备考2019高考化学第一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第3节 硫及其重要化合物学案 必修1.doc

第三节 硫及其重要化合物一、硫单质的主要性质及应用1.存在形态(1)游离态：硫单质俗名 ，主要存在于 或 。(2)化合态：主要以 和 的形式存在，如硫铁矿 （填化学式）、黄铜矿(CuFeS2)、石膏 （填化学式）和芒硝 （填化学式）等。2.物理性质：硫为 色 态； 溶于水， 溶于酒精， 溶于CS2；试管壁上粘有的硫，可以用 洗去）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。3.化学性质：硫属于中等活泼的非金属，能表现出氧化性，同时硫还表现出还原性。与金属铁、铜反应： 、 。现象： 。特别提醒：硫与变价金属反应生成 。）与非金属氧气反应： 。a.硫在空气中燃烧火焰为 色，在氧气中燃烧火焰为 色。b.在点燃条件下，S元素只能生成 ，不会生成 。与非金属氢气反应： （该反应是个可逆反应，说明硫化氢不稳定）4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。二、硫的氧化物的性质及其应用1.二氧化硫：(1)物理性质： 色而 气味的有毒 态， 溶于水，密度比空气 ， 液化。(2)化学性质：SO2是 氧化物，能跟水可逆反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸，方程式： 。a.通入石蕊试液中，溶液 。 b. 少量SO2逐渐通入澄清石灰水中化学方程式： ，SO2过量时化学方程式： 。现象： ，与CO2相同。强还原性（常见的性质）：a与氯水反应离子方程式： （SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色）b被氧气催化氧化： （这是工业制硫酸的中间反应步骤）c. 能使酸性KMnO4溶液褪色： 。氧化性与H2S反应（不常见的性质）： 。漂白性，能跟有色有机化合物如品红，生成无色物质。现象为：品红溶液 ，加热后又 。原理：与有色物质 。范围：SO2一般只漂白品红等部分物质， （能/不能）漂白石蕊溶液。注意：与氯水混合，漂白性 。方程式： 。(3)SO2对大气的污染与防治SO2来源： 及 。SO2危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。形成酸雨的反应过程如下：a.干旱地区：2 SO2O2=2SO3（空气中飘尘作催化剂），SO3H2O=H2SO4 。b.普通地区： ， 。防治：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。2三氧化硫（SO3）(1)物理性质：熔点16.8 ，沸点44.8 ，常温下为 态，标准状况下为 态。(2)化学性质：具有酸性氧化物的通性。与H2O反应： ，放出大量的热。 与碱性氧化物如CaO反应： 。与碱如Ca(OH)2反应： 。与盐如NaHSO3溶液反应： ；此反应用于除去SO2中的SO3。三、硫酸的性质及应用1物理性质： 色油状 体， 挥发，与水 溶。常用98%的H2SO4的密度 g/cm3，物质的量浓度为 mol/L。浓H2SO4溶解时会 ，所以稀释浓硫酸的方法是将 沿着烧杯内壁慢慢注入 中，并 。2稀H2SO4具有酸的通性使指示剂变色，如使石蕊变 。 与金属单质如Zn放出氢气反应： 。与金属氧化物如CuO反应： 。 与碱如Cu(OH)2反应： 。与盐如Na2CO3反应： 。3浓H2SO4的特性（浓H2SO4也具有酸性）吸水性：吸收、结合 。如少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色固体变 色； 气体等。脱水性：结合 ，生成水。如浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变 色。强氧化性：浓H2SO4分子中的 具有强氧化性。常温下，铁、铝遇浓H2SO4会 。原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层 ，钝化是 变化。常温下可用铁、铝槽车装运浓硫酸。与Cu反应化学方程式： 。浓H2SO4表现 性。与C反应的化学方程式为： 。浓H2SO4表现 性。一、SO2与CO2的比较与鉴别1.比较SO2与CO2 的性质SO2CO2物理性质 色、 气味、易液化、 溶于水(1:40) 色、 味气体 溶于水(1:1)与水反应 ，产物是中强酸 ，产物是弱酸与碱反应（澄清石灰水）现象： 。 现象： 。 氧化性还原性能与 等反应与过氧化钠漂白性对环境影响2. SO2与CO2的鉴别可根据物理性质，CO2 气味，SO2 气味。利用SO2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。通SO2时 ，通CO2时 。利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。通SO2时 ，通CO2时 。二、浓硫酸与金属的反应及SO离子的检验。1.浓硫酸与金属的反应(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，如果加热或将浓硫酸稀释，则 （可以/不可以）继续反应。(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生 气体，硫酸浓度变小后，产生 气体。(3)与不活泼金属(如Cu)反应，如足量 Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2 （大于/小于/等于）1 mol。原因是 。 (4)浓硫酸在反应中表现的性质判断，若 ，则硫酸必表现出酸性，若 ，则硫酸必然表现出氧化性。2.SO的检验。(1)检验SO时要防止其他离子的干扰Ag干扰：先用盐酸酸化，无沉淀生成，能排除Ag干扰，因为AgCl=AgCl。CO、SO干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，但是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO时，必须用盐酸酸化。例如：BaCO32H=H2OCO2Ba2。(2) 检验SO时，用于酸化的酸只能用稀盐酸，可溶性钡盐只能用BaCl2。不能选择硝酸酸化，也不能选用Ba(NO3)2。因为 。