专题4第1单元_含硫化合物的性质和应用_知识研习(苏教版)

一 硫单质 俗称硫磺 1 物理性质硫单质是固体 硬度 于水 于酒精 于二硫化碳 熔点和沸点 黄色或淡黄色 大 不溶 微溶 易溶 都不高 2 化学性质 1 与大多数金属反应S与Fe反应的化学方程式为 S与Cu反应的化学方程式为 2 与某些非金属反应S与H2反应的化学方程式为 S与C反应的化学方程式为 S与O2反应的化学方程式为 3 与强氧化剂反应S与浓硫酸反应的化学方程式为 S与浓硝酸反应的化学方程式为 3 用途硫单质可用来生产硫酸 化肥 火柴 农药 火药等 一 硫单质俗称硫磺 黄色或淡黄色固体硫在自然界中的存在形式 游离态硫 即硫单质 火山口附近或壳层里 化合态硫 硫化物和硫酸盐 黄铁矿 FeS2 黄铜矿 CuFeS2 化石燃料 石膏矿 二 重要的含硫化合物1 二氧化硫 1 物理性质二氧化硫是色 有气味的毒气体 密度比空气 液化 溶于水 1 40 无 刺激性 有 大 易 易 二氧化硫 试管中的水面上升 矿泉水瓶瘪了 2 化学性质 酸性氧化物的通性a 与碱反应与NaOH溶液反应少量SO2时 SO2过量时 与Ca OH 2溶液反应少量SO2时 SO2过量时 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O NaOH SO2 NaHSO3 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O Ca OH 2 2SO2 Ca HSO3 2 b 与碱性氧化物反应 c 与H2O反应 与盐反应 CaO SO2 CaSO3 SO2 H2OH2SO3 弱酸 2NaHCO3 SO2 2NaHSO3 CO2 1亚硫酸酸性大于碳酸2可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO23SO2不能与氯化钙或氯化钡发生反应 因为酸性比盐酸弱 还原性 较强 如O2 氯水 溴水 KMnO4 硝酸 H2O2等均可将SO2氧化 化学方程式分别 总结 2SO2 O22SO3 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl SO2 X2 2H2O H2SO4 2HX X ClBrI SO2 H2O2 H2SO4 知识梳理 题型构建 深度思考 深度思考 氧化性如与H2S反应的化学方程式为 漂白性 暂时性 能使某些有色物质如品红溶液褪色 化合反应 但加热后 溶液又恢复为红色 但不能使紫色石蕊试液褪色 3 用途 a 利用漂白性检验SO2 b 漂白纸浆以及草帽等 制硫酸等 SO2 2H2S 2H2O 3S 浅黄色沉淀 H2S 强还原性 可燃性 弱酸性 想一想1 SO2和Cl2分别通入紫色石蕊试液中 现象相同吗 为什么 提示 把SO2和Cl2分别通入到紫色石蕊试液中 现象不同 其原因是 SO2溶于水生成H2SO3 使石蕊试液变红 但不能使石蕊试液褪色 Cl2溶于水生成了HCl和HClO 酸使石蕊试液变红 又由于HClO的强氧化性 所以最终使石蕊试液褪色 随堂练习 实验室中可用浓硫酸与Na2SO3晶体作用制得SO2气体 将SO2依次通入如下图所示各具支试管中 请描述各试管中出现的现象 并写出SO2气体与溴水 澄清石灰水 NaOH溶液反应的离子方程式 End 知识梳理 题型构建 知识梳理 题型构建 深度思考 深度思考 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 酸性 漂白性 即时巩固2 1 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 淀粉碘溶液A B C D 解析 1 SO2使酸性高锰酸钾溶液 溴水及淀粉碘溶液褪色的原理均是发生了氧化还原反应 答案 1 C 知识梳理 题型构建 深度思考 深度思考 1 下列关于二氧化硫的叙述中错误的是 A 在高温下二氧化硫可被催化氧化成三氧化硫B 二氧化硫可使品红溶液褪色C 二氧化硫既具有氧化性又具有还原性D 二氧化硫与水反应生成硫酸 D 2 下列有关说法正确的是 A SO2和SO3均是酸性氧化物B SO2的漂白原理和氯水的漂白原理相同C 在SO2 2H2S 3S 2H2O反应中 SO2做氧化剂 其具有很强的氧化性D 把某气体通入澄清的石灰水中 石灰水变浑浊 该气体一定是SO2 A SO2的用途 1 用于漂白纸浆 毛 丝 草编制品等 2 能杀灭霉菌和细菌 作食物和干果的防腐剂 抗氧化剂 3 工业规模制硫酸的一个重要中间产物 北京市场黄白两种银耳对比中央电视台 生活 栏目 几种物质漂白性比较 吸附色素 氧化漂白 化合漂白 物理变化 化学变化 不可逆 化学变化 可逆 思考 将含等物质的量Cl2和SO2的混合气体通入潮湿的有色物质中 