含硫物质的性质及其应用.docx
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含硫物质的性质及其应用
含硫化合物的性质和应用
知识点一硫元素在自然界中的存在
1、主要存在形式
（1）游离态（硫单质）：
主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态（硫化物、硫酸盐）：
主要存在于金属矿石中。
2、硫单质的性质
（1）物理性质
俗名
色态
质地
溶解性
硫磺
淡黄色晶体
脆
不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2
（2）化学性质
知识点二二氧化硫的性质和作用
1、物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
水溶性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气的大
易溶于水
2、化学性质
二氧化硫是一种酸性氧化物，由于SO2中硫元素为+4价，属于中间价态，所以SO2既有还原性又有氧化性。
（1）酸性氧化物—亚硫酸酸酐，具有酸性氧化物的通性
①与水反应：
SO2+H2O
H2SO3（亚硫酸）
②与碱反应：
SO2（少量）+Ca（OH）2＝CaSO3↓+H2O；不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2
SO2（过量）+Ca（OH）2＝Ca（HSO3）2
SO2（少量）+2NaOH＝Na2SO3+H2O（实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气）
③与盐反应：
SO2（少量）+2NaHCO3＝Na2SO3+CO2+H2O（常用饱和NaHCO3除去CO2中的SO2）
【注意】酸性：
盐酸＞亚硫酸＞碳酸，因此氯化钡溶液通入CO2、SO2时不发生反应。
（2）弱氧化性
与H2S反应生成S和H2O，其反应的化学方程式为：
SO2+2H2S＝3S↓+2H2O（归中反应）
（3）强还原性
①能使高锰酸钾褪色（除去CO2中的SO2）
②2SO2+O2
2SO3（可逆反应）工业制硫酸的第二步反应
③SO2+X2+2H2O＝2HX+H2SO4（X2：
Cl2Br2I2）使其褪色
（4）漂白性（加合型）
①原理：
与某些有色物质（如品红溶液）化合成不稳定的无色物质。
②特点：
不稳定，久置或加热会恢复原色。
③不漂白酸碱指示剂
漂白原理分类
类型
原理
特点
举例
氧化型
漂白剂本身是强氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色
不可逆
HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2等
加合型
漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质，使有机色素失去原有的颜色
可逆
SO2使品红褪色
吸附型
有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色
部分吸附剂可重复使用
活性炭、胶体
SO2和Cl2漂白比较
（3）氯气和二氧化硫按1:
1的比例通入品红溶液中，无现象：
SO2+Cl2+2H2O＝2HCl+H2SO4
3、二氧化硫的实验室制法
（1）制取原理:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
（2）二氧化硫使以下溶液产生不同现象的原理对比
反应物
石蕊试液
品红溶液
溴水
酸性KMnO4溶液
Ca（OH）2溶液
反应现象
变红
褪色
褪色
褪色
变浑浊
SO2的性质
酸性
漂白性
还原性
还原性
酸性
4、鉴别SO2和CO2的方法
（1）用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。
（2）用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
（3）用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
（4）用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
（5）用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
（6）SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
设计意图
检验SO2
除去SO2
检验SO2是否除尽
检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
5、用途:
制硫酸、制漂白剂、消毒剂和防腐剂。
6、二氧化硫的污染
SO2是污染大气的主要物质之一。
（1）SO2的来源①化石燃料的燃烧（主要来源）②含硫金属矿石的冶炼③硫酸工厂的废气
（2）酸雨（PH<5.6）的形成
（3）酸雨的危害
①酸化湖泊，危害水生生物。
②酸化土壤、降低土壤肥力，影响农作物生长。
③腐蚀建筑物。
（4）防治措施
①从根本上防治酸雨—开发、使用能代替化石燃料的绿色能源（氢能、核能、太阳能）
高温
②对含硫燃料进行脱硫处理（如煤的液化和煤的气化）
钙基固硫：
CaCO3＝CaO+CO2↑；CaO+SO2CaSO3；2CaSO3+O2＝2CaSO4
氨水脱硫：
SO2+2NH3＝（NH4）2SO3；2（NH4）2SO3+O2＝2（NH4）2SO4
③提高环保意识，加强国际合作
（5）久置的酸雨，PH降低。
7、亚硫酸的性质
（1）弱酸性
电离方程式：
H2SO3
HSO3-+H+HSO3-
SO32-+H+
（2）不稳定性
受热易分解，化学方程式为：
H2SO3SO2↑+H2O
（3）强还原性
能够被O2、Cl2、H2O2等氧化，与O2反应的化学方程式为：
2H2SO3+O2＝2H2SO4
（4）弱氧化性
与H2S反应生成S和H2O，反应的化学方程式为：
H2SO3+2H2S＝3S↓+3H2O
【随堂练习一】
2．检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（ ）
