完整版高中化学必修一硫及其化合物.docx

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完整版高中化学必修一硫及其化合物

第十讲硫及其化合物

要点一：

硫单质

1、硫单质的存在

（1）游离态：

火山喷口附近或地壳的岩层内

（2）化学态：

①硫化物：

硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）

②硫酸盐：

石膏（CaSO4•2H2O）；芒硝（Na2SO4•10H2O）

2、物理性质

硫俗称硫磺，淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，可用二硫化碳洗涤沾有硫单质的试管。

3、化学性质

（从0价降到-2价，氧化性）H2S、FeS←S→SO2、SO3（从0价升到+4价）

典型例题

1、下列说法错误的是（　　）

A．单质硫是一种分子晶体，呈淡黄色

B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里

C．单质硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳

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

【解答】解：

A．硫为非金属单质，为分子晶体，呈淡黄色，故A正确；

B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中，多为二氧化硫，矿泉水里含有硫酸盐，故B正确；

C．硫为非极性分子，硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于四氯化碳，故C正确；

D．在氧气中燃烧只生成SO2，SO2和氧气在催化剂的条件下可生成SO3，故D错误。

故选：

D。

变式训练

1、0.1mol某单质与足量硫充分反应，质量增加了1.6g，则组成这种单质的元素不可能是（　　）

A．AgB．FeC．CuD．K

要点二：

硫的化合物

1、硫化氢

（1）物理性质

具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水。

（2）化学性质

2、硫的氧化物

（1）二氧化硫

①物理性质

无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，易液化。

②化学性质

a.具有酸性氧化物的通性：

SO2可使紫色石蕊溶液变红；

与碱反应：

SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O；

与碱性氧化物反应；SO2+CaO====CaSO3；

与水反应：

SO2+H2O====H2SO3

b.氧化性：

2H2S+SO2====2H2O+3S↓

c.还原性：

与氧气反应：

SO2+O2⇋SO3（加热并且加催化剂）

SO2还能被I2、Cl2、Br2、MnO4-、ClO-、Fe3+、H2O2、NO3-（H+）等氧化。

d.漂白性：

SO2能使品红溶液褪色（褪色后加热恢复红色），能漂白某些有色物质（属于不稳定的化学漂白）。

（2）SO2和CO2性质的辨析

SO2

CO2

相同点

常温下都是气体

密度均大于空气

溶于水后的溶液均可导电

酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量时又变澄清

Ca（OH）2+SO2===CaSO3↓+H2O

CaSO3+SO2+H2O====Ca（HSO3）2

Ca（OH）2+CO2===CaCO3↓+H2O

CaCO3+CO2+H2O====Ca（HCO3）2

有刺激性气味，有毒

无味，无毒

易溶于水

可溶于水

具有还原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液褪色

无还原性

具有漂白性，能使品红溶液褪色

没有漂白性

酸性：

H2SO3>H2CO3

除杂

①除去CO2中的SO2：

先通入饱和的NaHCO3溶液或溴水或酸性KMnO4溶液（吸收SO2），再通入品红溶液（检验SO2是否除净），最后通入浓硫酸；

②除去SO2的CO2：

先通入饱和的NaHSO3溶液

鉴别

SO2中混有CO2不影响SO2的鉴别：

①利用二氧化硫的还原性，看是否能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色来鉴别

②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液来鉴别

CO2中混有SO2影响CO2的鉴别，应先除去SO2再鉴别

（3）常用漂白剂的分类及漂白原理

①常见漂白剂的漂白原理比较

类型

漂白原理

漂白特点

变化类型

举例

氧化型

漂白剂具有强氧化性，因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色

褪色后不会恢复原色

化学变化

HClO、Na2O2、O3、H2O2等

化合型

漂白剂与某些有色物质发生化合反应使其褪色

一定条件下发生分解，又恢复原色

化学变化

SO2

吸附型

某些固体物质具有疏松多空的结构，能吸附有色物质

——

物理变化

活性炭等

②SO2和氯水的漂白原理比较

品红溶液通入SO2，先褪色，加热至沸腾，红色恢复；通入Cl2先褪色，加热后颜色恢复。

紫色石蕊溶液通入SO2很快变红，但不褪色；通入Cl2立即变红，随后褪色。

（4）注意事项

①SO2能使氯水、酸性高猛酸钾褪色，不是因为漂白性，而是因为其具有还原性；

②只有强氧化性物质，才可以漂白酸碱性指示剂，如将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，但不褪色；

