硫及其化合物

1课题硫及其重要化合物【考纲要求】1.理解氧族元素的原子结构及性质的相似性与递变性2．理解O3及H2O2的性质3.掌握SO2的性质及检验4．掌握H2SO4的性质及SO42-检验。5.以H2SO4为例了解有关化工生产中的化学反应原理。掌握有关多步反应的有关计算。【核心考点】1.理解氧族元素的原子结构及性质的相似性与递变性2.掌握SO2的性质及检验.3．掌握H2SO4的性质及SO42-检验。4.掌握有关多步反应的有关计算。【知识回顾】一．氧族元素：1．价电子构型：ns2np4周期表中的位置：第ⅥA族2．元素主要性质：（1）相似性：非金属元素，具有非金属性(2)递变性：从O到Po：非金属性依次减弱，金属性依次增强，具体表现为：最高价氧化物的水化物的酸性依次减弱。用R表示氧族元素（除Po外），其氢化物中H2Te最不稳定，通常不能由单质与跟H2直接化合制得；氢化物的水溶液（除H2O外）显酸性（酸性依次减弱）；元素名称元素符号原子结构示意图主要化合价氧化物和对应水化物化学式气态氢化物化学式氧O-2H2O硫S-2、+4、+6SO2H2SO3SO3H2SO4H2S硒Se-2、+4、+6SeO2H2SeO3SeO3H2SeO4H2Se碲Te-2、+4、+6TeO2H2TeO3TeO3H2TeO4H2Te钋Po+4、+62氧和硫为典型的非金属单质，不导电，硒是半导体，碲已表现出一定的金属性，能导电，钋为金属．氧族元素单质的熔沸点从上到下依次升高，原因是单质为分子晶体，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔沸点升高。3.氧族元素与卤族元素的比较：（同周期比较）非金属性氧族元素弱于卤族元素①非金属性：氧族弱于卤族②气态氢化物的稳定性：氧族（H2R）弱于卤族（HX）③最高价氧化物对应的水化物的酸性：氧族(H2RO4)弱于卤族(HXO4)【自测练习】1.下列关于硒的叙述，不正确的是（C）Ａ．在空气中燃烧生成SeO2，和钠反应生成Na2SeＢ．H2Se有恶臭味，比H2S易分解Ｃ．硒化氢在空气中不能燃烧Ｄ．亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸2．钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋及钋的化合物最不可能具有的性质是（D）。A．钋是能导电的固体B．钋的氧化物的水化物至少有两种C．钋与氢气不能直接化合D．钋的氢化物很稳定3.若已发现116号元素X，则下列关于元素X的叙述正确的是（B）A.其钠盐的化学式是Na2XB.其最高价氧化物的化学式为XO3C.其最高价氧化物的水化物是强酸D.X是非金属元素二、氧的单质1．氧气：（1）工业制法：分离液态空气。原理：利用氮气和氧气沸点的不同进行分离（2）实验室制法：写出能生成氧气的化学方程式（至少4条），并讨论哪些能用于实验室制氧气，指出所用气体发生装置。（1）2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑（2）2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑（3）2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(快速制备)（4）2H2O22H2O+O2↑(快速制备)实验室制备选用方法（1），常用装置为大试管、铁架台（铁夹）、酒精灯、单孔塞、导气管【练习】某课外活动小组欲用如图装置来制取氧气和氯化氢气体，可选用的试剂有：（1）浓硫酸（2）浓盐酸（3）MnO2(4)H2O2(5)KClO3(6)KMnO4溶液3若要快速制氧气，应选择（4）（3）若要快速制氯化氢气体应选择（1）（2）。此装置是否有替代装置？若有请画出其装置图（将圆底烧瓶换成锥形瓶、广口瓶）（3）化学性质：[方法导引]请从物质分类和元素化合价的角度分析氧气的性质。氧气是一种非金属单质，具有强氧化性，具体反应：（总结反应物质，并举例写出化学反应方程式）①金属：除金、铂外的绝大多数金属、②非金属：H2SCPN2Si、③化合物：Fe2+S2-SO32-I-NOCONa2ONH3。2．臭氧：（1）物理性质：是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，比O2易溶于水（氧气是非极性分子，而臭氧是极性分子），是O2的同素异形体；（2）化学性质：①具有不稳定性，常温下能缓慢分解变为氧气（2O3=3O2），在高温或有催化剂时分解更快；空气中微量的O3能刺激中枢神经，使人精神振奋，但含量超过10-5%时就会产生危害，而在放电条件下O2就会转变为O3（3O22O3）②具有强氧化性，如：杀菌、消毒、漂白（3）用途①地球上空的臭氧层可以吸收紫外线，从而保护地球上的生物。