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文档简介
第12讲硫及其化合物目录TOC\o"1-2"\h\u 1 1考点一硫和二氧化硫 1考点二硫酸 4考点三含硫化合物的转化及实验 6 10 141.了解硫单质、二氧化硫、硫酸的主要性质,认识其在生产中的应用。2.了解硫元素在自然界中的存在形态,及常见的不同价态的含硫物质。3.掌握SOeq\o\al(2-,4)的检验方法。4.能从物质类别和元素价态变化的角度认识物质间的转化。考点一硫和二氧化硫一、硫及其单质1.硫——重要的非金属元素(1)硫位于元素周期表中的第周期第族,硫原子最外层有个电子,在化学反应中容易电子,形成价硫的化合物。(2)硫元素的原子半径比氯原子半径,硫原子得电子能力比氯原子,硫化氢的稳定性比氯化氢。(3)硫元素的非金属性比氧元素,在富含氧气的地表附近的含硫化合物中,硫常显或价,氧为价。2.物理性质颜色状态质地溶解性熔沸点密度晶体质脆,易研成粉末溶于水,溶于酒精,溶于(2)化学性质写出下列反应的化学方程式3.化学性质(1)S的氧化性S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为、、S+Hg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。(2)S的还原性A.S与O2反应的化学方程式为,空气中燃烧火焰为色。B.与强氧化剂反应(如浓硫酸):。(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O,此反应可用于除去试管内黏附的S。4.主要应用硫黄主要用于制造、化肥、火柴及杀虫剂等。二、二氧化硫1.物理性质颜色气味状态密度毒性水溶性比空气溶于水2.化学性质(1)酸性氧化物的通性A.与水反应:向生成物方向进行的反应叫,向反应物方向进行的反应叫,在相同条件下,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叫。B.使指示剂变色:SO2能使紫色石蕊溶液C.与碱反应:SO2(少量)+2NaOH==,SO2(过量)+NaOH==D.与碱性氧化物反应:SO2+CaO==CaSO3(2)氧化性:2H2S+SO2==(产生淡黄色沉淀)(3)还原性A.与O2反应:2SO2+O2eq\o(\s\do4(△),,\s\up11(催化剂))2SO3B.与X2(Cl2、Br2、I2)的水溶液反应:SO2+X2+2H2O==2HX+H2SO4(4)漂白性:SO2能漂白某些有色物质(如品红溶液),但不能使紫色石蕊溶液等指示剂褪色。【温馨提示】(1)SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。(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.主要应用二氧化硫具有漂白作用,工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等;还可作为食品添加剂用于杀菌消毒,国家对其使用的范围和最大使用量都有严格的规定。4.常见漂白剂的漂白原理SO2HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理]与有色物质结合生成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质变化类型化学变化化学变化物理变化是否可逆可逆,加热或久置后恢复原来颜色不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色漂白对象有色的有机物,不能漂白指示剂有色的有机物和指示剂有机色质【温馨提示】SO2和CO2混合气体的鉴别流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液。【典例分析】【例1】(2023年湖北省普通高中学业水平合格性考试)硫可与许多金属单质及非金属单质发生化学反应,下列反应的化学方程式错误的是A. B.C. D.【例2】(云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试)下列关于SO2的叙述错误的是A.SO2是有毒的气体 B.SO2能与NaOH溶液反应C.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色 D.SO2不能用作食品添加剂【例3】(2022年7月辽宁省普通高中学业水平合格性考试)是一种无色、有刺激性气味的气体。下列关于的叙述错误的是A.只有还原性 B.属于酸性氧化物C.可以使品红溶液褪色 D.适量可用作食品添加剂考点二硫酸一、硫酸的工业应用及制备1.主要应用硫酸是一种重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类等。2.制备方法(1)流程:(2)原理:(写出化学方程式)①制气:燃烧硫黄:煅烧黄铁矿:②氧化:③吸收:【温馨提示】由于三氧化硫与水反应放出大量的热,且水的沸点较低,用水吸收三氧化硫容易形成酸雾,从而影响吸收效率,所以通常用98.3%的浓硫酸吸收。二、硫酸的主要性质(1)稀硫酸在稀硫酸中H2SO42H++SOeq\o\al(2-,4),硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性,能与酸碱指示剂变色,与活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。