xx届高考化学第一轮导学案复习：硫 硫酸

1 / 14 XX 届高考化学第一轮导学案复习：硫 硫酸 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 m 高三化学（第 23周） 【教学内容】 复习硫硫酸 【教学目标】 1、熟练掌握硫、硫的氢化物、氧化物、硫酸、硫酸盐的重要性质及其相互转化关系。 2、掌握工业制取硫酸的原理主要设备，并了解有关环保知识。 3、熟练掌握离子反应、离子方程式的书写。 【教学过程】 一、硫 1、游离态 自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。 存在 化合态 存在形式有： FeS2（非盐）、 cuFeS2（复盐）、石膏、芒硝、煤和石油 中含少量硫 污染大气物主要来源。 2、物理性质：硫有多种同素异开体。如单斜硫、斜方硫、2 / 14 弹性硫等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是 S8、高温蒸气主要是 S2。常温为淡黄色晶体（淡黄色固体有： Na2o2、AgBr、黄铁矿、 T、 N、 T 等）。 注意： 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。 3、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 Na2S（剧烈反应并发生爆炸） （ Na+S Na2Sx） Al+SAl2¬S2 （制取 Al2S3的唯一途径） Fe+SFeS （黑色） 思考： 21g 铁粉跟 8g 硫粉混合加热，冷却后将所得固体溶于足量盐酸，在标准状况下可得气体多少升？ （据 Fe FeS H2S 可知，不论谁过量，有 1molFe，必须生成 1mol气体，则所得气 Fe H2 体体积为：） 若为 21g 硫粉和 8g 铁粉混合，在空气中加热，冷却后，所得固体质量为多少克？ （解： Fe+SFeS 3 / 14 56g32g 8g21g 则硫过量，但由于在空气中加热，过量的硫与 o2 反应生成了 So2气体，因此，所得固体只能为 FeS。其质量为：） 2cu+Scu2S （黑色） 思考： 进行该实验时，将硫固体加热熔化至变成蒸气，再将光亮的铜丝放入硫蒸气中发生反应。实验时间较长，能否改成将铜丝加热后插入硫粉中？ （不能，若将铜丝在酒精灯上加热， cu+o2cuo （黑色），铜转化为氧化铜，反应将不再发生） 对铜，铁与硫的反应产物进行分析，硫与 cl2的氧化性哪个更强？理由是什么？ （氯气更强，因为 S 只将铜，铁氧化到低价，而氯气则将它们氧化到高价） （ 2）与非金属的反应 S+o2点燃 So2 思考：已知 2So2+o22So3+Q（ Q0）反应温度对 So3的产率影响更大。硫在空气中和纯氧中燃烧，均能产生少量 So3，问在空气中或纯氧中燃烧哪个产生更多的 So3？为什么？ （空气中。因为纯氧中燃烧，尽管 o2 浓度大，但产生的热量更多，而在空气中燃烧，速率较小，产生的热量能及时分散到空气中） S+H2H2S （说明硫化氢不稳定） 4 / 14 （ 3）与化合物的反应 S+6HNo3（浓） H2So4 +6No2+2H2o S+2H2So4（浓） 2So2+2H2o S+NaoHNa2S+Na2So3+H2o 思考：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，实验室为何常用热 ca(oH)2 溶液而不用热 NaoH 溶液除去试管内的硫？（因 NaoH碱性强，腐蚀玻璃） S+Na2S=Na2Sx S+Na2So3¬Na2S2o3 例 1、硫与热强碱溶液可生成 S2-和 So32-；生成物继续与硫作用得 Sz2-和 S2o32-。过滤后除去过量硫，向滤液中加入一定量的强碱后，再适入足量的 So2， So2 与 Sz2-也完全转化为 S2o32-。问： （ 1 ） S+So2+oH- 完 全 转 化 为 S2o32- 的离子方程式_ （ 2） amolS最终转化为 Na2S2o3，需 So2、 NaoH的物质的量分别为 _ （ 3）若 amolS最终转化为 Na2Sz耗原热碱溶液 6molNaoH，则 Na2Sx中 x 值为 _。 解析： 3S+6oH2S2 -+So32-+3H2o S2-+（ x+1） SSx2- 5 / 14 So32-+SS2o32 - 由 迭 加 得 ： （ 2x+2 ）S+6oH-=2Sx2-+S2o32-+3H2o So2+Sx2-+oH- S2o32-+H2o 由 迭 加 得 ：S+So2+2oH-=S2o32-+H2o 答：第（ 1）问时，实质不必要这么繁的过程，因 Sx2-、 So32-均为中间产物，只要抓住反应物为 S 和 So2 及 oH-，生成物为 S2o32-和水即可得反应 。 