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1、第第3 3节硫及其化合物节硫及其化合物-2-考纲要求:1.了解硫元素及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫元素及其重要化合物对环境的影响。-3-基础梳理考点突破一、硫的性质1.硫的存在(1)游离态:硫单质俗名硫黄,主要存在于火山口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(CaSO42H2O)和芒硝(Na2SO410H2O)等。2.硫的物理性质硫通常是一种黄色或淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。硫及其氧化物-4-基础梳理考点突破3.硫的化学性质-5-基础梳理考点突破-6-基础梳理考点突破二、硫的氧
2、化物、环境保护1.二氧化硫(SO2)(1)物理性质-7-基础梳理考点突破(2)化学性质-8-基础梳理考点突破2.三氧化硫(1)物理性质熔点16.8,沸点44.8,常温下为液态,标准状况下为固态。(2)化学性质酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的化学方程式为:-9-基础梳理考点突破3.硫的氧化物对大气的污染与防治(1)酸雨的形成过程:(2)SO2对大气的污染与防治:-10-基础梳理考点突破自主巩固问题思考:1.如何洗涤附着在试管内壁上的硫?答案:先用热的NaOH溶液洗涤,然后用大量水冲洗。2.哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱?答案:H2SO4的酸性比HClO
3、4的酸性弱;H2与S化合比H2与Cl2化合难;H2S的稳定性不如HCl;Cl2能把S2-氧化成硫单质;与Fe化合时S跟Fe生成FeS而Cl2与Fe反应生成FeCl3。3.将28g铁粉和8g硫粉隔绝空气混合加热,充分反应后冷却至室温,再加入足量的稀硫酸,可产生标准状况下的气体的体积是多少升?答案:11.2L-11-基础梳理考点突破-12-基础梳理考点突破5.将SO2分别通入下表所列的溶液中,填写有关问题。-13-基础梳理考点突破1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2.硫及其化合物之间的转化规律(1)不同价态的硫是通过氧化还原反应规律联系的,相同价态的硫是通过酸碱反应规律联系的。(2)当硫
4、元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如-14-基础梳理考点突破(3)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。-15-基础梳理考点突破-16-基础梳理考点突破3.二氧化硫参与反应的现象及性质对应关系-17-基础梳理考点突破-18-基础梳理考点突破-19-基础梳理考点突破4.鉴别SO2和CO2的方法SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。所以不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法:(1)根据物理性质。CO2无色无味;SO2无色,具有刺激性气味。(2)品红溶液。使
5、品红溶液退色的是SO2;不能使品红溶液退色的是CO2。(3)酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液退色的是SO2;无明显现象的是CO2。(4)溴水。使溶液退色的是SO2;无明显现象的是CO2。-20-基础梳理考点突破(5)硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是SO2;无明显现象的是CO2。(6)FeCl3溶液。溶液颜色变浅的是SO2;无明显现象的是CO2。-21-基础梳理考点突破例1(2015河北邯郸模拟)如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为45,化合物D是重要的工业原料。-22-基础梳理考点突破-2
6、3-基础梳理考点突破-24-基础梳理考点突破跟踪训练1.(2015兰州模拟)中学常见物质A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。下列推断不正确的是()A.若D是一种强酸,则A既可以是单质,也可以是化合物,且D可与铜反应生成B或CB.若D是一种强碱,则A、B、C均可与X反应生成DC.若D为NaCl,且A可与C反应生成B,则E可能是CO2D.若D是一种白色沉淀,在空气中最终变为红褐色,则A可能是铁 答案解析解析关闭若D是强酸,则A可以是N2(NH3)或S(H2S),E为O2,B为NO(或SO2),C为NO2(或SO3),X为H2O,D为HNO3(或H2SO4),故A项
7、正确;若D为强碱,则A为Na,E为O2,B、C分别为Na2O、Na2O2,X为H2O,故D为NaOH,B项正确;若D为NaCl,A为NaOH,则E为CO2,B、C分别为Na2CO3、NaHCO3,则NaOH与NaHCO3生成Na2CO3,符合题意,C项正确;若D是一种白色沉淀,在空气中变为红褐色,则为Fe(OH)3,故D为Fe(OH)2,则A为Cl2,E为Fe,B、C分别为FeCl3和FeCl2,X为NaOH等强碱符合题意,D项不正确。 答案解析关闭D-25-基础梳理考点突破2.下列溶液中,不能鉴别CO2、SO2气体的是()石灰水稀硝酸KMnO4溶液溴水酸化的Ba(NO3)2溶液品红溶液A.B
