硫及其化合物知识点

硫及其化合物一、硫及其重要化合物的主要性质及用途：1硫：（1）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。（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。与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）加热2Na+S=Na2S （剧烈反应并发生爆炸）加热 2Al+3S Al2S3（制取Al2S3的唯一途径）加热 Fe+S FeS（黑色）2Cu + S Cu2S（黑色）点燃与非金属反应 S+O2 SO2 S+H2 H2S（说明硫化氢不稳定）加热与化合物的反应加热S+6HNO3（浓） H2SO4+6NO2+2H2O加热S+2H2SO4（浓） 2SO2+2H2O3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O（用热碱溶液清洗硫）（3）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。三药一柴：医药、火药、农药、和火柴的原料。2硫的氢化物：硫化氢的物理性质：H2S是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。硫化氢的化学性质点燃A可燃性：当2/1时，2H2S+O2 2S+2H2O（H2S过量） 当2/3时，2H2S+3O2 2SO2+2H2O（O2过量） 当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2B强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、I2、Fe3+、HNO3、浓H2SO4、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。C不稳定性：300以上易受热分解H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。硫化氢的制取：Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S不用浓硫酸、浓盐酸制H2S的原因浓H2SO4有强氧化性，能氧化H2S；浓盐酸有挥发性，使产生的H2S气体中混有HCl气体。不用CuS（黑）、Ag2S（黑）、 PbS（黑）的原因是它们不溶于稀强酸。不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有CuS（黑）、Ag2S（黑）、 PbS（黑）它们可溶于浓硝酸。所以CuSO4、Pb（NO3）2可以与H2S反应生成沉淀： Pb(NO3)2+H2S=PbS+2HNO3。检验：用湿润的Pb（CH3COO）2试纸检验H2S： Pb（CH3COO）2+H2S=PbS+2 CH3COOH；除杂：用CuSO4溶液除去H2S： CuSO4+H2S=CuS+H2SO43硫的氧化物：（1）二氧化硫：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。SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。SO2有强还原性 常见氧化剂（见上）均可与SO2发生氧化一还原反应 如：SO2 + Cl 2 +2H2O = H2SO4 + 2HClSO2也有一定的氧化性 2H2S + SO2 = 3S +2H2OSO2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）实验室制法：Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO3 + H2O +SO2 或Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + 2H2O + SO2（2）三氧化硫：是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。气态：具有强刺激性臭味有毒气体。（3）比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体.熔点（16.8）与水反应SO2+H2O H2SO3 中强酸CO2 CO2 CO2+H2O H2CO3 弱酸SO3+H2O=H2SO4(强酸)与碱反应SO2 SO2 Ca(OH)2 CaSO3 Ca(HSO3)2清液 白 清液Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2清液 白 清液SO3+Ca(OH)2=CaSO4(微溶)紫色石蕊变红变红变红品红褪色不褪色不褪色鉴定存在能使品红褪色又能使清石灰变浑浊不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊氧化性SO2+2H2S=2S+2H2OCO2+2Mg = 2MgO+CCO2+C = 2CO还原性有无与Na2O2作用Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3=2NaSO4+O2（4）酸雨的形成和防治：酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。硫酸型酸雨的形成过程为：气相反应：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反应：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。总反应：硝酸型酸雨的形成过程为：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。酸雨危害：直接引起人的呼吸系统疾病；使土壤酸化，损坏森林；腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。在含硫矿物燃料中加生石灰，及时吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用烟气脱硫技术，用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环，吸收烟气中的SO2，其反应方程式为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2和CO，它们都是大气的污染物,在773和催化剂(铝矾土)的作用下，使二者反应可收回大量的硫黄，其反应原理为：SO2+2CO=S+CO24硫酸：稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性：浓H2SO4 氧化性 Br2(I2、S)+SO2+H2O S、 C、 Al(或Fe) 冷 足量Cu、 足量Zn、 Fe2+ HBr(HI、H2S)SO2+H2O SO2+CO2+H2O 钝化运装浓H2SO4 CuSO4+SO2+H2O ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O Fe3+SO2+H2O只表现强 氧化性 兼有 酸性 脱水性 吸水性 C2H5OH 去结晶水 胆矾 作干燥剂 C+H2O C2H4+H2O 糖等 无水CuSO4 中性气体 无强还原性气体 非碱性气体 可干燥 1700 SO42的鉴定（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag、PO43等）：待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）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、作脱水剂和催化剂等。二、硫酸的工业制法接触法：1生产过程：三阶段SO2制取和净化SO2转化为SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程4FeS2(s)11O2(g) = 2Fe2O3(s)8SO2(g)；H=-3412 kJ/mol2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)；H-196.6 kJ/molSO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)；H=-130.3 kJ/mol三设备沸腾炉接触室吸收塔有关原理矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面，加快反应速率逆流原理(热交换器)目的: 冷热气体流向相反，冷的SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.