2014高考化学一轮复习第三章 第三讲 硫的转化

1、第三讲硫的转化,1. 了解硫元素的单质及其化合物的主要性质及应用。 2了解硫元素的化合物对环境质量的影响。 3硫元素的单质及其化合物的综合应用。,1SO2的氧化性、酸性、漂白性。 2硫及其化合物的性质、转化及综合推断和实验探究。 3SO2及酸雨对环境的影响与治理。,一、自然界中不同价态硫元素间的转化 1硫元素在自然界中的存在形态 既有_态又有_态。 2不同价态硫的转化,游离,化合,(1)物理性质 俗名：_；色态：黄色或_； 溶解性：_溶于水、_溶于酒精、 _溶于CS2。 (2)化学性质,3硫的单质,硫黄,淡黄色固体,不,微,易,S、Cl2与Fe、Cu反应的产物有何差异？原因是什么？ 提示硫是一

2、种弱氧化剂，与可变价金属(如Fe、Cu)反应时，生成低价金属硫化物，而Cl2的氧化性强于S，与可变价金属作用，生成高价态金属氯化物。,如何洗涤附着在试管内壁上的硫？ 提示可用CS2或热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫。,二、硫的氧化物 1SO2的性质 (1)物理性质,无色,有刺激性气味,有毒,比空气大,易溶于水,(2)化学性质,(1)SO3与水的反应：_，反应放出大量的热。 (2)SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。 SO3与氧化钙的反应： _ 。 SO3与Ca(OH)2的反应： _ _。,2三氧化硫,SO3H2O=H2SO4,SO3CaO=CaSO4,SO3Ca(OH)2=

3、CaSO4,H2O,(1)形成酸雨的物质为_、 _ 。 (2)大气中SO2主要来自_等燃料的燃烧， _的冶炼、_工业排放的废气。 (3)酸雨的防治措施：对燃烧产生的_物质加以控制，改变_结构，开发和利用_能源。,3酸雨及其防治,氮的氧化物,硫的氧化物,煤、石油,含硫矿石,硫酸,酸性,能源,清洁,有两瓶经过Cl2和SO2漂白的品红溶液，如何通过简单实验鉴别？将等量Cl2与SO2通入品红溶液，漂白性是否增强？ 提示加热，恢复红色的是经过SO2漂白的品红溶液，否则是Cl2漂白过的品红溶液。将等量Cl2与SO2通入品红溶液，漂白性会消失，因为两者发生反应生成了H2SO4和HCl。,挥发性：_；溶解性：

4、浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出_ ；浓H2SO4稀释的方法是_ 。 (1)稀H2SO4具有酸的通性。 (2)浓H2SO4的特性 吸水性(常用作干燥剂) a可用浓H2SO4干燥的气体有：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。,三、硫酸及硫酸根离子的检验 1硫酸的物理性质,2硫酸的化学性质,难挥发,大量的热,将浓H2SO4沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中并不断搅拌,b不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体，如_；还原性气体，如_等。 脱水性 浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数_的比例脱去，例如：,强氧化性 a与金属的反应：浓H2SO4

5、能氧化Cu等不活泼的金属， 反应的化学方程式为_ _ 。,NH3,H2S、HI,21,b与非金属的反应：加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金 属单质，反应的化学方程式为_ _。,3SO42的检验,有无白色,常见漂白性物质归纳 (1)活性炭：因能吸附有色物质而漂白，物理变化。 (2)Na2O2、HClO、O3等因具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质而漂白，具有不可逆性。 (3)SO2因与部分有色物质化合生成不稳定的无色物质而具有漂白性。它具有“选择性”、“暂时性”的特点。“选择性”指只能使部分物质退色，如SO2不能使指示剂退色，“暂时性”指生成不稳定的化合物，在外界条件改变时能恢复。,一个归纳,

6、1不同价态的含硫物质是通过氧化还原规律联系在一起的。,两条规律,2相同价态的含硫化合物间，是通过酸碱反应规律联系在 一起的：,鉴别稀H2SO4和浓H2SO4的方法 方法一取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，如能放出大量热则为浓H2SO4，无明显变化则为稀H2SO4。 方法二观察状态，浓H2SO4为黏稠状液体，而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。 方法三取等体积的两份物质用手掂掂，因为浓H2SO4的密度较大(1.84 gcm3)。相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4，浓H2SO4的质量大得多，感觉沉重。 方法四取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气体则为稀H2SO4，Fe2H=Fe2H2；若无

