2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第八单元 第3节 硫及其化合物

第3节,硫及其化合物,考纲点击：1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。,回归教材一、硫的存在与性质,1.存在,淡黄色固体,不溶,微溶,易溶,2.物理性质颜色、状态：_。溶解性：水中_，酒精中_，CS2中_。,3.硫的化学性质,(1)与非金属反应。,蓝紫色,与H2、O2反应的化学方程式为：_，_(现象：_火焰)。,(2)与金属反应表现氧化性。,与Fe、Cu反应的化学方程式为：,_，_。,(3)与碱反应既表现氧化性，又表现还原性。与NaOH反应的化学方程式为：_。(4)与浓H2SO4反应表现还原性。,S2H2SO4(浓),3SO22H2O。,特别提醒(1)硫的同素异形体：单斜硫、斜方硫等多种。(2)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。,大,易溶,二、二氧化硫1.物理性质2.化学性质,SO2与NaOH的反应少量：SO2NaOH=NaHSO3。足量：SO22NaOH=Na2SO3H2O。SO2与X2(Cl2、Br2、I2)的反应：SO2X22H2O=2HXH2SO4。SO2与H2O2的反应：SO2H2O2=H2SO4。,SO2与O2的反应：2SO2O2,2SO3。,SO2与H2S的反应：SO22H2S=3S2H2O。,SO2的漂白性：使品红溶液褪色，加热时，红色恢复(SO2,不能使指示剂褪色)。,SO3与H2O的反应：SO3H2O=H2SO4。,SO3与Ca(OH)2的反应：SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。特别提醒(1)三氧化硫：熔点16.8，沸点44.8，常温,下为液态，标准状况下为固态。,(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变,红，但不能使之褪色。,(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还,原性，而不是漂白性。,3.SO2的实验室制法(1)原理：_。(2)装置、收集：与制取Cl2相似(可不加热)。(3)检验是否收集满：_。(4)尾气吸收：用_吸收。,若迅速褪色，证明已收集满,NaOH溶液,Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O,将湿润的品红试纸放在瓶口，,4.硫的氧化物的污染与治理,5.6,特别提醒,硫酸型酸雨的形成途径,途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。,途径2：SO2H2O,H2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。,三、硫酸的性质和硫酸根离子的检验,1.物理性质,无色油状,高,难,(1)纯硫酸是一种_液体，沸点_，_挥发。(2)溶解性：浓硫酸与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓硫酸稀释的方法是：将_沿器壁慢慢注入_中并用玻璃棒不断搅拌。,浓硫酸,水,2.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：(1)Fe：_；(2)MgO：_；(3)Ba(OH)2：_；(4)Na2SO3：_；(5)BaCl2：_。,Fe2H=Fe2H2,MgO2H=Mg2H2O,3.浓硫酸的特性,变黑(或炭化),钝化,NH3、H2S、HI,Cu2H2SO4(浓),CuSO4SO2,2H2O,2H2O,特别提醒,(1)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，处理方法是立即用大量水冲洗，然后涂3%5%的NaHCO3溶液。,(2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。,4.硫酸的用途(1)制取化肥，如磷肥、氮肥。(2)制取硫酸盐，如CuSO4、FeSO4等。(3)制取挥发性酸。(4)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。,取清液,观察有无白色沉淀(判断有,被检液,1.下列有关硫元素循环说法不合理的是(,基础测评,)。,A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降落到土壤里答案：D,.,2.下列说法正确的是(,)。,A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好答案：B,符合要求的是(必要时可以加热)(,3.SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不,)。,A.Cu和浓硝酸C.大理石和稀盐酸,B.CaO和浓氨水D.高锰酸钾溶液和浓盐酸,.,.,解析：A和D中产生的气体(分别为NO2、Cl2)通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀；B中产生的气体(NH3)通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀。,答案：C,4.(2018年河南郑州检测)在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示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.C.仅,)。B.仅D.仅,解析：图梨失水变干表现出浓硫酸的吸水性；图可通过胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性；图通过观察KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性；图浓硫酸的液面上升，水的液面下降，说明浓硫酸具有吸水性。,答案：A,5.