逆流原理(98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全)设备中排出的气 体炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)净化气:SO2.N2.O2SO2、O2、N2、SO3尾气：SO2及N2、O2不能直接排入大气中说 明矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”H2O气:腐蚀设备、影响生产反应条件理论需要：低温、高压、催化剂；实际应用：400500、常压、催化剂实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收2尾气处理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3 三、氧族元素：1氧族元素比较：原子半径 OSSeTe单质氧化性 O2SSeTe单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色单质状态 气体 固体 固体 固体氢化物稳定性 H2OH2SH2SeH2Te最高价含氧酸酸性 H2SO4H2SeSO4H2TeO42O2和O3比较：O2O3颜色无色气态淡蓝色气味无刺激性特殊臭味水溶性臭氧密度比氧气的大密度臭氧比氧气易溶于水氧化性强（不易氧化Ag、Hg等）极强（O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）漂白性无有（极强氧化性作消毒剂和脱色剂）稳定性 高压放电 3O2 2O3 2O3=3O2 常温：缓慢 加热：迅速 相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3比较H2O和H2O2H2OH2O2电子式化学键极性键极性键和非极性键分子极性有有稳定性电解 稳定2H2O 2H2+O2MnO2 不稳定2H2O2 2H2O+O2氧化性较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O=2NaOH+H2较强（遇还原剂反应）SO2+H2O2=H2SO4还原性较弱（遇极强氧化剂反应）2F2+2H2O=4HF+O2较强（遇较强氧化剂反应）2MnO4+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O作用饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等【实例分析】【例1】 （2009广东化学17）常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O ，2Fe3+H2O22Fe2+O2+2H+下列说法正确的是（ ）AH2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中， Fe2+和Fe3+的总量保持不变DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2+【解析】 结合A、B两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律：得 H2O2的氧化性Fe3+的氧化性， H2O2的还原性Fe2+的还原性，A错；2H2O22H2O+O2，分解过程中，Fe2+作催化剂，溶液pH值不变，B错，H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变。因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确。【答案】 CD【例2】（2010广东理综卷33） 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = _（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响） 提出合理假设 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_ 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中来源:Z*xx*k.Com步骤2：步骤3：【解析】(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。(3)很明显，假设3两种离子都存在。加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。【答案】(1) Na2SO3+H2O(2) Na2SO3(3) SO32-、ClO-都存在实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色，证明有ClO-，否则无步骤3：在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液若紫红色退去，证明有SO32-，否则无【一课一练】一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）二氯化二硫（S2Cl2）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构与双氧水分子相似。常温下，S2Cl2是一种橙黄色液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是（ ）AS2Cl2的结构式为ClSSClBS2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子CS2Br2与S2Cl2结构相似，熔沸点S2Cl2S2Br2D2S2Cl22H2OSO23S4HCl2.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）下列对SO2和SO3的叙述正确的是()A通常条件下都是无色气体，都易溶于水 B都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸C都可使品红溶液褪色D都能与碱溶液反应有关3.（贵州省银河中学2010届高三3月月考）恒温25时，将两铂电极插入一定量硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阳极析出了a mol气体，同时有g Na2SO410H2O晶体析出。剩余溶液中溶质的质量分数为( )A100% B100% C D 4.（山西省太原五中2010届高三4月月考）把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色,这时候若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀,在上述一系列变化过程中,最终被还原的是ASO2 B. Cl- C. Fe3+ D .NO3-5SO2是常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少SO2排放量的是 ()用天然气代替煤炭作民用燃料使用水煤气或干馏煤气作燃料硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化速率将块状煤粉碎，提高其燃烧效率在煤中加入生石灰后燃用循环处理吸收塔放出的尾气A B C D6(2010皖南模拟)下列说法正确的是 ()ASO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色B可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀7(2009北京高考)下列叙述正确的是 ()A将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变8有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀对此实验下列叙述正确的是 ( ) ANa2SO3已部分被空气中的氧气氧化B加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化9在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是 ()A苹果块会干瘪 B胆矾晶体表面有“白斑”C小试管内有晶体析出 DpH试纸变红10(2010南京模拟)检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中最合理的是 ()A加入硝酸酸化的Ba(NO3)2B先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液C先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液D加入盐酸酸化了的BaCl2溶液11对某酸性溶液(可能含有Br、SO、H2SO3、NH)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润湿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，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原溶液中是否存在的是 ()ABr BSOCH2SO3 DNH12(2008江苏高考)研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到直观形象的效果下列表达不正确的是 ()A密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：BFe在Cl2中的燃烧产物：CAlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：D氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)在通常状况下，A是固体单质根据如图所示的转化关系，回答下列问题：(1)写出AE的化学式：A_，B_，C_，D_，E_.(2)写出指定反应的化学方程式：BC_；CD_；EC_.14(12分)小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为_，过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为_.(2)请回答有关问题小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：则操作的名称为_，试剂A的化学式为_.(3)实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是_(填化学式)，则产生该白色沉淀的离子方程式是_.15(14分)某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式：_。(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题：少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是_，继续通入过量SO2气体，现象是_.SO2通入紫色KMnO4溶液，现象