7、明显现象 (钝化)，则为浓H2SO4。,六种方法,方法五用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑(浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4，否则为稀H2SO4。 方法六取少量试样，分别投入一小块铜片，稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓H2SO4(浓H2SO4表现强氧化性和酸性)，无变化的是稀H2SO4。,SO2的学习主要抓住三点：一是酸性氧化物，类似于CO2，如能使澄清石灰水变浑浊，BaSO3是沉淀等。二是其具有较强的还原性，易被氧化。三是漂白性。浓H2SO4的学习主要抓住“五”性：强酸性、强氧化性、脱水性、吸水性、难挥发性，在与金属反应中既体现强氧化性又体现酸性，在与非金属反应中只体现了氧化性。,

8、我的体会,SO2能使一些溶液退色，经常要判断原因，是因为其还原性还是漂白性，和实验室制氯气类似，过量铜与浓硫酸共热，随着反应进行，浓硫酸变稀，稀硫酸不与铜反应，特别注意常温下铜与浓硫酸无明显现象，必须要加热才反应，常温下铁、铝与浓硫酸钝化，需要注意加热时可以反应，过量的铁也能与稀硫酸反应，也能与Fe3反应。检验SO2中是否有CO2时，应先利用两者性质的不同将SO2除净，再通入澄清石灰水中检验CO2是否存在。,我的警示,将SO2和Cl2分别通入品红溶液和紫色石蕊溶液，分别有何现象？ 提示,问题征解,必考点25 硫及其重要化合物间的转化关系,2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

9、的价态，即台阶式升降，如：,3相邻价态的微粒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。,4典型的归中反应 2H2SSO2=3S2H2O 2Na2SNa2SO33H2SO4=3Na2SO43S3H2O 5含硫物质的连续氧化,【典例1】,(2013江西盟校联考)下列AI九种物质之间的转化关系如图所示，其中部分生成物或反应条件已略去。已知A在常温下为黑色固体单质，常温下C、E、F都是无色气体。,请回答下列问题： (1)C的固体属于_晶体，F的化学式是_。 (2)A与B反应的化学方程式是_ _ 。 (3)G与H反应的离子方程式是_ _； E转变为H和I的离子

10、方程式是_ _。,解析由题中A在常温下为黑色固体单质，可推测A为碳单质，因ABCDE，其中C、E为无色气体，可推测是碳单质与浓酸之间的反应，则B为浓硫酸，再结合框图转化关系与反应条件，推测E为SO2，C为CO2，则进一步可确定I为稀H2SO4，H为稀盐酸，F为O2，G为Na2CO3，将以上推测代入题中验证，可知推测正确。,硫及其化合物转化关系,【应用1】,(2013北京西城一模，9)向下图所示的装置中缓慢地通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液退色。X和Y可能是()。,解析A项，SO2和NaHCO3反应有CO2产生，CO2不能使品红溶液退色，能使

11、澄清石灰水变浑浊。B项，当关闭活塞K时，NO2先进入Y中与水反应，产生的NO不能使澄清石灰水变浑浊；C项，打开K时，HCl直接进入品红溶液中，HCl不能使品红溶液退色；D项，当关闭K时，Cl2进入Na2SO3溶液中并与其发生反应，生成Na2SO4和HCl，没有气体进入品红溶液中，品红溶液不退色且澄清石灰水无变化。 答案A,二氧化硫通入下列溶液中的现象与其体现的性质比较,必考点26二氧化硫的性质及对环境的污染,1SO2性质的多面性,SO2和CO2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CO2。通常可用以下方法： (1)可根据物理性质，CO2无

12、色无味，SO2无色具有刺激性气味。 (2)用品红溶液，使品红溶液退色的是SO2，不能使品红溶液退色的是CO2。 (3)用酸性高锰酸钾溶液，紫色退去的是SO2，无明显现象的是CO2。 (4)用溴水，使橙色退去的是SO2，无明显现象的是CO2。,2. 鉴别SO2和CO2的方法,(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。 (6)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。,【典例2】,(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式： _ 。,(2)试用图中所列各装置设计一个实验，验证上述反应所生成的各种产物。 这种装置的连接顺序(按产物

13、气流从左到右的方向)是(填编号)：_。 (3)实验室可观察到装置中，A瓶的溶液退色，C瓶的溶液不退色。A瓶溶液的作用是_， B瓶溶液的作用是_， C瓶溶液的作用是_。 (4)装置中所加的固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中位置理由是_。 (5)装置中所盛溶液是_，可验证的产物是_。,解析该题考查了C与浓H2SO4反应产物检验的实验设计，要检验SO2，可以用品红，要检CO2，应该用石灰水，但是SO2的存在会干扰对CO2的检验，所以检验CO2时必须考虑先检验SO2并且要把它彻底除去。另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来证明。因为在检验SO2、CO2时，必须经水溶液装置，直接会影响水

