【答案】B11

29、(2008江苏高考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果下列表达不正确的是 ()A密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：BFe在Cl2中的燃烧产物：CAlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：D氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：【解析】CuOCCuCO，2CuOC2CuCO2，1，产物为CO；2，产物为CO2；12，产物为CO和CO2，A正确Fe在Cl2中燃烧只有一种产物FeCl3，B错Al33OH=Al(OH)3，Al34OH=AlO2H2O，3，铝元素以Al3和Al(OH)3的形式存在；3，则以Al(OH)3的形式存在；34，以AlO和Al(OH)3的形式存在；4.只以AlO的形式存在，C正确NH3H2OSO2=NH4HSO3，2NH3H2OSO2=(NH4)2SO3H2O，1，生成NH4HSO3；12，产物为NH4HSO3与(NH4)2SO3的混合物；2，只生成(NH4)2SO3，D正确。【答案】B12如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)则下列有关说法正确的是 ()A蓝色石