2019-2020年高考化学一轮复习 专题4.3 硫及其化合物讲案（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 专题4.3 硫及其化合物讲案（含解析）复习目标：1、掌握硫及其化合物（H2S、SO2、SO3、H2SO4等）物理及化学性质。2、掌握O3、H2O2的性质。3、了解环境保护的相关常识。基础知识回顾：一、臭氧和过氧化氢（一）臭氧1、物理性质：常温、常压下，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比空气密度大。2、化学性质（1）极强的氧化性：O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2（2）不稳定性：2O3=3O2（升高温度，分解速率加快）（3）漂白和消毒（4）产生方式： 3O2=2O3（放电条件）3、臭氧层（二）过氧化氢1、结构2、化学性质（1）不稳定性：2H2O2=2H2O+O2（2）还原性：遇到强氧化剂时，显还原性。2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O（3）氧化性： H2O2+Na2SO3=Na2SO4+H2O 杀菌、消毒、漂白，能使NaOH的酚酞溶液的红色褪去，注意不是H2O2的弱酸性所致。【典型例题1】臭氧分子的结构与SO2（极性分子）相似，可读做二氧化氧，在臭氧层中含量达0.2 ppm（ppm表示百万分之一）。臭氧是氧气吸收了太阳的波长小于242 nm的紫外线形成的，不过当波长在220 nm320 nm的紫外线照射臭氧时，又会使其分解。下列说法中正确的是 A打雷时也能产生臭氧，臭氧分子是直线型分子B臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均须吸收能量C臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定D向大气中排放氮的氧化物和氟氯代烃均能加快臭氧的分解【迁移训练1】我国科学家卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成加合物H2NCONH2H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且结构也没有发生改变，得到了可供做衍射实验的单晶体，经测定H2O2结构如图所示，结合以上信息，有关过氧化氢的说法不正确的是AH2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的BH2O2是极性分子CH2O2既有氧化性又有还原性DH2NCONH2H2O2属于离子化合物二、硫及硫的氧化物1、硫（1）残留在试管内壁上的硫呈现 淡黄色 色，可以用 CS2溶解除去，因为硫的溶解性为难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 。（2）S单质为0价，为中间价，既有氧化性又具有还原性。 氧化性：H2+SH2S Fe+SFeS（氧化性较弱，Fe为+2价） 还原性：S+O2SO22、二氧化硫（1）SO2的物理性质 颜色、状态：SO2是一种无色、有刺激性气味的气体。 溶解性：SO2易溶于水，且易液化。 毒性：SO2有毒，尾气中的SO2用碱溶液吸收。 密度：SO2的密度比空气的大，收集SO2用向上排空气法。（2）SO2的化学性质具有酸性氧化物的通性A与H2O反应SO2与水反应生成H2SO3，化学方程式为： SO2+H2O=H2SO3 。B使指示剂变色：SO2能使石蕊试液变 红 色。注意：SO2不能使指示剂褪色。C与碱反应当NaOH足量时，反应的化学方程式为：SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O；当NaOH不足量时，反应的化学方程式为：SO2+NaOH= NaHSO3。D可与碱性氧化物或某些盐反应。SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3，化学方程式为：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。氧化性将SO2通入到氢硫酸（H2S溶液）中：A反应的化学方程式为：2H2S+SO2 =3S+2H2O；B实验现象：产生淡黄色沉淀 。还原性ASO2被O2氧化成SO3的反应的化学方程式为：2SO2+O22SO3。BSO2的水溶液能被X2（Cl2、Br2、I2）氧化，如SO2能使溴水褪色，反应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O= 2HBr+H2SO4 。CSO2能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,反应的离子方程式为：2MnO +5SO2+2H2O= 2Mn2+5SO+4H+漂白性SO2+H2O+有色物质不稳定无色物质有色物质3三氧化硫（1）SO3与水的反应：SO3+H2O=H2SO4 ，反应放出大量的热。（2）SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。SO3与氧化钙的反应：SO3+CaO= CaSO4 。SO3与Ca(OH)2的反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O。【典型例题2】如图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()A蓝色石蕊试纸先变红后褪色B品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性C湿润淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2DNaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2【迁移训练2】【山东省临沂市郯城一中xx届高三12月月考】将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见有沉淀，继续通入另一种气体X仍无沉淀，则X可能是: ACO2 BNH3 CNO2 DH2S （ ）三、硫酸1、稀硫酸：具有酸的通性。2、浓硫酸：（1）物理性质纯H2SO4是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水，溶解于水时放出 大量的热。