无机7高一学生版硫.doc

态度决定高度细节决定成败 硫的氧化物 一、硫（1） 物理性质俗称硫黄颜色状态固体硬度很脆，易研成粉末溶解度水酒精CS2（用于洗去试管壁上的硫）易溶熔、沸点较低（2）化学性质（硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。）与金属反应 与非金属反应 与化合物的反应 （3）存在和用途存在游离态的自然硫存在于火山口附近及地壳岩层中，化合态的硫主要以硫化物、硫酸盐的形式存在。蛋白质、煤、石油中也含有硫元素。用途工业上主要用于制造硫酸、化肥、黑火药、火柴、烟花爆竹、硫磺橡胶等。点睛：（1）当硫与强还原剂（金属，氢气、谈等）反应时，表现氧化性（硫元素化合价降低）。但是硫的氧化性较弱，表现在铁、铜等变价金属反应时只能得到其低价化合物。（2）当硫与氧气强氧化剂反应时，表现还原性（硫元素化合价升高）。硫无论是在空气中还是在纯氧中燃烧均生成SO2 二、H2S（1）物理性质颜色状态气味密度水溶性毒性(2)化学性质点燃A可燃性：当2/1时 当2/3时， 当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2B强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。（1） （2） C不稳定性：300以上易受热分解(3）H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。弱酸性 特性（弱酸与强碱盐反应） 硫化氢的制取：Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S（不能用浓H2SO4或硝酸，因为H2S具有强还原性）点睛：（1）不能用浓硫酸或任何浓度的硝酸等氧化性酸来制备H2S。（2）H2S有剧毒，制备和使用时必须在通风较好的状况下进行。3硫的氧化物：（1）二氧化硫： 物理性质颜色状态气味密度水溶性特性毒性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水易液化有毒、化学性质1）、酸性氧化物SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。能和碱反应生成盐和水： ； ； ； （该反应用于除去CO2中的SO2）能与水反应生成相应的酸：SO2+H2O=H2SO3（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红）二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。SO2+H2OH2SO3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。2）、氧化性：SO2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。 （气体或液体中均可进行）3）、还原性：SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色 ； （SO3+H2O=H2SO4，SO3是无色固体SO3是一种无色固体，熔点是16.80C，沸点也只有44.8，易溶于水，溶于水时放出大量的热。）遇强氧化剂HNO3、KMnO4（H）溶液、O2、Cl2、Br2、Fe3等表现还原性，S被氧化到6价4）、漂白性：SO2使品红溶液褪色SO2能使某些有色物质褪色，是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。（如用SO2漂白的草帽时间久了又变黄）漂白性的比较具有漂白性的物质物质HClO、O3、H2O2 、Na2O2SO2木炭原理将有色物质氧化分解与有色物质结合生成无色物质将有色物质的分子吸附在其表面实质非氧化还原反应效果范围可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色可吸附某些有色物质的分子 3.SO2与CO2的相互鉴别鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别；当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。4、用途:（1）制硫酸；（2）漂白纸浆、毛、丝、草帽等；（3）杀菌消毒 5制备方法实验室制法实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。 不能用很稀的硫酸，因为SO2在水中的溶解度较大，常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2反应原理制气装置检验方法尾气处理工业制法1.硫磺燃烧法 煅烧硫铁矿法 6、二氧化硫的污染（1）pH小于5.6的雨水，称之为酸雨。（2）一般认为，酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气，当这些气体达到一定浓度后，在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸，使雨水酸性变大，pH变小。其转化可简单表示如下：2SO2+2H2O+O22H2SO4NOxHNO3酸雨的危害:（1）对人体健康造成危害。（2）破坏森林、草原和农作物。（3）使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。（4）破坏建筑物、工业装备，电信电缆（5）直接引起人的呼吸系统疾病等。形成酸雨(PH5.6) ，酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。 从污染源排放出来的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，经氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。酸雨的形成过程如下： 气相反应： 液相反应： 总反应： 硝酸型酸雨的形成过程为： 引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。在含硫矿物燃料中加生石灰，及时吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为： 也可采用烟气脱硫技术，用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环，吸收烟气中的SO2，其反应方程式为： 在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2和CO，它们都是大气的污染物,在773和催化剂(铝矾土)的作用下，使二者反应可收回大量的硫黄，其反应原理为：SO2+2CO=S+CO2 点睛：（1）SO2以还原性为主，与其反应常见的氧化剂有： （2） SO2使有色溶液变色的原理。 使紫色石蕊溶液变红，SO2与水反应生成H2SO3（SO2不能漂白酸碱指示剂） ；使高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水褪色，SO2有还原性，与以上溶液中有色氧化剂发生氧化还原反应；使品红溶液褪色，SO2有漂白性（中学阶段唯一一个既能使品红溶液褪色，加热后又能恢复原色的气体） 例1.二氧化硫中的硫元素是+4价，它既有氧化性，又有还原性。现有下列试剂：溴水、氢氧化钠溶液、品红溶液、硫化钠溶液、稀硫酸。要证明二氧化硫具有氧化性，应选用的试剂有_ _，看到的现象是_ _ _。要证明二氧化硫具有还原性，应选用的试剂有_ _，看到的现象是_ _。例2.能鉴别CO2和SO2的试剂是（ ） A、品红溶液 B、澄清石灰水 C、紫色石蕊试液 D、氯化钡溶液和氯水混合液解析：例3.为降低SO2对大气的污染，工业用煤可伴入少量生石灰，可减少污染，另一种方法是将烟道气通入石灰乳中，既起到“固硫”的作用，防治酸雨，又能制得石膏，请写出有关化学方程式。 解析：例4. SO2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）AB C全部D都不是解析： 四、SO3（1） 物理性质标准状况下，是无色易升华的晶体，熔点为16.8，沸点44.8 (常温下为液态，易挥发)；SO3极易溶于水，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热，也能溶解在浓硫酸中，形成发烟硫酸。（2） 化学性质-酸性氧化性的性质。 点睛：SO3极易吸收水分，在空气中强烈冒烟，溶于水剧烈反应生成H2SO4及一系列化合物，同时放出大量的热。因此，工业制备硫酸时用浓硫酸吸收SO3，以防止生成酸雾，降低吸收效果。比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体.