(2018年河北衡水检测)如下图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面,是(,)。,解析：SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为中强酸，不与,BaCl2溶液反应。,答案：A,考点一考向1,硫与二氧化硫硫的存在和性质,典例1实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上附着的,硫，其反应方程式为6NaOH3S,2Na2SNa2SO33H2O。,在该反应中硫表现的性质是(A.氧化性C.既无氧化性又无还原性,)。B.还原性D.既有氧化性又有还原性,解析：依据反应的化学方程式中硫元素的价态变化可知S,既表现氧化性又表现还原性。,答案：D,方法技巧,(1)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。,(2)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，,均不会生成SO3。,(3)试管内壁上附着的硫可用CS2或热的NaOH溶液洗涤，,前者是物理溶解，后者是化学溶解。,考向2,二氧化硫的多重性质,典例2(2018年江西上饶模拟)将SO2分别通入下列4种溶,液中，有关说法正确的是(,)。,A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性B.试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性C.试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性D.试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸,解析：SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，故A错误；SO2使品红溶液褪色，表现了SO2,表现了SO2的还原性，故C正确；SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，BaSO4难溶于稀硝酸，故D错误。,答案：C,方法技巧,1.SO2造成的褪色现象分类,2.常见的能用于漂白的物质的比较,考向3,二氧化硫对环境污染与防治,典例3下图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若,每步都完全反应。下列说法正确的是(,)。,A.溶液B中发生的反应为2SO2O2=2SO3B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3,C.由以上流程可推知氧化性：Fe3O2SO2,D.此工艺的优点之一是物质能循环利用,4,方法技巧1.消除SO2对环境污染的三方法(1)钙基固硫法。为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，,从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaOSO2,CaSO3，,2CaSO3O2=2CaSO4，总化学方程式为2CaO2SO2O22CaSO4。,(2)氨水脱硫法。该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3SO2H2O=NH4HSO3,2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。,2.环境保护与绿色化学,(1)主要的大气污染物及其危害,(2)绿色化学核心：利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染。最高目标：原子利用率为100%，即反应物中的原子全部转化为期望的最终产品。,考向4,SO2与CO2的性质比较,典例4(2018年河北衡水检测)如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。(1)B中加入的试剂是_，作用是_。(2)C中加入的试剂是_，作用是_。,(3)D中加入的试剂是_，作用是_。(4)实验时，C中应观察到的现象是_。解析：在检验CO2时SO2会干扰实验检验，故应先检验SO2，吸收SO2后再检验CO2。关键是吸收SO2时要注意SO2要完全吸收。,答案：(1)品红溶液(2)酸性KMnO4溶液,检验SO2除去SO2并检验SO2是否除尽,(3)澄清石灰水,检验CO2,(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色,方法技巧,1.检验CO2、SO2同时存在的实验流程设计,方法如图装置所示：,若A瓶品红溶液褪色，证明混合气体中含有SO2。B瓶除去SO2。C瓶品红溶液不褪色，说明SO2已除尽。若D瓶生成了白色沉淀，证明原混合气体中含有CO2。,2.二氧化硫和二氧化碳性质的比较和鉴别,（续表）,【拓展演练】1.(2018年新课标卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的,是(,)。,A.雾和霾的分散剂相同,B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关答案：C,2.(2017年北京卷)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所,得结论不正确的是(,)。,解析：FeCl3将SO2氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀，该反应中二氧化硫被氧化，表现了还原性，故A正确；SO2与H2S反应生成S单质，该反应中SO2中4价S元素被还原生成0价的单质S，二氧化硫被还原，作氧化剂，故B正确；酸性KMnO4溶液能够氧化SO2，使溶液褪色，SO2表现了还原性，故C错误；Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3，说明亚硫酸的酸性较强，即酸性：H2SO3H2SiO3，故D正确。