必修1专题4-硫及其重要化合物(六校-宋君平)

精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号学员编号：年级：高一课时数：3学员姓名：辅导科目：化学学科教师：宋君平课题硫及其重要化合物授课日期及时段教学目的掌握硫单质及其化合物的物理性质和化学性质，特别是硫酸的化学性质，了解其应用。了解硫的重要化合物对环境的影响。了解硫酸的制备过程。教学内容【课前检测】1、酸雨的形成主要是由于A.森林遭到乱砍乱伐，破坏生态平衡B.汽车排出大量尾气C.大气中CO2的含量增加D.工业上大量燃烧含硫的燃料2、在常温下以下气体中，溶于水后，生成物含有种强酸的是A.SO2B.SO3C.CO2D.Cl23、以下关于浓硫酸的表达正确的选项是A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反响放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种枯燥剂，能够枯燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化4、目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及A.SO2B.NO2C.CO5、以下物质在一定条件下能够与硫发生反响，且硫作复原剂的是A.O2B.FeC.H2D.Zn6、在常温常压下，以下各组气体不能共存的是A.SO2与O2B.NO2与NOC.O2与N2D.NO与O21.D2.D(三氧化硫的熔点是16.8度，沸点是44.8度，因此常温下是液体标准状态下是固体，氯气和水反响有盐酸生成)3.D4.C5.A6.D(二氧化硫和氧气反响的条件是点燃)【知识梳理】一、硫1.存在形态(1)游离态：硫单质俗名硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。2.物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2〔用于洗去试管壁上的硫〕；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。3.化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。=1\*GB3①与金属反响〔与变价金属反响，均是金属氧化成低价态〕2Na+S===Na2S〔剧烈反响并发生爆炸〕2Al+3SAl2S3〔制取Al2S3的唯一途径〕Fe+SFeS〔黑色〕2Cu+SCu2S〔黑色〕=2\*GB3②与非金属反响S+O2SO2S+H2H2S〔说明硫化氢不稳定〕=3\*GB3③与化合物的反响S+6HNO3〔浓〕H2SO4+6NO2↑+2H2OS+2H2SO4〔浓〕2SO2↑+2H2O3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O〔用热碱溶液清洗硫〕4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。二、二氧化硫和三氧化硫1.二氧化硫：〔1〕物理性质：SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。〔2〕化学性质：①SO2是酸性氧化物，能跟水反响生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。②复原性：如：SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl2SO2+O22SO3③氧化性：2H2S+SO2==3S↓+2H2O④漂白性，能跟有色有机化合物〔如品红〕生成无色物质〔可逆、非氧化复原反响〕2．三氧化硫(1)物理性质：熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为液态，标准状况下为(2)化学性质：酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反响的方程式为：H2O＋SO3＝H2SO4(放出大量的热)CaO＋SO3＝CaSO4Ca(OH)2＋SO3＝CaSO4+H2O2NaHSO3＋SO3＝Na2SO4＋2SO2↑＋H2O(除去SO2中的SO3)3.硫的氧化物对大气的污染(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH＜5.6)。(3)治理：燃煤脱硫、改良燃烧技术。三、硫酸1．硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色黏稠的液体，常用的浓硫酸的质量分数为98.3%，其密度为1.84g/cm3，物质的量浓度为18.4mol/L。硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。特别提醒：浓硫酸溶解时放出大量的热，稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢参加水中，边加边搅拌。2．稀H2SO4硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离:H2SO4===2H＋＋SO42－，溶液呈强酸性，与指示剂、碱、碱性氧化物、活泼金属、盐等物质发生反响。3．浓H2SO4的特性(1)吸水性(常用作枯燥剂)①中学化学中常用浓H2SO4枯燥的气体有H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。②不能用浓硫酸枯燥的气体有：碱性气体，如NH3；复原性气体，如H2S等。③枯燥气体常用盛浓H2SO4的洗气瓶，其装置为(2)脱水性脱水性：指浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去的性质。例如：C2H5OHC2H4↑＋H2O(3)强氧化性①常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化。原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层致密的氧化膜。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。②能氧化不活泼的金属，如与Cu反响的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。③能氧化非金属单质，如与C反响的化学方程式为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。4．硫酸的工业制法——接触法制硫酸【重难点突破】一、漂白性1、各类漂白剂的漂白原理类型原理特点举例氧化型漂白剂本身是强氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等加合型漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质，使有机色素失去原有的颜色可逆SO2使品红褪色吸附型有些固体物质疏松、多孔、具有较大的外表积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色局部吸附剂可重复使用活性炭、胶体2、SO2和Cl2漂白比拟例1、盐酸加到品红溶液中，能使品红溶液的红色加深。试推测：(1)向品红溶液中通入过量SO2的过程中，观察到的现象为_________________________________；加热后的现象为____________________。(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中，观察到的现象为_________________________________；加热后的现象为______________________。