熔点（16.8）与水反应CO2 CO2 与碱反应紫色石蕊品红鉴定存在能使品红褪色又能使清石灰变浑浊不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊氧化性还原性有无与Na2O2作用Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3=2NaSO4+O2五、硫酸：稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性：浓H2SO4 氧化性 Br2(I2、S)+SO2+H2O S、 C、 Al(或Fe) 冷 足量Cu、 足量Zn、 Fe2+ HBr(HI、H2S)SO2+H2O SO2+CO2+H2O 钝化运装浓H2SO4 CuSO4+SO2+H2O ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O Fe3+SO2+H2O只表现强 氧化性 兼有 酸性 脱水性 吸水性 C2H5OH 去结晶水 胆矾 作干燥剂 C+H2O C2H4+H2O 糖等 无水CuSO4 中性气体 无强还原性气体 非碱性气体 可干燥 1700 硫酸的用途：制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，用于铅蓄电池，作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。、硫酸的工业制法接触法：1）生产过程：三阶段SO2制取和净化SO2转化为SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程三设备沸腾炉接触室吸收塔有关原理矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面，加快反应速率逆流原理(热交换器)目的: 冷热气体流向相反，冷的SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.逆流原理(98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全)设备中排出的气 体炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)净化气:SO2.N2.O2SO2、O2、N2、SO3尾气：SO2及N2、O2不能直接排入大气中说 明矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”H2O气:腐蚀设备、影响生产反应条件理论需要：低温、高压、催化剂；实际应用：400500、常压、催化剂实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收2）尾气处理： 氨水 六、氧族元素：1氧族元素比较：原子半径 单质氧化性 单质颜色 单质状态 氢化物稳定性 最高价含氧酸酸性 2O2和O3比较：O2O3颜色无色气态淡蓝色气味无刺激性特殊臭味水溶性臭氧密度比氧气的大密度臭氧比氧气易溶于水氧化性强（不易氧化Ag、Hg等）极强（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）漂白性无有（极强氧化性作消毒剂和脱色剂）稳定性 相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3比较H2O和H2O2H2OH2O2电子式化学键分子极性稳定性电解 稳定2H2O 2H2+O2MnO2 不稳定2H2O2 2H2O+O2氧化性较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O=2NaOH+H2较强（遇还原剂反应）还原性较弱（遇极强氧化剂反应）较强（遇较强氧化剂反应）作用饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等【实例分析】【例1】 （2009广东化学17）常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O ，2Fe3+H2O22Fe2+O2+2H+下列说法正确的是（ ）AH2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中， Fe2+和Fe3+的总量保持不变DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2+【解析】 【例2】（2010广东理综卷33） 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = _（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响） 提出合理假设 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_ 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中来源:Z*xx*k.Com步骤2：步骤3： 五、亚硫酸和亚硫酸盐(1) 亚硫酸的性质不稳定性 弱酸性 氧化性 还原性 (2) 亚硫酸盐的性质颜色状态水溶性还原性(3) SO32-的检验加入盐酸有无色刺激性气味气体放出，该气体可使品红溶液褪色，可证明溶液中存在SO32- 或HSO32-，若可能存在HSO32-，则需先加入CaCl2或BaCl2溶液将SO32-转化沉淀，将沉淀过滤，洗涤，在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。点睛:检验SO32-或HSO32-时，不能用硝酸，因为硝酸有强氧化性，能够将SO32-或HSO32-氧化成SO42-，影响实验。(4)SO42的鉴定（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag、PO43等）：一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）二氯化二硫（S2Cl2）是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构与双氧水分子相似。常温下，S2Cl2是一种橙黄色液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是（ ）AS2Cl2的结构式为ClSSClBS2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子CS2Br2与S2Cl2结构相似，熔沸点S2Cl2S2Br2D2S2Cl22H2OSO23S4HCl2.（河南省内乡一高2010届高三第一次月考）下列对SO2和SO3的叙述正确的是()A通常条件下都是无色气体，都易溶于水 B都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸C都可使品红溶液褪色D都能与碱溶液反应有关3.（山西省太原五中2010届高三4月月考）把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色,这时候若滴入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ASO2 B. Cl- C. Fe3+ D .NO3-4SO2是常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少SO2排放量的是 ()用天然气代替煤炭作民用燃料使用水煤气或干馏煤气作燃料硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化速率将块状煤粉碎，提高其燃烧效率在煤中加入生石灰后燃用循环处理吸收塔放出的尾气A B C D【解析】5(2010皖南模拟)下列说法正确的是 ()ASO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色B可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀【解析】6(2009北京高考)下列叙述正确的是 ()A将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变【解析】7有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀对此实验下列叙述正确的是 ( ) ANa2SO3已部分被空气中的氧气氧化B加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化【解析】8在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是 ()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 DpH试纸变红【解析】9(2010南京模拟)检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中最合理的是 ()A加入硝酸酸化的Ba(NO3)2B先加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液C先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液D加入盐酸酸化了的BaCl2溶液【解析】10对某酸性溶液(可能含有Br、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是 ()ABr BSOCH2SO3 DNH【解析】