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1、第3讲硫及其重要化合物,一、硫,1.物理性质:硫通常是一种淡黄色、质脆的固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。,2.化学性质:单质硫是一种弱氧化剂,在反应中既可以表现出氧化性又可以表现出还原性。,(1)氧化性:硫与铜反应:S+2Cu Cu2S,硫与铁反应:Fe+S FeS,硫与氢气反应:H2+S H2S,(2)还原性:硫与氧气反应:S+O2 SO2,3.硫的用途:用于制黑火药(KNO3、C、S)、火柴、焰火、H2SO4、农药、橡胶硫化剂。,特别提醒:,硫与变价金属生成化合物时,金属元素被氧化为低价态。,A.一个S8分子的质量为256 g,B.标准状况下,1 mol S8的体积约为22.4
2、L,C.1 mol S8与1 mol水所含分子数相同,D.1 mol S8与NA个水分子所含原子个数相同,互动探究1已知硫有多种形式的单质,其中一种分子为S8,则下列说法正确的是(),答案:C,1.物理性质,二氧化硫是无色,有刺激气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。,2.化学性质,SO2是酸性氧化物,有酸性氧化物的通性。,与H2O反应:SO2+H2O H2SO3(亚硫酸不稳定,易分 解,易被氧化成硫酸,是还原性的二元弱酸。),与NaOH作用: 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O。,二、二氧化硫,与澄清石灰水作用: SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O、CaSO3+SO2+H2O
3、 Ca(HSO3)2。现象:通入SO2有 白色沉淀生成,继续通SO2 沉淀又慢慢消失。,既有氧化性又有还原性(二氧化硫中硫元素为+4价,是中间价态),氧化性:2H2S+SO2 3S+2H2O,还原性:与O2反应: 2SO2+O2 2SO3,使溴水褪色: Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4,使KMnO4褪色:2KMnO4+5SO2+2H2O 2MnSO4+K2SO4+2H2SO4。,漂白作用:可使 品红或其他有色物质褪色(SO2与某 些有色物质化合生成不稳定的无色化合物,这种无色物质受热或光照时会分解,放出SO2,恢复原来的颜色)。,品红溶液红色消失 红色复原,3.二氧化硫对环境的污
4、染,(1)酸雨的成因和危害,酸雨pH小于 5.6。大气中的 二氧化硫和氮的氧化 物是形成酸雨的主要物质。酸雨中的酸绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于工业生产和民用生活中燃烧煤炭排放的硫氧化物、燃烧石油及汽车尾气释放的氮氧化物等酸性物质。,酸雨对河流、植物、土壤等均有影响,甚至破坏整个生态系统的平衡。另外,酸雨对文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等的腐蚀也触目惊心。酸雨还可能,危及人体健康,使人的呼吸道疾病加重。,(2)SO2的污染来源及防治措施,大气中的二氧化硫和氮氧化物主要来源于煤、石油 和天然气的燃烧,它们在空气中缓慢氧化,分别形成硫酸和硝酸。防治酸雨最根本的措施是减少人为硫氧化物和氮氧化
5、物的排放。,特别提醒:,二氧化硫通入澄清石灰水,也能使澄清石灰水变浑浊;,二氧化硫使溴水、高锰酸钾褪色是因为二氧化硫具有还原性,而二氧化硫使品红褪色是因为二氧化硫具有漂白性;,二氧化硫漂白原理与次氯酸漂白原理不同,次氯酸是利用强氧化性漂白而二氧化硫是与有色物质结合成不稳定的无色物质。,答案:溶液不褪色,出现沉淀。,互动探究2Cl2和SO2都具有漂白作用,均能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液中,能观察到的现象有哪些?,1.硫酸,(1)物理性质,纯硫酸是 无色、 油状液体,易溶于水,能以任意比与 水混溶,溶于水时 放出大量的热。浓硫酸密度: 1.
6、84 gcm-3,沸点 高, 不易挥发。,(2)浓H2SO4的特性,吸水性:浓H2SO4可 吸收水分子,可作 干燥剂,可用 浓H2SO4干燥的气体主要有H2、O2、CO2、SO2等,不能用来干燥NH3。,三、浓硫酸的性质以及硫酸根离子的检验,脱水性:浓H2SO4可使有机物中的氢、氧元素以水 的形式从有机物分子中“脱离”出来而被其吸收。,浓H2SO4对有机物有强烈的腐蚀性,当不慎在皮肤上沾上浓H2SO4时应用大量的 水冲洗。,强氧化性:浓H2SO4的氧化性是分子中+6价的硫元素表现的,浓H2SO4的还原产物一般为 SO2。,a.与金属反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与H2SO4作用,如:
7、 Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2+2H2O。,b.常温下,浓H2SO4可使Fe、Al 钝化,因此可用铁或铝 质容器贮存冷的浓H2SO4 。,c.与非金属反应(与C、S): C+2H2SO4 CO2+2SO2+2H2O, S+2H2SO4 3SO2+2H2O。,d.与某些还原性的化合物反应:H2S、HBr、HI都可被浓H2SO4 氧化,故不可用浓H2SO4干燥这三种气体(SO2 可用浓H2SO4干燥)。,2.硫酸根离子的检验,未知溶液中先加 盐酸酸化,再加 BaCl2,若产生 白 色沉淀,则证明未知溶液中含有S ,说明:先加盐酸酸 化是为了排除Ag+、S 、C等的干扰。(检验S 的 常用
8、试剂:盐酸或稀H2SO4、品红溶液。),特别提醒:,铜与浓硫酸反应需要加热,常温下不反应,随着反应生成水和浓硫酸消耗,反应后硫酸变稀即不能反应,所以反应后的溶液中一定含有没有完全反应的硫酸;,检验硫酸根离子,先加盐酸,不能加硝酸酸化,后加氯,化钡而不能加硝酸钡。,考点透析,考点1二氧化硫的性质,典例1下列各项中的两种溶液,均不能区 别SO2和CO2气体的是(),A.石灰水和酸性KMnO4溶液,B.溴水和品红溶液,C.氯化钡溶液和石灰水,D.H2S溶液和酸化的Ba(NO3)2溶液,【解析】SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,且SO2能使品红溶液褪色,CO2均不能;C项,SO2和C
