高三化学总复习-第九讲-硫及其化合物

第九讲硫及其化合物课

标

要

点学

考

要

求1.硫和二氧化硫的性质水平22.浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)水平23.硫酸根离子的检验水平24.不同价态含硫物质的转化水平2一、硫1.硫元素的存在(1)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。(2)化合态的硫主要以硫化物(如FeS2、CuFeS2)、硫酸盐(如CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O)等形式存在。2.物理性质硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。3.化学性质硫分子中硫原子的最外层电子有6个电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物。与同主族的氧元素相比,硫元素的原子得电子能力较弱,失电子能力较强。(1)氧化性(2)还原性硫单质的氧化性较弱,在与变价金属(如Fe、Cu)反应时,一般只能生成低价态金属硫化物(如FeS、Cu2S)。典例1下列关于硫的叙述正确的是(

)A.硫的非金属性较强,所以自然界中只以化合态的形式存在B.水的稳定性比硫化氢的好,说明氧元素的非金属性强于硫元素C.硫与金属或非金属反应时均作为氧化剂D.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3答案

B解析

在火山口附近或地壳的岩层中,硫以游离态形式存在,A不正确;元素的非金属性越强,则其氢化物的稳定性就越强,水的稳定性比硫化氢的好,说明氧元素的非金属性强于硫元素,B正确;单质硫与金属或非金属反应时既可以作为氧化剂也可以作为还原剂,硫和非金属(如O2)反应,硫原子失去电子、硫元素化合价升高,发生氧化反应,硫作为还原剂,C不正确;硫无论是在空气中还是在纯氧中,燃烧的产物都是二氧化硫,D不正确。故选B。典例2下列物质中,不能由单质直接化合得到的是(

)A.FeCl3

B.SO2

C.CuS

D.FeS答案

C解析

铁在氯气中燃烧生成氯化铁,A正确;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,B正确;金属铜和硫单质在加热条件下反应生成硫化亚铜,不是硫化铜,C不正确;金属铁和硫单质在加热条件下反应生成硫化亚铁,D正确。故选C。二、二氧化硫1.物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(1∶40)。2.化学性质

性质实验现象原理酸性氧化物的通性把充满SO2的试管倒立在水中试管内液面上升SO2+H2OH2SO3(可逆反应)将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中①SO2少量时,溶液红色变浅②SO2足量时,溶液红色褪去SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(SO2少量)SO2+NaOH===NaHSO3(SO2足量)将SO2通入澄清石灰水中溶液先变浑浊后变澄清SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O(SO2少量)2SO2+Ca(OH)2===Ca(HSO3)2(SO2足量)性质实验现象原理还原性将SO2通入氯水中浅黄绿色褪去SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4将SO2通入溴水中橙色褪去SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4与O2反应—2SO2+O22SO3氧化性将一瓶SO2与一瓶H2S气体混合瓶壁上有黄色固体和水雾2H2S+SO2===2H2O+3S漂白性将SO2通入品红溶液,观察现象;加热,再观察现象红色褪去,加热后又恢复红色二氧化硫能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,无色物质容易分解而恢复为原来的颜色①可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,用“”连接。②SO2的漂白性发生的是非氧化还原反应,且具有可逆性;HClO、H2O2等物质的漂白性是氧化性漂白,不具有可逆性;活性炭的漂白性是吸附性漂白,属于物理变化。3.主要用途①用于漂白纸浆、毛、丝,②用于杀菌消毒,③是一种食品添加剂。典例3为测定某区域空气中SO2的含量,课外小组的同学将空气样品通入200mL0.100mol·L-1的酸性KMnO4溶液(假定样品中无其他还原性气体,SO2可被溶液充分吸收),反应的离子方程式为答案

D典例4下列实验操作、现象和结论均正确且存在因果关系的是(

)选项操作现象结论A将SO2气体通入FeCl3溶液中黄色褪去SO2具有漂白性B将SO2气体通入H2S溶液中出现淡黄色固体SO2具有氧化性C将SO2气体通入溶有淀粉的碘水中溶液仍为蓝色SO2具有还原性D向久置于空气中的SO2水溶液中滴加石蕊溶液变红SO2具有酸性答案

B解析

二氧化硫与FeCl3发生氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;将SO2气体通入H2S溶液中,发生氧化还原反应生成单质硫,二氧化硫表现氧化性,故B正确;将二氧化硫通入溶有淀粉的碘水中,溶液仍为蓝色,是碘遇淀粉发生的显色反应,说明二氧化硫与碘不易发生氧化还原反应,故C错误;二氧化硫与水反应生成的亚硫酸能被空气中的氧气氧化生成硫酸,所以向久置于空气中的SO2水溶液中滴加石蕊溶液,溶液变红,故D错误。故选B。典例5下列反应中,SO2表现出氧化性的是(

)A.SO2+H2O2===H2SO4B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2OC.2H2S+SO2===2H2O+3SD.SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4答案

C解析

A、D选项,SO2中硫元素化合价升高,发生氧化反应,SO2表现出还原性;B选项,SO2中硫元素化合价没有发生变化,SO2既不表现出还原性也不表现出氧化性;C选项,SO2中硫元素化合价降低,发生还原反应,SO2表现出氧化性。故选C。三、硫酸1.硫酸的工业制法工业制硫酸的最后一步是用98.3%的浓硫酸吸收SO3,不用水吸收(原因:用水吸收会放出大量的热,形成酸雾,吸收效果差)。2.物理性质硫酸是无色、黏稠的油状液体,沸点高、难挥发。浓硫酸能与水任意比混溶,溶解时放出大量的热。稀释浓硫酸的操作:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒及时搅拌。3.化学性质稀硫酸是二元强酸,具有酸的通性:浓硫酸还有以下特性:(1)吸水性和脱水性类型吸水性脱水性含义吸收存在于周围环境中的水分,包括晶体中的结晶水将蔗糖、纸张、棉布和木材等成分的有机化合物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去实例作为干燥剂(干燥CO2、Cl2等)浓硫酸与蔗糖反应

浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体,也不能干燥HI、H2S等还原性气体。(2)强氧化性浓硫酸具有强氧化性,实质是浓硫酸分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力,浓硫酸的还原产物一般为SO2。①常温下,浓硫酸使铁、铝等少数金属发生钝化。②在加热条件下,能与不活泼金属反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O③在加热条件下,能与某些非金属反应:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O4.主要用途硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。典例6(2020年浙江1月学考)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是(

)A.Na2S2O7水溶液呈中性B.焦硫酸具有强氧化性C.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐D.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸属于化学变化答案

A解析

焦硫酸钠可看成由硫酸钠和三氧化硫组合而成,焦硫酸可看成由硫酸和三氧化硫组合而成。焦硫酸钠中的三氧化硫溶于水后生成硫酸,水溶液应呈酸性,A不正确;焦硫酸中的硫酸具有强氧化性,B正确;焦硫酸钠中的三氧化硫是酸性氧化物,可以与碱性氧化物反应生成盐,C正确;焦硫酸和硫酸是两种不同的物质,生成焦硫酸的反应属于化学变化,D正确。故选A。典例7(2019年浙江6月学考)某化学研究性学习小组利用下列装置检验炭与浓硫酸反应的产物。已知:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。请回答:(1)装置④的作用是

。

(2)证明产物中有SO2的实验现象是

。

(3)装置⑤中溶液不褪色,装置⑥中溶液变浑浊,据此现象能否说明装置①的反应产物中有CO2?

,理由是

。

答案

(1)除去SO2,以免干扰CO2的检验(2)装置③中的品红溶液褪色(3)能装置⑤中品红溶液不褪色,说明SO2已除净,则使澄清石灰水变浑浊的是CO2解析

(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以与SO2反应,除去SO2,以防SO2干扰CO2的检验;(2)二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,所以装置③中的品红溶液褪色,可以证明产物中含有SO2;(3)装置⑤前面有一个盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气装置,可以用来吸收SO2,装置⑤中品红溶液用来检验SO2是否除净,⑤中溶液不褪色,说明SO2已除净,则使澄清石灰水变浑浊的是CO2。四、硫酸根离子的检验1.硫酸根离子的检验2.用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(1)选择除杂试剂(2)确定加入试剂的顺序:为将杂质离子完全除去,要加入略过量的试剂;后续所加试剂须将前面过量的试剂除去;可用盐酸除去最后一步加入的过量试剂。因此,BaCl2溶液须在Na2CO3溶液之前加入。(3)向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液,检验

是否已沉淀完全的方法:将混合液静置,取上层清液,继续滴加2~3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,则表明

已沉淀完全。典例8(2020年浙江1月学考)某固体X可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SO3、Na2CO3、NaClO、K2SO4中的一种或几种物质,进行如下实验以确定其组成:下列有关说法正确的是(

)A.若固体X中不含K2SO4,则一定含NaClOB.固体X中一定含有Fe2O3C.滤液A中一定含有Na+D.气体B一定是纯净物答案

A解析

由红色溶液可知溶液中含有Fe3+,则滤渣中可能含有FeO、Fe2O3中至少一种;若含有FeO,还可能含有MnO2,当加入浓盐酸加热后,发生反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,生成的Cl2具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+;所以固体X中不一定含有Fe2O3。滤液A中可能含有:K2SO3、Na2CO3、NaClO、K2SO4,与盐酸反应有气体产生,可能含有K2SO3或Na2CO3或两者都有,加足量稀盐酸后的溶液与BaCl2反应生成白色沉淀,则白色沉淀为BaSO4,若X中不含K2SO4,则一定含有K2SO3和NaClO,NaClO将K2SO3氧化为K2SO4。根据以上分析,若固体X中不含K2SO4,则一定含有NaClO,将

氧化为

,A正确;固体X中不一定含有Fe2O3,可能含有FeO、MnO2,B不正确;滤液A中可能不含Na+,C不正确;气体B可能为CO2或SO2或两者都有,D不正确。故选A。五、不同价态含硫物质的转化硫元素的常见价态有-2、0、+4和+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的转化,从低价态转化到高价态可加氧化剂,从高价态转化到低价态可加还原剂。典例9(2018年浙江6月学考)为测定某亚硫酸钠样品的纯度,研究小组利用如下装置(装置图中夹持仪器已省略)进行实验。反应完全后,取C中溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤、操作①、干燥、称量,利用所得数据计算样品纯度。请回答:(1)操作①的名称是

。

(2)装置B的作用是

。

(3)上述实验测得的样品纯度比实际偏低,为提高测定结果的准确度,针对装置可采取的改进措施是(写两种)

。

答案

(1)洗涤(2)防止倒吸(3)增加给A加热的装置;增加将A、B中残留的SO2排入C中的装置解析

(1)SO2与溴水反应生成硫酸,加入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀,称量沉淀的操作为过滤、洗涤、干燥、称量。(2)B装置的作用为防倒吸,溴水吸收SO2之后,B装置内的压强会减小,导致C内的溴水会进入B中。(3)样品纯度偏低,说明SO2没有全部被溴水吸收,为了减少实验误差可以增加给A加热的装置(降低SO2在水中的溶解度),或增加装置以将A、B中残留的SO2排入C中,减少气体残留。典例10(2021年