中职有机化学课件-第10讲 硫及其化合物

第10讲硫及其化合物考纲定位选项示例1.掌握硫的单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2.了解SO2、SO3对环境质量的影响。1.SO2有漂白性，SO2可使溴水褪色。(2012年广东高考T12—A)2.常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(2011年江苏高考T3—A)3.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是BaCl2。(2011年上海高考T7—D)一、硫火山口硫化物硫酸盐

1．自然界中硫元素的存在 硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于________附近或地壳的岩层里。化合态的硫主要以_________和_________的形式存在，如FeS2、CaSO4·2H2O、Na2SO4·1OH2O。2．硫的物理性质硫黄黄水酒精二硫化碳

硫俗称______，是一种________色晶体，不溶于______，微溶于______，易溶于____________。3．硫的化学性质(1)氧化性。①与金属反应。FeSCu2SH2SFe＋S________；2Cu＋S________；

注意：硫的氧化性不如Cl2

强，硫与可变价金属(如Fe、Cu)反应时，通常生成低价金属硫化物。 ②与非金属反应。H2＋S________。SO2浅蓝色蓝紫色3SO2＋2H2O

(2)还原性。 ①与O2反应。 点燃

S＋O2=====______，现象：在空气中燃烧，火焰呈______；在纯氧气中燃烧，火焰呈________。 ②与浓硫酸反应。

S＋2H2SO4===__________________。二、二氧化硫和三氧化硫项目SO2SO3①主要物理性质____色、有________气味的气体；____溶于水；易液化；密度比空气的______熔点：16.8℃，沸点：44.8℃，常温下为____态，标准状况下为______________②氧化物________氧化物________氧化物③与指示剂反应能使石蕊溶液变____色；____使石蕊溶液褪色能使石蕊溶液变____色④与水反应化学方程式：____________________________；亚硫酸为______酸化学方程式：_______________________；硫酸为______酸无刺激性易大液晶体(固态)酸性酸性红不能红弱SO3＋H2O===H2SO4强(续表)SO2SO3⑤与强碱反应与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_______________________；与少量NaOH溶液反应的离子方程式：_________________________反应方程式：______________________⑥与碱性氧化物反应(CaO)反应方程式：________________________反应方程式：______________________SO2＋CaO===CaSO3

SO3＋CaO===CaSO4(续表)SO2SO3⑦氧化性与氢硫酸反应：______________________现象：___________________________—⑧还原性酸性高锰酸钾溶液现象：__________________________—与FeCl3溶液反应离子方程式：__________________________________与O2反应化学方程式：________________________与卤素单质反应使溴水褪色，反应的化学方程式：__________________________________产生浅黄色沉淀酸性高锰酸钾溶液褪色Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(续表)SO2SO3⑨与Na2O2反应化学方程式：___________________化学方程式：______________________________________⑩漂白性使品红溶液______—Na2O2＋SO2===Na2SO42Na2O2＋2SO3===2NaSO4＋O2↑褪色1．硫酸无油大量热量

(1)物理性质。

98%(密度为1.84g·mL－1)的浓硫酸是一种____色____状液体。能与水以任意比互溶，溶解时可放出________。浓硫酸稀释的方法是___________________________________________。

(2)化学性质。

①稀硫酸具有酸的通性。 ②浓硫酸的特性。将浓硫酸沿着器壁缓缓注入水中，并不断搅拌a．吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥________________________________气体。水

b．脱水性：能将有机物中氢、氧元素按_____的组成脱去。如将浓硫酸滴到滤纸上，滤纸会________。c．强氧化性。变黑被钝化Fe、Al遇冷的浓硫酸__________，故可用铝或铁容器来盛装浓硫酸；CuSO4＋SO2↑＋2H2O与Cu反应：Cu＋2H2SO4(浓)与C反应：C＋2H2SO4(浓)

____________________；______________________。碱性(如NH3)、还原性(如H2S、HI)

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

(3)检验方法：向待测溶液中加入______________，排除______________________等离子的干扰(注意一般不用稀硝酸，因为稀硝酸能将________氧化成________而被漏检)，然后加入____________，现象：________________________。__________盐酸、硝酸。不溶于盐酸、BaCl2