9、O2气体均不与氯化钡溶液反应,无现象,但均能与石灰水反应,有沉淀生成,现象相同;D项,SO2与H2S溶液及酸化的Ba(NO3)2溶液反应均有沉淀生成,CO2均不能,C项符合题意。,【答案】C,却不能,因为SO2除了具有酸性氧化物通性,还具有刺激性气味、还原性、漂白性等。鉴别它们时应抓住相关物质的特性。,技能归纲,CO2和SO2在很多性质上相似,有一些可以类推,有一些,1.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mgL-1,下列措施中能够减少SO2排放量的是(),用天然气代替煤炭作民用燃料;使用水煤气或干馏煤气作燃料;硫酸厂使用V2O5作催化剂,加快SO2的转化速
10、率;将块状煤粉碎,提高其燃烧效率;在煤中加入生石灰后再燃烧;循环处理吸收塔放出的尾气,A.B.,C. D.,学以致用,【解析】天然气燃烧不产生SO2;水煤气或干馏煤气都已经脱硫,燃烧不产生SO2;催化剂虽然能加快SO2的转化速率,但不能提高SO2的转化率,故不能减少SO2的排放量;将块状煤粉碎并不能降低煤中的含硫量,故不能减少SO2的排放量;在煤中加入生石灰后燃用,可以将SO2固定为CaSO4等物质,能够减少SO2的排放量;循环处理吸收塔放出的尾气,可以提高SO2的利用率,减少SO2的排放量。,【答案】C,考点2浓硫酸的性质,典例2根据下列化学反应和事实,说明各 利用了硫酸的什么性质,将表示性
11、质选项的字母填在各小题的横线上。,A.不挥发性B.酸性C.吸水性,D.脱水性E.强氧化性F.强酸性,(1)浓硫酸可作气体干燥剂。,(2)蔗糖中加浓H2SO4产生“黑面包”现象。,(3)2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl。,(4)Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2。,(5)Na2SO3+H2SO4(稀) Na2SO4+SO2+H2O 。,(6)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。,【解析】(1)用浓H2SO4来干燥气体是利用了浓H2SO4的吸水性。(2)蔗糖中加浓H2SO4,由于浓H2SO4具有脱水性而使蔗糖“炭化”。(3)利用浓H2SO4的强酸性和不
12、挥发性来制取挥发性的强酸。(4)利用稀H2SO4的酸性,与Zn反应制取H2。(5)因稀H2SO4的酸性大于H2SO3,故可用稀H2SO4来制取SO2。(6)Cu与浓H2SO4反应时既利用了浓H2SO4的强氧化性,又利用了浓H2SO4的酸性。,(2)D,(3)A、F,(4)B,(5)F,(6)B、E,【答案】(1)C,技能归纲,浓H2SO4与金属反应时既表现酸性,又表现氧化性。常见作氧化剂的酸为浓H2SO4、浓HNO3或稀HNO3。,学以致用,2.下列有关浓H2SO4性质的叙述中错误的是(),A.浓硫酸具有脱水性,因而能使蔗糖炭化,B.在反应HCOOH CO+H2O中,浓H2SO4只 表现脱水性
13、,C.在反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O中,浓 H2SO4只表现氧化性,D.浓硫酸具有吸水性,因而能使CuSO45H2O转化为Cu-,SO4,【解析】蔗糖、甲酸中的H和O,被浓硫酸以H2O形式脱出,A、B两项正确;金属与浓硫酸的反应,浓硫酸既表现氧化性也表现酸性,C项错误;CuSO45H2O中的水分子被浓硫酸夺取,表现为吸水性,D项正确。,【答案】C,考点3浓硫酸的性质实验,典例3浓H2SO4和木炭在加热时发生反应 的化学方程式是2H2SO4(浓)+C CO2+2H2O+2SO2。,请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供
14、浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连,接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去。),将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。,【解析】成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生。再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,最后再用装置A,放入澄清石灰水来检验CO2的存在,因
15、SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2。,【答案】,技能归纲,检验气体混合物的成分时一般首先用无水硫酸铜检验水蒸气的存在;检验二氧化碳与二氧化硫气体时,应先检验二氧化硫气体,后检验二氧化碳,在检验二氧化碳前先要将二氧化硫气体排除。,3.一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。按图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。,学以致用,(1)装置A中需用浓H2SO4,用一种简单的方法确定该H2SO4一定是浓H2SO4
16、:。,(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正,确连接,a接、接b,c接、接d;D、E两支试管中CCl4溶液的作用是。,(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为;反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是 。,(4)D中浑浊消失的离子方程式为。,【答案】(1)用火柴梗蘸取少量H2SO4,若火柴梗立即变黑,则证明是浓H2SO4(或用滴管吸取少量H2SO4,滴加在盛少量水的试管中,若试管发热,则证明是浓H2SO4),(2)3(或4);4(或3);1;2;防倒吸,(3)C中品红溶液褪色;浓H2SO4变成稀H2SO4,与Zn反应放出H2,(4)SO2+H2O+CaSO3 Ca2+2HS,实验探究探究浓硫酸的性质,【示例】某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的,实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请回答相关问题。,(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫
