1、第三章 硫、硫酸一、考纲要求1.以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质；理解氧族元素的性质递变规律；2.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义；3.掌握工业上接触法制硫酸的反应原理及有关的多步反应的计算；4.了解硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验；了解几种常见的硫酸盐。5.掌握离子反应、离子反应发生的条件及离子方程式的书写。二、知识结构1.氧族元素原子结构、单质性质元素名称和符号氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)原子结构原子序数8163452结构示意图电子式主要化合价-2-2，+4，+6-2，+4，+6-2，+4，+6相同点最外层电子数相同，都是6个电子不同点原子
2、核外电子层数不同，依次增大原子半径物理性质颜色和状态无色无味气体淡黄固体灰色固体银白色固体密度熔点()沸点()水、有机溶济溶解度化学反与金属反应易与金属反应易与金属反应反应较难多数不反应与非金属反应易与H2、C、P、S等反应能与H2、C、O2反应反应难一般不反应与化合物应能与许多物质反应能与氧化性酸、强碱反应反应少反应很少2.硫的氢化物、氧化物及其水化物的结构、性质类别氢化物氧 化 物氧化物水化物结构分子式H2SSO2SO2H2SO3H2SO4化学键极性键极性键极性键极性键配位极性键配位晶体类型分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体物理性质色、味、态无色有臭鸡蛋气味的气体无色有刺激性气味的气
3、体无色固体无色有刺激性气味的液体无色油状液体毒性有毒气体是空气污染物有毒气体，是空气污染物无毒腐蚀性强有毒不稳定无毒，强腐蚀性化学性质与水反应溶于水，不与水反应SO2+H2OH2SO3H2O+SO3H2SO4溶于水，不与水反应溶于水与金属反应2Na+H2SNa2S+H2不反应不反应与较活泼金属反应反应稳定性不稳定H2S H2+S稳定较稳定不稳定稳定酸性强弱弱酸性弱酸性强酸性弱酸性强酸性检验使含Pb2+的湿润试纸变黑或与Cu2+反应生成CuS沉淀使品红溶液褪色加热又重新出现红色与BaCl2 稀现象：生成不溶于稀HNO3的白色沉淀同SO2同SO23.金属硫化物的颜色和溶解性硫化物 K Ca Na
4、Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag4.SO2与Cl2的漂白性比较两种气体虽都有漂白性，但原理及现象又不同。Cl2是由于溶于水生成的HClO有强氧化性 ，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复到原来颜色永久漂白，而SO2是由于溶于水生成的H2SO3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暂时漂白。5.可逆反应在同一条件下，同时向正、逆反应方向进行的反应。如：2H2+O22H2O，2H2O2H2+O2这两个反应条件不同，故不能视为可逆反应。而2SO2+O22SO3，SO2+H2OH2SO 3发生在同一条件下，它们均为可逆反应。6.常见气
5、体的制取、收集和净化等知识归纳如下：(1)气体制取装置分为三类，见下图所示。固+固，可选用图(丙)。可制取O2、NH3、CH4等。固+液，可选用图(乙)或(丁)。图(乙)可制取H2、CO2、H2S、NO2、C2H 2等。图(丁)只可制取H2、CO2、H2S(要注意启普发生器使用的三个条件)。固(或液)+液，可选用图(甲)。可制取Cl2、HCl、SO2、CO、NO、C2H2等气体。(2)气体收集的三种方法：(3)气体净化装置常见的有三种，如下图所示。装置(甲)是洗气瓶。选择的除杂试剂的是液态。如H2中的HCl用NaOH溶液除去；CO2中的SO2用饱和NaHCO3溶液除去；Cl2中的HCl用饱和食
6、盐水除去；SO2中的SO3用饱 和NaHSO3或H2SO4除去。装置(乙)是干燥管。选择的除杂试剂是固态的。如H2中水蒸气可用无水CaCl2；CO中的CO2可用碱石灰。注意气体流入方向：“大进小出”。装置(丙)是硬质玻璃管。选择的试剂是固体，需加热时采用此装置。如CO2中的CO用灼热CuO除去，空气中的O2用灼热的铜粉除去。尾气吸收装置有三种，如下图所示。(甲)是易溶于水的气体的吸收装置。如用水吸收HCl、NH3，用NaOH溶液吸收HCl，用氨水吸收SO2等。(乙)是能溶于溶液的气体吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH溶液吸收Cl2、H2S，用CuSO4溶液吸收H2S等。(丙)是CO
