2024年高考化学精准复习讲义第13讲 硫及其重要化合物(解析板)_第1页
2024年高考化学精准复习讲义第13讲 硫及其重要化合物(解析板)_第2页
2024年高考化学精准复习讲义第13讲 硫及其重要化合物(解析板)_第3页
2024年高考化学精准复习讲义第13讲 硫及其重要化合物(解析板)_第4页
2024年高考化学精准复习讲义第13讲 硫及其重要化合物(解析板)_第5页
已阅读5页,还剩28页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第13沸琉及其重要化合物(解析板)

©知识精讲•

知识主线:H2s2--S--S02—►SO5(H2SO4)

02,燃烧

与品红化合(检验)

CaSO3

。2,燃烧M催化剂so粤生

H2OBaCI2

3<

2口H2SO4^^BaSO4

一、硫单质的性质

1.硫元素在自然界中的存在形式

(1)游离态:存在于火山喷口附近或地壳的岩层里

(2牝合态:主要以硫化物和硫酸盅的形式存在。在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素与铁、铜等金属

元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在,如硫铁矿(FeS?)、黄铜矿(CuFeS?)等。在地表附近,硫化物

转化为硫酸盐,如石膏(CaSCU・2H2O)、芒硝(Na2s0410H2O)等

2.硫单质的物理性质: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。因此可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管

3.硫单质的化学性质

流的原子结构示意图为,位于元素周期表的第三周期、第VIA族,硫原子的最外电子层有6

个电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成一2价硫的化合物,表现较强的氧化性:

(■化住g还睨性r&),

(1)与金属反应(与变价金属反应,均是金属被氧化成最低价态)一体现硫的氧化性

①硫粉与钠研磨爆炸:2Na+S=Na2s

②硫与铝共热:2A1+3S=A12s3(制取AI2S3的唯一途径)

③铁与硫粉共热:Fe+S^FeS(黑色固体,不溶于水)

④铜与硫粉共热:2CU+S^CU2S(黑色固体,不溶于水)

⑤硫与银反应:2Ag+S=Ag2S(银器变黑)

⑥硫与汞反应:Hg+S=HgS(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)

(2)与非金属反应

①硫在氧气中燃烧:S+O2史签SO?(硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰)

【注意】①该反应体现了单质硫具有还原性

②硫在过量、纯净的02中燃烧的产物是SO2而不是S03

②硫与氢气共热:S+H2^H2s(该反应体现了单质硫具有氧化性)

(3)与强氧化性酸(如:浓硫酸、硝酸)反应——休现硫的还原性

①硫与浓H2s。4反此:S+2H2§。4(浓)=3S()2T+2H2。

一、△

②硫与浓HNCh反应:S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2f+2H2。

(4)与强碱的反应——既体现氧化性,乂体现还原性

3s+6NaOH=2Na2S+Na2so3+3H2O(用热碱溶液清洗硫)

①Na2s与稀H2sCh反应:Na2S+H2SO4=H2St+Na2SO4

②Na2sO3与稀H2sCh反应:Na2SO34-H2SO4=Na2SO4+SOz:+H2O(实验室制SO2的方法)

③向Na2s和Na2s03的混合溶液中加入稀H2so4:2NazS+Na2so3+3H2so4==3S[+3Na2so4+3H2O

4.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(S+2KNO3+3Cq=K2s+3CCM+

N2D

5.实验室除去试管内壁附着硫的两种方法

①物理法:加二硫化碳(CS*溶解;②化学法:加氢氧化钠溶液溶解

二、硫的氧化物

(一)二氯化硫(SCh)

1.物理性质:SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易液化,易溶于水。在通常情况

下,1体积的水可以溶解约40体积的S02

2.化学性质

(1后。2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性

①S02与H20反应:SOz+HzOniH2s03。SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,因此溶液显酸性,

