高考化学 第四章 第三节 硫及其重要化合物课件 新人教版.ppt

第三节硫及其重要化合物 一 硫单质的主要性质及应用1 硫元素的存在形态 硫化物 硫酸盐 2 硫单质的物理性质 硫黄 黄色晶体 不溶 易溶 s fefes s 2cucu2s s h2h2s s o2so2 3 硫单质的化学性质 二 硫的氧化物的性质及其应用1 二氧化硫 1 物理性质 无色 刺激性 有毒 大 易溶于水 so2 2naoh na2so3 h2o so2 naoh nahso3 催化剂 2so2 o22so3 so2 2h2o cl2 h2so4 2hcl 品红 2 化学性质 将二氧化硫分别通入下列溶液中 产生的现象与其体现的性质如下 变红 褪色 褪色 显酸性 显酸性 还原性 还原性 漂白性 3 so2对大气的污染与防治 来源 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 so3的物理性质 熔点16 8 沸点44 8 在常温下为 在标准状况下为 2 so3的化学性质 具有酸性氧化物的通性 与水反应 放出大量的热 与氧化钙反应 与氢氧化钠反应 液态 固态 so3 h2o h2so4 so3 cao caso4 so3 2naoh na2so4 h2o 三 硫酸的性质及其应用1 硫酸的物理性质 1 浓硫酸为无色 黏稠的油状液体 难挥发 能以任意比与水互溶 稀释浓硫酸的方法是 2 浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用 如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时 处理方法是 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中 立即用大量水冲洗 然后涂 并不断搅拌 上3 5 的nahco3溶液 2 硫酸的化学性质 1 稀硫酸具有酸的通性 硫酸是一种二元强酸 在水溶液中的电离方程式为 能与酸碱指示剂 金属 碱性氧化物 碱 盐等物质发生反应 h2so4 2h s nh3 h2s hi 钝化 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o c 2h2so4 浓 co2 2so2 2h2o 2 浓硫酸的特性 思考辨析 1 2011 山东高考 要清洗附着在试管壁上的硫 可用的试剂是cs2或热的碱液 分析 硫易溶于cs2并且可与强碱溶液发生反应3s 6oh 2s2 s 3h2o 故可用于洗涤 2 2012 江苏高考 so2具有氧化性 可用于漂白纸浆 分析 二氧化硫的漂白性是二氧化硫与有色物质结合成无色物质 没有化合价的变化 所以不是氧化还原反应 3 2012 江苏高考 向溶液x中先滴加稀硝酸 再滴加ba no3 2溶液出现白色沉淀 证明溶液x中一定含有s 分析 若溶液中含有s 不含s 加入稀硝酸后s被氧化为s 也会产生硫酸钡白色沉淀 4 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫 在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 分析 硫无论在空气中 还是在纯氧中 燃烧产物均为二氧化硫 5 浓硫酸与稀硫酸都可以利用铁制容器贮存 分析 冷的浓硫酸能使铁 铝钝化 故可用铁或铝制容器贮存浓硫酸 稀硫酸与铁反应 不能用铁制容器贮存 6 将so2通入bacl2溶液中有白色沉淀生成 分析 h2so3的酸性弱于盐酸 故h2so3与bacl2不反应 考点1硫的转化 1 硫元素的化合价与氧化性 还原性之间的关系 2 硫及其化合物之间的转换规律 1 不同价态的硫是通过氧化还原反应规律联系的 相同价态的硫是通过酸碱反应规律联系的 3 相邻价态的粒子不发生氧化还原反应 如s和h2s s和so2 so2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应 2 当硫元素的化合价升高或降低时 一般升高或降低到其相邻的价态 即台阶式升降 如 4 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时 一般生成中间价态 如2h2s so2 3s 2h2o2na2s na2so3 3h2so4 3na2so4 3s 3h2o 5 含硫物质的连续氧化 高考警示 1 除硫元素以外中学阶段常见的符合abcd转化关系的还有 氮元素 n2nono2hno3钠元素 nana2ona2o2naoh碳元素 ccoco2h2co3在实际解题中要注意区分 2 s2 和s可共存 只有在酸性环境中才发生反应 2s2 s 6h 3s 3h2o 3 含 6价硫的化合物不一定都有强氧化性 如浓硫酸具有氧化性 而稀硫酸 硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性 典例1 2012 江苏高考 下列物质的转化在给定条件下能实现的是 al2o3naalo2 aq al oh 3 sso3h2so4 饱和nacl aq nahco3na2co3 fe2o3fecl3 aq 无水fecl3 mgcl2 aq mg oh 2mgoa b c d naoh aq co2 o2 点燃 nh3 co2 hcl aq 石灰乳 煅烧 解题指南 解答本题的思路 