高考化学 教材回归详析 4.3 硫及其重要化合物.doc

第三节 硫及其重要化合物考纲导引1.了解硫单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫单质及其重要化合物对环境质量的影响。一、硫单质的主要性质及应用1.存在形态(1)游离态：硫单质俗名硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(fes2)、黄铜矿(cufes2)、石膏(caso42h2o)和芒硝(na2so410h2o)等。2.物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于cs2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。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。与金属反应（与变价金属反应生成低价态硫化物。） fe+s fes（黑色） 2cu + s cu2s（黑色）与非金属反应 s+o2 so2 s+h2 h2s（说明硫化氢不稳定）硫在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，在氧气中燃烧火焰颜色为蓝紫色。4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。二、硫的氧化物的性质及其应用1.二氧化硫：（1）物理性质：so2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。（2）化学性质： so2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。a 通入石蕊试液中：b.逐渐通入少量澄清石灰水中离子方程式：，。现象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。 强还原性a（通入氯水中，现象溶液颜色褪去）b2so2+o22so3 c.能使酸性kmno4溶液褪色。氧化性： 2h2s + so2 = 3s +2h2o漂白性，能跟有色有机化合物（如品红）生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）现象为：品红溶液先褪色，加热后又恢复原色原理：与有色物质结合生成不稳定的无色物质。(3)so2对大气的污染与防治：化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼。危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。形成酸雨的反应过程防治：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。2三氧化硫(1)物理性质：熔点16.8 ，沸点44.8 ，常温下为液态，标准状况下为固态。(2)化学性质：酸性氧化物，与h2o、cao、ca(oh)2、nahso3反应的方程式为：h2oso3h2so4 (放出大量的热) caoso3caso4 ca(oh)2so3caso4+h2o2nahso3so3na2so42so2h2o(除去so2中的so3)三、硫酸的性质及应用1物理性质无色油状液体，难挥发，常用98%的h2so4(1.84 g/cm3)的物质的量浓度为18.4 mol/l，h2so4能以任意比与水混溶。浓h2so4溶解时会放出大量热。稀释浓硫酸的方法是将浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌2稀h2so4具有酸的通性3浓h2so4的特性实验实验现象硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓h2so4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性强氧化性常温下，铁、铝遇浓h2so4发生钝化。原因：常温下，铁、铝遇浓h2so4生成一层致密的氧化膜。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。能氧化不活泼的金属，如与cu反应的化学方程式为： cu2h2so4(浓) cuso4so22h2o。能氧化非金属单质，如与c反应的化学方程式为： c2h2so4(浓) co22so22h2o。【热点难点】一、so2与co2的比较与鉴别1.比较so2与co2 的性质so2co物理性质无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体微溶于水(1:1)与水反应so2+h2oh2so3 中强酸co2+h2o h2co2 弱酸与碱反应通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解ca(oh)2+so2=caso3+h2ocaso3+so2+h2o=ca(hso3)2通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解ca(oh)2+co2=caco3+h2ocaco3+co2+h2o=ca(hco3)2氧化性so2+2h2s=3s+2h2oco2+c 2co还原性能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无与碱性氧化物na2o2+so2=na2so42na2o2+2co2=2na2co3+o2对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应2. so2与co2的鉴别可根据物理性质，co2无色无味，so2具有刺激性气味。利用so2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。so2褪色，co2不褪色利用so2的漂白性，用品红溶液鉴别。so2褪色，co2不褪色。【提醒】(1)co2中的c元素处于最高价，因而只具有氧化性(co2co，co2c)。so2中的s元素处于中间价态，因而既具有氧化性，又具有还原性。(2)除去co2中的so2气体，可将混合气体通入酸性kmno4溶液或溴水，也可通入饱和的nahco3溶液(h2so3的酸性大于h2co3)。(3)不能用澄清石灰水鉴别co2和so2，因为二者均能使澄清石灰水变浑浊。【典例1】某探究性学习小组利用图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有so2和co2生成。(1)实验室可观察到装置中a瓶的溶液褪色，c瓶的溶液不褪色。a瓶溶液的作用是_，b瓶溶液的作用是_，c瓶溶液的作用是_。(2)装置d中所盛溶液是_，可验证的产物是_。(3)若想同时验证另一种产物的存在，需使用的药品为_，该装置在整套装置中的位置是_，理由是 _。【解析】检验so2，用品红溶液，检验co2，用澄清石灰水，但是so2的存在会干扰对co2的检验，所以检验co2时必须考虑先检验so2并且要把它彻底除去。另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来证明。因为在检验so2、co2时，必须经水溶液装置，会影响水蒸气的检验，因此，这三种产物的检验顺序必须是先检验h2o，再检验so2，最后检验co2，并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。【答案】(1)验证产物气流中有so2除去产物气流中的so2验证产物气流中so2已被b瓶溶液全部除去(2)澄清石灰水co2(3)无水cuso4a前产物气流通过a、b、c、d时会带出水蒸气，所以必须在a之前【状元心得】so2和co2都是酸性氧化物，都具有酸性氧化物的通性，但so2还具有强还原性和漂白性。进行鉴别(或检验)so2和co2时，要注意二者性质的异同点，从差异性入手进行分析，从而得出合理的答案。二、浓硫酸与金属的反应及so离子的检验。1.浓硫酸与金属的反应(1)钝化：常温下浓硫酸使fe、al钝化，如加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。(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。2.so的检验(1)检验so时要防止其他离子的干扰ag干扰：先用盐酸酸化，能防止ag干扰，因为agcl=agcl。co、so干扰：因为baco3、baso3也是白色沉淀，与baso4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验so时，必须用酸酸化(不能用hno3、h2so4酸化)。例如：baco32h=h2oco2ba2。所用钡盐不能用ba(no3)2溶液，因为在酸性条件下，so、hso、so2等会被溶液中的no氧化为so，从而得出错误的结论。(2)正确操作被检液取清液有无白色沉淀(判断有无so)。【注意】(1)注意“量变”引起的“质变”浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起“质变”。如浓硫酸与zn、cu的反应。铁和浓硫酸加热条件下，可发生反应，但产物决定于铁的量，铁不足生成fe3+，铁过量生成fe2+。(2)注意工业上生产胆矾的方法工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，而是先把铜在空气中灼烧后，再与稀硫酸反应，目的是节约原料和防止污染。(3)检验时，慎选酸化用酸用于酸化的酸只能用稀盐酸，不能用稀硫酸或稀硝酸，若有 干扰，可溶性钡盐也不能选择ba(no3)2，因为在酸性条件下，会把 、baso3等氧化为和baso4而对检验造成干扰。【典例2】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验：(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 ml 18moll1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：打开活塞a之前_；打开活塞a之后_。b是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请把导管补充完整。(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生so2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定so2的方法是将装置a产生的气体缓缓通入装置d(d中充满某种液体)，从而测出装置a产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中d装置中试剂为_。乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 ml溶液，再取20 ml于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去a moll1的氢氧化钠溶液b ml，则余酸的物质的量为_mol。(用含a、b的表达式来表示)【答案】(1)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o2cu2h2so4(稀)o22cuso42h2o(b装置中导管长进短出)(2)饱和nahso3溶液【解析】(1)浓硫酸有强氧化性，加热条件下与cu反应，cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o；有o2存在时，cu与稀硫酸发生