(2)浓硫酸物理性质纯净的硫酸是状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4,密度为1.84g·cm-3),溶于水放出大量的热化学性质吸水性常用作干燥剂能干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等不能干燥碱性气体,如NH3等还原性气体,如H2S、HBr、HI等脱水性将有机物中的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化强氧化性与活泼金属反应2Fe+6H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化与不活泼金属反应Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O与非金属反应C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O【温馨提示】浓硫酸与金属反应的规律(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。三、几种重要的硫酸盐硫酸盐俗名颜色用途2CaSO4·H2O白色作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等CaSO4·2H2O白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等FeSO4·7H2O浅绿色生产铁系列净水剂、补血剂等CuSO4·5H2O蓝色配波尔多液、镀铜液BaSO4白色白色颜料、医疗上作“”KAl(SO4)2·12H2O白色净水剂四、SOeq\o\al(2-,4)的检验1.硫酸根离子的检验方法未知溶液eq\o(→,\s\up7(加盐酸酸化))无明显现象eq\o(→,\s\up7(加氯化钡溶液))产生白色沉淀eq\o(→,\s\up7(说明))原未知液中含SOeq\o\al(2-,4)上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除COeq\o\al(2-,3)等离子的干扰。【温馨提示】SOeq\o\al(2-,4)检验的易错点(1)误将Ag+、Pb2+判断成SOeq\o\al(2-,4)。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断+Cl-=AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-=PbCl2↓(白色)。(2)误将SOeq\o\al(2-,3)判断成SOeq\o\al(2-,4)。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SOeq\o\al(2-,4)。该错误是未注意NOeq\o\al(-,3)在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SOeq\o\al(2-,3)=BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NOeq\o\al(-,3)=3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。【典例分析】【例1】(云南省2023年春季学期期末普通高中学业水平考试)用浓硫酸干燥,是利用了浓硫酸的A.脱水性 B.难挥发性 C.强氧化性 D.吸水性【例2】(四川省2022-2023学年高二上学期普通高中学业水平考试)运输浓硫酸的特种车辆上,所贴的危险化学品标志是A. B. C. D.考点三含硫化合物的转化及实验一、含硫物质价态和类别的关系1.不同价态硫元素间转化的思维模型2.硫及其化合物的相互转化3.硫单质及其化合物之间的转化规律(1)邻位价态原则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,如H2eq\o(S,\s\up6(-2))eq\o(,\s\up7(O2不足),\s\do5(H2,△))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(H2S))eq\o(S,\s\up6(+4))O2eq\o(→,\s\up7(O2))eq\o(S,\s\up6(+6))O3(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)归中规律当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2=3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up7(足量O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4))二、相关实验1.