备考2020高考化学第一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第3节 硫及其重要化合物学案 必修1 6页

第三节 硫及其重要化合物 一、硫单质的主要性质及应用 ‎1.存在形态 ‎(1)游离态：硫单质俗名 ，主要存在于 或 。‎ ‎(2)化合态：主要以 和 的形式存在，如硫铁矿 （填化学式）、黄铜矿(CuFeS2)、石膏 （填化学式）和芒硝 （填化学式）等。‎ ‎2.物理性质：硫为 色 态； 溶于水， 溶于酒精， 溶于CS2；试管壁上粘有的硫，可以用 洗去）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。‎ ‎3.化学性质：硫属于中等活泼的非金属，能表现出氧化性，同时硫还表现出还原性。‎ ‎①与金属铁、铜反应： 、 。‎ 现象： 。特别提醒：硫与变价金属反应生成 。）‎ ‎②与非金属氧气反应： 。‎ a.硫在空气中燃烧火焰为 色，在氧气中燃烧火焰为 色。‎ b.在点燃条件下，S元素只能生成 ，不会生成 。‎ ‎③与非金属氢气反应： （该反应是个可逆反应，说明硫化氢不稳定）‎ ‎4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。‎ 二、硫的氧化物的性质及其应用 ‎1.二氧化硫：‎ ‎(1)物理性质： 色而 气味的有毒 态， 溶于水，密度比空气 ， 液化。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①SO2是 氧化物，能跟水可逆反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸，方程式： 。‎ a.通入石蕊试液中，溶液 。 ‎ b. 少量SO2逐渐通入澄清石灰水中化学方程式： ，SO2过量时化学方程式： 。现象： ，与CO2相同。‎ ‎②强还原性（常见的性质）：‎ a．与氯水反应离子方程式： （SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色）‎ b．被氧气催化氧化： （这是工业制硫酸的中间反应步骤）‎ c. 能使酸性KMnO4溶液褪色： 。‎ ‎③氧化性与H2S反应（不常见的性质）： 。‎ ‎④漂白性，能跟有色有机化合物如品红，生成无色物质。‎ 现象为：品红溶液 ，加热后又 。‎ 原理：与有色物质 。‎ 范围：SO2一般只漂白品红等部分物质， （能/不能）漂白石蕊溶液。‎ 6‎ 注意：与氯水混合，漂白性 。方程式： 。‎ ‎(3)SO2对大气的污染与防治 ‎①SO2来源： 及 。‎ ‎②SO2危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。形成酸雨的反应过程如下：‎ a.干旱地区：2 SO2＋O2==2SO3（空气中飘尘作催化剂），SO3＋H2O=H2SO4 。‎ b.普通地区： ， 。‎ ‎③防治：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。‎ ‎2．三氧化硫（SO3）‎ ‎(1)物理性质：熔点‎16.8 ℃‎，沸点‎44.8 ℃‎，常温下为 态，标准状况下为 态。‎ ‎(2)化学性质：具有酸性氧化物的通性。‎ ‎①与H2O反应： ，放出大量的热。 ‎ ‎②与碱性氧化物如CaO反应： 。‎ ‎③与碱如Ca(OH)2反应： 。‎ ‎④与盐如NaHSO3溶液反应： ；此反应用于除去SO2中的SO3。‎ 三、硫酸的性质及应用 ‎1．物理性质： 色油状 体， 挥发，与水 溶。常用98%的H2SO4的密度ρ＝ g/cm3，物质的量浓度为 mol/L。浓H2SO4溶解时会 ，所以稀释浓硫酸的方法是将 沿着烧杯内壁慢慢注入 中，并 。‎ ‎2．稀H2SO4具有酸的通性 ‎⑴使指示剂变色，如使石蕊变 。 ‎ ‎⑵与金属单质如Zn放出氢气反应： 。‎ ‎⑶与金属氧化物如CuO反应： 。 ‎ ‎⑷与碱如Cu(OH)2反应： 。‎ ‎⑸与盐如Na2CO3反应： 。‎ ‎3．浓H2SO4的特性（浓H2SO4也具有酸性）‎ ‎⑴吸水性：吸收、结合 。如少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色固体变 色； 气体等。‎ ‎⑵脱水性：结合 ，生成水。如浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变 色。‎ ‎⑶强氧化性：浓H2SO4分子中的 具有强氧化性。‎ ‎①常温下，铁、铝遇浓H2SO4会 。原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层 ，钝化是 变化。常温下可用铁、铝槽车装运浓硫酸。‎ ‎②与Cu反应化学方程式： 。浓H2SO4表现 性。‎ ‎③与C反应的化学方程式为： 。浓H2SO4表现 性。‎ 规律总结 6‎ 一、SO2与CO2的比较与鉴别 ‎1.比较SO2与CO2 的性质 SO2‎ CO2‎ 物理性质 ‎ 色、 气味、易液化、 溶于水(1:40)‎ ‎ 色、 味气体 溶于水(1:1)‎ 与水反应 ‎ ，产物是中强酸 ‎ ，产物是弱酸 与碱反应（澄清石灰水）‎ 现象： 。