,答案：C,考点二考向1,硫酸的性质和硫酸根离子的检验浓硫酸的性质及其应用,典例5硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有：酸性；吸水性；脱水性；强氧化性；催化作用。请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀H2SO4制H2_；(2)浓硫酸作干燥剂_；(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)_；(4)实验室用乙醇、浓H2SO4和冰醋酸制取乙酸乙酯_；,(5)乙酸乙酯的水解_；(6)纤维素的水解_；(7)浓硫酸与铜的反应_；(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_。,答案：(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),方法技巧,浓硫酸与金属反应的规律,回答以下问题：,(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲_，乙_(均填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：_。(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案_。,方法技巧,【拓展演练】,3.(2018年广东湛江模拟)下列叙述正确的是(,)。,A.浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸长期暴露在空气中，质量都会减小、浓度都会降低B.氯水和活性炭都可以使红墨水褪色，其原理相同C.浓硝酸见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色D.浓硫酸有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应,解析：浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，二者在空气中浓度都会降低，但浓硫酸的质量增加，A错误；氯水是氧化有色物质使其褪色，而活性炭是吸附有色物质使其褪色，所以原理不同，B错误；浓硝酸不稳定，见光分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于硝酸而使硝酸显黄色，C正确；浓硫酸有强氧化性，在加热的条件下能与Cu发生剧烈反应，常温下几乎看不到反应发生，D错误。,答案：C,4.(2018届甘肃靖远第四次联考)下列实验操作、实验现象,以及所得出的结论均正确的是(,)。,解析：A项，能够与盐酸酸化的BaCl2溶液反应产生的白色沉淀有硫酸钡和氯化银；B项，NH3H2O溶液中滴加少量AgNO3溶液，发生反应生成氢氧化二氨合银，不能大量共存；C项，将木炭和浓硫酸共热生成气体有二氧化碳和二氧化硫气体，两种气体通入澄清石灰水中生成碳酸钙和亚硫酸钙，都能使澄清石灰水变浑浊；D项，若是少量氢氧化钠溶液，加入过量的MgCl2溶液，产生氢氧化镁白色沉淀，再滴加FeCl3溶液，白色沉淀转化为红褐色沉淀，就可以证明KspFe(OH)3KspMg(OH)2。,答案：A,考点三考向1,不同价态硫的转化及综合应用硫及其化合物的相互转化,典例7(2018年河北邯郸模拟)在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是强酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：,(1)A是_，Y是_，Z是_。(填,化学式，下同),(2)当X是强酸时，E是_，写出B生成C的化学方程式：_。(3)当X是强碱时，E是_，写出B生成C的化学方,程式：_。,H2SO4。(3)当X为强碱时，转化关系为(NH4)2S,NO2HNO3。,解析：解推断题的两个关键点，一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，可推测出D比C多1个氧原子，则Y应为O2。连续氧化最终生成酸，则E可能为H2SO4或HNO3。(2)当X是强酸时，转化关系为(NH4)2S,H2O,NH3,NO,H2O,答案：(1)(NH4)2SO2H2O,(2)H2SO4,2H2S3O2,2SO22H2O,(3)HNO34NH35O2,4NO6H2O,方法技巧,1.从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化,考向2,硫及其化合物之间转化的综合应用,典例8(2016年北京卷)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。,(1)经检验，现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象：_。,_,_。,步骤一：,步骤二：_(按上图形式呈现)。,b.假设成立的实验证据是_。,(4)根据实验，亚硫酸盐的性质有_。盐溶液间反应的多样性与_有关。,若V1明显大于V2，则证明假设成立。,b.V1明显大于V2,两种盐溶液中阴、阳离,(4)溶解性、还原性、水解呈碱性子的性质和反应条件,【拓展演练】,5.(2018年江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：,(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的,离子方程式为_。,(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如下图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600,不添加CaO的矿粉在低于500焙烧时，去除的硫元素,主要来源于_。,700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。,(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。