（新）2022届第15讲 硫及其化合物（精讲）（原卷版）.docx

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1、第15讲 硫及其化合物【考情分析】1.了解硫及其重要化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及其应用。2.了解硫的氧化物对环境的影响。【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。2.科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。3.科学态度与社会责任：关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。【重点知识梳理】知识点一 硫及其氧化物的性质一、硫单质的性质及应用1硫元素的存在形态（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在2硫单质的物理性质

2、硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。3硫单质的化学性质(1)S的氧化性S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为FeSFeS、2CuSCu2S、SHg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。(2)S的还原性S与O2反应的化学方程式为SO2SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S2H2SO4(浓)3SO22H2O。(3)S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。【特别提醒】硫与变价金

3、属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。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。二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用1二氧化硫(SO2)(1)物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。(2)化学性质酸性氧化物的通性氧化性(如与H2S溶液反应)：SO22H2S=3S2H2O还原性漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。(3)实验室制法固体Na2SO3与较浓H2SO4反应Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O；铜与浓H2SO4混合加热Cu2H2SO4(浓)Cu

4、SO4SO22H2O。(4)SO2对大气的污染与防治来源化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼危害污染大气，危害人体健康，形成酸雨防治开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气 (5)SO2和CO2的鉴别试剂现象及结论原理(化学方程式)品红溶液使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2KMnO4溶液使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO22KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4溴水使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2Br2SO22H2O=2HBrH2SO4硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO23SO22HNO32H2O=3H2SO

5、42NOBa(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3FeCl3溶液使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO22FeCl3SO22H2O=FeCl2FeSO44HCl澄清石灰水不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊2三氧化硫(SO3)(1)物理性质熔点16.8 ，沸点44.8 ，在常温下为态，在标准状况下为态。(2)化学性质反应化学方程式与水反应SO3H2O=H2SO4(放出大量的热)与氧化钙反应SO3CaO=CaSO4与氢氧化钠反应SO32NaOH=Na2SO4H2O3硫的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：

6、危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。途径2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。【易错警示】(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。(2)SO2的漂白性和还原性的区别SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。(3)SO2氧化性的表现SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄

7、色沉淀，表现了SO2的氧化性。(4)三类漂白剂的区别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、持久无选择性加合型与有机色质内部“生色团”“化合”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退色活性炭物理变化吸附色素三、二氧化硫的制备与性质总结(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。制取原理Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O综合实验装置(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂

8、白性、还原性、氧化性等。制取原理：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O综合实验装置【方法技巧】检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验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溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊知识点二 硫酸硫酸根离子的检验1硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。2硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式(1)铁：

9、Fe2H=Fe2H2；(2)MgO：MgO2H=Mg2H2O；(3)Ba(OH)2：Ba22OH2HSO=BaSO42H2O；(4)Na2SO3：SO2H=H2OSO2；(5)BaCl2：Ba2SO=BaSO4。3浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性、酸性 (2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下，

10、铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。【特别提醒】H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：H2SO4(浓)NaClNaHSO4HCl，CaF2H2SO4=CaSO42HF。由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应，Zn与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。4硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。5硫酸的工业制备三原理：(1)4FeS211O

11、22Fe2O38SO2(或SO2SO2)。(2)2SO2O22SO3。(3)SO3H2O=H2SO4。6SO、SO的检验(1)SO的检验向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO2H=H2OSO2。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SOBa2=BaSO3，BaSO32H=Ba2SO2H2O。(2)检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO2H

12、=CO2H2O、SO2H=SO2H2O、AgCl=AgCl、Ba2SO=BaSO4。【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律1钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。2与活泼金属(如Zn)反应：开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。3与某些不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1 mol。4浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。【典型题分析】高频考点一 硫

13、及其二氧化硫的性质 例1.下列说法错误的是()A（2019浙江）硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等B（2019江苏）稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈C（2019江苏）SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白D（2019江苏）SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3【变式探究】(2017·北京卷)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是()实验现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3【

