20202021年高考化学一轮复习讲解硫及其化合物pdf

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《硫及其化合物》【知识梳理】一、硫和硫的氧化物1.硫硫元素在元素周期表中位于第三周期ⅥA族。硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于地壳附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。硫俗称_硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。2.二氧化硫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。化学性质化学反应化学方程式备注酸性氧化物与水反应SO2+H2OH2SO3SO2溶于水的反应是一个可逆反应与碱（NaOH）反应SO2+2NaOH=Na2SO3+2H2OSO2+NaOH=NaHSO3n(SO2)：n(NaOH)=1：2生成Na2SO3，n(SO2)：n(NaOH)=1：1生成NaHSO3，1：2＜n(SO2)：n(NaOH)＜1：1生成NaHSO3和Na2SO3与碱性氧化物反应CaO+SO2=CaSO3在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放还原性与氧气反应二氧化硫中硫元素呈+4价，为中间价态，可以表现氧化性和还原性，但以还原性为主与氯水反应漂白性SO2能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色品红溶液可检验二氧化硫气体，但SO2不能漂白酸碱指示剂温馨提示：①SO2溶于水的反应是一个可逆反应。可逆反应就是指在相同的反应条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应的特点是反应不能沿着一个方向进行到底的。②亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离：H2SO3H++HSO3—，HSO3—H++SO32—③二氧化硫与碱反应的产物与两者的相对用量有关。如二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，n(SO2)：n(NaOH)=1：2时，生成Na2SO3；n(SO2)：n(NaOH)=1：1时，生成NaHSO3；1：2＜n(SO2)：n(NaOH)＜1：1时，生成NaHSO3和Na2SO3。④将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同，所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。⑤酸雨产生的原因在工业城市中主要是由含硫煤的燃烧引起的，在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放。⑥实验室常用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有二氧化硫，有关化学方程式：SO2+NaHCO3=NaHSO3＋CO2，不能用饱和碳酸钠溶液的原因是碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。3.三氧化硫三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。4.酸雨的形成和防治酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。酸雨危害：①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。例题1、下列说法正确的是。①类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3A②硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3③二氧化硫可广泛用于食品的漂白④SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色⑤SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3⑥二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化⑦因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆⑧下列转化能够实现：FeS2――→O2煅烧SO2――→H2OH2SO4⑨除去SO2中的少量HCl的实验方法如图⑩SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4⑪SO2和Ca(OH)2、NaHCO3均发生化学反应⑫SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl)，体现SO2的还原性【指点迷津】CO2和SO2的比较CO2和SO2在性质上的相似点很多，如都是酸性氧化物，都为弱酸的酸酐，均与BaCl2不反应；能与Ca(OH)2、Ba(OH)2等碱反应生成白色沉淀。不同点主要表现在SO2具有漂白性，可使品红褪色，CO2不具有漂白性；通过NaHCO3饱和溶液时，由于H2SO3＞H2CO3(酸性)，所以SO2能与NaHCO3反应放出CO2，但CO2不反应；SO2中S为＋4价，未达到最高价态，故SO2有还原性，但CO2不具有还原性。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通人的气体过量，则沉淀都消失。实验设计实验结论将两种气体分别通入品红溶液使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳将两种气体分别通入酸性高锰酸钾溶液使溶液紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入溴水使溶液橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入用硝酸酸化的硝酸钡溶液溶液产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳将两种气体分别通入FeCl3溶液使溶液棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳二、硫酸1.物理性质：浓硫酸是一种无色粘稠状液体。硫酸是一种高沸点无挥发性的强酸，溶于水，能以任意比和水混溶。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。（1）浓硫酸具有很强的腐蚀性，若实验时不小心溅到皮肤上，应先用布擦干，后用小苏打溶液冲洗，不能直接用大量清水冲洗；若实验时滴落在桌面上，则先用布擦干，再用水进行冲洗。（2）浓H2SO4稀释的方法是：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2．