硫及其重要化合物

第三節(jié)硫及其重要化合物2013高考導(dǎo)航考綱要求1.了解硫單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解硫單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。命題熱點(diǎn)1.結(jié)合推斷及環(huán)?？疾楹蚧衔镏g的相互轉(zhuǎn)化。2.結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際考查SO2的性質(zhì)與用途。3.濃硫酸的強(qiáng)氧化性、吸水性、脫水性及SO的檢驗(yàn)。教材回扣夯實(shí)雙基一、硫1．存在形態(tài)及單質(zhì)物理性質(zhì)火山噴口地殼的巖層硫化物和硫酸鹽黃色晶體2．化學(xué)性質(zhì)S＋4HNO3(濃)===SO2↑＋4NO2↑

＋2H2O二、SO2和SO31．二氧化硫(1)物理性質(zhì)顏色：無色；氣味：____________；毒性：_____；溶解性：易溶于水。刺激性氣味有毒(2)化學(xué)性質(zhì)試劑反應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式SO2表現(xiàn)的性質(zhì)石蕊試液紫色變____色SO2＋H2OH2SO3酸性氧化物紅試劑反應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式SO2表現(xiàn)的性質(zhì)澄清石灰水先生成白色沉淀，后沉淀消失SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2酸性氧化物試劑反應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式SO2表現(xiàn)的性質(zhì)Na2CO3溶液有氣泡Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2溶于水生成亞硫酸，亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)品紅溶液褪色漂白性試劑反應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式SO2表現(xiàn)的性質(zhì)溴水褪色SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr還原性O(shè)22SO2＋O2

2SO3還原性H2S氣體生成_____色固體SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O氧化性淡黃(3)SO2對大氣的污染與防治①來源：化石燃料的燃燒及_________的冶煉。②危害：危害人體健康，形成酸雨(pH小于____)。③治理：開發(fā)新能源、燃煤除硫、處理工業(yè)廢氣。含硫礦石5.62．三氧化硫(1)物理性質(zhì)熔點(diǎn)16.8℃，沸點(diǎn)44.8℃，常溫下為____態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為____態(tài)。液固(2)化學(xué)性質(zhì)SO3是酸性氧化物，與H2O、CaO、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO3＋H2O===H2SO4；CaO＋SO3===CaSO4；SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。三、硫酸1．物理性質(zhì)濃硫酸難揮發(fā),密度比水大,與水以任意比互溶，溶于水時(shí)放出大量的____，濃硫酸稀釋的方法是：__________________________________________。熱

將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌2．稀硫酸的性質(zhì)稀硫酸具有酸的通性，硫酸是二元強(qiáng)酸，能與酸堿指示劑、排在H前面的金屬、堿性氧化物、堿、某些鹽等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。3．濃硫酸的特性思考感悟有人認(rèn)為濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性，不能用來干燥SO2氣體，你認(rèn)為呢？【提示】這種說法不正確，因?yàn)闈釮2SO4與SO2中的硫價(jià)態(tài)緊鄰，二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故可以干燥SO2?？键c(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)一SO2與CO2的性質(zhì)比較及鑒別1．SO2與CO2性質(zhì)的比較SO2CO2顏色氣味無色、刺激性氣味無色無味溶解性易溶，常溫常壓下1∶40可溶，常溫常壓下1∶1SO2CO2與堿反應(yīng)通入澄清石灰水中，先生成沉淀，當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2通入澄清石灰水中，先生成沉淀，當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2SO2CO2氧化性SO2＋2H2S===3S↓＋2H2OCO2＋C

