元素及其化合物6硫

复习6——硫及其重要化合物考纲导引1•了解硫单质及其重要化合物的主要性质及应用。了解硫单质及其重要化合物对环境质量的影响。【考纲全景透析】一、硫单质的主要性质及应用1.存在形态（1）游离态：硫单质俗名硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。⑵化合态：主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CaSO4・2H2O)和芒硝(Na2SO4・10H2O)等。2•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。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（与变价金属反应生成低价态硫化物。）Fe+S^^FeS（黑色）2Cu+S^^Cu2S（黑色）②与非金属反应s+o2^so2s+h2=h2s（说明硫化氢不稳定）硫在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，在氧气中燃烧火焰颜色为蓝紫色。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。二、硫的氧化物的性质及其应用二氧化硫：（1）物理性质：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。2）化学性质：使品红溶液褪色f漂白性氧化性SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。CaSOJ+HO，CaSOJ+HO，b.逐渐通入少量澄清石灰水：sq+3”2OH-

CaSO+SO+HO==Ca2++2HSO-o 现象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。3223强还原性SO+Cl+2HO==2C1-+4H++SO2-(通入氯水中，现象溶液颜色褪去)2 2 2 42SO2+O2 2SO3 c.能使酸性KMnO4溶液褪色。氧化性：2H2S+SO2==3SJ+2H2O漂白性，能跟有色有机化合物(如品红)生成无色物质(可逆、非氧化还原反应)现象为：品红溶液先褪色，加热后又恢复原色原理：与有色物质结合生成不稳定的无色物质。现象为：品红溶液先褪色，加热后又恢复原色原理：与有色物质结合生成不稳定的无色物质。(3)SO2对大气的污染与防治②危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。来源：化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼。②危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。形成酸雨的反应过程防治：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。形成酸雨的反应过程三氧化硫(1)物理性质：熔点16.8°C,沸点44.8°C,常温下为液态，标准状况下为固态。—(2)化学性质：酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的方程式为:H2O+SO3=H2SO4(放出大量的热)CaO+SO3=CaSO4Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O2NaHSO3+SO3=Na2SO4+2SO2?+H2O(除去SO2中的SO*三、硫酸的性质及应用物理性质:无色油状液体，难挥发，常用98%的H2SO4(P=1.84g/cm3)的物质的量浓度为18.4mol/L，H2SO4能以任意比与水混溶。浓h2so4溶解时会放出大量热。稀释浓硫酸的方法是将浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌稀H2SO4具有酸的通性ZnCuOCu(0H)2使石蕊试®变红色Zn+ZnCuOCu(0H)2使石蕊试®变红色Zn+H2SO4ZnSO4+H2?CuO+H2SO4^=CuSO4+H20Cu(OHL+H2SO4^=CuS()4+2巴0阿。3+粵0斗——n^scvcxV+mN巧CO?3.浓H2SO4的特性实验实验现象硫酸的特性少量胆矶加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒醮取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓h2so4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性强氧化性①常温下，铁、铝遇浓h2so4发生钝化。原因：常温下，铁、铝遇浓h2so4生成一层致密的氧化膜。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。②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?+2H2Oo=CO2T+2SO2T+2H2Oo③能氧化非金属单质，如与C=CO2T+2SO2T+2H2Oo【热点难点全析】、so2与co2的比较与鉴别1•比较so2与co2的性质SO2CO2物理性质无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体微溶于水(1：1)与水反应so2+h2^^h2so3中强酸co2+h2o h2co2弱酸与碱反应通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2+SO2====CaSO3J+H2OCaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2+CO2====CaCO3J+H2OCaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2氧化性SO2+2H2S=3SJ+2H2O高温CO2+C 2CO还原性能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无与碱性氧化物Nazq+SkNazSq2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应2.SO2与CO2的鉴别可根据物理性质，co2无色无味，so2具有刺激性气味。利用so2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。so2褪色，co2不褪色利用so2的漂白性，用品红溶液鉴别。so2褪色，co2不褪色。【提醒】(1)CO2中的C元素处于最高价，因而只具有氧化性(CO2fCO,CO2fC)。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。(2)除去CO2中的SO2气体，可将混合气体通入酸性KMnO4溶液或溴水，也可通入饱和的NaHCO3溶液(H2SO3的酸性大于H2CO3)。(3)不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2，因为二者均能使澄清石灰水变浑浊。【典例1】某探究性小组利用图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。【答案】(1)验证产物气流中有SO2除去产物气流中的SO2验证产物气流中SO2已被B瓶溶液全部除去(2)澄清石灰水CO2(3)无水CuSO4A前产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气，所以必须在A之前；SO2和CO2都是酸性氧化物，都具有酸性氧化物的通性，但SO2还具有强还原性和漂白性。进行鉴别(或检验)SO2和CO2时，要注意二者性质的异同点，从差异性入手进行分析，从而得出合理的答案。二、浓硫酸与金属的反应及SO2-离子的检验。浓硫酸与金属的反应钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，如加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。⑶与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2小于1mol。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。2.SO42-的检验检验时要防止其他离子的干扰Ag+干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag+干扰，因为Ag++C卜===AgClJ。CO]-、SO]-干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42-时，必须用酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。例如：BaCO3+2H+===H2O+CO2T+Ba2+。所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO]-、HSO-、SO2等会被溶液中的NO-氧化为SO2-，从而得出错误的结论。正确操作加足量 滴加BaCl2被检液― f取清液一溶液一有无白色沉淀(判断有无SO2-)o【注意】(1)注意“量变”引起的“质变”浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起质变”。如浓硫酸与Zn、Cu的反应。铁和浓硫酸加热条件下，可发生反应，但产物决定于铁的量，铁不足生成Fe3+，铁过量生成Fe 实际上，在打开活塞a 实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生so2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定so2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D(D中充满某种液体)，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为 o乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100mL溶液，再取20mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量,若耗去amol^L_1的氢氧化钠溶液bmL，则余酸的物质的量为 molo(用含a、b的表达式来表示)【答案】⑴①Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SOJ+2H2O 2Cu+2H2SO4(稀)+O2=2CuSO4+2H2O注意工业上生产胆矾的方法工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，而是先把铜在空气中灼烧后，再与稀硫酸反应，目的是节约原料和防止污染。检验SO2-时，慎选酸化用酸用于酸化的酸只能用稀盐酸，不能用稀硫酸或稀硝酸，若有SO2-干扰，可溶性钡盐也不能选择Ba(NO3)2，因为在酸性条件下，NO-会把SO2-、BaSO3等氧化为SO2-和BaSO4而对检验造成干扰。3 3 4【典例2】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验：

