高考化学复习：第4章·第15课时 硫和硫的化合物（山西）

欢迎进入化学课堂 第15课时硫和硫的化合物 一 硫 1 物理性质硫有多种同素异形体 如单斜硫 斜方硫 弹性硫等 常温为淡黄色晶体 淡黄色固体有 Na2O2 AgBr 黄铁矿 TNT等 不溶于水 微溶于酒精 易溶于CS2 2 化学性质硫原子最外层有6个电子 较易得电子 表现较强的氧化性 1 与金属反应 Na S Na2S 剧烈反应并发生爆炸 2Al 3SAl2S3 制取Al2S3的唯一途径 Fe SFeS 黑色 2 与非金属的反应 S O2SO2S H2 H2S 3 与化合物的反应 S 6HNO3 浓 H2SO4 6NO2 2H2OS 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O3S 6NaOH2Na2S Na2SO3 3H2O 基础题一 1 将mg铁粉和ng硫粉均匀混合 在密闭容器中加热到红热 冷却后加入Lbmol L 1的盐酸就不再产生气体 若把已放出的气体收集起来 在标准状况下的体积是0 4mmL 2 若把0 1mol铁粉和1 6g硫粉均匀混合后 铺在石棉网上用酒精灯加热引燃 完全反应后 将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应 结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2 24L 其原因是与硫反应的铁粉过量 过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化 生成了铁的氧化物 与H2SO4反应不再放出H2 故放出气体的体积小于2 24L 1 由Fe SFeS FeS 2HCl FeCl2 H2S 得Fe 2HCl 又由Fe 2HCl FeCl2 H2 得Fe 2HCl 即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关 只由铁的量确定 设加入bmol L 1盐酸的体积为V 则 2 V bmol L 1得V L或mL标准状况下产生气体的体积为 22 4L mol 1 0 4mmL 2 n S 0 05mol 0 1mol 铁粉过量 过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化 生成的铁的氧化物与H2SO4反应不再放出H2 故放出气体的体积小于2 24L 二 硫的氧化物 1 SO2的性质 2 SO2的实验室制法 3 几种物质漂白原理的比较 4 SO2的危害和治理SO2是大气主要污染物 直接危害人类身体健康 酸雨为SO2产生的二次污染物 SO2的主要来源为燃烧含硫的燃料 如煤 消除SO2污染的最有效的途径是减少SO2的排放 5 三氧化硫SO3是硫的最高价氧化物 为白色易挥发晶体 是典型的酸性氧化物 基础题二 下列实验能证明某无色气体为SO2的是 能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 能使品红试液褪色 加热后又显红色 能使溴水褪色 再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生A B C D C 解析 能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2 CO2 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体 如 HCl HBr SO2 CO2等 能使品红褪色的气体有Cl2 SO2 但Cl2有颜色 褪色后加热又显红色的只有SO2 能使溴水褪色 再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成 只有SO2气体符合 思考题 研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验 1 根据反应Na2SO3 s H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 制备SO2气体 用下列简图 在方框中画出制备并收集SO2的实验装置 含试剂 示意图 答 实验装置图如下 实验过程中 使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是打开分液漏斗上口的活塞 旋开分液漏斗的旋塞 缓慢滴加 2 将SO2气体分别通入下列溶液中 品红溶液 现象是 溴水溶液 现象是 硫化钠溶液 现象是 溶液褪色 溶液褪色 有浅黄色沉淀 或溶液变浑浊 3 有一小组在实验中发现 SO2产生缓慢 以致后续实验现象很不明显 但又不存在气密性问题 请你推测可能的原因并说明相应的验证方法 可以不填满 原因 验证方法 原因 验证方法 Na2SO3变质 取待测试样于试管中 加适量蒸馏水配成溶液 先滴入足量稀盐酸 再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成 则证明该Na2SO3固体变质 不是浓硫酸 用洁净玻璃棒蘸取待测试样 涂白纸不变黑 则证明该溶液不是浓硫酸 解析 1 分析制备二氧化硫的反应原理 由制备二氧化硫所用试剂的状态 反应条件确定气体的发生装置 由二氧化硫的性质 密度 水溶性 毒性等 确定其收集装置和尾气吸收装置 在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图 2 二氧化硫具有漂白性 可使品红溶液褪色 二氧化硫具有还原性 可被溴水氧化 进而使溴水褪色 二氧化硫具有氧化性 