高考化学复习课件：第3单元第10讲含硫化合物的性质和应用

欢迎进入化学课堂 第10讲含硫化合物的性质和应用 一 二氧化硫的性质1 SO2的物理性质SO2为无色 有刺激性气味的有毒气体 密度比空气大 易液化 沸点是 10 易溶于水 常温常压下 1体积水中能溶解40体积的SO2 2 SO2的化学性质 1 SO2是酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 和水反应 SO2 H2O H2SO3 亚硫酸能使紫色石蕊试液变红 可逆反应 在同一条件下 既能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的反应 叫可逆反应 和碱 NaOH 反应 SO2 少 2NaOH Na2SO3 H2O SO2 过 NaOH NaHSO3 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O SO2 Ca OH 2 H2O Ca HSO3 2 2 还原性SO2能使卤水褪色 SO2 X2 2H2O H2SO4 2HX X Cl Br I SO2能被催化氧化成SO3 2SO2 O22SO3 3 氧化性SO2能被H2S还原 SO2 2H2S 3S 2H2O 4 漂白性SO2跟某些有色物质 如品红等 化合生成无色物质 但此无色物质不稳定 见光 遇热或长久放置又容易分解 又会恢复到原来的颜色 SO2不能漂白酸碱指示剂 如SO2只能使紫色石蕊试液变红 不能使它褪色 二 硫酸的性质1 稀H2SO4具有酸的通性稀硫酸是强电解质 具有酸的通性 H2SO4 2H 2 浓硫酸的特性 1 吸水性 通常可用作干燥剂 2 脱水性 将H O按照2 1的比例从物质中夺取出来 3 强氧化性 和金属反应加热时 浓H2SO4可以与除金 铂之外的所有金属反应 生成高价金属硫酸盐 本身一般被还原成SO2 铜与浓硫酸加热反应 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 和非金属反应碳和浓硫酸加热反应 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 3 浓硫酸和稀硫酸的组成与性质的比较 三 硫的性质1 物理性质 淡黄色粉末 不溶于水 微溶于酒精 易溶于二硫化碳 熔沸点较低 2 化学性质 1 做氧化剂 H2 S H2S Fe S FeS 2Cu S Cu2S 2 做还原剂 S 2H2SO4 浓 2SO2 2H2O 3 既做氧化剂 又做还原剂3S 6KOH 2K2S 3K2SO3 3H2O 此反应用于除去试管中残留的硫 4 特性 Hg Ag在常温下虽跟O2不反应 但却易跟S反应Hg S HgS 此反应用于除去不慎洒落的汞 四 硫和含硫化合物的相互转化1 常见的不同价态的硫的化合物 2价 H2S Na2S FeS 4价 SO2 H2SO3 Na2SO3 6价 SO3 H2SO4 Na2SO4 BaSO4 CaSO4 FeSO42 含有相同价态的硫元素的物质通过非氧化还原反应实现转化 而含有不同价态的硫元素的物质则通过氧化还原反应实现转化 五 酸雨1 正常的雨水由于溶解CO2形成弱酸H2CO3 pH约为5 6 2 空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨 酸雨的pH 5 6 3 硫酸型酸雨的形成途径 反应方程式分别为2SO2 O22SO3 SO3 H2O H2SO4 SO2 H2O H2SO3 2H2SO3 O2 2H2SO4 考点一二氧化硫的性质与应用 例1SO2通入下列溶液中 溶液褪色或变浅 说明SO2具有漂白作用的组合是 KMnO4 H aq 溴水 碘水 氯水 Fe3 aq A B C 全部D 都不是 D 解析 SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色 是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4 自身被还原成无色的Mn2 2KMnO4 5SO2 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 SO2能使卤水褪色 是由于X2 不包括F2 将SO2氧化为H2SO4 本身被还原为无色X SO2 X2 2H2O H2SO4 2HX SO2能使棕色的Fe3 aq 变浅 是由Fe3 氧化SO2为H2SO4 本身被还原为浅绿色Fe2 SO2 2H2O 2Fe3 2Fe2 4H SO2漂白作用是SO2与有色物质的化合反应 不是氧化还原反应 