③SO2、氯水都具有漂白性，但是将SO2和Cl2同时通入品红溶液中，溶液不褪色，因为发生反应：

SO2+Cl2+H2O====H2SO4+2HCl，失去漂白性。

（5）SO3

在常温、常压下，三氧化硫是一种无色、易挥发的固体，能与水剧烈反应生成硫酸，并放出大量的热，也能溶解在浓硫酸中形成发烟硫酸。

SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。

典型例题

1、图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，试回答：

（1）在⑥中发生反应的化学方程式为　　．

（2）①中的实验现象为紫色石蕊试液　　，此实验证明SO2是　　气体．

（3）②中的品红溶液　　，证明SO2有　　性．

（4）③中的实验现象是　　，证明SO2有　　性．

（5）④中的实验现象是　　，证明SO2有　　性．

（6）⑤的作用是　　，反应的化学方程式为　　．

解：

（1）⑥中为亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为：

Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O，

故答案为：

Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+H2O+SO2↑；

（2）①中为紫色石蕊试液，二氧化硫溶于水和水反应生成亚硫酸，SO2+H2O⇌H2SO3，亚硫酸为弱酸，可以使紫色石蕊试液变红，

故答案为：

试液变为红色；酸性；

（3）②中为品红溶液，二氧化硫与品红化合生成无色物质，能使品红溶液褪色，故二氧化硫具有漂白性，

故答案为：

褪色；漂白性；

（4）SO2中+4价S具有氧化性，硫化氢中﹣2价S具有还原性，二氧化硫能把硫化氢氧化成单质硫，本身被还原成单质硫，反应方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H20，

故答案为：

有淡黄色沉淀生成；氧化；

（5）酸性KMnO4具有强氧化性，溶液颜色为紫色，SO2中+4价S具有还原性，二氧化硫通入酸性高锰酸钾中发生2KMnO4+5SO2+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，该反应中二氧化硫为还原剂，具有还原性，发生氧化反应，导致酸性KMnO4溶液褪色，

故答案为：

KMnO4溶液褪色；还原；

（6）二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，二氧化硫酸性氧化物能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，所以可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式为：

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，

故答案为：

吸收SO2，防止SO2污染环境；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．

2、某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分．该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想．

提出猜想：

猜想1：

　　，

猜想2：

　　，

猜想3：

　　．

为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：

实验探究：

该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

（1）B中可以装下列　　试剂（填编号）．

A．NaCl溶液、B．KMnO4溶液、C．盐酸、D．澄清石灰水、E．NaHCO3溶液、F．碘水

（2）A中品红溶液的作用是：

　　．

（3）D中澄清石灰水的作用是：

　　．

通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：

①A中品红溶液褪色　②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊

得出结论：

（4）由上述现象该小组同学确认该气体的成分为：

　　．

（5）请写出SO2与氯水发生反应的离子方程式：

　　．

解：

猜想：

气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，说明气体为SO2，CO2中一种或两种．故该气体可能是SO2气体；该气体可能是CO2气体；该气体可能是SO2，CO2的混合气体．

故答案为：

该气体是SO2气体；该气体是CO2气体；该气体是SO2，CO2的混合气体．

实验探究

（1）装置B的作用是除去SO2，防止影响CO2检验．

A．氯化钠溶液能不能吸收二氧化碳、二氧化硫，故A错误；

B、酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化硫为硫酸，不能吸收二氧化碳，故B正确；

C．盐酸不能和二氧化硫、二氧化碳反应，不能吸收二氧化硫，故B错误；

D、澄清石灰水和二氧化碳、二氧化硫都能反应，不能检验二氧化碳的存在，故D错误；

E．饱和碳酸氢钠溶液与亚硫酸反应生成二氧化碳，故D错误；

F．碘水能吸收二氧化硫，不吸收二氧化碳，故F正确；

故选：

BF．

（2）检验SO2用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO2，装置A的作用是检验SO2的存在．