能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫 而使溶液变浑浊 3 由题意可知制取二氧化硫过程中 气体产生缓慢 实验现象很不明显 但不是气密性问题 所以只能与所用试剂有关 如Na2SO3变质 被氧化为Na2SO4或所用液体不是浓硫酸等 三 浓硫酸 1 脱水性 将有机物中的H O元素按水的组成 2 1 比脱去 2 吸水性 常用作干燥剂 但不能干燥NH3 H2S等 3 强氧化性 1 氧化金属 可以氧化大多数金属 除Pt和Au外 如铜在加热条件下与浓硫酸的反应方程式 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 浓硫酸在反应中表现了氧化性和酸性 2 氧化某些非金属 如碳 在加热条件下与浓硫酸反应的化学方程式 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 浓硫酸在反应中表现了氧化性 3 氧化某些还原性化合物 如H2S Fe2 等 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O 不能用浓硫酸干燥H2S 在以上反应中 浓硫酸一般被还原为SO2 考点释例3 单质X与浓H2SO4共热 反应中X与H2SO4的物质的量之比为1 2 则X元素在生成物中的化合价可能为 1 2 3 4A B C D A 解析 若X为金属 X 2H2SO4XSO4 SO2 2H2OX为 2价若X为非金属 X 2H2SO4XO2 2SO2 2H2OX为 4价 重要考点1二氧化硫 1 二氧化硫与某些物质反应的现象 2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同 1 物理性质相同点 常温下 都是无色气体 密度都大于空气 不同点 CO2没有气味 SO2有刺激性气味 CO2无毒 SO2有毒 CO2能溶于水 1体积水大约溶解1体积气体 SO2易溶于水 1体积水大约溶解40体积气体 SO2易液化 2 化学性质相同点 都是酸性氧化物 都能和水反应 生成的酸不稳定 只能存在于溶液中CO2 H2OH2CO3 SO2 H2OH2SO3 都能与碱反应 用量比不同 可以生成两种盐 SO2 CO2气体通入澄清石灰水中 都是先生成沉淀 当SO2 CO2过量时又溶解 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2OCaSO3 SO2 H2O Ca HSO3 2Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2OCaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 不同点 SO2常表现还原性 2SO2 O2 2SO3CO2表现氧化性 CO2 C2COSO2被高锰酸钾 氯水 溴水 碘水等氧化剂氧化 CO2不能 SO2具有漂白性 能漂白某些有色物质 CO2不能 造成环境破坏的原因不同 SO2形成酸雨 CO2引起温室效应 3 鉴别方法SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊 若通入的气体过量 则沉淀都可消失 所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2 通常可用以下方法 用品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2 不能使品红溶液褪色的是CO2 用氢硫酸 出现浑浊的是SO2 无明显现象的是CO2 2H2S SO2 2H2O 3S 用高锰酸钾溶液 紫色褪去的是SO2 无明显现象的是CO2 2KMnO4 5SO2 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 用溴水 使橙色褪去的是SO2 无明显现象的是CO2 Br2 2H2O SO2 2HBr H2SO4 用硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2 无明显现象的是CO2 2H2O 2HNO3 3SO2 3H2SO4 2NOBa NO3 2 H2SO4 BaSO4 2HNO3 用FeCl3溶液 使棕黄色颜色变浅的是SO2 无明显现象的是CO2 2FeCl3 SO2 2H2O FeCl2 FeSO4 4HCl 考点释例1 湖南省长沙市一中2010届高三第三次月考 亚硫酸钠中有 4价的硫 它既有氧化性又有还原性 现有试剂 溴水 硫化钠溶液 Na2SO3溶液 稀硫酸 NaOH溶液 氨水 1 要证明Na2SO3具有还原性 应选用的试剂有 看到的现象是 反应的离子方程式 2 要证明Na2SO3具有氧化性 应选用的试剂有 看到的现象是 反应的离子方程式 答案 1 溴水溴水褪色SO32 Br2 H2O SO42 2Br 2H 2 硫化钠 稀硫酸有淡黄色沉淀生成SO32 2S2 6H 3S 3H2O 温馨提示 SO2和SO等 4价的S既有氧化性 又有还原性 但是一般以还原性为主 1 湖南省长沙市一中2010届高三第三次月考 把SO2通入Fe NO3 3溶液中 溶液由棕色变为浅绿色 但立即又变为棕黄色 这时若滴入BaCl2溶液 会产生白色沉淀 在上述一系列变化过程中 最终被还原的是 A SO2B Cl C Fe3 D NO3 D 2 CO2气体中含少量SO2 将此混合气体通过下图所示的装置 可得到干燥纯净的CO2 则甲 乙两瓶中所装的试剂是 答案 C 3 湖南临湘一中2010届高三11月份月考 某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种 