1、必修部分第一单元 含硫化合物的性质和应用1了解常见非金属单质(O2、S)及其化合物的主要性质和重要应用。2了解常见非金属单质(O2、S)及其重要化合物(SO2等)对环境质量的影响。1.物理性质硫通常是_,分子晶体,俗称_。不溶于水,易溶于CS2、CCl4等非极性溶剂。硫单质 2化学性质单质硫处于硫的中间价态,既有氧化性,又有还原性。(1)S作氧化剂:与金属反应,通常需要加热,且生成低价金属硫化物。如:SFe=_,S2Cu=_HgS=HgS(用于常温下除有毒的Hg)(2)S作还原剂:SO2=SO2(淡蓝色火焰,纯O2中是蓝紫色)S2H2SO4(浓)=3SO22H2O4价属于硫的中间价态,既有氧化
2、性又有还原性,但以还原性为主,常被氧化成稳定状态的6价。SO2、H2SO3及其盐的性质和作用1性质SO2H2SO3亚硫酸盐物理性质无色、_气味气体,有毒,易溶于水(1:40,可形成喷泉),易液化(似NH3、Cl2)无色大多是白色;除K、Na、NH4 外,大多难溶于水;酸式盐都易溶SO2H2SO3亚硫酸盐化学性质酸性氧化物通性与水:SO2H2OH2SO3(SO2是亚硫酸的酸酐)与碱性氧化物:CaOSO2=_(煤中加CaO可固定硫)与碱:Ca(OH)2SO2=_(石灰水变浑浊)易分解、二元中强酸,有酸的通性盐的通性与酸:Na2SO3(s)H2SO4(较浓)=_(用于实验室制SO2)与碱:Ca(OH
3、)2Na2SO3=_与盐:BaCl2Na2SO3=_SO2H2SO3亚硫酸盐化学性质还原性:2SO2O2 V2O5 2SO3SO2X2(卤素,XF)2H2O=H2SO42HX还原性:2H2SO3O2=2H2SO4还原性:2Na2SO3O2=2Na2SO4Na2SO3X2H2O=_SO2H2SO3亚硫酸盐弱氧化性:4价硫的弱氧化性,通常只有SO2遇到H2S时才表现出来,而在碱性条件下遇到Na2S就显不出SO2的氧化性:2H2SSO2=3S2H2O2S2SO23 6H=3S3H2O(没H时,S2与SO23 可大量共存)化学性质SO2及H2SO3的漂白:品红等部分有色有机物SO2或久置不稳定的无色物
4、质(褪色)2.SO2对大气的污染与防治(1)来源:_的燃烧及_的冶炼和_的生产过程中产生。(2)酸雨的形成及危害形成大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下,生成SO3,反应为:_,SO3溶于雨水后形成硫酸。危害:酸雨能使湖泊水质酸化,毒害鱼类和其他水生生物;使土壤酸化,破坏农田,损害农作物和森林;酸雨还会腐蚀建筑物、工业设备和名胜古迹等。(3)防治消除污染源,开发新能源代替化石燃料的燃烧。利用化学手段对含硫燃料预先进行脱硫处理,降低SO2的排放。对受到酸雨破坏的农田及水源,用石灰水来缓解。1.硫酸的工业制备(1)三阶段:目前工业上主要采取_制硫酸。SO2的制取:用硫磺或含硫矿物制取S
5、O2。反应式为:_,4FeS211O2=2Fe2O38SO2。SO2氧化为SO3:反应式为:_H2SO4的生成:反应式为:_硫酸的制备和性质(2)三设备:硫酸生产中三种设备是_、_、_,2浓H2SO4的特性(1)吸水性:将一瓶浓硫酸敞口放置,质量将会_,浓度将会变_,这是因为浓硫酸具有_,利用这一性质,通常用浓硫酸作_剂。(2)脱水性:将浓硫酸滴在蔗糖上可见到的现象是_,这表现了浓硫酸的_性。(3)强氧化性跟金属反应常温下,将铁片投入稀硫酸中会发生反应,放出H2,但把铁片放到浓硫酸中,却看不到明显的现象,这是因为_。常温下,将铜片放入浓硫酸中,_,加热时发生的现象为_,将反应混和液加水稀释会看
6、到_,反应的化学方程式是_,这表现了浓H2SO4的_。跟非金属反应将浓硫酸跟木炭粉共热,反应的化学方程式为:_,这表现了浓硫酸的_性。浓H2SO4常用作干燥剂,但它不能干燥哪些气体?浓H2SO4不能干燥强还原性气体和碱性气体。如还原性气体:H2S、HBr、HI;碱性气体:NH3。答案:知识点1:1淡黄色 硫磺 2.(1)FeS Cu2S知识点2:1刺激性 CaSO3 CaSO3H2O SO2Na2SO4H2OCaSO32NaOH BaSO32NaCl Na2SO42HX2化石燃料 含硫金属矿石 硫酸 2SO2O2=催化剂2SO3知识点3:1(1)接触法 SO2=点燃 SO2 2SO2O2=催化
7、剂2SO3SO3H2O=H2SO4(2)沸腾炉 接触室 吸收塔2(1)增加 小 吸水性 干燥(2)蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭 脱水(3)铁遇冷的浓硫酸发生钝化 无明显现象 发生反应,放出气体溶液显蓝色 2H2SO4(浓)Cu=CuSO42H2OSO2 氧化性 2H2SO4(浓)C=CO22H2O2SO2 氧化1下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法,不正确的是()A浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性B浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性C浓硫酸和稀硫酸都有酸性D常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应解析浓硫酸有氧化性,稀硫酸也有氧化性,只不过浓硫酸的氧化性是6价的S体现出来的,而稀硫酸的氧
8、化性是1价的H体现出来的,B错。答案B2(2010海南化学,1)下列物质中,可形成酸雨的是()A二氧化硫 B氟氯代烃C二氧化碳D甲烷答案A3下列对SO2和SO3的叙述正确的是()A都能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀B都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸C都可使品红溶液褪色D都能与碱溶液反应解析SO2与CaCl2溶液混合不能产生沉淀,A错误;亚硫酸是弱酸,B错误;SO3不能使品红溶液褪色,C错误。答案D4下列关于硫及其化合物说法中正确的是()A自然界中不存在游离态的硫B二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生C二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性D浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2
