（通用版）2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4.6重点专攻硫的转化、二氧化硫、其他硫化物学案（含解析）.doc

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1、1第 6 课时 重点专攻硫的转化、二氧化硫、其他硫化物考点一 二氧化硫性质的实验探究二氧化硫的实验室制备与探究流程提醒 用 70%左右的浓硫酸而不用 98.3%的浓硫酸或稀硫酸的原因：若用 98.3%的浓硫酸，因其含水少，硫酸主要以分子形式存在，H 浓度很小，难以反应。若用稀硫酸，则含水量多，因 SO2易溶于水，不利于 SO2的逸出。典例 已知：2H 2SO4(浓)C CO22SO 22H 2O，下图虚线框中= = = = = 的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：(1)如果将装置中三部分仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(

2、2)如果将仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(3)如果将仪器的连接顺序变为，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。解析 装置为检验产物 H2O，只能放在装置之前，因为若放在装置之后2或装置之间，则气流通过装置或溶液后会带出水蒸气，则无法验证使无水 CuSO4变蓝的水蒸气是否是反应生成物。装置和装置位置也不得变更，因为 SO2、CO 2均能使澄清石灰水变浑浊。故在用澄清石灰水来验证 CO2前一定要排除 SO2的干扰。答案 (1)SO 2、CO 2 H 2O (2)H 2O、SO 2 CO 2(3)SO2、CO 2 H 2O备考方略 检验 SO2和 CO2同时存在的

3、一般流程SO2和 CO2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO2、CO 2混合气体中存在 CO2的一般流程如下：流程设计实验装置 所选试剂 品红溶液 酸性 KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊注意事项：有时为了简化装置，可将除去 SO2和检验 SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性 KMnO4溶液，现象为酸性 KMnO4溶液的颜色变浅。综合训练1(2017北京高考)根据 SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )选项 溶液 现象 结论A 含 HCl、BaCl 2的 FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还

4、原性B H2S 溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性C 酸性 KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀酸性：H2SO3H2SiO3解析：选 C 产生的白色沉淀为 BaSO4，SO 2中硫元素的化合价从4 升高到6，被Fe3 氧化，体现了 SO2的还原性，A 项正确；黄色沉淀为硫单质，SO 2中硫元素的化合价从4 降低为 0，被 H2S 还原，体现了 SO2的氧化性，B 项正确；紫色溶液褪色，是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将 SO2氧化，自身被还原为无色的 Mn2 ，体现了 SO2的还原性而不是漂白性，C 项错误；胶状沉淀为硅酸，发生的反应为SO2H

5、 2OSiO =H2SiO3 SO ，原理为强酸制弱酸，因此 H2SO3的酸性强于23 23H2SiO3，D 项正确。2某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取 SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。3(1)有同学认为制得的 SO2中可能混有杂质，其化学式为_和_，原因是_。(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行了实验探究。为验证并吸收 SO2，装置 B 中加入的试剂为_，装置 C 中品红溶液的作用是_；装置 D 中加入的试剂为_；装置 G 中可能出现的现象为_；装置 H 的作用为_。(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。能验证

6、SO2具有氧化性的实验现象为_；为验证 SO2的还原性，取试管 b 中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：方案：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去方案：向第二份溶液加入 BaCl2溶液，产生白色沉淀方案：向第三份溶液中加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成上述方案中合理的是_(填“” “”或“”)；试管 b 中发生反应的离子方程式为_。解析：(1)铁钉中含有的 C 在加热条件下会和浓硫酸反应生成 CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气，故制得的 SO2中可能混有的杂质为 CO2和 H2。(2)装置 B 中加入酸性 KMnO4溶液能检验并吸收 SO2，若 SO2被吸收完全

