高三化学 专题四硫及其化合物 苏教版必修2

1、【本讲教育信息】一、教学内容含硫化合物的性质和应用（一）二、考点清单1、掌握SO2的物理性质、化学性质2、了解二氧化硫对空气的污染3、知道硫酸型酸雨的形成原因和防治4、掌握硫酸的制备和性质三、全面突破知识点1：二氧化硫的性质和作用一）二氧化硫的性质1、物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水（1：40）。2、化学性质酸性氧化物通性：SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + H2OH2SO3 （可逆反应，H2SO3为中强酸）SO2 + CaO CaSO3 （煤中加生石灰防大气污染） SO2 + CaSO3 + H2O = 【思考】能不能用澄清

2、的石灰水来鉴别SO2与CO2 ？（不能）如何鉴别？还原性：可与H2O2、O2、卤素单质（Cl2、Br2、I2）、KMnO4等反应。 SO2 + H2O2 H2SO4 或 H2SO3 + H2O2 H2SO4 + H2O SO2 + Na2O2 Na2SO4SO2 + Cl 2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl 2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4氧化性：SO2+2H2S 3S + 2H2O【小结】SO2既有氧化性又有还原性，但主要体现还原性。SO2的漂白性SO2与某些有色有机物（如品红）结合生成不稳定的无色化合物。加热又恢复原来的颜色。注意

3、：SO2有漂白性，注意与氯水的漂白性的区别SO2氯水（Cl2通入水溶液中）漂白原因SO2能与某些有色物结合成不稳定无色物Cl2与H2O反应生成HClO具有强氧化性，将有色物氧化成无色物漂白效果不稳定，加热能复原稳定漂白范围某些有机色素绝大多数有机色素与有机色素作用实例品红褪色红色紫色石蕊红色品红褪色不显红色紫色石蕊先变红随即褪色二）酸雨的形成过程和防治方法（硫酸型）1. 酸雨：pH5.6的雨水。主要是硫的氧化物和氮的氧化物溶于雨水所致。2. SO2主要来源：化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸生产工业等。3. 酸雨的形成过程：含硫燃料（化石燃料）的大量燃烧过程1：SO2H2O H2SO3 2H

4、2SO3 + O2 2H2SO4过程2：2SO2 + O22SO3 SO3H2O = H2SO44. 酸雨的危害：水质酸化，土壤酸化，腐蚀建筑、设备等。5. 防治方法：从根本上防治酸雨开发、使用能代替化石燃料的新能源（氢能、核能、太阳能等）；对含硫燃料进行脱硫处理（如煤的液化和煤的气化）；提高环保意识，加强国际合作。6. SO2的处理和测定（1）燃料除硫工业上燃烧煤等燃料时，常用石灰“脱硫”，其原理是利用SO2的酸性氧化物性质和+4价硫的还原性，反应的化学方程式为：Ca（OH）2 + SO2 = CaSO3 + H2O2CaSO3 + O2 = 2CaSO4（2）尾气处理硫酸工业中，常用氨水来

5、吸收尾气中的SO2，其原理是利用SO2是酸性氧化物的性质，反应的化学方程式为：2NH3H2O + SO2 = （NH4）2SO3 + H2O（NH4）2SO3 +SO2 + H2O = 2NH4HSO3（3）SO2的测定定量测定空气中SO2的一种方法是使空气（含SO2）通过H2O2溶液，将SO2转化成，然后用化学方法分析生成的硫酸根离子。这种方法灵敏度非常高。反应的化学方程式为：SO2 + H2O2 = H2SO4（4）处理二氧化硫的最新方法在处理发电厂等燃煤产生的SO2时，国外用亚硫酸钠溶液吸收，再用硫酸处理并回收SO2气体的方法。有关反应为：Na2SO3 + SO2 + H2O = 2Na

6、HSO32NaHSO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2SO2+ 2H2O其原理也是利用SO2是酸性氧化物的性质。【典型例题】例1. 下列说法正确的是A. SO2能使KMnO4酸性溶液褪色B. 可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D. 少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀【解析】SO2中硫为+4价，具有较强还原性。在水溶液中SO2可以将KMnO4酸性溶液等迅速还原而使溶液褪色；SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反应现象类似；S燃烧只生成，在催化剂作用下生成SO3，且是可逆反应；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸

7、弱，不能生成白色沉淀。【答案】A例2. 利用如图所示装置，分别将SO2气体通入下列溶液；加热一段时间；冷却至室温。写出实验现象及结论。（1）品红溶液；（2）石蕊溶液；（3）溴水【解析】（1）SO2的漂白作用是不稳定的，具有可逆性。（2）SO2的漂白作用具有局限性和选择性，对酸碱指示剂、墨水等不能漂白。亚硫酸是易分解的酸。（3）此反应是SO2的还原性，不是漂白性，反应不可逆。【答案】（1）首先溶液由红色变为无色，加热后溶液呈红色，冷却至室温溶液又呈无色。（2）溶液由紫色变为红色，加热一段时间后，溶液由红色变为紫色，冷却至室温，溶液又由紫色变为红色。（3）溴水溶液变为无色（溴水褪色），加热、冷却都

8、没有变化。例3. 为防止酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使硫化合物进入大气）反应的化学方程式 【解析】煤中含硫，硫燃烧时生成的SO2和CaO作用生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化生成稳定的CaSO4。【答案】CaO + SO2 = CaSO3 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4例4. Cl2和SO2均能使品红溶液褪色，下列说法正确的是A. 等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中，变色最快B. 两者漂白原理相同C. 将褪色的品红溶液加热，可区别是Cl2漂白还是SO2漂白D. 分别通入H2S溶液中，可区别Cl2和S

9、O2【解析】等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中，发生反应：Cl2 + SO2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4，所以无漂白作用。两者漂白原理不同，Cl2的漂白原理是形成的HClO的强氧化性造成的，SO2的漂白原理是SO2与有色物质化合形成无色物质。Cl2和SO2分别通入H2S溶液中，都可使H2S被氧化，生成单质S，出现同样的现象：有淡黄色或者溶液变浑浊。所以只有C项正确。【答案】C例5. 已知二氧化硫或亚硫酸均具有较强的还原性，我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元。为了有效控制酸雨，国务院已批准了酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案等法规。（1）某实验室研究一

10、份雨水样品，每隔一段时间测定该样品的pH，所得数据如下：测试时间/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析数据，回答下列问题：雨水样品的pH变化的原因是（用化学方程式表示） 如果将刚取样的上述雨水和自来水（用氯气消毒）相混合，pH将 （填“增大”“减小”或“不变”），原因是（用化学方程式表示） （2）你认为欲减少酸雨的产生，可采用的措施是 少用煤做燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开发新能源A. B. C. D. 【解析】分析题中表格所给出的数据可发现，雨水样品接触空气后，pH先是逐渐减小，再保持不变。联系二氧化硫、亚硫酸具有较强的还原性这一性质

11、可判断，这是二氧化硫或亚硫酸被氧气氧化的结果。【答案】（1）2SO2 + 2H2O + O2 = 2H2SO4 减小 SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl （2）C知识点2：硫酸1、硫酸的物理性质：纯硫酸是无色油状液体，难挥发，易吸水，能与水以任意比互溶，溶于水放出大量热。2、硫酸的化学性质：“黑面包实验”中，硫酸体现出的性质：吸水性（吸水放热引发反应）、脱水性（使蔗糖炭化）、强氧化性（有刺激性气味、气体产生）。3、硫酸的制备硫酸的工业制法接触法（1）接触法制硫酸的过程和原理（完成化学方程式）：造气：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 （在沸腾炉中进行）；接触

12、氧化：2SO2+O22SO3 （在接触室中进行）；SO3的吸收：SO3+H2O=H2SO4 （在吸收塔中进行）。（2）造气过程中提高黄铁矿原料利用率的方法有：粉碎黄铁矿、充入过量空气 。（3）煅烧黄铁矿制得的炉气中含有：SO2、O2、N2、水蒸气及砷、硒等化合物和矿尘，需要除尘、洗涤和干燥，避免催化剂中毒。（4）工业上用98%浓硫酸吸收SO3，是为了防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全，提高三氧化硫的吸收效率。（5）硫酸工业“三废”的处理和利用：尾气中的SO2用氨水吸收，可得到氮肥。反应方程式是：SO22NH3H2O（NH4）2SO3（NH4）2SO3H2SO4（NH4）2SO4SO2H2O。

