浙江省高三化学 第3单元9讲 含硫化合物的性质和应用复习课件.ppt

第九讲含硫化合物的性质和应用 一 硫的存在及性质自然界中的硫元素主要以 态存在 在火山喷口附近或地壳的岩层中 存在游离态硫 硫单质是一种 的固体 熔 沸点较低 难溶于 微溶于 易溶于 许多金属矿物是硫的化合物 如黄铁矿 黄铜矿 等 重晶石 石膏 芒硝 等是重要的含硫酸盐的常见矿物 na2so4 10h2o caso4 2h2o baso4 fecus2 fes2 cs2 酒精 水 淡黄色 化合 化学性质 1 与金属反应 1 与铜反应 产生红热现象 生成 色物质 2 与铁反应 产生红热现象 生成黑色固体 3 与汞反应 此反应易发生 生成的hgs稳定 可用于除去洒落的hg 2 与非金属反应 1 o2 sso2产生 色火焰 在纯氧中 和 气味的气体 硫在反应中作还原剂 2 h2 sh2s产生具有臭鸡蛋气味的气体 硫作 黑 2cu scu2s fe sfes hg shgs 蓝紫 刺激性 氧化剂 二 二氧化硫1 物理性质so2是 色 有 气味的有毒气体 密度比空气 容易 易溶于水 2 化学性质so2是一种 氧化物 由于so2中硫元素为 4价 属于中间价态 所以so2既有 性又有 性 无 刺激性 大 液化 酸性 还原 氧化 1 酸性氧化物二氧化硫具有酸性氧化物的通性 与h2o反应 与碱性氧化物 cao 反应 除去燃煤中的so2 与碱 如与naoh 反应 与盐 如与nahco3 反应 so2 h2o h2so3 cao so2caso3 2naoh so2na2so3 h2o naoh so2nahso3 nahco3 so2nahso3 co2 2nahco3 so2na2so3 2co2 h2o 2 还原性能被cl2 o2 kmno4 h 溶液等强氧化剂所氧化 生成so so2能使氯水褪色 so2在适当的温度并有催化剂存在条件下 可被氧气氧化为so3 常温下为无色固体 化学方程式为2so2 o22so3 so3与水反应生成硫酸 工业上常利用该原理来生产h2so4 so2 cl2 2h2oh2so4 2hcl 3 弱氧化性与h2s反应 4 漂白性so2跟某些有色物质化合生成无色物质 但无色物质 见光 遇热或长久放置又容易分解恢复至原来的颜色 例如so2能使品红溶液褪色 但受热后恢复红色 so2 2h2s3s 2h2o 不稳定 三 硫酸的性质 用途及工业制备1 硫酸的物理性质纯硫酸是一种 的液体 常用的浓硫酸的质量分数为98 3 其密度为1 84g cm3 物质的量浓度为18 4mol l 硫酸是一种 沸点 挥发的强酸 易溶于水 能以 与水混溶 特别提醒 浓硫酸溶解时放出大量的热 稀释时应将 沿器壁慢慢加入 中 边加边搅拌 2 稀h2so4硫酸是强电解质 在水溶液中发生电离 溶液呈强酸性 与 盐等物质发生反应 无色黏稠 高 难 任意比 浓硫酸 水 h2so42h 指示剂 碱 碱性氧化物 活泼金属 3 浓h2so4的特性 1 吸水性 常用作干燥剂 中学化学中常用浓h2so4干燥的气体有 等 不能用浓硫酸干燥的气体有 碱性气体 如 还原性气体 如 等 干燥气体常用盛浓h2so4的洗气瓶 其装置为 h2 o2 co2 so2 cl2 hcl nh3 h2s 2 脱水性脱水性 指浓h2so4将有机物里的氢 氧元素按原子个数2 1的比例脱去的性质 例如 c2h5oh浓h2so4170 c2h4 h2o 3 强氧化性 常温下 遇浓h2so4发生钝化 原因 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 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 能氧化非金属单质 如与c反应的化学方程式为 c 2h2so4 浓 co2 2so2 2h2o 常温下 铁 铝遇浓h2so4生成一层致密的氧化膜 铁 铝 4 1 工业接触法制备硫酸的过程 2 