（全国通用）2019版高考化学一轮复习 第15讲 硫及其氧化物学案.doc

第15讲硫及其氧化物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)物理性质颜色气味毒性密度溶解性无刺激性有毒比空气大易溶(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5环境污染的成因及防治方法(1)环境污染环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。“三废”：主要是指废气、废液和废渣。常见环境污染类型环境保护的措施a工业废气携带颗粒物的回收利用。b工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。c回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。(2)绿色化学1正误判断，正确的画“”，错误的画“”。(1)硫单质常存在于火山喷口附近。()(2)硫在空气中的燃烧产物是so2，在纯氧中的燃烧产物是so3。()(3)类比fe与cl2反应生成fecl3，推测fe与s反应生成fe2s3。()(4)臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂。()(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。()(6)因为so2具有氧化性，故可用于漂白纸浆。()(7)下列转化能够一步实现：fes2so2h2so4。()(8)将so2通入溴水中证明so2具有漂白性。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2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1硫及其氧化物的性质及应用典例1(2015高考组合)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解析硫燃烧只能生成so2，so3的制取需要使用催化剂，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项正确；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。答案 c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)汞蒸气有毒，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如图，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，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是()选项实验现象解释abacl2溶液变浑浊so2与bacl2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c酸性kmno4溶液褪色so2具有还原性d品红溶液褪色so2具有漂白性答案 a解析so2与水反应生成h2so3，h2so3为中强酸，不与bacl2溶液反应。2已知：2h2so4(浓)cco22so22h2o，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：(1)如果将装置中三部分仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(2)如果将仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(3)如果将仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。答案 (1)so2、co2h2o(2)h2o、so2co2(3)so2、co2h2o解析装置为检验产物h2o，只能放在装置之前，因为若放在装置之后或装置之间，则气流通过装置或溶液后会带出水蒸气，则无法验证使cuso4变蓝的水蒸气是否是反应生成物。装置和装置位置也不得变更，因为so2、co2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证co2前一定要排除so2的干扰。考点2环境保护典例2烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。(1)利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：某研究小组为探究提高含硫烟气中so2的吸收率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如图所示。根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中so2的吸收率，下列措施正确的是_(填字母编号)。a降低通入含硫烟气的温度b减小通入含硫烟气的流速c减少天然海水的进入量d在天然海水中加入生石灰天然海水吸收了含硫烟气后会溶有h2so3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的离子方程式：_。该小组采用如图装置在实验室测定烟气中so2的体积分数(假设实验在标准状况下进行)。上述装置连接的顺序是原料气_(填导管接口序号)。下列试剂中(浓度、体积一定)，可以用来代替试管中的碘淀粉溶液的是_(填字母编号)。a酸性kmno4溶液 bnaoh溶液c溴水 d氨水(2)石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(caso42h2o)。写出该反应的化学方程式：_。某电厂用煤300 t(煤中含硫质量分数为2.5%)，若燃烧时煤中的硫全部转化成二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏_t。解析(1)由图像可知，随着温度的升高，二氧化硫的吸收率下降，故a正确；比较图中曲线可知，烟气流速减小，则so2的吸收率升高，故b正确；减少天然海水的进入量，则吸收二氧化硫的量减少，c不正确。使用空气将亚硫酸氧化，离子方程式为2h2so3o2=4h2so。原料气先通过一定浓度和一定体积的碘淀粉溶液，其中so2和i2反应，当i2恰好反应完时，溶液由蓝色变成无色，此时再通过量气方式读出量筒中水的体积，即为烟气中其他气体的体积，可以进行计算，故装置的连接顺序是原料气cdbae；若用其他试剂代替碘淀粉溶液，则该试剂能与so2反应，且恰好反应完时有明显的颜色变化，酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以。