1、专题十六 硫及其化合物 环境保护考纲考点扫描点击查看1.硫元素的存在形态考点一 硫及其氧化物 环境保护 硫化物硫酸盐2.硫单质(1)物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 淡黄色晶体 不溶 微溶 易溶(2)化学性质 SFe=FeSS2Cu=Cu2SSO2=点燃 SO23.二氧化硫(1)物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 _ _ _ 比空气_ _ 无色刺激性有毒大易溶于水(2)化学性质 SO22NaOH=Na2SO3H2OSO2NaOH=NaHSO32SO2O2 2SO3SO22H2OCl2=H2SO42HCl品红(3)SO2对大气的污染与防治 来源:化石燃料的燃烧及含硫
2、矿石的冶炼。危害:污染大气,危害人体健康,形成酸雨。形成酸雨的反应过程 防治:开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。4.三氧化硫(1)物理性质:在标准状况下SO3为_(填色态)。(2)化学性质:无色晶体SO3H2O=H2SO4SO3CaO=CaSO4SO32NaOH=Na2SO4H2O答案(1)(2)(3)(4)(5)(1)下 列 物质 的 转 化 在 一 定 条 件 下 能 够实 现:SO2/点燃SO3H2O H2SO4()(2)标准状况时,22.4 L SO3 中含有的分子数为 NA()(3)硫、氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同()(4)SO2 有漂白性,所以 SO2 可使溴水褪色,也可用
3、于漂白纸浆()(5)CO2、NO2 或 SO2 都会导致酸雨的形成()CO2与SO2的鉴别及除杂方法 1.SO2和CO2的鉴别(1)用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。(2)用高锰酸钾溶液,紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。(3)用溴水,使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。(5)用FeCl3溶液,使棕黄色颜色变浅的是SO2,无明显现象的CO2。2.检验SO2中的CO2 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
4、SO2是否除尽检验CO2 使用试剂 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 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。3.除去CO2中SO2的方法(1)利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等。(2)利用H2SO3比H2CO3的酸性较强,把混合气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。1.为了检验SO2中是否含有少量的CO2气体杂质,其下列操作正确的是()A.先缓慢通入品红溶液中,再通入澄清石灰水中 B.先缓慢通入硝酸钡溶液中,再通入澄清石灰水中 C
5、.先缓慢通入酸性KMnO4溶液中,再通入澄清石灰水中 D.先缓慢通入浓溴水中,再通入氯化钙溶液中 解析 本题已知有二氧化硫,所以二氧化硫不需要检验;要检验二氧化碳,必须先除去二氧化硫,可根据酸性KMnO4溶液的颜色判断二氧化硫是否除尽,若酸性KMnO4溶液仍呈紫色,而澄清石灰水变浑浊,则SO2中含有少量的CO2,C正确。答案 C 明晰有关SO2和CO2的易失分问题 易失分点一 用澄清石灰水来鉴别SO2和CO2 将SO2和CO2分别通入澄清石灰水中,均会产生白色沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别SO2和CO2。易失分点二 用BaCl2(或CaCl2)来检验SO2 由于酸性H2SO3HCl,故SO2
6、和BaCl2(或CaCl2)溶液不反应,将SO2通入BaCl2(或CaCl2)溶液中无明显现象。易失分点三 将 SO2 通入 Ba(NO3)2 溶液中制备 BaSO3 沉淀SO2 与水反应生成的 H2SO3 电离出 H,使溶液中的 NO3 显示出强氧化性而将 SO2 氧化为 SO24,从而产生 BaSO4 沉淀。易失分点四 用 Na2CO3 溶液除去 CO2 中的 SO2Na2CO3 溶液与 CO2 反应生成 NaHCO3,故不能用 Na2CO3 溶液除去 CO2 中的 SO2。1.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和,未见沉淀生成,再向溶液中通入一种气体,仍无沉淀,则通入的气体是()A.H
7、ClB.NO2C.NH3D.H2S 解 析 B 项,3NO2 H2O=2HNO3 NO,HNO3 溶 液 将SO2(或 H2SO3)氧化为 SO24,有 BaSO4 沉淀生成;C 项,发生反应2NH3 SO2 H2O=(NH4)2SO3,(NH4)2SO3 BaCl2=2NH4ClBaSO3,有 BaSO3沉淀生成;D 项,发生反应 SO22H2S=3S2H2O,有沉淀生成。答案 A考点二 硫酸的性质及 SO24 的检验1.浓硫酸的物理性质(1)挥发性:_;(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出_;浓H2SO4稀释的方法是:_。难挥发大量的热将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水
8、中,并不断用玻璃棒搅拌(3)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎皮肤上沾上少量浓硫酸时,处理方法是:_。立即用干布拭去再用大量水冲洗,然后涂上NaHCO3溶液2.浓硫酸的特性NH3、H2S、HI、HBr变黑钝化Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2OC2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O3.SO24 的检验(1)检验 SO24 的正确操作待测液盐酸酸化 取清液BaCl2溶液 _沉淀,即可确定存在 SO24。(2)理论解释 先加稀盐酸的目的是_。再加 BaCl2 溶液,有白色沉淀产生,发生反应的离子方程式为_。白色排除 CO23、SO23、Ag等离子干扰Ba2SO24=BaS