14、蒸气的检验，因此，这三种产物的检出顺序必须是先检验H2O，再检验SO2，最后检验CO2，并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。,(2) (3)验证产物气流中有SO2除去产物气流中的SO2确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化 (4)无水CuSO4水气由于产物气流通过、时会带出水气，所以必须在之前 (5)澄清石灰水CO2,SO2通入石灰水中也能生成白色沉淀。检验和鉴别CO2一般是跟石灰水生成白色沉淀。因此，必须先检验或鉴别SO2，后检验或鉴别CO2。方法如图装置所示：,若A瓶品红溶液退色，证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2。C瓶品红溶液不退色，说明SO2已除净。若D瓶生成了白色沉淀，证明

15、原混合气体中含有CO2。,【应用2】,右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。 (1)B中加入的试剂是_，作用是_。 (2)C中加入的试剂是_，作用是_。,(3)D中加入的试剂是_，作用是_。 (4)实验时，C中应观察到的现象是_。,解析一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。,答案(1

16、)品红溶液检验SO2 (2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽 (3)澄清石灰水检验CO2 (4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色),浓H2SO4的性质可归纳为五点：即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。 浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性，不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时，而浓H2SO4表现脱水性。 (1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,必考点27对浓硫酸性质的考查及综合实验探究,1浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别,2浓硫酸与金属的反应,【典例3】,(2013聊城质检)下面是某化学课外活动小组

17、研究浓H2SO4的氧化性的结论并进行了实验验证：一般认为11的H2SO4浓度大于60%，就具有一定的强氧化性，越浓氧化性越强，60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了。温度也影响氧化性，如铜放于冷的,浓H2SO4中反应不明显，如果加热就可以观察到明显现象。98%的浓H2SO4物质的量浓度为18.4 molL1，密度为1.84 gcm3，据以上信息回答：,(1)如图装置，同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3 mL水，然后从分液漏斗中加98%的浓H2SO4 0.5 mL，加热至沸腾，该试管中液体没有明显变化，试用数据解释原因_。 (2)甲同学再用分液漏斗加浓H2SO4 10 mL，再加热至沸腾，现

18、象是_。 写出与过程有关的化学方程式_。 (3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中再加浓H2SO4 10 mL与铜片反应。所观察到与甲不同的现象除了有黑色物质出现外，还有_，原因是_。 _，原因是_。,为了最终看到与甲类似的现象，乙同学需进行的操作是 _。 解析结合操作过程和题给信息知，硫酸的浓度小于60%无强氧化性，甲同学的第一步操作所得到的硫酸的浓度，经计算知小于60%，故与铜不反应；甲同学再加10 mL浓H2SO4，使试管中的硫酸浓度大于60%，加热时能与铜发生反应；乙同学用98%的硫酸直接与铜反应，不仅表现出强氧化性，还能表现出吸水性，故试管中有无水CuSO4析出，若想看到与甲类似的现

19、象，则需将浓H2SO4稀释。,答案(1)H2SO4溶液的质量分数为23%60%，其氧化性不强，所以无明显现象,(3)液体呈浅蓝色溶液中含有Cu2有白色固体在试管底部析出98%浓H2SO4有吸水性，生成无水CuSO4将带支管的试管中的溶液冷却后沿烧杯壁缓缓加入到水中，并不断用玻璃棒搅拌,随着反应的进行，酸的浓度逐渐减小引起的质变问题；典型的“三酸变稀”问题就是浓盐酸与MnO2反应、浓H2SO4与Cu、Zn等反应、浓HNO3与Cu等反应，随着反应的进行，三种酸都变稀，从而使反应停止或产物发生变化；三种酸放置在空气中由于吸湿或挥发，也可使其变稀。,一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生

20、成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。按图组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液退色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。,【应用3】,请回答： (1)装置A中需用浓H2SO4，用一种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4：_。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接_、_接b，c接_、_接d；D、E两支试管中CCl4的作用是_。 (3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_； 反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是_。 (4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_。,解析(1

21、)可根据浓H2SO4的特性选择简单易行的实验方法进行确定，如利用其脱水性，稀释时放热等。 (2)从图示看，C装置应是检验SO2气体的，应选择甲装置，为防止倒吸则B处需接一安全装置。 (3)浓H2SO4的强氧化性表现在SO42被还原生成SO2的反应。反应开始后，装置中的空气被排出，产生大量气泡，当SO2被品红溶液吸收时，气泡量减少，且随着H2SO4浓度的减小，反应速率逐渐减慢，反应较长时间后浓H2SO4变成稀H2SO4，与Zn反应生成H2，气泡量又会增加。 (4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成Ca(HSO3)2。,答案(1)用玻璃棒蘸取少量试液，滴在一张白纸上，白纸若立即变黑