浓硫酸的特性吸水性吸水性是指浓硫酸有吸收游离的水份的性能，浓硫酸不仅能吸收空气中、物质表面的水，还能夺取结晶水合物中的结晶水干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等中性或酸性的且无还原性的气体，不能干燥NH3、H2S等气体。浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性脱水性浓硫酸的脱水性是指浓硫酸可以使许多有机物中的氢、氧原子按2：1的比例，形成水分子而脱去C2H5OH————→170℃浓硫酸CH2=CH2↑+H2O强氧化性冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。加热条件下与铜反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2OH2SO4分子中的硫元素显示＋6价，为硫的最高价，有强烈的夺取电子而被还原的趋势。“钝化”体现了浓H2SO4的强氧化性，浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性，而与炭等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性加热条件下与碳反应：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O温馨提示：浓H2SO4与铜反应应注意随着H2SO4的消耗，会慢慢地变成稀H2SO4，所以足量的Cu与浓H2SO4反应，产生的SO2的物质的量要小于浓H2SO4的一半。3．SO32―和SO42—的检验（1）检验SO42—时要防止其他离子的干扰。①Ag＋干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－=AgCl↓。②CO32—、SO32—干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42—时，必须用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋=H2O＋CO2↑＋Ba2＋。所用钡盐溶液不能为Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO32—等会被溶液中的NO3—(H＋)氧化为SO42—，从而得出错误的结论。(2)检验SO42—的正确操作：先加盐酸酸化，然后加入氯化钡溶液，生成不溶于硝酸的白色沉淀。被检液————————→加足量盐酸酸化取清液——————→滴加BaCl2溶液有无白色沉淀（判断有无SO42—）（3）SO32―离子的检验：一般是加入盐酸溶液，将产生的气体通入品红溶液、KMnO4（H＋）或溴水中，观察溶液是否褪色来区别是否是CO2还是SO2。若可能存在HSO3―则需先加入CaCl2或BaCl2溶液过滤出沉淀，在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。（不要加硝酸，防止将SO32―氧化成SO42―）例题2、下列说法正确的是。①配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水A②常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应③NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr④浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗⑤浓H2SO4滴入蔗糖固体中，将产生的气体通入溴水，溴水褪色，说明浓硫酸具有脱水性、氧化性⑥浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO⑦稀硫酸没有氧化性，一般不能发生氧化还原反应⑧浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性⑨铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性⑩在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO2－4或SO2－3⑪由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO2－4等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO2－4最合适的试剂是Ba(NO3)2⑫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SO2－4【指点迷津】鉴别浓硫酸和稀硫酸的实验方案设计操作结论分别滴到火柴梗上变黑者为浓硫酸分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸加到CuSO4·5H2O晶体中变白色的为浓硫酸加入铝常温下反应的是稀硫酸，不反应的是浓硫酸滴加到浓盐酸中产生白雾的是浓硫酸加入铜片并加热溶液变蓝，产生刺激性气味气体的是浓硫酸，不反应的是稀硫酸用玻璃棒蘸取液体粘稠状的为浓硫酸称量相同体积的酸质量大的是浓硫酸【课时练习】1．硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中，不正确．．．的是A．火山喷发、森林火灾不会产生SO2B．氢、氧两种元素共同参与硫的循环C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放D．硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应2．下列关于硫及其化合物说法正确的是A．硫粉和铜粉共热时反应生成黑色的硫化铜B．浓硫酸具有吸水性，可以干燥H2S、SO2等气体C．FeSO4可用于生产防治缺铁性贫血的药剂D．某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则原溶液中含有2-4SO3．下列有关硫元素及其化合物的说法正确的是A．硫黄矿制备硫酸经历两步：S2O/点燃SO32HOH2SO4B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C．在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O2高温2CO2＋2CaSO4D．向溶液中加入BaCl2溶液后滴加硝酸，若产生不溶于硝酸的白色沉淀，则溶液必含SO42－4．向蔗糖固体中滴加浓硫酸，观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放出气体等现象，下列叙述错误的是A．上述过程中温度升高B．体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致C．蔗糖生成碳，再生成二氧化碳D．放出的气体用NaOH溶液吸收，可能得到5种盐5．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是A．d能使品红溶液褪色B．a和c反应可以生成bC．e的浓溶液可用铝槽车运输D．h的水溶液呈碱性6．宋代张杲《医说》记载：每每外出，用雄黄桐子大，在火中烧烟薰脚绷、草履、领袖间，以消毒灭菌，防止疫菌通过衣物的接触而传染。下列说法错误的是A．雄黄中