硫及其重要化合物

第三节硫及其重要化合物2013高考导航考纲要求1.了解硫单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫单质及其重要化合物对环境质量的影响。命题热点1.结合推断及环保考查含硫化合物之间的相互转化。2.结合生产生活实际考查SO2的性质与用途。3.浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性及SO的检验。教材回扣夯实双基一、硫1．存在形态及单质物理性质火山喷口地壳的岩层硫化物和硫酸盐黄色晶体2．化学性质S＋4HNO3(浓)===SO2↑＋4NO2↑

＋2H2O二、SO2和SO31．二氧化硫(1)物理性质颜色：无色；气味：____________；毒性：_____；溶解性：易溶于水。刺激性气味有毒(2)化学性质试剂反应现象有关化学方程式SO2表现的性质石蕊试液紫色变____色SO2＋H2OH2SO3酸性氧化物红试剂反应现象有关化学方程式SO2表现的性质澄清石灰水先生成白色沉淀，后沉淀消失SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2酸性氧化物试剂反应现象有关化学方程式SO2表现的性质Na2CO3溶液有气泡Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸酸性比碳酸强品红溶液褪色漂白性试剂反应现象有关化学方程式SO2表现的性质溴水褪色SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr还原性O22SO2＋O2

2SO3还原性H2S气体生成_____色固体SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O氧化性淡黄(3)SO2对大气的污染与防治①来源：化石燃料的燃烧及_________的冶炼。②危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于____)。③治理：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。含硫矿石5.62．三氧化硫(1)物理性质熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为____态，标准状况下为____态。液固(2)化学性质SO3是酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式为：SO3＋H2O===H2SO4；CaO＋SO3===CaSO4；SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。三、硫酸1．物理性质浓硫酸难挥发,密度比水大,与水以任意比互溶，溶于水时放出大量的____，浓硫酸稀释的方法是：__________________________________________。热

将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌2．稀硫酸的性质稀硫酸具有酸的通性，硫酸是二元强酸，能与酸碱指示剂、排在H前面的金属、碱性氧化物、碱、某些盐等物质发生反应。3．浓硫酸的特性思考感悟有人认为浓H2SO4具有强氧化性，不能用来干燥SO2气体，你认为呢？【提示】这种说法不正确，因为浓H2SO4与SO2中的硫价态紧邻，二者不能发生氧化还原反应，故可以干燥SO2。考点串讲深度剖析考点一SO2与CO2的性质比较及鉴别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可溶，常温常压下1∶1SO2CO2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)2＋SO2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2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)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2SO2CO2氧化性SO2＋2H2S===3S↓＋2H2OCO2＋C

2CO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SO2CO2漂白性能与某些有机色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.SO2与CO2的常用鉴别法(1)闻气味法CO2无刺激性气味,而SO2有刺激性气味.但是由于SO2有毒,此法一般不用.(2)品红溶液法特别提醒(1)CO2中的C元素处于最高价，因而只具有氧化性(CO2→CO，CO2→C)。SO2中的S元素处于中间价态，因而既具有氧化性，又具有还原性。(2)除去CO2中的SO2气体，可将混合气体通过酸性KMnO4溶液或溴水，也可通过饱和的NaHCO3溶液(H2SO3的酸性强于H2CO3

的酸性)。即时应用1．(2010·高考新课标全国卷)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_____________________、____________________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为_____________________________。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象_____________________________________________________________________________________________；(4)尾气可用________溶液吸收。解析：本题考查了SO2的制备及性质、化学实验的基本操作，意在考查考生对化学实验基础知识的掌握能力以及化学实验分析能力。(1)常见的烧瓶有:圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的为蒸馏烧瓶。(3)SO2与品红溶液作用的可逆性指：SO2使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性气体，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾溶液等强氧化性溶液吸收。(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH考点二浓硫酸与金属的反应及SO的检验

2．浓、稀硫酸的鉴别方法现象浓H2SO4稀H2SO4物理性质加水放出大量热无明显现象观状态黏稠状液体黏稠度较小密度用手掂分量：浓H2SO4密度较大(1.84g/mL)，相同体积时，浓H2SO4质量大很多现象浓H2SO4稀H2SO4化学性质铁片因铁被钝化无明显现象产生大量气泡铜片(加热)有气泡产生，溶液变蓝无明显现象白纸立即变黑无明显现象胆矾蓝色变为白色无颜色变化3.SO2－4的检验(1)常规检验方法(2)防止其他离子的干扰①Ag＋干扰先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。特别提醒(1)钝化不等于没有发生化学反应，而是金属表面被氧化为致密的氧化物薄膜后，薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。(2)由于稀硫酸不与铜反应，所以铜与浓硫酸反应时，即使Cu过量也不能将硫酸全部反应。即时应用2．某研究性学习小组为研究铜与浓硫酸的反应，设计了如图所示的实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。[实验一]加热后，液面下铜丝变黑,产生气泡，一段时间后液面以上的铜丝也变黑，而且试管内壁上部有少量淡黄色固体凝聚，持续加热浓硫酸(沸腾)时，淡黄色固体物质又慢慢地消失[实验二]截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化，将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸，黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。[实验三]将浓硫酸液面下方铜丝的黑色物质刮下后，经稀硫酸洗、蒸馏水洗、过滤、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量比加热前减少了。资料卡问题探究(1)A试管上方的长导管的作用是____________________________；D、E两试管中CCl4的作用是___________________________________________________________。(2)写出淡黄色固体物质消失的化学方程式__________________________。(3)试管D中的澄清石灰水变浑浊后又变澄清，变澄清的原因是(用化学方程式表示)_____________________________________________________。(4)根据上述研究，结合资料卡上的内容，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分肯定有________________________________________________________________________。解析：(1)A试管上方的长导管的作用为导气兼冷凝回流的作用，因SO2通入碱液时，容易发生倒吸现象，故装置D、E中CCl4的作用为防倒吸。(2)淡黄色固体为S，它与浓H2SO4发生价态归中反应，其化学反应方程式为:S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O.(3)试管D中SO2与石灰水作用生成CaSO3而变浑浊，继续通入SO2后，SO2与CaSO3发生反应生成可溶于水的Ca(HSO3)2而又变澄清。(4)根据资料卡上的信息及探究实验现象判断黑色物质的成分中肯定有CuO和CuS。答案：(1)冷凝、回流防止倒吸(2)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O(3)CaSO3＋H2O＋SO2===Ca(HSO3)2(4)CuO、CuS命题视角把脉高考视角1教材高频考点硫酸性质实验的探究是教材中的高频考点。例1

