硫及其化合物知識點

硫及其化合物一、硫及其重要化合物的主要性質(zhì)及用途：1．硫：（1）物理性質(zhì)：硫為淡黃色固體；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去試管壁上的硫）；硫有多種同素異形體：如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。（2）化學(xué)性質(zhì)：硫原子最外層6個電子，較易得電子，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性。=1\*GB3①與金屬反應(yīng)（與變價金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成低價態(tài)）加熱2Na+S（劇烈反應(yīng)并發(fā)生爆炸）加熱加熱2Al+3S（制取Al2S3的唯一途徑）加熱加熱Fe+S（黑色）加熱2Cu+S（黑色）點燃=2\*GB3②與非金屬反應(yīng)點燃S+O2S+H2（說明硫化氫不穩(wěn)定）加熱=3\*GB3③與化合物的反應(yīng) 加熱加熱S+HNO3（濃）加熱加熱S+H2SO4（濃）加熱S+NaOH（用熱堿溶液清洗硫）（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡膠，也用于制藥和黑火藥。三藥一柴：醫(yī)藥、火藥、農(nóng)藥、和火柴的原料。2．硫的氫化物：①硫化氫的物理性質(zhì)：H2S是無色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體；能溶于水，密度比空氣略大。②硫化氫的化學(xué)性質(zhì)點燃A．可燃性：當(dāng)≥2/1時，2H2S+O2（H2S過量）點燃當(dāng)≤2/3時，2H2S+3O2（O2過量）當(dāng)時，兩種反應(yīng)物全部反應(yīng)完，而產(chǎn)物既有硫又有SO2B．強(qiáng)還原性：常見氧化劑Cl2、Br2、I2、Fe3+、HNO3、濃H2SO4、KMnO4等，甚至SO2均可將H2S氧化。C．不穩(wěn)定性：300℃以上易受熱分解③H2S的水溶液叫氫硫酸，是二元弱酸。④硫化氫的制取：Fe+H2SO4（?。?不用濃硫酸、濃鹽酸制H2S的原因濃H2SO4有強(qiáng)氧化性，能氧化H2S；濃鹽酸有揮發(fā)性，使產(chǎn)生的H2S氣體中混有HCl氣體。不用CuS（黑）、Ag2S（黑）、PbS（黑）的原因是它們不溶于稀強(qiáng)酸。⑤不溶于水也不溶于稀酸的金屬硫化物有CuS（黑）、Ag2S（黑）、PbS（黑）它們可溶于濃硝酸。所以CuSO4、Pb（NO3）2可以與H2S反應(yīng)生成沉淀：Pb(NO3)2+H2S=⑥檢驗：用濕潤的Pb（CH3COO）2試紙檢驗H2S：Pb（CH3COO）2+H2S=除雜：用CuSO4溶液除去H2S：CuSO4+H2S=3．硫的氧化物：（1）二氧化硫：①SO2是無色而有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。②SO2是酸性氧化物，能跟水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸是中強(qiáng)酸。③SO2有強(qiáng)還原性常見氧化劑（見上）均可與SO2發(fā)生氧化一還原反應(yīng)如：SO2+Cl2+2H2O=④SO2也有一定的氧化性2H2S+SO2=⑤SO2具有漂白性，能跟有色有機(jī)化合物生成無色物質(zhì)（可逆、非氧化還原反應(yīng)）⑥實驗室制法：Na2SO3+H2SO4(濃)=或Cu+2H2SO4(濃)=（2）三氧化硫：是一種沒有顏色易揮發(fā)的晶體；具有酸性氧化物的通性，遇水劇烈反應(yīng)生成硫酸并放出大量的熱。氣態(tài)：具有強(qiáng)刺激性臭味有毒氣體。（3）比較SO2與CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性無色、有刺激性氣體、易液化易溶于水(1:40)無色、無氣味氣體能溶于水(1:1)無色固體.熔點（16.8℃）與水反應(yīng)中強(qiáng)酸CO2CO2CO2CO2(強(qiáng)酸)與堿反應(yīng)SO2SO2SO2Ca(OH)2CaSO3↓Ca(HSO3)2清液白清液Ca(OH)2CaCO3↓Ca(HCO3)2清液白↓清液SO3+Ca(OH)2==CaSO4(微溶)紫色石蕊變紅變紅變紅品紅褪色不褪色不褪色鑒定存在能使品紅褪色又能使清石灰變渾濁不能使品紅褪色但能使清石灰水變渾濁氧化性SO2+2H2S=2S↓+2H2OCO2+2Mg=2MgO+CCO2+C=2CO還原性有無與Na2O2作用Na2O2+SO2==Na2SO42Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3==2NaSO4+O2↑（4）酸雨的形成和防治：酸雨的形成是一個十分復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理過程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質(zhì)，其中又以硫酸為主。從污染源排放出來的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因為大氣中的SO2在光照、煙塵中的金屬氧化物等的作用下，經(jīng)氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空氣中氧氣氧化為NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。硫酸型酸雨的形成過程為：氣相反應(yīng)：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反應(yīng)：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4?？偡磻?yīng)：硝酸型酸雨的形成過程為：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。