7、在空气中点燃的方法处理，防止污染大气。三、知识点、知识点提示1.硫单质与氢化物、氧化物的性质及化合价关系 强还原性 氧化性、还原性 强氧化性特别注意：中间价态的两类硫既有氧化性，又有还原性，SO2、H2SO3、Na2SO3以 还原性为主。2.硫的四种价态间的含硫物质之间的网络关系H2S是具有臭蛋气味的剧毒气体，其水溶液氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸，硫化氢、氢硫酸都具有强还原性可被碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。H2S能燃烧，燃烧依反应条件不同而不同。硫与Fe、Cu反应时，由于其非金属性比氯弱，所以生成低价态的物质FeS、Cu2S。硫的氧化物有SO2和SO3，其中SO2是一
8、种有刺激气味的气体，易液化，易溶于水其水溶液叫亚硫酸、二元弱酸。SO2是重要的大气污染物(其危害详见课本)，防治方法有排烟除硫燃料脱硫等。4.离子反应是指在溶液中(或熔化状态)有离子参加或生成的反应离子反应发生的条件是反 应前后至少有二种离子的数目发生了改变。离子方程式表示了反应的实质即所有同一类型的 离子之间的反应。其书写原则是：可溶性或微溶性的强电解质写离子形式，多元弱酸的酸式盐写成酸式根形式，其它物质写分子式或化学式。检查离子方程式是否正确的三个规则质量守恒微粒种类与数目相等，电荷守恒方程式两边电荷总数相等，得失电子相等属于氧化还原反应的离子反应中得失电子数相等。离子共存问题应转化为离子
9、之间能否反应来考虑。5.硫酸的化学性质不挥发性强酸，如制取HF、HCl、HNO3等浓硫酸特性()脱水性指将有机物中的H、O元素按水的组成(21)比脱去()吸水性；但不能用浓硫酸干燥NH3、H 2S、HBr、HI等。()强氧化性，但常温下不与Fe、Al等金属反应。6.H2S燃烧的两个反应：不完全燃烧2H2S+O22S+2H2Oa2H2S+3O22SO2+2H2Ob当H2S为定值时，a式表示O2不足，b式表示O2充足；当O2为定值时，b式表示H2S不足，a式表示H2S充足；当，按a 式反应，产物全是S；当，按b式反应，产 物全是SO2；当，按a式和b式反应，产物是S和SO2；四、能力训练1.下列说
10、法不正确的是( )A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C.硫与氧属于同一主族D.硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中燃烧产物是SO3考查目的：考查硫单质以及硫化物的一些物理和化学性质。2.下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是( )A.H2SeH2SHIHBrHCl B.H2SH2SeHIHBrHClC.HIHBrHClH2SH2Se D.H2SeH2SHClHBrHI考查目的：考查一些非金属元素氢化物的还原性大小的比较。3.将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3，如将生成的混和气体通过氯化
11、钡溶液，应发生的现象有( )A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3气体逸出考查目的：通过对SO2、SO3水溶液性质的考查，要求学生有准确的分析及推断能力。4.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀B.Ba(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考查目的：通过对SO的还原性的考查，训练学生的辨别比较能力。5.关于酸雨的下列分析正确的是( )A.因空气中无催化剂，SO2不能转化成SO3，酸雨中只含H2SO3B.SO2在空气中有条件形成SO3，所以酸雨中含H2SO4
12、C.酸雨是无法避免的D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大考查目的：考查酸雨的形成原因，以及对环境保护的认识。6.为了除去混在CO2中的SO2和O2，下列试剂使用的顺序正确的是饱和Na2CO3溶液；饱和NaHCO3溶液；浓硫酸；灼热的铜网；碱石灰( )A. B. C. D.考查目的：考查学生对基础知识掌握的程度及逻辑思维能力。7.钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋及其化合物最不可能具有的性质是( )A.钋是能导电的固体B.钋的氧化物的水化物至少有两种C.钋与氢气不能直接化合D.钋的氢化物很稳定考查目的：考查放射性元素钋以及钋的氧化物的性质，培养学生综合推理能力。8.在一定条件下，将70ml
13、 H2S气体和90ml O2混合，点燃并使其均反应完。再恢复到原来条件则生成SO2生成气体的体积为( )A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml考查目的：H2S与O2反应，是考试热点内容，必须熟练掌握有关的知识及计算技巧，训练培养综合分析问题的能力。9.对于反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓) Br2+SO2+2H2O下列说法中正确的是( )A.它们互为可逆反应B.它们互相矛盾，不可能符合事实C.反应条件的改变引起了反应方向的改变，它们都符合事实D.氧化性：(浓)H2SO4Br2；还原性：SO2HBr考查目的：通过对可逆反应的概念及氧化还原