22、，证明是浓H2SO4 (2)3(或4)4(或3)21防倒吸 (3)C中品红溶液退色浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2 (4)SO2H2OCaSO3=Ca22HSO3,画图能力：画图能考查对化学知识和理论的理解程度、空间想象力和动手能力，考试大纲中也专门对其做了要求：“能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析和处理，并得出合理结论”，可见画图将成为化学命题的新热点。,试卷采样,常见失分原因： 1做图不规范 2叙述原因时不严谨。 3铜和浓硫酸反应的产物及反应的条件。 4对铜和硫酸反应后硫酸有剩余的解释和验证。,当场指导,(1) (2分)(导气管长进短出，否则不给分

23、),评分细则,反应过程中H2SO4不断被消耗，生成的水逐渐增多，使浓硫酸逐渐变稀，至一定浓度就不再与铜片反应(2分) AD(2分)(漏选扣1分，多选此问为“0”分),Hold住考向,名师揭秘,硫的化合物及其转化，属于高频考点，命题围绕SO2和浓H2SO4的特性，联系工业生产和环境保护的相关知识以实验为载体进行探究，推断和计算是考查的热点，2014年应重点关注。,角度1.二氧化硫的性质 1(2012广东理综，12)下列陈述、正确并且有因果关系 的是 ()。,二氧化硫的性质,解析本题考查常见物质的性质与用途以及对物质性质与用途间联系的理解。A选项，SO2有漂白性，但其使溴水退色是因为其具有还原性；

24、B选项，SiO2没有导电性；C选项，浓硫酸有强氧化性但不能氧化H2与CO，浓硫酸可用于干燥H2和CO是利用其吸水性，陈述与陈述正确，但没有因果关系；D选项，利用Fe3的氧化性氧化铜。 答案D,2(2010海南，6)光谱研究表明，易溶于水的SO2所形成的 溶液中存在着下列平衡：,据此，下列判断中正确的是 ()。 A该溶液中存在着SO2分子 B该溶液中H浓度是SO32浓度的2倍 C向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体 D向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3、NaHSO3 和NaOH的混合溶液 解析SO2与水反应是可逆反应，故溶液中存在SO2分子。 答案A,(1)用化学方程式表示SO2形

25、成硫酸型酸雨的反应：_ _。 (2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是_ _。 (3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32)n(HSO3)变化关系如下表：,角度2.有关SO2的综合实验探究 3(2012北京理综，25)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨、危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。,由上表判断，NaHSO3溶液显_性，用化学平衡原理解释： _。 当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是_(选填字母)。 ac(Na)2c(SO32)c(HSO3) bc(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H)c(OH)

26、cc(Na)c(H)c(SO32)c(HSO3)c(OH) (4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：,HSO3在阳极放电的电极反应式是_ _。 当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理： _ _。,解析(1)二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程：二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸再被氧化成硫酸。 (2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水，而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。 (3)由表格数据知，随n(HSO3)的增大，溶液酸性增强，即HSO3的电离程度大于水解程度，亚硫酸氢钠溶液呈酸性。由表格数据知，当溶液中亚硫酸氢钠的浓度略大

27、于亚硫酸钠的浓度时。溶液呈中性，故离子浓度关系有c(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H)c(OH)，可知b正确。由电荷守恒式c(Na)c(H)2c(SO32)c(HSO3)c(OH)，中性溶液中c(H)c(OH)知，a正确，c错误。,(4)HSO3在阳极发生氧化反应，硫的化合价由4价升至 6价，以硫酸根离子形式存在，由氧原子守恒知，水参与电极反应：HSO3H2O2e=SO423H，另外，亚硫酸根离子在阳极也发生氧化反应，电极反应式为SO322eH2O=SO422H，在阴极2H2e=H2，溶液中c(H)降低，促使HSO3电离生成SO32，且Na进入阴极室，吸收液得以再生。,ACl2、SO2

28、均能使品红溶液退色，说明二者均有氧化性 B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说 明该溶液中一定有SO42 CFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应 D分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速 上升，说明二者均易溶于水,硫酸的性质及综合应用,1(2012山东理综，12)下列由相关实验现象所推出的结论 正确的是 ()。,解析SO2使品红溶液退色的原理是发生化合反应，只能证明SO2具有漂白性，并不是其氧化性的体现，A项错误；若溶液中含有SO32，NO3在酸性溶液中具有强氧化性，能够将SO32氧化为SO42，B项错误；铁与稀硝酸发生的不是置换反应，属于氧化还原反应，C项错误；D项正确。 答案D,【探究一】 (1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。 (2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。 甲同学认为X中除Fe3外还可能含有Fe2。若要确认其中的Fe2，应选用_(选填序号)。 aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性KMnO4溶液,2(201