亚硫酸不稳定,同时可以分解为SO2和HzO,所以SO2溶于水是一个可逆反应,用表示

②能使指示剂变色:SO?能使紫色石蕊试液变红

③SO?与碱性氧化物反应:S(h+CaO通丝CaSCh

④SO2与碱溶液反应(注意少量、过量)

a.与NaOH溶液反应

SO2少量:2NaOH+SO2(少量)=Na2sO3+H2O

SO2过量:NaOH+SCM过量)=NaHS(h

b.与NH3H2O溶液反应

SO2少量:2NH3・H2O+S()2(少量)=(NH4)2SO3+H2O

SO2过量:NH3H2O+SO式过量)=NH4HSO.3

c.与Ca(OH)2溶液反应

SO2少量:SO2(少量)+Ca(OH)2-CaSCM+H2O

SO2过量:2s。2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2

@SO2与某些盐溶液反应:(与酸性比H2s。3弱的酸所对■应的盐反应)

a.少量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2c(h+SOK少量)=Na2sO3+CO2

b.过量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2co3+2SO2(过量)+H2O=2NaHSO3+CO2

c.二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应:NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2

【拓展】分析除杂问题(括号内物质为杂质)

饱和溶液

CO2(SO2)NaHC03

饱和溶液

CO2(HC1)NaHCCh

⑥SCh与BaCL溶液:二氧化硫与氯化领溶液不反应,违背了弱酸制取强酸

@SO2与Ba(NO3)2溶液:生成的BaSO3能和HNO3继续发生氧化还原反应生成BaSO4和NO

(3度原性:SO?中硫元素的化合价为+4价,属于中间价态,因此SO?既有氧化性又有还原性,一般表现为

较强的还原性,可被多种氧化剂(Ch、Cl2,湿水、KMnO4>F7+、HN03>H2O2、NazCh等)氧化为+6价

的硫

①SO?可以被氧气氧化成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,工业上利用这一原理生产硫酸

反应方程式:2so2+O2与*2SO3;SO34-H2O=H2SO4

②S0?能使氯水、滨水褪色:C12+SO2+2H2O=2HC1+H2SO4,B「2+SO2+2H2O=2HBr+H2s。4_

22++

③SO?能使KMnCh溶液褪色:5SO2+2MnO4+2H2O=5SO4+2Mn+4H

3+22++

④SO2与Fe3+反应:SO2+2Fe4-2H2O=SO4~+2Fe+4H

-2-+

⑤SO?与稀HN03反应的离子方程式:3SO2+2NO3+2H2O=3SO4+2NO1+4H

⑥SCh与H2O2反应:SO2+H2O2=H2SO4

⑦SO2与Na?。?反应:SO2+Na2O2=Na2SO4

(3)弱氧化性:SO2+2H2S=3S14-2H2O

(4)漂白性

①漂白原理:二氧化硫具有漂白作用,能使品红溶液等有色物质褪色。其作用机理是二氧化硫与某些有

色物质结合生成了不稳定的无色物质。加热后又显红色,是由于不稳定的无色物质又分解为原来物质

的缘故。利用品红溶液可检验SO2气体

②应用:S02在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外SO?可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂

【注意】

①S02虽具有漂白性,但不能漂白指示剂,如:SO2通入紫色的石蕊试液中,溶液只变红不褪色,而氧

化类漂白剂(氯水、Na2O2)则能漂白酸碱指示剂

②SO2使淡水、KMnOj溶液褪色,是利用SO2的还原性,而不是漂白性

3.SOZ的用途

①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;用于杀菌消毒

②食品中的二氧化硫:食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄

酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二

氧化硫又是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒

的天然果香味

4.二氯化硫的制备

工△

原理

NaiSOj+H2sOK浓)——Na2SO4+SO2T+H2O

反应原料Na2so3固体、70%的浓H2s04

u

4/!\无硫酸劭

实验装置

A

发生装置“固+液二~>气”型

净化装置通入浓H2s04(除水蒸气)

收集装置向上排气法

尾气处理用强碱溶液吸收多余SO?,防止污染空气(2NaOH+S(h=Na2sO3+H2O)

