第12讲 硫及其化合物(有答案)

第12讲硫及其化合物的性质与应用

1．自然界中的硫

(1)游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。

(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。常见的含硫化合物有：

硫铁矿 黄铜矿 石膏

芒硝

FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O

2．硫的物理性质

颜色状态：黄色固体。

溶解性：在水中难溶，在酒精中微溶，在CS2中易溶。

3．硫的化学性质

(1)与金属反应：与变价金属反应生成低价态硫化物。

①硫与铁反应：Fe＋S=====△FeS。

②硫与铜反应：2Cu＋S=====△Cu2S。

(2)与非金属反应：

①硫与H2反应：S＋H2=====△H2S。

②硫与O2反应：S＋O2=====点燃SO2。

硫在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，在氧气中燃烧火焰颜色为蓝紫色。

[认知无盲区]

(1)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。

(2)硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。

(3)硫与变价金属反应时生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl2的反应情况不同，可对比记忆。

[练习点点清]

1．下列物质中，不能由单质直接化合生成的是( )

①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2

A．①③⑤ B．①②③⑤

C．①②④⑤ D．全部 解析：选A 2Cu＋S=====△Cu2S，Cu和S不能直接化合生成CuS；S＋O2=====点燃SO2，二者不能直接化合生成SO3；2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，二者不能直接化合生成FeCl2。

2．你能从哪些实例推知氧化性：Cl2>S?

答案：(1)与变价金属反应，Cl2与变价金属反应生成高价态化合物，S与变价金属反应生成价低态化合物；(2)氢化物的稳定性：HCl>H2S；(3)置换反应H2S＋Cl2===2HCl＋S↓；(4)最高价含氧酸的酸性：HClO4>H2SO4等。

硫的氧化物

[基础全扫描]

1．二氧化硫

(1)物理性质：

颜色 气味 毒性 密度 溶解性

无色 有刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水

(2)化学性质：

①具有酸性氧化物的性质。

与少量NaOH：SO2＋NaOH===NaHSO3，

与足量NaOH：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。

②具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。

SO2卤水SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X为Cl、Br、I)。FeCl3溶液由棕黄色变为浅绿色。O22SO2＋O2催化剂△2SO3。

③具有氧化性：

与H2S反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。

④具有漂白性：

使品红溶液褪色(原理：SO2＋有色物质―→无色物质――→加热或见光有色物质＋SO2)。

(3)SO2对大气的污染与防治：

2．三氧化硫

(1)物理性质：

熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为液态，标准状况下为固态。

(2)化学性质：

酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式为：

SO3＋H2O===H2SO4；SO3＋CaO===CaSO4；

SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。

[认知无盲区]

(1)二氧化硫中的硫元素为＋4价，处于中间价态，因此，SO2既有氧化性，又有还原性，但主要表现还原性。

(2)SO2具有漂白性，其漂白原理和湿润氯气的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，加热或日久复原，而湿润Cl2是利用了HClO的强氧化性。

(3)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。

(4)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。

(5)用“钙基固硫”的方法可减少煤燃烧对大气的污染，即向燃煤中加入CaO，使CaO与SO2作用生成CaSO3，再被O2氧化成CaSO4。

[练习点点清]

3．下列实验报告记录的实验现象正确的是(

)

解析：选B SO2不能使石蕊试液褪色，所以a试管溶液为红色；SO2溶于水显酸性，Ba(NO3)2电离出的NO－3与H＋结合具有强氧化性，把SO2氧化为SO2－4，所以c试管中有白色沉淀生成；SO2与NaOH反应生成SO2－3，即d试管中有白色沉淀BaSO3生成。

4．小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。请回答有关问题。

(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子方程式为________________________________，过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子方程式为____________________________________________________。 (2)小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

