2025届高考化学一轮复习 专题四 第3讲 含硫化合物的性质及应用学案苏教版

2025届高考化学一轮复习专题四第3讲含硫化合物的性质及应用学案苏教版同学们，我们今天继续专题四的复习。在前面的学习中，我们对氯元素及其化合物的性质有了较为深入的理解。今天，我们将把目光转向另一种在自然界中广泛存在且对人类生产生活有着深远影响的非金属元素——硫。硫及其化合物的性质丰富多样，既有相似于氯元素化合物的一面，更有其独特之处，它们在高考中的出镜率也相当高，需要我们投入足够的精力去梳理和掌握。一、硫单质的性质与存在说到硫，大家脑海中首先浮现的是什么？是火山喷发时的壮观景象，还是实验室里那黄色的晶体？硫元素在自然界中既有游离态存在，比如火山口附近或地壳的岩层里，也有化合态，广泛存在于硫化物和硫酸盐中，像我们熟悉的黄铁矿、石膏等。硫单质（S），通常我们见到的是淡黄色的晶体，俗称硫磺。它的熔沸点不高，这一点在实验操作中需要注意。硫的化学性质比较活泼，能与许多金属和非金属发生反应。比如，它能与铁反应生成硫化亚铁（FeS），这里要注意，硫的氧化性不如氯气强，所以只能将铁氧化到+2价。它也能与铜反应生成硫化亚铜（Cu₂S），同样体现了其氧化性的相对温和。在加热条件下，硫还能与氢气反应生成硫化氢（H₂S），这是一种具有臭鸡蛋气味的剧毒气体。与氧气反应时，硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中则是明亮的蓝紫色火焰，生成的都是二氧化硫（SO₂）。这些反应是我们理解硫元素价态变化的基础。二、硫的氧化物：二氧化硫与三氧化硫硫的氧化物中，二氧化硫（SO₂）和三氧化硫（SO₃）是核心物质，尤其是二氧化硫，是高考考查的重点。二氧化硫（SO₂），无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，生成亚硫酸（H₂SO₃），溶液显酸性。这体现了它作为酸性氧化物的通性，能与碱反应生成盐和水。比如，我们常用氢氧化钠溶液来吸收多余的二氧化硫，根据用量不同，可以生成亚硫酸钠（Na₂SO₃）或亚硫酸氢钠（NaHSO₃）。SO₂的化学性质远不止于此，它的氧化还原性是其特性。硫元素在SO₂中显+4价，处于中间价态，因此它既有氧化性，又有还原性。还原性相对更强一些，这是考试的热点。它能被许多氧化剂氧化，比如氯气（Cl₂）、溴水（Br₂）、碘水（I₂）、酸性高锰酸钾（KMnO₄）溶液等。例如，SO₂通入溴水中，溴水褪色，生成硫酸和氢溴酸，这个反应可以用来体现SO₂的还原性。在一定条件下，SO₂也能表现出氧化性，比如与硫化氢（H₂S）气体混合，会发生归中反应生成硫单质和水，这个反应现象明显，有淡黄色固体生成。此外，SO₂还有一个重要的性质——漂白性。它能使品红溶液褪色，但这种漂白是不稳定的，加热后溶液又会恢复原色。这一点与次氯酸、过氧化钠等的漂白性不同，需要加以区分。SO₂的实验室制备，通常用亚硫酸钠固体与较浓的硫酸反应，反应原理是强酸制弱酸。收集方法一般用向上排空气法，因为它易溶于水且密度比空气大。尾气处理则需要用碱液吸收，防止污染空气。在工业上，SO₂主要来源于含硫燃料的燃烧和金属矿物的冶炼。它是形成酸雨的主要元凶之一，对环境危害较大。因此，对SO₂的治理和回收利用（比如工业制硫酸的第一步就是SO₂的催化氧化）是环境保护的重要课题。三氧化硫（SO₃），在标准状况下是无色的晶体（或液体），它是一种典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸（H₂SO₄），同时放出大量的热。它与碱反应生成硫酸盐和水，与碱性氧化物反应生成对应的硫酸盐。SO₃的氧化性比SO₂强，比如它可以氧化磷等物质。工业上，SO₃主要由SO₂在催化剂（如V₂O₅）存在和加热条件下催化氧化得到，这是接触法制硫酸的关键步骤。三、硫酸的性质与应用硫酸（H₂SO₄）是中学阶段最重要的含氧酸之一，我们要重点掌握其性质，尤其是浓硫酸的特性。纯硫酸是一种无色油状液体，高沸点、难挥发。浓硫酸与水混合时会放出大量的热，因此在稀释浓硫酸时，必须遵循“酸入水，沿器壁，慢慢搅”的原则，切不可将水倒入浓硫酸中，以免发生危险。