检睢方法先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色

5.常见漂白剂的归类分析

(1)常见漂白剂的漂白原理及特点

比较工灌氧化型加合型吸附型

漂白剂与与有机色质内有些固体物质疏松、多

漂白剂本身是氧化剂,利用其氯化

部“生色团”化合成无色孔,具有较大的比表面

原理性将有机色质内部“生色团”氧化

物质,使之失去原来的积,可以吸附有色物质使

破坏掉,使之失去原有的颜色

颜色之失去原来的颜色

实例Cb、Ca(C10)sCIO2、H2O2、O3活性炭

2so2

加热时不能恢复原有的颜色,不可加热时能恢复原来的颜部分吸附剂可以重复使

特点

逆、持久色,可逆、不持久用

变化化学变化化学变化物理变化

备注无选择性有选择性吸附色素

(2)二氧化硫与氯气的漂白性比较

通入802辿4加热到沸脚、一才“小,立

品灯--------->褪色----------»密液恢复红色

:农海一通入。2加热到沸腾…文丁”住&/,

»褪色----------►溶液不恢复红色

通入SO2

紫色石A溶液很快变成红色•但不褪色

蕊溶液—I__空外溶液立即变红,随后褪色

【注意】当。2与SO2(体积比为1:1)混合后通入品红溶液时,品红溶液不褪色,因为SO2+CI2+

2H2O=H2SO44-2HCI

6.SO2和CO2性质的比较与鉴别

(1)802和CO2的性质比较

物质

比较加SO2CO2

无色、有刺激性气味、易液化、易溶于水

物理性质无色、无味、能溶于水(1:1)

(I:40)

与水

SO+HO^^HSO(中强酸)CO+2c。3(弱酸)

反应22232

与碱

Ca(OH)2-5^CaSO3-^=->Ca(HSO3)2Ca(OH)2-^>CaCO3-^^Ca(HCO3)2

反应

化学氧化性(高温

SCh+2H2s=3SJ+2H2OCO2+C=^=2CO

性质

能被酸性高镒酸钾溶液、HNO3、NO2、氧

还原性气、氯水、汲水、碘水、Na2O2>H2O2、无

Ca(CIO)2等氧化剂氧化

能与某些有色物质生成不稳定的无色物

漂白性无

质而使有色物质褪色

能使品红溶液褪色,又能使澄清石灰水变不能使品红溶液褪色,但能使澄清石灰

鉴定存在

浑浊水变浑浊

对环境的影响形成酸雨引起温室效应

(2后。2和CO2的鉴别方法:S02和C02都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。

所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2o通常可用以下方法:

①利用物理性质鉴别

a.根据气味婆另M用标准的闻气体气味法):有刺激性气味的气体是SCh,无气味的是CO?

b.根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多

的是so2

②利用化学性质鉴别

a.用品红溶液鉴别:能使品红溶液褪色,加热颜色乂恢复的是SO?;不能使品红溶液褪色的是CCh

b.用淡水或氯水鉴别:能使氯水、滨水褪色的是SO?:无明显现象的是CO?

化学方程式为:C124-SO2+2H2O=2HCH-H2SO4,Br24-SO24-2H2O=2HBr+H2SO4

c.用酸性高锈酸钾溶液鉴别:能使酸性KMnCh溶液褪色的是SCh;无明显现象的是C6

-22++

离子方程式为:5SO2+2MnO4+2H2O=5SO4"+2Mn+4H

d.用FeCh溶液鉴别:能使氯化铁溶液由黄色变成浅绿色是SCh;无明显现象的是CO2

3+22++

离子方程式为:SOz+2Fe+2H2O=SO4-+2Fe+4H

e.用硝酸领溶液塞别:产生白色沉淀的是S02;无明显现象的是CCh

化学方程式为:3so2+3Ba(NO3)2+2H2O=3BaSO41+2NOf+4HNO3

f.用氢硫酸溶液鉴别:将两种气体分别通入H2s溶液中,出现淡黄色浑浊的是SCh,无明显现象的是

C02

化学方程式为:2H2S+SO2=3S1+2H2。

(3月。2、COz共同存在时,二者的检险装置的设计过程

SO?和CO?都可使澄清的石灰水变浑浊,证明混合气体中含有CO?和SO?时通常按照以下思路进行设

①流程设计的思路

流程设计

检验SO2T除去S02—检验S02是否被除尽T检验co2

选用试剂品红溶液酸性KMnCh溶液品红溶液澄清石灰水

实验现象褪色褪色(或变浅)不褪色变浑浊

②实验装置

混合行苔A

实脸装置

ABCI)