且被SO2漂白的物质受热后能恢复为原来的颜色 故以上均不是SO2的漂白作用 方法技巧点拨 本题易错在对SO2因氧化还原反应而使溴水 酸性高锰酸钾褪色与SO2的漂白性相混淆 SO2发生氧化还原反应造成的溶液褪色不能说成是漂白作用 SO2使品红溶液褪色发生的是非氧化还原反应 表现SO2的漂白性 考点二SO2 CO2性质比较 例2在二氧化碳中混有少量的二氧化硫 三氧化硫 氯化氢杂质 设计一种一步只除去一种杂质 最后得到干燥纯净二氧化碳的实验方案 试回答 1 气体经过各试剂 自选 的顺序为 2 写出有关的离子方程式 浓硫酸 饱和NaHSO3溶液 饱和NaHCO3溶液 浓硫酸 或无水氯化钙等酸性或中性干燥剂 H SO2 H2OSO2 2 2CO2 H2O 解析 首先确定除各种杂质应采用的试剂 除去SO3可选用浓硫酸使它溶解 这样可以不影响CO2 SO2和HCl 除去SO2的试剂在CO2为主气体时 不能用NaOH 可用KMnO4酸性溶液 但HCl也溶于KMnO4酸性溶液中 甚至HCl会被氧化生成Cl2 带入新的杂质 若选用NaHCO3 虽能除SO2 但同时也除去了HCl 所以也不能选用 但若在除SO3之后除去HCl 可选用NaHSO3饱和溶液 可不影响CO2 SO2 然后再用饱和NaHCO3除SO2即可 气体用溶液洗气后必然混有水蒸气 可用干燥剂除之 方法技巧点拨 检验和鉴别SO2的方法有多种 例如 SO2通入品红溶液中品红褪色 SO2通入溴水中溴水褪色 SO2通入石灰水中也能生成白色沉淀 检验和鉴别CO2一般是跟石灰水生成白色沉淀 因此 必须先检验或鉴别SO2 后检验或鉴别CO2 方法如图装置所示 若A瓶品红溶液褪色 证明混合气体含有SO2 B瓶除去剩余的SO2 C瓶品红溶液不褪色 说明SO2已除净 若D瓶生成了白色沉淀 证明原混合气体中含有CO2 例3某实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应 用如图所示的装置进行实验 通入足量SO2气体 将带余烬的木条放到D管口处 木条复燃 考点三有关SO2的实验设计与探究 请回答下列问题 1 装置中B的作用是 D的作用是 2 根据实验现象预测 C管中反应的化学方程式是 干燥SO2气体 防止水蒸气进入C管与Na2O2反应 防止空气中的水蒸气和CO2进入C管与Na2O2反应生成氧气 同时吸收过量SO2气体 便于氧气的检验和防止污染空气 2SO2 2Na2O2 2Na2SO3 O2 3 请设计一种实验方案证明你的预测是正确的 4 你若怀疑C管中有部分硫酸钠生成 请你设计一种实验方案证明是否有硫酸钠生成 取少量C管中反应后的白色固体放入试管中 加入稀硫酸 再塞上带导管的橡皮塞 将导管插入盛有品红溶液的试管中 如产生气体 且品红溶液褪色 证明预测正确 反之 预测不正确 取少量C管中反应后的白色固体放入试管 加水溶解 加入足量稀盐酸 再滴加BaCl2溶液 若有白色沉淀生成 证明含有Na2SO4 无沉淀生成 证明不含Na2SO4 5 若实验前称量得过氧化钠的质量为m1g 充分反应后称得C管中固体的质量为m2g 若固体全是Na2SO3时 则m2与m1的数量关系是 若固体全是Na2SO4时 则m2与m1的数量关系是 若固体中既有Na2SO3 又有Na2SO4时 则m2与m1的数量关系是 解析 由上述反应装置可知A中产生的SO2气体中含有水蒸气 为了防止水蒸气与过氧化钠反应而影响实验 所以必须将水蒸气除掉 又因空气中含有CO2和水蒸气 所以D装置的作用防止空气进入C中 同时吸收过量的SO2 根据题干中的实验现象不难推出C管中进行的反应 由于SO2足量 所以Na2O2将完全反应 故可根据Na2SO3和SO2的性质设计实验来证明预测的正确性 方法技巧点拨 本题考查SO2与过氧化钠的反应 SO2的漂白性 硫酸盐的检验 实验设计等 SO2是一种酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 由于SO2中的硫元素处于元素的中间价态 所以它既可以表现氧化性又可以表现还原性 考点四硫酸性质的考查 例45mL物质的量浓度为18mol L的硫酸中加入足量铜片并加热 充分反应 下列说法正确的是 A 有0 09mol的硫酸被还原B 有0 045mol的硫酸被还原C 充分反应后体系无硫酸剩余D 消耗的铜的质量一定小于2 88g D 解析 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应 而稀硫酸与铜不发生反应 浓硫酸与铜反应时 随着反应进行 硫酸逐渐消耗 其浓度也逐渐下降 当硫酸由浓变稀时反应就会停止 因此 参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小 