2020年高考化学一轮总复习第四章第15讲硫及其重要化合物学案（含解析）.doc

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1、1第 15 讲 硫及其化合物一、硫与硫的氧化物1硫元素的存在形态2硫单质(1)物理性质(2)从化合价的角度认识硫单质的化学性质3二氧化硫(1)物理性质2(2)化学性质具有酸性氧化物的性质与少量 NaOH 溶液反应：SO 2NaOH= =NaHSO3，与足量 NaOH 溶液反应： SO22NaOH= =Na2SO3H 2O。14 具有还原性，能被 Cl2、Br 2、I 2、H 2O2、KMnO 4等氧化剂氧化。具有氧化性与 H2S 反应： SO22H 2S=3S2H 2O。16 具有漂白性使品红溶液 褪色(原理：SO 2有色物质 无色物质 有色物质SO 2)。17 加 热 或 见 光(3)SO2

2、对大气的污染与防治来源： 矿石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。18 危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于 5.6)。19 3治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。硫酸型酸雨的形成途径有两个途径 1：空气中飘尘的催化作用，使 2SO2O 2 2SO3、SO 3H 2O=H2SO4。 催 化 剂 途径 2：SO 2H 2OH 2SO3、2H 2SO3O 2=2H2SO4。4三氧化硫(1)物理性质：熔点 16.8 ，沸点 44.8 ，在常温下为 液态，在标准状况下为20 固态。21 (2)化学性质：具有酸性氧化物的通性二、硫酸1硫酸的物理性质H2SO4是 无色液体，能与水 以任意比互溶，溶解时可 放出大量

3、的热，浓 H2SO4稀01 02 03 释的方法是将 浓 H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中，且用玻璃棒不停地搅拌。04 2硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式(1)铁： Fe2H =Fe2 H 2；05 (2)MgO： MgO2H =Mg2 H 2O；06 (3)Ba(OH)2： Ba2 2OH 2H SO =BaSO42H 2O；07 24(4)Na2SO3： SO 2H =H2OSO 2；08 23(5)BaCl2： Ba2 SO =BaSO4。09 243浓 H2SO4的特性(1)填写下表4(2)分别写出浓硫酸与 Cu、C 反应的化学方程式：Cu2H 2SO4(浓)

4、CuSO4SO 22H 2O；17 = = = = = C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O。18 = = = = = (3)常温下，铁、铝遇浓 H2SO4 可用铝(或铁)槽车运输浓硫酸。 钝 化 “钝化”是浓硫酸将 Fe、Al 氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了浓硫酸与 Fe、Al 的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。4工业制备硫酸的反应原理(1)煅烧硫铁矿(FeS 2)或硫制备 SO24FeS211O 2 2Fe2O38SO 2或 SO 2 SO2。19 = = = = =煅 烧 = = = = =点 燃 (2)SO2转化为 SO32SO2O 2 2SO3。20

5、催 化 剂 (3)SO3吸收生成 H2SO4SO3H 2O=H2SO4。21 5硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。51.判断正误，正确的画“” ，错误的画“” ，并指明错因。(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。()错因：配制稀 H2SO4时，应把浓 H2SO4慢慢地注入水中，并不断地搅拌。(2)将 SO2通入溴水中证明 SO2具有漂白性。()错因：SO 2使溴水褪色表现的是 SO2的还原性。(3)硫在空气中的燃烧产物是 SO2，在纯氧中的燃烧产物是 SO3。()错因：

6、硫在纯氧中(或空气中)燃烧的产物都是 SO2，SO 2转化为 SO3需催化剂和高温。(4)类比 Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 S 反应生成 Fe2S3。()错因：S 与 Fe 反应产物为 FeS。(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。()错因：SO 2漂白纸浆时发生了化学反应。(6)因为 SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆。()错因：SO 2漂白纸浆发生了化学反应，但不是氧化还原反应，是 SO2和有机色质化合为无色物质。(7)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SO 。()24错因：若溶液中含 SO 时，与酸化的 Ba(