2CO還原性能被酸性高錳酸鉀、氧氣、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化無SO2CO2漂白性能與某些有機(jī)色質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而使其褪色無對環(huán)境的影響形成酸雨，直接危害人體健康引起溫室效應(yīng)2.SO2與CO2的常用鑒別法(1)聞氣味法CO2無刺激性氣味,而SO2有刺激性氣味.但是由于SO2有毒,此法一般不用.(2)品紅溶液法特別提醒(1)CO2中的C元素處于最高價(jià)，因而只具有氧化性(CO2→CO，CO2→C)。SO2中的S元素處于中間價(jià)態(tài)，因而既具有氧化性，又具有還原性。(2)除去CO2中的SO2氣體，可將混合氣體通過酸性KMnO4溶液或溴水，也可通過飽和的NaHCO3溶液(H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3

的酸性)。即時(shí)應(yīng)用1．(2010·高考新課標(biāo)全國卷)某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是_____________________、____________________________，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是________和________；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。(3)裝置D的目的是探究SO2與品紅溶液作用的可逆性，請寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象_____________________________________________________________________________________________；(4)尾氣可用________溶液吸收。解析：本題考查了SO2的制備及性質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，意在考查考生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的掌握能力以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析能力。(1)常見的燒瓶有:圓底燒瓶、平底燒瓶和蒸餾燒瓶，圖示中帶支管的為蒸餾燒瓶。(3)SO2與品紅溶液作用的可逆性指：SO2使品紅溶液褪色，加熱后又恢復(fù)紅色，注意實(shí)驗(yàn)操作中品紅溶液褪色后要關(guān)閉分液漏斗的旋塞。(4)SO2為酸性氣體，一般用堿性溶液吸收，也可用酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化性溶液吸收。(3)品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點(diǎn)燃酒精燈加熱，溶液恢復(fù)為紅色(4)NaOH考點(diǎn)二濃硫酸與金屬的反應(yīng)及SO的檢驗(yàn)

2．濃、稀硫酸的鑒別方法現(xiàn)象濃H2SO4稀H2SO4物理性質(zhì)加水放出大量熱無明顯現(xiàn)象觀狀態(tài)黏稠狀液體黏稠度較小密度用手掂分量：濃H2SO4密度較大(1.84g/mL)，相同體積時(shí)，濃H2SO4質(zhì)量大很多現(xiàn)象濃H2SO4稀H2SO4化學(xué)性質(zhì)鐵片因鐵被鈍化無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡銅片(加熱)有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)無明顯現(xiàn)象白紙立即變黑無明顯現(xiàn)象膽礬藍(lán)色變?yōu)榘咨珶o顏色變化3.SO2－4的檢驗(yàn)(1)常規(guī)檢驗(yàn)方法(2)防止其他離子的干擾①Ag＋干擾先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾，因?yàn)锳g＋＋Cl－===AgCl↓。特別提醒(1)鈍化不等于沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而是金屬表面被氧化為致密的氧化物薄膜后，薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。(2)由于稀硫酸不與銅反應(yīng)，所以銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，即使Cu過量也不能將硫酸全部反應(yīng)。即時(shí)應(yīng)用2．某研究性學(xué)習(xí)小組為研究銅與濃硫酸的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)。以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的記錄。[實(shí)驗(yàn)一]加熱后，液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡，一段時(shí)間后液面以上的銅絲也變黑，而且試管內(nèi)壁上部有少量淡黃色固體凝聚，持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時(shí)，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失[實(shí)驗(yàn)二]截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化，將濃硫酸液面下方變黑的銅絲，插入稀硫酸，黑色明顯變淺，溶液呈藍(lán)綠色。[實(shí)驗(yàn)三]將濃硫酸液面下方銅絲的黑色物質(zhì)刮下后，經(jīng)稀硫酸洗、蒸餾水洗、過濾、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量比加熱前減少了。資料卡問題探究(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是____________________________；D、E兩試管中CCl4的作用是___________________________________________________________。(2)寫出淡黃色固體物質(zhì)消失的化學(xué)方程式__________________________。(3)試管D中的澄清石灰水變渾濁后又變澄清，變澄清的原因是(用化學(xué)方程式表示)_____________________________________________________。(4)根據(jù)上述研究，結(jié)合資料卡上的內(nèi)容，你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分肯定有________________________________________________________________________。解析：(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用為導(dǎo)氣兼冷凝回流的作用，因SO2通入堿液時(shí)，容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，故裝置D、E中CCl4的作用為防倒吸。(2)淡黃色固體為S，它與濃H2SO4發(fā)生價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為:S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O.(3)試管D中SO2與石灰水作用生成CaSO3而變渾濁，繼續(xù)通入SO2后，SO2與CaSO3發(fā)生反應(yīng)生成可溶于水的Ca(HSO3)2而又變澄清。(4)根據(jù)資料卡上的信息及探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷黑色物質(zhì)的成分中肯定有CuO和CuS。答案：(1)冷凝、回流防止倒吸(2)S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O(3)CaSO3＋H2O＋SO2===Ca(HSO3)2(4)CuO、CuS命題視角把脈高考視角1教材高頻考點(diǎn)硫酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究是教材中的高頻考點(diǎn)。例1