硫酸工业尾气处理 用氨水吸收 所得亚硫酸铵用硫酸处理所得硫酸铵可用作肥料 so2可返回作生产硫酸的原料 采用石灰石 石膏法 其原理是 caso4 2h2ocaso4 2h2o 石膏 5 硫酸的用途 制过磷酸钙 硫酸铵 硫酸铜 硫酸亚铁 医药 炸药 用于铅蓄电池 作干燥剂 制挥发性酸 脱水剂和催化剂等 so2 2nh3 h2o nh4 2so3 h2o so2 ca oh 2caso3 h2o 2caso3 o22caso4 四 的检验agcl baco3 baso3 baso4等都是不溶于水的白色沉淀 因此检验时要排除很多离子的干扰 ag 的干扰 用bacl2溶液或用盐酸酸化来防止ag 干扰 因为 ag cl agcl 的干扰 baco3 baso3 ba3 po4 2这些白色沉淀都溶于强酸中 因此检验时 必须用酸酸化 但不能用硝酸酸化 同理 所用钡盐也不能用ba no3 2溶液 因为在酸性条件下 等会被溶液中的氧化为 从而可使检验得出错误的结论 检验so的正确操作为 待测液取清液有无白色沉淀 有无so 五 酸雨及其防治1 酸雨的形成大量 和 散发到空气中 被雨水吸收后就形成了酸雨 酸雨的ph 2 硫酸型酸雨的形成过程 1 化石燃料及其产品的燃烧 含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产生的so2 在光照 烟尘中的金属氧化物作用下 跟氧气反应生成so3 so3溶于雨水后形成酸雨 2so2 o22so3 so3 h2oh2so4 5 6 氮的氧化物 硫的氧化物 2 空气中的so2遇雨水生成h2so3 h2so3被氧气氧化形成h2so4 3 酸雨的危害及防治 1 酸雨的危害 a 酸雨进入江河湖泊 导致鱼类死亡 影响水生生物的生长和繁殖 b 酸雨流入土壤 会使土壤酸化 营养物质流失 破坏农作物和树木的生长 c 酸雨腐蚀损坏桥梁 雕塑 建筑物等 d 酸雨危害人体健康 so2 h2o h2so3 2h2so3 o22h2so4 2 酸雨的防治 a 减少污染源 研究开发能代替化石燃料的新能源 如氢能 太阳能等 b 利用化学手段对含硫燃料预先进行脱硫处理 以降低so2的排放 c 提高全民的环境保护意识 so2的化学性质 酸性氧化物性质 还原性 漂白性 例1 2010 泰安模拟 下列溶液中 不能区别so2和co2气体的是 石灰水 h2s溶液 kmno4溶液 溴水 酸化的ba no3 2溶液 品红溶液a b c 只有 d 解释 鉴别so2和co2的方法 二氧化硫和二氧化碳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二氧化硫和二氧化碳 通常可用以下方法 c 1 用品红溶液 使品红溶液褪色的是二氧化硫 不能使品红溶液褪色的是二氧化碳 2 用高锰酸钾溶液 紫色褪去的是二氧化硫 无明显现象的是二氧化碳 2kmno4 5so2 2h2ok2so4 2mnso4 2h2so4 3 用溴水 使橙色褪去的是二氧化硫 无明显现象的是二氧化碳 br2 2h2o so22hbr h2so4 4 用硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是二氧化硫 无明显现象的是二氧化碳 2h2o 2hno3 3so23h2so4 2no ba no3 2 h2so4baso4 2hno3 4 用硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是二氧化硫 无明显现象的是二氧化碳 2h2o 2hno3 3so23h2so4 2no ba no3 2 h2so4baso4 2hno3 5 用fecl3溶液 使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫 无明显现象的是二氧化碳 2fecl3 so2 2h2ofecl2 feso4 4hcl 迁移训练1 