(2)根据题意，反应的化学方程式为2caco32so2o24h2o=2(caso42h2o)2co2。300 t煤中硫的物质的量为234375 mol，则由so2caso42h2o，可生产石膏的质量为234375 mol172 gmol196%3.87107 g。答案 (1)abd2h2so3o2=4h2socdbaeac(2)2caco32so2o24h2o=2(caso42h2o)2co238.7名师精讲三种常见的so2尾气处理方法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、o2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为caoso2caso3,2caso3o22caso4，总反应方程式为2cao2so2o22caso4。方法二：氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的so2直接接触吸收so2，其反应的化学方程式为2nh3so2h2o=(nh4)2so3，2(nh4)2so3o2=2(nh4)2so4(或生成nh4hso3，然后进一步氧化)。方法三：钠、碱脱硫法钠、碱脱硫法是用naoh/na2co3吸收烟气中的so2，得到na2so3和nahso3，发生反应的化学方程式为2naohso2=na2so3h2o，na2co3so2=na2so3co2，na2so3so2h2o=2nahso3。3如图所示是一种综合处理so2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是()a溶液b中发生的反应为2so2o2=2so3b可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液c中是否含有fe3c由以上流程可推知氧化性：fe3o2sod此工艺的优点之一是物质能循环利用答案 d解析本题以综合处理so2废气的工艺流程为载体，考查氧化还原反应的相关知识。结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应，依次为2fe3so22h2o=2fe2so4h、4fe2o24h=4fe32h2o，故a错误；同时由以上两个氧化还原反应方程式可知c错误；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液c中是否含有fe2，而不能检验fe3，b错误。4直接排放含so2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的so2。(1)用化学方程式表示so2形成硫酸型酸雨的反应：_。(2)在钠碱循环法中，na2so3溶液作为吸收液，可由naoh溶液吸收so2制得，该反应的离子方程式是_。答案 (1)so2h2oh2so3、2h2so3o2=2h2so4(2)2ohso2=h2oso解析(1)二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程：二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸再被氧化成硫酸。(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水，而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。微专题o3和h2o2的性质及应用1臭氧的性质与用途(1)组成：臭氧的分子式为o3，与o2互为同素异形体。(2)化学性质不稳定性o3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2o3=3o2，在放电条件下空气中的o2可以转化为o3，反应的化学方程式为3o22o3强氧化性o3容易使淀粉ki溶液变蓝色，反应的化学方程式为o32kih2o=2kohi2o2漂白性o3因其强氧化性能使有色物质褪色，也可用作杀菌消毒剂(3)用途：可用作脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。2双氧水的结构与性质(1)结构电子式：hh，结构式：hooh。(2)化学性质(建议用时：40分钟)一、选择题(每题6分，共66分)1用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是 ()a若品红溶液褪色，则说明产物中含有so2b若溴水褪色，则说明so2具有还原性c若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明na2s2o3只作氧化剂d若品红溶液不褪色、na2sio3溶液出现白色浑浊，则说明碳酸比硅酸的酸性强答案 c解析若品红溶液褪色，则说明产物中含有so2，a正确；溴水与so2反应生成氢溴酸和硫酸，so2体现还原性，b正确；利用na2s2o3与稀硫酸反应制取so2的实验中发生的是s2o在h存在下的歧化反应，c错误；若品红溶液不褪色，说明此时so2已经反应完全，使na2sio3溶液出现白色浑浊的气体一定为二氧化碳，d正确。2下列溶液中通入so2一定不会产生沉淀的是()aba(oh)2 bba(no3)2cna2s dbacl2答案 d解析so2与ba(oh)2可以生成baso3沉淀，a错误；so2通入ba(no3)2溶液中，no在酸性条件下把so氧化为so，最终生成baso4白色沉淀，b错误；so2通入na2s中，生成淡黄色沉淀s，c错误；so2与bacl2不反应，d正确。3二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有()a还原性 b氧化性 c漂白性 d酸性答案 a解析由br2so22h2o=h2so42hbr可知，二氧化硫能使溴水褪色是发生的氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，故选a。4下列有关化学方程式正确的是()a硫在足量氧气中燃烧：2s3o22so3b二氧化硫通入足量氨水中：so2nh3h2o=nh4hso3c硫和铁混合加热：2fe3sfe2s3d硫酸氢钠溶液与亚硫酸氢钠溶液混合：nahso4nahso3=na2so4so2h2o答案 d解析硫在氧气中燃烧只生成二氧化硫，a错误；氨水足量，生成亚硫酸铵，b错误；铁与硫反应只生成硫化亚铁，c错误；硫酸氢钠相当于一元强酸，d正确。