装置ABCD

所选试剂选用试剂品红溶液酸性KMnCh溶液品红溶液澄清的石灰水

及其作用预期现象褪色褪色不褪色变浑浊

作用检验SO2除去S02检验S02是否除尽检验C02

【注意】

①有时为简化装置,可将除去SCh(B)和检验S02是否除尽(C)合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4

溶液,现象是酸性KMn(h溶液颜色变浅

②当S02中混有C02时,不会影响S02的检验;当C02中混有SCh时会干扰C02的检验,应先检验并

除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体

7.硫的氧化物的污染与治理

(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等

(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)

(3)治理:燃煤脱硫(脱硫剂:CaO、CaCO3),改进燃烧技术,脱硫反反:CaO+SO2^=CaSO3

(4)硫酸型酸雨的形成途径有:SO2+H2O^=iH2SO^2H2so3+O2=2H2s。4

(5)常见的SO2尾气处理方法

①钙基固硫法(常用与燃煤脱硫):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、共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为

△△△

::=

CaO+SO2^=CaSO3,2CaSO3+O2=^=2CaSO4,总反应方程式为2CaO+2so2+Ch^2CaSO4

②氨水脱硫法((常用与硫酸厂处理尾气):该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的S02直接接

触吸收502,其反应的化学力程式为:2NH.1+5O2+H2O=(NH4)25O3.2(NH4)2bO3+O2=(NH4)2bO4。

(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)

③钠碱脱硫法:钠碱脱硫法是用NaOH/Na2cCh吸收烟气中的SCh,得到Na2sCh和NaHSQ,,发生反应

的化学方程式为2NaOH+SCh=Na2sO3+H2O,Na2cCh+SCh=Na2sO3+CO2,Na2sO3+SO2+

H2O=2NaHSO3o

④双碱脱硫法:先利用烧碱吸收S02,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,

化学反应原理为a.吸收反应:2NaOH+SO2=Na2sCh+HzOZNa2so3+Ch=2Na2SOj

b.Na2sO3+Ca(OH)2-CaSOH+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2=CaSO41+2NaOH

(二)三氧化硫(SO3)

1.物理性质:通常情况下,S03是一种无色易挥发的晶体,熔点为16.8C,沸点为44.8C,常温下为液态,

在标准状况下为固态

2.化学性质:SCh是硫酸的酸酊,具有酸性氧化物的通性

(1)能溶于水形成硫酸:SO3+H2O=H2SO4

SO3能强烈的吸水,在空气中发“烟”,与水剧烈反应生成H2s04,同时放出大量热,形成酸雾

(2)能与碱(石灰乳)反应:SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

(3)与碱性氧化物反应:SO3+Ca0=CaSO4

(4)与某些盐溶液反应:Na2c€)3+SO3=Na2sO4+CO2T

三、硫酸及硫酸根离子的检验

1.硫酸的物理性质

流酸是一-种无色、黏稠的油状液体,密度比水大。浓H2s04与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,

浓H2s04稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌

2.稀硫酸——具有酸的通性

流酸是强电解质,在水溶液中发生电离的化学方程式为H2so4=2H,+SCr,因此,硫酸具备酸的通性,

可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应

(1)与酸碱指示剂发生显色反应:遇紫色石蕊变红,遇酚配不变色

(2)与活泼金属反应产生氢气:Fe十H2SO4=FeSO4十H2|

(3)与碱性氧化物反应生成盐和水:MgO+H2SO4=MgSO4+H20

(4)与碱发生中和反应:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4l+2H2O

(5)与某些盐反应生成新盐和新酸:BaCl2+H2SO4=BaSO41+2HCI

3.浓硫酸的特性

⑴吸水性:浓H2s04能吸收物质(气体、结晶水化物)中湿存的水分,利用此性质可用浓H2s0』作干燥剂,

干燥一些不与浓硫酸反应的气体(中性或酸性气体且无还原性的气体)