14、反应知识的运用的内容的考查，训练学生的辨别比较能力。10.只能表示一个化学方程式的离子方程式为( )A.Ba2+2OH-+2H+SO2-4BaSO4+2H2OB.CO2-3+2H+H2O+CO2C.2Br-+Cl22Cl-+Br2D.SO2+Cl2+2H2O4H+2Cl-+SO2-4考查目的：通过对离子反应及离子方程式知识点的考查，训练学生归纳比较能力。11.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )A.CO2-3、HCO-3、OH-、Na+ B.K+、Cl-、S2-、CO2-3C.H+、Br-、Na+、SO2-3 D.Ba2+、Cu2+、NO-3、SO2-4考查目的：离子能否共存就是看这些离
15、子在溶液中能否发生反应(复分解反应、氧化还原反应)，本题对学生分析能力进行考查。12.固体A、B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为11和12。将A和B在高温时燃烧，产物都是C(固体)和D(气体)。由D最终可制得E(酸)，E和另一种酸 组成的混酸常用于制取有机炸药。E的稀溶液和A反应时，生成G(气体)和F(溶液)，G通入D的 水溶液，有浅黄色沉淀生成。在F中滴入溴水后，加入氢氧化钾溶液，有红褐色沉淀生成， 该沉淀加热时又能转变为C。根据上述事实回答：(1)A的化学式是 ，B的化学式是 。(2)写出下列反应的化学方程式。B煅烧生成C和D G通入D溶液中 在F中滴入溴水 A
16、和E的反应考查目的：硫的化合物的一些性质以及学生综合推理能力。13.接触法制硫酸排放的尾气中含有少量的SO2，为防止污染大气，排放前应进行尾气处理，使其得到综合利用。(1)某硫酸厂每天排放5000m3(标况)尾气，其中SO2的体积分数为0.2%，若用NaOH溶液、石灰及氧气等物质处理，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O )?(2)如果将一定体积的尾气通入200mL2 molL-1的NaOH溶液中，使其完全反应，经测定所得溶液含33.4g溶质，试分析溶液的成分，并通过计算确定各成分的物质的量。考查目的：SO2的处理与回收，培养学生的环保意识。14.亚硫酸钠中有+4价的
17、硫，它既有氧化性又有还原性。现有试剂：溴水、硫化钠溶液、亚 硫酸钠溶液、稀硫酸、烧碱溶液、氨水。要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有 ，看到的现象 ，反应的离子方程式为 。要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有 、 看到的现象 ，反应的离子方程式为 考查目的：这道题要用到的知识有+4价硫的氧化还原性，氧化还原反应发生的条件及现象， 离子方程式的书写等，是一道综合题，考查学生的综合思维能力。15.摄影工艺中的废定影液的PH值小于7，其中含有银的复杂化合物，为了回收银，进行如下操作：向盛有定影液的烧杯中，加入少量稀NaOH溶液，再加入硫化钠溶液，生成黑色沉淀。过滤，将固体移入坩埚中加
18、碳酸钠和硼砂(催化剂)混合加热，放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤，即得到固体银，而洗涤液中主要含有硫化钠，试回答下列问题：(1)开始时为何要向废液中加入少量氢氧化钠溶液?(2)过程中的黑色沉淀物质是什么?(3)写出加热时坩埚内发生的反应的化学方程式。考查目的：这是一道信息题，用学习过的化学知识解释实际问题，培养学生解决实际问题的 能力。16.氯酸钾和亚硫酸氢钠间氧化还原反应生成Cl-和S+6的速度，如下图所示，又已知这个反应的速度随着溶液中氢离子浓度增大而加快。(1)为什么反应开始时反应速度加快?(2)为什么后期反应速度下降?考查目的：本题涉及的知识是氧化还原反应，仔细分析反应式，是能
19、回答问题的，考查分析问题能力。17.将0.8g某种铁的硫化物在O2流里灼烧，使硫全部氧化为二氧化硫，再将所得的SO2通过氧化剂使之全部转化为三氧化硫，并与水化合完全转化为硫酸。这些硫酸恰好与40ml0.5 mol/L NaOH溶液中和，则某种铁的硫化物中含硫的质量分数 。考查目的：这是一道多步反应的计算题，只要从多步反应中找出需要的关系式，便能解答。 训练学生的归纳、分析能力。18.某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：(A)氯化钠 (B)硫化钠 (C)亚硫酸钠 (D)硫 代硫酸钠 (E)硫酸钠 (F)碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同 时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可
