2020年高考化学一轮总复习 第四章 第15讲 硫及其重要化合物学案（含解析）.doc

第15讲硫及其化合物一、硫与硫的氧化物1硫元素的存在形态2硫单质(1)物理性质(2)从化合价的角度认识硫单质的化学性质3二氧化硫(1)物理性质(2)化学性质具有酸性氧化物的性质与少量NaOH溶液反应：SO2NaOH=NaHSO3，与足量NaOH溶液反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O。具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。具有氧化性与H2S反应：SO22H2S=3S2H2O。具有漂白性使品红溶液褪色(原理：SO2有色物质无色物质有色物质SO2)。(3)SO2对大气的污染与防治来源：矿石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。硫酸型酸雨的形成途径有两个途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。途径2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。4三氧化硫(1)物理性质：熔点16.8 ，沸点44.8 ，在常温下为液态，在标准状况下为固态。(2)化学性质：具有酸性氧化物的通性二、硫酸1硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中，且用玻璃棒不停地搅拌。2硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式(1)铁：Fe2H=Fe2H2；(2)MgO：MgO2H=Mg2H2O；(3)Ba(OH)2：Ba22OH2HSO=BaSO42H2O；(4)Na2SO3：SO2H=H2OSO2；(5)BaCl2：Ba2SO=BaSO4。3浓H2SO4的特性(1)填写下表(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O；C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4可用铝(或铁)槽车运输浓硫酸。 “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。4工业制备硫酸的反应原理(1)煅烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO24FeS211O22Fe2O38SO2或SO2SO2。(2)SO2转化为SO32SO2O22SO3。(3)SO3吸收生成H2SO4SO3H2O=H2SO4。5硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。1.判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水。()错因：配制稀H2SO4时，应把浓H2SO4慢慢地注入水中，并不断地搅拌。(2)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性。()错因：SO2使溴水褪色表现的是SO2的还原性。(3)硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3。()错因：硫在纯氧中(或空气中)燃烧的产物都是SO2，SO2转化为SO3需催化剂和高温。(4)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3。()错因：S与Fe反应产物为FeS。(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。()错因：SO2漂白纸浆时发生了化学反应。(6)因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆。()错因：SO2漂白纸浆发生了化学反应，但不是氧化还原反应，是SO2和有机色质化合为无色物质。(7)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO。()错因：若溶液中含SO时，与酸化的Ba(NO3)2_也能反应生成BaSO4白色沉淀。(8)50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol。()错因：当浓H2SO4与Cu反应过程中变为稀H2SO4时就不再与Cu反应生成SO2了，因此50 mL 18.4 mol/L的浓H2SO4与足量Cu反应，生成的SO2的物质的量小于5102 L18.4 mol/L，即小于0.46 mol。2教材改编题(据人教必修一P91“学与问”编题)将SO2分别通入下表所列的溶液中，回答有关问题。答案褪色褪色有淡黄色沉淀生成褪色变红褪色还原性还原性氧化性酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性漂白性解析SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物。SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。考点硫及其氧化物的性质及应用典例1如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()选项实验现象解释ABa(OH)2溶液变浑浊SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性DNaOH的酚酞溶液褪色SO2具有漂白性解析A项，SO2Ba(OH)2=BaSO3H2O，正确；B项，SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质，正确；D项，SO2与NaOH溶液反应，表现了酸性氧化物的通性，不是漂白性，错误。答案D名师精讲1掌握硫及其氧化物的特殊性质(1)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去，反应方程式为3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。(3)汞有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。(4)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。2常见的能用于漂白的物质的比较3.SO2和CO2的常用鉴别方法SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失，所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：4.检验SO2和CO2同时存在的一般流程1(高考组合题)下列说法正确的是()A(天津高考)点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3B(山东高考)向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiOSO2H2O=H2SiO3SOC(大纲卷)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同D(重庆高考)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4答案C解析硫燃烧只能生成SO2，故A错误；通入过量SO2生成HSO，B错误；SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应(SO2Br22H2O=2HBrH2SO4)，乙烯使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，C正确；SO2在酸性环境下被硝酸钡中的硝酸根离子氧化成硫酸根离子，所以生成的产物也应该是硫酸钡，故D错误。