第三节硫及其重要化合物………三年10考高考指数:★★★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。黄铁矿FeS2雌黄As2S3雄黄As4S4辰砂HgS硫黄色或淡黄色固体,很脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS22、物理性质:考点一(1)游离态:硫单质俗名________,主要存在于____________,它有几种同素异形体。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(____________________)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。1.硫的存在硫黄火山口CaSO4·2H2O如何洗去残留在试管壁上的硫?1、跟金属反应:能跟大多数金属反应(1)钠2Na+S=Na2S(加热或研磨爆炸)(2)铜(3)铁2Cu+S=Cu2S(黑色)Fe+S=FeS(黑色)Hg+S=HgS(常温下反应,除汞)2Ag+S=Ag2S(黑色、银器变黑)(4)汞(5)银硫的氧化性较弱,与Cu、Fe等变价金属反应时生成低价的硫化物。2、跟非金属反应S+O2==SO2点燃S+H2==H2S加热(火焰)空气中:淡蓝色,纯氧中:明亮蓝紫色臭鸡蛋气味硫在氧气中燃烧3、跟其他物质反应①S跟碱反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O(实验室可用于清除硫)②S跟强氧化剂反应S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O哪些实验能够事实说明硫的氧化性比氯弱?①硫与铁、铜等变价金属反应时,只能将这些金属氧化成低价态:Fe+S=FeS2Cu+S=Cu2S而氯气与铁、铜等变价金属反应时,可将其氧化成高价态:2Fe+3Cl2=2FeCl3Cu+Cl2=CuCl2②硫必须加热成蒸气才能与氢气化合:S+H2=H2S而Cl2与H2见光或点燃即可剧烈化合,且产物氯化氢比硫化氢要稳定得多。H2+Cl2=2HCl③氯气和硫化氢反应,置换出S:Cl2+H2S=2HCl+S↓(溶液酸性将增强)④最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4下列混合物:①SO3②Fe(OH)3③FeCl2④CuS⑤H2SiO3⑥Ca(HCO3)2,其中不可能通过化合反应制得的是A①②⑤⑥B③④⑤⑥C④⑤D①②③⑤C【典例1】硫的氧化物无色有刺激性气味的气体,有毒(大气污染物),密度比空气大,容易液化,易溶于水(1:40)。SO2是一种酸性氧化物,由于SO2中硫元素为+4价,属于中间价态,所以SO2既有还原性又有氧化性.1、物理性质2、化学性质:考点二一、SO2(1)酸性氧化物①与水反应②与碱反应③与碱性氧化物反应④与盐反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+NaOH=NaHSO3SO2+CaO=CaSO3SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2SO2+2NaHCO3=Na2SO3+CO2+H2OSO2+H2O=H2SO3(除去燃煤中的SO2)(除去CO2中的SO2)(吸收SO2)(SO2又叫亚硫酐)(2)SO2的还原性能被X2、O2、KMnO4(H+)溶液等强氧化剂所氧化,生成SO42-.SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX2SO2+O2===2SO3催化剂5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(3)SO2的氧化性(弱)SO2+2H2S=3S+2H2O(4)漂白性SO2跟某些有色物质化合生成无色物质,但无色物质不稳定,见光、遇热或长久放置又容易分解恢复原来的颜色.如SO2可使品红褪色SO2的漂白性氧化型加合型吸附型物质原理效果范围实质将有色物质氧化成无色物质SO2溶于水与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质氧化还原反应非氧化还原反应永久性暂时性可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色(石蕊只变红)HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、浓HNO3、O3SO2活性炭、胶体较大的表面积,吸附有色物质物理性质永久性吸附一些有色物质思考:追根溯源辨CO2、SO21.