9、等气体解析自然界中存在游离态的硫;排放二氧化硫会污染空气形成酸雨,但不会导致光化学烟雾产生;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质;浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2、CO、Cl2等气体。答案D5小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。(1)少量SO2通入Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为_,过量的SO2通入Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为_。(2)小刚同学将SO2通入BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:所得悬浊液 操作 白色沉淀 加试剂A观察现象,并判断则操作的名称
10、为_,试剂A的化学式为_。(3)实验表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是_(填化学式),产生的白色沉淀的离子方程式是_。解析(1)SO2酸性氧化物,少量SO2通入碱溶液中生成相应的盐和水,SO2Ba(OH)2=BaSO3H2O;过量SO2通入时,由于H2SO3为二元弱酸,所以得到酸式盐,Ba(HSO3)2为强电解质,在溶液中以Ba2、HSO3 的形式存在,离子方程式为SO2OH=HSO3。(2)固体、液体分离操作为过滤。SO2通入溶液中可能被O2氧化。猜测白色沉淀可能为BaSO3或BaSO4,故试剂A选盐酸,为避免其他离子的影响,不能选H2SO4或HNO3。(3)Ba
11、SO4不溶于盐酸。考虑空气中的O2将SO2氧化,2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44H。答案(1)SO2Ba22OH=BaSO3H2O SO2OH=HSO3(2)过滤 HCl(3)BaSO4 2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44HSO2和CO2都是酸性氧化物,两者有很多相似之处,我们可以采用哪些方法来鉴别SO2和CO2气体?(1)用品红溶液,使品红溶液褪色的是二氧化硫,不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。SO2的性质(2)用高锰酸钾溶液,紫色褪去的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4(3)用溴水,使橙色褪去的是二氧化硫
12、,无明显现象的是二氧化碳。Br22H2OSO2=2HBrH2SO4(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2H2O2HNO33SO2=3H2SO42NOBa(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3(5)用FeCl3溶液,使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫,无明显现象的二氧化碳。2FeCl3SO22H2O=FeCl2FeSO44HCl(2011北京理综,27)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。实验操作和现象:操作现象关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热A
13、中有白雾生成,铜片表面产生气泡B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失操作现象打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解(1)A 中反应的化学方程式是_。(2)C中白色沉淀是_,该沉淀的生成表明SO2具有_性。(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。为证实各自的观点,在原实验基础上:甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_;乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_。进行实验,B中现象:甲大量白色
14、沉淀乙少量白色沉淀检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:_。(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_。解析(2)SO2进入C中,在酸性条件下NO3 将SO2氧化成SO24,所以C中的沉淀是BaSO4。(3)NO3 将SO2氧化成SO24的同时,本身被还原成NO,NO与O2反应生成NO2而使气体呈浅棕色。(4)甲认为是O2参与了反应,要证明这个问题需要将装置中的氧气排走,乙认为是白雾(H2SO4酸雾)参与反应就需要除去白雾。由B中的现象可知甲、乙两同学的观点都是正确的,两实验产生白色沉淀的量不同说明氧气和白雾