实验室制备二氧化硫实验(1)原理:Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O(2)实验装置(3)净化:用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气(4)收集①排液法:排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出②排气法:向上排空气法,导气管长进短出(5)检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红(6)尾气:注意防倒吸①酸性气体:一般用NaOH溶液吸收②还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收2.浓硫酸与铜的反应(1)原理:Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O(2)实验装置 (3)实验现象a试管中铜丝表面变黑;b试管中的溶液有气泡冒出,逐渐变为无色;冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中,溶液呈蓝色在反应中,浓硫酸体现强氧化性和酸性【典例分析】【例1】(2023年7月黑龙江省普通高中学业水平合格性考试)铜与浓硫酸在加热条件下可发生化学反应,为检验部分产物的性质,某研究小组设计了如图所示的实验。请据此回答下列问题。(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4++2H2O(2)反应过程中观察到品红溶液,说明产物二氧化硫具有漂白性。(3)反应过程中观察到酸性KMnO4溶液褪色,说明产物二氧化硫具有性(选填“氧化”或“还原”)。(4)浸A溶液的棉团的作用是吸收多余的尾气,防止污染空气,A是(选填“Na2SO4”或“NaOH”)。(5)工业生产中二氧化硫的大量排放使雨水的pH5.6(选填“>”或“<”),会形成,使土壤、湖泊酸化,还能加速建筑物的腐蚀。(6)实验室中的检验方法:向溶液中加入稀盐酸,然后加入溶液(选填“BaCl2”或“MgCl2”),观察是否有白色沉淀生成。【例2】(甘肃省2022年夏季普通高中学业水平合格性考试)二氧化硫在食品加工中有着重要作用,但过量使用可能导致食品中残留量超标,会对人体健康造成不利影响。实验室可用下图装置制取并探究二氧化硫的性质。回答下列问题:
(1)①中试管内发生反应的化学方程式为,该反应中体现了浓H2SO4的酸性和性。在标准状况下生成224mLSO2时,消耗的H2SO4的物质的量为mol。(2)实验过程中铜丝可以上下抽动,其作用为。(3)②中试管内的溴水褪色,SO2表现出性,③中试管内的石蕊溶液出现的实验现象为。(4)浸有NaOH溶液的棉团的作用为。【例3】(2023年山西省普通高中学业水平合格性考试)硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素。回答下列问题:(1)某小组同学设计实验实现不同价态含硫物质的转化。可选用的实验试剂如下:A.溶液
B.浓硫酸
C.溶液D.稀硫酸
E.酸性溶液
F.品红溶液
G.铜丝实验序号预期转化选择试剂证明实现转化的现象iii实验i选择的试剂是E和(填字母),证明实现转化的现象是。(2)该小组同学利用所选试剂,设计了如图所示装置研究实验ⅱ。
①试管甲中发生反应的化学方程式是。②试管乙中的现象是;若实验结束后,将试管乙中的溶液加热,可以观察到的现象是。③下列关于的说法,不正确的是。(填字母)a.正常雨水的等于7,酸雨因为溶解了,其小于7b.金属冶炼时产生的含废气经回收后可用于制备硫酸c.在适当的温度并有催化剂存在的条件下,可以被氧气氧化,生成1.(2023年四川省高中学业水平考试)下列物质中,不能用作漂白剂的是A. B.NaClO C. D.NaCl2.(广东省2022年普通高中学业水平考试)规范操作是实验安全的保障。下列操作符合实验安全要求的是A.将未用完的Na丢入废液缸 B.用力吸闻集气瓶中SO2的气味C.皮肤不慎接触烧碱立即用抹布擦 D.用漏斗向酒精灯缓慢注入适量酒精3.(广东省2023年普通高中学业水平考试)H2O2在纸张漂白和废水处理等领域具有重要应用。一定条件下用H2和O2合成H2O2的反应过程示意图如图。下列说法错误的是
A.O2在催化剂表面得到电子B.消耗H2和O2物质的量相等C.H2O2既有氧化性又有还原性D.H2O2与SO2的漂白原理相同4.(四川省2022-2023学年高二上学期普通高中学业水平考试)下列气体中,对人体无毒害作用的是A. B. C. D.5.(山东省2022年冬季普通高中学业水平合格考试)下列气体直接排放不会形成酸雨的是A. B. C. D.6.(河南省普通高中2021年高二下学期学业水平)下列关于S和SO2的说法正确的是A.硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO3B.可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C.SO2通入到紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色D.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性7.(内蒙古自治区2021年普通高中学业水平考试)工业废气中的可用氨水吸收,这体现了的A.氧化性 B.还原性 C.漂白性 D.酸性氧化物的性质8.(内蒙古自治区2021年普通高中学业水平考试)实验室中,下列操作不符合安全要求的是A.在通风橱内制备有毒气体 B.洒在桌上的酒精不慎着火时,立即用湿毛巾盖灭C.稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中 D.点燃氢气前,先要检验氢气的纯度9.(贵州省普通高中2022年7月学业水平考试)下列有关SO2的叙述不正确的是A.SO2可以用作漂白剂 B.SO2的水溶液显酸性C.SO2是一种大气污染物 D.SO2是无色无味的气体10.(2022年广东省高中学业平合格考试)SO2可用作漂白剂、食品添加剂等。某兴趣小组用如下装置制取SO2,并验证其性质:
(1)盛放的仪器名称为。(2)D装置用于吸收尾气。在答题卡虚线框内画出D装置图,并注明所用试剂。(3)进行实验,观察并记录现象,做出相应解释。实验操作实验现象分析与解释打开装置A中的漏斗活塞A装置中有气泡产生化学方程式为B装置中浸润过品红溶液的滤纸a的颜色具有作用B装置中浸润过酸性溶液的滤纸b褪色具有性C装置中的现象是具有氧化性11.(2023年福建省普通高中学业合格性考试)为研究二氧化硫的性质,某兴趣小组设计如下装置进行实验。
(1)a是(填仪器名称)。(2)在组装好装置装入药品前,需要进行的操作是。(3)将少量溶液缓慢推入粉末处,发生反应。①与反应的化学方程式为。②随着反应的进行,c处实验现象为,b处实验现象为。③几分钟后,发现d处气球变小,逐渐恢复至原样,说明二氧化硫具有的性质是。④为证明二氧化硫与水反应具有可逆性,需要进行的实验操作是。(4)这种实验设计的优点之一是。12.(2021年陕西省普通高中学业水平考试)实验室用下列装置制备二氧化硫并探究其性质。回答下列问题:(1)仪器a的名称是。(2)该实验制备的化学方程式是。(3)b装置中的酸性溶液褪色,证明具有(填“漂白”“氧化”或“还原”)性。(4)品红溶液褪色,证明具有(填“漂白”“氧化”或“还原”)性。(5)烧杯中用于吸收尾气的试剂是(填字母)。A.氯化钠溶液
B.浓硫酸
C.氢氧化钠溶液13.(云南省2022-2023学年高二下学期普通高中学业水平考试)某校化学兴趣小组用下图所示装置探究的性质。请回答:(1)装置②中发生反应的化学方程式是。(2)若X为品红溶液,可观察到装置①中溶液,说明具有性。(3)若X为紫色石蕊溶液,可观察到装置①中溶液,说明的水溶液显(填“酸性”或“碱性”)。(4)若X为溶液,可观察到装置①中(填“有”或“无”)明显现象。打开活塞a,通入氧气,有白色沉淀生成,说明最终被氧化为,由此可知具有(填“氧化性”或“还原性”)。(5)若X为溶液,可观察到装置①中产生浅黄色沉淀(单质硫),说明具有(填“氧化性”或“还原性”)。写出相应的化学方程式:。1.(辽宁省鞍山市2023年高中学业水平考试模拟)硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫及其化合物的性质回答问题。不能由两种单质直接化合而成的是A.CuS B.Na2S C.FeCl3 D.SO22.(2023年天津市河北区普通高中学业水平合格性考试模拟)下列物质中,不能由两种单质直接化合生成的是A. B. C. D.FeS3.(河北省衡水山市2023年高中学业水平考试模拟测试)硫是一种重要的非金属,位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫及其化合物的性质回答问题。下列物质的转化中,浓H2SO4只表现了氧化性的是A.Cu→CuSO4 B.C→CO2C.CuO→CuSO4 D.Fe2O3→Fe2(SO4)34.(浙江省温州市2022-2023学年高一下学期业水平考试模拟)为检验浓硫酸与木炭在加热条件下发生化学反应的产物,某同学设计了如图所示的实验。下列说法不正确的是
A.装置A中白色粉末变蓝证明产物中有B.装置B中品红溶液褪色证明产物中有C.检验产物的先后顺序一定是:水、、D.装置C中紫色褪去且装置D中出现白色沉淀,证明产物有5.(四川省雅安中学2022-2023学年高一下学期学业水平模拟考试)根据实验操作及现象所得结论正确的是选项实验操作及现象结论A向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀该溶液一定含B向某溶液中先加入氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红色该溶液一定含C将某气体通入澄清石灰水中,产生白色沉淀该气体一定是D用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色该溶液一定含元素6.(北京市丰台区2023年普通高中学业水平合格性考试调研)下列操作不符合实验安全规范的是A.金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖B.熄灭酒精灯时,用嘴吹灭C.大量氯气泄漏时,戴好防毒面具,喷稀碱液进行吸收D.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并用玻璃棒不断搅拌7.(2023年江苏省扬州市普通高中学业水平合格考试模拟)下列关于的实验,能达到实验目的的是
A.制取B.验证漂白性C.收集D.尾气处理8.(湖南省长沙市宁乡市2022-2023学年高一下学期5月学业水平考试模拟)已知能使酸性褪色,此反应中体现了的性质是A.氧化性 B.还原性 C.酸性氧化物 D.漂白性9.(广东省深圳市2022-2
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