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 现象： 。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 氧化性 还原性 能与 等反应 与过氧化钠 漂白性 对环境影响 ‎2. SO2与CO2的鉴别 ‎①可根据物理性质，CO2 气味，SO2 气味。‎ ‎②利用SO2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。通SO2时 ，通CO2时 。‎ ‎③利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。通SO2时 ，通CO2时 。‎ 二、浓硫酸与金属的反应及SO离子的检验。‎ ‎1.浓硫酸与金属的反应 ‎(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，如果加热或将浓硫酸稀释，则 （可以/不可以）继续反应。‎ ‎(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生 气体，硫酸浓度变小后，产生 气体。‎ ‎(3)与不活泼金属(如Cu)反应，如足量 Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2 （大于/小于/等于）1 mol。原因是 。 ‎ ‎(4)浓硫酸在反应中表现的性质判断，若 ，则硫酸必表现出酸性，若 ，则硫酸必然表现出氧化性。‎ ‎2.SO的检验。‎ ‎(1)检验SO时要防止其他离子的干扰 ‎①Ag＋干扰：先用盐酸酸化，无沉淀生成，能排除Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。‎ ‎②CO、SO干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，但是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO时，必须用盐酸酸化。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。‎ ‎(2) 检验SO时，用于酸化的酸只能用稀盐酸，可溶性钡盐只能用BaCl2。不能选择硝酸酸化，也不能选用Ba(NO3)2。因为 。‎ ‎(3)正确操作：被检液无沉淀现象，再取清液有无白色沉淀(判断有无SO)。‎ 强调：必须先加 酸化，确定 之后，再加入 ，能 ，证明有SO42-。‎ 6‎ ‎3．工业上生产胆矾的方法：工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，目的是 。而是先把铜 后，再与 反应，方程式： ， 。‎ ‎1．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。‎ ‎(1)实验室可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。‎ A瓶溶液的作用是 ；‎ B瓶溶液的作用是 ；‎ C瓶溶液的作用是 。‎ ‎(2)装置D中所盛溶液是 ，可验证的产物是__________。‎ ‎(3)若想同时验证另一种产物的存在，需使用的试剂为 ，该装置在整套装置中的位置是 ，理由是 。‎ ‎2．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验：‎ ‎ (1)先关闭活塞a，将‎6.4 g铜片和12 mL 18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。‎ ‎①写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：‎ 打开活塞a之前____ __；‎ 打开活塞a之后_____ __。‎ ‎②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请把导管补充完整。‎ ‎(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：‎ ‎①甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D(D中充满某种液体)，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为___ 。‎ 6‎ ‎②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去a mol·L－1的氢氧化钠溶液b mL，则余酸的物质的量为： mol。(用含a、b的表达式来表示)‎ 第三节 硫及其重要化合物参考答案：‎ ‎【基础落实】‎ 一、硫单质的主要性质及应用 ‎1. (1) 硫黄 火山口附近 地壳的岩层里 ‎ ‎(2) 金属硫化物 硫酸盐 FeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O ‎2．