20、使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根 据上述实验现象回答下列问题。(1)不能使品红试液褪色，说明该气体中不含 (填分子式) 。(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母)。第一种情况是 ，第二种情况是 ，第三种情况是 ，第四种情况是 。(可不填满，也可补充)考查目的：有关硫的化合物的知识和思维能力。19.有一瓶亚硫酸钠溶液已部分氧化变质：2Na2SO3+O22Na2SO4，某学生 设计了下列实验，确定Na2SO3的纯度：称取ag样品。称量时所用主要仪器的名称是 样品的溶解。溶解过程中使用玻璃棒搅拌的目的 在溶液中加入过量的BaCl2溶液且用盐酸酸化。(1
21、)为什么要用盐酸酸化? (2)BaCl2为什么要过量? (3)怎样检验BaCl2溶液是否过量? (4)为什么要洗涤沉淀? (5)怎样洗涤沉淀? (6)怎样判断沉淀是否洗净? (7)烘干沉淀并计算。烘干后称量沉淀质量为bg，列出计算Na2SO3纯度的计算式。 考查目的：这是一道综合实验题，要回答完整本题必须对这个实验有一条清晰的实验方案， 考查实验能力。20.将amol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa)，在120下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同，则H2S的氧化产物可能有如下三种情况：(1)全部是SO2，
22、此时a的取值范围是 。(2)全部是S，此时a的取值范围是 ，并且d1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。(3)部分是SO2，部分是S，此时a的取值范围是 。反应所生成SO2的物质的量为 mol。容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a的代数式表示)。考查目的：H2S气体的燃烧问题是一个考试热点，完成本题要对H2S燃烧原理、条件非常熟练。考查学生的综合解题能力。21.某工厂处理含二氧化硫废气时采用“将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法。该厂初步处理 后的废气中氧气的体积分数为10%，二氧化硫的体积分数为0.2%。使该废气在400时以5m3/h的速率通过催化剂层与速率为20L/h的氨气混合，再喷
23、水使之发生反应，2NH3+H2SO4(NH4)2SO4将得到的溶液在结晶装置中处理，可得到硫酸铵晶体。将气体都折合为标准状况下进行计算：(1)该工厂为什么将废气以5m3/h的速率与速率为20L/h的氨气混合为最佳配比(用计算说明 )?(2)若该厂每天排放10000m3这种废气，按上述方法该厂每月(30天)计算可得到硫酸铵多少 吨?消耗氨气多少m3?考查目的：本题是为保护环境处理废气中的SO2的方法之一，并且要从量的角度对处理过程中所涉及的反应物、生成物进行计算。培养学生的环保意识及分析处理实际问题的能力。 参 考 答 案1.AD 2.A 3.AC 4.C 5.BD 6.B 7.D 8.C 9.
24、CD 10.AD 11.B12.(1)FeS FeS2 (2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2H2S+SO22H2O+3S 6FeSO4+3Br22Fe2(SO4)3+2FeBr3 FeS +H2SO4FeSO4+H2S13.(1) S CaSO42H2O 1mol 172g 0.2% xx76780g76.78kg(2)若溶液中溶质全为Na2SO3，则Na+2molL-10.2L0.4 mol, Na2SO 3质量为0.2 mol126g/mol25.2g33.4g所以，33.4g溶质是Na2SO3和NaHSO3的混合物。设Na2SO3的物质的量为x，NaHSO3为y解得：x0
25、.1 mol, y0.2 mol14.溴水，溴水褪色Br2+SO2-3+H2O2H+SO2-4+2Br-稀H2SO4、Na2S溶液，生成浅黄色沉淀2S2-+SO2-3+6H+3S+3H2O15.(1)中和酸，防止加Na2S时产生H2S气体 (2)Ag2S(3)2Ag2S+2Na2CO3 4Ag+2Na2S+2CO2+O216.反应式：ClO-3+3HSO-3Cl-+3SO2-4+3H+(1)反应刚开始有H+产生，H+浓度逐渐增大，反应速度增大(2)反应物浓度下降，H+因反应H+HSO-3H2O+SO2，H+离子浓度逐渐减小，反应速度减小。17.40%18.(1)SO2 (2)第一种情况是：B、C、F，二种情况是：B、D、F。19.天平、砝码、药匙 加速物质的溶解(1)防止BaSO3的沉淀生成(2)使SO2-4完全沉淀(3)取滤液滴入BaCl2看是否有白色沉淀(4)防止混有可溶性物质(5)将沉淀置于过滤器中用蒸馏水冲洗(6)取洗涤液滴入少量AgNO3溶液看是否有白色沉淀产生(7)100%20.(1)a2/3 (2)a2；大于 (3)2/3a2；1-；1+21.废气中SO2的体积为10L/h，而NH3体积为20L/h，其体积比12 与反应式： 2SO2+ O22SO3、SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO4中系数12相一致。 (2)3.5357吨 1.2103m3