1、第 10 讲硫及其化合物考纲定位1.掌握硫的单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2.了解 SO2、SO3 对环境质量的影响。一、硫火山口硫化物硫酸盐1自然界中硫元素的存在硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于_附近或地壳的岩层里。化合态的硫主要以_和_的形式存在，如 FeS2、CaSO42H2O、Na2SO410H2O。2硫的物理性质硫黄黄水酒精二硫化碳硫俗称_，是一种_色晶体，不溶于_，微溶于_，易溶于_。3硫的化学性质FeSCu2SH2S_；2Cu S_；H2 S(1)氧化性：Fe S_。注意：硫的氧化性不如Cl2 强，硫与可变价金属(如Fe、Cu)反应时，通常生成低价金属硫化物。
2、焰呈_；在纯氧气中燃烧，火焰呈_。SO2浅蓝色蓝紫色二、二氧化硫和三氧化硫1二氧化硫(1)SO2 的物理性质。无刺激性易大SO2 是一种_色、有_气味的气体；_溶于水，且易液化；密度比空气的_。(2)SO2 的化学性质。具有酸性氧化物的通性。a与 H2O 反应。H2SO3SO2 与水反应生成_，化学方程式为：_。红b使指示剂变色：SO2 能使石蕊试液变_色。注意：SO2 不能使石蕊褪色。H2SO3c与碱反应。在 NaOH 溶液中通入少量 SO2 时，反应的离子方程式为：_；在 NaOH 溶液中通入过量 SO2 时，反应的离子方程式为：_。d可与碱性氧化物反应。CaO 可以吸收 SO2(钙基固硫
3、)，化学方程式为：_。氧化性。浅黄色将 SO2 通入到氢硫酸(H2S)溶液中，实验现象：产生_，反应的化学方程式为：_。CaOSO2=CaSO3沉淀2H2SSO2=3S2H2O还原性。aSO2 被 O2 氧化成 SO3 反应的化学方程式为：_。bSO2 的水溶液能被 X2(Cl2、Br2、I2)氧化，如 SO2 能使溴水褪色，反应的化学方程式为：_。c在 FeCl3 溶液中通入 SO2，溶液由黄色变成浅绿色。反应的离子方程式为：_。d在酸性 KMnO4 溶液中通入 SO2，现象是_。漂白性。在品红溶液中通入 SO2，现象是_；将所得溶液在酒精灯上加热至沸腾，现象是_。Br2SO22H2O=H2
4、SO42HBr紫色褪去溶液由红色变成无色溶液由无色变成红色2三氧化硫(1)物理性质。熔点：16.8，沸点：44.8，常温下为_态，标准状况下为_。(2)化学性质。SO3 为酸性氧化物，与 H2O、CaO、Ca(OH)2 反应的化学方程式分别为：_；_；_。液晶体(固态)SO3H2O=H2SO4SO3CaO=CaSO4SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O1硫酸无油大量热量(1)物理性质。98%(密度为 1.84 g/mL)的浓硫酸是一种_色_状液体。能与水以任意比互溶，溶解时可放出_。浓 H2SO4 稀释的方法是_。(2)化学性质。稀 H2SO4 具有酸的通性。浓 H2SO4 的特性。a吸水性
5、：常用作干燥剂，但不能干燥_等气体。将浓硫酸沿着器壁缓缓注入水中，并不断搅拌还原性(如H2S、HI)碱性(如NH3)、b脱水性：能将有机物中氢、氧元素按_组成脱去。水的变黑如将浓硫酸滴到滤纸上，滤纸会_。c强氧化性。Fe、Al 遇冷的浓 H2SO4 _，可用铝或铁容器来盛装浓H2SO4；与Cu反应：Cu2H2SO4(浓)_；与C反应：C2H2SO4(浓)_。_盐酸、硝酸的特性。不溶于被钝化CuSO4SO22H2OCO22SO22H2O(2)试剂：_。盐酸、BaCl2 溶液(3)检验方法：向待测溶液中加入_，排除_等离子的干扰(注意一般不用稀 HNO3，因为稀 HNO3能将_氧化成_而被漏检)。
6、然后加入_，现象：_。四、硫的氧化物对大气的污染1来源：_的燃烧及_的冶炼等。2危害：危害人体健康；形成_(pH 小于_)。3治理：燃煤中加入CaO或Ca(OH)2 以吸收生成的 SO2，生成_，再转化为_。足量盐酸AgBaCl2溶液有白色沉淀生成化石燃料含硫矿物酸雨5.6CaSO3CaSO4考点1SO2的性质及应用1SO2与 CO2 的比较及鉴别(1)相同点：都是酸性氧化物；都能使澄清石灰水变浑浊；都能使石蕊试液变红色。因此，不能用澄清石灰水和石蕊试液鉴别 SO2 和 CO2。(2)不同点。SO2 与 H2S 溶液反应有浅黄色沉淀生成，表现出氧化性，可用于鉴别 SO2 和 CO2。SO2 能