结合所学知识分析每一步转化是否能够实现 分析时要注意物质的性质和反应条件 解析 选a 第一步转化al2o3 2naoh 2naalo2 h2o 第二步转化2naalo2 co2 3h2o 2al oh 3 na2co3或naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 第一步转化不能一步实现 第二步转化so3 h2o h2so4 第一步转化nacl co2 nh3 h2o nahco3 nh4cl 第二步转化2nahco3na2co3 h2o co2 第一步转化fe2o3 6hcl 2fecl3 3h2o 第二步转化 fecl3水解 得不到无水fecl3 第一步转化ca oh 2 mgcl2 mg oh 2 cacl2 第二步转化mg oh 2mgo h2o 所以选a 变式训练 2013 天津模拟 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 解析 选b s与o2生成so2 so2再与h2o生成h2so3 h2so3可以与naoh生成na2so3 b项正确 a项中的氧化物sio2 c项cuo d项中的氧化物fe2o3或fe3o4均不与h2o反应 故错 naoh或hcl 考点2二氧化硫和二氧化碳性质的比较和鉴别 高考警示 1 co2中的碳元素处于最高价 因而只具有氧化性 co2 co co2 c so2中的硫元素处于中间价态 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溶液或溴水中 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2 2013 河东区模拟 下列实验中能证明某气体一定为so2的是 使澄清石灰水变浑浊 使湿润的蓝色石蕊试纸变红 使品红溶液褪色 通入足量naoh溶液中 再滴加bacl2溶液 有白色沉淀生成 该沉淀溶于稀盐酸 通入溴水中 能使溴水褪色 再滴加ba no3 2溶液有白色沉淀产生a 都能证明b 都不能证明c 均能证明d 只有 能证明 解题指南 解答本题应注意以下2点 1 so2与co2对应的水化物都是弱酸 碳酸和亚硫酸的钙盐和钡盐的溶解性也相似 2 要利用so2的还原性 且确保无其他气体干扰的性质来证明 解析 选d 二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 如hcl 有氧化性的气体也可以使品红溶液褪色 如氯气 二氧化碳通入足量氢氧化钠中生成碳酸钠 再加入氯化钡也产生溶于稀盐酸的白色沉淀 so2与溴水反应的化学方程式为 so2 br2 2h2o 2hbr h2so4 再滴加ba no3 2溶液有白色沉淀产生 可证明有s生成 两种现象结合可以证明气体为so2 互动探究 1 下列实验能否证明通入的气体一定是so2 将气体通入bacl2溶液中无明显现象 再通入足量氨气后有白色沉淀生成 将气体通入bacl2溶液中无明显现象 再通入足量cl2或no2后均有白色沉淀生成 提示 不可以 因为通入的气体如果是co2也有相同的现象 可以证明 因为so2通入bacl2溶液中转化为h2so3 cl2或no2通入溶液后都会将h2so3氧化为h2so4 h2so4与bacl2反应生成baso4沉淀 无其他气体干扰 2 so2和co2共存时 如何检验so2和co2 提示 先用品红溶液检验so2 再用溴水或酸性高锰酸钾溶液除去so2 还要再用品红溶液检验so2是否除尽 最后再通过澄清石灰水检验co2 检验顺序不可颠倒 备选考点 浓硫酸与稀硫酸的比较及s的检验1 浓 稀硫酸的鉴别方法 2 硫酸与金属的反应 1 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 浓硫酸与活泼金属 如zn 反应 开始产生so2 硫酸浓度变小后 产生h2 3 浓硫酸与不活泼金属 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1molcu与含2molh2so4的浓硫酸充分反应 生成的so2小于1mol 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 s的检验 1 检验s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ag cl agcl c s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s时 必须用酸酸化 不能用hno3 h2so4酸化 例如 baco3 2h h2o co2 ba2 所用钡盐不能用ba no3 2溶液 因为在酸性条件下 s hs so2等会被溶液中的n氧化为s 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s 加足量 盐酸酸化 滴加bacl2溶液 高考警示 1 注意硫酸的氧化性 浓硫酸中主要存在h2so4分子 氧化性主要由h2so4中硫表现 还原产物是二氧化硫 具有强氧化性 稀硫酸中不存在h2so4分子 因而无强氧化性 但电离产生的h 具有氧化性 只能氧化比较活泼的金属 如zn等 而发生置换反应 还原产物为氢气 由此可见 浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性 