引起硫酸型酸雨的SO2人為排放主要是化石燃料的燃燒、工業(yè)尾氣的排放、土法煉硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人為排放主要是機(jī)動車尾氣排放。酸雨危害：①直接引起人的呼吸系統(tǒng)疾?。虎谑雇寥浪峄?，損壞森林；③腐蝕建筑結(jié)構(gòu)、工業(yè)裝備，電信電纜等。酸雨防治與各種脫硫技術(shù)：要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為的污染物排放。因此研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用、采取排煙脫硫技術(shù)回收二氧化硫、尋找替代能源、城市煤氣化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途徑。目前比較成熟的方法是各種脫硫技術(shù)的應(yīng)用。在含硫礦物燃料中加生石灰，及時吸收燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，這種方法稱為“鈣基固硫”，其反應(yīng)方程式為：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用煙氣脫硫技術(shù)，用石灰漿液或石灰石在煙氣吸收塔內(nèi)循環(huán)，吸收煙氣中的SO2，其反應(yīng)方程式為：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工業(yè)的煙道廢氣中，?；煊写罅康腟O2和CO，它們都是大氣的污染物,在773Ｋ和催化劑(鋁礬土)的作用下，使二者反應(yīng)可收回大量的硫黃，其反應(yīng)原理為：SO2+2CO==S+CO24．硫酸：①稀H2SO4具有酸的一般通性，而濃H2SO4具有酸的通性外還具有三大特性：濃H2SO4氧化性Br2(I2、S)+SO2+H2OS、△C、△Al(或Fe)冷足量Cu、△足量Zn、△濃H2SO4氧化性Br2(I2、S)+SO2+H2OS、△C、△Al(或Fe)冷足量Cu、△足量Zn、△Fe2+HBr(HI、H2S)SO2+H2OSO2+CO2+H2O鈍化→運裝濃H2SO4CuSO4+SO2+H2OZnSO4+SO2(后有H2)+H2OFe3++SO2+H2O只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性兼有酸性脫水性吸水性C2H5OH去結(jié)晶水膽礬作干燥劑C+H2OC2H4+H2O糖等無水CuSO4中性氣體無強(qiáng)還原性氣體非堿性氣體可干燥1700待測液澄清液白色沉淀（說明待測液中含有SO42-離子）③硫酸的用途：制過磷酸鈣、硫酸銨、硫酸銅、硫酸亞鐵、醫(yī)藥、炸藥，用于鉛蓄電池，作干燥劑、制揮發(fā)性酸、作脫水劑和催化劑等。二、硫酸的工業(yè)制法──接觸法：1．生產(chǎn)過程：三階段SO2制取和凈化SO2轉(zhuǎn)化為SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)；△H=-3412kJ/mol2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；△H＝-196.6kJ/molSO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)；△H=-130.3kJ/mol三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔有關(guān)原理礦石粉碎,以增大礦石與空氣的接觸面，加快反應(yīng)速率逆流原理(熱交換器)目的:冷熱氣體流向相反，冷的SO2、O2、N2被預(yù)熱，而熱的SO3、SO2、O2、N2被冷卻.逆流原理(98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全)設(shè)備中排出的氣體爐氣:SO2.N2.O2.礦塵(除塵).砷硒化合物(洗滌).H2O氣(干燥)……凈化氣:SO2.N2.O2SO2、O2、N2、SO3尾氣：SO2及N2、O2不能直接排入大氣中說明礦塵.雜質(zhì):易使催化劑“中毒”H2O氣:腐蝕設(shè)備、影響生產(chǎn)反應(yīng)條件——理論需要：低溫、高壓、催化劑；實際應(yīng)用：400℃～500℃、常壓、催化劑實際用98.3%的濃硫酸吸收SO3,以免形成酸霧不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收2．尾氣處理：氨水(NH4)2SO3(NH4)2SO4+SO2↑NH4HSO3三、氧族元素：1．氧族元素比較：原子半徑O＜S＜Se＜Te單質(zhì)氧化性O(shè)2＞S＞Se＞Te單質(zhì)顏色無色淡黃色灰色銀白色單質(zhì)狀態(tài)氣體固體固體固體氫化物穩(wěn)定性H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te最高價含氧酸酸性H2SO4＞H2SeSO4＞H2TeO42．O2和O3比較：O2O3顏色無色氣態(tài)—淡藍(lán)色氣味無刺激性特殊臭味水溶性臭氧密度比氧氣的大密度臭氧比氧氣易溶于水氧化性強(qiáng)（不易氧化Ag、Hg等）極強(qiáng)（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活潑金屬）漂白性無有（極強(qiáng)氧化性—作消毒劑和脫色劑）穩(wěn)定性高壓放電＞高壓放電3O22O32O3===3O2常溫：緩慢加熱：迅速相互關(guān)系臭氧和氧氣是氧的同素異形體3．