(3)向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后的现象为_____________________。【思路点拨】解答此题要注意以下三点：(1)SO2的漂白性为加合型，加热后会恢复原色。(2)Cl2的漂白性为氧化型，加热后不恢复原色。(3)Cl2能氧化SO2生成H2SO4和HCl。【解析】二氧化硫漂白原理在于能与有机色素结合生成无色的不稳定化合物，加热后，无色不稳定的化合物分解，又恢复原来的颜色。当向品红溶液中通入过量的SO2时，发生如下反响：SO2＋H2OH2SO3，生成的酸能使品红溶液红色加深，因SO2过量，SO2与品红溶液结合成不稳定的无色物质而褪色，加热后无色物质分解又逐渐恢复到原来的红色。当向品红溶液中通入Cl2，因Cl2＋H2O===HClO＋HCl同样生成了酸，品红溶液红色加深，因Cl2过量，Cl2与水反响产生的HClO氧化有色物质而使其褪色,加热后不再恢复红色。当向品红溶液中通入1∶1的SO2和Cl2时,两者发生以下反响：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，因生成了酸，使品红溶液颜色加深。【答案】(1)溶液颜色先变深后又逐渐褪去逐渐恢复原来的红色(2)溶液的颜色先变深后又逐渐褪去不再恢复红色(或仍为无色)(3)溶液的红色比原来加深变式训练2(2011年宿迁高一检测)以下说法正确的选项是()A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4溶液、石蕊试液褪色B．能使品红褪色的不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同D．盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，所以盐酸也有漂白性解析：选B。要正确解答此题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是氧化型；SO2是加合型；活性炭是吸附型。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有复原性，能使品红褪色是漂白性，SO2不能使指示剂褪色，所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2，如Cl2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同；D选项错误,溶液褪色的原理是盐酸中和NaOH，溶液碱性变弱，并不是盐酸的漂白性。二、CO2和SO2的鉴别CO2和SO2都是酸性氧化物，都可以使澄清石灰水变浑浊，不同之处是SO2具有漂白性和复原性，假设为混合气体，检验CO2时需除去SO2，排除SO2的干扰。例2、某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜测。[提出猜测]猜测1：___________________________________。猜测2：___________________________________。猜测3：___________________________________。为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：[实验探究]该小组同学按如下图装置，将气体从a端通入，那么：(1)B中应该装以下________试剂(填编号)。A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液C．盐酸D．澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是：_______________。(3)D中澄清石灰水的作用是：________________。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：①A中品红溶液褪色②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊[得出结论](4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为：【解析】CO2和SO2均能使澄清石灰水变浑浊,气体过量时又变澄清。故可猜测该气体为CO2、SO2或CO2和SO2的混合气体。SO2能使品红溶液褪色，能被酸性KMnO4溶液氧化，CO2那么不能。验证猜测时要注意排除SO2的干扰，可先用品红溶液褪色检验SO2，再用酸性KMnO4溶液除去SO2最后检验CO2。【答案】[提出猜测]气体为CO2气体为SO2气体为CO2和SO2的混合气体[实验探究](1)B(2)检验混合气体中是否含有SO2(3)检验混合气体中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合气体三、浓硫酸的强氧化性的表现1．Fe、Al的钝化常温下，当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反响，外表生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。2．与不活泼金属和非金属的反响由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反响，反响过程中有如下规律：(1)反响要加热，否那么不反响；(2)复原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。(3)浓硫酸与金属反响时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反响时，只表现强氧化性。(4)随着反响的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反响就停止。特别提醒：足量的活泼金属Zn与浓H2SO4反响时,开始阶段浓H2SO4表达其强氧化性，产生SO2气体，随着反响的进行浓硫酸变为稀H2SO4时，Zn与稀H2SO4反响产生H2。例3、(2011年龙岩调研)以下表达正确的选项是()A．浓硫酸是一种枯燥剂，能够枯燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能枯燥有较强复原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质硫反响的方程式为：S＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up17(△))3SO2↑＋2H2O，在此反响中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C．把足量铜粉投入到只含2molH2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等发生钝化【解析】氨气能与浓H2SO4作用生成(NH4)2SO4,A错误；由S与浓H2SO4发生反响的方程式可知：浓H2SO4全部被复原为SO2,浓硫酸只表现出强氧化性,B错误；铜与浓H2SO4发生反响时，随着反响的进行,硫酸的浓度降低，而铜与稀H2SO4不发生反响，故产生的气体小于22.4L，C错误。【答案】D互动探究假设把1molZn粉投入到一定量的浓硫酸中，Zn全部溶解后得到的气体中含H2，那么气体总体积在标准状况下为多少升？【提示】22.4L。Zn与浓H2SO4反响产生SO2，与稀H2SO4反响生成H2，都是1molZn产生1mol气体。