A 氯化钠 B 硫化钠 C 亚硫酸钠 D 硫代硫酸钠 E 硫酸钠 F 碳酸钠 向此溶液中加入适量稀H2SO4 有浅黄色沉淀析出 同时有气体产生 此气体有臭鸡蛋气味 可使澄清的石灰水变浑浊 不能使品红试液褪色 根据上述实验现象回答下列问题 1 不能使品红试液褪色 说明该气体不含 填分子式 2 此无色溶液中至少存在哪几种钠盐 请写出全部可能的情况 填写相应的字母 第一种情况B C F 第二种情况B D F 第三种情况 第四种情况 可不填满 也可补充 SO2 重要考点2浓硫酸 1 浓硫酸氧化性和稀硫酸性质的比较 2 硫酸根离子和亚硫酸根离子的鉴别方法列表比较如下 考点释例2 在如图的实验装置中 实验开始一段时间后 对看到的现象叙述不正确的是 A 苹果块会干瘪B 胆矾晶体表面有 白斑 C 小试管内有晶体析出D pH试纸变红 解析 浓H2SO4具有吸水性和脱水性 前三个实验中显示浓H2SO4的吸水性 现象均正确 最后一个实验主要体现浓H2SO4的酸性和脱水性 pH试纸应先变红后变黑 答案 D 温馨提示 硫酸的性质取决于硫酸的浓度 98 3 的浓H2SO4密度为1 84g cm 3 比水的密度大 硫酸的浓度越大 密度越大 如将50 的H2SO4溶液和10 的H2SO4溶液等体积混合 则所得溶液的质量分数大于30 浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时 都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中 并不断搅拌 使其散热 1 湖南省湘潭市2010届高三第二次模拟 下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容 据此 下列说法正确的是 A 该硫酸的物质的量浓度为9 2mol L 1B 1molZn与足量的该硫酸反应产生2gH2C 配制200mL4 6mol L 1的稀硫酸需取该硫酸50mLD 该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的物质的量浓度等于9 2mol L 1 答案 C 2 湖南同升湖实验学校2010届高三第三次月考 将质量分数为98 密度为1 84g mL的浓硫酸 用蒸馏水稀释到49 的硫酸 则其物质的量浓度 A 大于9 2B 小于9 2C 等于9 2D 不能确定 B 3 某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况 甲 乙 丙三位同学进行了下列实验 取12 8g铜片和20mL18mol L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热 直至反应完毕 最后发现烧瓶中还有铜片剩余 同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余 1 为什么较多的余酸不再与铜片继续反应 简述理由 可以证明有余酸的实验方案是 填字母 a 再加入铁粉b 再滴入BaCl2溶液c 再加入银d 再滴入Na2CO3溶液 铜片过量 随着反应的进行 硫酸逐渐变稀 氧化性减弱 ad 2 甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量 其方法有多种 请问下列方案中不可行的是 填字母 a 将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管 结束反应后再次称量b 将产生的气体缓缓通入高锰酸钾酸性溶液 再加入足量BaCl2溶液 过滤 洗涤 干燥 称量沉淀c 用排水法测定其产生气体的体积 折算成标准状况 d 用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积 折算成标准状况 ac 3 乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是 测定反应后的混合液中Cu2 的量 在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL 加入足量Na2S溶液 充分反应后 过滤 洗涤 干燥 称量沉淀 请写出生成沉淀的离子方程式 4 根据甲 乙两同学的实验方案 除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外 尚缺少的测量数据是 Cu2 S2 CuS 反应后溶液的体积 5 丙同学提出甲 乙两同学的实验方案较复杂 为此他设计了下列较为简易的实验方案 取出反应后的铜片 进行洗涤 干燥 称量 若称得剩余铜片的质量为Wg 测得反应后溶液的体积为VmL 请计算剩余硫酸的物质的量浓度 mol L 用含W V的代数式表示 解析 1 随着反应的进行 硫酸会逐渐变稀 浓硫酸有强氧化性 但稀硫酸没有强氧化性 不能氧化铜 证明有余酸就是要证明溶液中有H 2 碱石灰既能吸水 也能吸收SO2 无法确定生成SO2的量 SO2在水中有较大的溶解度 用排水法无法测定产生气体的体积 3 S2 和Cu2 反应生成CuS沉淀 4 要测定余酸的浓度 必须知道反应后溶液的体积 5 反应掉Cu的质量为 12 8 W g n Cu mol 根据反应方程式Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 2H2O SO2 可知反应掉的硫酸为 n H2SO4 2n Cu mol 所以剩余的硫酸为 18mol L 0 02L mol 0 36 mol 其浓度为mol L 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全