5ah乂10_3②（B装置中导管长进短出） （2）①饱和NaHSO3溶液 ②一兀一【考点提升训练】、选择题1.（2012.济宁一模）下列对有关化学反应过程或实验现象的解释正确的是（）SO2使溴水褪色证明SO2有还原性氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，说明氯气的氧化性大于次氯酸SO2能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有漂白性在滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液，溶液褪色，说明BaCl2溶液具有酸性（2012.郑州模拟）用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列有关说法不合理的是（ ）上下移动①中铜丝可控制SO2的量②中选用品红溶液验证SO2的生成③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色下列有关二氧化硫的说法中正确的是（）二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有还原性二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊试液变红，说明它没有漂白性将足量二氧化硫通人酸I生高锰酸钾试液中紫色褪去，说明二氧化硫具有还原性因二氧化硫具有强还原性，所以实验室不能用浓硫酸干燥二氧化硫4.（2012.金华模拟）将BaCl2溶液分盛在两支试管中，第1支加入HNO3，第2支加入烧碱溶液，然后再分别通入SO2气体，结果两试管均有白色沉淀产生。下列说法正确的是（）证明SO2具有强氧化性和酸性B•若第1支试管改通H2S或Cl2气体，后再通SO2气体，均不会产生沉淀若第2支试管改通NH3，后通SO2，不会产生沉淀D•升高pH使SO2水溶液中SO2-浓度增大6.（2012.合肥模拟）实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2S”字样（如图所示）。已知，固体M只可能是Na2SO3、Na2SiO3、Na2SO4中的一种。若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验，下列说法不正确的是（ ）只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的具体成分往溶液中通入二氧化碳，若有白色沉淀，则固体M为Na2SiO3往溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2，若有白色沉淀，则固体M为Na2SO4用pH试纸检验，若pH=7，贝9固体M一定是Na2SO47.（2012.洛阳模拟）甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH;、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO-、SO4-