有色物质能否褪色 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 变化类型 2 Cl2和SO2都具有漂白作用 能使品红溶液褪色 若将等物质量的Cl2和SO2混合物通入品红与BaCl2的混合溶液 能观察到的现象是 溶液很快褪色 溶液不褪色 出现沉淀 不出现沉淀A B C D 解析 2 等物质的量的Cl2和SO2恰好完全反应 生成H2SO4 故溶液不褪色 生成BaSO4沉淀 答案 2 C 知识梳理 题型构建 C 知识梳理 题型构建 品红溶液 检验SO2 知识梳理 题型构建 想一想 为什么人们论及酸雨时常将酸雨与SO2联系在一起呢 空气中的SO2又主要有哪些来源 化石燃料的燃烧 含硫金属矿石的冶炼 硫酸 纸浆生产等过程中产生的废气SO2排放到大气中 在空气中各种物质的共同作用下形成硫酸 硫酸随雨水降下便形成酸雨 酸雨主要有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨 左图摄于1908年 右图摄于1968年 空中死神 酸雨 华夏子孙的骄傲 万里长城 许多地段的砖块 石块受到酸雨不同程度的侵蚀 急需保护 知识梳理 题型构建 含硫化石燃料 金属矿物 酸雨 5 6 4 防治方法 1 从消除污染源入手 研发新能源 如 等 2 对含硫燃料进行处理 对工业生产中产生的SO2进行 3 提高全民的环保意识 氢能 太阳能 核能 脱硫 回收利用 知识梳理 题型构建 C 知识梳理 题型构建 如何减少酸雨的产生 1 从SO2来源角度考虑 研究开发化石燃料的替代能源 如氢能 太阳能 核能等 2 从SO2排放量 含硫燃料预处理角度考虑减少使用化石燃料 对含硫燃料预先进行脱硫 固硫处理 钙基固硫 利用SO2作为酸性氧化物和具有还原性的性质 S O2 SO2 2CaO 2SO2 O2 2CaSO4 3 从废气排入大气前SO2的吸收处理角度考虑 酸性氧化物 用Ca OH 2悬浊液吸收SO2 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O 2CaSO3 O2 2CaSO4 用氨水吸收SO2 NH3 H2O SO2 NH4 2SO3 H2O NH4 2SO3 SO2 H2O 2NH4HSO34 加强国际合作 如何减少酸雨的产生 End 随堂练习 实验室中可用浓硫酸与Na2SO3晶体作用制得SO2气体 将SO2依次通入如下图所示各具支试管中 请描述各试管中出现的现象 并写出SO2气体与溴水 澄清石灰水 NaOH溶液反应的离子方程式 End 2 SO2的实验室制备 1反应原理 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 H2O SO2 实验药品 亚硫酸钠固体 浓H2SO4 2 实验装置 制 Cl2 装置 但不需加热 2 实验装置 制 Cl2 装置 但不需加热 实验装置 类似制Cl2装置 发生装置 固 液不加热收集 向上排空气法 尾气吸收 饱和氢氧化钠溶液 也是许多化学工业的重要原料 硫酸的用途 制造农药 医药 炸药 化肥 染料 化学纤维用于石油炼制 冶金 机械制造 纺织印染 如何制取硫酸 硫酸是基础化学工业的重要产品 古代 加热胆矾CuSO4 5H2O或绿矾FeSO4 7H2O 反应原理 CuSO4 5H2O Cu OH 2 H2SO4 3H2O 世界上主要用作原料我国主要用作原料 硫黄 黄铁矿 1 原料 S FeS2 SO2 SO3 H2SO4 造气 氧化 吸收 O2 O2 O2 H2O 2 原理 SO3 H2O H2SO4 现代 接触法制硫酸 硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产 沸腾炉 接触室 吸收塔 净化 冷却 空气 H2SO4 xSO3 尾气 2 生产过程 SO3 H2O H2SO4 注意 A 沸腾炉的炉气含矿尘 砷和硒的化合物等使催化剂中毒 水蒸气对设备和生产有不良影响所以要净化 B 吸收SO3不用水 而用98 3 的浓硫酸 一 稀硫酸的化学性质 酸的通性1 能使紫色石蕊试剂变红 稀硫酸的电离方程式 2 能与活泼金属反应放出氢气 与锌反应的离子方程式 3 能与碱性氧化物反应 与氧化钙反应的化学方程式 4 能与碱发生中和反应 与氢氧化钡反应的离子方程式 5 能与某些盐反应 与碳酸钠反应的离子反应方程式 三 硫酸盐 阅读课本P93页 了解几种重要的硫酸盐 2 硫酸 1 物理性质浓硫酸为色 黏稠的油状液体 沸点 挥发 有性 可做某些气体的干燥剂 与水按互溶 溶于水时 98 的浓硫酸密度为1 84g cm 3 无 高 不易 吸水 任意比 放热 想一想2 将1瓶浓H2SO4和1瓶浓盐酸敞口放置 最终将会是什么结果 