14、举一反三】(2020·广东省广州市育才中学模拟)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_，其中发生反应的化学方程式为_。(2)实验过程中，装置B、C产生的现象分别是_、_，这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_，装置B中发生反应的离子方程式为_。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象：_。(4)尾气可用_溶液吸收。高频考点二 二氧化硫的检验例2(2020·湖南省韶山市第一中学模拟)下列实验中能证明某气体为SO2的是()使澄清石灰水变浑浊使湿润的蓝色石蕊试纸变红使品

15、红溶液褪色通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生A都能证明 B都不能证明C均能证明 D只有能证明【变式探究】(2020·山东省烟台市第三中学模拟)如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_。高频考点三 硫酸的性质例3.（2020·四川成都外国语学校模拟）将一定量的锌与100 mL 18.5 m

16、ol/L 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH1，则下列叙述中错误的是()A气体A为SO2和H2的混合物B反应中共消耗Zn 97.5 gC气体A中SO2和H2的体积比为41D反应中共转移3 mol电子【举一反三】(2020·福建省厦门集美中学模拟)探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是()A上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量B装置乙可用于收集SO2气体C为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察溶液颜色D利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·

17、;5H2O晶体【方法规律】浓H2SO4与金属反应的规律(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如：1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1 mol。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。【变式探究】（2020·西安市第一中学模拟） 如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时

18、间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是()A甲中苹果块会变干瘪B乙中胆矾晶体表面有“白斑”C丙中小试管内有晶体析出D丁中pH试纸变成红色高频考点四 硫及其化合物性质探究例4.2018·全国卷，26(1)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M248 g·mol1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：已知：Ksp(BaSO4)1.1×1010，Ksp(BaS2O3)4.1×105。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品

19、，加入除氧蒸馏水固体完全溶解得无色澄清溶液_，有刺激性气体产生静置，_【变式探究】 2018·全国卷焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH4.1时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_。高频考点五 SO的检验例5(2020·安徽省巢湖市第二中学模拟)下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是()AFe(NO3)2溶液白色沉淀BB

20、a(NO3)2溶液白色沉淀C无色溶液白色沉淀D无色溶液无色溶液白色沉淀【易错警示】SO检验的易错点(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会与Ba2反应产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3等白色沉淀。(2)误将Ag、Pb2判断成SO，如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，便断定待测液中含有SO。其错误是未注意溶液中不含 SO，而含Ag或Pb2时也会产生同样的现象：AgCl=AgCl(白色)，Pb22Cl=PbCl2(白色)。(3)误将SO判断成SO，如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉

21、淀，便误以为待测液中含有SO。该错误是未注意NO(H)具有强氧化性：Ba2SO=BaSO3(白色)，3BaSO32H2NO=3BaSO4(白色)2NOH2O。【变式探究】(2020·江苏省通州高级中学模拟)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此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化高频考

22、点六 硫及其化合物的相互转化及应用例6.(2020·湖南雅礼中学模拟)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A该过程中可得到化工产品H2SO4B该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4【举一反三】(2020·浙江省杭州第七中学模拟)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图所示。回答下列问题：(1)图中X的

23、电子式为_；其水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：_。该变化说明S的非金属性比O的_(填“强”或“弱”)。(2)下列物质用于Na2S2O3制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是_(填字母)。aNa2SSbZScNa2SO3Y dNaHSNaHSO3(3)治理含CO、SO2的烟道气，以Fe2O3为催化剂，将CO、SO2在380 时转化为S和一种无毒气体，写出该反应的化学方程式：_。【变式探究】(2020·黑龙江伊春模拟)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。.查阅资料(1)Na2S2O3·5H

24、2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸。.制备产品实验装置如图所示(省略夹持装置)：实验步骤：(1)检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是_；E中的试剂是_(填字母)。A稀H2SO4BNaOH溶液C饱和NaHSO3溶液(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经_(填

25、操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。.探究与反思(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸馏水中选择)。取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)为减少C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进，改进后的操作是_。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_方法提纯。老师，您好！感谢您下载使用学科网资料。欢迎参加同步精品课堂用户调研，我们需要您的宝贵意见，以便更好地建设各类资源，为您提供更优质的服务。填写本问卷，您将获得学科网2储值或200学豆奖励。点击下方链接或者扫描二维码，即可参与调研，赢取奖励！（活动截止时间2020年11月30日）