四、含硫物质之间的相互转化〔3)eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))S＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))SO22H2S＋SO2===3S＋2H2O(4)eq\o(S,\s\up6(＋4))eq\o(S,\s\up6(＋6))2SO2＋O22SO3Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl2Na2SO3＋O2===2Na2SO4Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OC＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O特别提醒：在应用非氧化复原反响实现含同种价态硫元素的物质之间的转化规律时要注意：反响物之间的物质的量比不同时，反响产物不同。例四、如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反响条件已略去)。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反响的化学方程式：___________________________。(2)写出E与A的氢化物反响生成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5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。①写出反响的离子方程式：___________________________；②生成物为________________。【解析】因为A在常温下为固体单质，且与空气反响生成气态物质B，那么A为C或者S，又因为D为重要的化工原料,所以A为S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。将5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合，H2SO3与NaOH恰好完全反响生成Na2SO3。【答案】(1)S＋H2eq\o(=====,\s\up7(△))H2S(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O(3)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(4)①H2SO3＋2OH－===SO32-＋2H2O②Na2SO3变式训练如下图的转化关系：据此答复：(1)写出A、B的名称：A________，B________。(2)写出C、D、E、F的化学式：C________，D________，E________，F________。(3)写出气体X转化为气体Y的化学方程式：_____________________________。(4)写出生成沉淀E的离子方程式：_____________________________。解析：解此类题的关键是找“突破口”。此题的突破口是“气体Y溶于水得到C溶液”，可联想到Y为SO3，那么C为H2SO4，由此推出气体X为SO2，那么B溶液为Na2SO3，沉淀E为S，进而推出A为Na2S，D为H2S，F为Na2SO4。答案：(1)硫化钠亚硫酸钠(2)H2SO4H2SSNa2SO4(3)2SO2＋O22SO3(4)2S2－＋SO32-＋6H＋===3S↓＋3H2O【课堂练习】1.对以下事实的解释错误的选项是A.在蔗糖中参加浓H2SO4后出现发黑现象，说明浓H2SO4具有脱水性。B.浓H2SO4和浓HCl混合可制得氯化氢，说明浓H2SO4是一种难挥发的酸。C.常温下，浓硫酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓H2SO4不反响。D.反响CuSO4+H2S＝CuS↓+H2SO4能进行，说明CuS既不溶于水，也不溶于硫酸。2.关于SO2的表达，正确的选项是A.它可使石蕊试液褪色B.它与水作用生成H2SO4C.它能与BaCl2溶液反响生成BaSO3沉淀D.等物质的量的Cl2和SO2通入品红溶液中，品红溶液不褪色3.欲鉴别碳酸钠和亚硫酸钠，应选用的试剂是A．氯化钡溶液B．盐酸和品红溶液C．盐酸和澄清石灰水D．氯化钡溶液和盐酸4.以下操作不能区别浓硫酸和稀硫酸的是A．分别参加铁片B．分别参加烧碱C．分别参加蔗糖D．分别参加铜片，加热5.常温下，可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸，以下表达中，错误的选项是A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反响B．贮存浓硫酸的容器要密封，因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气、C．贮存浓硫酸的容器应远离热源D．常温下，浓硫酸可以使铁或铝钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了反响的继续进行6．某钠盐A和食盐固体混合物加热生成一气体B，将B溶于水制成较浓溶液后和黑色固体C反响制得有臭鸡蛋气体的气体D和淡绿色溶液，D气体和E气体在常温下反响得淡黄色粉末和水，过量E气体通入NaOH溶液中得F溶液，将A和F溶液混合反响又可得E气体。试答复：〔1〕试写出A至F的化学式：A______，B______，C______，D_______，E_______，F_______。〔2〕写出过量E和NaOH溶液反响的离子方程式_________________写出A和F反响的离子方程式_____________________________________。7.国外正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法：①用Na2SO3水溶液吸收SO2；②加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气。写出上述两步反响的化学方程式：〔1〕_________________________________________________________。〔2〕_________________________________________________________。答案：1.C2.D3.B4.B5.A6.〔1〕NaHSO4,HCl,FeS,H2S,SO2,NaHSO3(2)SO2+OH-==HSO3-H++HSO3-=SO2↑+H2O7.〔1〕Na2SO3+H2O+SO2===2NaHSO3(2)2NaHSO3===Na2SO3+H2O+SO2↑【课后作业】1.用KIO3－淀粉溶液可定性检验空气中的SO2，写出反响方程式。A．2KIO3＋5SO2＋1H2O=I2＋3H2SO4＋2KHSO4B．2KIO3＋5SO2＋2H2O=I2＋3H2SO4＋2KHSO4C．2KIO3＋5SO2＋3H2O=I2＋3H2SO4＋2KHSO4D．2KIO3＋5SO2＋4H2O=I2＋3H2SO4＋2KHSO42.SO2和Cl2都具有漂白性，假设将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质A．立刻褪色

B．慢慢褪色

C．先褪色，后复原

D．颜色不褪3.以下各组气体中，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰枯燥的有A．SO2、O2、N2B．HCl、Cl2、CO2C．CH4、H2、COD．SO2、Cl2、O24.将90％H2SO4溶液和10％H2SO4溶液等体积混合，所得溶液的百分比浓度为A．小于50％B．大于50％C．等于50％D．不能确定5.g铜与足量浓H2SO4共热时完全反响，在标准状况下生成L气体，那么被复原的H2SO4的量是A．molB．molC．gD．g6.向