为什么 提示 二者浓度都变稀 浓H2SO4因吸水使溶剂质量增加而变稀 溶液的质量增加 浓盐酸因挥发减少溶质而变稀 溶液的质量减少 在常温下 浓硫酸与C和Cu都不反应 能使Fe Al等钝化 想一想3 常温下铁可以被浓H2SO4钝化 而铜片在浓H2SO4中常温下也没有明显现象 这也是钝化吗 提示 不是 因为铁是H前金属 在稀酸中就反应产生H2 而在浓H2SO4中因被氧化而使表面生成致密氧化物薄膜 阻止了进一步反应 叫钝化 而铜与稀H2SO4本来不反应 在浓H2SO4中只有加热才反应 这是由铜金属活动性决定的 并不是钝化 脱水性使碳水化合物中的氢 氧元素按水的组成比例脱去 3 吸水性浓硫酸具有吸水性 能够吸收游离的水 如气体中的水分子 可用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体 装置如图 4 硫酸的制备接触法制H2SO4是目前工业上采用的主要方法 包含三个步骤 含硫矿石 如FeS2 在沸腾炉中燃烧 化学方程式为 SO2的催化氧化 SO3的吸收 4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 2SO2 O22SO3 SO3 H2O H2SO4 3 硫酸盐 1 蓝矾 CuSO4 5H2O 又称胆矾 蓝色晶体 受热时发生反应的化学方程式为 2 石膏 CaSO4 2H2O 白色固体 受热时发生反应的化学方程式为 石膏可被用来加工豆腐 制造和 模型 石膏绷带 3 重晶石 BaSO4 白色固体 不溶于水和酸 可做钡餐医疗透视的内服剂 三 酸雨的形成1 形成过程的燃烧 的冶炼和的生产等过程中产生的二氧化硫 在光照 烟尘中的金属氧化物等作用下 与氧气反应生成三氧化硫 三氧化硫溶于雨水后形成硫酸 反应方程式 化石燃料 含硫金属矿石 硫酸 2 主要危害 1 使水体 土壤酸化 影响鱼类 农作物及树木生长 2 腐蚀建筑物 雕塑等 3 防治方法 1 从消除污染源入手 研发新能源 如 等 2 对含硫燃料进行处理 对工业生产中产生的SO2进行 3 提高全民的环保意识 氢能 太阳能 核能 脱硫 回收利用 四 自然界中不同价态硫元素之间的转化1 自然界中硫元素的存在自然界中的硫元素主要以 和等形式存在 2 不同价态硫元素之间的转化 1 实验室除去洒落汞的反应 2 实验室制备SO2 3 Na2SO3变质 硫单质 硫化物 硫酸盐 S Hg HgS H2SO4 Na2SO3 SO2 H2O Na2SO4 2Na2SO3 O2 2Na2SO4 灵犀一点 利用硫元素的价态变化规律可以 判断含硫物质的氧化性和还原性 判断含不同价态硫元素的物质之间能否发生氧化还原反应 判断含硫物质发生化学反应可能生成的物质 案例1 在通常状况下 A为淡黄色的固态单质 根据下图转化关系 回答下列问题 1 写出A E的化学式 A B C D E 2 写出下列反应的化学方程式 E C C D 即时巩固1 A B C D均为中学化学所学的常见物质 且均含有同一种元素 它们之间的转化关系如图所示 反应条件及其他产物已略去 请填写下列空白 1 若A D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 则D为 填写化学式 2 若A为气体 其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 则工业上合成A的化学方程式为 3 下列物质 NaOH 氯气 空气 氢硫酸 Na2SO3 Na2CO3 其中能与SO2在一定条件下发生反应的是 A B C D 全部 解析 解决本题的突破口是物质的连续氧化 答案 1 H2SO4 2 N2 3H22NH3 3 D SO2可使品红或某些有机色质褪色 发生的是非氧化还原反应的化合反应 1 SO2不能漂白酸碱指示剂 而氧化类漂白剂 如氯水 Na2O2等 能漂白酸碱指示剂 例如 2 SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性 SO2的漂白性是暂时的 而氧化类漂白剂的漂白是永久的 例如 3 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 KMnO4溶液褪色 是利用SO2的还原性 以上都不是SO2的漂白性 4 SO2的检验某气体能使品红溶液褪色 加热至沸溶液又恢复红色 则该气体是SO2 案例2 2009 广东文基 如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质 下列说法正确的是 解析 A项体现的是SO2的还原性 C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物 