溶液(2)试剂：____________________。足量盐酸BaCl2

溶液有白色沉淀生成

四、硫的氧化物对大气的污染

1．来源：____________的燃烧及__________的冶炼等。

2．危害：危害人体健康；形成______(pH小于______)。

3．治理：向燃煤中加入CaO或Ca(OH)2以吸收生成的SO2，生成__________，再转化为__________。含硫矿物酸雨5.6化石燃料CaSO4CaSO3

考点1SO2

的性质及应用

1．SO2

与CO2

的比较及鉴别

(1)相同点：都是酸性氧化物；都能使澄清石灰水变浑浊；都能使石蕊试液变红色。因此，不能用澄清石灰水和石蕊试液鉴别SO2和CO2。(2)不同点。①SO2

与H2S溶液反应有浅黄色沉淀生成，表现出氧化性，可用于鉴别SO2

和CO2。②SO2

能使酸性KMnO4

溶液或溴水褪色，表现出还原性，可用于鉴别SO2

和CO2。③SO2

能使品红褪色，表现出漂白性，可用于鉴别SO2

和CO2。2．SO2

的酸性、氧化性、还原性及漂白性(1)SO2

的酸性能使紫色石蕊试液变红色；能使滴加酚酞的NaOH溶液褪色。(2)SO2

的漂白性能使品红溶液变无色，但不能使石蕊褪色。(3)SO2

能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是SO2

的还原性，而不是漂白性。(4)SO2

的氧化性较弱，通常只体现在与H2S的反应中。

【例1】已知

FeSO4

在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3

和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4

分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。图2-10-1

(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是___________，试管浸泡在50℃的水浴中，目的是__________________。

(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验的气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。

限选试剂：3mol·L－1H2SO4、6mol·L－1NaOH、0.5mol·L－1BaCl2、0.5mol·L－1Ba(NO3)2、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.01mol·L－1溴水。检验试剂预期现象和结论装置Ⅲ的试管中装有________________产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3装置Ⅳ的试管中装有__________________________________________(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是______________。

思路指导：对于实验综合题，命题者一定是以实验目的为中心来设置问题的。所以实验题的思路一般是：通过阅读题干理解实验目的，围绕实验目的分析实验装置中各部分的作用或各实验操作步骤的有关物质的转化，围绕实验目的来组织问题的答案。最后要注意答案要体现学科特点，文字表达清晰、简要、全面。

解析：FeSO4

分解产生的气体中含有SO3

或SO2或两种都有。由于SO3的沸点是44.8℃，在室温时容易液化，不便于检验，故应将温度升高；通过Ⅲ中的BaCl2

溶液检验它的存在；此时SO2

不会被吸收，所以再通过Ⅳ中的溶液吸收检验，根据SO2

的特性，Ⅳ中的溶液可以是酸性KMnO4

溶液、溴水或品红溶液等。由于SO2

是污染气体，所以应通入NaOH溶液吸收尾气。防止SO3

液化或凝固答案：(1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ(2)(合理即可)(3)NaOH溶液(或其他合理答案)检验试剂预期现象和结论装置Ⅲ的试管中装有BaCl2溶液产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3装置Ⅳ的试管中装有酸性KMnO4溶液若溶液紫色褪去，证明气体产物中含有SO2；若溶液紫色无明显变化，证明气体产物中不含SO2【例2】某同学用如图2-10-2所示装置探究SO2

的性质及其有关实验。图2-10-2

(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的浓硫酸反应制备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： ①少量SO2

通入紫色石蕊溶液中，现象是____________，继续通入过量SO2

气体，现象是____________________。 ②SO2

通入紫红色KMnO4

溶液中，现象是______________，其反应的离子方程式为：________________________________。 ③SO2

慢慢地通入澄清石灰水中，现象是______________。 ④若C为双氧水，则通入SO2后，请大胆判断所得溶液是____________(填溶质的化学式)。

(3)若该同学制备的SO2

气体中混有CO2

气体，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有____________。要证明气体中既有SO2

又有CO2，应该选用的试剂依次为_________________。5SO2

＋2MnO4

＋答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)①溶液变红溶液不褪色(或无明显变化)－

②溶液颜色逐渐变浅(或紫红色消失)

