高三化学一轮复习讲义 21　第一篇　第二部分　第四章　第15讲　硫及其化合物(基础课)

第15讲硫及其化合物(基础课)1．了解硫及其重要化合物的性质与应用。2．了解SO2的实验室制备和常见漂白剂及原理。3．了解硫酸的工业制备和SO42-的检验。4硫及其氧化物一、硫1．硫元素的存在形态2．硫单质的物理性质硫(俗称____)是一种__色晶体，质脆，易研成粉末。硫难溶于水，微溶于酒精，__溶于CS2。有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。硫有多种单质如S2、S4、S6、S8等，它们互称为同素异形体，它们之间的转化属于化学变化。3．从化合价的角度认识硫单质的化学性质eq\o(S,\s\up6(-2))氧化性eq\o(S,\s\up6(0))还原性eq\o(S,\s\up6(+4二、硫的氧化物1．二氧化硫SO2是无色、有______气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常情况下，1体积的水可以溶解约__体积的二氧化硫。(1)酸性氧化物的通性①与H2O反应：SO2＋H2O⥬H2SO3②与NaOH反应S(2)还原性(3)氧化性与H2S反应：___________________。(4)漂白性①鉴别SO2和CO2的试剂有溴水、酸性KMnO4溶液、氢硫酸、品红溶液、Ba(NO3)2[或CaNO②Cl2、SO2通入品红溶液，均褪色，但当二者按体积比1∶1混合通入品红溶液时不褪色。③SO2、CO2通入澄清石灰水均先变浑浊，然后又变澄清，故不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。2．三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状__体，能与水反应：_______________，放出大量的热，SO3是____氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐，如SO3＋CaO=CaSO4。3．SO2的实验室制法(1)反应原理①Na2SO3＋H2SO4(浓)=__________________；②Cu＋2H2SO4(浓)△__________________③Na2S2O3＋H2SO4=_______________________。(2)除去SO2中的HCl、H2O(g)的常用试剂依次为______________、____________。(3)用向上排空气法或排__________溶液法收集SO2。(4)可用______________吸收SO2尾气，但不能用石灰水吸收SO2。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)自然界存在游离态的硫，在足量的O2中充分燃烧生成SO3。 ()(2)CuS、FeS、ZnS、HgS均可由单质化合生成。 ()(3)将SO2通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液先变红后褪色。 ()(4)SO2使滴有酚酞溶液的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性。 ()(5)因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色。 ()(6)SO2气体通入BaCl2溶液中产生白色沉淀BaSO3。 ()(7)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。 ()(8)在标准状况下，2.24LSO3含有原子数目为0.4NA。 (SO2的性质与检验1．将足量的SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，当加入某试剂X后，有沉淀生成。此试剂(或气体)X可能是()①NH3②H2O2溶液③Na2S溶液④新制氯水⑤H2S⑥CO2A．①② B．①②③④⑤C．②③⑤⑥ D．④⑤⑥2．(2025·梅州模拟)某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳单质反应的生成物。(1)验证的产物有_____________________________________________________，仪器连接顺序为______________________________________(用字母连接)。(2)B中前后品红溶液的作用分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)C中现象为________________________________________________________。(4)验证生成物含有CO2的现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)B中酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。检验SO2和CO2同时存在的一般流程流程设计检验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溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊注意：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，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。SO2的实验室制备与性质探究3．(2025·贵阳模拟)某化学小组为探究SO2的制备、性质及检验等相关问题，进行如下实验：Ⅰ.制备并收集纯净干燥的SO2(1)实验室可供选择的试剂：C(s)、Cu(s)、饱和Na2SO3溶液、75%浓硫酸。①实验所需装置的连接顺序是：a→________→d→e(按气流方向用小写字母标号表示)。②该实验中制备SO2的反应方程式为_________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.探究SO2的性质(2)将收集到的SO2持续通入如图装置进行实验：①装置E中出现______________________________________________现象时可验证SO2具有氧化性。②装置F用于验证SO2的还原性，为实现这一目的，需进一步采取的实验操作是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。常见漂白剂的漂白原理分析类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性化合型与有机色质内部“生色团”生成无色物质SO2可逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而褪色活性炭、Al(OH)3胶体等物理变化吸附色素4．(2025·清华附中模拟)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象①取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色②过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色③ⅰ.液面上方出现白雾ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去④用酸化的AgNO3溶液检验③中白雾产生白色沉淀下列叙述不正确的是()A．②中pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性B．③中产生大量白色沉淀，推测白色沉淀主要为CaSO4C．③中溶液黄绿色褪去，反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O=SO42-＋2Cl－D．依据④中产生白色沉淀，说明③中液面上方产生的白雾中含有HCl5．科学酿酒加SO2等辅料。我国国家标准规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g·L-1。(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是________(填字母)。A．氧化细菌 B．抗氧化C．漂白 D．增酸作用(2)利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如图的实验：得出实验结论：干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论是否合理？