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专题4硫、氮和可持续发展专题4硫、氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用专题4硫、氮和可持续发展专题4硫、氮和可持续发展[2017高考导航]专题4硫、氮和可持续发展考纲要求真题统计命题趋势1.了解硫及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解硫及其重要化合物对环境质量的影响。3．以上各部分知识的综合应用。2015,卷Ⅰ27T(1);2015，卷Ⅱ12T(D)；2014，卷Ⅰ13T(BC)；2013,卷Ⅰ7T(D);2013,卷Ⅱ26T(1)由于硫元素有多种价态及各种价态化合物的相互转化内容丰富,是氧化还原反应的重要素材,而且与生产、生活及社会联系紧密,在2017年高考中仍是元素化合物的命题热点。经常通过工业生产流程图、实验题等形式进行考查。专题4硫、氮和可持续发展考点一硫及其氧化物的性质一、硫单质1．自然界中的硫(1)游离态：硫单质俗称____________，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以____________和____________的形式存在。有关硫化物和硫酸盐的化学式见下表：硫黄硫化物硫酸盐专题4硫、氮和可持续发展2.物理性质硫铁矿黄铜矿石膏芒硝FeS2色态溶解性黄色晶体______溶于水，微溶于酒精，________溶于CS2不易CuFeS2CaSO4·2H2ONa2SO4·10H2O专题4硫、氮和可持续发展3.化学性质Fe＋S=====△FeS2Cu＋S=====△Cu2SS＋O2=====点燃SO2S＋H2=====△H2S3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O专题4硫、氮和可持续发展二、二氧化硫(SO2)1．物理性质颜色气味毒性密度溶解性_________________________________________无色有刺激性气味有毒比空气大易溶于水专题4硫、氮和可持续发展2.化学性质(1)具有酸性氧化物的性质与少量NaOH溶液反应：_____________________________，与足量NaOH溶液反应：____________________________。SO2＋NaOH===NaHSO3SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O专题4硫、氮和可持续发展(2)具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。①SO2与卤水反应：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X为Cl、Br、I)。②使FeCl3溶液由棕黄色变为浅绿色。③2SO2＋O2催化剂△2SO3。(3)具有氧化性与H2S反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。(4)具有漂白性使品红溶液___________(原理：SO2＋有色物质→无色物质――→加热有色物质＋SO2)。褪色专题4硫、氮和可持续发展三、三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为______、______晶体，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热。SO3是_______氧化物，跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。四、硫的氧化物的污染与治理无色针状酸性专题4硫、氮和可持续发展1.下列实验中能证明某气体为SO2的是________。①使澄清石灰水变浑浊②使湿润的蓝色石蕊试纸变红③使品红溶液褪色④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生解析：①CO2也能使澄清石灰水变浑浊；②酸性气体如HCl等也能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；③Cl2等也能使品红溶液褪色；④CO2也有此现象。⑤专题4硫、氮和可持续发展2．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。反应物溴水酸性KMnO4溶液氢硫酸(H2S溶液)滴有酚酞的NaOH溶液石蕊试液品红溶液反应现象______________________________________SO2的性质__________________________________________________________褪色褪色有淡黄色沉淀生成褪色变红褪色还原性氧化性还原性酸性氧化物的通性漂白性酸性氧化物的通性专题4硫、氮和可持续发展解析：①SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。②SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物。③SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。专题4硫、氮和可持续发展(1)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去，反应的化学方程式为3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物和Cl2与变价金属的反应情况相反，如FeS、Cu2S等。(3)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。(4)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3。专题4硫、氮和可持续发展化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：专题4硫、氮和可持续发展请回答下列问题：(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__________________________________________________。蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O溶液褪色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2＋2MnO－4＋2H2O===2Mn2＋＋5SO24－＋4H＋专题4硫、氮和可持续发展(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)尾气可采用_______________________溶液吸收。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NaOH(或其他合理答案)[解析](1)常见烧瓶有：圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中仪器有支管口为蒸馏烧瓶。因为SO2易溶于水，所以一般用浓硫酸与Na2SO3反应。专题4硫、氮和可持续发展(2)SO2因有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子反应中，注意酸性溶液用H2O和H＋配平。SO2不能氧化Na2S中的－2价硫，能将H2S中－2价的硫氧化生成单质S沉淀，具体反应过程为Na2S――――→SO2＋H2OH2S―――――→SO2S↓。(3)SO2与品红溶液的可逆性指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关闭分液漏斗旋塞。(4)SO2是酸性气体，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。专题4硫、氮和可持续发展例1装置C中发生的反应可以理解为SO2先与Na2S溶液反应生成H2S，H2S与过量SO2生成沉淀，这两个反应的化学方程式分别为__________________________________、__________________________________。SO2＋H2O＋Na2S===Na2SO3＋H2S2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O探究SO2性质的实验思路专题4硫、氮和可持续发展SO2性质的多重性1．如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()A专题4硫、氮和可持续发展选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性D品红溶液褪色SO2具有漂白性解析：SO2与BaCl2溶液不反应；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质。专题4硫、氮和可持续发展2．在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体：①Cl2、②NH3、③NO2、④H2S，均会产生沉淀。回答下列问题：(1)通入四种气体时产生沉淀的化学式分别是①______________________；②____________________；③______________________；④____________________。BaSO4BaSO3BaSO4S专题4硫、氮和可持续发展(2)用离子方程式表示①和④产生沉淀的原因：①_____________________________________________________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。SO2＋Cl2＋2H2O===SO2－4＋2Cl－＋4H＋、SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O)专题4硫、氮和可持续发展常见漂白物质归纳(1)活性炭：因能吸附有色物质而漂白，是物理变化。(2)Na2O2、HClO、O3等因具有强氧化性将有色物质氧化成无色物质而漂白，具有不可逆性。(3)SO2因与部分有色物质化合生成不稳定的无色物质而具有漂白性。它具有“选择性”“暂时性”的特点。“选择性”指只能使部分物质褪色，如SO2不能使酸碱指示剂褪色；“暂时性”指生成不稳定的化合物，在外界条件改变时能恢复。专题4硫、氮和可持续发展SO2与CO2的检验3．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是()①澄清石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③B．②③④C．除①以外D．全部C专题4硫、氮和可持续发展解析：SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能使澄清石灰水变浑浊，所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。专题4硫、氮和可持续发展4.右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。(1)B中加入的试剂是_________，作用是______________________。(2)C中加入的试剂是________________，作用是__________________________________。品红溶液检验SO2酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽专题4硫、氮和可持续发展(3)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___________________________________________。解析：一定要理解题意是检验气体成分，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。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高