15、的量不同,白雾的量多于O2的量。(5)合并(4)中两同学的方案进行实验,通入B中的气体只有SO2(有N2但不发生反应),B中无沉淀,证明了SO2不与BaCl2发生反应。答案(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O(2)BaSO4 还原(3)2NOO2=2NO2(4)通N2一段时间,排除装置中的空气饱和NaHSO3溶液甲:SO 24Ba2=BaSO4,乙:2Ba22SO2O22H2O=2BaSO44H白雾的量远多于装置中的O2的量(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”不符的是()选项操作及现象溶液A通入SO2,溶液
16、不变浑浊,再加氯水变浑浊BaCl2溶液B通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去Ca(ClO)2溶液选项操作及现象溶液C通入SO2,溶液变浑浊,继续通SO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊Ca(OH)2溶液D通入NH4HCO3受热分解产生的气体,变浑浊,继续通入,浑浊消失Ca(OH)2溶液解析BaCl2溶液中通入SO2不发生反应,但再加入氯水时溶液中的H2SO3被氧化成硫酸,硫酸根离子与钡离子反应生成白色沉淀;Ca(ClO)2溶液中通入CO2生成CaCO3沉淀和HClO,溶液变浑浊,再加品红溶液,品红被HClO氧化而褪色;Ca(OH)2溶液中通入SO2生成CaSO3沉
17、淀,溶液变浑浊,继续通SO2至过量CaSO3转化成可溶的Ca(HSO3)2,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液时HSO3 转化成SO23 重新生成CaSO3沉淀,又变浑浊;NH4HCO3受热分解产生CO2、H2O、NH3,其物质的量之比为1:1:1,将混合气体通入Ca(OH)2溶液中产生浑浊,当通入过量混合气体时,浑浊不消失。答案D1.如何稀释浓硫酸?将浓硫酸沿玻璃棒慢慢注入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。2如何检验SO24浓硫酸的性质(1)检验SO 24 时要防止其他离子的干扰Ag干扰先用盐酸酸化,能防止Ag干扰,因为AgCl=AgCl。CO23、SO23 干扰因为BaCO3、BaSO3也
18、是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO24 时,必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化),例如:BaCO32H=H2OCO2Ba2。所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO23、HSO3、SO2等会被溶液中的NO3 氧化为SO24,从而得出错误的结论。(2)正确操作被检液 加足量盐酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有无白色沉淀(判断有无SO24)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。请回答:(1)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是_,其作用是_。(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的
19、现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中的现象是_。B中应放置的液体是_(填字母)。A水B酸性KMnO4C浓溴水D饱和NaHSO3(3)取6.4 g铜片和12 mL18.4 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_。下列药品能用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是_(填字母)。A铁粉B银粉C碳酸氢钠溶液D氯化钡溶液(4)为定量测定余酸物质的量浓度,某同学进行了如下设计:先测定铜片与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质
20、的量浓度。测定SO2的量的方案很多,下列方案可行的是_(填字母)。A将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量B将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液,反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀C将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸化的硝酸钡溶液,反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀解析铜与浓硫酸反应的方程式为Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。(1)为防止SO2逸出污染环境应进行吸收,因SO2是酸性气体,故应用碱液吸收。(2)SO2具有强还原性,能够与酸性高锰酸钾溶液、溴水反应,SO2在水溶液中溶解度较大,为减少其损失,故B中用NaHSO3溶液较为合
21、适。B为储气瓶,收集气体时瓶内液面下降,漏斗内液面上升。(3)Cu属于不活泼金属,只能与浓硫酸在加热条件下反应,随着反应的进行,硫酸浓度降低,稀硫酸不能与铜继续反应,反应终止。铁粉易与Cu2反应,不合适;银粉不与稀硫酸反应,不可选;反应生成的CuSO4也能够与氯化钡反应产生沉淀,不可选;可用碳酸氢钠溶液检验是否剩余硫酸。(4)方案序号分析误差(偏高或偏低)A碱石灰除吸收SO2外,还吸收水,测得SO2的质量增大偏低BBaSO3在空气中烘干称量过程中部分被氧化生成BaSO4,固体的质量增大偏低C项,根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的质量,再计算剩余硫酸的质量,可行。答案(1)碱液(其他合理答案均可)吸