据题n H2SO4 0 005L 18mol L 1 0 09mol 参加反应的硫酸n H2SO4 0 09mol 被还原的硫酸小于0 045mol 参加反应的铜小于2 88g 方法技巧点拨 解答本题的主要失误在于没有理解随着反应进行 浓硫酸逐渐变稀 稀硫酸不和铜反应 类似问题还有 MnO2与浓盐酸在加热条件下产生氯气 而稀盐酸不与MnO2反应 浓硝酸与铜反应时 被还原成NO2 而稀硝酸与铜反应时被还原成NO 因而当浓硝酸与定量的铜充分反应时 其还原产物是NO2与NO的混合物 因此 一切因不同浓度产生不同产物 或不发生反应 都会遇到上述问题 计算时要考虑反应的实际情况 考点五有关硫酸的探究性实验设计 例5某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应 设计如下实验探究方案 装置中的固定仪器和酒精灯均未画出 实验选用细铜丝 98 3 H2SO4 品红溶液 澄清石灰水 CCl4 NaOH溶液等药品 以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录根据上述材料回答下列问题 1 D E两容器中CCl4的作用是 2 加热过程中 观察到A容器中出现大量白色烟雾 随着反应的进行 试管下有白色沉淀生成 你认为该沉淀物是 分析可能的原因 防止倒吸 CuSO4 浓硫酸中含水少 生成的硫酸铜较多 浓硫酸的吸水作用 3 对A容器中的浓H2SO4和铜片进行加热 很快发现C容器中品红溶液褪色 但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀 你的猜想是 设计实验验证你的猜想 4 实验结束后 为了减少环境污染 将各容器的SO2可采取的操作是 由于SO2溶解度较大 澄清石灰水中Ca OH 2含量低 生成了Ca HSO3 2溶液的缘故 取样后 向其中加入氢氧化钠溶液 观察是否有沉淀生成 或者加热 加盐酸检验SO2气体等方法 打开A容器上的止水夹 用注射器向里通入空气 最后再在B中加入NaOH溶液盖上塞子 振荡即可 解析 1 SO2通入碱溶液中易发生倒吸 但SO2在CCl4中溶解度小 所以CCl4的作用是防止倒吸 2 根据铜与浓硫酸反应的产物可推知 可能为无水硫酸铜 这是由于浓硫酸浓度较大 含水量少 再加上浓硫酸的吸水作用 硫酸铜无法带晶体水析出 只能生成无水硫酸铜 3 要从SO2易溶于水 产生气体速度和澄清石灰水中Ca OH 2含量低 易生成Ca HSO3 2角度来考虑 4 注意观察A容器的结构特点 通入空气将A容器中的SO2排到石灰水或NaOH溶液中 还要注意 排空气法不能完全赶走B瓶中的SO2 要另外加入NaOH溶液除去 方法技巧点拨 探究型实验题的一般解题思路为 先通过对比找出实验的不同之处 操作 现象等 再揭示实验现象不同的本质 然后从本质上设计相应的实验来验证 还有一些题目将基本的理论 原理置于实验探究活动之中 只要熟练掌握基础知识 理解其原理 此类题目就会迎刃而解 1 下列描述现象 化学方程式和反应类型都正确的是 D 解析 氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰 A项错误 硝酸氧化亚硫酸钡生成硫酸钡 B项错误 C项的反应为Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O C项错误 D项中 碘水的颜色变浅 淡黄色沉淀是单质硫 D项正确 2 2011 上海 浓硫酸有许多重要的性质 在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是 A 酸性B 脱水性C 强氧化性D 吸水性 解析 本题考查浓硫酸的性质 难度较小 含有水分的蔗糖 加入浓硫酸 可以吸水 蔗糖可以发生脱水作用 生成C 还可以继续被浓H2SO4氧化 过程中不表现酸性作用 故选A项 A 3 2011 南充市第二次高考适应性考试 A B C D E五种中学常见物质均含有同一种元素 且A为单质 有如图所示的转化关系 则下列分析中不正确的是 B A 若A B C D E中同一种元素的价态均不相同 则A为非金属单质B 若A为金属钠 则由1molD完全反应生成C时 一定有1mol电子转移 C 若A为非金属硫 则 的反应类型既可能为氧化还原反应 也可能为非氧化还原反应D 若A为金属铁 则化合物C和D均可以由化合反应制得 解析 A选项 5种物质中的化合价均不相同 且A为单质 说明A元素只有5种价态 符合此条件的常见元素只有N元素 A选项正确 B选项 若A为Na D可能是NaCl Na2O Na2O2等 