①CO2、SO2气体通入BaCl2溶液是否有白色沉淀?②若分别再滴入氯水或稀氨水,是否有沉淀?为什么?SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HClSO2+H2O+BaCl2+2NH3=BaSO3↓+2NH4Cl①均无沉淀②SO2均产生白色沉淀;加氨水CO2有沉淀2.CO2、SO2通入Ba(NO3)2溶液中有何现象?前者无明显现象,后者产生白色沉淀。因Ba(NO3)2溶液中的NO3-在酸性条件下能氧化SO32-而生成BaSO4。(1)澄清→浑浊→澄清3.(1)CO2和SO2分别通入Ca(OH)2溶液中直至过量,有何现象?(2)CO2和SO2等体积混合后通过Ca(OH)2溶液中,最先产生的沉淀是什么物质?4.如何鉴别SO2和CO2这两种气体?如何除去CO2中SO2杂质?如何检验SO2中是否有CO2杂质?(1)品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水,闻气味等(2)将气体通过KMnO4溶液或Br2水(3)将气体先通过足量KMnO4溶液或Br2水,然后通过澄清石灰水(或之前先通过品红溶液)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OCaSO3+H2O+SO2=Ca(HSO3)2(2)CaSO35.已知炭与浓硫酸在加热条件下的反应:C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O。请设计实验来验证反应中的三种产物。品红溶液品红溶液KMnO4溶液无水硫酸铜澄清石灰水6.实验室用无水乙醇和浓硫酸加热制乙烯时,若温度高于180℃,除了生成乙烯和水以外,还会有副产物SO2生成。请设计实验验证实验中是否有SO2和乙烯生成。SO2与CO2的异同点(1)两者均为酸性氧化物,但对应的酸的酸性:H2SO3>H2CO3(2)两者都有氧化性2H2S+SO2=3S+2H2OC+CO2===2CO高温(3)两者都能使澄清的石灰水变浑浊,再通入过量又变澄清。(1)SO2具有漂白性,CO2没有(2)SO2具有还原性2SO2+O2====2SO3催化剂△同:异:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2如何鉴别CO2和SO2?小结鉴别CO2与SO2的方法1.品红溶液2.高锰酸钾溶液3.溴水4.HNO3酸化的BaCl2溶液5.FeCl3溶液6.扇闻法等如何除去CO2中混有的SO21、将SO2通入下列溶液中,一定会有沉淀生成的是()A、氢硫酸B、澄清的石灰水C、溴水D、酸化的Ba(NO3)2E、Na2SiO2F、CaCl22、将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀,则通入的气体可能是()A、CO2B、NH3C、Cl2D、NO2ADEA3.图l0装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是选项试剂现象结论A品红溶液溶液褪色SO2有氧化性B紫色石蕊试液溶液变红后不褪色SO2有酸性、没有漂白性C酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有还原性DNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应CNa2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑亚硫酸钠粉末和浓硫酸向上排空气法用氢氧化钠溶液吸收SO2固+液6)尾气处理装置:2)原料:3)发生装置:5)收集装置:1)原理:4)除杂装置:浓硫酸3.二氧化硫的制法环境污染大气污染土壤污染水污染食品污染固体废弃物污染放射线污染噪声污染SO2NO,NO2CO烃粉尘煤烟5、SO2的污染①SO2有刺激性气味,有毒,排入空气中会污染空气②SO2和NO2是形成酸雨的主要物质③酸雨的PH值小于5.6酸雨的形成过程:SO2+H2O===H2SO32H2SO3+O2===2H2SO4正常雨水的PH=5.6,是因为溶有CO2【拓展】(1)三氧化硫的性质①无色易挥发的晶体,熔点为16.8℃,沸点为44.8℃。