①能干燥的气体:%、02、N2、CO2、。2、HCKSO2、CO、CH」等

②不能干燥的气体:碱性气体(NH?等):还原性气体(如H2S.HBr、HI等)

(2)脱水性:浓硫酸能将组成有机物的H、0元素按原了个数比2:1以“bCr的形式脱去的性质

(3)强氧化性

①与金属铜的反应:Cu+2H2sOK浓)^^CuSO4+SO2T+2H2。

在带有导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入卜.端卷成螺旋状的铜丝。在试管中

加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后

实验过程

通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,

将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一只试管里,观察溶液的颜色

1),可抽动的铜&t

浸簸

__棉团

实险装置口舞

_晶1黑4

3巴溶液

①a试管中铜丝表面有气泡产生;b试管中的溶液逐渐变为无色;c试管中的紫色

实脸现象石蕊溶液逐渐变为红色

②将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色

实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2sOK浓)----C11SO4+SO2T+2H2。

a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止

实验说明b.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO予以防止污染环境

c.Cu与浓硫酸的反应中,浓H2s0」的作用:强氧化性和酸性

②与其他金属反应的规律

a.除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,在这些氧化还原反应中,浓HzSO,还原产物为

S02

b.与铁、铝的反应:常温下,铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化),从而阻止

了酸与内层金属的进•步反应,所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。加热时,浓硫酸能

与铁反应

A

浓硫酸与铁共热:2Fe+6H2s。4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2l+6H2O

c.与活泼金属反应:与活泼金属(Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变稀后,成成的气体为Hz

Zn+2H2s0虱浓)=ZnSO4+SCM+2H2。,Zn+H2so4(稀)=ZnSC)4+H2T

d.与不活泼金属反应:随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止

Cu+2H2s。4(浓)=CuSO4+SO2T+2H2。

如:1molCu与含2molH2so4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的物质的量小于1mol

③与非金属的反应——反应需要加热,否则不反应

a..与木炭反应:C+2H2sOK浓)^=CO4+2sO2T+2H2。

b.与硫的反应:S+2H2s04浓)=~3SO2t+2H2O

_△

c.与红磷反应:2P+5H2s。4(浓)=2H3Po4+5SO2T+2H2。

④与具有还原性的化合物反应,与H2S、FeSCh、HI、HBr等物质反应

HzS+H2sO£浓)=Sl+SOzT+2H2。

2FeSO4+2H2sOK浓)=Fe2(SOj)3+SO2T+2H2O

【注意】

①浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性,而浓疏酸在与非金属的反应中只表现氧化性

②浓硫酸可将碳、磷等非金属单•质氧化成高价态的氧化物或含乳酸,本身被还原为S02

③常温下与活泼金属反应表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和S02,硫酸变稀后,生成的气体为H2

④加热与不活泼金属反应时,即使金属过量也不能使H2s04完全反应,也不会产生H2

⑤与不活泼金属和非金属反应时,反应需要加热,否则不反应

4.浓硫酸和稀硫酸的鉴别

f—物质

浓硫酸稀硫酸

方法

加水放出大量热无明显变化

物理

观状态油状液体液态

性质

密度p浓H2so4>p稀H2so4

铁片无明显变化(钝化)铁片逐渐溶解,并产生无色气体

化学铜片(加热)铜片溶解,产生无色气体不反应

性质白纸变黑无明显变化

胆研蓝色变白胆研溶解形成蓝色溶液

5.硫酸的工业制法

硫黄或燃

黄铁矿七一El983%的

工业制硫酸的原理示意图V。(催化树匕山浓破酸吸收曰一:

点燃一高温

①S+O2=SO2或4FeS2+1lO2*=2Fe2Ch+8SO2

上述流程涉及的化学方程式V2O5

②2so2+024()。〜500c2sO3

③SO3+H2O=H2sO4

6.SO「与SOT检验

(l)sor的检验(干扰离子可能有:CO32-.SO?2-.SiO.F、Ag\PO43一等)

操作方法:被检液加足量稀盐酸酸”无明显现象(若有沉淀,静置后取上层清液)滴加Ba。?溶咚有无白色

沉淀(若有白色沉淀产生,则说明待检验溶液中含有SO「;若无白色沉淀产生,则说明待检验溶液中不

含SOF)

【注意】

①先加稀盐酸的目的是防止C0「、SOr、Ag+干扰,再加BaCh溶液,有白色沉淀产生

②可能发生反应的离子方程式有

+2+

COf4-2H=CO2?+H2O>SOf+2H*=SO2t+H2O.Ag'+Cr=AgClbBa+SOr=BaSO4l

③答题模板:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCL溶液,若有白色沉淀

产生,则证明有SOU

(2)SO5的检验,被检液一如随遗巡沉淀加盆酸>气体一胆邈一>品红溶液褪色,说明含SOM

+2+2+

①原理:SOf+2H=SO2t+H20;SOr+Ca*=BaSOs|;CaSO3+2H=Ca+SO2t4-H2O

②操作方法:取少量溶液于试管中,加入CaCL溶液生成白色沉淀,再加入稀盐酸,将产生的气体通入

品红溶液,红色褪去,则含有SOH

四、基于价类二维图理解硫及其化合物的转化

1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系

⑴硫及其化合物的转化关系

价态

SO2、SO3是酸性氧化物,H2so3、H2SO4

是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们

的性质。相同价态的不同含硫化合物间是

通过酸碱反应规律联系在一起的

酸单底或氧化物盐物质类别

■H2O4NaOH溶液NaOH溶液

NaHS3

如:SO2△H2sO3稀HSO40稀H2sO42sO3

(2)不同价态硫元素之间的相互转化

不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实

现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价升高,需加入氧

化剂。从右到左,硫元素化合价降低,需加入还原剂

(3)相同价态硫元素之间的转化

■,I

NaHS一।Nn.S

左图两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到

右的转化,加入碱可以实现;从右到左的转化,加入酸可以实

1

SI—*NaHS03U^Na£0、|

'’1

(4)相邻价态的微粒不发生氧化还原反应,如:S和H2S、S和SO2、SCh和浓硫酸之间不发生氧化还原反应

(5)含硫物质的连续氧化

足量0,0,HQ

H2S^-HTSO^―2sCh

磕元素,。…。02,。生。…

---->S(J2--------------2bo4

2.重要的硫酸盐

化学式俗名颜色用途

2CaSO4H2O热石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等

CaSO4-2H2O生石膏白色水泥添加剂

FCSO4-7H2O绿矶浅绿色用于配制蓝黑墨水,补加剂

胆帆、蓝矶蓝色配制波尔多液、镀铜液

CUSO4-5H2O

Na2s0410H2O芒硝白色造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂

KA1(SO4)2-12H2O明研白色净水剂

3.亚硫酸(H2so3):是SO2对应的水化物

+

⑴弱酸性:二元中强酸,是弱电解质,在水溶液中分步电离,H2SO3^=iH4-HSO7,HSO3=IH++SOF

(2)稳定性差(易分解,温度越高,浓度越大,分解越快):HzSOj^SOzT+HzO

(3)弱氧化性:H2so3+2H2s=3S1+3H2。

(4)还原性:H2sOa是既有氧化性又有还原性的酸,其氧化性、还原性与SO?很相似,但以还原性为主

2H2SO3+O2=2H2SO4

4.硫化氢(H2S)

(1)H2s的物理性质:无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体,大气污染物,能溶于水(126),密度比空气大