比較H2O和H2O2H2OH2O2電子式化學(xué)鍵極性鍵極性鍵和非極性鍵分子極性有有穩(wěn)定性電解穩(wěn)定電解2H2O2H2↑+O2↑MnO2MnO22H2O22H2O+O2↑氧化性較弱（遇強(qiáng)還原劑反應(yīng)）2Na+2H2O==2NaOH+H2↑較強(qiáng)（遇還原劑反應(yīng)）SO2+H2O2===H2SO4還原性較弱（遇極強(qiáng)氧化劑反應(yīng)）2F2+2H2O===4HF+O2較強(qiáng)（遇較強(qiáng)氧化劑反應(yīng)）2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O作用飲用、溶劑等氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑等【實例分析】【例1】（2009廣東化學(xué)17）常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發(fā)生如下兩個反應(yīng)：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列說法正確的是（）A．H2O2的氧化性比Fe3+強(qiáng)，其還原性比Fe2+弱B．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C．在H2O2分解過程中，F(xiàn)e2+和Fe3+的總量保持不變D．H2O2生產(chǎn)過程要嚴(yán)格避免混入Fe2+【例2】（2010廣東理綜卷33）某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時，利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理。（1）請完成SO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO2+2NaOH=________________．（2）反應(yīng)Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的還原劑為________________．（3）吸收尾氣一段時間后，吸收液（強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl、OH和SO．請設(shè)計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮空氣的CO2的影響）．提出合理假設(shè)．假設(shè)1：只存在SO32-；假設(shè)2：既不存在SO32-也不存在ClO；假設(shè)3：_____________．設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗。請在答題卡上寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液．實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量吸收液于試管中，滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于A、B試管中．步驟2：步驟3：【一課一練】一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1.（河南省內(nèi)鄉(xiāng)一高2010屆高三第一次月考）二氯化二硫（S2Cl2）是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑，其分子結(jié)構(gòu)與雙氧水分子相似。常溫下，S2Cl2是一種橙黃色液體，遇水易水解，并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體。下列說法中錯誤的是（） A．S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl B．S2Cl2為含有極性鍵和非極性鍵的極性分子 C．S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似，熔沸點S2Cl2＞S2Br2 D．2S2Cl2＋2H2O＝SO2↑＋3S↓＋4HCl2.（河南省內(nèi)鄉(xiāng)一高2010屆高三第一次月考）下列對SO2和SO3的敘述正確的是()A．通常條件下都是無色氣體，都易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是強(qiáng)酸C．都可使品紅溶液褪色D．都能與堿溶液反應(yīng)有關(guān)3.（貴州省銀河中學(xué)2010屆高三3月月考）恒溫25℃時，將兩鉑電極插入一定量硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解。通電一段時間后，陽極析出了amol氣體，同時有ωgNa2SO4·10H2O晶體析出。剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A．×100%B．×100%C．D．4.（山西省太原五中2010屆高三4月月考）把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，但立即又變?yōu)樽攸S色,這時候若滴入BaCl2溶液,會產(chǎn)生白色沉淀,在上述一系列變化過程中,最終被還原的是A．SO2B.Cl-C.Fe3+D.NO3-5．SO2是常見的大氣污染物之一，下列措施中能夠減少SO2排放量的是()①用天然氣代替煤炭作民用燃料②使用水煤氣或干餾煤氣作燃料③硫酸廠使用V2O5作催化劑，加快SO2的轉(zhuǎn)化速率④將塊狀煤粉碎，提高其燃燒效率⑤在煤中加入生石灰后燃用⑥循環(huán)處理吸收塔放出的尾氣A．①②③④⑤B．①③⑤⑥C．①②⑤⑥D(zhuǎn)．②③④⑥6．(2010·皖南模擬)下列說法正確的是()A．SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色B．可以用澄清石灰水鑒別SO2和CO2C．硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3D．少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀7．(2009·北京高考)下列敘述正確的是()A．