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1、第一单元含硫化合物的性质和应用第一单元含硫化合物的性质和应用1.了解硫元素在自然界中的存在和不同价态硫元素之间的转化。2.认识硫单质的性质和用途，掌握二氧化硫的性质，了解二氧化硫的“功与过”。3.掌握硫酸的性质和用途，了解重要硫酸盐的性质和用途，掌握SO42的检验方法。4.以硫酸为例，了解其化工生产的化学原理。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。本讲内容在高考试题中常以选择题、推断题、讨论式计算对硫及其化合物的转变、性质、制取等知识进行直接或综合性的考查。单纯测试元素及其化合物的知识主要以选择题为主，难度不大，重在检查对基本性质掌握的程度。由于
2、硫是一种重要的非金属元素，硫及其化合物与其他元素及其化合物的性质有密切的联系，与氧化还原、离子方程式综合考查成为推断及综合实验命题的热点。1命题特点 近几年的高考命题主要体现如下几点：一是SO2的还原性与漂白性；二是SO42的检验；三是以体现浓硫酸的氧化性为主的反应产物的探究性实验；主要以选择题和实验题为主。另外，有关SO2对环境的污染及防治措施，也是高考命题的热点内容。2.预测展望 (1)硫与其重要化合物的关系以及与其他各族重要物质之间的关系，与氧化还原反应和复分解反应原理等理论知识的密切关系，造成以硫及其重要化合物的知识为主体编制成的推断题、计算题等综合试题是今后考查学生能力的命题方向。(
3、2)随着素质教育的展开，化学与社会、化学与环境、化学与生产等问题已引起关注，以环境污染和保护的典型事例编制新情景条件下的试题也有可能成为今后高考命题的热点素材。一、硫1存在形态及单质物理性质2.化学性质(3)氧化性与H2S反应：SO22H2S=3S2H2O。(4)漂白性原理：SO2可与某些有色物质生成不稳定的无色物质而起漂白作用，见光、加热或长时间放置，无色物质又分解为原有色物质和SO2。三、硫的氧化物对大气的污染2.H2SO4的性质(1)物理性质沸点高，难挥发，水中的溶解性：与水以任意比互溶；浓硫酸溶解时可放出大量的热。(2)稀H2SO4的性质硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的方程式为H2
4、SO4=2HSO42，其具有酸的通性，能与指示剂、活泼金属、碱性氧化物、碱、某些盐等物质发生反应。(3)浓H2SO4的特性浓H2SO4中存在的主要是硫酸分子，因而浓H2SO4具有一些特殊的性质。吸水性利用浓H2SO4的吸水性，其常用作干燥剂。脱水性浓H2SO4能够将有机物里的氢、氧元素按原子个数2:1的比例脱去。五、几种重要的硫酸盐及用途俗名化学式用途石膏CaSO42H2O制模型、石膏绷带，调节水泥凝结时间明矾KAl(SO4)212H2O净水剂、泡沫灭火器绿矾FeSO47H2O净水剂、防治缺铁性贫血胆矾CuSO45H2O制石灰硫黄合剂重晶石BaSO4“钡餐”透视、白色颜料等一、SO2与CO2的
5、比较及鉴别1.SO2与CO2性质的比较SO2CO2颜色气味无色、刺激性气味无色无味溶解性易溶，常温常压下1:40微溶，常温常压下1:1与碱反应通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O CaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2SO2CO2氧化性SO22H2S=3S2H2O还原性能被酸性高锰酸钾、氧气、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应2.鉴别SO2和CO2的方法二氧
6、化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法：(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。(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，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)2H2SO
7、4=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二、各类漂白剂漂白原理的比较1.常见漂白剂的漂白原理比较漂白类型加合型氧化型吸附型漂白原理与有色物质加合利用物质的强氧化性吸附色素漂白特征不稳定稳定稳定过程及效果可逆、不彻底不可逆、彻底常见漂白剂SO2HClO、H2O2、Ca(ClO)2、O3、Na2O2活性炭、胶体2.SO2和Cl2的漂白原理、现象及漂白效果的比较氯气的漂白原理是由于溶于水生成的HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于
8、水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。如SO2能使品红溶液褪色。另外，SO2能使溴水、氯水、酸性KMnO4溶液等褪色，是因为SO2具有还原性的缘故，如：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，不体现SO2的漂白性。要特别注意的是：漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO45H2O等)褪色，即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。三、SO42、SO32的检验1.SO42的检验(1)检验SO42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。
9、CO32、SO32干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，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SO42时，必须用酸酸化(不能用HNO3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，SO32、HSO3、SO2等会被溶液中的NO3氧化为SO42，从而得出错误的结论。2.SO32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。发生的反应为SO322H=SO2H2O，SO32Ba2=BaSO3，BaSO32H=Ba2SO2H2O