③石灰水先变浑浊，后又变澄清 ④H2SO4品红溶液、KMnO4溶液、品红溶液、

(3)碳酸盐或碳酸氢盐澄清石灰水考点2浓硫酸与金属的反应

浓硫酸与金属的反应有3种情况：

(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，故可以用铁或铝做的容器盛装浓硫酸。

(2)与活泼金属(如Zn)反应：开始产生SO2，表现出浓硫酸

到一种反应物消耗完。

(3)与不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO2(加热)，表现出浓硫酸的强氧化性；浓度变小，稀硫酸不再与Cu反应，其中的H2SO4

不可能完全参加反应。的强氧化性；浓度变小后，产生H2，表现出H＋的氧化性，直【例3】一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2

和H2

生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。

按图2-10-3组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。图2-10-3试回答：

(1)装置A中需用浓硫酸，用一种简单的方法确定一瓶硫酸一定是浓硫酸：________________________________________。

(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接______、______接b，c接______、______接d；D、E两支试管中CCl4

的作用是________________。

(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为____________________________；反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是_________________________________________________。

(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为：__________________________________。(3)浓硫酸的强氧化性表现在

被还原，生成SO2的反

思路指导：分析实验目的，结合实验装置和实验现象来理解有关反应原理，通过“物质的性质—有关的反应—出现的现象”三者关系分析问题和解决问题。解析：(1)可根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行确定，如利用其脱水性、稀释时放热等。(2)从图示看，C装置应是检验SO2

气体的，应选择甲装置，则B处需接一安全装置，应选择乙装置。应。反应开始后，装置中的空气被排出，产生大量气泡，当SO2被品红溶液吸收时，气泡量减少，且随着硫酸浓度的减小，反应速度逐渐减慢，反应较长时间后浓硫酸变成稀硫酸，与Zn反应生成H2，气泡量又会增加。(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2

与CaSO3

反应生成Ca(HSO3)2。

答案：(1)用玻璃棒蘸取少量试液于火柴梗(或滤纸)上，火柴梗(或滤纸)若立即变黑，证明是浓硫酸(或其他合理答案)(2)3(或4)4(或3)21防倒吸(3)C中品红溶液褪色浓硫酸变成稀硫酸后，与Zn反应放出H2【例4】(双选)向5mL18mol·L－1

的硫酸中加入足量铜片)。并加热使其充分反应，下列说法正确的是( A．有0.09mol的硫酸被还原

B．有0.045mol的硫酸被还原

C．充分反应后仍有硫酸剩余

D．消耗的铜的质量一定小于2.88g

解析：铜与浓硫酸的反应过程中，当硫酸的浓度降低到一定程度后，反应就停止了，所以浓硫酸中的硫酸不能完全反应，而参加反应的硫酸中只有一半被还原，所以原有的0.09molH2SO4

中被还原的应少于0.045mol，故A、B错，C对；消耗铜的质量少于2.88g，D对。答案：CD 2．试剂：可溶性钡盐[BaCl2

或Ba(NO3)2

溶液]、盐酸或稀硝酸。

3．检验的方法 根据具体情况选择方法。

(1)法一：先加检验试剂，后对沉淀酸化。(2)法二：先酸化，再加检验试剂。

分别进行如下实验： ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2

溶液时，产生的白

)。存在的是(答案：B

【例6】(2013年湖北黄冈模拟)对某酸性溶液(可能含有

①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③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。答案：B规律方法有关硫元素及其化合物的规律1．硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2．硫及其化合物之间的转换规律(1)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，例如：(2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2

和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(3)典型的归中反应。2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O(4)含硫物质的连续氧化。【例7】下列能实现物质间直接转化的元素是()。A．硅B．硫C．铜D．铁

解析：S与O2

生成SO2，SO2

再与H2O生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH生成Na2SO3，B项正确。A项中的氧化物SiO2、C项中的氧化物CuO及D项中的氧化物Fe3O4

均不与H2O反应。

答案：B实验探究硫及其化合物在实验设计题中的考查

[考向分析]对物质性质的探究与实验设计也成了当前实验考试的热点之一。物质性质的探究强调的是物质性质与实验现象的关系，因此，我们必须注意根据物质的性质特征来设计化学实验方案，以此对物质性质进行探究和验证。这类问题主要包括验证性实验和探究性实验两类。

(1)验证性实验——抓住性质依据，找出适当的物质，在适当条件下进行反应，并根据反应中的相关现象，以证明某物质是否具有这种性质。

(2)探究性实验——依据物质间反应的现象，推出物质可能具有的性质，再设计相关实验，并按照验证性实验的方法进行实验求证。这类试题也是近年来人们十分关注的热点之一。物质性质实验方案设计的一般程序：