5(2017北京海淀区模拟)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()a由硫黄制备硫酸经历两步：sso3h2so4b酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中c在燃煤中加入石灰石可减少so2排放，发生的反应为2caco32so2o22co22caso4d土壤中的闪锌矿(zns)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(cus)，说明cus很稳定，不具有还原性答案 c解析s与o2点燃生成so2而不是so3，a错误；酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中，b错误；燃煤中加入石灰石，使so2转化为caso4，从而减少了so2的排放，c正确；铜蓝(cus)中硫元素的化合价为2，具有还原性，d错误。6(2017甘肃河西联考)在试管中注入某红色溶液，给试管加热，溶液颜色逐渐变浅，则原溶液可能是()滴有石蕊的h2so4溶液滴有酚酞的氨水溶液滴有酚酞的氢氧化钠溶液滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液滴有酚酞的na2co3溶液溶有so2的品红溶液a b c d答案 b解析加热滴有石蕊的h2so4溶液，颜色不变化；加热氨水分解，氨气挥发，碱性减弱，正确；加热氢氧化钠溶液，碱性不变；加热饱和氢氧化钙溶液会析出氢氧化钙，使碱性减弱，正确；加热na2co3溶液促进水解，碱性增强；加热溶有so2的品红溶液，由于so2挥发，溶液变红。7下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是()a硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫bso2既可以是含硫物质的氧化产物，也可以是含硫物质的还原产物c二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性d自然界中存在可溶于cs2的游离态的硫答案 c解析so22naoh=na2so3h2o，体现了其水溶液呈酸性，故选c项。8下列说法正确的是()aso2和so3都是酸性氧化物，二者的水溶液都是强酸b将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化c铜与硫化合的产物是cusd富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸答案 d解析so2溶于水形成亚硫酸，亚硫酸是弱酸，a项错误；常温下铜片和浓硫酸反应缓慢，不是钝化，b项错误；铜与硫化合的产物是cu2s，c项错误。9能实现下列物质间直接转化的元素是()单质氧化物酸或碱盐a硅 b硫 c铜 d铁答案 b解析s与o2生成so2，so2再与h2o生成h2so3，h2so3可以与naoh生成na2so3和h2o，b项正确。a项中的氧化物sio2、c项中的氧化物cuo、d项中的氧化物fe3o4均不与h2o反应，故错。10在探究so2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是()a向so2水溶液中加入少量nahco3粉末，有气泡产生，说明so2水溶液呈酸性b向so2水溶液中滴加ba(no3)2溶液，有白色沉淀产生，说明so2水溶液中含有soc将so2水溶液中通入h2s气体，有淡黄色沉淀产生，说明so2水溶液具有还原性d向kmno4溶液中滴加so2水溶液，溶液颜色褪去，说明so2水溶液具有漂白性答案 a解析b项，so2溶于水显酸性，h与no结合成hno3，hno3会氧化so生成so，错误；c项，发生反应：so22h2s=3s2h2o，so2作氧化剂，错误；d项，kmno4具有强氧化性，可以氧化so2生成so，so2表现还原性，错误。11x为一种常见气体(常温下)，a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系如图所示，下列说法不正确的是()a若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键b若x为o2，a为一种固态单质，则c可能为co2和so3c若b为固态非金属单质，b与x所含元素同主族，则a、b、c均能与x反应d若a为固态非金属单质，a与x所含元素同周期，常温常压下c为白色固体，则x与a所含元素原子的核电荷数相差2答案 b解析从框图分析，常见气体x可以为co2、o2、cl2等。符合各个选项的框图情况如图所示。b项看似a为c、s均符合，但由于s与氧气化合不能直接生成so3，符合条件的只有c及其氧化物的转化。二、非选择题(共34分)12(12分)某同学欲探究so2的性质。(1)将相关的含硫物质按一定的规律和方法分为如表所示3组，则第2组中物质x的化学式是_。(2)利用下图所示的装置探究so2的性质：(熔点：so2 76.1 ，so3 16.8 ，沸点：so2 10 ，so3 45 )装置模拟工业生产中so2催化氧化的反应，其化学方程式是_。甲同学按、的顺序连接装置，装置的作用是_；装置中溶液逐渐褪色，生成mn2，同时ph降低，则该反应的离子方程式是_。乙同学按、的顺序连接装置，若装置中有40 ml 2.5 moll1 naoh溶液。反应后增重4.8 g，则装置中发生反应的化学方程式是_。答案 (1)h2so3(2)2so2o22so3将so3凝结成固体与so2分离5so22h2o2mno=5so2mn24h3so24naoh=na2so32nahso3h2o解析(1)对比第2、3组的物质可知，第2组中的x为h2so3。(2)工业生产中so2催化氧化反应的化学方程式为2so2o22so3，书写时注意该反应为可逆反应和反应条件。甲同学按、的顺序连接装置，根据题目所给so2和so3的熔、沸点及冰水浴，可知装置的作用是使so3凝结成固体与so2分离，便于实验的进行，减少干扰。乙同学按、的顺序连接装置，naoh的物质的量为0.1 mol，反应后增重的质量为so2，so2的物质的量为0.075 mol，naoh与so2的物质的量之比为43，所以产物既有na2so3又有nahso3，化学方程式为3so24naoh=na2so32nahso3h2o。13(9分)如图是检验某无色气体a是否为so2和co2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。(1)b中加入的试剂是_，作用是_。(2)c中加入的试剂是_，作用是_。(3)d中加入的试剂是_，作用是_。答案 (1)品红溶液检验so2(2)酸性kmno4溶液除去so2并检验so2是否除尽(3)澄清石灰水检验co2解析检验co2用澄清石灰水，但so2也能使澄清石灰水变浑浊，故首先用品红溶液检验so2的存在，然后再用酸性kmno4溶液除去so2气体，最后用澄清石灰水检验co2气体的存在。14(13分)二氧化硫是