说明理由______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。硫酸的性质与SO41．硫酸的工业制备(1)燃烧黄铁矿(FeS2)或硫黄制备SO2：_______________________或S＋O2点燃(2)SO2转化为SO3：___________。SO3不能用稀硫酸或H2O吸收，否则易形成酸雾，不易完全吸收。2．硫酸的性质(1)硫酸的物理性质①纯硫酸是一种无色、油状液体，沸点__，难挥发。②溶解性：浓硫酸与水以____比互溶，溶解时放出________，浓硫酸稀释的方法是______________________________________________。(2)稀硫酸的酸性：H2SO4的电离方程式为_______，H2SO4是二元强酸，具有酸的通性，可与指示剂、活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等发生反应。(3)浓硫酸的三特性①吸水性干燥剂：干燥一些不与浓硫酸反应的气体，通常用作洗气装置，如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。②脱水性指浓硫酸将有机物中的______按水的组成比脱去。如CH3CH2OH浓硫酸170℃CH2⥬CH2↑＋H2OC12H22O11HCOOH浓硫酸CO↑＋H2③强氧化性a．常温下，Fe、Al遇浓硫酸钝化，但加热可以持续反应。b．加热可以氧化不活泼金属(如Cu)__________________________________(写化学方程式，下同)。c．加热可以氧化非金属单质(如C、S)__________________________________，S＋2H2SO4(浓)△3SO2↑＋2Hd．可以氧化具有还原性的化合物，如H2S、HI等。3．常见硫酸盐(1)硫酸钙：自然界中以石膏(___________)的形式存在。加热到150℃时会变成熟石膏(___________)。熟石膏与水混合凝固变成石膏。利用此性质，石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上，还被用来调节水泥的硬化速率。(2)硫酸钡：俗名______，医疗上用作“钡餐”。(3)硫酸铜：白色粉末，遇水变成蓝色晶体(CuSO4·5H2O)。可以用来检验___的存在。农业上，胆矾可以与石灰乳混合制成________农药。(4)其他：皓矾(ZnSO4·7H2O)，绿矾(FeSO4·7H2O)，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]等。4.S(1)检验SO被检液加足量盐酸酸化取清液(2)先加稀盐酸的目的是防止CO32-、SO32-、Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明有SO42-，可能发生反应的离子方程式：CO32-＋2H＋=CO2↑＋H2O、SO32-＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－SO①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生反应的离子方程式为SO32-＋2H＋=H2O＋SO②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO32-＋Ba2+=BaSO3↓，BaSO3＋2H＋=Ba2+＋SO2↑＋H判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)浓硫酸具有脱水性，所以使蓝色CuSO4·5H2O转化为白色CuSO4粉末。 ()(2)酯化反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂作用。 ()(3)50mL18.4mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46mol。 ()(4)向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀，说明溶液中含SO42-。(5)Cu与浓硫酸反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。 ()(6)浓硫酸中投入Zn或Mg，常温下只生成SO2。 ()浓硫酸的性质及探究1．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是()A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性D．整个过程中产生的气体含有CO2、SO2和H2O(g)2．某小组在做铜与浓硫酸(装置如图)的反应实验时，发现有如下的反应现象：序号操作现象①加热铜丝表面变黑②继续加热有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成。品红溶液褪色③再加热试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多④冷却，将灰白色固体倒入水中形成蓝色溶液【查阅资料】聚氯乙烯受热分解产生氯化氢，[CuCl4]2-呈黄色，[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，两者混合则成绿色，铜的化合物中CuO、CuS、Cu2S都为黑色，其中CuO溶于盐酸；CuS、Cu2S不溶于稀盐酸，但溶于浓盐酸。(1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(2)试管中品红溶液褪色，体现SO2的____________________________________性，浸有NaOH溶液的棉团的作用是_________________________________________________________________________________________________________。(3)甲组同学对实验中形成的墨绿色浊液进行探究，进行下列实验：操作现象Ⅰ组直接取铜丝(表面有聚氯乙烯薄膜)做实验溶液变成墨绿色Ⅱ组实验前，先将铜丝进行灼烧处理溶液变蓝请解释形成墨绿色的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)乙组同学经检验确定白雾的成分为H2SO4，请设计实验证明该白雾为硫酸：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)丙组同学取灰白色沉淀加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取黑色沉淀，进行成分探究：滴加适量稀盐酸，发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有________。滴加适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成略呈黄色的[CuCln]2-n(n＝1～4)。写出CuS与浓盐酸反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。SO42-3．有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是()A．实验证实Na2SO3已部分被氧化B．实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化4．证明Na2S2O3固体中含少量Na2SO4的方法为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出操作、现象与结论)。固体物质的检验答题模型取固体样品→加水或酸溶解→加检验试剂→现象结论硫及其化合物的相互转化1．[学生必做实验]——不同价态含硫物质的转化(2)将硫粉与铁粉均匀混合，置于陶土网上堆成条状，用灼热的玻璃棒触及混合物粉末一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，现象为整条混合物呈红热燃烧。化学方程式为________，反应为__热反应。(3)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验试剂如下：①Na2SO3溶液②浓硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4溶液⑥品红溶液⑦铜片实验序号预期转化选择试剂(填序号)证明实现转化的现象ⅰeq\o(S,\s\up6(+4))