②可用于脱色剂、消毒剂（饮用水的最佳消毒剂）；【自测练习】1.饮用水的消毒剂有多种，其中杀菌能力强，且不会影响水质的理想消毒剂的是（C）A．液氯B．漂白粉C．臭氧D．明矾2．（08重庆卷）下列做法中用到物质氧化性的是（C）4A．明矾净化水B．纯碱除去油污C．臭氧消毒餐具D．食醋清洗水垢3．（08北京卷）通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由元素R组成，反应Y＋2I－＋2H+===I2＋Z＋H2O常作为Y的鉴定反应。(1)Y与Z的关系是(选填字母)c。a、同位素b、同系物c、同素异形体d、同分异构体(2)将Y和SO2分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO2；若溶液不变红，则原通入气体是O3。三．过氧化氢1．结构：电子式：结构式：H－O－O－H极性分子（填极性或非极性）2．性质：（1）物理性质：无色粘稠液体，水溶液俗称过氧化氢的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。市售双氧水的质量分数一般为30%。（2）化学性质：①请从元素化合价的角度分析，过氧化氢具有氧化性和还原性，当遇到强氧化剂时表现为还原性；当遇到强还原剂时表现为氧化性。但常表现为强氧化性，并具有漂白性，其还原产物为水，是一种绿色氧化剂。②不稳定性：写出方程式2H2O22H2O+O2↑（注意过氧化氢的保存方法：避光保存）3．用途：过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、【思考】1.H2O2能使KMnO4(H+)溶液褪色，体现了其还原性。2.久置的油画白色部位(PbSO4)变黑(PbS)，可用H2O2擦后恢复原貌,体现了其氧化性，试写出该反应的化学方程式PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O_四、硫单质及硫的化合物请按物质分类和元素化合价两个维度画出硫及其化合物的关系图5（一）硫单质1．自然界的存在：有游离态，如火山喷口附近及地壳的岩层里，也有化合态，如硫化物和硫酸盐中。2．物理性质：淡黄色晶体，俗称硫磺，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2．【思考】洗涤内壁附有硫的试管，用什么方法洗涤？溶于CS2或热碱液。3．化学性质：(1)与金属单质的反应：Na+S—2Na+SNa2S；Al+S—2Al+3SAl2S3；(此反应用途制备Al2S3)Cu+S—2Cu+SCu2S；Fe+S—Fe+SFeS；Hg+S—Hg+SHgS(此反应用途除去撒落的汞)【小结】反应规律①反应的金属单质：除Au、Pt外的绝大多数金属②体现硫的氧化性③Fe.Cu与S反应结果说明什么问题？硫的氧化性较弱，只能把变价金属氧化到低价态金属硫化物(2)与非金属单质的反应：S+H2—H2+SH2S（体现硫的氧化性）S+O2—S+O2SO2（体现硫的还原性）(3)与某些化合物反应：S+H2SO4(浓)—S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2OS+HNO3—S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2+2H2OS+NaOH（浓）—3S+6KOH（浓）2K2S+K2SO3+3H2O(此反应用途洗涤内壁附有硫的试管)【自测练习】1.（92上海）在氧化还原反应3S＋6KOH＝K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化和被还原的硫原子数之比为（A）(A)1：2(B)2：1(C)1：1(D)3：22．（07天津）二氯化二硫（S2C12）在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2C12，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：①将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即可得S2C12粗品。