7、NO3)2_也能反应生成 BaSO4白色沉淀。23(8)50 mL 18.4 mol/L 的浓硫酸与足量的铜反应，可产生 SO2物质的量为 0.46 mol。()错因：当浓 H2SO4与 Cu 反应过程中变为稀 H2SO4时就不再与 Cu 反应生成 SO2了，因此50 mL 18.4 mol/L 的浓 H2SO4与足量 Cu 反应，生成的 SO2的物质的量小于 5102 12L18.4 mol/L，即小于 0.46 mol。2教材改编题(据人教必修一 P91“学与问”编题)将 SO2分别通入下表所列的溶液中，回答有关问题。6答案 褪色 褪色 有淡黄色沉淀生成 褪色 变红 褪色 还原性 还原性

8、氧化性 酸性氧化物的通性 酸性氧化物的通性 漂白性解析 SO 2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。SO 2使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色，是因为 SO2是酸性氧化物。SO 2使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色，是利用 SO2的还原性。考点 硫及其氧化物的性质及应用一典例 1 如图所示，利用培养皿探究 SO2的性质。实验时向 Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是( )选项 实验现象 解释A Ba(OH)2溶液变浑浊 SO2与 Ba(OH)2溶液反应产生了 BaSO3沉淀B Na2S 溶液变浑

9、浊 SO2与 Na2S 溶液反应产生了 S 单质C KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性D NaOH 的酚酞溶液褪色 SO2具有漂白性解析 A 项，SO 2Ba(OH) 2=BaSO3H 2O，正确；B 项，SO 2溶于水生成 H2SO3，进而与 Na2S 溶液反应生成 S 单质，正确；D 项，SO 2与 NaOH 溶液反应，表现了酸性氧化物的通性，不是漂白性，错误。答案 D名师精讲71掌握硫及其氧化物的特殊性质(1)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用 CS2溶解除去，也可用热的 NaOH 溶液除去，反应方程式为 3S6NaOH 2Na2SNa 2SO33H 2O。= = = = = (2)硫

10、单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和 Cl2与变价金属的反应情况相反)，如 FeS、Cu 2S 等。(3)汞有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。(4)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。2常见的能用于漂白的物质的比较3.SO2和 CO2的常用鉴别方法SO2和 CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失，所以不能用澄清的石灰水鉴别 SO2和 CO2。通常可用以下方法：84.检验 SO2和 CO2同时存在的一般流程91(高考组合题)下列说法正确的是( )A(天津高考)点燃爆竹后，硫燃烧生成 SO3B(山

11、东高考)向 Na2SiO3溶液中通入过量 SO2：SiO SO 2H 2O=H2SiO3SO23 23C(大纲卷)SO 2使溴水褪色与乙烯使 KMnO4溶液褪色的原理相同D(重庆高考)SO 2和 SO3混合气体通入 Ba(NO3)2溶液可得到 BaSO3和 BaSO4答案 C解析 硫燃烧只能生成 SO2，故 A 错误；通入过量 SO2生成 HSO ，B 错误；SO 2使溴水 3褪色是因为 SO2和 Br2发生了氧化还原反应(SO 2Br 22H 2O=2HBrH 2SO4)，乙烯使 KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，C 正确；SO 2在酸性环境下被硝酸钡中的硝酸根离子氧化成硫酸根离子，

12、所以生成的产物也应该是硫酸钡，故 D 错误。2(2018河北衡水中学期中)某兴趣小组探究 SO2气体还原 Fe3 ，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是( )10A能表明 I 的还原性弱于 SO2的现象是 B 中蓝色溶液褪色B装置 C 的作用是吸收 SO2尾气，防止污染空气C为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀D为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入 KMnO4溶液，紫红色褪去答案 D解析 A 项，向含有淀粉的碘水中通入 SO2气体，会发生反应：SO2I 22H 2O=H2SO42HI，由于 I2反应消耗，因此 B 中蓝色溶液褪色

13、，证明物质的还原性：SO 2I ，正确。B 项，SO 2是大气污染物，由于 SO2是酸性气体，可以与 NaOH 发生反应：SO22NaOH= =Na2SO3H 2O，因此可以用 NaOH 溶液吸收尾气，防止污染空气，正确。C 项，若 A 中发生了氧化还原反应：SO 22H 2O2FeCl 3=H2SO42HCl2FeCl 2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的 BaCl2溶液时，会产生白色沉淀；若没有发生氧化还原反应，则由于酸性 HClH2SO3，向溶液中加入用稀盐酸酸化的 BaCl2溶液，不会产生白色沉淀，正确。D 项，若 SO2与 FeCl3不发生反应，向 A 中加入 KMnO4溶液，发