8、.C.D. 答案解析解析关闭SO2和CO2都是酸性气体,都能使澄清石灰水变浑浊,但SO2气体具有漂白性、还原性和氧化性,中通入SO2有遇空气变红棕色的气体生成,且中还有白色沉淀生成,只有不能鉴别二者。 答案解析关闭C-26-基础梳理考点突破3.(2014河南周口模拟)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0.02mgL-1。下列措施中能够减少SO2排放量的是()用天然气代替煤炭做民用燃料提高热能利用率硫酸厂采用更好的催化剂使SO2氧化成SO3使用CS2萃取煤炭中的硫燃煤中加入石灰后再使用A.B.C.D. 答案解析解析关闭题述措施如果不降低燃料中硫的含量,即使提高热能利用
9、率,最终也不会减少SO2的排放量。中使用催化剂,对化学平衡无影响,SO2转化成SO3的转化率不变,故不会减少SO2的排放量。 答案解析关闭D-27-基础梳理考点突破4.某探究性学习小组利用图中所列装置设计实验,证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。-28-基础梳理考点突破(1)实验室可观察到装置中A瓶的溶液退色,C瓶的溶液不退色。A瓶溶液的作用是验证产物中的SO2,B瓶溶液的作用是除去混合气体中的SO2,C瓶溶液的作用是验证SO2是否被B瓶溶液全部除去。(2)装置D中所盛溶液是澄清石灰水,可验证的产物是CO2。(3)若想同时验证另一种产物的存在,需使用的药品为无水CuSO4,
10、该装置在整套装置中的位置是A前,理由是气体通过A、B、C、D时会带出水蒸气,所以必须在A之前。-29-基础梳理考点突破解析:要检验SO2,可以用品红溶液,要检验CO2,应该用澄清石灰水,但是SO2的存在会干扰对CO2的检验,所以检验CO2时必须考虑先检验SO2并且要把它彻底除去。另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来验证。因为在检验SO2、CO2时,必须经过水溶液装置,会影响水蒸气的检验,因此,这三种产物的检验顺序必须是先检验H2O,再检验SO2,最后检验CO2,并且保证每种物质检验时均不受其他物质的干扰。-30-基础梳理考点突破硫酸和硫酸根离子的检验一、硫酸的性质1.硫酸的物理性质硫酸难挥发,
11、易溶于水,浓硫酸溶于水放出大量的热,所以稀释浓硫酸的方法是将浓硫酸沿玻璃棒缓缓倒入烧杯的水中,并用玻璃棒搅拌。2.稀硫酸的通性稀硫酸具有酸的五个通性,能分别与酸碱指示剂变色、与碱发生中和反应、与碱性氧化物反应、与活泼的金属反应及与某些盐发生反应。-31-基础梳理考点突破3.浓硫酸的特性-32-基础梳理考点突破二、硫酸根离子的检验1.操作流程-33-基础梳理考点突破-34-基础梳理考点突破-35-基础梳理考点突破-36-基础梳理考点突破-37-基础梳理考点突破一、浓硫酸的特性1.吸水性浓硫酸具有吸收游离水(如气体、液体中的水分子,以及固体中的结晶水等)的性能。(1)原理:H2SO4分子与水分子可
12、形成一系列稳定的水合物。(2)应用:作吸水剂或干燥剂。可干燥的物质:H2、CO2、CH4、N2、NO、NO2、O2、SO2、Cl2、HCl等。不能干燥的物质:H2S、NH3、HBr、HI等。-38-基础梳理考点突破2.脱水性浓硫酸可将许多有机物中的氢和氧原子按水分子的组成(H2O)比例脱去。如-39-基础梳理考点突破3.强氧化性浓硫酸是一种强氧化性酸,它的氧化作用是由H2SO4分子中+6价的硫元素引起的,加热后氧化性更强。(1)与金属反应:常温下,浓硫酸可使铁、铝等金属钝化。加热时,大多数金属(金、铂除外)都能被浓硫酸氧化为最高价态。(2)与非金属反应:热浓硫酸能氧化除卤素、氧气、氮气以外的一
13、些非金属。如-40-基础梳理考点突破二、浓、稀硫酸的鉴别方法-41-基础梳理考点突破-42-基础梳理考点突破-43-基础梳理考点突破例2某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。实验中甲同学将agCu片和12mL18molL-1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。-44-基础梳理考点突破(2)装置D内盛品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是品红溶液退色。实验装置中有可能造成环境污染,试用最简单的方法解决(实验用品自选)将浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现
14、象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B装置中的现象是F中液面下降,长颈漏斗中液面上升。-45-基础梳理考点突破(4)F中应放置的液体是D(填字母)。A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液(5)为什么有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解,你认为原因是随着反应进行,浓硫酸的浓度不断减小,稀硫酸与Cu不反应。(6)下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是AD(填序号)。A.Fe粉B.BaCl2溶液C.AgD.Na2CO3溶液-46-基础梳理考点突破-47-基础梳理考点突破解析:浓硫酸与Cu反应产生的SO2,可以