如下图所示 在注射器中加入少量na2so3晶体 并吸入少量的硫酸 以不接触纸条为准 则下列有关说法正确的是 a 蓝色石蕊试纸先变红后褪色b 蘸有kmno4溶液的滤纸褪色 证明了so2的漂白性c 品红试纸褪色 证明了so2的漂白性d 蘸有酚酞和naoh溶液的滤纸褪色 证明了so2的漂白性 c 解释 注射器内产生二氧化硫 不能漂白石蕊 a错 二氧化硫的漂白性指它能使某些有机色素褪色 高锰酸钾 溴水等不是有机物 虽然它们遇到二氧化硫会褪色 但不属于漂白作用 b错 蘸有酚酞和naoh溶液的滤纸遇到so2褪色 是因为二氧化硫中和了碱 碱性减弱 酚酞褪色 d错 h2so4的性质 例2 丽水期末 将下列变化中浓硫酸所表现的性质的编号填入下表的空白处 在水溶液中电离 并呈强酸性 具有高沸点 难挥发性 浓硫酸具有吸水性 浓硫酸具有脱水性 浓硫酸具有强氧化性 解释 铜与浓硫酸反应 浓硫酸既作氧化剂 生成so2 又体现酸性 cuso4生成 干燥h2 so2气体 利用浓硫酸的吸水性 不能干燥nh3是因为浓硫酸的酸性 不能干燥hbr气体是因为浓硫酸具有强氧化性 难挥发性酸制取挥发性酸 利用浓硫酸高沸点 难挥发性 浓硫酸都被还原成so2 表现氧化性 先变红体现了硫酸的酸性 后变黑体现了浓硫酸的脱水性 强酸制弱酸 利用硫酸的强酸性 利用浓硫酸的强氧化性 在铝 铁金属表面生成一层致密的氧化膜 阻止浓硫酸与铝 铁的继续反应 答案 迁移训练2 将一定量的锌与100ml18 5mol l浓硫酸充分反应后 锌完全溶解 同时生成气体a33 6l 标准状况 将反应后的溶液稀释至1l 测得溶液的ph 1 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zn97 5gc 气体a中so2和h2的体积比为4 1d 反应中共转移3mol电子 c 解释 反应后溶液体积为1l c h 0 1mol l 则n h 1l 0 1mol l 0 1mol 故反应后溶液中剩余硫酸为0 05mol 由于浓硫酸在与zn反应过程中浓度逐渐变小 故反应中有so2 h2两种气体产生 设so2的物质的量为x h2的物质的量为y 有zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2ox2xxzn h2so4 稀 znso4 h2 yyy2x y 0 05mol 1 85molx y 33 6l22 4l mol解得 x 0 3moly 1 2mol所以v so2 v h2 1 4 反应中消耗n zn n so2 n h2 1 5mol m zn 65g mol 1 5mol 97 5g n e 2n zn 3mol n e 2n zn 3mol 的检验 例3 甲 乙 丙三位同学各设计了一个实验 结果各自都认为自己的试样中含有 1 乙认为甲的实验不严谨 因为试样a中若含有 离子 仅填一种 也会有此现象 2 丙认为乙的实验不严谨 因为试样b中若含有 离子 仅填一种 也会有此现象 3 其中试剂 是 现象 是 试剂 是 现象 是 若你认为丙方案不合理 以上四空可以不填 解释 甲的实验不能证明存在 若有ag 也会如此 乙的实验不能排除的干扰 若有 也会出现此现象 丙的实验中 可先加hcl 检验ag 是否存在 还可消除的干扰 如加hcl无白色沉淀 证明无ag 然后再加bacl2 若有白色沉淀 肯定不存在cl 而是ba2 而在酸性条件下 ba2 只能与结合成baso4 答案 1 ag 2 3 盐酸无明显变化bacl2溶液生成白色沉淀 迁移训练3 杭州市期末 长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化 现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度 实验步骤如下 称量w1g样品 置于烧杯中 加入适量蒸馏水 使样品溶解 加入稀盐酸 使溶液呈强酸性 