2019年高考化学一轮总复习 考点扫描 专题12 硫及其化合物学案.doc

专题12 硫及其化合物【复习目标】1.了解硫的物理性质及硫的可燃性。2.了解二氧化硫与氧气、与水的反应及二氧化硫的实验室制法。3.认识亚硫酸的不稳定性。4.认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别。5.了解浓硫酸的强氧化性。6.了解SO的检验方法。7.了解硫的氧化物对大气的污染及其防治，了解环境保护有关常识。【考情分析】硫元素的多种价态及各种价态化合物的相互转化内容丰富，也是氧化还原反应的重要素材。命题空间广阔，而且与生产、生活及社会联系紧密，高考中通过工业生产流程题、实验题等形式进行考查。近五年高考新课标卷考查硫及其化合物知识3次，考查环境污染与保护1次。【考点过关】考点一 硫和二氧化硫1.硫自然界存在硫元素在元素周期表中位于第三周期A族。硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于地壳附近或地壳的岩层里，化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在物理性质硫俗称硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)化学性质氧化性FeSFeS（Fe生成低价态化合物）2CuSCu2S（Cu生成低价态化合物）H2SH2S还原性SO2SO2（在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，不能生成SO3）S2H2SO4(浓) 3SO22H2O氧化性和还原性3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O（除去残留在试管内壁上的硫）2.二氧化硫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SO2化学性质酸性氧化物SO2溶于水的反应是一个可逆反应SO2+H2OH2SO3与碱（NaOH）反应，n(SO2)：n(NaOH)=1：2生成Na2SO3，n(SO2)：n(NaOH)=1：1生成NaHSO3，1：2n(SO2)：n(NaOH)1：1生成NaHSO3和Na2SO3SO2+2NaOH=Na2SO3+2H2O SO2+NaOH=NaHSO3与碱性氧化物反应，在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放CaO+SO2=CaSO3还原性与O2反应：2SO2O22SO3与氯水反应：Cl2SO22H2O=2HClH2SO4氧化性SO22H2S=3S2H2O漂白性SO2能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色，品红溶液可检验二氧化硫气体，但SO2不能漂白酸碱指示剂实验室制法Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2OCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O污染与治理SO2来源于含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等，酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程，酸雨产生的原因在工业城市中主要是由含硫煤的燃烧引起的，在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放3.SO2和CO2的鉴别方法试剂现象及结论原理(化学方程式)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高锰酸钾溶液使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO22KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4溴水使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2Br22H2OSO2=2HBrH2SO4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CO22H2O2HNO33SO2=3H2SO42NOBa(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3FeCl3溶液使棕黄色颜色变浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO22FeCl3SO22H2O=FeCl2FeSO44HCl澄清石灰水不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊4.SO2与HClO、H2O2、Na2O2、活性炭漂白原理的比较SO2HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理与有色物质结合生成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸咐有色物质变化类型化学变化化学变化物理变化是否可逆可逆，加热或久置后恢复原来颜色不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色漂白对象有色的有机物，不能漂白指示剂有色的有机物和指示剂有机色质【考点演练】下列说法正确的是 。类比Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与S反应生成Fe2S3A硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3二氧化硫可广泛用于食品的漂白SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化因为SO2具有氧化性，故可用于漂白纸浆下列转化能够实现：FeS2SO2H2SO4除去SO2中的少量HCl的实验方法如图SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4SO2和Ca(OH)2、NaHCO3均发生化学反应SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl)，体现SO2的还原性答案：考点二 硫酸物理性质浓硫酸是一种无色粘稠状液体，是一种高沸点无挥发性的强酸，溶于水，能以任意比和水混溶，浓硫酸溶于水时会放出大量的热浓硫酸稀释将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌酸性Fe2H=Fe2H2MgO2H=Mg2H2OBa22OH2HSO=BaSO42H2OSO2H=H2OSO2Ba2SO=BaSO4特性吸水性吸水性是指浓硫酸有吸收游离的水份的性能，浓硫酸不仅能吸收空气中、物质表面的水，还能夺取结晶水合物中的结晶水。浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等中性或酸性的且无还原性的气体，不能干燥NH3、H2S等气体。浓硫酸使蓝矾(CuSO45H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性脱水性浓硫酸的脱水性是指浓硫酸可以使许多有机物中的氢、氧原子按2：1的比例，形成水分子而脱去强氧化性冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化，“钝化”体现了浓H2SO4的强氧化性加热条件下与铜反应：Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O，浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性加热条件下与碳反应：C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O，浓H2SO4与炭等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性用途制取化肥、硫酸盐、挥发性酸；消除金属表面的氧化物；用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂SO的检验检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag干扰，再加BaCl2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：CO2H=CO2H2O、SO2H=SO2H2O、AgCl=AgCl、Ba2SO=BaSO4SO32的检验观察溶液是否褪色来区别是否是CO2还是 SO2。若可能存在 HSO3则需先加入 CaCl2或 BaCl2溶液过滤出沉淀，在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。（不要加硝酸，防止将 SO32氧化成SO42）【考点演练】下列说法正确的是 。配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水A常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr浓H2SO4溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗浓H2SO4滴入蔗糖固体中，将产生的气体通入溴水，溴水褪色，说明浓硫酸具有脱水性、氧化性浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO稀硫酸没有氧化性，一般不能发生氧化还原反应浓硫酸使蓝矾(CuSO45H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO 最合适的试剂是Ba(NO3)2向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO答案：【过关练习】1. （2017年高考北京卷）根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是实验现象结论A含HCl、BaCl2的溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3H2SiO3解析：A、SO2被FeCl3氧化生成SO42-，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溶液产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论酸性：H2SO3H2SiO3。答案：C 2. (石景山2017届模拟)SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2，起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是()A葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少B葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性C从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性D葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量 3. (雅礼中学2017届月考)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A该过程中可得到化工产品H2SO4B该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C该过程中化合价发生改变的元素为Fe和SD图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4解析：根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。