15、使品红溶液退色,SO2可以用NaOH溶液吸收。B装置的作用是贮存多余的气体,所以F中应盛放饱和NaHSO3溶液,以减少SO2的溶解。随着反应进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与Cu不反应,所以虽然有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解。要使Cu片全部溶解,应该加入氧化剂,通入的单质气体应为O2,不引入新的杂质。-48-基础梳理考点突破技巧点拨:氧化性酸与酸的氧化性氧化性酸与酸的氧化性是两个不同的概念。酸的氧化性是指酸提供的H+可以得电子而具有氧化性,所以可以说酸都具有氧化性(因为酸都可以提供H+),如稀硫酸、盐酸、亚硫酸等。氧化性酸是指含氧酸根中处于高价态的非金属原子得电子表现的性质,如浓硫酸与
16、铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,是浓硫酸中S的化合价降低,所以浓硫酸是氧化性酸。稀硫酸与锌的反应:Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2,是硫酸中H的化合价降低,常见的氧化性酸还有HNO3、HClO等。-49-基础梳理考点突破跟踪训练1.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法不正确的是(B)A.浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性B.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性D.常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应 答案解析解析关闭浓、稀硫酸都有氧化性,B项不正确。 答案解析关闭B-50-基础梳理考点突破下列结论正确的是(A)A.肯定含有的离子是B.肯定没有的离
17、子是C.可能含有的离子是D.不能确定的离子是-51-基础梳理考点突破-52-基础梳理考点突破3.某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5mL98%的浓硫酸和足量的锌粒,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,品红溶液退色,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。-53-基础梳理考点突破(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3(或4)、4(或3)接b,c接2、1接d;D、E两支试管中CCl4的作用是防倒吸。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实
18、验现象为C中品红溶液退色;反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是浓硫酸变成稀硫酸后与Zn反应放出H2。-54-基础梳理考点突破-55-实验探究:浓硫酸的脱水性和强氧化性教材原型实验步骤1.将适量蔗糖加在烧杯中,滴入几滴蒸馏水,搅拌均匀。2.将适量浓硫酸倒入烧杯中,迅速搅拌,蔗糖很快变黑并且产生气体,使固体体积膨胀形成黑色疏松多孔的海绵状柱状体。说明浓硫酸具有强脱水性和强氧化性。-56-实验分析浓硫酸具有强脱水性,可将H和O按21从蔗糖中脱出,同时放出大量热,又因为浓硫酸具有强氧化性,可氧化生成的碳并生成CO2和SO2气体,使体积膨胀。-57-典例(2016北京期中)探究浓硫酸和铜的反应,下列
19、装置或操作正确的是() 答案解析解析关闭铜与浓硫酸在常温下不反应,此反应需要加热,图中无加热装置,故A项错误;二氧化硫的密度大于空气的,用向上排空气法收集,即应长进短出,故B项错误;浓溶液的稀释,需在烧杯中进行,且需要玻璃棒搅拌,故C项正确;氢氧化钠溶液显碱性,应盛放在碱式滴定管中,图中所用滴定管为酸式滴定管,故D项错误。 答案解析关闭C-58-跟踪训练1.下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与锌粒反应放出氢气C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 答案解析解析关闭浓硫酸具有脱水性,能使
20、蔗糖炭化,故A项错误;浓硫酸与锌粒反应不产生氢气,故B项错误;浓硫酸具有酸性,不能用来干燥碱性气体,具有强氧化性,不能用来干燥HI、HBr、H2S等还原性气体,故C项错误;浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁、铝等金属钝化,故D项正确。 答案解析关闭D-59-2.下列有关浓硫酸的相关实验,其中合理的是()A.B.C.D. 答案解析解析关闭稀释浓硫酸,应取水放入烧杯中,缓慢倒入浓硫酸,并用玻璃棒搅拌;取少量浓硫酸,滴在纸张或木片上,可以证明浓硫酸的腐蚀性;取少量浓硫酸,置于空气中一段时间,其溶质质量分数变小,证明浓硫酸具有吸水性;因为浓硫酸具有吸水性,将混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,并用向上排气法收集,可以除去氧气中的水分。 答案解析关闭C