10、。四、检验浓、稀硫酸的方法根据浓、稀硫酸物理性质和化学性质的差异可归纳出如下的检验方法：1.取少量蒸馏水，向其中加入少量硫酸试样，如能放出大量的热则为浓硫酸，否则为稀硫酸。2.取相同体积的两种酸，用天平称重。因浓硫酸密度大，则重者为浓硫酸，否则为稀硫酸。3.观察状态，略微摇动，若为油状、黏稠液体为浓硫酸，否则为稀硫酸。4.取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气泡为稀硫酸，不产生者为浓硫酸(钝化)。5.用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑者为浓硫酸，无变化者为稀硫酸。6.取少量试样，投入胆矾，颜色改变者为浓硫酸，否则为稀硫酸。7.取少量试样，分别投入小块铜片，稍加热，发生反应(有气泡产生，溶液
11、变蓝)的为浓硫酸，无现象的为稀硫酸。考点1SO2的性质【典例1】在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若先通入下列的另一种气体，再通入SO2；或者向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质，可以看到沉淀的有_(填序号)。Cl2、NH3、HCl、NO2、CO2、H2S、HNO3、NaOH、FeCl3，溶液、NaClO溶液【解析】往BaCl2溶液中通入SO2气体，不发生反应，所以无沉淀产生，根据物质的性质，将所给物质可分为以下几种情况：(1)具有氧化性的有：，因SO2气体和亚硫酸具有较强的还原性，被以上物质氧化得H2SO4，H2SO4与BaCl2反应，生成BaSO4沉淀。(2)具有碱
12、性的有：，因SO2和H2SO3能与碱反应生成SO32，SO32与Ba2结合生成BaSO3沉淀。(3)具有较强还原性的是，因SO2和H2SO3具有氧化性，溶液中的SO2和H2SO3与H2S反应生成淡黄色沉淀。(4)HCl、CO2不与溶液中BaCl2、SO2、H2SO3反应，仍看不到沉淀。【答案】针对训练1SO2能使品红溶液褪色，是因为品红分子结构中的生色团遇到亚硫酸后生成不稳定的无色化合物。其漂白原理可用下面的化学方程式表示：解析：活性炭使品红溶液褪色未发生化学反应，A项错；H2O2是氧化原理、SO2是化合原理，B、C项正确；D项中通入HCl，平衡向右移动，无色变为红色。答案：A考点2H2SO4
13、的性质【典例2】(2011学军中学月考)以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是()A.铜与稀硫酸，铜与浓硫酸B.铁与稀硫酸，铁与浓硫酸C.硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸D.硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸【解析】铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸生成气体为氢气，铁与浓硫酸生成气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸生成气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸生成气体为二氧化硫，C项错误。选D。【答案】D针对训练2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 m
14、ol/L，则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为()A1:2B2:1C1:4D4:1答案：A考点3含硫化合物性质的探究实验【典例3】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验：(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整。(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 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，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：_ 为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_ 下列药品中能够用来证明
15、反应结束后的烧瓶中确有余酸的是()A铁粉BBaCl2溶液C银粉DNa2CO3溶液【解析】本题为综合考查的题目。问题(1)考查的是实验室制备气体的收集方法，由于SO2的密度大于空气的密度，故应该用向上排空气法收集气体，即长进短出。问题(2)考查的是铜与浓硫酸反应的条件，即铜在加热条件下能与浓硫酸发生反应，生成硫酸铜、SO2和水；由于反应过程中硫酸不断被消耗，有H2O生成，硫酸的浓度减小，稀硫酸不与Cu反应，故最终有硫酸剩余。要检验硫酸是否剩余应从检验H着手。所给选项中能与H反应的为Fe和Na2CO3。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。选用的仪器(填
16、字母)加入的试剂作用答案：CBAAA浓硫酸和木炭无水硫酸铜品红酸性KMnO4澄清石灰水产生反应物检验是否有水检验SO2除去SO2检验CO2的存在考点4硫元素不同价态间的转化关系【典例4】下图表示某固态单质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4:5，化合物D是重要的工业原料。(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5 mL 0.10 molL1的E溶液与10 mL 0.10 molL1的NaOH溶液混合。写出反应的离
17、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】根据A和B、C、D、E的框图转化关系可知，A有多种化合价，A是一种非金属固态单质，又由于B和C的相对分子质量之比为4:5，因此推得A为单质S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。针对训练4下列转化关系，D为常见的淡黄色固体单质，E为无色有刺激性气味的气体，B、H、G为化合物，反应为我国工业生产B的主要反应之一(部分产物已略去)，请按要求填写以下内容：(1)写出A物质和H固体的化学式：A._，H._。(2)反应在生成气体
18、F的同时还产生的一种气体是_。(3)反应的化学方程式为_，反应的氧化产物是_，当有12.0 g化合物H被氧化时，转移的电子的物质的量为_mol。(4)反应的离子方程式为_。解析：由题中条件，D是淡黄色固体单质，E为无色有刺激性气味的气体，则D是S，E是SO2，F是O2。又由反应是工业生产B的主要反应之一，可推测它是沸腾炉中的反应，即H是FeS2，G是Fe2O3。由SO2与足量NaOH溶液反应生成Na2SO3可知I为Na2SO3，它易被O2氧化为Na2SO4，即C为Na2SO4。A与B两种溶液反应生成Na2SO4、S和SO2，则 它 们 是 Na2S2O3和 H2SO4。再 由 Fe2O3(G)