(2)H2S的化学性质

①不稳定性:H2S--S+H2

②可燃性:2H2S+OX少量)亶签2H2O+2S2H2§+30乂过量)述签2H2O+2SO2

③还原性:硫元素为一2价,具有很强的还原性,能被多种氧化剂(如:02、C3澳水、浓琉酸、KMn

O4、HNO3、Fe3\H2O2、NazCh等)氧化为单质硫

a.与CI2反应:H2S4-CI2=S1+HC1

b.与Bn反应:H2S+Br2=S1+HBr

c.与浓硫酸反应:WS+H2sOK浓)=S[+SO2+2H2。

d.与FeCh反应:2Fe3++H?S=2Fe2++2H++Sl

(3)H2S的制法

原理FeS+2HCI=FeCl2+H2StFeS+H2sOa—FeSCh+thST

反应原料硫化亚铁和稀盐酸或稀硫酸

仁A球形漏斗

得孔富容器&导气管

T

实验装置

L启普发生器

发生装置“固+液——^气”型

净化装置先通入饱和NaHS溶液(除HCI),再通入固体CaCb或P?05(除水蒸气)

收集装置向上排气法

尾气处理用强碱溶液吸收多余H2S,H2S+2NaOH=Na2S+H2O或H2S+NaOH=NaHS+H2O

检验方法能使湿润的醋酸铅试纸变黑

(4>硫化氢的水溶液叫做氢硫酸,是一种弱酸,具有酸的通性,但氢硫酸露置在空气中容易变质,溶液呈浑

五、多硫含氨酸盐

1.硫代硫酸钠(Na2s2O3):Na2s2。3・5比0俗名海波或大苏打,易溶于水,溶于水后呈碱性。S元素的化合

价为+2价,具有还原性

(1)制备:2NazS+Na2co3+4SO2—3Na2s2O3+CO2;Na2SO3+S-------Na2s2O3

(2)化学性质

①遇酸不稳定:Na2s2O3+2HCl=2NaCl+S[+SO2T+H20S20r+2H'=SJ+SO2t+H2O

②还原性:中等强度的还原剂,能被L、。2、KMnOj等氧化剂氧化

a.2Na2s2Ch+L=Na2sQ»+2NaI,“碘量法”定量测定碘的重要反应

b.Na2S2O5+4C12+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCL在纺织和造纸工业上作脱氯剂

c.5Na2s2O3十8KMi104十7H28O4=8MnSO4+5Na2SO4+4K2so4+7H2O

2.连二亚疏酸钠(Na2s2O4):俗称保险粉,能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。S元素的化合价为

+3价,具有还原性

(1)制备:在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠

(2)还原性:在空气分析中常用来吸收氧气

2Na2S2O4+02+2H2O=4NaHSO3或Na2S2O4+02+H2O=NaHSO3+NaHSO4

3.焦亚硫酸钠(Na2s2O5):S元素的化合价为+4价,与亚硫酸盐一样具有还原性

(1)物理性质:白色或微黄结晶粉末,溶于水、甘油,微溶于乙醇,露置在空气中易被氧化成硫酸钠,与强

酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类,加热到150℃分解

(2)制备:2NaHSChT=Na2s2O5+H2O

+

(3)还原性:S2Or+2I2+3H2O=2SOr+4r+6H

4.过二硫酸钠(Na2s2O8)

(1)不稳定性:过二硫酸钠不稳定,受热分解生成Na2so小SO3和。2

2Na2s208T=2Na2so4+2so3T+02T

(2)氧化性:Na2s2。8中S元素的化合价是+6价,其阴离子S?0g结构中含有1个过氯键(一0—0—),性

质与过氧化氢相似,具有氧化性。所以Na2s2。8是一种强氧化剂

①2Mn2++5S2O1+8H2O=^=2MnO4+10SOV+16H+

@S20f+2r=S=2SOf+12

史典例剖析.