9、O4【助学技巧】区别 SO23 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;或加入氯化钡溶液生成白色沉淀,加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。SO23 2H=SO2H2O或 SO23 Ba2=BaSO3BaSO32H=Ba2SO2H2O 答案(1)(2)(3)(4)(5)(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢()(2)用 BaCl2 溶液鉴别 SO24 和 SO23()(3)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸可用于干燥 H2 和CO()(4)向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2 溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有 SO24()(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO45H2O)变成白色粉末,
10、体现了浓硫酸的强氧化性()浓硫酸与金属的反应规律 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Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于1 mol。4.浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。2.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
11、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 解析 反应后溶液的 pH1,说明硫酸过量,且反应后硫酸的物质的量为 0.05 mol,则反应掉的硫酸的物质的量为 18.50.1 mol0.05 mol1.8 mol,A 正确;随着反应的进行,硫酸浓度会变稀,可能会生成氢气,所以生成的气体甲可能是SO2 和 H2 的混合物,由 Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O,ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2,不论是生成 SO2 还是 H2
12、 都是 1 mol Zn 产生 1 mol 气体甲,n(Zn)n(甲)n(ZnSO4)33.6 L22.4 Lmol11.5 mol,则反应中共消耗 Zn 97.5 g,C 正确;反应中转移电子的物质的量为锌的物质的量的两倍,为 3 mol,D 正确;由硫原子守恒可知 n(SO2)1.8 mol1.5 mol0.3 mol,n(H2)1.5 mol0.3 mol1.2 mol,所以 SO2和 H2 的体积比为 14,B 错误。答案 B 方法总结“三酸变稀”引起的质变问题 浓盐酸与MnO2反应、浓H2SO4与Cu、Zn等反应、浓HNO3与Cu等反应,随着反应的进行,三种酸都变稀,从而使反应停止或
13、产物发生变化;三种酸放置在空气中由于吸湿或挥发,也可使其变稀。明晰 SO24 检验的易失分问题易失分点一 只加可溶性钡盐,不酸化。误将 CO23、PO34、SO23 等干扰离子判断成 SO24。因上述离子会产生 BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3 白色沉淀。易失分点二 误将 Ag、Pb2判断成 SO24。如向待测液中滴加BaCl2 溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含 SO24。其错误是未注意溶液中不含 SO24,而含 Ag或 Pb2时也会产生同样 的 现 象:Ag Cl=AgCl(白 色),Pb2 2Cl=PbCl2(白色)。易失分点三 误将 SO23 判断成 SO24。如向待测液中滴
14、加用稀盐酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液生成白色沉淀,便误以为有SO24。该错误是未注意 NO3 具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:Ba2SO23=BaSO3(白色),3BaSO32H2NO3=3BaSO4(白色)2NOH2O。2.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施正确的是()A.检验溶液是否含有 SO24 时,先用盐酸将待检验溶液酸化,然后往其中滴加 BaCl2 溶液B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化C.检验溶液中是否含有 Fe3时,用硝酸酸化D.定性检验 SO23,将 BaCl2 溶液用 HNO3 酸化 答案 A 解析 B 项,高锰酸钾会将 Cl
15、氧化为 Cl2,不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液;C 项,HNO3 会将 Fe2氧化成 Fe3,无法判断原溶液中是否含有 Fe3,错误;D 项,HNO3 会将 SO23 氧化为 SO24,错误。综合研判模板 沉淀是否洗涤干净和 沉淀剂是否过量的判断【典例】(2014全国卷,29节选)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是_ _。(2分)答题实录 名师批注 常见错源 凡是不写“取少量最后一次洗涤液”,不得分;凡是不写“加稀硝酸酸化”的,不得分;凡是写“看是否出现白色沉淀”的,扣1分。该生因不符合上述而不得分 标准答案:取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中,加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现 模板构建 1.四个得分点 取样滴加试剂描述现象得出结论。(1)取样:取少量最后一次洗涤液。(2)滴加试剂:滴加合理试剂,如本题“稀硝酸,AgNO3溶液”。(3)描述现象:根据所发生反应描述现象。(4)得出结论:沉淀洗涤干净。2.规范模板取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)加试剂加入试剂(有必要时加热,如检验 NH4)现象(不产生沉淀、溶液不变色或不产生气体)结论(说明沉淀已经洗涤干净)