答案：C4.(荆州2017届模拟)如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是()A溶液B中发生的反应为2SO2O2=2SO3B可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3C由以上流程可推知氧化性：Fe3O2SOD此工艺的优点之一是物质能循环利用解析：酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2，反应的离子方程式为2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H。溶液B中通入空气发生反应：4Fe2O24H=4Fe32H2O，其氧化性：O2Fe3，A、C两项错误；溶液C中含有Fe2(SO4)3，酸性KMnO4与Fe3不反应，可用KSCN溶液检验Fe3，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。答案：D5.(东营胜利一中2017届模拟)用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是()A检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀B检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀C检验试液中的I：试液深黄色溶液蓝色溶液D检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解6.(鞍山2017届模拟)将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法正确的是()A试管a中实验可以证明SO2具有漂白性B试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性C试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性D试管d中能产生白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸解析：SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，故A错误；SO2使品红溶液褪色，表现了SO2的漂白性，故B错误；SO2被溶液中的NO和H氧化为SO，表现了SO2的还原性，故C正确；SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，BaSO4难溶于稀硝酸，故D错误。答案：C7.(张家口2017届模拟)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是 ()A上述过程中，最终被还原的是NOB从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3Fe3稀硫酸C上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D假设通SO2完全反应，同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为11解析：溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe3变为Fe2，后又被氧化为Fe3，所以最终被还原的是NO，A正确；根据溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色，说明Fe2迅速被氧化成Fe3，故硝酸的氧化性比Fe3强，综上所述氧化性：HNO3Fe3稀硫酸，B正确；SO2被氧化后产生的H和NO构成强氧化体系，氧化Fe2时生成无色难溶于水的NO气体，C正确；上述过程中，最终被还原的是NO，故相当于SO2与NO之间的氧化还原，有3SO22NO，则通入SO2与逸出气体的体积比为32，故D错误。答案：D8.(深圳2017届调研)学习小组开展下列实验探究活动：(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)设计实验：利用装置A中产生的气体证明4价硫具有氧化性：_。(3)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：装置连接顺序为AC_DF，其中装置C的作用是_，通过_的现象即可推断亚硫酸的酸性强于次氯酸。(4)利用装置G可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中，加适量的水稀释，加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应(SO2H2O2=H2SO4)，然后用0.100 0 molL1 NaOH标准溶液进行滴定，至终点时消耗NaOH溶液20.00 mL。G中球形冷凝管的冷凝水进口为_(填“a”或“b”)。残液中SO2含量为_gL1。经多次测定发现，测定值始终高于实际值，则其原因是_。答案：(1)CaSO32HCl=CaCl2SO2H2O(2)将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠溶液中，出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即可证明(3)BE除去HCl气体D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀(4)b64.00残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢)，导致实验中消耗的NaOH的量偏多 9.(银川一中2017届模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na2SO3与硫黄(S)共煮得到，装置如图1。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。(1)步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，烧瓶中反应的方程式：_。(2)步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K2、关闭K1并停止加热。C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则_、_(用离子方程式表示)。装置B、D的试剂相同，均为_。步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。(3)利用反应2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为a_，_，_，_d。(4)装置乙盛装的试剂是_。(5)Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程式为_。(6)请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl：_。过滤后取滤液)，滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl。答案：(1)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)CO2H=H2OCO2S2O2H=SO2SH2ONaOH溶液(其他合理答案均可)(3)ghbcef或hgbcef(b、c可互换)(4)Na2CO3和Na2S的混合溶液(5)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H(6)取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，再取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl 10. （2017年高考全国卷）近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_（填标号）。A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C.0.10 molL1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（）和系统（）制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量H2所需能量较少的是_。（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 k时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率=_%，反应平衡常数K=_。在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_，该反应的H_0。（填“”“a1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故H0；A增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，错误；B增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，正确；CCOS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，错误；DN2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，错误。答案：（1）D（2）系统（I） H2O(l)=H2(g)+O2(g) H=+286kJ/mol 系统（II）H2S (g)+ =H2(g)+S(s) H=+20kJ/mol 系统（II） （3） 2.0% ；0.00285 ； ； ；B11. （2017年高考天津卷）H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。H2S的除去方法1：生物脱H2S的原理为：H2S+Fe2(SO4)3=S+2FeSO4+H2SO4，4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O （1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍，该菌的作用是_。（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为_。SO2的除去方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3（4）写出过程的离子方程式：_；CaO在水中存在如下转化：CaO(s)+H2O (l) =Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)，从平衡移动的角度，简述过程NaOH再生的原理_。方法2：用氨水除去SO2（5）已知25，NH3H2O的Kb=1.8105，H2SO3的Ka1=1.3102，Ka2=6.2108。若氨水的浓度为2.0 molL-1，溶液中的c(OH)=_molL1。将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至1.0107 molL1时，溶液中的c()/c()=_。答案：（1）D（2）系统（I） H2O(l)=H2(g)+O2(g) H=+286kJ/mol 系统（II）H2S (g)+ =H2(g)+S(s) H=+20kJ/mol 系统（II） （3） 2.0% ；0.00285 ； ； ；B