氧、硫及其化合物二 讲义 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

氧、硫及其化合物二【学习目标】1．通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性。2．掌握硫酸根离子的检验方法。【素养目标】1．能从物质类别和元素化合价角度认识硫酸的性质，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。2．探究硫酸的性质，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。一H2SO41、物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。(3)浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。（酸入水及其它）2、浓硫酸的化学性质①浓硫酸弱电离写离子方程式不拆②具有吸水性：可做干燥剂，但不能干燥还原性物质如H2S、HBr、HI和NH3等碱性气体；能使蓝矾(CuSO4·5H2O)变为白色粉末。③脱水性：将有机物中的氢、氧原子以2∶1比例脱去，如使蔗糖炭化，纸张变黑④强氧化性：常温下，铁、铝遇浓硫酸钝化，可用铁罐车、铝槽车装运浓硫酸。与Cu：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；显强氧化性（变价生成SO2），酸性（不变价盐CuSO4硫还是+6价）当铜过量时随着反应进行硫酸变稀反应停止与S：S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。显强氧化性注意吸水性可以是化学变化但脱水性一定不能是物理变化蔗糖的脱水实验（黑面包实验）现象1：蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性：C12H22O11eq\o(→,\s\up9(浓硫酸))12C＋11H2O。现象2：蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有吸水性（吸水放热引发反应）和强氧化性，把C氧化成CO2，并有SO2气体放出。相关反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；应用(1)浓盐酸、浓硫酸两溶液敞口放置一段时间，浓度都会下降的原因相同()(2)浓H2SO4与Cu、C的反应中，都体现了H2SO4的酸性和强氧化性()(3)100g98%的浓H2SO4与足量Cu共热充分反应产生的SO2在标准状况的体积为11.2L()(4)常温下，Fe、Al使浓H2SO4钝化，但加热可以继续反应()(5)浓硫酸使蓝矾变白、使纸张变黑均体现了浓硫酸的脱水性()（6）(2022·广东等级考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是()A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成答案×××√×B二硫酸的制备1、工艺流程（三阶段）工业上用98%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且增大吸收面积可以提高吸收率。2、反应设备（三设备）3、反应原理（三反应）①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。②SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。③SO3吸收生成H2SO4：SO3＋H2O=H2SO4。三SOeq\o\al(2－,4)的检验操作方法取被检验液加入盐酸酸化再加入氯化钡若有白色沉淀则有硫酸根反之则无原理先加稀盐酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，观察有无白色沉淀产生，在此过程中可能发生反应的离子方程式：CO32-＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO32-＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO42-===BaSO4↓强调加入顺序不能变化否则检验无效应用（1）向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)()（2）向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明溶液可能有Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子()（3）（2023新课标卷5.）取一定量样品，溶解后加入溶液，产生白色沉淀。加入浓，仍有沉淀则此样品中含有（）（4）（2023辽宁4）.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化（）（5）（2020海南化学高考15）.因为Na2S2O5具有还原性性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。检验其中含有SO42-的方法是__________________。答案×√×××取样品少许溶解与试管中加入盐酸酸化再加入氯化钡若有白色沉淀则有硫酸根反之则无四三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O=H2SO4，放出大量的热，SO3同SO2都是是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成盐。五硫化氢(1)物理性质H2S是一种具有臭鸡蛋气味的气体，ρeq\a\vs4\al(H2S)＞ρ空气，能溶于水。(2)化学性质①弱酸性：H2S的水溶液称为氢硫酸H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－②还原性：2H2S＋SO2=3S＋2H2O注意氢硫酸溶液中通入Cl2、SO2、O3气体，溶液变浑浊，有S生成。③沉淀溶液中的某些金属离子：H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋（弱酸制备强酸）(3)制取方法FeS＋H2SO4FeSO4＋H2S↑。应用（1）向SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明H2S水溶液具有还原性（）（2）(2023·青岛模拟)硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是()A．a与c、d、e都有可能反应生成bB．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH减小C．盐g与盐f之间也可能发生反应D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入Ba(NO3)2溶液中，无明显现象答案√D解析（2）根据题意可知a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，g为硫酸盐或硫酸氢盐。D项，SO2通入Ba(NO3)2溶液中SO2被NOeq\o\al(－,3)(H＋)氧化为SOeq\o\al(2－,4)进而生成BaSO4沉淀，错误。（3）在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是强酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(X))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(Y))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(Y))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(Z))eq\x(E)当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：(1)A是________，Y是________，Z是________(填化学式，下同)。(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：_____________________。答案：(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S＋3O2=2SO2＋2H2O连续氧化遇水产物非酸即碱（4）(2023·日照模拟)实验室探究SO2性质的装置如图所示。下列说法错误的是()A．若X为H2S溶液，装置b中产生淡黄色沉淀B．装置a中的反应可用铜片和浓硫酸代替C．装置c的作用是处理SO2尾气D．若X为含HCl、BaCl2的FeCl3溶液，装置b中产生白色沉淀解析：选B铜与浓H2SO4反应需加热，B错误。六硫代硫酸钠(Na2S2O3)Na2S2O3·5H2O俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水。1．Na2S2O3的化学性质(1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。（有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生）(2)Na2S2O3是还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化：①2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O=Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4=8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。应用（1）．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示，回答下列问题。①X的化学式为________，Y的化学式为________。②W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。③欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是__________(填字母)。A．Na2S＋S B．Na2SO3＋SC．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO4④将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。解析：②W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2