13、知识点3：几种常见的硫酸盐1、CaSO4：自然界中以石膏（CaSO42H2O）的形式存在，加热到150时会失去部分结晶水，生成熟石膏（2CaSO4H2O）.用于各种模型和医疗的石膏绑带，水泥生产的原料之一。2、BaSO4：重晶石，不容易被X射线透过，医疗上作为“钡餐”，也可作为白色颜料，可用于油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂。3、FeSO4：FeSO47H2O俗称绿矾，医疗上用于生产治贫血的药剂，工业上是生产净水剂和颜料的原料。【典型例题】例1. 把1g含脉石（SiO2）的黄铁矿置于氧气流中灼烧，反应完全后得残渣0.78g，则此黄铁矿的纯度为A. 33% B. 66% C. 78%

14、D. 88%【解析】1g样品完全灼烧后减轻的质量：1g0.78g = 0.22g，此值是试样中的FeS2失去硫而结合氧的质量之差。设样品中含FeS2的质量为x，按差量计算法：FeS2 1/2 Fe2O3 固体质量减少120 80 40 x 0.22gx = 0.66g【答案】B例2. 怎样鉴别体积相同的两瓶浓H2SO4和稀H2SO4？【解析】根据浓、稀H2SO4物理性质和化学性质的不同来鉴别。本题可以有多种方法。如：方法一：观察状态，油状粘稠的液体是浓硫酸。方法二：手掂分量，密度较大的是浓硫酸。方法三：加入铁钉，没有明显现象的是浓硫酸（因为铁钉遇冷浓硫酸立即钝化）；铁钉投入后有明显的气泡，并产

15、生无色无味气体的是稀硫酸。方法四：加入铜片，加热。产生无色、有刺激性气味气体的是浓硫酸；无明显现象的是稀硫酸。方法五：任取一张纸，用玻璃棒各蘸试剂滴在纸上。稍等片刻，滴痕处发现炭化变黑现象的是浓硫酸；无变黑现象的是稀硫酸。【答案】见解析。例3. 某亚硫酸钠试剂已被部分氧化。为了确定它的纯度，要进行如下实验：称取样品w1g；将样品溶解；在溶液中加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液；将沉淀过滤，洗涤、干燥后称重，质量为w2g。试回答：（1）BaCl2溶液要用盐酸酸化的原因是 ；（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是 ；（3）判断沉淀是否完全的方法是 ；（4）判断沉淀是否洗尽的方法是 ；（5）Na2S

16、O3样品纯度的计算式是 。【解析】Na2SO3部分被氧化形成Na2SO4，在溶液中既有SO32又有SO42，为了避免SO32干扰，在检验SO42时需加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液。样品w1g为Na2SO3和Na2SO4的混合物，w2g为BaSO4沉淀的质量，通过BaSO4的量求出Na2SO4的量，再求出Na2SO3的纯度。【答案】（1）BaCl2要用盐酸酸化是为了防止BaSO3沉淀的产生，而引起误差。（2）要使BaCl2溶液过量的原因是为了使试样中的SO42完全转化为BaSO4沉淀。（3）操作会产生的现象是：滴入酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。一般观察不能确定SO42是否已完全沉淀，因

17、此需要实际检验，方法是：将混合液静置，取上层清液少许，滴加稀硫酸，若有白色沉淀，则操作完成。（4）将BaSO4沉淀取出，洗净，干燥，为检验沉淀是否洗净，可以取洗涤液少许，滴加AgNO3溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成。（5）w（Na2SO3）= （1 142w2/233w1）100%例4. 向50mL 18mol/L H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量A. 小于0.45mol B. 等于0.45molC. 在0.45mol和0.90mol之间 D. 大于0.90mol【解析】解答此题，必须弄清两个概念：根据化学方程式找到浓硫酸被还原的物质的

18、量（理论值）；Cu + 2H2SO4（浓）= CuSO4 + SO2+ 2H2O，不难看出若有2mol硫酸参加反应，就有1molH2SO4被还原：2H2SO4SO2H2SO4。对50mL 18mol/L的硫酸来说应该有0.45mol硫酸被还原。还要考虑在实际反应中因为有H2O产生，使18mol/L的硫酸会越来越稀，稀到一定程度就不能氧化铜了，这样铜还原的硫酸物质的量小于0.45mol。【答案】A例5. 实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制取CuSO4溶液，铜屑在此状态下发生的一系列化学反应为 ， 。利用铜与浓硫