7、使酸性 KMnO4 溶液或溴水褪色，表现出还原性，可用于鉴别 SO2 和 CO2。SO2 能使品红褪色，表现出漂白性，可用于鉴别 SO2 和CO2。2SO2 的酸性、氧化性、还原性及漂白性(1)SO2 的酸性能使紫色石蕊试液变红色；能使滴加酚酞的NaOH 溶液褪色。(2)SO2 的漂白性能使品红溶液变无色，但不能使石蕊褪色。(3)SO2 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是 SO2 的还原性，而不是漂白性。(4)SO2 的氧化性较弱，通常只体现在与 H2S 的反应中。【例1】(2011 年广东广州模拟)已知FeSO4 在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO 和 SO3，也可能是Fe2O3、
8、SO3和 SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下 FeSO4 分解的气体产物。已知 SO3 的熔点是 16.8，沸点是 44.8。图 2101(1)装置的试管中不装任何试剂，其作用是_，试管浸泡在 50 的水浴中，目的是_。检验试剂预期现象和结论装置的试管中装有_产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有 SO3装置的试管中装有_(2)装置和装置的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。限选试剂：3 molL1 H2SO4、6 molL1 NaOH、0.5 molL1BaCl2、0.5 molL1 Ba(NO3)2、0.01 molL1 酸性 KMnO4 溶液
9、、0.01molL1溴水。(3)装置的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是_。思路指导：对于实验综合题，命题者一定是以实验目的为中心来设置问题的。所以实验题的思路一般是：通过阅读题干理解实验目的，围绕实验目的分析实验装置中各部分的作用或各实验操作步骤的有关物质的转化，围绕实验目的来组织问题的答案。最后要注意答案要体现学科特点，文字表达清晰、简要、全面。解析：FeSO4 分解产生的气体中含有SO3 或SO2 或两种都有。由于SO3 的沸点是44.8，在室温时容易液化，不便于检验，固应将温度升高；通过中的BaCl2 溶液检验它的存在；此时SO2 不会被吸收，所以再通过中的溶液吸收检验，根据
10、SO2 的特性，中的溶液可以是酸性KMnO4 溶液、溴水或品红溶液等。由于SO2 是污染气体，所以应通入NaOH 溶液吸收尾气。检验试剂预期现象和结论装置的试管中装有BaCl2 溶液产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有 SO3装置的试管中装有酸性 KMnO4 溶液若溶液紫色褪去，证明气体产物中含有 SO2；若溶液紫色无明显变化，证明气体产物中不含 SO2检验试剂预期现象和结论装置的试管中装有 BaCl2 溶液产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有 SO3装置的试管中装有溴水若溴水橙色褪去，证明气体产物中含有 SO2；若溴水橙色无明显变化，证明气体产物中不含 SO2答案：(1)防止溶液倒吸入装置
11、防止SO3 液化或凝固(2)或(3)NaOH 溶液(或其他合理答案)【变式训练】1如图 2102 所示，在注射器中加入少量 Na2SO3 晶体，并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()。图 2102A蓝色石蕊试纸先变红后褪色B沾有 KMnO4 溶液的滤纸褪色，证明了SO2 的漂白性C品红试纸褪色，证明了 SO2 的漂白性D沾有酚酞和 NaOH 溶液的滤纸褪色，证明了SO2 的漂白性解析：Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2，SO2与水作用生成 H2SO3而使蓝色石蕊试纸变红，但不能使其褪色，A 错误；KMnO4具有强氧化性，SO2与之反应而使其褪色，证明SO2具有
12、还原性，B 错误；SO2能与NaOH溶液反应，体现了H2SO3的酸性，D 错误。答案：C考点2浓硫酸与金属的反应浓 H2SO4 与金属的反应有 3 种情况：(1)钝化：常温下浓 H2SO4 使 Fe、Al 钝化，故可以用铁或铝做的容器盛装浓 H2SO4。(2)与活泼金属(如 Zn)反应：开始产生 SO2，表现出浓硫酸的强氧化性；浓度变小后，产生 H2，表现出 H的氧化性，直到一种反应物消耗完。(3)与不活泼金属(如 Cu)反应：开始产生 SO2(加热)，表现出浓硫酸的强氧化性；浓度变小，稀 H2SO4不再与 Cu 反应，其中的 H2SO4 不可能完全参加反应。【例2】一定量的浓硫酸与足量 Zn
