高中化学 重难点讲义+巩固练习题- 第9讲火山口的元素---硫(尖子)
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高考
要求 内容 要求层次
具体要求 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
常见非金属元素 √ 根据研究物质的思路和方法,掌握常见非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用
√ 了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响
满分晋级
新课标剖析 第9讲 火山口的元素
——“硫”
元素化合物1级
活泼金属——“钠”
元素化合物4级
火山口中的元素 元素化合物10级
硫及其化合物
9.1 硫单质
一、 硫单质
1. 硫单质的物理性质
硫是一种黄色或浅黄色晶体,俗称硫黄,质脆,易研成粉末。硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。熔点和沸点相对较低。
2. 硫单质的化学性质
(1)硫与非金属单质反应
通过初中化学的学习,我们知道硫无论在空气中还是在氧气中燃烧,都得到的是SO2。
22SOSO点燃
硫除了能和氧气反应,还能与氢气反应,生成一种带有臭鸡蛋气味的气体H2S。
22SHHS
(2)硫与金属单质反应
硫单质的氧化性相对比较弱,因此与变价金属单质反应生成该金属的较低价化合物。如:
SFeFeS(黑色)
2S2CuCuS(黑色)
生活中若不小心把液态的汞洒落在地上,应洒一定量的硫粉,SHgHgS。
9.2 硫的氧化物
一、 二氧化硫
SO2是一种大气污染物,日常生活中的二氧化硫,多数都是含硫物质(如化石燃料)被氧化生成的。我们燃放爆竹之后能闻到的刺激性气味就是爆竹里的火药燃烧生成的SO2的气味。
1. 二氧化硫的物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度大于空气,容易液化(沸点是-10℃)。SO2易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。 知识点睛
2. 二氧化硫的化学性质
(1)SO2与水反应
实验一:将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。我们可观察到试管中的水面上升,试管中的液体变成红色。
紫色石蕊试液变红,说明生成了酸性物质。这种物质是亚硫酸。
SO2 + H2OH2SO3
亚硫酸的性质在很多方面都和碳酸相似,它很不稳定,在同一条件下同时又会分解成SO2和H2O,这是一个可逆的过程。
H2SO3SO2 + H2O
【备注】在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应。SO2 与 H2O反应生成H2SO3可以写成SO2 + H2OH2SO3
大气中的二氧化硫溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,就形成酸雨。
(2)二氧化硫与碱的反应——酸性氧化物的性质
SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O
CaSO3 + H2O + SO2 ==Ca(HSO3)2
SO2作为酸性氧化物,也跟碱性氧化物反应
SO2 + Na2O == Na2SO3
SO2 + CaO == CaSO3
(3)SO2的漂白性
实验二:用试管取一定量的蒸馏水,滴加1-2滴品红溶液,振荡溶液变红;另取一定量的二氧化硫水
溶液,滴加1-2滴品红溶液,振荡发现试管内还是无色溶液,把这试管溶液用酒精灯加热,
发现试管中溶液变红色。
根据实验可知:二氧化硫具有漂白性,它能漂白某些有色物质。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质发生简单的化合反应生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此用二氧化硫漂白过的草帽日久又变成黄色。此外,二氧化硫还用于杀菌、消毒等。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增色等。食用这类食品,对人体的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用。
(4)SO2的还原性
【思考】SO2不仅能使品红溶液褪色,还可以使氯水、KMnO4等溶液褪色,这也是二氧化硫的漂白性吗?
【答案】SO2使氯水、KMnO4溶液褪色,实际上是发生了氧化还原反应,体现了SO2的还原性。
SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+ 2HCl
5SO2+2KMnO4+ 2H2O =2MnSO4+2H2SO4+ K2SO4
【思考】 CO2,SO2都是无色气体,都能使澄清的石灰水变浑浊,那么怎样鉴别它们? 【答案】①可以将气体通品红溶液,能够使品红溶液褪色的为SO2,不褪色的为CO2。
②可以将气体通入到氯水或者KMnO4溶液中去,看溶液是否褪色,褪色的为SO2,否则为CO2。
3. 三氧化硫
SO2与O2在一定温度和有催化剂存在的条件下,可以反应生成SO3,同时SO3也会分解成SO2和O2,这个反应是一个可逆反应:
2SO2 + O2 △催化剂 2SO3
SO3的熔、沸点都较低,在标准状况下为固体。它可以与H2O反应成H2SO4,同时放出大量的热。发生反应的方程式为:
SO3 + H2O = H2SO4
【例1】 下列有关单质硫的性质的叙述正确的是( )
A.淡黄色晶体,不溶于水易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫粉与氢气反应生成硫化氢,体现硫单质的还原性
【答案】B
【例2】 下列关于二氧化硫的叙述中,不正确的是( )
A.二氧化硫是硫在空气中燃烧的产物 B.二氧化硫有漂白作用
C.二氧化硫溶于水后生成硫酸 D.二氧化硫是一种大气污染物
【答案】C
【例3】 下列叙述正确的是( )
A.SO2在空气中极易被氧化成SO3
B.标准状况下,1mol SO3的体积大约是22.4L
C.SO2既有氧化性又有还原性
D.能用澄清石灰水来鉴别CO2和SO2
【答案】C
【例4】 全社会都在倡导诚信,然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白,就用硫磺(燃烧硫磺)对银耳进行熏制,用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取银耳利用的是( )
A.S的漂白性 B.S的还原性
C.SO2的漂白性 D.SO2的还原性
【答案】C
【例5】 下列物质:①NaOH溶液;②氯水;③空气;④品红溶液;⑤Ba(OH)2溶液。其中能与SO2在一定条件下发生反应的是( )
A.①②④⑤ B.②④⑤ 例题精讲 C.②③④⑤ D.全部
【答案】D
【例6】 将等体积的SO2和Cl2充分混合后,通入加有品红的氯化钡溶液,可观察到的现象是( )
①溶液褪色 ②溶液不褪色 ③生成白色沉淀 ④生成浅黄色沉淀
A.①② B. ③④ C.②③ D.①④
【答案】C
【例7】 为检验SO2气体中是否含有CO2,应先将SO2除去,则除去SO2的试剂可选用( )
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.饱和NaHCO3溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】D
【例8】 燃煤锅炉将排放大量SO2,污染大气造成公害,常采用两种方法消除燃煤SO2的污染。
在煤中加适量生石灰,使SO2与生石灰反应,化学方程式为 ,该生成物仍
可被氧化而成稳定的石膏(CaSO4·2H2O),化学方程式为 。
【答案】CaO+SO2=CaSO3;2CaSO3+O2 +4H2O=2 (CaSO4·2H2O)
【例9】 某学生利用右图所示的装置做如下实验:
向试管中注入某无色溶液后用气球套住管口,加热试管溶液变为红色,冷却后溶液又恢复无色,则此溶液可能是 溶液。加热时,溶液由无色变为红色的原因是: 。
【答案】溶有SO2气体的品红;加热时,SO2气体逸出,品红溶液恢复红色。
【例10】 有一瓶无色气体,可能含有CO2、HCl、SO2 中的一种或几种气体,将气体通入适量氯水中,得到无色透明的溶液,继续向该溶液中加入少量的BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀产生。则原气体中一定含有 ,可能含有 。
【答案】SO2, HCl和CO2
9.3 硫酸的性质
我们初中时就学习过浓硫酸,那么当时我们接触了浓硫酸的哪些性质?
我们初中时已经学习过,浓硫酸有酸性、强腐蚀性、吸水性和脱水性。之前在学习铝和铁的时候我们提到过,它们在浓硫酸中钝化,所谓钝化是因为铝和铁表面生成了致密的氧化物薄膜。下面我们再通过几个实验,来了解浓硫酸的氧化性。
实验三:在试管里加入2mL浓硫酸,用带导管和一个小孔的胶塞塞紧,从孔中插入一根铜丝,加热。把放出的气体分别通入品红溶液和紫色石蕊试液中,观察反应现象。拔出铜丝,冷却后,把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察溶液的颜色。 知识点睛
我们可观察到:浓硫酸在加热的条件下可以与铜反应,放出能使品红溶液褪色、能使紫色石蕊变红的气体。拔出铜丝,冷却后,把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的烧杯里,溶液呈蓝色。
由反应现象推测,生成物有铜盐和二氧化硫。发生反应:
24422Cu2HSO()CuSOSO2HO浓
【注意】浓硫酸的强氧化性由H2SO4分子表现;而稀硫酸的氧化性由H+表现。
实验四:向蔗糖中加入几滴水搅拌均匀,再加入浓硫酸,用玻璃棒迅速搅拌,发现蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的碳,并放出有刺激性气味的气体,放出大量的热。
蔗糖变成黑色物质体现的是浓硫酸的脱水性:
C12H22O11浓硫酸12C+11H2O
而产生的刺激性气味表明还发生了氧化还原反应:
C + 2H2SO4(浓) △ CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
【总结】浓硫酸的特性:
(1)吸水性——常用来作为干燥剂,如干燥O2、CO2等,五水硫酸铜→无水硫酸铜;但是浓硫酸不能干燥碱性的气体(NH3)、具有还原性的气体(H2S等),但是浓硫酸可以干燥SO2气体。
(2)脱水性(纸张的碳化等)。
(3)强氧化性
①常温下,浓硫酸可使铁、铝钝化。
②加热的条件下,与大多数金属反应。
③加热的条件下,与某些非金属(S、C)反应。
【例11】 下列对浓H2SO4性质的说法正确的是( )
A.锌和浓H2SO4反应生成氢气 B.在常温下,用铁、铝容器盛装浓H2SO4
C.浓H2SO4有氧化性,稀H2SO4没有氧化性 D.浓H2SO4与铜加热能发生反应
【答案】BD
例题精讲