19、与 H2SO4反 应 生 成Fe2(SO4)3(J)，Fe2(SO4)3溶液与SO2反应能生成H2SO4，可验证B为H2SO4。至此，推断完毕，再回答题设问题。1.(2011成都七校联考题)以下关于硫及其化合物说法错误的是()A硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态B检查病人胃病所用的“钡餐”，既可以用BaSO4，也可以用BaCO3C浓硫酸不可用来干燥H2S气体，因其具有强氧化性DSO2、SO3都为酸性氧化物，都可与水反应生成相应的酸解析：“钡餐”用BaSO4而不能用BaCO3。答案：B2.在BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍澄清；若将上述通入了SO2气体的BaCl2溶液分盛在两支试管中，
20、一支加硝酸，另一支加烧碱溶液，结果两支试管都有白色沉淀。由此得出的下列结论合理的是()A氯化钡有两性B两支试管中产生的沉淀均是亚硫酸钡CSO2有还原性和酸性D增强碱性使SO2水溶液中SO32的浓度增大答案：CD3.如图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色B.品红试纸、沾有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明了SO2具有漂白性C.湿润淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2答案：CD4.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
21、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.充分反应后体系无硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g答案：D5.硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是()ASO3H2SO4H2SO3H2SSBSO2H2SO3H2SO4SO2SO3CSO3H2SO4H2SO3SO2Na2S2O3DSO2H2SO3H2SO4H2SS答案：D6.在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸
22、的吸水性，其中在理论上可行的是()ABCD答案：B7.实验室有一瓶久置的白色粉末，经元素分析证明它由钾、硫、氧三种元素组成，钾和硫的质量比为39:16，下列结论正确的是()A根据元素分析结果推测该粉末为纯净物B将粉末溶于水，加入氯化钡，观察到有白色沉淀生成，证明原粉末是硫酸钾C将粉末加入盐酸中，产生气泡，证明原粉末是亚硫酸钾D将粉末溶于水，加入氯化钡和盐酸，观察到有白色沉淀和气泡生成，证明原粉末是硫酸钾和亚硫酸钾的混合物答案：D8.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(
23、H)0.1 mol/L，则下列叙述中错误的是()A反应中消耗的Zn的质量为97.5 gB气体A中SO2和H2的体积比为1:4C反应中被还原的元素只有一种D反应中共转移电子3 mol答案：C9.某探究性学习小组利用图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。(1)实验室可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是_，B瓶溶液的作用是_，C瓶溶液的作用是_。(2)装置D中所盛溶液是_，可验证的产物是_。(3)若想同时验证另一种产物的存在，需使用的药品为_，该装置在整套装置中的位置是_，理由是_。答案：(1)验证产物气流中有SO2除去产物气流中的
24、SO2验证产物中SO2已被B瓶溶液全部除去(2)澄清石灰水CO2(3)无水CuSO4A前产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气，所以必须在A之前检验10.已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙、丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D小2，B、X摩尔质量相同。各物质转化关系如图所示(各反应条件略)(1)丙、B的化学式分别为丙_，B_。(2)Y转化为Z的化学方程式_。(3)X和Y在足量H2SO4溶液中的可能离子反应方程式为(有3种情况)_答案：(1)O2Na2O2(2)2Na2SO3O2=2Na2SO4(3)2S2SO326H=3S3H2O2
25、S2SO326H=3S3H2O，S22H=H2S2S2SO326H=3S3H2O，SO322H=SO2H2O11.甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SO42。甲的实验为：乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有_离子(仅填一种)，也会有此现象。乙的实验为：丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有_离子(仅填一种)，也会有此现象。丙的实验为：若丙方案合理，则回答：其中试剂是_，现象是_；试剂是_，现象是_(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)。答案：AgSO32盐酸无明显变化BaCl2溶液白色沉淀12.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下
26、方案：操作结论火柴梗变黑者为浓硫酸加入金属铝片产生刺激性气味者为浓硫酸分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口冒白烟者为浓硫酸加到CuSO45H2O晶体中变白者为浓硫酸(1)其中可行的是_(填序号)。(2)其中一个稍作改进就可行的是_，改进方法是_。(3)完全错误的是_，因为_。(4)请给出另外两种鉴别方法：操作根据现象得出结论AB答案：(1)(2)加热(3)硫酸是高沸点酸，没有挥发性(4)下列任意两种方案(或其他可行方案)均可：操作根据现象得出结论A滴加到浓盐酸中产生白雾的是浓硫酸B加入铝片常温下反应的是稀硫酸，不反应的是浓硫酸加入木炭、加热产生刺激性气味气体的是浓硫酸称量相同体积的酸质量大的是浓硫酸在相同条件下加热先沸腾的是稀硫酸