A．通过品红溶液
B．通过澄清石灰水
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
3．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（ ）
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．臭氧空洞D．温室效应
4．下列对某气体的实验中：
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红褪色 ④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色，且滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生。
能证明其中含有SO2的是（ ）
A．都能证明 B．都不能证明C．③④⑤能证明D．只有⑤能证明
5．在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若先通入下列气体中的一种，再通入SO2；或者向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质，可以看到沉淀的有________（填序号）。
①Cl2、②NH3、③HCl、④NO2、⑤CO2、⑥H2S、⑦NaOH
6．已知盐酸加到品红溶液中，能使品红溶液的红色加深。
试推测：
（1）向品红溶液中通入过量SO2的过程中，观察到的现象为_______________________；
加热后的现象为____________________。
（2）向品红溶液中通入过量Cl2的过程中，观察到的现象为________________________；
加热后的现象为______________________。
（3）向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后的现象为_____________________，
反应的化学方程式为______________________。
7．某同学往二氧化硫水溶液中加入适量的氯化钡溶液，在空气中震荡后很快出现浑浊，则该白色沉淀是，请用化学方程式解释该沉淀的形成过程。
8．如图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图，试回答：
（1）⑥中发生的化学反应方程式为____________________________。
（2）①中实验现象为_______________________，证明SO2是________气体。
（3）②中品红试液______________________，证明SO2有________性。
（4）③中现象是______________，反应的化学方程式为_____________________，证明SO2有________性。
（5）④中现象是______________，反应的化学方程式为_____________________，证明SO2有________性。
（6）⑤的作用是___________________________，反应的化学方程式为_____________________________。
知识点二硫酸的性质和制备
1.硫酸的物理性质
（1）浓硫酸是无色、油状粘稠的液体，高沸点，难挥发、密度大，易溶于水，能以任意比与水混溶，溶于水时放出大量的热（稀释浓硫酸要特别小心，应将浓硫酸慢慢注入水中，且不断搅拌，防止飞溅）。
（2）浓硫酸的吸水性：
浓硫酸具有吸水性，通常可用作干燥剂，由于浓硫酸具有酸性和强氧化性因此碱性气体如NH3及还原性气体如H2S、HI、HBr一般不能使用浓H2SO4干燥。
2、硫酸的化学性质
（1）稀硫酸的酸性：
Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O
（2）浓硫酸的脱水性：
浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来，浓硫酸用作许多有机反应的脱
水剂和催化剂。
（3）浓硫酸的强氧化性：
浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：
浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起，而稀硫酸的氧化性由H+引起（只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属）。
Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
注：
①在常温下，浓硫酸会与铁、铝发生钝化（常温下用铁皮车装运浓硫酸）。
②锌与浓硫酸反应开始产生二氧化硫,后由于硫酸的浓度慢慢变稀产生氢气。
5、硫酸的用途
（1）工业上用做制过磷酸钙、磷酸、硫酸铵等化肥。
（2）金属材料表面除锈、金属矿石的处理。
（3）制取挥发性酸，制取硫酸盐。
（4）精炼石油、制炸药、农药、医药、染料等。
（5）实验室常用于制备氢气、氯化氢、二氧化硫、硫化氢等气体，做干燥剂、脱水剂、催化剂。
4、硫酸的工业制法——接触法制硫酸
流程设备反应
生成二氧化硫沸腾炉S+O2
SO2或4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
SO2接触氧化接触室2SO2+O22SO3
SO3的吸收吸收塔SO3+H2O＝H2SO4
为了防止形成酸雾，提高SO3的吸收率，常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸
【随堂练习二】
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铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥NH3气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2．利用废铜制取CuSO4溶液最好的方法是（ ）
A．铜屑与浓硫酸混合加热
B．铜屑在空气中灼烧后再溶于稀硫酸
C．铜屑与稀硫酸混合加热
