1、第14讲 硫及其化合物考纲要求 1.了解硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。考点一 考点二 考点三 探究高考 明确考向 练出高分考点一 硫及其氧化物的性质 1.硫单质的性质及应用(1)硫元素的存在形态(2)硫单质的物理性质 硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。易知识梳理 1 答案 硫化物硫酸盐(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质 与金属反应Cu：Fe：表现性与非金属反应O2：，表现性H2：，表现性氧化还原氧化2CuS=Cu2SFeS=FeSSO2=点燃 SO2SH2=H2S与强氧化
2、剂反应(如浓硫酸)：，表现性.S2H2SO4(浓)=3SO22H2O还原答案 2.二氧化硫(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 按要求完成下列方程式：酸性氧化物的通性 与H2O反应：与NaOH足量反应：SO2H2OH2SO32NaOHSO2=Na2SO3H2O还原性O2：氯水：2SO2O2催化剂2SO3氧化性(如与H2S溶液反应)：SO22H2S=3S2H2O Cl2SO22H2O=2HClH2SO4漂白性：可使溶液等有机色质退色生成不稳定的化合物 品红答案 3.三氧化硫(SO3)
3、SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：，放出大量的热，SO3是氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。4.硫的氧化物的污染与治理(1)来源：的燃烧及的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤，改进燃烧技术。SO3H2O=H2SO4酸性含硫化石燃料金属矿物脱硫答案(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 2SO2O2催化剂2SO3、SO3H2O=H2SO4。途径 2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。1.如何洗涤附着在试管内壁上的硫？答案 硫单质易溶于CS2。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用C
4、S2洗涤。2.哪些事实能说明S的氧化性比Cl2的氧化性弱？答案 与 Fe 反应，产物中 Fe 的价态不同：FeS=FeS(Fe 为2价)，2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3(Fe 为3 价)。利用置换反应：H2SCl2=S2HCl。深度思考 答案 3.将SO2分别通入下表所列的溶液中，回答有关问题。反应物 溴水 酸性KMnO4溶液 氢硫酸(H2S溶液)滴有酚酞的NaOH 溶液 石蕊溶液 品红溶液 反应现象 SO2的性质 退色 退色 有淡黄色沉淀生成 退色 变红 退色 还原性 还原性 氧化性 酸性氧化物的通性 酸性氧化物的通性 漂白性 解析 SO2可使品红或某些有机色质退色，发生的是化合反应，并
5、且生成的无色化合物不稳定，易分解。SO2使滴有酚酞的NaOH溶液退色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色，是利用SO2的还原性。解析答案 题组一 SO2性质的多重性 1.关于SO2的叙述中正确的是()A.SO2通入氯水后，溶液退色，酸性减弱 B.SO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸 C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3 D.SO2、SiO2两种物质均能与NaOH溶液反应，各自又能与某些酸反应解题探究 2 123456789解析答案 2.下列物质均有漂白作用，其中漂白原理与其他三种不同的是()A.HClOB.SO2C.O3D.Na2O2解析 SO2的
6、漂白属于加合型，而HClO、O3、Na2O2均属于氧化型。B123456789解析答案 3.如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()123456789选项 实验现象 解释 A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质 C KMnO4溶液退色 SO2具有还原性 D 品红溶液退色 SO2具有漂白性 解析 SO2与BaCl2溶液不反应；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质。答案 A 1
7、23456789解析答案 4.在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体Cl2 NH3 NO2 H2S均会产生沉淀。回答下列问题：(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是 _；_；_；_。(2)用方程式表示和产生沉淀的原因 _；_。BaSO4BaSO3BaSO4SSO2Cl22H2O=SO24 2Cl4H、SO24 Ba2=BaSO4(或SO2Cl22H2OBa2=BaSO42Cl4H)2H2SSO2=3S2H2O(或2H2SH2SO3=3S3H2O)123456789答案 常见的能用于漂白的物质的比较 用于漂白 的物质 实际参 与漂白 的物质 漂白 原理 变化 类别 漂
8、白 特点 能漂白 的物质 活性炭 活性炭 吸附 漂白 物理 变化 物理漂白 不可逆 一般用于 溶液漂白 氯气(潮湿)次氯酸 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学 变化 氧化还原漂白，不可逆 可以漂白所有有机色质 次氯酸盐 次氯酸 归纳总结 过氧化钠 过氧 化氢 过氧化氢的强氧化性 化学 变化 氧化还原漂白，不可逆 可以漂白所有有机色质 过氧化氢 二氧化硫 二氧 化硫 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学 变化 非氧化还原漂白，可逆 具有选择性，如品红、棉、麻、草等 题组二 SO2与CO2的检验5.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是()澄清的石灰水 H2S溶液 酸性KMnO4溶液
9、氯水 品红溶液 A.B.C.除以外D.全部解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液退色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液退色。而CO2没有这些性质。所以可以用、来区别SO2和CO2。C解析答案 1234567896.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 使品红溶液退色 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
10、通入溴水中，能使溴水退色，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.只有能证明解析 CO2也能产生中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液退色。实验说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。D解析答案 1234567897.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_。解析答案 1234567891.SO2鉴别的一般方法(1)利用
