2012届高三化学一轮复习教学案12：硫与硫的化合物

硫与硫的化合物硫与硫的化合物 考点考点 1 硫的性质硫的性质 1 物理性质 硫有 同素异形体 如单斜硫 斜方硫 弹性硫等 常温为 色晶体 淡黄色固体有 等 2 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 剧烈反应并发生爆炸 Al S 制取 的唯一途径 Fe S 黑色 2 与非金属的反应 S O2 S H2 H2S 3 与化合物的反应 S 6HNO3 浓 S 2H2SO4 浓 S NaOH 特别提醒 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 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 由于 NaOH 碱性强 腐蚀玻璃 故实验室常用热 Ca OH 2溶液而不用热 NaOH 溶液除去试管内的硫 例 1 1 将 m g 铁粉和 n g 硫粉均匀混合 在密闭容器中加热到红热 冷却后加入 Lb mol L 1的盐酸就不再产生气体 若把已放出的气体收集起来 在标准状况下的体积是 2 若把 0 1 mol 铁粉和 1 6 g 硫粉均匀混合后 铺在石棉网上用酒精灯加热引燃 完全反应后 将 残渣全部放入过量的稀 H2SO4中充分反应 结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于 2 24 L 其原 因是 解析解析 1 由 Fe SFeS FeS 2HClFeCl2 H2S 得 Fe 2HCl 又由 Fe 2HClFeCl2 H2 得 Fe 2HCl 即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关 只由铁 的量确定 设加入 b mol L 1盐酸的体积为 V 则 2 V b mol L 1 得 V L 或 mL 1 molg56 g m b m 28b m 7 250 标准状况下产生气体的体积为 22 4 L mol 1 0 4m L 1 molg56 g m 2 n S 0 05 mol 0 1 mol 铁粉过量 过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧 1 molg32 g16 气氧化 生成的铁的氧化物与 H2SO4反应不再放出 H2 故放出气体的体积小于 2 24 L 答案 1 0 4m L b m 28 2 与硫反应的铁粉过量 过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化 生成了铁的氧化物 与 H2SO4反应不再放出 H2 故放出气体的体积小于 2 24 L 方法技巧 本题定量考查硫与铁化合及其生成的 FeS 与酸反应 通过分析 明确一定量的硫与铁 的混合物反应后 加盐酸产生的气体的物质的量只与铁粉有关 且与铁的物质的量相等 但利用此结论 解题时需注意反应的条件和环境 考点考点 2 2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同二氧化碳和二氧化硫性质的异同 1 物理性质 相同点 常温下 都是 色气体 密度都 空气 不同点 CO2 气味 SO2有 气味 CO2 毒 SO2 毒 CO2 水 1 体积水大约溶 解 1 体积气体 SO2 水 1 体积水大约溶解 40 体积气体 SO2易液化 2 化学性质 相同点 都是 氧化物 都能和水反应 生成的酸 稳定 只能存在于溶液中 CO2 H2OH2CO3 SO2 H2OH2SO3 都能与碱反应 用量比不同 可以生成两种盐 SO2 CO2气体通入澄清石灰水中 都是先生成沉淀 当 SO2 CO2过量时又溶解 Ca OH 2 SO2 CaSO3 SO2 H2O Ca OH 2 CO2 CaCO3 CO2 H2O 不同点 SO2常表现 性 2SO2 O22SO3 CO2表现 性 CO2 C2CO SO2被高锰酸钾 氯水 溴水 碘水等氧化剂氧化 CO2不能 SO2具有漂白性 能漂白某些有色物质 CO2不能 造成环境破坏的原因不同 SO2形成 CO2引起 特别提醒 能使品红溶液腿色的物质有 SO2 Cl2 O3 H2O2 Na2O2 活性碳等 SO2使氯水 溴水 酸性 KMnO4溶液腿色 不是由于其漂白性 而是因为其还原性 干燥的 SO2气体无漂白作用 等物质的量 SO2 和 Cl2混合后通入品红溶液中 不能使之腿色 原因是 SO2 和 Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫 酸 例 2 下列实验能证明某无色气体为 SO2的是 能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 能使品红试液褪色 加热后又显红 色 能使溴水褪色 再滴加酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀产生 A B C D 解析解析 能使澄清石灰水变浑浊的气体有 SO2 CO2 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体 如 HCl HBr SO2 CO2等 能使品红褪色的气体有 Cl2 SO2 但 Cl2有颜色 褪色后加热又显红色 的只有 SO2 能使溴水褪色 再滴加酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀生成 只有 SO2气体符合 答案 C 规律总结 SO2和 CO2都能使澄清的石灰水变浑浊 若通入的气体过量 则沉淀都可消失 所以 不能用澄清的石灰水鉴别 SO2和 CO2 通常可用以下方法 用品红溶液 使品红溶液褪色的是 SO2 不能使品红溶液褪色的是 CO2 用氢硫酸 出现浑浊的是 SO2 无明显现象的是 CO2 2H2S SO22H2O 3S 用高锰酸钾溶液 紫色褪去的是 SO2 无明显现象的是 CO2 2KMnO4 5SO2 2H2OK2SO4 2MnSO4 2H2SO4 用溴水 使橙色褪去的是 SO2 无明显现象的是 CO2 Br2 2H2O SO22HBr H2SO4 用硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是 SO2 无明显现象的是 CO2 2H2O 2HNO3 3SO23H2SO4 2NO Ba NO3 2 H2SO4BaSO4 2HNO3 用 FeCl3溶液 使棕黄色颜色变浅的是 SO2 无明显现象的是 CO2 2FeCl3 SO2 2H2OFeCl2 FeSO4 4HCl 考点考点 3 3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 比较项目浓硫酸稀硫酸 氧化性强弱 氧化性 S 氧化性 H 氧化性的原因 还原产物一般是 可以是硫单质H2 与金属单质的反应在常温下 使铁 铝钝化 因加热条件下可以反应 规律 金属 H2SO4 能与排在金属活动顺序表氢之前的金 属发生置换反应 与非金属单质的反应加热条件下可以和某些非金属单质反应不能反应 与 H2S 等还原性物质反应能够反应不能反应 特别提醒 硫酸的性质取决于硫酸的浓度 98 3 的浓 H2SO4密度为 1 84 g cm 3 比水的密度大 硫酸的浓度越 大 密度越大 如将 50 的 H2SO4溶液和 10 的 H2SO4溶液等体积混合 则所得溶液的质量分数大于 30 浓 H2SO4或 密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓 H2SO4混合时 都是将浓 H2SO4沿玻璃棒注入其中 并不断搅拌 使其散热 例 3 创博智典联考题 中学教材高中化学第一册有如下图 1 所示的铜与浓硫酸反应实验装置 该 实验过程中会有二氧化硫气体放出 污染室内空气 严重地损害师生健康 为此某课外小组对此实验进 行如图 2 所示的改进 改进的实验操作简单现象明显 并且几乎无二氧化硫气体泄漏 实验步骤如下 图 1 图 2 首先按装置图安装仪器 安装仪器时 在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸 向试管中加入约 10 毫升的浓硫酸 加热 在加热浓硫酸时 将铜片向上提起 铜片先不要伸入浓 硫酸中 当加热至沸腾时 把铜片放下 使其完全浸入浓硫酸中 反应即刻发生 等不需要反应时停 止加热并将铜片提起 离开浓硫酸 反应就停止了 回答下列问题 1 如图 2 所示 铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有 2 塑料袋作用是 3 为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境 可进行的操作是 相关的离子方程式是 解析解析 当铜片接触热浓硫酸时 有大量的白雾产生 白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小 液滴缘故 并沿支管口喷在品红试纸上 使品红试纸的红色开始褪色 而且原来无色硫酸溶液开始变绿 当品红试纸完全褪成白色后 