14、生反应：2KMnO45SO 22H 2O=K2SO4 2MnSO42H 2SO4，溶液紫红色能褪去；若 SO2与 FeCl3发生反应：SO 22H 2O2FeCl 3=H2SO42HCl2FeCl 2，当向反应后的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：MnO 5Fe 2 8H =Mn2 5Fe 3 4H 2O，溶液紫红色也能褪去，因 4此不能验证 A 中是否发生了氧化还原反应，错误。考点 硫酸二典例 2 将一定量的锌与 100 mL 18.5 molL1 浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体 A 33.6 L(标准状况)，将反应后的溶液稀释至 1 L，测得溶液的 pH1，则下列叙述中

15、错误的是( )A气体 A 为 SO2和 H2的混合物B反应中共消耗 Zn 97.5 gC气体 A 中 SO2和 H2的体积比为 41D反应中共转移 3 mol 电子解析 锌与浓 H2SO4发生反应：Zn2H 2SO4(浓) ZnSO4SO 22H 2O，= = = = = 随着反应的进行，H 2SO4的浓度变小，发生反应 ZnH 2SO4=ZnSO4H 2，设反应生成 SO2的物质的量为 x，H 2的物质的量为 y，则有 x y 1.5 mol，消耗硫酸的33.6 L22.4 Lmol 111物质的量：2 x y18.5 molL1 0.1 L ，解得 x0.3 0.1 molL 11 L2m

16、ol， y1.2 mol, 则 V(SO2) V(H2)14，参加反应的 Zn 的物质的量： x y1.5 mol，质量是 97.5 g，转移电子：1.5 mol23 mol。答案 C名师精讲浓硫酸与金属的反应规律(1)钝化：常温下浓硫酸使 Fe、Al 表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。(2)与活泼金属(如 Zn)反应，开始产生 SO2，硫酸浓度变小后，产生 H2。(3)与不活泼金属(如 Cu)反应，开始产生 SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与 Cu反应。如 1 mol Cu 与含 2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的 SO2小于 1 mol。(4)浓硫酸在与金属的反

17、应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。3(2018临沂四校联考)如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是( )A甲中苹果块会变干瘪B乙中胆矾晶体表面有“白斑”C丙中小试管内有晶体析出D丁中 pH 试纸变成红色答案 D解析 浓硫酸具有吸水性，会使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪，A 正确；浓硫酸具有吸水性，能使胆矾晶体表面失去部分结晶水，观察到蓝色晶体表面出现“白斑” ，B 正确；浓硫酸具有吸水性，使饱和 KNO3溶液中溶剂减少，析出 KNO3晶体，C 正确；pH 试纸的主要成分是纤维素，放入浓硫酸中易被脱水炭化，表面变成黑色，D

18、 错误。4现有铁、碳两种元素组成的合金，某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数，设计了如下实验方案和实验装置：12(1)取 a g 合金粉末放入蒸馏烧瓶，并加入足量浓 H2SO4，A、B 中均无明显现象，原因是_。(2)点燃酒精灯一段时间后，A 中剧烈反应，请写出反应的化学方程式：_。(3)装置 B 中的现象为_，装置 C 中反应的离子方程式为_。(4)反应一段时间后，将 C 中所吸收的气体通入以下溶液中，判断能否产生沉淀，若不能则写“否” ，若能则写出相应的沉淀成分：氯水和氯化钡溶液：_，氨水和氯化钡溶液： 。(5)装置 F 的作用： 。答案 (1)常温下，铁在浓硫酸中钝化

19、，碳不与浓 H2SO4反应(2)2Fe6H 2SO4(浓) Fe2(SO4)33SO 26H 2O、C2H 2SO4(浓)= = = = = CO22SO 22H 2O= = = = = (3)溶液褪色 2MnO 5SO 22H 2O=2Mn2 5SO 4H 4 24(4)BaSO4 BaSO 3(5)防止空气中的 CO2、水蒸气进入装置影响实验解析 (2)加热条件下，Fe 被浓 H2SO4氧化为3 价铁，部分 H2SO4被还原为 SO2，C 被浓 H2SO4氧化为 CO2。(3)产生的 SO2具有漂白性，使品红溶液褪色，具有还原性，被 MnO 氧化为 SO ， 4 24根据电子转移守恒、电荷

