高三化学硫和硫的化合物

高压放电电解MnO2高三化学硫和硫的化合物教学内容1．掌握O2、O3、S、SO2、H2SO4、SO42—等典型物质的性质2．了解氧族元素的结构特点和主要性质二、学习指导（一）比较O2和O3O2O3颜色无色气态—淡蓝色液态—深蓝色固态—紫黑色气味无刺激性特殊臭味水溶性＜密度＜氧化性强（不易氧化Ag、Hg等）极强（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）漂白性无有（作消毒剂和脱色剂）稳定性＞3O22O32O3===3O2常温：缓慢加热：迅速相互关系同素异形体注意：辨证认识O3的作用①臭氧层：能吸收来自太阳的紫外线辐射，是人类和生物的保护伞。而②空气中O3含量并非多多益善：微量能令人振奋。超量能危害人体及动植物。（二）比较H2O和H2O2H2OH2O2电子式化学键极性键极性键和非极性键分子极性有有稳定性稳定2H2O2H2↑+O2↑不稳定2H2O22H2O+O2↑氧化性较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O==2NaOH+H2↑较强（遇还原剂反应）SO2+H2O2===H2SO4（比较：SO2+H2OH2SO3）还原性较弱（遇极强氧化剂反应）2Fe+2H2O===4HF+O2较强（遇较强氧化剂反应）2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O作用饮用溶剂等氧化剂、漂白剂消毒剂、脱氯剂等（二）氧族元素比较原子半径O＜S＜Se＜Te单质氧化性O2＞S＞Se＞Te单质颜色无色淡黄色灰色银白色单质状态气体固体固体固体氢化物稳定性H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te最高价会氧酸吸性H2SO4＞H2SeSO4＞H2TeO4注意：卤素单质从上到下由气→液→固递度→通SO2△通SO2通Cl2△通Cl2SO2SO2CO2CO2氧族元素单质从上到下由气态→固态。（四）S的性质1．溶解性：难溶于水、难溶于酒精、易溶于CS22．化学性质：（1）弱氧化性从哪些方面可说明S有氧化性但不如Cl2、O2强？①Cl2、O2均能把S2氧化成S.②S可与大多数金属反应，但金属若有变价时，与S反应只能生成低价金属硫化物，而与Cl2能全部生成高价氯化物，与O2反应能部分或全部成为高价氧化物。FeSssCu2SFeo2Fe3O4CuO2CuOCl2Cl2FeCl3CuCl2③S可与H2化合成H2S，同时又部分分解，说明H2S不稳定，而Cl2、O2与H2易化合，生成HCl、H2O很稳定.（2）还原性S+O2SO2S+1H2SO4(浓)3SO2+2H2OS+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O（3）既有氧化性又有还原性（歧化反应）3S+6OH—==2S2—+3H2O（残留S的试管可用热碱液清洗的原理）（五）比较SO2和Cl2水溶液的漂白性SO2Cl2漂白原因SO2与H2O反应生成的H2SO3能与某．些．有色物结合成不稳定无色物Cl2与H2O反应生成HClO具有强氧化性，将有色物氧化成无色物漂白效果不稳定，加热能复原稳定漂白范围某些有色质绝大多数有机色质有机色质作用实例品红褪色红色紫色石蕊红色品红褪色不显红色紫色石蕊先变红随即褪色无机有色物作用实例溴水氯水SO2均褪色KmnO4溶液还原性溴水氯水Cl2均不褪色KmnO4溶液混合作用SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl漂白作用大大减弱（六）比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体.