反应无明显现象 但不能说明SO2与NaOH溶液不反应 D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性 SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合 形成不稳定的无色化合物 褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色 例如SO2使品红溶液褪色 答案 B 规律技巧 SO2的漂白性是高考考查的重点 尤其当SO2气体作用于有色溶液时 要特别注意分析引起溶液变色的原理 当与酸碱指示剂作用时 SO2只显示它作为酸性氧化物的性质 此种情形下 SO2不显示漂白性 当SO2作用于具有强氧化性的有色溶液 如酸性KMnO4 氯水等 时 SO2表现还原性 此种情形下 SO2也不显示漂白性 当SO2作用于具有强还原性的溶液 如H2S水溶液 时 SO2表现氧化性 当SO2作用于品红溶液时 SO2只显示漂白性 不显示它的氧化性或还原性 即时巩固2 1 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 淀粉碘溶液A B C D 2 Cl2和SO2都具有漂白作用 能使品红溶液褪色 若将等物质量的Cl2和SO2混合物通入品红与BaCl2的混合溶液 能观察到的现象是 溶液很快褪色 溶液不褪色 出现沉淀 不出现沉淀A B C D 解析 1 SO2使酸性高锰酸钾溶液 溴水及淀粉碘溶液褪色的原理均是发生了氧化还原反应 2 等物质的量的Cl2和SO2恰好完全反应 生成H2SO4 故溶液不褪色 生成BaSO4沉淀 答案 1 C 2 C 1 SO2和CO2的比较 2 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 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 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 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 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 灵犀一点 CO2中的C元素处于最高价 因而只具有氧化性 CO2 CO CO2 C 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 除去CO2中的SO2气体 可将混合气体通入酸性KMnO4溶液或溴水 也可通过饱和的NaHCO3溶液 H2SO3的酸性大于H2CO3 将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表 并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用 解析 先根据实验目的 再结合化学反应 确定需要检验的产物有哪几种 然后 根据产物性质及检验时的干扰情况 确定检验产物成分的先后顺序 最后 根据A B C装置及所装试剂状态 选择合适的试剂和装置 木炭与浓H2SO4反应有三种产物 水蒸气 二氧化碳 二氧化硫 一般用品红溶液检验二氧化硫 用澄清石灰水检验二氧化碳 而二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊 故应先检验二氧化硫 并除尽二氧化硫之后 再检验二氧化碳 因为检验二氧化硫 二氧化碳都要用到水溶液试剂 气体从水溶液中导出必带有水蒸气 故水蒸气应最先检验 即实验设计思路 木炭与浓H2SO4反应制气体 检验水蒸气 检验二氧化硫 除去二氧化硫 检验二氧化硫是否除尽 检验二氧化碳 答案 规律技巧 SO2和CO2都是酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 特别是与澄清石灰水的反应极为相似 注意一般不用此反应区分CO2与SO2 SO2与CO2的最大区别在于SO2的漂白性 还原性和氧化性 而CO2只有氧化性 解决有关问题时 要注意相似性方面的干扰 涉及CO2和SO2混合气体鉴别的实验题 品红溶液常要使用两次 分别检验SO2的存在以及是否被除尽 即时巩固3 CO2气体中含少量SO2 将此混合气体通过右图所示的装置 可得到干燥纯净的CO2 则甲 乙两瓶中所装的试剂是 解析 甲瓶中饱和的NaHCO3溶液用于除去SO2 乙瓶中的浓H2SO4用于干燥CO2 答案 C 1 浓H2SO4与金属的反应 2 浓 稀硫酸的鉴别方法 3 SO32 及SO42 的检验 1 SO32 的检验向溶液中加入盐酸 将产生的气体通入品红