20、守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式。(4)氯水中的 HClO 具有强氧化性，SO 2被氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；氨水呈碱性，碱性条件下 SO 与 Ba2 反应生成 BaSO3沉淀。23(5)装置 F 中盛有碱石灰，可吸收水和二氧化碳，故可防止空气中的 CO2、水蒸气进入装置影响实验。考点 SO 的检验三 2413典例 3 (2018南宁模拟)在某溶液中加入 BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )A一定会有 SO24B含有 SO 和 Ag24C可能含有 SO 、Ag 、SO 中的一种或两种24 23D可能含有 S

21、O 或 CO23 23解析 A 项错误，不能排除 Ag 、SO 的干扰；B 项错误，因为溶液中 SO 与 Ag23 24反应不能大量共存；C 项正确，因为不能排除 Ag 、SO 的干扰；D 项错误，由“加入稀23硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有 CO 。23答案 C名师精讲1SO 的检验方法24检验 SO 的正确操作方法：被检液 取清液 有无白色沉24 加 足 量 盐 酸 酸 化 滴 加 BaCl2溶 液 淀产生(判断有无 SO )。242SO 检验的易错点24(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将 CO 、PO 、SO 等干扰离子判断成 SO 。23 34 23 24因上述离子会产生 BaC

22、O3、Ba 3(PO4)2、BaSO 3白色沉淀。(2)误将 Ag 判断成 SO 。如向待测液中滴加 BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便24断定含 SO 。其错误是未注意溶液中不含 SO ，而含 Ag 时也会产生同样的现象：24 24Ag Cl =AgCl(白色)。(3)误将 SO 判断成 SO 。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的 Ba(NO3)2溶液生成白23 24色沉淀，便误以为有 SO 。该错误是未注意 NO 在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：24 33Ba2 3SO 2NO 2H =3BaSO4(白色)2NOH 2O。23 35用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是

23、( )A检验试液中的 SO ：试液 无沉淀 白色沉淀24 稀 硝 酸 BaCl2溶 液 B检验试液中的 SO ：试液 无沉淀 白色沉淀24 足 量 稀 盐 酸 BaCl2溶 液 C检验试液中的 I ：试液 深黄色溶液 深黄色溶液 H2O2 淀 粉 溶 液 D检验试液中的 CO ：试液 白色沉淀 沉淀溶解23 足 量 BaCl2 足 量 稀 盐 酸 答案 B解析 A 项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有 SO ，而存在 SO ，硝酸可能将 SO24 23氧化成 SO ，最终也会出现白色沉淀，错误；B 项中先加入足量稀盐酸，可以排除 SO23 2414、Ag 等离子的干扰，然后加入 BaCl2溶液产生

24、白色沉淀，说明原溶液中存在 SO ，23 24正确；如果溶液中存在 I ，I 具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是 C 项中最终溶液没有变蓝色，错误；D 项中如果存在 SO ，也会出现相同23的实验现象，错误。6已知某溶液中可能含有 SO 、SO 及其他某些未知离子，某学生取适量试液放23 24入四支试管中，然后分别进行如下实验并得出相应的结论，其中合理的是( )若加入 BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定含有 SO 24若加入 BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀盐酸，沉淀溶解并产生刺激性气味的气体，说明原溶液中一定含有 SO 23若先加入盐酸无现象，再加 BaCl2溶液得到白色沉淀，说明原溶液中一定有 SO24若做焰色实验时，得到黄色火焰，说明原溶液中一定有 Na ，但不能确定是否有 KA BC D答案 C解析 BaSO 3可被硝酸氧化成 BaSO4导致沉淀不会消失，错误；BaSO 4不溶于盐酸、BaSO3溶于盐酸并生成有刺激性气味的 SO2，正确；加盐酸无现象，表明溶液中无CO 、SO 等干扰性离子，此时生成的沉淀只能是 BaSO4，正确；钾元素的紫色可被23 23钠元素的黄色掩盖住，正确。15