由 式可知每有 1mol 硫需 1molSo2 和 2moloH-，则 So2 和oH-分别为 a、 2amol。 （ 2）由 式可知 x= 例 2、工业上将硫黄混入 Na2So3 溶液中共热至沸可制取Na2S2o3。制备 Na2S2o3 的另一种方法是把 So2通入 Na2S和Na2co3 的混合液中，在反应过程中，先生成黄色沉淀，其量逐渐增多，然后又逐渐减少。当形成无色透明溶液时，反应完成： （ 1）写出用上述反应制备 Na2S2o3的化学方程式 _ _Na2So3+SNa2S2o3 （ 2）原料中 Na2co3、 Na2S、 So2 的物质的量比最佳是_。 6 / 14 （ 3）若 So2 过量，则又会有黄色沉淀出现，其原因是（用离子方程式表示） _。 解析：由于 So2 溶于水生成 H¬¬2So3，而H¬¬2So3 是中强酸，其酸性比 H3Po4还要强。则 （ 1） So2+H2o+Na2S=Na2So¬3+H2S So2+Na2co3=Na2co3+co2 So2+2H2S=3S+2H2o （ 2）要求三种物质的 最佳配比，必须牢牢抓住关键的反应式 ，其反应物为 S 和 Na2So3， S 由反应 生成， Na2So3由反应 形成，由反应 可知每生成 3molS 需 2molH2S 和 1molSo2，则反应 可改为 3Na2So¬3+3S=3Na2S2o3 ，而生成 2molH2S 则需2molNa2S 和 2molSo2，同时生成 2molNa2So3，现还差1molNa2So3，由反应 提供。则 Na2co3、 Na2S、 So2 的最佳物质的量比为 1:2:4。 （ 3 ）若 So2 过 量 ， 又 生 成 3H2So3 ，H2So3+S2o32-H2S2o3+So32- ， H2S2o3 极 不 稳 定 ，H2S2o3H2¬o+S+So2 ， So2 与 So32-又能继续转化为HSo3-，因此，该反应的离子方程式为： So2+H¬2o+S2o32-=S+2HSo3 - 2e10e S+3c+2kNo3¬点燃 k¬2S+N2+3co2 （黑火药爆炸） 7 / 14 橡胶的硫化（化学变化，将橡胶从线型结构转化为体型网状结构，增强橡胶的强度和弹性） 二、硫的氢化物和氧化物 1、硫化氢的制取 Fe+H2So4=FeSo4¬+H2S 思考：制取 H2S 气体能否用浓 H2¬So4 或浓盐酸或稀硝酸？ （不能用浓 H2So4或硝酸，因为均属于强氧化性酸，而 H2S具有强还原性） 2、硫化氢的化学性质 （ 1）可燃性当 2/1 时， 2H2S+o2点燃 2S+2H2o（ H2S 过量） 当 2/3 时， 2H2S+3o2点燃 2So2+2H2o（ o2过量） 当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有 So2，此时反应方程可直接根据两种气体物质的量书写。若 H2S 为amol（或体积） o2为 bmol （或体积）则 aH2S+bo2 S+So¬2+H2o 配平 时，先根据 H 原子守恒，得出 H¬¬2o 的计量系数为 a，再根据氧原子守恒得出 So2 的计量系数为，最后根据 S 原子守恒，得出 S 的计量系数为 a-=。 例：室温时， H2S 和 o2的混合气体 100mL，点燃后充分反应，剩余 25mL，求 H¬2S 和 o2的体积比。 8 / 14 解析：剩余的 25mL气体可能是什么？ H2So2 和 So2So2 若 H2S过量，余 25mLH2S则参加反应的 =75mL=50mL =75mL=25mL:= （ 50+25） :25=3:1 若为 o2 和 So2 则 o2 过 量 ， 据 ：2H¬2S+3o2=2So¬2+2H¬2oV 2323 2LH2S完全反应，体积减少 3L，现减少 100mL-25mL=75mL 则需 H¬2S 的体积为 75mL=50mL ， o2 的体积为 75mL，75mL+50mL100mL，不可能。 两种反应物完全反应，产物为 S、 So2和 H¬¬2o 设 H2S的体积为 ao2的体积为 b 则 aH¬¬2S+bo2=（ a-b） S+（ b-） So2¬+aH¬2o a+b=100 a=50mLb=50mL b-=25 体积比为 1:1。 （ 2）强还原性常见氧化剂为： cl2、 Br2、 Fe3+、 HNo3¬、kmno4，甚至 So2均可将 H2S氧化。 3、二氧化硫 （ 1）强还原性常见氧化剂（见上）均可与 So2 发生氧化一还原反应 （ 2）酸性氧化物通性 9 / 14 （ 3）漂白性 例 1、为降低 So2 对大气的污染，工业用煤可伴入少量生石灰，可减少污染，另一种方法是将烟道气通入石灰乳中，既起到 “ 固硫 ” 的作用，防治酸雨，又能制得石膏，请写出有关化学方程式。 