研究物质的组成→预测可能的性质→设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)→实施实验→结论。

物质性质探究或检验必须符合最优化原则，即操作简单、试剂选用少(固体以刚好铺满试管底部为准，液体为1～2mL)、实验条件易控制(要控制排除物质之间可能存在的干扰)、现象明显(要考虑各物质或离子的特征反应)等要求。【例8】(2013年上海高考)(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。图2-10-4

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，图2-10-4中可选用的发生装置是_______(填写字母)。

(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠________g(保留一位小数)；如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠________g(保留一位小数)。

(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰－石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰－石膏法的吸收反应为：SO2＋Ca(OH)2―→CaSO3↓＋H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为：2CaSO3

＋O2

＋4H2O―→2CaSO4·2H2O。其流程如图2-10-5：图2-10-5

碱法的吸收反应为：SO2＋2NaOH―→Na2SO3＋H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图2-10-6：图2-10-6已知：

石灰－石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是________________________。和碱法相比，石灰－石膏法的优点是_____________________，缺点是____________________。

(4)在石灰－石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。试剂Ca(OH)2NaOH价格/(元·kg－1)0.362.90吸收SO2的成本/(元·mol－1)0.0270.232SO2，因此需称取m(Na2SO3)＝126g·mol×

解析：(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2

的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率，结合装置可知a、e可达到目的。(2)由硫守恒可得：Na2SO3～－1

3.36L22.4L·mol－1＝18.9g;4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为4×142 126＝4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为：

96100.5×100%＝95.5%，因此称取变质样品的质量应为：18.9g÷95.5%＝19.8g。(3)石灰－石膏法与碱法吸收SO2

都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2

的；利用题中已知和有关信息可知采用石灰－石膏法所用原料易得、成本低等，但因Ca(OH)2

碱性弱，导致吸收速率慢、效率低。(4)依据上述流程操作存在的缺点，能实现物料循环的烟气脱硫方案，注意流程中的氢氧化钠可以循环使用。答案：(1)ae(2)18.919.8(3)利用SO2

是酸性氧化物，可与碱反应原料易取，吸收成本低吸收速率慢，效率低(4)如图2-10-7：

图2-10-7题组一二氧化硫的性质1．向FeCl3

和BaCl2

的酸性混合溶液中通入SO2

气体，有白色沉淀生成，此沉淀是( A．BaSO4

C．BaSO3)。

B．FeSD．S

答案：A

2．高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4===Fe2O3

＋SO2↑＋SO3↑，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀是()。A．BaSO3

和BaSO4C．BaSO4B．BaSO3B．BaS

解析：SO3

溶于水生成硫酸，在强酸中不可能生成BaSO3沉淀。SO2

和SO3

之间也不可能发生氧化还原反应，所以也没有BaS生成。

答案：C3．某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2小时后，再次测得pH为4.68。以下叙述正确的是()。

A．雨水样品酸度逐渐减小

B．雨水样品酸度没有变化

C．雨水样品继续吸收空气中的CO2

D．雨水样品中的H2SO3

逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4

解析：pH为4.82的雨水为酸雨，酸雨的形成是因为雨水中溶解了SO2

而生成H2SO3。H2SO3

是弱酸，但能被空气氧化成H2SO4，酸性增强，pH变小。

答案：D

4．CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过图2-10-8所示的洗气瓶，(1)、(2)两瓶中所装的试剂应该是()。图2-10-8A．(1)NaOH、(2)浓硫酸B．(1)浓硫酸、(2)NaOHC．(1)NaHCO3、(2)浓硫酸D．(1)浓硫酸、(2)Na2CO3答案：C题组二硫酸的性质5．下列关于硫酸性质的叙述中正确的是()。

A．浓硫酸和稀硫酸都具有吸水性

B．浓硫酸和稀硫酸都具有脱水性

C．浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性

D．浓硫酸和稀硫酸都可盛放于铝槽内

解析：吸水性、脱水性和强氧化性都是浓硫酸的特性，是稀硫酸没有的性质。但稀硫酸中的H＋也有氧化性，如与Zn反应生成Zn2＋和H2。

答案：C6．(双选)mg铜与足量浓硫酸共热时完全反应，在标准状况下生成nL气体，则被还原的