例1.二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并

A.装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性

B.装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色

C.装置丙中发生的最终总反应为5so2+2S"+2H2O=3SJ+4HSO;

D.装置丁中酸性KMnO,溶液褪色的原理与SO?用于食品漂白剂的原理相同

【答案】C

【分析】由题干实验装置图可知,装置甲为SCh的制备,原理为:NazSCh+H2s04二Na2sO4+H2O+SO2T,将

制得的SO?通入装置乙中的紫色石蕊试液中,观察到溶液变为红色,体系SO2酸性氧化物的通性,装置丙

中可观察到溶液变浑浊,通入过量的SO?最终生成NaHSO3,SO2通入到装置丁中的酸性高锌酸钾溶液中,

观察到溶液褪色,体现S02的还原性,据此分析解题。

【详解】A.由分析可知,装置甲中发生的反应方程式为:Na2sCh+H2sO4=Na2sO4+H2O+SO1该反应为

非氧化还原反应,故反应时70%的硫酸不表现出氧化性,仅表现出强酸性,A错误;

B.已知S02不能漂白酸碱指示剂,SO2溶于水生成H2s使溶液呈酸性,故装置乙中溶液颜色变为红色,

B错误;

C.SO2与水先生.成H2s03,H2s()3与Na2s反应生成S单质和NaHSCh,故装置丙中发生的最线总反应为

5S0,+2S--+2H,0=3S4<+4HS0;,C正确;

D.S02具有还原性,则装置丁中酸性KMnO«溶液褪色的原理是S02的还原性,而SCh用于食品漂白剂的

原理是SO2具有漂白性,二者原理不相同,D错误;

故答案为:Co

例2.氨基磺酸(也NSO7H)可作漂白助剂,可减少或消除漂白液中重金属离子的催化作用,从而使漂白液

质量得到保证。软基磺酸在常温下稳定,高温时能完全分解:

高温人小不小

2H2NSO3H_so2T+so3T+2H2T+N2?+H2O。下列说法正确的是

A.64gxsO?在标准状况下的体积为22.4L

B.该反应生成ImolH?时转移2niol电子

C.可用BaCl?溶液检验分解所得混合气体中是否含有SO、

D.相同条件下,32g按V(HJ:V(N2)=2:1组成的混合气体与32go2所含原子数相同

【答案】C

【详解】A.64gMs0?在标准状况下的体积为就器x22.4L/mol=21.7L,故A错误;

B.H?NSOJ{中N为-3价、S为+6价、H为+1价,生成1molSCh得2moi电子、生成2m0吐得4moi电

子、生成lmolN2失6mol电子,则该反应生成ImolH2时转移3moi电子,故B错误;

C.BaCl2溶液和S02不反应,BaCl2溶液和SO?反应生成硫酸钢沉淀,可用BaCl2溶液检验分解所得混合

气体中是否含有SO,,故C正确:

D.相同条件下,按V(HJ:V(2)=2:1组成的混合气体的平均摩尔质量为

2吧区警个;28陋1=1m°]/L,32g按V(H,):V(N,)=2:1组成的混合气体中原子数为

2mol+lmol3

-32g_xox/V=6N32s

32,.AA,32go2所含原子数为行号X2XNA=2NA,故D错误;

—g/mol32g/mol

选C。

例3.下列方案设计、现象和结论正确的是

选实验目的实验方案现象或结论

判断KC1的化学键将KC1固体溶于水,进行导电

A溶液可导电,说明KC1中含有离子犍

类型性实验

向鸡蛋清溶液中滴加饱和溶液变浑浊,再加水浑浊消失说明鸡蛋清溶

B检验蛋白质性质

(NH4)2SO4溶液液发生了盐析

检验溶液中是否含取少量该溶液于试管中,滴加有白色沉淀生成,说明该溶液中一定含有

C

有so:BaCL溶液sof

探究不同价态硫元向Na2s与Na2s03的混合溶液溶液变浑浊,说明Na2s与Na2s03之间发

D

素的转化中加入硝酸生了氧化还原反应

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A.KCI为强电解质,不管K与Cl之间存在离子键还是共价键,在水中都可发生完全电离,生成

K+和C匕所以不能证明KQ中含有离子键,A错误;

B.蛋白质中加入盐,出现盐析现象,B

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论