但产生氧化性的原因不同 氧化能力有强弱之别 还原的产物也不相同 2 检验s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s 可溶性钡盐也不能选择ba no3 2 因为在酸性条件下 n会把s氧化而对检验造成干扰 典例 某课外活动小组的同学 在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时 有同学认为产生的气体除so2外 还可能产生h2 该同学为了验证他的判断是否正确 设计了如图所示的实验装置 其中 装置b中盛有浓硫酸 装置c中放置黑色cuo粉末 装置d中放置的是无水硫酸铜粉末 锌与浓硫酸共热时产生的气体为x 且该装置略去 试回答 1 a中加入的试剂可能是 作用是 e中加入的试剂是碱石灰 作用是 装置a b之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是 2 该同学认为还可能产生氢气的理由是 3 上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为 4 如果去掉装置b 还能否根据d中的现象判断气体x中有氢气 填 能 或 不能 原因是 上述实验显示 不同浓度的硫酸与锌反应时 硫酸可以被还原为so2 也可被还原为氢气 为了进一步验证这一事实 该小组同学拟用如图装置进行实验 实验时压强为101kpa 温度为0 1 若在烧瓶放入1 30g锌粒 与cmol l 1h2so4反应 为保证实验结论的可靠 在洗气瓶中加入1mol l 1naoh溶液的体积v ml 量气管的适宜规格是 选填 200ml 400ml 或 500ml 2 若1 30g锌粒完全溶解 氢氧化钠洗气瓶增重1 28g 则发生反应的化学方程式为 3 若烧瓶中投入ag锌且完全反应 氢氧化钠洗气瓶增重bg 量气瓶中收集到vml气体 则有 a 65mol b 64mol v 22400mol 依据的原理是 4 若在烧瓶中投入dg锌 加入一定量的cmol l 1浓硫酸vl 充分反应后锌有剩余 测得氢氧化钠洗气瓶增重mg 则整个实验过程产生的气体中 n h2 n so2 用含字母的代数式表示 解析 为了验证产物中既有so2又有h2 首先应检验so2的存在 并且要除去so2 a中试剂应为品红溶液 检验h2存在时 应根据其还原cuo的性质 验证有水生成 进一步确定h2的存在 除去so2后 应用浓硫酸干燥h2 用无水cuso4检验h2o时 注意排除外界空气中水蒸气的干扰 1 由电子转移守恒可知 锌与硫酸反应无论生成的是二氧化硫还是氢气 1mol的锌均可生成1mol气体 则1 30g锌生成so2或h2的最大值为0 02mol 氢氧化钠溶液用来吸收二氧化硫 量气筒用来测量氢气的体积 因事先无法预测生成的二氧化硫和氢气各是多少 所以以上试剂和仪器均按最大量准备 2 1 30g锌粒完全溶解 氢氧化钠洗气瓶增重1 28g说明生成的气体全部是二氧化硫 4 锌过量 只能以硫酸计算 先以硫元素守恒求出znso4的物质的量 再求生成h2的物质的量 答案 1 品红溶液检验气体x中是否含有so2防止空气中的水蒸气进入d中 干扰检验除去气体x中的so2 2 zn与浓硫酸反应时 浓硫酸逐渐变稀 zn与稀硫酸反应可产生氢气 3 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 4 不能经酸性高锰酸钾溶液洗气后的气体中往往含有水蒸气 会干扰氢气的检验 1 20500ml 2 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 3 得失电子守恒 4 64cv 2m m 1 2013 东丽区模拟 五颜六色的颜色变化增添了化学实验的魅力 下列有关反应颜色变化的叙述中正确的是 新制氯水久置后 浅黄绿色褪去 淀粉溶液遇单质碘 蓝色 蔗糖中加入浓硫酸搅拌 白色 so2通入中 红色褪去 氨气通入酚酞溶液中 红色a b c d 全部 解析 选c 浓硫酸与蔗糖作用时表现脱水性 可以观察到变成黑色 2 下列关于硫的说法中不正确的是 a 是一种淡黄色的不溶于水的晶体b 其化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里c 在空气中燃烧的产物是二氧化硫d 在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫 解析 选d 硫是一种不溶于水的黄色晶体 硫在空气和纯氧中燃烧都生成二氧化硫 与氧气的浓度无关 二氧化硫只有在催化氧化时才能生成三氧化硫 3 2013 山西大学附中模拟 下列五种有色溶液与so2作用均能褪色 其实质相同的是 品红溶液 酸性kmno4溶液 溴水 滴有酚酞的naoh溶液 含i2的淀粉溶液a b c d 解析 选c 褪色是由于so2与品红溶液发生化合反应生成无色物质 褪色是由于酸性kmno4中的紫红色的高锰酸根离子被so2还原生成无色的mn2 褪色是由于溴水中的溴单质被so2还原生成无色的br 褪色是由于naoh与so2反应生成亚硫酸钠 碱性减弱 褪色是由于淀粉 碘溶液中的i2被so2还原生成i 褪色的原理是相同的 都被so2还原了 即发生了氧化还原反应 4 在实验探究课上 同学们积极思考 共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性 