再加过量的bacl2溶液 过滤 用蒸馏水洗涤沉淀 加热干燥沉淀物 将沉淀物冷却至室温后 称量 重复 操作直到合格 最后得到w2g固体 回答下列问题 1 本实验中是否能用ba no3 2代替bacl2 不能 其理由是 2 步骤 中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是 3 bacl2溶液要稍过量的原因是 4 判断操作 是否完成的方法是 5 判断操作 中沉淀是否洗净的方法是 在酸性溶液中 能将氧化成 造成结果错误 防止baso3的生成 使沉淀完全 静置 在上层清液中继续滴加bacl2 如果无沉淀生成 说明bacl2已过量 反之 则不足 取最后几滴洗液 滴加agno3溶液 若无沉淀 已洗净 反之 未洗净 6 实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是 列出算式 不需化简 解释 本实验的原理是 若有部分亚硫酸钠被空气中氧气氧化成硫酸钠 加入过量盐酸酸化的bacl2溶液 只能得到硫酸钡沉淀 与h 反应生成so2而逸出 再通过称量硫酸钡质量可计算出na2so3的纯度 na2so3 233w1 142w2 233w1 100 硫及其化合物之间的转化 例4 金华二模 如下图表示由黄铁矿 主要成分为fes2 为开始反应物的一系列变化 其中不含硫的反应产物已略去 1 写出下列反应的化学方程式 2 写出下列反应的离子方程式 解释 黄铁矿在空气中煅烧生成fe2o3和so2 其中so2能与氯水反应并生成硫酸 由此可推断得c为so2 d为h2so4 黄铁矿隔绝空气加强热生成a与b 且a b均含有s元素 结合b与fe反应生成a 则a中必然含有fe和s元素 再加上b能与浓硫酸反应生成so2 则可确定a为fes b为s 代入反应 为fes h2so4feso4 h2s 反应 为s 2h2so4 浓 3so2 2h2o e cb为2h2s so23s 2h2o 答案 1 fes2fes s s 2h2so4 浓 3so2 2h2o c 2h2so4 浓 co2 2so2 2h2o 2 fes 2h fe2 h2s so2 cl2 2h2o4h so 2cl 迁移训练4 2010 成都模拟 a b是两种有刺激性气味的气体 试根据下列实验现象填空 1 推断a f各是什么物质 写化学式 a b c d e f 2 写出a b跟水反应的离子方程式 cl2 so2 2h2o4h 2cl baso4 baso3 hcl h2so4 so2 cl2 解释 此题的突破口很多 关键是要对cl2 so2 2h2oh2so4 2hcl的反应比较熟悉 结合框图 b能与ba oh 2反应生成沉淀e 则b为so2 a为cl2 溶液d与agno3溶液反应生成白色沉淀g 则说明d为盐酸 沉淀f则为baso4 so2的污染及环境保护 例5 工业上测量so2 n2 o2混合气体中so2含量的装置如右图 反应管中装有碘的淀粉溶液 so2和i2发生的反应为 n2 o2不与i2反应 so2 i2 2h2oh2so4 2hi 1 混合气体进入反应管后 量气管内增加的水的体积等于 的体积 填写气体的分子式 2 反应管内溶液蓝色消失后 没有及时停止通气 则测得的so2含量 选填 偏高 偏低 或 不受影响 3 反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替 填写物质名称 4 若碘溶液体积为vaml 浓度为cmol l 1 n2与o2的体积为vbml 已折算为标准状况下的体积 用c va vb表示so2的体积分数为 5 将上述装置改为简易实验装置 除导管外 还需选用的仪器为 选下列仪器的编号 a 烧杯b 试管c 广口瓶d 容量瓶e 量筒f 单孔塞g 双孔塞 解释 1 混合气体进入反应管中 so2被吸收 剩余气体为n2和o2 2 反应管内溶液蓝色消失后 没有及时停止通气 则未反应的so2也排水到量气筒 使测得n2 