11、物理性质鉴别 气味：用标准的闻气体气味法，SO2有刺激性气味。(2)利用化学性质鉴别 氧化性：与硫化氢气体混合，有淡黄色固体生成。还原性：将气体通入稀氯水中，使氯水退色；将气体通入稀溴水中，使溴水退色；将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液退色；将气体通入氯化铁溶液中，氯化铁溶液由黄色变成浅绿色；将气体通入硝酸钡溶液中，产生沉淀。方法指导 拓展视野(3)漂白性 将气体通入品红溶液中，能使品红溶液退色；加热颜色又恢复。2.检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2都可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
12、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 退色 退色 不退色 变浑浊 注意 有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。(如本题组的7题C装置的作用)题组三 SO2对环境的污染及治理8.如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是()A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成 B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应 C.整个过程的反应可表示为2SO22CaCO3O2=2CaSO42CO2 D.可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标 解析答案 123
13、4567899.(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.甲烷解析 SO2溶于雨水生成亚硫酸，进而被空气中的氧气氧化为硫酸，降落到地面即为酸雨；氟氯代烃破坏臭氧层；CO2、CH4均属于温室气体，不能形成酸雨，故答案为A。A解析答案 123456789(2)现有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；少用原煤作燃料；燃煤时鼓入足量空气；开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是_。A.B.C.D.解析 二氧化硫是形成酸雨的主要原因，而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料(包括煤、石油、天然气等)的燃烧，所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理，或
14、者开发新能源来代替煤等燃料。C解析答案 123456789四种常见的 SO2 尾气处理方法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2 共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaOSO2=CaSO3,2CaSO3O2=2CaSO4，总化学方程式为2CaO2SO2O2=2CaSO4。方法指导 拓展视野 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化
15、)方法三：钠、碱脱硫法 钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOHSO2=Na2SO3H2O，Na2CO3SO2=Na2SO3CO2，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为 吸 收 反 应：2NaOH SO2=Na2SO3 H2O,2Na2SO3 O2=2Na2SO4。再生反应：Na2SO3Ca(OH)2=CaSO32NaOH，Na2SO4Ca(OH)2=CaSO42NaOH。返回 考点二 硫酸 硫
16、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。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：铁：；MgO：；Ba(OH)2：；Na2SO3：；BaCl2：。浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌Fe2H=Fe2H2MgO2H=Mg2H2OBa22OH2HSO24=BaSO42H2OSO23 2H=H2OSO2Ba2SO24=BaSO4知识梳理 1 答案 实验 实验现象 硫酸的特性 少量胆矾加入浓硫酸中 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热 3.浓H2SO4的特性
17、(1)填写下表 蓝色固体变白 吸水性沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性答案(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：、。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4，可用铝槽车运输浓H2SO4。Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O钝化C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O。答案 4.SO24 的检验检 验 SO 24的 正 确 操 作 方 法：被 检 液 加足量盐酸酸化 取 清 液滴加BaCl2溶液 有无白色沉淀产生(判断有无 SO24)先加稀盐酸的目的是，再加 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：、。防止 CO
18、23、SO23、Ag干扰CO23 2H=CO2H2OSO23 2H=SO2H2O AgCl=AgClSO24=BaSO4Ba2答案 深度思考 1.下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入下表：浓硫酸 稀硫酸 物理性质 加水 观状态 密度 放出大量热无明显变化油状液体液态答案 浓H2SO4稀H2SO4化学性质 铁片 铁片逐渐溶解，并产生无色气体 铜片(加热)白纸 胆矾 无明显变化(钝化)铜片溶解，产生无色气体不反应变黑无明显变化蓝色变白胆矾溶解形成蓝色溶液答案 2.将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。(1)铜箔能否完全溶解？请解释原因。答案 不能，因
19、为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为_。H与NO 又能氧化铜片，发生反应3Cu2NO 8H=3Cu22NO4H2O33答案 题组一 硫酸的性质及应用1.浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是()A.酸性B.脱水性 C.强氧化性D.吸水性解析 浓硫酸与含有水分的蔗糖作用，首先表现出吸水性，吸水过程中放热；蔗糖逐渐变黑，浓硫酸表现出脱水性；反应放出大量气体，是由于浓硫酸与C反应，生成SO2和CO2，浓硫酸表现出强氧化性。A 解题探究 2 123456解析答案 2.硫酸厂有一