13、 充分反应时，有 SO2 和H2 生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。按图 2103 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，品红溶液褪色，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。图 2103试回答：(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
14、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：_。思路指导：分析实验目的，结合实验装置和实验现象来理解有关反应原理，通过“物质的性质有关的反应出现的现象”三者关系分析问题和解决问题。解析：(1)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，则B处需接一安全装置，应选择乙装置。(3)浓H2SO4的强氧化性表现在被还原，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，反应速度逐渐减慢，反应较长时间后浓H2
15、SO4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。(2)3(或 4)4(或 3)21防倒吸(3)C 中品红溶液褪色浓 H2SO4 变成稀 H2SO4 后，与 Zn反应放出 H2答案：(1)用玻璃棒蘸取少量试液于火柴梗(或滤纸)上，火柴梗(或滤纸)若立即变黑，证明是浓 H2SO4(或其他合理答案)【变式训练】2(双选)向5 mL 18 mol/L 的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应，下列说法正确的是()。A有 0.09 mol 的硫酸被还原B有 0.045 mol 的硫酸被还原C充分反应后仍有硫酸剩余
16、D消耗的铜的质量一定小于 2.88 g解析：铜与浓H2SO4 的反应过程中，当硫酸的浓度降低到一定浓度后，反应就停止了，所以浓硫酸中的硫酸不能完全反应，而参加反应的硫酸中只有一半被还原，所以原有的0.09 molH2SO4 中被还原的应少于0.045 mol，故 A、B 错，C 对；消耗铜的质量少于2.88 g，D 对。答案：CD于盐酸、硝酸的特性。2试剂：可溶性钡盐BaCl2 或 Ba(NO3)2 溶液、盐酸或稀硝酸。3检验的方法根据具体情况选择方法。(1)法一：先加检验试剂，后对沉淀酸化。(2)法二：先酸化，再加检验试剂。分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后
17、，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入 BaCl2 溶液时，产生的白)。存在的是(色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否答案：B【变式训练】答案：B硫及其化合物在实验设计题中的考查考向分析对物质性质的探究与实验设计也成了当前实验考试的热点之一。物质性质的探究强调的是物质性质与实验现象的关系，因此，我们必须注意根据物质的性质特征来设计化学实验方案，以此对物质性质进行探究和验证。这类问题主要包括验证性实验和探究性实验两类。(1)验证性实验抓住性质依据，找出适当的物质，在适当条件下进行反应，并根据反应中的相关现象，以证明某物质是否具有这种性质
18、。(2)探究性实验依据物质间反应的现象，推出物质可能具有的性质，再设计相关实验，并按照验证性实验的方法进行实验求证。这类试题也是近年来人们十分关注的热点之一。物质性质实验方案设计的一般程序：研究物质的组成预测可能的性质设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)实施实验结论。物质性质探究或检验必须符合最优化原则，即操作简单、试剂选用少(固体以刚好铺满试管底部为准，液体为12 mL)、实验条件易控制(要控制排除物质之间可能存在的干扰)、现象明显(要考虑各物质或离子的特征反应)等要求。【典例】浓 H2SO4 和木炭在加热时发生反应的化学方程式是：2H2SO4(浓)CCO22
