第11讲 硫及其化合物（讲义江苏专用）（原卷版）

/第11讲硫及其化合物内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一硫和二氧化硫考点二硫酸考点三硫酸盐和硫酸根离子的检验考点四硫及其化合物的相互转化实战能力训练模拟实战，提升解题技能硫和二氧化硫1．知道硫的性质和应用。2．从酸性氧化物的通性及氧化性、还原性，认识二氧化硫的化学性质。3．认识硫酸的三个特性——吸水性、脱水性和强氧化性。4．知道硫酸根离子的检验原理，能规范书写检验方法。5．了解二氧化硫等污染物的来源、危害及防治。硫酸硫酸盐和硫酸根离子的检验硫及其化合物的相互转化一、硫和二氧化硫1.硫自然界存在游离态附近或地壳的岩石里化合态硫化物(FeS2)、硫酸盐[绿矾(FeSO4·7H2O)、CuSO4·5H2O、BaSO4、生石膏(CaSO4·2H2O)；熟石膏(2CaSO4·H2O)物理性质色态硫黄是一种淡黄色晶体，溶于水，溶于酒精，溶于CS2化学性质氧化性S＋H2eq\o(,\s\up6(Δ))H2SS＋HgHgS(撒硫粉处理洒落的汞)S＋Feeq\o(,\s\up6(Δ))FeSS＋2Cueq\o(,\s\up6(Δ))Cu2S(变价金属产物为低价态!)还原性S＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))SO2S＋2H2SO4(浓)eq\o(,\s\up6(Δ))3SO2↑＋2H2O氧化性还原性3S＋6KOHeq\o(,\s\up6(Δ))2K2S＋K2SO3＋3H2O用途制农药、硫酸、黑火药、染料、橡胶制品及消除汞蒸气等【温馨提示】（1）硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，都只能生成SO2，不能生成SO3。（2）Hg与S在常温下即可反应生成HgS，因此汞洒落在地面上可撒些硫粉覆盖，防止汞蒸气中毒。（3）硫单质的氧化性较弱，表现在与变价金属反应时，一般只能生成低价态金属硫化物（如FeS、Cu2S）。2.二氧化硫物理性质无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大。易溶于水(常温下，1体积水溶解40体积SO2)化学性质酸性氧化物与水反应SO2＋H2OH2SO3与碱性氧化物反应SO2＋CaOCaSO3与碱反应SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2OSO2＋NaOHNaHSO3与盐反应SO2＋NaHCO3＝NaHSO3＋CO2SO2＋Na2SO3＋H2O2NaHSO3强还原性O22SO2＋O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up3(催化剂),\s\do4())),\s\do5(Δ))2SO3H2O2SO2＋H2O2H2SO4X2如SO2＋Br2＋2H2OH2SO4＋2HBrKMnO4酸性溶液褪色弱氧化性SO2＋2H2S3S↓＋2H2O漂白性可使品红溶液褪色，加热后红色恢复。漂白原理是非氧化还原反应。制备实验室原理Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O装置工业S＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))SO24FeS2＋11O2eq\o(,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2污染与防治来源化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸的生产等危害污染大气、形成酸雨(pH＜5.6)，危害人体健康硫酸型酸雨的形成途径①：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O22H2SO4途径②：2SO2＋O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up3(催化剂),\s\do4())),\s\do5(Δ))2SO3、SO3＋H2OH2SO4防治开发新能源、燃煤脱硫、净化工业废气【温馨提示】1.常见漂白性物质的漂白原理分析漂白性物质SO2HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理与有色物质结合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处理后可重复使用2.二氧化碳和二氧化硫的性质比较物质SO2CO2物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒水溶性易溶（体积比为1:40）可溶（体积比为1:1）化学性质与水反应SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱反应SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OCaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2与碱性氧化物反应SO2+CaOCaSO3CO2+CaOCaCO3弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C高温2CO还原性能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等氧化无还原性漂白性有，不稳定无对环境影响形成酸雨引起温室效应二、硫酸1.硫酸的性质物理性质无色黏稠的油状液体(密度大)，沸点；溶于水时放出大量的(稀释浓硫酸时应)化学性质吸水性浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，气体、液体中的水分子，常用作。脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去强氧化性部分非金属单质2H2SO4(浓)＋Ceq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2OS＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())3SO2↑＋2H2O还原性化合物能氧化H2S、HI、HBr、FeCl2如H2S＋H2SO4(浓)S↓＋SO2＋2H2O氧化性和酸性大多数金属单质Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O2Fe＋6H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O脱水性和强氧化性蔗糖蔗糖变黑，说明浓硫酸具有；有能使品红褪色的有刺激性气味的气体生成，说明生成了二氧化硫，说明浓硫酸具有【温馨提示】浓硫酸和稀硫酸的区别：稀硫酸中主要成分是水、氢离子、硫酸根离子，它是无色透明液体，密度比水大，难挥发，具有酸的通性。浓硫酸中主要是硫酸分子、少量水、少量氢离子和硫酸根离子。它是无色透明黏稠油状液体，密度远大于水，很难挥发。具有酸的通性、吸水性、脱水性、强氧化性。①氧化性不同：浓硫酸具有强氧化性体现在S上，稀硫酸具有弱氧化性体现在氢离子上；②浓度不同：浓硫酸、稀硫酸之间没有严格的浓度界限，一般浓度大于70%为浓硫酸，平常我们说的浓硫酸的浓度为98%；③脱水性不同：脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。稀硫酸没有脱水性；④电离程度不同：浓硫酸在溶液中很少电离，甚至不电离，而是以大量H2SO4分子形式存在的硫酸溶液则是浓硫酸，只要在溶液中能够电离出大量的H+,则该硫酸溶液就是稀硫酸。2.Fe、Al的钝化常温下，当Fe、Al遇到冷浓硫酸时发生"钝化"，即Fe、Al会与浓硫酸发生反应，在金属表面生成，从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应，这是浓硫酸的表现，是金属与浓硫酸发生化学反应的结果。【温馨提示】关于"钝化":（1）钝化是化学变化，而不是物理变化，更不是不反应。（2）常温下，Fe、Al遇浓硝酸也会发生钝化。（3）加热时，Fe、Al与浓硫酸或浓硝酸都可以进一步发生反应。（4）用铁罐贮存浓硫酸，用铝槽车盛装浓硝酸都是利用了钝化原理。3.H2SO4的用途硫酸是重要的化工原料，也是实验室必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等，还可用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等。三、硫酸盐与硫酸根离子的检验1．硫酸盐名称重要性质主要用途硫酸钙石膏熟石膏CaSO4·2H2Oeq\o(,\s\up10(加热，失去大部分结晶水),\s\do4(与水混合成糊状，凝固))2CaSO4·H2O制作各种模型和医疗用的石膏绷带；调节水泥的硬化速率硫酸钡重晶石(BaSO4)不溶于水和酸，且不容易被X射线透过用作“钡餐”硫酸铜硫酸铜胆矾CuSO4eq\o(,\s\up7(结合水),\s\do7(失去结晶水))CuSO4·5H2O检验水的存在；制作波尔多液2．硫酸根离子的检验（1）原理：利用Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓（白色），BaS04不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。（2）试剂：。（3）操作方法：待检验溶液eq\o(→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))(判断有无SOeq\o\al(2－,4))（4）排除干扰①Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除的干扰。②COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、PO43-干扰：BaCO3,、BaSO3、Ba3(PO4)2都是沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SOeq\o\al(2－,4)时，必须先用酸化。【温馨提示】不能用稀硝酸酸化，因在酸性条件下，SO32-、HSO3-等会被溶液中的NO3-氧化为SOeq\o\al(2－,4),从而干扰检验结果。四、硫及其化合物的相互转化1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2.构建硫及其化合物转化网络考点一硫及其化合物的性质、用途【典型例题】【例1】下列说法正确的是()A.SO2具有漂白作用，但不能用于所有食品的漂白B.经Cl2或SO2漂白后的物质，日后都会恢复原来的颜色C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应D.Cl2和SO2的漂白性都是因为它们具有强氧化性【即时演练】1．检验SO2气体中是否混有COA．通过品红溶液B．通过澄清石灰水C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水D．先通过酸性KMnO42．（江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试）煤燃烧后的烟气中常含SO2，经处理达标后才能排放。（1）向煤中加入石灰石可有效减少烟气中SO2含量，该方法俗称“钙基固硫”。煤燃烧时反应生成CaSO4，该反应的氧化剂是(填化学式)。（2）用饱和K2CO3溶液吸收SO2生成K2SO3，同时生成一种气体。反应的离子方程式为。吸收时溶液的温度不宜过高，原因是。考点二浓硫酸的特性【典型例题】【例2】下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是A．常温下都能与铁发生明显反应，放出气体B．加热时都能与铜反应C．都能作为气体的干燥剂D．都可以表现氧化性【即时演练】1．下列有关浓硫酸实验与性质对应关系不正确的是A．浓硫酸在空气中久置质量变大，是因为浓硫酸具有吸水性B．浓硫酸与固体反应生成，是因为浓硫酸具有强酸性C．浓硫酸能使纸张变黑，是因为浓硫酸具有吸水性D．浓硫酸能使铁钝化，是因为浓硫酸具有强氧化性2．利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是A．湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明具有漂白性B．浸有酸性溶液的滤纸条褪色，说明具有还原性C．澄清石灰水变浑浊，说明反应有产生D．该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性3．