(3)正确操作：被检液无沉淀现象，再取清液有无白色沉淀(判断有无SO)。强调：必须先加 酸化，确定 之后，再加入 ，能 ，证明有SO42-。3工业上生产胆矾的方法：工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，目的是 。而是先把铜 后，再与 反应，方程式： ， 。1某探究性学习小组利用图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。(1)实验室可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ；B瓶溶液的作用是 ；C瓶溶液的作用是 。(2)装置D中所盛溶液是 ，可验证的产物是_。(3)若想同时验证另一种产物的存在，需使用的试剂为 ，该装置在整套装置中的位置是 ，理由是 。2某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验： (1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 mL 18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：打开活塞a之前_ _；打开活塞a之后_ _。B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请把导管补充完整。(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D(D中充满某种液体)，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为_ 。乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去a molL1的氢氧化钠溶液b mL，则余酸的物质的量为： mol。(用含a、b的表达式来表示)第三节 硫及其重要化合物参考答案：【基础落实】一、硫单质的主要性质及应用1. (1) 硫黄 火山口附近 地壳的岩层里 (2) 金属硫化物 硫酸盐 FeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O2黄 固 不 微 易 CS2 3. Fe+S FeS 2Cu + S Cu2S 固体保持红热，产物为黑色 低价态产物 S+O2 SO2 淡蓝 蓝紫 SO2 SO3 S+H2 H2S二、硫的氧化物的性质及其应用1. (1) 无 刺激性 气 易 大 容易(2) 酸性 SO2H2OH2SO3 变红 SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O 2SO2Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 先生成白色沉淀 ，后沉淀溶解 SO2Cl22 H2O = 4H+SO42Cl- 2 SO2+O22SO3 2KMnO4 5SO2 2H2O = K2SO42MnSO42H2SO4 2 H2S + SO2 = 3S +2H2O 先褪色 恢复原色 直接结合生成不稳定的无色物质 不能 减弱 SO2Cl22 H2O=H2SO42HCl(3) 化石燃料的燃烧 含硫矿石的冶炼 SO2H2O=H2SO3 2 H2SO3O2=2H2SO42. (1) 液 固(2) H2OSO3H2SO4 CaOSO3CaSO4 Ca(OH)2SO3CaSO4+H2O 2NaHSO3SO3Na2SO42SO2H2O三、硫酸的性质及应用1无 液 难 能以任意比互 1.84 18.4 放出大量热 浓硫酸 水 用玻璃棒不断搅拌2红 ZnH2SO4=ZnSO4H2 CuOH2SO4=CuSO4H2O Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O 3水分子 白 干燥 有机物分子中的氢原子、氧原子 黑 +6价S原子 发生钝化 致密的氧化膜 化学 Cu2 H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O 强氧化性和酸C2 H2SO4(浓) CO22SO22H2O 强氧化【规律总结】一、SO2与CO2的比较与鉴别1.SO2CO2物理性质无 、刺激性 、易 无 、无 、微与水反应SO2+H2OH2SO3 CO2+H2O H2CO3 与碱反应（相同性质）先产生沉淀 ，后溶解 。Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 先产生沉淀 ，后溶解 。Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O CO2+C 2CO 还原性酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水无与过氧化物Na2O2+SO2=Na2SO4 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 漂白性额无对环境影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应2. 无 有刺激性 褪色 不褪色 褪色 不褪色 二、浓硫酸与金属的反应及SO离子的检验。1. (1) 可以 (2) SO2 H2 (3) 小于 随着反应进行，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应 (4) 有硫酸盐生成 有硫原子化合价降低的产物生成2. (2)在酸性条件下，NO3-会把SO32-、BaSO3等氧化为SO42-和BaSO4而对检验造成干扰(3) 盐酸 无沉淀 Ba Cl2溶液 产生白色沉淀3节约原料和防止污染 在空气中灼烧 稀硫酸 CuO22CuO CuOH2SO4= CuSO4H2O【对点训练】1(1) 验证产物气流中有SO2 除去产物气流中的SO2_ 验证产物气流中SO2已被B瓶溶液全部除去(2) 澄清石灰水 CO2_ (3) 无水CuSO4 A前 产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气，所以必须在A之前2. (1) Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O 2Cu2H2SO4(稀)O22CuSO42H2O（把左侧进气导管延伸到瓶底部即可）(2) 饱和NaHSO3溶液