19、H2O2SO2。请从图 2104 中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓 H2SO4、木炭和酸性 KMnO4 溶液，其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)图 2104选用的仪器(填字母)加入的试剂作用将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。思路指导：本题属于验证性设计实验，欲检验反应的产物，应找出各产物之间的异同点，从而确定检验的顺序，有水生成的一定最先检验水。由于检验CO2 是用澄清石灰水检验，SO2会干扰其检验，应先检验SO2，除去SO2，再检验CO2。解析：成
20、套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C 中加入浓硫硫和木炭作为反应产物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体，用装置 A，放入品红溶液检验，若品红褪色，则说明有SO2 气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4 溶液以除去SO2，再用装置 A，放入品红溶液确定SO2 已除尽，最后再用装置 A，放入澄清石灰水来检验CO2 的存在，因SO2 也可以使澄清石灰水变浑，故先要除去SO2。选用的仪器(填字母)加入的试剂作用C浓硫酸和木炭反应发生装置B无水硫酸铜检验是否有水A品红检验 SO2A酸性 K
21、MnO4除去 SO2A品红检验 SO2 是否除尽A澄清石灰水检验 CO2 的存在答案：【突破训练】1蔗糖中加入适量浓硫酸，充分搅拌后，蔗糖变黑、膨胀，放出刺激性气味的气体。某研究小组拟探究生成气体的成分。(1)产生气体的有关反应的化学方程式：_。(2)提出假设。假设 1：气体中只含 SO2；假设 2：气体中含有_。(3)验证假设：按图 2105 连接好装置，检查气密性后，根据实验需要在容器中填上所加试剂，写出预期的现象和结论。所加试剂预期现象和结论B：_C：_D：1%品红溶液E：_限选实验试剂：1%品红溶液、浓溴水、1.0mol/LNaOH、澄清石灰水、稀盐酸、饱和 NaCl 溶液、碱石灰。图
22、 2105所加试剂预期现象和结论B：1%品红溶液C：浓溴水D：1%品红溶液E：澄清石灰水若 B 中溶液褪色，D 中溶液不褪色，E 中溶液不变浑浊，则假设 1 成立；若 B 中溶液褪色，D 中溶液不褪色，E 中溶液变浑浊，则假设 2 成立解析：蔗糖变黑是因为浓硫酸的脱水性使蔗糖变成碳单质，膨胀，发出刺激性气味的气体是碳与浓硫酸反应生成SO2 和CO2。在有SO2 存在时不能检验出CO2，所以必须除去SO2 且保证 SO2 完全被除去，再通过澄清石灰水来检验CO2 的存在。答案：(1)C2H2SO4=2SO2CO22H2O(2)假设 2：气体中含有 SO2 和 CO2。(3)1向 FeCl3 和
23、BaCl2 的酸性混合溶液中通入 SO2 气体，有白色沉淀生成，此沉淀是(ABaSO4CBaSO3)。BFeSDS答案：A2 高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4=Fe2O3 SO2SO3，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀是()。ABaSO3 和 BaSO4CBaSO4BBaSO3BBaS解析：SO3 溶于水生成强酸硫酸，在强酸中不可能生成BaSO3 沉淀。SO2 和SO3 之间也不可能发生氧化还原反应，所以也没有BaS 生成。答案：C3某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2小时后，再次测得 pH 为 4.68。以下叙述正确的是()。A雨水样品酸度逐渐减小B雨水样品
24、酸度没有变化C雨水样品继续吸收空气中的 CO2D雨水样品中的 H2SO3 逐渐被空气中的氧气氧化成 H2SO4解析：pH 为4.82 的雨水为酸雨，是因为雨水中溶解了SO2生成 H2SO3。H2SO3 是弱酸，但能被空气氧化成强酸 H2SO4，酸性增强，pH 下降。答案：D4CO2 气体中含少量 SO2，欲得到干燥纯净的 CO2，通过图 2106 所示的洗气瓶，(1)、(2)两瓶中所装的试剂应该是()。图 2106A(1)NaOH、(2)浓 H2SO4B(1)浓 H2SO4、(2)NaOHC(1)NaHCO3、(2)浓 H2SO4D(1)浓 H2SO4、(2)Na2CO3答案：C5下列关于硫酸