其中在理论上可行的是 a b c d 解析 选a 中置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而放热 故可从温度计读数来验证 放置一段时间后 部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象 放置一段时间后饱和kno3溶液会失去一部分水而析出晶体 中会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强减小 试管中的水会在导管中上升一段水柱 5 下面是某化学课外活动小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证 一般认为1 1的硫酸浓度大于60 具有一定的强氧化性 越浓氧化性越强 60 以下的硫酸氧化性就不强了 温度也影响氧化性 如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显 如果加热就可以观察到明显现象 98 的浓硫酸物质的量浓度为18 4mol l 1 密度为1 84g cm 3 据以上信息回答 1 如图装置 甲同学先向带支管的试管中放入铜粉和3ml水 然后从分液漏斗中加入98 的浓硫酸0 5ml 加热至沸腾 该试管中液体没有明显变化 试用数据解释原因 2 甲同学再用分液漏斗加浓硫酸10ml 再加热至沸腾 现象是 写出与过程有关的化学方程式 3 乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中再加98 的浓硫酸10ml与铜片反应 所观察到与甲不同的现象除了有黑色物质出现外 还有 原因是 原因是 为了最终看到与甲类似的现象 乙同学需进行的操作是 解析 结合操作过程和题给信息知 硫酸的浓度小于60 无强氧化性 甲同学的第一步操作所得到的硫酸的浓度 经计算知小于60 故与铜不反应 甲同学再加10ml浓硫酸 使试管中的硫酸浓度大于60 能与铜发生反应 乙同学用98 的硫酸直接与铜反应 不仅表现出强氧化性 还能表现出吸水性 故试管中有无水cuso4析出 若想看到与甲类似的现象 则需将浓硫酸稀释 答案 1 h2so4溶液的质量分数为23 60 其氧化性不强 所以无明显现象 2 铜片慢慢溶解 带支管的试管中溶液变蓝 小试管中品红溶液褪色cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 3 液体呈浅蓝色溶液中含有cu2 有白色固体在试管底部析出98 浓硫酸有吸水性 生成无水cuso4将带支管的试管中的溶液冷却后沿烧杯壁缓缓加入到水中 并不断用玻璃棒搅拌 1 2012 广东高考 下列陈述 正确并且有因果关系的是 解析 选d 陈述 表现了so2的还原性 而陈述 表现为漂白性 无因果关系 a错 二氧化硅不导电 b错 陈述 表现出浓硫酸的吸水性 无因果关系 c错 陈述 中fe3 氧化单质铜从而回收铜 有因果关系 d正确 2 2012 山东高考 下列由相关实验现象所推出的结论正确的是 a cl2 so2均能使品红溶液褪色 说明二者均有氧化性b 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sc fe与稀hno3 稀h2so4反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应d 分别充满hcl nh3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升 说明二者易溶于水 解析 选d a项 二者漂白的原理不同 前者属于氧化型 后者属于化合型 因此不能说明so2具有氧化性 a错 b项 溶液中也可能含有s b错 c项 铁与硝酸发生的不是置换反应 c错误 3 2011 海南高考 下列固体混合物与过量的稀h2so4反应 能产生气泡并有沉淀生成的是 a nahco3和al oh 3b bacl2和naclc hclo3和k2so4d na2so3和baco3 解析 选d a选项中的物质 都能和稀h2so4反应 但只有co2气体产生 没有沉淀生成 b选项中的物质 只有bacl2能和稀h2so4反应生成baso4沉淀 但没有气体产生 c选项中的物质 都不能和稀h2so4反应 d选项中的物质 na2so3能和稀h2so4反应放出so2气体 baco3能和稀h2so4反应生成baso4沉淀和co2气体 4 2010 北京高考 用如图所示实验装置 夹持仪器已略去 探究铜丝与过量浓硫酸的反应 下列实验不合理的是 a 上下移动 中铜丝可控制so2的量b 中选用品红溶液验证so2的生成c 中选用naoh溶液吸收多余的so2d 为确认cuso4生成 向 中加水 观察颜色 解析 选d cu 2h2so4 浓 cuso4 2h2o so2 题中当向上移动 中铜丝时 铜丝与浓硫酸脱离接触 反应停止 当向下移动时 铜丝与浓硫酸接触 生成so2 因此可控制so2的量 故a正确 so2可以使品红溶液褪色 加热后又可恢复原色 因此可用品红溶液检验so2 故b正确 so2能污染大气造成酸雨 因此不能直接排放 可用naoh溶液吸收 故c也正确 反应后 中含有大量硫酸 若直接向 中加水 容易使水沸腾而溅出 造成危险 可以先将上清液倒出 然后再向试管中残留的固体上加入水 若溶液变蓝 则可以确认有cu