第15讲 硫及其化合物【考情分析】1.了解硫及其重要化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及其应用。
2.了解硫的氧化物对环境的影响。
【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
2.科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。
3.科学态度与社会责任：关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。
【重点知识梳理】知识点一 硫及其氧化物的性质 一、硫单质的性质及应用 1．硫元素的存在形态（1）游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在 （2）化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在 2．硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
3．硫单质的化学性质 (1)S 的氧化性S 与Fe 、Cu 、Hg 反应的化学方程式依次为Fe ＋S=====△FeS 、2Cu ＋S=====△Cu 2S 、S ＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S 的还原性①S 与O 2反应的化学方程式为S ＋O 2=====点燃SO 2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S ＋2H 2SO 4(浓)=====△3SO 2↑＋2H 2O 。
(3)S 与NaOH 溶液反应的化学方程式为3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O ，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S 。
【特别提醒】①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu 2S 、FeS)。
②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。
二、硫的氧化物(SO 2、SO 3)的性质及应用 1．二氧化硫(SO 2) (1)物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO 2。
(2)化学性质①酸性氧化物的通性⎩⎪⎨⎪⎧与H 2O 反应：SO 2＋H 2O===H 2SO 3与NaOH (足量)反应：2NaOH ＋SO 2===Na 2SO 3＋H 2O②氧化性(如与H 2S 溶液反应)： SO 2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O③还原性⎩⎪⎨⎪⎧O 2：2SO 2＋O 2 催化剂△2SO 3氯水：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===2HCl ＋H 2SO 4④漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。
(3)实验室制法①固体Na 2SO 3与较浓H 2SO 4反应 Na 2SO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O ； ②铜与浓H 2SO 4混合加热Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。
(4)SO 2对大气的污染与防治(5)SO 2和CO 2的鉴别2．三氧化硫(SO 3) (1)物理性质熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液态，在标准状况下为固态。
(2)化学性质3．硫的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化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5.6)。
(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2SO 2＋O 2催化剂2SO 3、SO 3＋H 2O===H 2SO 4。
途径2：SO 2＋H 2O H 2SO 3、2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4。
【易错警示】(1)SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。
(2)SO2的漂白性和还原性的区别SO2使品红溶液退色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。
(3)SO2氧化性的表现SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。
(4)三类漂白剂的区别三、二氧化硫的制备与性质总结(1)常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O②综合实验装置(2)实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
①制取原理：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ②综合实验装置【方法技巧】检验SO 2和CO 2同时存在的一般流程SO 2和CO 2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验 1．硫酸的物理性质H 2SO 4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H 2SO 4稀释的方法是将浓H 2SO 4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
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：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑； (2)MgO ：MgO ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2O ；(3)Ba(OH)2：Ba 2＋＋2OH －＋2H ＋＋SO 2－4===BaSO 4↓＋2H 2O ； (4)Na 2SO 3：SO 2－3＋2H ＋===H 2O ＋SO 2↑； (5)BaCl 2：Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓。
3．浓H 2SO 4的特性 (1)填写下表的试管中加热 性气味的气体(2)浓硫酸与Cu 、C 反应的化学方程式： Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 、 C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
(3)常温下，铁、铝遇浓H 2SO 4钝化，可用铝槽车运输浓H 2SO 4。
【特别提醒】①H 2SO 4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl 和HF ：H 2SO 4(浓)＋NaCl=====微热NaHSO 4＋HCl↑，CaF 2＋H 2SO 4===CaSO 4＋2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu 、Zn 等)与浓H 2SO 4反应时，要注意H 2SO 4浓度对反应产物的影响。
开始阶段产生SO 2气体，随着反应的进行，H 2SO 4的浓度变小，最后变为稀H 2SO 4，Cu 与稀H 2SO 4不反应，Zn 与稀H 2SO 4反应生成H 2而不是SO 2。
4．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。
5．硫酸的工业制备三原理：(1)4FeS 2＋11O 2=====高温2Fe 2O 3＋8SO 2(或S ＋O 2=====△SO 2)。
(2)2SO 2＋O 2催化剂高温2SO 3。
(3)SO 3＋H 2O===H 2SO 4。
6．SO 2－3、SO 2－4的检验(1)SO 2－3的检验①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，发生的离子反应为SO 2－3＋2H ＋===H 2O ＋SO 2↑。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO 2－3＋Ba 2＋===BaSO 3↓，BaSO 3＋2H ＋===Ba 2＋＋SO 2↑＋H 2O 。
(2)检验SO 2－4的正确操作方法：被检液――――――→加足量盐酸酸化取清液――――――→滴加BaCl 2溶液有无白色沉淀产生(判断有无SO 2－4)。
先加稀盐酸的目的是防止CO 2－3、SO 2－3、Ag ＋干扰，再加BaCl 2溶液，有白色沉淀产生。
整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O 、SO 2－3＋2H ＋===SO 2↑＋H 2O 、Ag ＋＋Cl －===AgCl↓、Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。
【方法规律】浓硫酸与金属的反应规律1．钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，若加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
2．与活泼金属(如Zn)反应：开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
3．与某些不活泼金属(如Cu)反应：开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。
如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1 mol。
4．浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。
浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。
【典型题分析】高频考点一硫及其二氧化硫的性质例1.下列说法错误的是()A．（2019浙江）硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等B．（2019江苏）稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈C．（2019江苏）SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白D．（2019江苏）SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3【答案】C【解析】硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，A正确；铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，B正确；二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，C错误；二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵，D正确。
【变式探究】(2017·北京卷)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是()【答案】C【答案】A【解析】溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO2－4，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B.SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D.SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论，酸性：H2SO3＞H2SiO3。
【举一反三】(2020·广东省广州市育才中学模拟)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_________________，其中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置B、C产生的现象分别是_______________、__________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________，装置B中发生反应的离子方程式为_______________________ ____________________________________________________________。