②有关物质的部分性质如下表：6物质熔点/℃沸点/℃化学性质S112.8444.6略S2C12－77137遇水生成HCl、SO2、S；300℃以上完全分解；S2C12+C122SCl2设计实验装置图如下：⑴上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见用导管将A的上口和B相连（或将A换成恒压滴液漏斗）,在G和H之间增加干燥装置。利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：⑵B中反应的离子方程式：MnO2+4H＋+2C1－Mn2＋+C12↑+2H2O；E中反应的化学方程式：2S+C12S2C12。⑶C、D中的试剂分别是饱和食盐水（或水）_、浓硫酸。⑷仪器A、B的名称分别是分液漏斗、蒸馏烧瓶，F的作用是导气、冷凝。⑸如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是产率降低，在F中可能出现的现象是有固体产生。⑹S2C12粗品中可能混有的杂质是（填写两种）SCl2、C12、S_，为了提高S2C12的纯度，关键的操作是控制好温度和控制浓盐酸的滴速不要过快。（二）硫化氢1.物理性质:_无__色有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液叫氢硫酸。2.化学性质：（1）物质类别：非金属气态氢化物，水溶液显酸性举例：H2S+NaOH（少量）—NaOH+H2S==NaHSH2S+NaOH（过量）—2NaOH+H2S==Na2S+2H2O（用途吸收H2S）H2S+CuSO4—H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4（用途吸收H2S）（2）元素化合价：（强）还原性7举例：H2S+X2—H2S+X2=2HX+SH2S+SO2—2H2S+SO2==3S↓+2H2O[小结]能发生反应的氧化剂有：卤素单质、氧气、酸性高锰酸钾溶液、Fe3+、硝酸、SO2等2H2S+O2（少量）2H2O+2S2H2S+3O2（足量）2H2O+2SO2指出：氢硫酸和硫化物中硫元素的化合价为-2价，也具有还原性，比H2S要强（填强或弱）（三）二氧化硫1．物理性质：无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化(分子间作用力强)，易溶于水（1：40）。思考：收集方法—向上排空气法2．化学性质：（1）物质类别：酸性氧化物，是亚硫酸的酸酐，又叫亚硫酐举例：SO2+H2O—SO2+H2OH2SO3SO2+CaO—SO2+NaOH（少量）—NaOH+SO2==NaHSO3SO2+NaOH（过量）—2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O（用途吸收SO2）SO2+Ca(OH)2（少量）—SO2+Ca(OH)2（过量）—SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OSO2+NaHCO3—NaHCO3+SO2==NaHSO3+CO2（用途除去CO2中混有的SO2）（2）元素化合价：①弱氧化性：试剂：H2S反应方程式：2H2S+SO2==3S↓+2H2O②强还原性：SO2+X2+H2O—X2+SO2+2H2O=H2SO4+2HX(X=Cl2、Br2、I2)SO2+O2—2SO2+O22SO3SO2+Fe3+—2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+[小结]能发生反应的氧化剂有卤素单质、氧气、酸性高锰酸钾溶液、Fe3+、硝酸等③漂白性：SO2通入品红等有机色素中溶液褪色8[小结]漂白剂漂白剂漂白原理特点O3、H2O2、HClO、Na2O2氧化还原反应不可逆、无选择性、化学变化SO2与色素的加合反应选择性、可逆性、化学变化活性炭吸附作用物理变化[巩固练习]1.现有下列试剂：A.溴水、B.氨水、C.硫化钠溶液、D.亚硫酸钠溶液、E.稀硫酸、F.氢氧化钠溶液。(1)要证明亚硫酸钠具有氧化性，应选用的试剂有：硫化钠溶液和稀硫酸，现象：有淡黄色混浊生成；反应的离子方程式是：SO32-+6H++2S2-=3S+3H2O。(2)要证明亚硫酸钠具有还原性，应选用的试剂有：溴水，现象：溴水褪色；反应的离子方程式是：Br2+SO32-+H2O==2Br-+SO42-+2H+。2.(00全国）某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