將CO2通入BaCl2溶液中至飽和，無沉淀產(chǎn)生；再通入SO2，產(chǎn)生沉淀B．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解C．向AlCl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加入過量NaHSO4溶液，沉淀消失D．純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率較慢；再加入少量CuSO4固體，速率不改變8．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同學(xué)進(jìn)行如下實驗：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀．對此實驗下列敘述正確的是()A．Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化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BaSO3的混合物D．此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化9．在下圖所示的實驗裝置中，實驗開始一段時間后，觀察到的現(xiàn)象不正確的是()A．蘋果塊會干癟B．膽礬晶體表面有“白斑”C．小試管內(nèi)有晶體析出D．pH試紙變紅10．(2010·南京模擬)檢驗?zāi)澄粗芤褐惺欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)的下列操作中最合理的是()A．加入硝酸酸化的Ba(NO3)2B．先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液C．先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液D．加入鹽酸酸化了的BaCl2溶液11．對某酸性溶液(可能含有Br－、SOeq\o\al(2－,4)、H2SO3、NHeq\o\al(＋,4))分別進(jìn)行如下實驗：①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色；②加堿調(diào)至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)；③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸．對于下列物質(zhì)不能確認(rèn)其在原溶液中是否存在的是()A．Br－B．SOeq\o\al(2－,4)C．H2SO3D．NHeq\o\al(＋,4)12．(2008·江蘇高考)研究反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時，使用類似數(shù)軸的方法可以收到直觀形象的效果．下列表達(dá)不正確的是()A．密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物：B．Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物：C．AlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式：D．氨水與SO2反應(yīng)后溶液中的銨鹽：二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(12分)在通常狀況下，A是固體單質(zhì)．根據(jù)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出A～E的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________.(2)寫出指定反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→C_______________________________________________________________；C→D________________________________________________________________；E→C_________________________________________________________________.14．(12分)小剛同學(xué)探究二氧化硫分別與BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實驗．(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的離子反應(yīng)方程式為____________________________________，過量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的離子反應(yīng)方程式為______________________________.(2)請回答有關(guān)問題．小剛同學(xué)將SO2通入到BaCl2溶液中，出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，看到了明顯的白色沉淀，為探究該白色沉淀的成分，他設(shè)計了如下實驗流程：則操作①的名稱為____________，試劑A的化學(xué)式為____________.(3)實驗表明，小剛加入試劑A后，白色沉淀未見溶解，則該白色沉淀的成分是____________(填化學(xué)式)，則產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.15．(14分)某同學(xué)用如圖所示裝置探究SO2的性質(zhì)及其有關(guān)實驗．(1)實驗室用亞硫酸鈉固體和一定濃度的硫酸反應(yīng)制備SO2氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________