硫及其化合物
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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)化学性质
①具有酸性氧化物的性质
与少量NaOH溶液反应:SO2+NaOH===NaHSO3,
与足量NaOH溶液反应:□14SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
②具有还原性,能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。
③具有氧化性 与H2S反应:□16SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
④具有漂白性
使品红溶液□17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
①来源:□18矿石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
②危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于□195.6)。
③治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。
④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2SO2+O2催化剂2SO3、SO3+H2O===H2SO4。
途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
4.三氧化硫
(1)物理性质:熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为□20液态,在标准状况下为□21固态。
(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□01无色液体,能与水□02以任意比互溶,溶解时可□03放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将□04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。
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:□05Fe+2H+===Fe2++H2↑;
(2)MgO:□06MgO+2H+===Mg2++H2O;
(3)Ba(OH)2:□07Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O;
(4)Na2SO3:□08SO2-3+2H+===H2O+SO2↑;
(5)BaCl2:□09Ba2++SO2-4===BaSO4↓。
3.浓H2SO4的特性
(1)填写下表
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式: □17Cu+2H2SO4(浓)=====△CuSO4+SO2↑+2H2O;
□18C+2H2SO4(浓)=====△CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4――→钝化可用铝(或铁)槽车运输浓硫酸。
“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(FeS2)或硫制备SO2
□194FeS2+11O2=====煅烧2Fe2O3+8SO2↑或S+O2=====点燃SO2。
(2)SO2转化为SO3
□202SO2+O2催化剂△2SO3。
(3)SO3吸收生成H2SO4
□21SO3+H2O===H2SO4。
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。
1.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:SO2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:硫在纯氧中(或空气中)燃烧的产物都是SO2,SO2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:SO2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:SO2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SO2-4。(×)
错因:若溶液中含SO2-3时,与酸化的Ba(NO3)2_也能反应生成BaSO4白色沉淀。 (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12×5×10-2 L×18.4 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。
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 氧化性 酸性氧化物的通性 酸性氧化物的通性 漂白性
解析 SO2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。SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物。SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是利用SO2的还原性。
考点一 硫及其氧化物的性质及应用
[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,SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O,正确;B项,SO2溶于水生成H2SO3,进而与Na2S溶液反应生成S单质,正确;D项,SO2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
1.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3S+6NaOH=====△2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(2)硫单质的氧化性较弱,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、Cu2S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:
4.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
1.(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SO3
B.(山东高考)向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:SiO2-3+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO2-3
C.(大纲卷)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
D.(重庆高考)SO2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-3,B错误;SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应(SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4),乙烯使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应,C正确;SO2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,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( )
A.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:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,由于I2反应消耗,因此B中蓝色溶液褪色,证明物质的还原性:SO2>I-,正确。B项,SO2是大气污染物,由于SO2是酸性气体,可以与NaOH发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,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:SO2+2H2O+2FeCl3===H2SO4+2HCl+2FeCl2,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HCl>H2SO3,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,发生反应:2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,溶液紫红色能褪去;若SO2与FeCl3发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3===H2SO4+2HCl+2FeCl2,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-4+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,溶液紫红色也能褪去,因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应,错误。