2(2018河北衡水中学期中)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是()A能表明I的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气C为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀D为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去答案D解析A项，向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应：SO2I22H2O=H2SO42HI，由于I2反应消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性：SO2I，正确。B项，SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O，因此可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，正确。C项，若A中发生了氧化还原反应：SO22H2O2FeCl3=H2SO42HCl2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会产生白色沉淀；若没有发生氧化还原反应，则由于酸性HClH2SO3，向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，不会产生白色沉淀，正确。D项，若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入KMnO4溶液，发生反应：2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4，溶液紫红色能褪去；若SO2与FeCl3发生反应：SO22H2O2FeCl3=H2SO42HCl2FeCl2，当向反应后的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，溶液紫红色也能褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，错误。考点硫酸典例2将一定量的锌与100 mL 18.5 molL1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)，将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH1，则下列叙述中错误的是()A气体A为SO2和H2的混合物B反应中共消耗Zn 97.5 gC气体A中SO2和H2的体积比为41D反应中共转移3 mol电子解析锌与浓H2SO4发生反应：Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应ZnH2SO4=ZnSO4H2，设反应生成SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则有xy1.5 mol，消耗硫酸的物质的量：2xy18.5 molL10.1 L，解得x0.3 mol，y1.2 mol, 则V(SO2)V(H2)14，参加反应的Zn的物质的量：xy1.5 mol，质量是97.5 g，转移电子：1.5 mol23 mol。答案C名师精讲浓硫酸与金属的反应规律(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。(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，稀硫酸不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2小于1 mol。(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(2018临沂四校联考)如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是()A甲中苹果块会变干瘪B乙中胆矾晶体表面有“白斑”C丙中小试管内有晶体析出D丁中pH试纸变成红色答案D解析浓硫酸具有吸水性，会使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪，A正确；浓硫酸具有吸水性，能使胆矾晶体表面失去部分结晶水，观察到蓝色晶体表面出现“白斑”，B正确；浓硫酸具有吸水性，使饱和KNO3溶液中溶剂减少，析出KNO3晶体，C正确；pH试纸的主要成分是纤维素，放入浓硫酸中易被脱水炭化，表面变成黑色，D错误。4现有铁、碳两种元素组成的合金，某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数，设计了如下实验方案和实验装置：(1)取a g合金粉末放入蒸馏烧瓶，并加入足量浓H2SO4，A、B中均无明显现象，原因是_。(2)点燃酒精灯一段时间后，A中剧烈反应，请写出反应的化学方程式：_。(3)装置B中的现象为_，装置C中反应的离子方程式为_。(4)反应一段时间后，将C中所吸收的气体通入以下溶液中，判断能否产生沉淀，若不能则写“否”，若能则写出相应的沉淀成分：氯水和氯化钡溶液：_，氨水和氯化钡溶液：。(5)装置F的作用：。答案(1)常温下，铁在浓硫酸中钝化，碳不与浓H2SO4反应(2)2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(3)溶液褪色2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H(4)BaSO4BaSO3(5)防止空气中的CO2、水蒸气进入装置影响实验解析(2)加热条件下，Fe被浓H2SO4氧化为3价铁，部分H2SO4被还原为SO2，C被浓H2SO4氧化为CO2。(3)产生的SO2具有漂白性，使品红溶液褪色，具有还原性，被MnO氧化为SO，根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式。(4)氯水中的HClO具有强氧化性，SO2被氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；氨水呈碱性，碱性条件下SO与Ba2反应生成BaSO3沉淀。(5)装置F中盛有碱石灰，可吸收水和二氧化碳，故可防止空气中的CO2、水蒸气进入装置影响实验。考点SO的检验典例3(2018南宁模拟)在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是()A一定会有SOB含有SO和AgC可能含有SO、Ag、SO中的一种或两种D可能含有SO或CO解析A项错误，不能排除Ag、SO的干扰；B项错误，因为溶液中SO与Ag反应不能大量共存；C项正确，因为不能排除Ag、SO的干扰；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。答案C名师精讲1SO的检验方法检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。2SO检验的易错点(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)误将Ag判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag时也会产生同样的现象：AgCl=AgCl(白色)。(3)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：3Ba23SO2NO2H=3BaSO4(白色)2NOH2O。5用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是()A检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀B检验试液中的SO：试液