7、，装置 C 中品红溶液不褪色；装置 D 中加入澄清石灰水，可检验气体中是否有 CO2；装置 E 中浓硫酸可干燥气体，装置 F 中 CuO 与 H2反应生成 H2O，G 中无水硫酸铜吸收水蒸气后变蓝色；装置 H 装有干燥剂，其作用为防止空气中 H2O 进入干燥管而影响 H2的检验。4(3)Na 2S 和 SO2发生氧化还原反应生成 S，故 a 试管中有淡黄色沉淀生成；方案合理，SO 2被氧化生成 SO ，和 Ba2 反应生成白色沉淀，据此能证明 SO2的还原性，试管24b 中发生反应的离子方程式为 Cl2SO 22H 2O=4H 2Cl SO 。24答案：(1)CO 2 H 2 铁钉中含有的 C

8、 在加热条件下会和浓硫酸反应生成 CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气(2)酸性 KMnO4溶液(或其他合理答案也可) 验证 SO2是否吸收完全澄清石灰水无水硫酸铜变蓝色防止空气中 H2O 进入干燥管而影响 H2的检验(3)a 试管中有淡黄色沉淀生成 Cl 2SO 22H 2O=4H 2Cl SO 24考点二 硫及其化合物的相互转化与应用1理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如：反应、的化学方程式为H 2SO32NaOH= =Na2SO32H 2O；Na 2SO3H 2SO4=Na2SO4H

9、 2OSO 2；Na 2SO3H 2OSO 2=2NaHSO3。(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的当硫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，可用下图表示5如：H 2S S SO2 SO3 O2(不 足 ) H2、 O2 H2S O2， 催 化 剂 ， 提醒 同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如 S 和 H2S、S 和SO2、SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2SNa 2SO33H 2SO4=3Na2SO43S3H 2O。考法精析考法一 含硫化合物之间的相互转化典例 1

10、X 为下列各选项物质，X 不能满足如图转化关系的是( )AH 2S BN 2CS DNH 3解析 2H2S3O 2=2SO22H 2O、2SO 2O 2 2SO3、SO 3H 2O=H2SO4、H 2SO4H 2S=SSO 2 催 化 剂 2H2O，A 不符合；N 2O 2放电,2NO,2NOO 2=2NO2,3NO2H 2O=2HNO3NO，HNO 3和 N2不反应，B 符合；SO 2=SO2,2SO2O 2 2SO3，SO 3H 2O=H2SO4，S2H 2SO4(浓) 催 化 剂 3SO22H 2O，C 不符合；= = = = = 4NH35O 2 4NO6H 2O,2NOO 2=2NO

11、2,3NO2H 2O=2HNO3NO，NH 3HNO 3= = = = =催 化 剂 =NH4NO3，故 D 不符合。答案 B归纳总结中学阶段常见的符合 A B C D 转化关系示例： O2 O2 H2O 硫元素 H2S SO2 SO3 H2SO4 足 量 O2 O2 H2O S SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 H2O 氮元素 N2 NO NO2 HNO3 O2 O2 H2O NH3 NO NO2 HNO3 O2 O2 H2O 6碳元素 C CO CO2 H2CO3 O2 O2 H2O 钠元素 Na Na2O Na2O2 NaOH O2 O2 H2O 考法二 利用转化关系推断物质典例

12、2 硫在空气中燃烧生成气体 A，把 A 溶于水得溶液 B，向 B 中滴加溴水，溴水褪色，B 变成 C，在 C 里加 Na2S 产生气体 D，把 D 通入 B 溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E 都含同一种元素。按 A、B、C、D、E 顺序排序的是( )ASO 2、H 2SO4、H 2SO3、H 2S、SBSO 2、H 2SO3、H 2SO4、H 2S、SCSO 2、H 2SO3、H 2SO4、SO 3、Na 2S2O3DSO 3、H 2SO4、H 2SO3、SO 2、Na 2S2O3解析 硫在空气中燃烧生成 SO2，SO 2溶于水得 H2SO3，向 H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和 H

13、Br，在 H2SO4溶液中加 Na2S 产生气体 H2S，H 2S 与 H2SO3反应产生浅黄色沉淀 S，故B 项正确。答案 B归纳总结 同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点，可以从物质类别的角度进行分析与迁移。如：SO 2、Na 2SO3、NaHSO 3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化；H2S、Na 2S、NaHS 之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化，可类比CO2、Na 2CO3、NaHCO 3之间的转化。(注：上述转化可通过与酸或碱反应实现)综合训练1.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流