实验室为探究铁与浓硫酸（足量）的反应，并验证的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是A．装置C中产生黄色的沉淀，体现了的氧化性B．装置B和装置D中溶液均褪色，体现了的漂白性C．装置A中的导管a插入浓硫酸中，可平衡气压，防止出现倒吸D．装置E的作用是吸收未反应的，防止污染空气考点三硫酸根离子的检验【典型例题】【例3】在检验SO42-的过程中，下列操作中正确的是A．先加稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在B．先加硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在C．先加稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在D．先加氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在【即时演练】1．某溶液中可能含有的阴离子有、、等，为了检验其中是否含有，除了溶液外，还需要的试剂是A．氢氧化钠溶液 B．盐酸 C．稀硫酸 D．硝酸银溶液2．向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是()A．X可能是BaSO3 B．X是BaCO3C．Y与X的成分不可能相同 D．该盐溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)考点四硫及其化合物的相互转化【典型例题】【例4】硫及其化合物的转化具有重要的应用。下列说法正确的是A．B．C．硫化亚铁与稀硫酸混合：D．通入溶液中：【即时演练】1．下图是硫及其化合物的部分“价一类”二维图。下列叙述错误的是A．物质a既有氧化性又有还原性B．物质c、e都不能和d发生反应C．物质a可以与O2D．一定条件下，物质b和d反应可生成c2．如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是A．硫在自然界中有多种存在形式B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行C．过程⑤中S发生还原反应D．硫元素的循环过程中只有硫的还原1．下列污染现象主要与二氧化硫有关的是A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．温室效应2．下列说法正确的是A．自然界不存在游离态的硫B．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3C．要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是CS2D．硫是非金属单质，与浓硫酸不能反应3．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是A．生石膏(2CaSO4·H2O)：用于制造各种模型B．纯碱(NaHCO3)：用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织C．硫酸钡(BaSO4)：作白色颜料、钡餐D．胆矾(CuSO4)：用于制造农药4．下列关于SO2的说法不正确的是A．工业制备硫酸后含SO2的尾气大量排放至空气中会形成酸雨B．葡萄酒中使用SO2作抗氧化剂是利用了SO2的还原性C．SO2与H2S气体混合，产生淡黄色固体，体现了SO2的氧化性D．SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，红色复现，体现了SO2的漂白性5．有关CO2和SO2的性质比较，说法错误的是A．CO2和SO2都是酸性氧化物 B．都能使澄清石灰水变浑浊C．通入Ba(OH)2溶液中都可析出白色沉淀。 D．都能使氯水褪色6．（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列关于的说法正确的是A．是一种无色无味的气体 B．能使湿润的有色布条褪色C．排放到大气中对环境无影响 D．在葡萄酒中作抗氧化剂7．下列关于SO2的实验，能达到实验目的的是A． B． C． D．制取SO2 验证漂白性 收集SO2 尾气处理8．下列气体中，既能用浓硫酸干燥，又能用氢氧化钠固体干燥的是A．O2 B．CO2 C．SO2 D．NH39．下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法中正确的是A．浓硫酸使硫酸铜晶体变白，体现了浓硫酸的脱水性 B．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性C．浓硫酸常温下与铝、铁都不反应 D．常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应10．下列实验，能证明溶液中一定有SO的是A．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀B．某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解C．某溶液加入硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液有白色沉淀产生D．某溶液加入盐酸酸化，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生11．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）将浓硫酸滴加到盛有溶液的试管中，不仅可以观察到溶液中有S沉淀产生，而且在试管内壁的上方也有S单质附着。下列有关此实验的分析不正确的是A．试管中溶液的温度会升高B．试管的溶液中产生的S沉淀应该是的氧化产物C．试管内壁上方出现S的沉淀，说明浓硫酸的还原产物中应该有D．据此反应现象说明浓硫酸只具有强氧化性12．下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是A．若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，同样可以达到实验目的B．若按③→②→①顺序连接，可检验所有气体产物C．浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性D．实验中a、b、c溶液均褪色13．学习硫及