19、酸在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为 。以上两种方法前者好还是后者好？原因是什么？【解析】在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2反应后的生成物CuO迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，硫酸会被还原为SO2，其利用率降低且生成的气体有毒。【答案】第一种方法：2Cu + O2 2CuO CuO + H2SO4（稀）= CuSO4 + H2O第二种方法：Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4 + SO2+ 2H2O，第一种方法好。原因是：制得相同质量的产品，第一种方法消耗硫酸少；第二种方法生成的SO2会造成大气污染；第一种方法节省能源。四、应考锦囊

20、硫及其化合物是高考的考查热点：（1）以硫及其化合物的转化关系为基础综合考查元素及其化合物知识。（2）以SO2和亚硫酸盐的氧化性和还原性为命题点，综合考查氧化还原反应的概念及定量计算。（3）以硫及其他元素形成化合物为命题点，设计框图，综合考查推理能力，分析综合能力等诸种思维能力。（4）以有浓硫酸参与的反应中SO2的产生为知识背景，结合环境污染和环境保护这些热点来考查学生的实际应用能力。五、本讲小结：1、二氧化硫2、SO2的漂白性SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象各有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2

21、是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：Na2O2、HClO、O3漂白粉等则是因为强氧化性，把有色物质氧化成无色物质而漂白，不能重新恢复成原有色物质的颜色。活性炭因其较大的表面积，可吸附某些色素而起脱色作用，是物理变化。3、硫酸六、超前思维（含硫化合物的性质和应用（二）硫及其化合物的相互转化完成上述转化的方程式： 【模拟试题】（答题时间：60分钟）一、选择题1、下列污染现象主要与SO2有关的是A. 臭氧空洞 B. 酸雨 C. 光化学烟雾 D. 温室效应2、下列关于二氧化硫的叙述中错误的是A. 在高温下二氧化硫可被催化氧化

22、成三氧化硫B. 二氧化硫可使品红溶液褪色C. 二氧化硫既具有氧化性又具有还原性D. 二氧化硫与水反应生成硫酸3、下列有关浓硫酸和亚硫酸钠混合放出的气体的说法中不正确的是A. 它与氧气接触即转变为SO3 B. 亚硫酸钙能溶解于它的水溶液中C. 它的密度比空气小，且不易液化D. 它的水溶液是酸性，且能被强氧化剂氧化4、下列气体中，无色无味的是A. SO2 B. SO3 C. Cl2 D. N25、下列气体溶解于水，发生氧化还原反应的是A. SO2溶解于水 B. SO3溶解于水 C. CO2溶解于水 D. Cl2溶解于水6、酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下列有关减少或

23、防止酸雨形成的措施中可行的是 对燃煤进行脱硫；对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中；人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物；飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等。A. B. C. D. 7、某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸，变废为宝，化害为利。其原理是 A. 利用了SO2的水溶性，将SO2直接通入水中B. 利用了SO2的氧化性，将SO2直接通入水中C. 利用了SO2的氧化性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应D. 利用了SO2的还原性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应8、全社会都在倡导诚信，然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了

24、使银耳增白，就用硫磺（燃烧硫磺）对银耳进行熏制，用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取银耳利用的是A. S的漂白性 B. S的还原性 C. SO2的漂白性 D. SO2的还原性9、工业上常用稀硫酸清洗铁表面的锈层，这是利用硫酸的A. 强氧化性 B. 不挥发性 C. 酸性 D. 吸水性10、下列关于硫酸性质的描述中，正确的是A. 浓H2SO4有氧化性，稀H2SO4无氧化性B. 由于浓H2SO4具有脱水性，所以可用做干燥剂C. 稀H2SO4与铜不反应，但浓H2SO4在加热条件下可与铜反应D. 在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应11、在下述反应中，浓H2SO4既表出现氧化性，又表现出酸性的是A. CH2SO4 B. H2SH2SO4C. NaClH2SO4 D. CuH2SO412、区别浓H2SO4和稀H2SO4，既简单又可靠的方法是A. 各取少许溶液分别放入铜片 B. 分别与石蕊试液作用C. 用玻璃棒各蘸少许溶液涂在纸上 D. 各取少许溶液分别放入铝片二、填空题13、下列实验事实或实验现象，反映了硫酸的哪些性质。（1）在工业上可用铁制槽车或铝制槽