22、收多余SO2,防止污染空气(2)试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 D(3)随着反应的进行,浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而铜不能与稀硫酸反应 C(4)C取100 mL 18.4 mol/L的H2SO4与Zn反应,当Zn完全溶解时,生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L。将所得的溶液稀释成1 L,测得溶液的H浓度为1 mol/L,则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为()A1:2 B2:1C1:4 D4:1解析Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O,随着H2SO4变稀,又发生反应:ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2,故n(SO2H2)1 mol。依题意,剩余的n(H)1 L
23、1 mol/L1 mol,故剩余的n(H2SO4)0.5 mol,则参加反应的n(H2SO4)0.1 L18.4 mol/L0.5 mol1.34 mol。设生成SO2x mol,H2 y mol,依据反应的化学方程式有:xy1,2xy1.34,解得x0.34,y0.66,0.340.6612。答案A1.(2011海南,3)下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生成的是()ANaHCO3和Al(OH)3BBaCl2和NaClCKClO3和K2SO4DNa2SO3和BaCO3解析本题考查了元素化合物的性质与相互转化。A项,只能产生气体;B项,只能生成沉淀;C项,既不能产生气体
24、也不能产生沉淀;D项,既可以生成SO2气体,又能生成BaSO4沉淀。答案D2在下列漂白过程中,不属于化学变化的是()ASO2使品红溶液褪色B氯水使有色布条褪色C活性炭使红墨水褪色D臭氧使某些染料褪色解析SO2使品红溶液褪色的原理是SO2与品红结合,形成不稳定的无色物质,这一变化属于化学变化。氯水使有色布条褪色的原理是氯水中的次氯酸具有强氧化性,将有色物质氧化为无色物质,也属于化学变化。活性炭使红墨水褪色的原理是活性炭能吸附有色物质,属于物理变化。臭氧使某些染料褪色也是因为臭氧的强氧化性,将有色物质氧化为无色物质,属于化学变化。答案C3下列说法正确的是()A浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸都是氧化性酸,常
25、温下都能使金属铝钝化B浓硫酸与蔗糖混合搅拌产生有刺激性气味的气体,此过程只体现了浓硫酸的脱水性C某溶液中加酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明该溶液中一定含CO23 或SO23D某溶液中滴加BaCl2溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,不能说明该溶液中一定含SO24解析稀硝酸不能使铝钝化,A错误;浓硫酸与蔗糖的反应除发生脱水反应外,还与C发生氧化还原反应,生成CO2和具有刺激性气味的SO2,即浓硫酸还表现强氧化性,B错误;能与酸反应放出使石灰水变浑浊的气体的离子还有HCO3、HSO3,C错误;与BaCl2反应生成难溶于酸的沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,D正确。答案D4下列化学实验中,能
26、证明气体为SO2的是()能使澄清石灰水变浑浊;能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;既能使品红溶液褪色又能使澄清石灰水变浑浊;将其通入足量的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,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能证明D只有能证明解析能使澄清石灰水变浑浊的,还可能是CO2,错;酸性气体不止SO2一种,错;CO2也可以存在该现象,错。答案C5(2010海南化学,20)固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质,可以减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用做固硫剂的有(双选)()ACaO BNa2CO
27、3CNH4NO3DP2O5解析本题考查煤燃烧中硫的固定及相关物质性质。SO2为酸性氧化物,故P2O5不能使用,CaO可供选择;NH4NO3受热易分解,不能选择;Na2CO3能吸收SO2生成Na2SO3,继而生成Na2SO4,可选。答案AB6在通常状况下,A为固态单质,根据如右所示转化关系,回答:(1)写出AE的化学式:A_,B_,C_,D_,E_。(2)写出下列反应的化学方程式:EC_;CD_。解析因A为固态单质,则B为其氢化物,C为其氧化物。由A O2C O2D H2O E知E为能与Cu反应的酸(浓H2SO4或HNO3),由A为固态单质,推断A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4。答案(1)S H2S SO2 SO3 H2SO4(浓)(2)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O2SO2O2催化剂2SO3