o2的体积增加 则测得的so2含量降低 3 主要考虑当so2恰好完全反应后 溶液颜色有显著变化 所以酸性高锰酸钾溶液或溴水均可 4 由反应关系式知 n so2 n i2 va 10 3l cmol l 1 vac 10 3mol 所以v so2 vac 10 3mol 22 4l mol 1 22 4vacml 所以so2的体积百分含量为22 4vacml 22 4vacml vbml 100 22 4cva 22 4cva vb 100 5 装置中的反应管起密闭容器的作用 因此可用试管 广口瓶代替 而量气的方法除用量气管外 还可用测量气体所排出液体的体积确定 可用广口瓶 双孔塞 量筒代替 成立 答案 1 n2 o2 2 偏低 3 高锰酸钾酸性溶液或溴水 4 vso2 22 4cva 22 4cva vb 100 其他合理答案也可 5 bceg或beg或ceg 迁移训练5 为了有效控制酸雨 目前国务院已批准了 酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案 等法规 1 现有雨水样品1份 每隔一段时间测定该雨水样品的ph 所得数据如下 分析数据 回答下列问题 已知 cl2 so2 2h2oh2so4 2hcl 雨水样品的ph变化的原因是 用化学方程式表示 如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合 ph将变 原因是 用化学方程式表示 so2 h2o h2so3 2h2so3 o22h2so4 小 h2so3 hcloh2so4 hcl 或so2 2h2o cl2h2so4 2hcl 2 在英国进行的一个研究结果表明 高烟囱可以有效地降低地表面so2浓度 在20世纪的60年代 70年代的10年间 由发电厂排放出的so2增加了35 但由于建筑高烟囱的结果 地面so2浓度降低了30 之多 请你从全球环境保护的角度 分析这种方法是否可取 简述其理由 不可取 因so2的排放总量没有减少 所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害 解释 1 酸雨放置时ph变小 其原因是雨水中的h2so3被空气中氧气氧化所致 雨水和自来水混合 应考虑h2so3与cl2 或hclo 的反应 2 将烟囱建高 并没有减少so2的排放 只是将so2在地表的含量降了下来 无疑将增加高空中so2的浓度 酸雨依旧会形成 1 如图所示 锥形瓶中加入亚硫酸钠和1 1的硫酸 玻璃管内装入分别滴有不同溶液的棉球 反应一段时间后 对图中指定部位颜色描述正确的是 c 解释 so2的化学性质是一个重要的知识点 命题者设计出简单的一器多用实验装置 并以装置图形式给考生呈现出来 将so2的制备 性质联系在一起 考查学生对所学知识的理解能力及对知识在新的情景下的迁移能力 根据题给信息 常温下亚硫酸钠与硫酸反应放出so2 处充满湿润的so2 其中含有h2so3 使石蕊变红 so2进入玻璃管后漂白 处品红溶液 红色棉球褪色 so2和 处kmno4 h 溶液发生氧化还原反应 酸性高锰酸钾紫红色褪去 2 嘉兴一模 炭跟浓硫酸共热产生的气体x和铜跟浓硝酸反应产生的气体y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中 如右图装置 下列有关说法正确的是 a 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡b 在z导管出来的气体中无二氧化碳c 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 也有少量baco3d 在z导管口有红棕色气体出现 d 解释 炭和硫酸反应产生两种气体 co2和so2 铜与浓硝酸反应生成no2 这三种气体混合no2 so2no so3 通入bacl2溶液有no so3 co2 出现的沉