②SO3能强烈吸水,在空气中发“烟”,放出大量热。(SO3+H2O=H2SO4)③SO3具有酸性氧化物的通性、较强的氧化性。如何除去SO2中的SO3?浓硫酸或饱和的NaHSO3溶液【拓展】(2)H2S和氢硫酸①硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,剧毒。③还原性:H2S能被SO2、O2、Cl2、Fe3+等氧化2FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HCl②水溶液的弱酸性(氢硫酸)H2SH++HS-,HS-H++S2-氧化产物一般是S,相邻价态变化!④可燃性:O2+2H2S====2S+2H2O点燃(少量O2)3O2+2H2S====2SO2+2H2O点燃(过量量O2)练习:下列物质,既能跟H2S反应,又能使溴水褪色的是()①硫化钾溶液②二氧化硫③硫酸铜溶液④硝酸银溶液⑤小苏打溶液⑥烧碱溶液A①②③B、①②④⑥C、③④⑤⑥D、②④⑥B硫酸1、硫酸的物理性质纯硫酸为无色粘稠状的油状液体,比水重,能与水按任意比例互溶,沸点为338℃,高沸点、难挥发。常见的浓硫酸质量分数为98.3%,密度为1.84g/mL,物质的量浓度为18.4mol/L。1、浓硫酸稀释的操作。考点三2、浓硫酸溶于水是一个放热的过程,利用这一性质,可用来制备一些气体。一般浓度大于9mol/L的硫酸为浓硫酸浓硫酸稀硫酸H2SO4H2SO4=2H++SO42-酸的通性稀释自身特性?主要以分子形式存在完全电离(强氧化性、吸水性、脱水性)2、浓硫酸的特性NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑①高沸点性(用于制挥发性酸)③吸水性(做干燥剂)吸收游离的水②强酸性(用于强酸制弱酸)C12H22O1112C+11H2OC2H5OHC2H4↑+H2O④脱水性(在有机反应中应用多一些)a.碱性气体:NH3b.还原性气体:H2SHBrHI常用来干燥中性气体和酸性气体如:H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等不能用浓硫酸干燥的气体有:能把有机物中的氢、氧元素按2:1的比例脱去。如:滤纸炭化变黑。⑤强氧化性(1)冷的浓H2SO4,如遇铁、铝等金属产生钝化作用(2)加热时浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成本身一般被还原成____。高价金属硫酸盐SO2在上述反应中,硫酸表现出了________和_____。强氧化性酸性⑶与非金属单质反应(C、S、P)热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2OC+2H2SO4(浓)=CO2+SO2+2H2O名师点拨解惑2.必修一的“黑面包实验”中,其现象是什么?体现出浓硫酸什么性质?写出相关的方程式。答:蔗糖颜色变黑,体积膨胀成疏松的海绵状的碳,并有刺激下气味的气体产生。脱水性(使蔗糖炭化)、强氧化性(有刺激性气味气体产生):C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+2H2OΔC12H22O11―→12C+11H2O浓硫酸1.足量Cu与2mol的浓硫酸反应,在标准状态下制得的SO2体积为什么小于22.4L?答:因为浓硫酸消耗变为稀硫酸不与铜反应,所以在标准状态下制的SO2体积小于22.4L。浓硫酸与金属反应的四种情况(1)浓H2SO4常温下使Fe、Al发生钝化,体现了浓H2SO4的强氧化性.(2)浓H2SO4与Zn反应先生成SO2,随着反应进行,浓H2SO4变稀,稀H2SO4与过量的Zn反应生成H2,计算时注意得失电子守恒的应用.(3)浓H2SO4与Cu反应只生成SO2,随着H2SO4变稀,Cu与稀H2SO4不反应,因此足量的Cu与浓H2SO4反应,产生的SO2的物质的量要小于H2SO4物质的量的一半.(4)除Au、Pt之外的所有金属,在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应,但不放出H2,浓硫酸的还原产物一般是SO2.假定金属M在生成物中显+n价,则由2M+2nH2SO4(浓)=====△M2(SO4)n+nSO2↑+2nH2O知,被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的12.浓硫酸具有如下性质:A.酸性B.强氧化性C.难挥发性D.吸水性E.脱水