D．铜屑在空气中灼烧后再溶于浓硫酸
3．接触法制H2SO4没有涉及的设备是（ ）
A．沸腾炉 B．合成塔C．吸收塔D．接触室
4．下列叙述正确的是（ ）
A.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为：
S＋2H2SO4（浓）3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了
其强氧化性又表现了其酸性
C．把足量铜粉投入到只含2molH2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等发生钝化
5．将浓盐酸加到浓硫酸中，会产生白雾，不能解释这一现象的是（）
A．浓盐酸有挥发性
B．浓硫酸有脱水性
C．浓硫酸吸水过程放热
D．浓硫酸有吸水性
6．下列反应中硫酸既表现了氧化性，又表现了酸性的是（）
A．2H2SO4（浓）+C
CO2↑+2H2O+2SO2↑
B．2H2SO4（浓）＋Cu
CuSO4+2H2O+SO2↑
C．H2SO4（浓）+NaCl
NaHSO4+HCl↑
D．H2SO4+Na2SO3＝Na2SO4+H2O+SO2↑
7．下列叙述正确的是（）
A．浓硫酸具有吸水性，故可作干燥剂
B．Na的金属活性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C．SO2具有还原性，故可作漂白剂
D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中的Fe也显+3价
8．某同学用Cu与浓H2SO4在实验室制备并收集SO2，且证明SO2的漂白性，还要除去SO2有的H2O（g）和少量O2，设计装置如图所示：
（1）A中盛有和。
（2）B中盛有，作用是。
（3）C中放有，作用是，
化学方程式是。
（4）D是，E中盛有，
作用是。
（5）F烧杯中盛有，目的是。
9．某同学为了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，选用了下图所示实验装置．
（1）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式
（2）①中无水硫酸铜的作用是
（3）②中酸性KMnO4溶液的作用是
（4）②中两次用到品红溶液，它们的作用分别是A、B
（5）③中出现的现象是，发生反应的离子方程式是．
知识点三含硫化合物的相互转化及亚硫酸根、硫酸根的检验
1、不同价态的含硫物质
含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
SO3、H2SO4、Na2SO4
硫的化合价
－2
0
+4
+6
2、含硫物质之间的相互转化
3、SO32－及SO42－的检验
（1）SO32－的检验
加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
发生的反应为
SO32－＋Ba2＋＝BaSO3↓，BaSO3＋2H＋＝Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
（2）SO42－的检验
检验SO
的正确操作方法：
被检液
取清液
有无白色沉淀（判断有无SO
）
6、常见硫酸盐
（1）蓝矾（CuSO4·5H2O），又称胆矾，蓝色晶体。
（2）石膏（CaSO4·2H2O），白色固体，石膏可被用来加工豆腐，制造模型和石膏绷带。
（3）重晶石（BaSO4），白色固体，不溶于水和酸，可做钡餐医疗透视的内服剂。
【随堂练习三】
1．硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。
在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入甲得到黄色粉末戊。
甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是（ ）
A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C．SO3、H2SO4、H2SO3、Na2S2O3、SO3D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
2．不能实现下列物质间直接转化的元素是（）
A．碳B．硫C．钠D．铁
3．实验中在对某种样品进行检验时，加入试剂顺序的不同对最后结果的判断具有很大影响。
某样品中可能含有SO42—，实验中加入试剂种类和顺序正确的是（）
A．BaCl2溶液，稀盐酸B．稀盐酸，BaCl2溶液
C．BaCl2溶液，稀硝酸D．稀硝酸，BaCl2溶液
4．某非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
若A常温下为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体。
①A的化学式：
，工业生产中大量排放的B气体被雨水吸收后形成 而污染环境。
②写出B→C反应的化学方程式：
5．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4∶5，化合物D是重要的工业原料。
（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：
__________________________。
（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
_________________________。
（3）写出一个由D生成B的化学方程式：
___________________________。
（4）将5mL0.10mol·L－1的E溶液与10mL0.10mol·L－1的NaOH溶液混合。
写出反应的离子方程式：
___________________________。
【自我测试】
1．下列气体中，溶于水后，生成物是一种强酸的是（）
A．SO2B．SO3C．CO2D．Cl2
2．下列关于SO2的说法中，错误的是（）
A．二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有氧化性