eq\o(S,\s\up6(+6))ⅱ①③④淡黄色沉淀ⅲeq\o(S,\s\up6(+6))

eq\o(S,\s\up6(+4))②⑥⑦a．实验ⅰ选择的试剂是①和__(填序号)，证明实现转化的现象是_________________，该转化利用了Na2SO3的____性。b．实验ⅱ实现了eq\o(S,\s\up6(-2))＋eq\o(S,\s\up6(+4))

eq\o(S,\s\up6(0))↓转化。c．实验ⅲ中发生反应的化学方程式是__________________________________，证明实现转化的现象是________________________________。2．硫及其化合物之间的转化规律(1)H2S的二次或三次氧化转化(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如：写出②、③、④反应的化学方程式：②__________________________；③Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④_________________________。(3)相邻价态的同种元素的粒子间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。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。硫元素的“价—类”二维图1．部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．a的浓溶液与b可生成SO2B．c能与热的氢氧化钠溶液反应C．d既可被氧化，也可被还原D．c在足量O2中燃烧生成e2．(2025·济南模拟)硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是()A．工业制酸：FeS2O2B．火山喷发：H2SO2C．尾气吸收：SO2Na2COD．酸雨侵蚀：H2SO4FeH2S3．(2025·普宁模拟)探究硫及其化合物的性质，下列实验操作、现象和结论都正确的是()选项实验操作现象结论A往装有适量蔗糖的烧杯中滴加几滴水，加入适量浓硫酸，迅速搅拌蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体浓硫酸在此过程中仅体现吸水性B已知[Fe(SO2)6]3+呈红棕色，往FeCl3溶液中通入SO2溶液先变红棕色，后逐渐变为浅绿色SO2与Fe3+反应生成[Fe(SO2)6]3+的速率比发生氧化还原反应的速率大，但氧化还原反应的平衡常数更大C往Na2S2O3溶液中滴加少量稀硫酸产生有刺激性气味的气体和黄色沉淀稀硫酸在此过程中体现氧化性D向盛有少量CuSO4溶液的试管中滴加几滴H2S溶液产生黑色沉淀H2S的酸性比硫酸强1．(2024·北京卷，T7)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。下列说法不正确的是()A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2△Fe3O4B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收(1)除去SO2中的SO3，可以选用的试剂为____________________。(2)“SO2

SO3”转化时，提高SO2转化率的措施有_____________________________________