,解析：根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4；“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2。(1)过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O。(2)根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600，不添加CaO的矿粉低于500焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。添加CaO，CaO起固硫作用，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低。,(3)“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH)3。(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2,4FeSO4O22H2SO4=2Fe2(SO4)32H2O,6.(2017年天津卷)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。,.H2S的除去,方法1：生物脱H2S的原理为,H2SFe2(SO4)3=S2FeSO4H2SO4,硫杆菌,(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍，该菌的作用是_。,(2)由图(a)和(b)判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。,(a),(b),变化，氧化产物不同。当,方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S。,(3)随着参加反应的,n(H2O2)n(H2S),n(H2O2)n(H2S),4时，氧化产物的分子式为_。.SO2的除去方法1：(双碱法)：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生,NaOH溶液,Na2SO3溶液,(4)写出过程的离子方程式：_；,有关硫化合物的制备及性质的探究,在实验设计与评价试题中，有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题。需要注意的是，在离子检测、气化后的成分检测的过程中，要严格掌握离子检测、气体成分检测的先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。解答有关检测物质组成实验的流程设计问题，常见的解题思路如下：方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液检测溶液中,存在的阴、阳离子得出实验结论。,方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应检测所产,生的物质(如气体)得出实验结论。,方法三：取少量试样加酸(或碱)溶液使其气化检测气,体的成分得出实验结论。,采用最合理的实验要求考虑反应原理、药品和装置、操作步骤。若试题只给出部分药品和装置，则应给出必要的补充；若有剩余，则应进行筛选。要重视药品的名称，如有些药品的准确描述为：无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。,典例(2018届广东揭阳二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，主要用于照相业作定影剂、作鞣革时重铬酸盐的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。其工艺制备流程如下：,某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：,回答下列问题：,(1)a处可用来检验中的反应是否发生，选用的试剂是,_，若要停止中的化学反应，除停止加热外，还要采取的操作是_。(2)加热，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，甲同学对黑色生成物提出如下假设：可能是Cu2O；可能是CuO；可能是CuS；_。乙同学提出假设一定不成立，该同学的依据是_；,丙同学做了如下实验来验证黑色物质的组成：,基于上述假设分析，黑色物质的组成为_,_(填化学式)。,(3)中发生反应的化学方程式为_，实验中通入的SO2不能过量，可能的原因是_。,解析：(1)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，a处可用来检验中的反应是否发生，可以选用品红溶液检验，若品红褪色，说明反应已经发生，否则没有发生，若要停止中的化学反应，除停止加热外，还要旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离。(2)加热，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，浓硫酸具有强氧化性，硫酸被还原生成二氧化硫，铜可能被氧化生成1价或2价的铜，黑色生成物成分：可能是Cu2O、可能是CuO；可能是CuS、CuS和CuO的化合物，乙同学提出假设一定不成立，因为Cu2O为红色固体；黑色物质,能够部分溶于稀硫酸，生成蓝色溶液，说明含有氧化铜，还有黑色物质不溶，说明还含有CuS，因此黑色物质的组成为CuS、CuO的混合物。(3)根据流程图，Na2S、Na2CO3和SO2在中发生反应生成Na2S2O3，反应的化学方程式为2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2，Na2S2O3遇酸易分解，因此实验中通入的SO2不能过量。(4)在锥形瓶中加入25mL0.01molL1,硫代硫酸钠的物质的量为0.0015mol,25020,0.01875mol，则硫,代硫酸钠的质量为0.01875mol158gmol12.96g，则该产,品的纯度是,2.96g5g,100%59.3%。,答案：(1)品红溶液(或其他合理答案),旋转手柄使铜丝