熔点（16.8℃）与H2O反应SO2+H2OH2SO3中强酸CO2+H2OH2CO2弱酸SO3+H2O==H2SO4(强酸)与碱反应Ca(OH)2CaSO3↓Ca(HSO3)2清液白清液Ca(OH)2CaCO3↓Ca(HCO3)2清液白↓清液SO3+Ca(OH)2==CaSO4(微溶)紫色石蕊变红变红变红品红褪色不褪色不褪色鉴定存在能使品红褪色又能使清石灰变浑浊不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊氧化性SO2+2H2S=2S↓+2H2OCO2+2Mg2MgO+CCO2+C2CO还原性有无kMnO4溶液足量品红不褪色清石灰水浑浊浓H2SO4氧化性Br2(I2、S)+SO2+H2OS、△C、△Al(或Fe)冷足量Cu、△足量Zn、△Fe2+HBr(HI、H2S)SO2+H2OSO2+CO2+H2O钝化→运装浓H2SO4CuSO4+SO2+H2OZnSO4+SO2(后有H2)+H2OFe3++SO2+H2O只表现强氧化性兼有酸性脱水性吸水性C2H5OH去结晶水胆矾作干燥剂C+H2OC2H4+H2O糖等无水CuSO4中性气体无强还原性气体非碱性气体可干燥1700Ba2+H+Ba2+HNO3氧化足量HClBaCl2或Ba(NO3)2HCl(足)①BaCl2②与Na2O2作用Na2O2+SO2==Na2SO42Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O22Na2+2SO3==2NaSO4+O2↑思考1．如何检验SO2中是否含有CO2？2．如何除去CO2中的SO2？提示：1．气体①②③说明有CO22．除去CO2中的SO2方法：①通过足量KmnO4溶液吸收除去，后干燥②通过足量的饱和NaHCO3溶液后干燥SO2+NaHCO3==NaHSO3+CO2想一想为何不能用Na2CO3？（4）H2SO4及SO42—①H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大物性：②SO42—的鉴定一般思路：SO42—BaSO4↓沉淀不溶解干扰离子：主要为Ag+、SO32—.主要原因：若钡盐用BaCl2：Cl—+Ag+==AgCl↓（不溶于强酸）若钡盐用Ba(NO3)2：SO32—BaSO3↓BaSO4↓若有沉淀过滤(除Ag+)合理方法：取样若有气体等其完全释放(除SO32—等)若有白↓→说明原有SO42—若无白↓→说明原有SO42—思考如何检验Na2SO3样品露置于空气是否变质？是部分还是全部变质？提示：样品溶液（1）若①有气体（刺激性）②无沉淀，则尚未被氧化（2）若①有气体（刺激性）②有沉淀，则部分被氧化（3）若①无气体放出，②有沉淀，则完全被氧化三、典型例析例1．a、b、c、d四种单质，a在c的蒸气中加热燃烧生成黑色物质，b和c混合加热其产物也是黑色的.a在d中加热生成黑色物质，b在d中燃烧其产物也是黑色的.a的还原性＜b的还原性，c的氢化物水溶液与d反应生成c，由此可知四种单质分别是(填化学式)：a_______b_______c_______d_______解析：本题以产物的颜色物征——均为黑色为命题主线。从题中可知4种单质应会有2种金属2种非金属。Cl2与大多金属反应生成的氧化物不是黑色的。黑色的金属硫化物和氧化物较多。根据C的氢化物水溶液与d反应生成C，说明氧化性d＞c，联系2H2S+O2==2S↓+2H2O故c为S，d为O2。而又知a的还原性＜b的还原性，故a为Cu、b为Fe。注意：CuO、Cu2S、FeS、Fe3O4均为黑色固体。例2．将aLH2S在Blo2燃烧，生成S和SO2和H2O，试讨论前后湿度分别在＞100℃和＜100℃时（主要考虑水的状态）反应后所得所体的体积.解H2S燃烧有两种情况：＜100℃＞100℃2H2S+O2==2S+2H2O△V2(g)△V2(g)2312H2S+3O2==2SO2+2H2O231由此可知，不论H2S是否完全转变为S或SO2，只要H2S完全作用，在一定湿度范围内，引起的气体体积减少量总是个定值.当T＜100℃△V1=23VSH2=23a.V后=a+b－23a=21(2b－a)L.当T＞100℃△V2=21VSH2=21a.V后=a+b－21a=21(2b+a)L.实例：24mLH2S在30mLO2中燃烧，恢复到常温常压（前后条件一致），得到的SO2体积为C）A．18mLB．20mLC．24mLD．30mL解析：由于21＜)()(22SHVOV=2430=45＜23所以反应产物中含有S和SO2因湿度＜100℃△Vg=23V)(2SH=23×24mL=36mLV(SO2)=（24+30－36）mL=18Ml故选A例3．硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。请用给出的仪器、药品（如图所示）设计一个实验，测定硫酸铜在加热分解时产生的氧气、二氧化硫、三氧化硫与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系，并确定在该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式。实验测得数据和有关结果如下：①准确弥补量4.80g无水硫酸铜；②测出量筒中水的体积（折算成标准状况下气体的体积）为224mL；③干燥管在实验后质量增加2.56g；④实验结束时装置F中的溶液变为Na2SO4溶液（不含其它杂质）。请回答：（1）硫酸铜加热分解产生的混合气体首先通过_____________（填序号），发生反应的化学方程式为___________________________。（2）若气流方向从左向右，分解后混合气体依次通过装置的顺序为____________（填进出口序号）。（3）装置D的作用是_______________________；装置C的作用是_____________。（4）根据测得的数据，确定该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式：_________________。解析：由于CuSO4加热分解产生3种气体，为了确定分解反应方程式，必须知道3种气体各自的物质的量。由于SO3、SO2是极易或易溶于水的气体，故最终制用气排水量气的只能是O2。干燥管实验质量增加是吸收的SO2（水已被浓H2SO4吸收），但需注意SO3与NaHSO3溶液反应时又产生了SO2。n(CuSO4)=molgg/16080.4=0.03moln(总SO2)=molgg/6456.2=0.04mol（0.04－0.03）mol=0.01molSO3+2NaHSO3==Na2SO4+2SO2+H2O△n(g)1mol2mol1mol0.1mol0.02mol0.01moln(原SO2)=n(总SO2)－n(生SO2)=0.04mol－0.02mol=0.02moln(O2)=molLL/4.22224.0=0.01mol故n(SO3)：n(SO2)：n(O2)：n(CuSO4)=0.01：0.02：0.01：0.03=1：2：1：3答案：（1）F；SO3+2NaHSO4==Na2SO4+2SO2+H2O（2）1―10―9―6―5―3―4―8―7―2（3）干燥SO2和O2，保证后面碱石灰吸收的是SO2；（4）3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑巩固练习（一）选择（每小题有1—2个正确答案）1．关于SO2和SO3的叙述，正确的是（）A．它们在常温下，均可使品红溶液褪色B．都是酸性氧化物，溶于水都生成稳定的强酸C．加入盐酸酸化的BaCl2溶液都能生成白色沉淀D．它们在一条条件下，可以相互转化2．除去试管壁上附着的硫，可采用的方法是（）A．通入氢气的加热B．伸入灼热的铁丝C．用水洗涤D．用二硫化碳洗后再用水洗3．下列叙述中，正确的是（）A．硫可以做成硫磺软膏，防治皮肤病B．氯气和二氧化硫均分别可作漂白剂.若同时使用它们去漂白某一湿润的物质，漂白效果将明显增强C．为实现中国2000年消除碘缺乏症的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以单质的形式存在D．工业酒精不能兑水作饮料酒，因其中含有甲醇，它虽也具酒香气味，但若饮人少量，轻则双目失明，重则死亡4．下列物质不能用对应元素的单质直接化合制取的是（）①CuS②FeS③Al2S3④Fe2S3⑤Cu2S⑥CS1⑧H2Se⑨H2O2⑩Fe3O2A．②⑤⑦⑧B．①④⑥⑨C．③④⑦⑩D．④⑥⑦5．两份质量为mg的硫，在一定条件下分别与足量的氢气和氧气充分反应。反应后将生成的物质充分混合，析出硫的质量是（）A．2mgB．mgC．1.5mgD．0.5mg6．标准状况下，在臭氧发生器中装入100mL氧气，最后的体积变为95mL（标准状况）。则最终状态时混合气体的密度是（）A．1.3g/LB．1.5g/LC．1.7g/LD．1.9g/L7．下列有关氧族元