14、程如图所示，下列叙述不正确的是( )A该过程中可得到化工产品 H2SO4B该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO2C该过程中化合价发生改变的元素为 Fe 和 SD图中涉及的反应之一为 Fe2(SO4)3SO 22H 2O=2FeSO42H 2SO4解析：选 C 根据图可知，该工艺中 Fe2(SO4)3溶液吸收 SO2生成 FeSO4和 H2SO4，该反7应的化学方程式为 Fe2(SO4)3SO 22H 2O=2FeSO42H 2SO4，该工艺不仅吸收了 SO2，还得到了化工产品 H2SO4，A、D 正确；根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B 正确；该过程中化合价发生变化的元素

15、有氧、铁、硫，C 错误。2在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，E 是酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：A X B Y C Y D Z E当 X 是强酸时，A、B、C、D、E 均含同一种元素；当 X 是强碱时，A、B、C、D、E 均含另外同一种元素。请回答：(1)A 是_，Y 是_，Z 是_。(2)当 X 是强酸时，E 是_，写出 B 生成 C 的化学方程式：_。(3)当 X 是强碱时，E 是_，写出 B 生成 C 的化学方程式：_。解析：因 D 的相对分子质量比 C 大 16，则 Y 为 O2，进而推知 C、D 为氧化物，B C

16、 D 为连续氧化的过程。因 E 为酸，故 C、D 均为非金属氧化物，Z 为 H2O。 O2 O2 当 X 为强碱时，该连续氧化关系为 NH3 NO NO2 HNO3，进而推知 A 为铵盐； O2 O2 H2O 当 X 为强酸时，该连续氧化关系为 H2S SO2 SO3 H2SO4，进而推知 A 为硫化 O2 O2 H2O 物。综上所述 A 为(NH 4)2S。答案：(1)(NH 4)2S O 2 H 2O(2)H2SO4 2H 2S3O 2 2SO22H 2O= = = = =点 燃 (3)HNO3 4NH 35O 2 4NO6H 2O= = = = =催 化 剂 考点三 高考新载体常考 4

17、种含硫化合物(一 )硫 代 硫 酸 钠 (Na2S2O3)Na2S2O35H2O 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后呈碱性。1Na 2S2O3的化学性质(1)与酸反应生成单质硫，放出 SO2气体：S2O 2H =SSO 2H 2O。23(2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被 I2、Cl 2、KMnO 4等氧化剂氧化：2Na 2S2O3I 2=Na2S4O62NaI，此反应用于定量测定碘。Na 2S2O34Cl 25H 2O=Na2SO4H 2SO48HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。85Na 2S2O38KMnO 47H 2SO4=8MnSO45Na 2SO44K

18、 2SO47H 2O。2Na 2S2O3的制备方法将 Na2S 和 Na2CO3以 21 的物质的量比配成溶液，然后通入 SO2，反应大致可分三步进行：(1)Na2CO3和 SO2反应生成 Na2SO3：Na2CO3SO 2=Na2SO3CO 2。(2)Na2S 与 SO2反应生成 Na2SO3和 H2S：Na2SSO 2H 2O=Na2SO3H 2S，H2S 是强还原剂，遇到 SO2时析出硫：2H2SSO 2=3S2H 2O。(3)Na2SO3和 S 作用生成 Na2S2O3：Na2SO3S= =Na2S2O3。将上面三个反应合并得到总反应：2Na2SNa 2CO34SO 2=3Na2S2O

19、3CO 2。溶液蒸发浓缩后，冷却至 293303 K 时即析出 Na2S2O35H2O，用上述方法制得的Na2S2O3中常含有 Na2SO4和 Na2SO3等杂质。提醒 制取硫代硫酸钠的另一种方法是在沸腾的状况下，使 Na2SO3溶液同硫粉反应：Na2SO3S Na2S2O3。= = = = = (二 )过 二 硫 酸 钠 (Na2S2O8)过二硫酸钠中 S 为6 价，含有 1 个过氧键(OO)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由1 价变为2 价，硫原子化合价不变，如 S2O 2I 2SO I 2、5S 2O 2Mn 2 8H 2O28 = =