（2）特性吸水性（常用作干燥剂）A可用浓H2SO4干燥的气体有：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。B不能用浓硫酸干燥的气体有：碱性气体，如 NH3 ；还原性气体，如 H2S、HBr、HI 等。脱水性浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数 2:1的比例脱去，例如：C2H5OHCH2=CH2+H2O。（3）强氧化性与金属的反应浓H2SO4能氧化Cu等不活泼的金属，反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+H2O。冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。与非金属的反应加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金属单质，反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓） CO2+2SO2+2H2O 。3、SO的检验被检液取清液有无白色沉淀（判断有无SO）检验SO时要防止其他离子的干扰Ag干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag干扰，因为AgCl=AgCl。CO、SO干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO时，必须用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如：BaCO32H=H2OCO2Ba2。所用钡盐溶液不能为Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO等会被溶液中的NO(H)氧化为SO，从而得出错误的结论。4、SO的检验加入氯化钡溶液生成白色沉淀，再加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为：SOBa2=BaSO3，BaSO32H=Ba2SO2H2O。5、硫酸的用途（1）制取化肥，如磷肥、氮肥；（2）清除金属表面的氧化物；（3）制取挥发性酸；（4）用于精炼石油，制造炸药、农药等，是实验室里常用的试剂。【典型例题3】【广东省潮州金中、揭阳一中两校xx届高三5月联考（三模）】下列陈述和正确并且有因果关系的是选项陈述陈述A浓H2SO4有吸水性浓H2SO4可用于干燥氨气BSO2有氧化性SO2尾气可用NaOH溶液吸收C Mg有还原性电解MgCl2饱和溶液可制备MgDNH3和HCl在水中溶解度很大充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升【迁移训练3】下列叙述正确的是()A浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B浓硫酸与单质硫反应的方程式为：S2H2SO4(浓)3SO22H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C把足量铜粉投入到只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4 LD常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等发生钝化【答案】D考点详析：考点一：二氧化硫检验与性质探究 SO2和CO2中S和C的化合价均为+4价，但对于CO2而言为其最高价，只具有氧化性，而S为中间价，既有氧化性又具有还原性，故在性质表现的时候要注意其区别。另外二氧化硫的漂白性也是考查和探究的重点，要注意其原理为强结合能力。1、二氧化硫和二氧化碳比较SO2CO2物理性质颜色气味无色、刺激性气味无色无味密度比空气大比空气大毒性有毒无毒溶解性易溶，常温常压下1：40微溶，常温常压下1：1熔点相对较高，易液化相对较低，难液化化学性质与水反应SO2H2O=H2SO3CO2H2O=H2CO3与碱反应通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2SO2=CaSO3H2OCaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解Ca(OH)2CO2=CaCO3H2OCaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2氧化性SO22H2S=3S2H2OCO2C=2CO还原性能被高锰酸钾、氧气、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应鉴别利用二氧化硫的刺激性气味利用二氧化硫的还原性，用高锰酸钾溶液或溴水是否褪色鉴别利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别2、SO2和CO2的鉴别方法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CO2和SO2。通常可用以下方法：（1）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。（2）用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2SSO2=3S2H2O。（3）用酸性KMnO4溶液，紫色褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4。（4）用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2；Br22H2OSO2=2HBrH2SO4。（5）用HNO3酸化的Ba(NO3)2，溶液产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。2HNO33SO22H2O=3H2SO42NO，Ba(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3。（6）用FeCl3溶液，使棕黄色变绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。3、二氧化硫的制取及性质探究（1）二氧化硫的制取Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2（2）性质探究 二氧化硫的性质探究热点为其氧化性、还原性及漂白性，一般为验证性实验。