中的不同阳离子和阴离子各一种组成，已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；@0.1mol/L乙溶液中c(H+)>0.1mol/L；③向丙容器中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，下列结论不正确的是()A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO2 C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+48.在如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.胆矶晶体变为白色粉末C.A.苹果块会干瘪B.胆矶晶体变为白色粉末C.小试管内有晶体析出)苹果块酸硫浓酸硫浓PH朋纸胆矶晶体酸硫浓饱和硝酸钾溶液nt①能使澄清石灰水变浑浊②能使蓝色石蕊试纸变红色③能使品红溶液褪色9.(2011•珠海模拟)下列实验一定能证明有SO2存在的是)苹果块酸硫浓酸硫浓PH朋纸胆矶晶体酸硫浓饱和硝酸钾溶液nt①能使澄清石灰水变浑浊②能使蓝色石蕊试纸变红色③能使品红溶液褪色通入溴水能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成先通入足量的NaOH溶液，再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤ D.④10•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/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。对此实验下述结论正确的是( )Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化将一定量的锌与100mL18.5mol・LT浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的pH=0,则下列叙述中错误的是()A•气体A为SO2和H2的混合物 B•气体A中SO2和H2的体积比为4：1C.反应中共消耗锌97.5g D.反应中共转移电子1.5mol［双选题］(2012•惠州模拟)已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是( )X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂13下列变化的实质相似的是( )①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色二氧化硫能使品红溶液、溴水褪色 ④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应

浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字A•只有②③④B.只有⑤C•只有③④⑥ D•全部、非选择题14•某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，有同学认为产生的气体除SO2外，还可能产生氢气。该同学为了检验他的判断是否正确，设计了如图所示的实验装置，其中，装畳中盛有浓硫酸，装置C中放置黑色CuO粉末，装置D中放置的是无水硫酸铜粉末(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去)。A酸性BKMnOA酸性BKMnO4溶液TOC\o"1-5"\h\zA中加入的试剂可能 ，作用是 ；E中加入的试剂是碱石灰，作用是 ；装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是 上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为 如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？ (填“能”或“不能”)。原因是:可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中 ，D中 。15.过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置如下：⑴试剂A可以选用 ，试剂B的作用是 。(2)装置E用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。装置A 装置A 装置B 装置C 装置D 装置E(3)实验测得装置C增重m1g，装置D增重m2g,装置E中收集到VL气体(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，当SO2未氧化、部分氧化、完全氧化时，V与m的关系式。未氧化 ，部分氧化 ，完全氧化 。若SO2完全氧化，写出反应的化学方程式： 。实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量so2,取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与so2反应的特点。提出假设：假设1：反应后固体中只有 ，SO2未氧化；假设2：反应后固体中只有 ，SO2完全氧化；假设3： 。实验探究：TOC\o"1-5"\h\z(4)设计实验，证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论： 。实验评价：实验过程中SO2的通入量，直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因： ，16.(14分)(2012•临沂模拟)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。ABC D请回答下列问题：装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ，其中发生反应的化学方程式为 ；实验过程中，装置B、C中产生的现象分别 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ;装置B中发生反应的离子方程 。装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象 ；尾气可采用 溶液吸收。17.(2012.江苏南通)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、3%也02溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。【提出猜想】•所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种；•所得气体中可能含有 中的一种或两种。【实验探究】实验操作预期现象结论验证猜想I步骤①：取少量0.01mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液步骤②：含有Fe3+验证猜想II将所得气体通入如下装置含有两种气体【问题讨论】有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想I的所有探究，请对该观点进行评价： 。【答案及解析】

1.A2.D3.C4.D6.C7.D8.D9.D10.CD11.C12.AD13.B14.(1)品红溶液 检验气体X中是否含有SO?防止空气中的水蒸气进入D中，干扰检验除去