某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。实验中甲同学将agCu片和12mL18mol·L－1浓H2SO4放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答下列问题：(1)请写出Cu与浓H2SO4反应的化学方程式：_________________________________________________________。(2)装置D内盛品红溶液，当C中气体集满后，D中有可能观察到的现象是_____________________________。实验装置D有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)___________________________。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，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装置中的现象是_____________________________________________________。(4)F中应放置的液体是________(填字母)。A．饱和Na2SO3溶液B．酸性KMnO4溶液C．浓溴水

D．饱和NaHSO3溶液(5)为什么有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解，你认为原因是________________________________________________________________________。(6)下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是____________(填序号)。A．Fe粉

B．BaCl2溶液C．Ag D．Na2CO3溶液(7)甲同学向A中反应后的溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是______(填名称)，反应方程式是________________________________________________________________________。【解析】本题考查浓H2SO4与Cu反应的相关知识，浓H2SO4与Cu反应产生的SO2，可以使品红溶液褪色，SO2可以用NaOH溶液吸收。B装置的作用是贮存多余的气体，所以F中应盛放饱和NaHSO3溶液，以减少SO2的溶解。随着反应进行，浓H2SO4的浓度不断减小，稀H2SO4与Cu不反应，所以虽然有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解。要使Cu片全部溶解，应该加入氧化剂，通入的单质气体应为O2，不引入新的杂质。【答案】

(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

(2)品红溶液褪色将浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口(3)F中液面下降，长颈漏斗中液面上升(4)D(5)随着反应进行，浓H2SO4的浓度不断减小，稀H2SO4与Cu不反应(6)AD(7)氧气2Cu＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2H2O【名师指津】由于浓H2SO4与Cu反应而稀H2SO4不反应，因此H2SO4的浓度显得尤为重要。类似考题还有Cu与稀HNO3反应，Cu有剩余，再加稀H2SO4的问题，实际上还是Cu与稀HNO3反应。以硫及其化合物的化工生产为背景进行的综合考查是命题的热点。

(2011·高考江苏卷)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：视角2追踪命题热点例2回答下列问题：(1)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝____________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________________、________________。(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为___________________________________________________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________________(写化学式)。【解析】

(2)酸溶及后续过程中，保持HCl过量，是为了使Fe2O3尽量反应,提高Fe3＋的生成率；同时可抑制Fe3＋的水解。(3)通Cl2时，Fe2＋被氧化：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。该过程中产生的污染性气体为Cl2及Cl2与H2O产生的HCl。

(2012·南昌高三模拟)用下图装置检验浓硫酸与木炭粉反应的产物。根据要求回答下列问题。视角3易错易误剖析例3(1)简单且切实可行的检验装置的气密性的方法是_________________________________________________________________(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：______________________________________________________________。(3)写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：A中加入的试剂是________，作用是________________________________________________________________________。B中加入的试剂是________，作用是________________________________________________________________________。C中加入的试剂是________，作用是_______________________________________________________________。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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【常见错误】

(1)主要错误有：①“用手捂住，观察集气瓶中导管口是否有气泡产生”。②“堵住D装置导管，往分液漏斗中加入水，水不再往下流”、“B、C、D瓶中有气泡冒出即可证明气密性良好”。(2)不配平、不写加热符号、不写气体符号、硫酸忘写“浓”字。(3)产物检验顺序错乱是主要错误，如H2O的检验放在了其他气体后、CO2在SO2之前检验都是不合适的；另外,检验H2O容易将试剂错写为“硫酸铜晶体”。(4)错答成“品红褪色”、“变浑浊”.【错因分析】

(1)思维不严密是造成错误的主要原因。①装置复杂，用手捂温度低，现象不明显；②加水会使仪器沾有水滴，影响后续实验。装置比较复杂时只能用加热方法检验.停止加热后，水会上升到导管里形成一段水柱，才能证明整个装置气密性良好。也可用热毛巾捂烧瓶。(2)平时没有养成做题仔细的好习惯是造成错误的主要原因。书写化学方程式时一定要配平，注意反应条件、沉淀、气体符号等不要遗漏，特殊试剂一定要特殊注明，如H2SO4(浓)、HNO3(浓)等。(3)忽视检验时产物之间的相互影响是造成错误的主要原因。一定要理解题意是检验反应产物，水只能用无水硫酸铜检验，现象为由白色变为蓝色，并且必须放在第一个检验，因为以后装置都是水溶液，不能证明水是不是反应产物；检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。(4)不明确C装置的作用是造成错误的主要原因。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪色，若褪色不能证明二氧化硫是否除尽。【答案】

(1)反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，水会上升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气(2)2H2SO4(浓)＋C2H2O＋2SO2↑＋CO2↑(3)无水硫酸铜检验H2O品红溶液检验SO2酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)实验探究专项突破二氧化硫的性质实验探究SO2具有