把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液 反应马上停止 答案 1 支管口有白雾 试管中出现绿色 品红试纸褪色 铜片部分溶解 2 收集多余的 SO2气体 防止污染空气 3 在反应后的试管中 塑料袋中加适量的碱吸收 SO2气体 SO2 2OH H2O SO32 或 SO2 OH HSO3 规律总结 浓硫酸的吸水性 吸收物质中由水分子组成的的水蒸气或结晶水 可用作干燥剂 但 一般不能干燥碱性和还原性气体 脱水性 将某些化合物中 主要是有机化合物 中 H O 两原子按水 的组成比 2 1 脱去 浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂 浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红 酸性引起 后变黑 脱水性引起 而稀硫酸则只能使湿润的石 蕊试纸变红 不能使之变黑或褪色 考点考点 4 溶液中溶液中 SO42 的检验的检验 1 原理 利用 Ba2 SO42 BaSO4 白色 BaSO4 盐酸 硝酸的特性 2 试剂 3 检验的误区 干扰检验的离子 Ag 能与 SO42 离子反应生成难溶于水的白色沉淀 Ag 2SO4 Ag 还能与 Cl 反应生 成难溶于水的白色沉淀 AgCl SO32 CO32 SiO32 PO43 等能与 Ba2 反应生成难溶于水的白色沉淀 但这些白色沉淀溶于强酸中 4 检验步骤 在待测溶液中加入 排除 等离子的干扰 注意一般不用稀 HNO3 因为稀 HNO3能将 氧化成 而被漏检 在排除干扰后的溶液中加入 产生的白色沉淀一定是 BaSO4 则此溶液中一定含有 SO42 特别提醒 检验 SO42 的关键是既要注意试剂的选择 又要注意操作顺序的优化 方能排除干扰离子的误导 要全 面考虑 综合分析 正确推导 例 4 对某酸性溶液 可能含有 Br SO42 H2SO3 NH4 分别进行如下实验 加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 加碱调至碱性后 加热时放出的气体可以使湿润的红 色石蕊试纸变蓝 加入氯水时 溶液略显黄色 再加入 BaCl2溶液时 产生的白色沉淀不溶于稀硝酸 对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 A Br B SO42 C H2SO3 D NH4 解析解析 加热时放出的气体可以使品红褪色 则溶液中一定含有 H2SO3 因 H2SO3不稳定 分解产 生的 SO2可使品红褪色 加碱后加热 产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体 即有 NH3产生 说明 溶液中一定含有 NH4 加氯水时溶液显黄色 说明原溶液中含有 Br 再加 BaCl2有白色不溶于 HNO3 的沉淀生成 说明此时溶液中含 SO42 但可能是原溶液含有的 也可能是氯水氧化 H2SO3产生的 故不 能确定的为 SO42 答案 B 误区警示 SO42 检验的误区 只加可溶性钡盐 不酸化 误将 CO32 PO43 SO32 Ag 等干扰离子判成 SO42 此时上述离子 同样会产生 BaCO3 Ba3 PO4 2 BaSO3 AgCl 的白色沉淀 误将 Ag Pb2 判成 SO42 如向待测液中滴加 BaCl2溶液 再加盐酸有白色沉淀便断定含 SO42 其错误是未注意溶液中不含 SO42 而含 Ag 或 Pb2 也会有同样现象 因为 Ag Cl AgCl 白色 Pb2 2Cl PbCl2 白色 误将 SO32 判成 SO42 如向待测液中滴加用盐酸酸化的 Ba NO3 2溶液生成白色沉淀 便误以为有 SO42 该错误是未注意 NO3 具有强氧化性 在酸性环境中发生反应 Ba2 SO32 BaSO3 白色 3BaSO3 2H 2NO3 3BaSO4 白色 2NO H2O 再如向待测液中滴加用硝酸酸化的 BaCl2溶液产生白色沉淀便错误认定一定含 SO42 也同样是落入 干扰离子转化为 SO42 从而生成 BaSO4的陷阱中 参考答案 考点考点 1 硫的性质硫的性质 1 多种 淡黄 Na2O2 AgBr 黄铁矿 TNT 2 1 Na2S Al2S3 Al2S3 FeS 2 SO2 3 H2SO4 6NO2 2H2O 2SO2 2H2O Na2S Na2SO3 H2O 考点考点 2 2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同二氧化碳和二氧化硫性质的异同 1