稀硫酸具有酸的通性，能与活泼金属反应生成氢气（注意：这里的金属是指金属活动性顺序表中排在氢前面的金属，且不包括那些会与浓硫酸发生钝化的金属），能与碱、碱性氧化物、某些盐发生反应。浓硫酸的特性是我们学习的重点和难点：1.吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水分或结晶水合物中的结晶水。利用这一性质，浓硫酸常用作气体干燥剂，但不能干燥碱性气体（如NH₃）和某些还原性气体（如H₂S、HI等）。2.脱水性：浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按水的组成比（2:1）脱去，生成黑色的炭。这个过程是化学变化，体现了浓硫酸的腐蚀性。比如，浓硫酸使蔗糖炭化的实验，就是脱水性的典型体现，同时还会因为浓硫酸的强氧化性而伴随有二氧化硫气体产生。3.强氧化性：这是浓硫酸最重要的特性之一。在加热条件下，浓硫酸能与大多数金属（包括不活泼金属如铜、银等，但金、铂除外）发生反应，也能与某些非金属单质（如碳、硫等）以及一些还原性化合物发生反应。与金属反应时，浓硫酸一般不生成氢气，而是生成二氧化硫。例如，铜与浓硫酸共热，生成硫酸铜、二氧化硫和水。这里要特别注意，常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续与硫酸反应，这种现象称为“钝化”。利用这一性质，我们可以用铁制或铝制容器来贮存浓硫酸。硫酸的应用非常广泛，是重要的化工原料，用于生产化肥、农药、炸药、染料、医药、洗涤剂等。在实验室中，浓硫酸也是一种常用的试剂。四、几种重要的硫酸盐及硫的其他化合物除了硫酸，一些重要的硫酸盐在工业生产和日常生活中也有广泛应用。比如：*硫酸钠（Na₂SO₄·10H₂O），俗称芒硝，在医药、造纸、玻璃等工业中有应用。*硫酸钡（BaSO₄），不溶于水也不溶于酸，因其具有很强的X射线吸收能力，常用作“钡餐”进行消化道造影。*硫酸铜（CuSO₄），无水硫酸铜为白色粉末，吸水后变成蓝色的五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O，俗称胆矾或蓝矾），因此常用无水硫酸铜来检验水的存在。硫酸铜也是制备农药波尔多液的原料之一。*硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O），俗称绿矾，可用于治疗缺铁性贫血，也可用作净水剂、还原剂等。硫的氢化物硫化氢（H₂S），虽然我们不把它作为重点，但它的性质（剧毒、还原性、水溶液呈弱酸性）也需要有所了解。它在实验室中可用硫化亚铁与稀硫酸反应制备。硫的含氧酸盐中，亚硫酸盐（如Na₂SO₃）具有较强的还原性，容易被氧化成硫酸盐，在空气中长期放置会变质，这一点在实验和推断题中有时会遇到。五、硫元素的价态转化与综合应用学习硫及其化合物，关键在于理清硫元素不同价态之间的转化关系。硫元素常见的价态有-2、0、+4、+6。从低价态到高价态，体现了硫元素的还原性；从高价态到低价态，则体现了氧化性。我们可以构建一个硫元素的价态转化网络图，将硫单质、硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸以及各种硫化物、亚硫酸盐、硫酸盐等联系起来，这样有助于我们系统地理解和记忆它们之间的转化规律。在解决与硫及其化合物相关的推断题、实验题和计算题时，要善于运用氧化还原反应的规律来分析和解决问题。比如，判断反应产物、书写化学方程式、进行相关计算等。同时，要关注硫的化合物对环境的影响，如酸雨的形成与防治，以及SO₂等气体的尾气处理方法，这也是高考常考的环保热点问题。六、复习要点回顾与思考通过本讲的复习，我们再次梳理了硫及其重要化合物的性质、制备和应用。希望同学们在复习过程中，能够做到：1.抓住核心，构建网络：以硫元素的价态变化为主线，将各种硫的化合物串联起来，形成知识网络。2.对比分析，深化理解：比如，对比SO₂和CO₂的性质异同，对比浓硫酸和稀硫酸的性质差异，通过对比加深理解和记忆。3.重视实验，掌握技能：硫及其化合物的性质很多是通过实验得出的，要重视实验现象的观察、实验原理的分析和实验操作的规范。4.联系实际，学以致用：关注硫的化合物在生产生活中的应用以及对环境的影响，用所学知识