某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)將agCu片和12mL18mol·L－1濃H2SO4放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。請回答下列問題：(1)請寫出Cu與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________。(2)裝置D內(nèi)盛品紅溶液，當(dāng)C中氣體集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。實(shí)驗(yàn)裝置D有可能造成環(huán)境污染，試用最簡單的方法加以解決(實(shí)驗(yàn)用品自選)___________________________。(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時(shí)B裝置中的現(xiàn)象是_____________________________________________________。(4)F中應(yīng)放置的液體是________(填字母)。A．飽和Na2SO3溶液B．酸性KMnO4溶液C．濃溴水

D．飽和NaHSO3溶液(5)為什么有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解，你認(rèn)為原因是________________________________________________________________________。(6)下列足量藥品能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是____________(填序號)。A．Fe粉

B．BaCl2溶液C．Ag D．Na2CO3溶液(7)甲同學(xué)向A中反應(yīng)后的溶液中通入一種氣體單質(zhì)，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，請問該氣體單質(zhì)是______(填名稱)，反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________?！窘馕觥勘绢}考查濃H2SO4與Cu反應(yīng)的相關(guān)知識，濃H2SO4與Cu反應(yīng)產(chǎn)生的SO2，可以使品紅溶液褪色，SO2可以用NaOH溶液吸收。B裝置的作用是貯存多余的氣體，所以F中應(yīng)盛放飽和NaHSO3溶液，以減少SO2的溶解。隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃H2SO4的濃度不斷減小，稀H2SO4與Cu不反應(yīng)，所以雖然有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解。要使Cu片全部溶解，應(yīng)該加入氧化劑，通入的單質(zhì)氣體應(yīng)為O2，不引入新的雜質(zhì)。【答案】

(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

(2)品紅溶液褪色將浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口(3)F中液面下降，長頸漏斗中液面上升(4)D(5)隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃H2SO4的濃度不斷減小，稀H2SO4與Cu不反應(yīng)(6)AD(7)氧氣2Cu＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2H2O【名師指津】由于濃H2SO4與Cu反應(yīng)而稀H2SO4不反應(yīng)，因此H2SO4的濃度顯得尤為重要。類似考題還有Cu與稀HNO3反應(yīng)，Cu有剩余，再加稀H2SO4的問題，實(shí)際上還是Cu與稀HNO3反應(yīng)。以硫及其化合物的化工生產(chǎn)為背景進(jìn)行的綜合考查是命題的熱點(diǎn)。

(2011·高考江蘇卷)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下：視角2追蹤命題熱點(diǎn)例2回答下列問題：(1)在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝____________；過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是________________、________________。(3)通氯氣氧化時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為________________(寫化學(xué)式)。【解析】

(2)酸溶及后續(xù)過程中，保持HCl過量，是為了使Fe2O3盡量反應(yīng),提高Fe3＋的生成率；同時(shí)可抑制Fe3＋的水解。(3)通Cl2時(shí)，F(xiàn)e2＋被氧化：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。該過程中產(chǎn)生的污染性氣體為Cl2及Cl2與H2O產(chǎn)生的HCl。