故答案为：

检验SO2的存在．

（3）在排除SO2情况下，检验CO2用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO2，装置D中澄清石灰水作用是检验CO2的存在；

故答案为：

检验CO2的存在；

得出结论：

（4）①A中品红褪色，说明气体含有SO2；②C中品红不褪色且③D中澄清石灰水变浑浊，说明含有气体中含有CO2，故该气体是SO2，CO2的混合气体．

故答案为：

该气体是SO2，CO2的混合气体；

（5）氯气和二氧化硫通入水中反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为：

SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣；

故答案为：

SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣．

3、如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸（以不接触纸条为准）．则下列有关说法正确的是（　　）

A．湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色

B．湿润的品红试纸，蘸有KMnO4酸性溶液的滤纸均褪色证明了SO2的漂白性

C．湿润的碘化钾淀粉试纸未变蓝说明SO2氧化性强于I2

D．实验后，可把注射器中的物质推入NaOH溶液，以减少环境污染

解：

A．SO2只能使酸碱指示剂变色，所以湿润的蓝色石蕊试纸只变红，故A错误；

B．品红试纸褪色，表现出SO2的漂白性，沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，表现出SO2的还原性，故B错误；

C．湿润淀粉KI试纸变蓝，说明SO2能将KI氧化为I2，则SO2的氧化性强于I2，湿润的碘化钾淀粉试纸未变蓝，说明SO2氧化性弱于I2，故C错误；

D．SO2为酸性气体，有毒，可与NaOH溶液反应生成盐和水，所以NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2，故D正确。

故选：

D。

变式训练

1、碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图所示），下列有关说法正确的是（　　）

A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡

B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳

C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡

D．在Z导管口有红棕色气体出现

2、下列关于SO2性质的说法正确的是（　　）

A．氯水中通入一定量的SO2气体可增强氯水的漂白性

B．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色

C．已知酸性：

H2SO4＞HClO，则SO2通入漂白粉溶液中可生成次氯酸

D．紫色石蕊试液中通入SO2，溶液变红后不褪色

3、下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（　　）

①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水．

A．①②④B．②③⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥

要点三：

硫酸

1、硫酸的物理性质

浓硫酸是一种无色粘稠、油状液体，溶于水时放出大量的热。

稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中。

2、稀硫酸

稀硫酸是6大强酸之一，具有酸的通性。

3、浓硫酸的三大特性

实验操作

实验现象

实验结论

在表面皿上加入CuSO2.5H2O滴加3ml浓硫酸

蓝色晶体变成白色粉末

浓硫酸具有吸水性

将浓硫酸导入蔗糖中

蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多空的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体

浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，生成CO2，本身被还原为SO2

向铜加入浓硫酸并加热，并将产生的气体分别通入品红溶液和氢氧化钠溶液

加热前铜片在浓硫酸中无现象；加热后，铜片逐渐溶解，铜片表面有气体产生，品红溶液褪色

浓硫酸具有强氧化性

①吸水性：

浓硫酸具有吸水性，可干燥酸性或中性气体，如H2、O2、HCl、Cl2、CO、CO2、SO2、CH4等，不能干燥H2S、HI等还原性气体以及碱性气体NH3。

②脱水性：

浓硫酸能够将许多有机物（特别是糖类）中的氢、氧原子按照水分子中氢、氧原子个数比2∶1夺取出来。

如浓硫酸可使纸张炭化。

③强氧化性：

常温下铁、铝在浓硫酸中发生钝化。

加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属、非金属单质以及其他还原性物质反应，如：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O（硫酸表现出了强氧化性和酸性）。

C+H2SO4（浓）

CO2↑+2SO2↑+2H2O（硫酸只表现了强氧化性）。

4、SO32-和SO42-的检验

1.SO32-

（1）原理

SO32-+2H+====SO2↑+H2O

Ba2++SO32-====BaSO3↓

BaSO3+2H+====Ba2++H2O+SO2↑

（2）方法

取试样少许，加入稀盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去；或加入BaCl溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，则含有SO32-。

2.SO42-

（1）原理

Ba2++SO42-====BaSO4↓（白色沉淀）

（2）方法

取试样少许，先滴加稀盐酸无明显现象（排除CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰），滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42-。