【典型例题4】【陕西省西安市西安中学高xx届第四次质量检测试题】下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是澄清石灰水 KMnO4酸性溶液 氯水 品红溶液A B C D全部【迁移训练4】某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验。（1）实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式： 。（2）分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题： 少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是 ，继续通入过量SO2 气体，现象是 。SO2通入紫红色KMnO4溶液，现象是 ， 其反应的离子方程式为 。SO2慢慢地通入澄清石灰水中，现象是 。若C取双氧水，则通入SO2后，请大胆判断所得溶液是什么 （填溶质的化学式），若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的的原因可能是亚硫酸钠固体中混有 。要证明气体中既有SO2又有CO2，应该选用的试剂依次为。考点二：浓硫酸的特性 浓硫酸的特性表现在其吸水性、脱水性和强氧化性。1、硫酸跟金属反应的一般规律（1）稀硫酸跟金属活动顺序中氢前面的金属反应放出H2，跟氢后面的金属不反应。（2）在常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时却剧烈地反应。（3）Au、Pt与浓、稀硫酸均不发生反应。（4）除Au、Pt之外的大部分金属，在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应，但不放出H2。浓硫酸的还原产物一般是SO2，被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的1/22、鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法方法一：取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，如能放出大量热则为浓H2SO4，无明显变化则为稀H2SO4。方法二：观察状态，浓H2SO4为黏稠状液体，而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。方法三：用手掂掂份量，因为浓H2SO4的密度较大（1.84 g/cm3)。相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4，浓H2SO4的质量大得多。方法四：取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气体则为稀H2SO4，Fe+2H+=Fe2+H2；若无明显现象（钝化），则为浓H2SO4。方法五：用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑（浓H2SO4的脱水性）者为浓H2SO4，否则为稀H2SO4。方法六：取少量试样，分别投入一小块铜片，稍加热发生反应的（有气泡产生）为浓H2SO4（浓H2SO4的强氧化性），无现象的是稀H2SO4。【典型例题5】下列反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是() A2NaClH2SO4(浓) Na2SO42HClBNa2SO3H2SO4(浓) Na2SO4SO2H2OCC2H2SO4(浓) CO22SO22H2OD2FeO4H2SO4(浓) Fe2(SO4)3SO24H2O【迁移训练5】【河北省正定中学xx届高三第四次月考试题】用右图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是（ ）中试剂中现象解 释ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SO32-与Ba2+生成白色BaSO3沉淀B品红溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液变红SO2与水反应生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有还原性考点三：硫及其化合物之间的转化关系1、硫及其化合物的转化2、当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降如：H2 O2O3H2SH2SO4(浓)S升高2价S降低2价O22H2O3、相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。4、典型的归中反应 2H2S+SO2=3S+2H2O 2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S+3H2O5、含硫物质的连续氧化硫元素【典型例题6】【福建省南侨中学、永春三中、永春侨中、荷山中学、南安三中xx届高中毕业班期末摸底统一考试化学试卷 】已知某物质X能发生如下转化：XO2YO2ZH2OA下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是A若X为N2或NH3（催化氧化），则A为硝酸B若X为S 或H2S（完全燃烧），则A为硫酸C若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成YD反应和一定为氧化还原反应，反应一定为非氧化还原反应【迁移训练6】右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为45，化合物D是重要的工业原料。（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：_；（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：_；（3）写出一个由D生成B的化学方程式：_；（4）将5 mL 0.10 molL1的E溶液与10 mL 0.10 molL1的NaOH溶液混合。写出反应的离子方程式：_；反应后溶液的pH_7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_；加热反应后的溶液，其pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)，理由是_。