20、 = = =Cu2 24 2810SO 2MnO 16H 。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成= = = = =Ag 24 4Na2SO4、SO 3和 O2。(三 )连 二 亚 硫 酸 钠 (Na2S2O4)连二亚硫酸钠属于一级遇湿易燃物品，又名低亚硫酸钠。有含结晶水(Na 2S2O42H2O)和不含结晶水(Na 2S2O4)两种。前者为白色细粒结晶，后者为淡黄色粉末。相对密度2.32.4，赤热时分解，能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。其水溶液性质不稳定，有极强的还原性，属于强还原剂，能将 I2、Cu 2 、Ag 还原。暴露于空气中易吸收氧气而氧化，同时也易吸潮发热而变质，并能夺取空气中的氧结

21、块并发出刺激性酸味。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。吸收空气中氧气的方程式：2Na 2S2O4O 22H 2O=4NaHSO3或Na2S2O4O 2H 2O=NaHSO3 NaHSO4。9(四 )焦 亚 硫 酸 钠 (Na2S2O5)焦亚硫酸钠又称二硫五氧酸钠1性质成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置空气中易氧化成硫酸钠，与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类，加热到 150 分解，通常用 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，其方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5H 2O。2用途医药工业用于生产氯仿、苯甲醛等；食品工业用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、

22、抗氧化剂、护色剂及保鲜剂；印染工业用作棉布漂白后的脱氯剂、棉布煮炼剂；制革工业用于皮革处理，能使皮革柔软、丰满、坚韧，具有防水、抗折、耐磨等性能。典例 1 硫代硫酸钠(Na 2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应 2Na2SNa 2CO34SO 2=3Na2S2O3CO 2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题：(1)b 中反应的离子方程式为_，c 中试剂为_。(2)反应开始后，c 中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是_。(3)d 中的试剂为_。(4)实验中要控制 SO2生成速率，可以采取的措施有_(写出两条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产

23、量，实验中通入的 SO2不能过量，原因是_。解析 (2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是 S。(3)d 装置的作用是吸收反应中产生的 CO2，故 d 中的试剂为 NaOH 溶液。(4)溶液中的反应速率受温度、浓度的影响，故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。(5)SO 2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸，而 Na2S2O3遇酸会分解。答案 (1)SO 2H =SO2H 2O 或 HSO H =SO2H 2O 硫化钠和碳酸钠23 310混合溶液(2)硫(或 S) (3)NaOH 溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若 SO2过量，溶液

24、显酸性，产物分解典例 2 (2018全国卷)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为：pH4.1 时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。(3)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到

25、 Na2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时，取 50.00 mL葡萄酒样品，用 0.010 00 molL1 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_，该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL 1 (以 SO2计)。解析 (1)根据题给信息，将 NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到 Na2S2O5，则化学方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5H 2O。(2)酸性条件下，SO 2与 Na2CO3溶液生成 NaHSO3。工艺中加入 Na2CO3固体并再次通入 SO2，其目的是得到 NaHSO3过饱和溶液。(3

26、)阳极上 H2O 放电，电极反应式为 2H2O4e =O24H ，电解过程中 H 透过阳离子交换膜进入 a 室，故 a 室中 NaHSO3浓度增加。(4)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O 2I 23H 2O=2SO 4I 6H 。 n(S2O ) n(I2) 0.010 00 25 24 2512 1211molL1 10.00103 L510 5 mol，该样品中 S2O 的残留量(以 SO2计)为255105 mol264 gmol1 0.128 gL 1 。1 000 mLL 150.00 mL答案 (1)2NaHSO 3=Na2S2O5H 2O(2)NaHSO 3 得到 NaHSO3过饱和溶液(3)2H2O4e =4H O 2 a(4)S2O 2I 23H 2O=2SO 4I 6H 0.12825 2412