B．二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红，说明它能与水反应生成H2SO3
C．实验室可用氢氧化钠溶液处理含有二氧化硫的尾气
D．将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性
3．下列说法中不正确的是（ ）
A．自然界中硫是一种淡黄色难溶于水的晶体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和金属矿石中
C．大量排放二氧化硫会加剧酸雨的形成
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
4．Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合液，能观察到的现象是（）
A．溶液很快褪色B．溶液不褪色C．沉淀为BaSO3D．不出现沉淀
5．在下列反应中，硫元素表现出还原性的是（）
A．稀硫酸与锌粒反应B．三氧化硫与水反应
C．浓硫酸与铜反应D．二氧化硫与氧气反应
6．下列关于浓硫酸的性质的说法中，错误的是（ ）
A．浓硫酸的脱水性属物理性质，相应的变化过程是物理变化
B．蓝色石蕊试纸遇浓硫酸先变红后变黑
C．浓硫酸可吸收SO3
D．CuSO4·5H2O晶体投入到浓硫酸中，固体颜色由蓝变白
7．在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。
则浓硫酸的实际体积为（）
A.等于50mLB.大于50mLC.等于100mLD.大于100mL
8．工业上常用稀硫酸清洗铁表面的锈层，这是利用硫酸的（）
A.强氧化性B.不挥发性C.酸性D.吸水性
9．已知Na2SO3在空气中易被氧化为Na2SO4，现有一包包装破损的白色Na2SO3固体粉末，为了检验其是否变质，正确的方法是（ ）
A．取少量样品于试管中，滴入稀盐酸，无沉淀，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质。
B．取少量样品于试管中，滴入稀硝酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质。
C．取少量样品于试管中，滴入稀硫酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质。
D．取少量样品于试管中，滴入稀盐酸，若产生使品红溶液褪色的气体，则说明已变质。
10．在空气中易被氧化的是（ ）
A．Na2SO3 B．盐酸C．浓硫酸 D．稀硫酸
11．下列物质中硫元素只显示还原性的是（）
A.H2SB.SO2C.SD.H2SO4
12．在下述反应中，浓H2SO4既表出现氧化性，又表现出酸性的是（）
A.C＋H2SO4B.H2S＋H2SO4
C.NaCl＋H2SO4D.Cu＋H2SO4
13．19.2gCu与过量的50mL18mol·L－1浓硫酸加热完全反应
（1）得到SO2气体的体积（标准状况下）是L；
（2）若反应后溶液中加入水至溶液的体积为500mL，取出50mL，
那么50mL溶液中CuSO4的物质的量浓度为mol·L-1；
（3）往反应后溶液中加入足量的BaCl2，可以生成硫酸钡沉淀为g。
14．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。
请回答以下几个问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________________________。
（2）装置D中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下，这种液体是________，其作用是_______________。
（3）装置B的作用是容纳多余的气体。
当D处有明显的现象后，关闭弹簧夹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中现象是_______________________。
B中应放置的液体是________（填字母）。
a．水 b．酸性KMnO4溶液
c．浓溴水d．饱和NaHSO3溶液
（4）实验中，取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________（填字母）。
a．铁粉b．BaCl2溶液c．银粉d．Na2CO3溶液
15．有两个实验小组的同学为探究Na2O2与SO2的反应，都用如下图所示的装置进行实验。
通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。
请回答下列问题：
（1）第1组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
（2）第2组同学为证明Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成，设计了如下方案（注：
硝酸溶液具有氧化性）：
上述方案是否合理？
________。
如果不合理，请简要说明两点理由：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
16.
（1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是：
____________________________________
（2）试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序是（按产物气流从左至右的方向，填写装置的编号）：
____→____→____→____。
（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色。
A瓶溶液的作用是_________，
B瓶溶液的作用是_______，可用_______代替，C瓶溶液的作用是________________。
（4）装置②中所加的固体药品是____________，可验证的产物是____________，确定装
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