解析： So2+cao=caSo3So2+ca(oH)2=caSo3+H2o 2caSo3+o2+4H2¬o=2caSo42H2o 例 2、白色的亚铜化合的 cu（ NH4） So3 难溶于水，若与足量的 10molL-1 的硫酸溶 液混合并微热，生成铜和 So2气体及溶液。 （ 2 ） 完 成 并 配 平 化 学 方 程 式 ： cu （ NH4 ）So3+H2So4¬-cu+So2+cuSo4+_ （ 3）按上述操作，铜的最高转化率是多少 _ （ 4）有人设计让上述实验在密闭容器中进行，结果铜的转化 率大大提高，问在密闭 容器中进行反应，铜的最高转化率是多少？请说明理由。 解析：（ 1）上述反应打用逆向配平（歧化反应，铜元素化合价既升高又降低）缺项显然为（ NH4） 2So4¬，各计量系数依次为 2， 2， 1， 2， 1， 2， 1。 （ 2） 2molcu(NH4)So3 中的铜 1mol 转化为单质铜， 1mol 转化为 cuSo4，因此，转化率为 50%。 （ 3）若在密闭容器中进行，为何铜的转化率会提高？显然10 / 14 cu（ I）自身岐化转化率只能为 50%，必有其它还原剂才能提高其转化率。由于产物中含 So2， So2 具有强还原性， 能将cu（ II）还原为零价。其最高转化率可达 100%，原因是：每生成 1molcuSo4 可生成 2molSo2，它可提供 4mol电子，完全可将 cuSo4还原且 So2仍过量。 三、离子方程式 离子方程式的书写要特别注意以下两个问题： 1、产物与事实是否相符 例如： mg(Hco3)2 与碱溶液的反应，无论谁过量一定生成mg(oH)2 而不是 mgco2So2+ca(clo)2+H2o 该反应粗看与 co2通入漂白粉相似，其实不同，它们一定 发生氧化还原反应。 Fecl2+kmno4+H2So4 该反应 同学们往往只注意 mno4-氧化 Fe2+，其实还要氧化 cl。 FeBr2+cl2 一定要注意定量关系， cl¬2 不足量只能氧化 Fe2+或将 Fe2+全部氧化后再氧化部分 Br-。 oo -+H2o+co2 无论 co2是否过量，一定生成 Hco3-（为什么？） 2、要注意等式两边是否遵循质量守恒和电荷守恒。 例如： Na+2H2o=Na+2oH -+H2 cu+4H+No3 -=cu2+No+2H2o Fe+Fe3+=2Fe2+ 11 / 14 【能力训练】 一、选择题（每小题有 1 2 个正确答案） 1、下列物质既能跟浓 H2So4反应，又能烧碱反应的是（） mgcl2NaH2Po4(NH4)2SAl(oH)3 A、只有 B 、除 外 c、除 D 、全部都可以 2、下列各组混合物中，加入过量的稀 H2So4 有气泡并有沉淀的是（） A、 FeS、 Fe2o3B、 Na2co3、 Agcl c、 Pb(No3)2、 FeSD、 Na2co3、 NaHco3 3、 Na2So3 和浓 H2So4 作用产生气体 X，碳酸氢铵热分解生成的气体依次通过硅胶 Na2o2、浓 H2So4，最后得到气体 y，将 X、 y 分别适入氢硫酸中 产生的现象是（） A、通入 X 溶液浑浊，通入 y 无明显现象 B、通入 X 现象不明显，通入 y 溶液浑浊 c、通入 X 和 y 溶液均无明显现象 D、通入 X 和 y 溶液均浑浊 4、下列变化中证明硫酸是强酸的是（） A、和铜反应 B、和锌反应放出 H2 c、与 Nacl反应制 HclD、与 ca3(Po4)2 反应制 H3Po4 5、化学上鉴定 S2o32-的方法之一是使用 AgNo3作试剂。将AgNo3溶液逐渐滴 12 / 14 入含有 S2o32-的溶液中时，会有以下反应发生：Ag+2S2o32-=Ag(S2o3)23- ，3Ag+Ag(S2o3)23-=2Ag2S2o3 （ 白 ） ，Ag2S2o3+H2o=Ag2S （黑） +H2So4 对于鉴定 S2o32-的下列叙述不正确的是（） A、该鉴定可在酸性或碱性或中性溶液中进行 B、该鉴定只能在中性溶液中进行 c、 AgNo3必须过量 D、 S2-对该鉴定有干扰 6、标况 ¬2S 燃烧用样，燃烧后恢复至原状况，剩余气体体积缩小为原 混合气体体积的 %，则充分燃烧的 H2S占 H¬2S 总体积的（） A、 40%B、 32%c、 74%D、 80% 二、填空 1、 298k时，向 VL真空容器内通入 nmolSo2 和 mmolH2S （ 1）若 n=2，当 m=_时，反应后容器内气体密度最小； （ 2）若 2nm，则反应后氧化产物与还原产物质量差为_g； （ 3）若 5n=m，且反应后氧化产物与还原产物的质量差为 48g，则 m+n=_。 2、同族元素的单质及其化合物在性质上有许多相似之处，硫化物类似于氧化物也有 13 / 14 碱性、酸性之分和氧化性还原性之分，也以能发生类似于氧化物与氧化物之间的反应，根据上述叙述，完成下列化学方程式。 （ 1） Na2S+As2S5 （ 2） Na2S2+SnS （ 3） Na2S+cS2 3、