所得悬浊液――→操作① 白色沉淀――→加试剂A 观察现象，并判断

则操作①的名称为________，试剂A的化学式为________。实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________________(填化学式)，则产生该白色沉淀的原因是______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)少量SO2通入Ba(OH)2溶液时生成正盐，过量SO2通入Ba(OH)2溶液时生成酸式盐。

(2)SO2通入BaCl2溶液产生白色沉淀应为BaSO4，因为BaSO3溶于盐酸，所以试剂A应用盐酸，不溶解进一步说明是BaSO4，不能用HNO3或H2SO4，因为HNO3将＋4价硫氧化为＋6价硫产生SO2－4，而H2SO4会提供SO2－4。

答案：(1)SO2＋Ba2＋＋2OH－===BaSO3↓＋H2O

SO2＋OH－===HSO－3

(2)过滤 盐酸(填H2SO4或HNO3均不正确)

BaSO4 SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3被O2氧化为H2SO4，H2SO4与Ba2＋反应生成BaSO4

1．物理性质

98%的浓H2SO4是一种无色、黏稠的油状液体，密度远大于水的密度。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

2．稀H2SO4具有酸的通性

硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO2－4，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

3．浓H2SO4的特性

4．SO2－4、SO2－3的检验

(1)SO2－4的检验：

被检液―――――→加足量盐酸酸化取清液――――――→滴加BaCl2溶液有无白色沉淀(判断有无SO2－4)。

(2)SO2－3的检验：

向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中红色褪去；或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：

SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O；或SO2－3＋Ba2＋===BaSO3↓；BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。

[认知无盲区]

(1)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。

(2)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4发生“钝化”，“钝化”并不是不反应，而是浓H2SO4使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了浓H2SO4与铁、铝的继续反应，“钝化”体现了浓H2SO4的强氧化性。

(3)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。

(4)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性，而与炭等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。

(5)检验SO2－4时要防止其他离子的干扰：

①Ag＋干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag＋的干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。

②CO2－3、SO2－3干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4不同的是这些沉淀能溶于强酸中，例如BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。因此检验SO2－4时，必须用盐酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化)。

[练习点点清]

5．(2012·广东阳春市模拟)检验某未知溶液中是否含有SO2－4的下列操作中最合理的是( )

A．加入硝酸酸化的Ba(NO3)2

B．先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液

C．先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液

D．加入盐酸酸化了的BaCl2溶液

解析：选C 若加入HNO3酸化，SO2－3也会被氧化生成SO2－4，无法说明原溶液中是否含有SO2－4，因此应先加入盐酸酸化，将CO2－3、SO2－3、Ag＋等排除，再加入BaCl2溶液看是否有沉淀产生。

6．将下列反应及用途所体现的浓硫酸的性质填在________上。

(1)将浓硫酸滴到蔗糖上，蔗糖变黑并膨胀________。

(2)常温下，用铁制容器盛装浓硫酸________。

(3)铜与浓硫酸共热________。

(4)用浓硫酸干燥H2________。

(5)炭与浓硫酸共热________。

答案：(1)脱水性 (2)强氧化性 (3)强氧化性 (4)吸水性 (5)强氧化性

1．牢记1条转化主线：H2S→S→SO2→SO3→H2SO4。

2．掌握SO2的4个化学性质：①酸性氧化物的性质；②还原性；③氧化性；④漂白性。

3．掌握浓H2SO4的3大特性：①吸水性；②脱水性；③强氧化性。

4．熟记4个化学方程式：

①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；②SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X为卤素)；

③Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

④C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

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[考点一 二氧化硫和二氧化碳的性质比较与鉴别][动态课件＋flash演示见光盘]

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1．能否用澄清的石灰水鉴别区分CO2和SO2?

答案：不能。因为二者均可使澄清石灰水变浑浊。

2．CO2通入Ba(NO3)2溶液中有无现象，SO2通入Ba(NO3)2溶液中有无沉淀生成？

答案：无明显现象 有白色沉淀生成

3．如何除去CO2中的SO2气体？