5、含硫化合物之间的相互转化

典型例题

1、将57.6g铜与200mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为22.4L．

请回答：

（1）NO的体积为　　L，NO2的体积为　　L．

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol•L﹣1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为　　mol•L﹣1（列出计算式即可）．

（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3至少需要30%的双氧水　　g．

解：

（1）57.6g铜的物质的量为

=0.9mol，22.4L混合气体的物质的量为

=1mol，

令混合气体中NO和NO2物质的量分别为xmol、ymol，

由电子转移守恒有：

3x+y=0.9×2，

由二者物质的量之和：

x+y=1，

联立方程，解得x=0.4，y=0.6，

故NO的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L，

NO2的体积为0.6mol×22.4L/mol=13.44L，

故答案为：

8.96；13.44；

（2）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n（NaNO3）=n（NaOH）=aV×10﹣3mol，根据氮原子守恒可知n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO2+NO）=（aV×10﹣3+1）mol，故原有硝酸的物质的量浓度为

mol/L，

故答案为：

；

（3）Cu与硝酸反应得到硝酸铜与NO和NO2混合气体，NO和NO2混合气体再在双氧水、碱性条件下转化为NaNO3，纵观整个过程，根据电子转移守恒，Cu提供的电子等于过氧化氢获得的电子，铜的物质的量为0.9mol，故Cu提供电子为0.9mol×2=1.8mol，故需要过氧化氢的物质的量为

=0.9mol，过氧化氢的质量=0.9mol×34g/mol=30.6g，需要30%的双氧水的质量为

=102g，故答案为：

102．

2、根据如图回答问题：

（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气．

答：

（2）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：

（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：

A中加入的试剂是　　，作用是　　．

B中加入的试剂是　　，作用是　　．

C中加入的试剂是　　，作用是除尽　　气体．

D中加入的试剂是　　，作用是　　．

（4）实验时，C中应观察到的现象是　　．

解：

（1）由于装置较大，用手捂的方法难以观察到明显现象，可在反应前点燃酒精灯，加热烧瓶一小会儿．在瓶B、C、D中出现气泡，熄灭酒精灯，瓶B、C、D中导管液面上升，证明该装置不漏气，

故答案为：

反应前点燃酒精灯，加热烧瓶一小会儿．在瓶B、C、D中出现气泡，熄灭酒精灯，瓶B、C、D中导管液面上升，证明该装置不漏气；

（2）浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，同时生成水，反应的方程式为2H2SO4（浓）+C

CO2↑+2SO2↑+2H2O，

故答案为：

2H2SO4（浓）+C

CO2↑+2SO2↑+2H2O；

（3）浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，同时生成水，可先用无水硫酸铜检验水，然后用品红检验二氧化硫，用酸性高锰酸钾除去二氧化硫，可用澄清石灰水检验二氧化碳气体，则A中加入无水硫酸铜，目的是检验H2O，B中加入品红溶液，目的是检验SO2，C中加入足量酸性KMnO4溶液，目的是除去SO2，D中加入澄清石灰水，目的是检验CO2，

故答案为：

无水硫酸铜；检验H2O；

品红溶液；检验SO2；

足量酸性KMnO4溶液；SO2；

澄清石灰水；检验CO2；

（4）二氧化碳不溶于酸性高锰酸钾，二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，可被还原生成二氧化锰，则可观察到导管有气泡冒出，溶液紫色逐渐变浅，瓶底有少量黑色固体生成，

故答案为：

导管有气泡冒出，溶液紫色逐渐变浅，瓶底有少量黑色固体生成．

变式训练6、利用如图装置，写出除去下列物质中的杂质的方法，并写出化学方程式（括号内的气体为杂质）．

（1）CO2（SO2）　　，化学方程式　　．

（2）SO2（HCl）　　，化学方程式　　．

变式训练

1、把一定量的锌与100mL18.5mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y33.6L（在标准状况下．）．将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的pH=1，则下列叙述正确的是（　　）

A．反应中共生成硫酸锌2mol

B．气体Y中SO2和H2的体积比为4：

1

C．反应中共消耗锌97.5g

D．反应中共转移电子4mol