25、性质的叙述中正确的是()。A浓硫酸和稀硫酸都具有吸水性B浓硫酸和稀硫酸都具有脱水性C浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性D浓硫酸和稀硫酸都可盛放于铝槽内解析：吸水性、脱水性和强氧化性都是浓硫酸的特性，是稀硫酸没有的性质。但稀硫酸中的H也有氧化性，如与Zn 反应生成 Zn2和 H2。答案：C6(双选)m g 铜与足量浓 H2SO4 共热时完全反应，在标准状况下生成 n L 气体，则被还原的 H2SO4 的量可以表示为()。A.m32 molB.m64 molC.98n22.4 gD.196n22.4 g答案：BC7工业上SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如图 2107 所示。反应管中装有碘的淀粉
26、溶液。SO2 和 I2 发生的反应为(N2、O2不与I2反应)：SO2I22H2O=H2SO42HI。图 2107(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于_的体积(填写气体的分子式)。(4)若碘溶液体积为Va mL，浓度为c molL1，N2与O2的(2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的 SO2 含量_(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用_(填写物质名称)代替。体积为 Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb表示SO2 的体积百分含量为：_。解析：(1)混合气体进入反应管中，混合气体中的SO2被I2吸收，
27、剩余的气体为N2和O2。量气管内增加水的体积即为N2和O2的总体积。(2)当反应管内蓝色消去，说明I2与SO2恰好反应，若继续通入气体，则未反应的SO2也会排入量气管中，使测得N2、O2的体积增大，测得SO2的含量降低。(3)反应管中I2与淀粉的作用是吸收SO2，且恰好完全反应时溶液由蓝色变无色来指示反应的终点。其他一些能氧化SO2且溶液有颜色变化的物质可代替I2和淀粉，如酸性KMnO4溶液或溴水。答案：(1)N2、O2(2)偏低(3)酸性高锰酸钾溶液(或溴水)(4)22.4cVa/(22.4cVaVb)100%其他合理答案也可)(4)因：SO2I22H2O=H2SO42HI，则：n(SO2)
28、n(I2)Va103 Lc molL1Vac103 mol；V(SO2)Vac103 mol22 400 mL/mol22.4 cVa mL；即SO2的体积分数为：22.4cVa/(22.4cVaVb)100%。8图 2108 表示某固态单质 A 及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B 在常温常压下为气体，B 和 C 的相对分子质量之比为 45，化合物 D 是重要的工业原料。图 2108(1)写出 A 在加热条件下与 H2 反应的化学方程式：_。(2)写出 E 与 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式：_。(3)写出一个由 D 生成 B 的化学方程式：_。(4)将
29、5 mL 0.10 mol/L 的 E 溶 液 与 10 mL 0.10 mol/L 的NaOH 溶液混合。写出反应的离子方程式：_。反应后溶液的 pH_7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_。加热反应后的溶液，其 pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)，理由是_。解析：固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B，则A可能为C或S等，假定为S，则B为SO2，C为SO3，它们的相对分子质量为648045，恰好与题意相符(同时也证明A不是C)，则D为H2SO4，它是一种重要的工业原料，与题意也相符，进一步证明A为S，E为H2SO3。答案：(1)H2SH2S(写成可逆反应也正确)(2)H2SO32H2S=3S3H2O(3)C2H2SO4(浓)CO2 2SO2 2H2O(或其他合理答案，如 Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O 等)