(2012·南昌高三模擬)用下圖裝置檢驗(yàn)濃硫酸與木炭粉反應(yīng)的產(chǎn)物。根據(jù)要求回答下列問題。視角3易錯易誤剖析例3(1)簡單且切實(shí)可行的檢驗(yàn)裝置的氣密性的方法是_________________________________________________________________(2)寫出濃硫酸和木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________。(3)寫出下面標(biāo)號所表示的儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱及其作用：A中加入的試劑是________，作用是________________________________________________________________________。B中加入的試劑是________，作用是________________________________________________________________________。C中加入的試劑是________，作用是_______________________________________________________________。D中加入的試劑是________，作用是________________________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！境Ｒ婂e誤】

(1)主要錯誤有：①“用手捂住，觀察集氣瓶中導(dǎo)管口是否有氣泡產(chǎn)生”。②“堵住D裝置導(dǎo)管，往分液漏斗中加入水，水不再往下流”、“B、C、D瓶中有氣泡冒出即可證明氣密性良好”。(2)不配平、不寫加熱符號、不寫氣體符號、硫酸忘寫“濃”字。(3)產(chǎn)物檢驗(yàn)順序錯亂是主要錯誤，如H2O的檢驗(yàn)放在了其他氣體后、CO2在SO2之前檢驗(yàn)都是不合適的；另外,檢驗(yàn)H2O容易將試劑錯寫為“硫酸銅晶體”。(4)錯答成“品紅褪色”、“變渾濁”.【錯因分析】

(1)思維不嚴(yán)密是造成錯誤的主要原因。①裝置復(fù)雜，用手捂溫度低，現(xiàn)象不明顯；②加水會使儀器沾有水滴，影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)。裝置比較復(fù)雜時(shí)只能用加熱方法檢驗(yàn).停止加熱后，水會上升到導(dǎo)管里形成一段水柱，才能證明整個(gè)裝置氣密性良好。也可用熱毛巾捂燒瓶。(2)平時(shí)沒有養(yǎng)成做題仔細(xì)的好習(xí)慣是造成錯誤的主要原因。書寫化學(xué)方程式時(shí)一定要配平，注意反應(yīng)條件、沉淀、氣體符號等不要遺漏，特殊試劑一定要特殊注明，如H2SO4(濃)、HNO3(濃)等。(3)忽視檢驗(yàn)時(shí)產(chǎn)物之間的相互影響是造成錯誤的主要原因。一定要理解題意是檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物，水只能用無水硫酸銅檢驗(yàn)，現(xiàn)象為由白色變?yōu)樗{(lán)色，并且必須放在第一個(gè)檢驗(yàn)，因?yàn)橐院笱b置都是水溶液，不能證明水是不是反應(yīng)產(chǎn)物；檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水；在檢驗(yàn)二氧化碳之前，必須除盡二氧化硫，因?yàn)槎趸蛞材苁钩吻迨宜儨啙帷?4)不明確C裝置的作用是造成錯誤的主要原因。C裝置的作用是除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡，所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，但不能褪色，若褪色不能證明二氧化硫是否除盡?！敬鸢浮?/p>

(1)反應(yīng)前先用小火加熱燒瓶，B、C、D瓶中有氣泡冒出，停止加熱后，水會上升到導(dǎo)管里形成一段水柱，證明裝置不漏氣(2)2H2SO4(濃)＋C2H2O＋2SO2↑＋CO2↑(3)無水硫酸銅檢驗(yàn)H2O品紅溶液檢驗(yàn)SO2酸性KMnO4溶液除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡澄清石灰水檢驗(yàn)CO2(4)酸性KMnO4溶液的顏色不褪盡(或不褪色，或不褪成無色)實(shí)驗(yàn)探究專項(xiàng)突破二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究SO2具有