黄 固 不 微 易 CS2 ‎ ‎3. ① Fe+S FeS 2Cu + S Cu2S 固体保持红热，产物为黑色 低价态产物 ‎ ‎②S+O2 SO2 淡蓝 蓝紫 SO2 SO3 ③S+H2 H2S 二、硫的氧化物的性质及其应用 ‎1. (1) 无 刺激性 气 易 大 容易 ‎(2) ① 酸性 SO2＋H2OH2SO3 变红 SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O 2SO2＋Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 先生成白色沉淀 ，后沉淀溶解 ②SO2＋Cl2＋2 H2O = 4H++SO4＋2Cl- 2 SO2+O22SO3 2KMnO4＋ 5SO2＋ 2H2O = K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4 ③2 H2S + SO2 == 3S↓ +2H2O ④先褪色 恢复原色 直接结合生成不稳定的无色物质 不能 减弱 SO2＋Cl2＋2 H2O=H2SO4＋2HCl ‎(3) ① 化石燃料的燃烧 含硫矿石的冶炼 ②SO2＋H2O=H2SO3 2 H2SO3＋O2=2H2SO4‎ ‎2. (1) 液 固 ‎(2) H2O＋SO3＝H2SO4 CaO＋SO3＝CaSO4 Ca(OH)2＋SO3＝CaSO4+H2O ‎ ‎2NaHSO3＋SO3＝Na2SO4＋2SO2↑＋H2O 三、硫酸的性质及应用 ‎1．无 液 难 能以任意比互 1.84 18.4 放出大量热 浓硫酸 水 用玻璃棒不断搅拌 ‎2．⑴红 ⑵Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ ⑶CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O ‎ ‎⑷Cu(OH)2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O ⑸Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O ‎ ‎3．⑴水分子 白 干燥 ⑵有机物分子中的氢原子、氧原子 黑 ‎ ‎⑶+6价S原子 ①发生钝化 致密的氧化膜 化学 ‎ ‎②Cu＋2 H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 强氧化性和酸 ‎③C＋2 H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 强氧化 ‎【规律总结】‎ 一、SO2与CO2的比较与鉴别 ‎1.‎ SO2‎ CO2‎ 物理性质 无 、刺激性 、易 ‎ 无 、无 、微 与水反应 SO2+H2OH2SO3 ‎ CO2+H2O H2CO3 ‎ 与碱反应 ‎（相同性质）‎ 先产生沉淀 ，后溶解 。‎ Ca(OH)2+SO2====CaSO3↓+H2O ‎ CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2 ‎ 先产生沉淀 ，后溶解 。‎ Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O ‎ CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2 ‎ 氧化性 SO2+2H2S=3S↓+2H2O ‎ CO2+C 2CO ‎ 还原性 酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水 无 与过氧化物 Na2O2+SO2==Na2SO4 ‎ ‎2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ‎ 漂白性 额 无 对环境影响 形成酸雨，直接危害人体健康 引起温室效应 6‎ ‎2. ① 无 有刺激性 ②褪色 不褪色 ③褪色 不褪色 ‎ 二、浓硫酸与金属的反应及SO离子的检验。‎ ‎1. (1) 可以 (2) SO2 H2 (3) 小于 随着反应进行，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应 (4) 有硫酸盐生成 有硫原子化合价降低的产物生成 ‎2. (2)在酸性条件下，NO3-会把SO32-、BaSO3等氧化为SO42-和BaSO4而对检验造成干扰 ‎(3) 盐酸 无沉淀 Ba Cl2溶液 产生白色沉淀 ‎3．节约原料和防止污染 在空气中灼烧 稀硫酸 Cu＋O22CuO CuO＋H2SO4= CuSO4＋H2O ‎【对点训练】‎ ‎1．(1) 验证产物气流中有SO2 除去产物气流中的SO2_ 验证产物气流中SO2已被B瓶溶液全部除去 ‎(2) 澄清石灰水 CO2_ ‎ ‎(3) 无水CuSO‎4 A前 产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气，所以必须在A之前 ‎2. (1) ① Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O ‎②（把左侧进气导管延伸到瓶底部即可）‎ ‎(2) ① 饱和NaHSO3溶液 ② 6‎