C可能是NaOH等 若D是Na2O C是NaOH 则反应不发生电子转移 B错 若A为S C为 4价硫形成的化合物 如SO2 E可以是硫酸 亚硫酸盐等 浓硫酸生成与金属或非金属反应生成SO2是氧化还原反应 亚硫酸盐生成SO2则为非氧化还原反应 C对 若A铁 C D分别为Fe3 或Fe2 形成的化合物 如FeCl2 FeCl3等 它们均可以由化合反应制得 如 2Fe 3Cl2 2FeCl3 2FeCl3 Fe 3FeCl2 D对 4 2010 上海 下列实验过程中 始终无明显现象的是 A NO2通入FeSO4溶液中B CO2通入CaCl2溶液中C NH3通入AlCl3溶液中D SO2通入已酸化的Ba NO3 2溶液中 B 解析 NO2和水反应生成的硝酸将Fe2 浅绿色 氧化为Fe3 棕黄色 排除A CO2若和CaCl2反应 CO2 H2O CaCl2 CaCO3 2HCl 因生成的CaCO3溶于盐酸 所以该反应不能发生 实验无明显变化 符合题意 选B NH3和AlCl3生成Al OH 3沉淀 排除C Ba NO3 2酸化后 NO的氧化能力很强 能把SO2氧化为H2SO4 继而与Ba2 生成BaSO4沉淀 排除D 5 2010 北京 用如图所示实验装置 夹持仪器已略去 探究铜丝与过量浓硫酸的反应 下列实验不合理的是 D A 上下移动 中铜丝可控制SO2的量B 中选用品红溶液验证SO2的生成 C 中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D 为确认CuSO4生成 向 中加水 观察颜色 解析 试管中铜丝上下移动 可达到随制随停 A项正确 SO2可使品红褪色 B项正确 多余SO2用NaOH溶液吸收 C项正确 D项 往 中加水相当于往浓硫酸中加水 危险 应把 冷却后倒入水中 6 2011 重庆 不能鉴别AgNO3 BaCl2 K2SO3和Mg NO3 2四种溶液 不考虑它们间的相互反应 的试剂是 A 盐酸 硫酸B 盐酸 氢氧化钠溶液C 氨水 硫酸D 氨水 氢氧化钠溶液 D 解析 取四种溶液少许 滴入盐酸生成白色沉淀的是AgNO3 有气体生成的是K2SO3 另取其他两种溶液少许 滴入硫酸生成白色沉淀的是BaCl2 无现象的是Mg NO3 2 故A能鉴别 滴加盐酸后 另取其他两种溶液少许 滴加氢氧化钠溶液生成白色沉淀的是Mg NO3 2 无现象的是BaCl2 故B也能鉴别 取四种溶液少许 滴入氨水 先沉淀后沉淀消失的是AgNO3 有白色沉淀生成的是Mg NO3 2 取其他两种溶液少许 滴加硫酸后有白色沉淀生成的是BaCl2 有气体生成的是K2SO3 故C可以鉴别 滴加氨水后 取其他两种溶液少许 滴加氢氧化钠溶液时BaCl2和K2SO3都无现象 故D不能鉴别 7 2010 全国 某化学兴趣小组为探究SO2的性质 按下图所示装置进行实验 请回答下列问题 1 装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 其中发生反应的化学方程式为 2 实验过程中 装置B C中发生的现象分别是 这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 装置B中发生反应的离子方程式为 蒸馏烧瓶 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2 2 2H2O 2Mn2 5 4H 3 装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性 请写出实验操作及现象 4 尾气可采用 溶液吸收 品红溶液褪色后 关闭分液漏斗的旋塞 点燃酒精灯加热 溶液恢复为红色 NaOH 解析 本题涉及到SO2与酸性KMnO4的反应 SO2与Na2S的反应 1 常见烧瓶有 圆底烧瓶 平底烧瓶和蒸馏烧瓶 图示中有支管口为蒸馏烧瓶 因为SO2易溶于水 所以一般用浓硫酸与Na2SO3反应 2 SO2因有还原性 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 离子反应中 注意酸性溶液 利用H2O和H 配平 SO2不能氧化Na2S中的 2价硫 能将H2S中 2价的硫氧化生成单质S沉淀 具体反应过程为 3 SO2与品红溶液的可逆性指 SO2使品红溶液褪色 加热后又恢复红色 注意实验操作中褪色后关闭分液漏斗活塞 4 SO2酸性气体 一般用碱性溶液吸收 也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收 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