20、辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程，边吸烟边用水冲洗铁槽车，结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是()A.浓硫酸遇明火爆炸 B.浓硫酸遇水发热爆炸 C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸 D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸解析 存放过浓硫酸的铁槽车，用水冲洗，稀释后的硫酸与铁反应产生氢气，氢气与空气混合，达到爆炸极限，遇到吸烟时的明火发生爆炸，D项正确。D123456解析答案 3.向5 mL 18 molL1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
21、体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g解析 浓硫酸与铜加热时可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸，因此，参加反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。根据题意可得n(H2SO4)0.005 L 18 molL10.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)I Bb 中加硫酸后产生淡黄色沉淀SO23 和 S2在酸性条件下发生反应 Cc 中滴入酚酞溶液变红，再加BaCl2 溶液后产生白色沉淀且红色退去SO23 H2OHSO3 OH，所以滴入酚酞变红；Ba2SO23=BaSO3(白)，使水解平衡左移，红色退去Dd 中
22、产生白色沉淀Na2SO3 溶液已变质解析答案 10.锌与100 mL 18.5 molL1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲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。下列叙述不正确的是()A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4 B.气体甲中SO2与H2的体积比为41 C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子 1234567891011121314解析答案 11.用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是()1234567891011121314途径：S 浓HNO3H2SO4途径
23、：SO2SO2O2SO3H2OH2SO4途径：FeS2O2SO2O2SO3H2OH2SO41234567891011121314A.途径的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B.途径、的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本 C.由途径、分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e D.途径、比途径污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理论 解析答案 123456789101112131412.某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示。下列说法错误的是()A.X可能含有2种盐 B.Y可能含有(NH4)2SO4 C.a是SO3 D.
24、(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为7 解析答案 13.近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：()将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。()将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。()将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。12345678910111213141234567891011121314写出步骤()反应的化学方程式：_。写出步骤()中电解饱和食盐水的化学方程式：_。写出步骤()反应的离子方程式：_。123456789
25、1011121314(2)还有学者提出利用 Fe2、Fe3等离子的催化作用，常温下将 SO2 氧化成 SO24 而实现 SO2 的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中 SO2 氧化成 SO24 的转化率。1234567891011121314该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是_(填字母)。A.碘的淀粉溶液B.酸性高锰酸钾溶液 C.氢氧化钠溶液D.氯化钡溶液 若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有_、_。24解析答案 14.某研究小组用下图装置进行SO2与FeC
26、l3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。1234567891011121314(1)在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在_中，再加水稀释，这样操作的目的是_，操作中不需要的仪器有_(填字母)。a.药匙b.烧杯c.石棉网d.玻璃棒e.坩埚解析 配制氯化铁溶液时，为了抑制Fe3水解，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释；操作中不需要的仪器有石棉网和坩埚。1234567891011121314浓盐酸抑制氯化铁水解ce(2)通入足量SO2时C中观察到的现象为_。解析 通入足量SO2时，溶液由棕黄色变为浅绿色。溶液由棕黄色变为浅绿色解析答案 1234567891011121314(3)根据
27、以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式_。解析 离子方程式为 2Fe3SO22H2O=SO24 4H2Fe2。SO24 4H2Fe22Fe3SO22H2O=解析答案 1234567891011121314请设计实验方案检验有Fe2生成_。解析 检验Fe2：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。取C中反应后的溶液，向其中滴入 KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红 该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO。该做法_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。解析 该做法不合理，硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验。不合理 硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验24解析答案 1234567891011121314(4)D装置中倒置漏斗的作用是_。解析 倒置漏斗的作用是使气体充分吸收；防止溶液倒吸。(5)为 了 验 证 SO2 具 有 还 原 性，实 验 中 可 以 代 替 FeCl3 的 试 剂 有_(填入正确选项前的字母)。a.浓H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水d.NaCl溶液解析 酸性KMnO4溶液和碘水均能氧化SO2。使气体充分吸收；防止溶液倒吸bc解析答案 返回