高考化学一轮总复习优化设计 第四单元 第2节 硫及其重要化合物课件PPT

这是一份高考化学一轮总复习优化设计 第四单元 第2节 硫及其重要化合物课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了必备知识自主预诊，FeS2，CuFeS2，3化学性质，又恢复红色，关键能力考向突破，答案AD，答案D，浓硫酸，玻璃棒等内容，欢迎下载使用。
知识梳理1.硫(1)自然界中硫元素的存在。①游离态:存在于火山口附近或地壳的岩层中。
CaSO4·2H2O
(2)硫的物理性质。
微点拨 (1)单质硫燃烧时,产物只能是SO2,无论O2的量是否充足,均不会生成SO3。(2)汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理(Hg+S==HgS)。(3)实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。
2.二氧化硫(1)物理性质。
(2)化学性质。SO2是一种酸性氧化物,由于SO2中硫元素为+4价,属于中间价态,所以SO2既有还原性又有氧化性。
微点拨 (1)SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,SO2只能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色。
(3)二氧化硫的实验室制法。①写出亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2的化学方程式:　 。 ②写出铜与浓硫酸反应制取SO2的化学方程式:  　。 
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
3.三氧化硫(SO3)(1)物理性质。熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为　　体,在标准状况下为　　体。 (2)化学性质。
SO3+H2O==H2SO4
CaO+SO3==CaSO4　
2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O
4.硫的氧化物的污染与治理
自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)硫在空气中燃烧生成SO2而在纯氧中燃烧生成SO3。(　　)(2)硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同。(　　)(3)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。(　　)(4)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。(　　)(5)因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色。(　　)(6)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2.将SO2分别通入下列四种溶液中
回答下列问题:(1)试管a中的实验现象是酸性KMnO4溶液　　　　　,证明SO2具有　　　　　性; (2)试管b中的实验现象是品红溶液　　　　　,证明SO2具有　　　　　性; (3)试管c中能产生白色沉淀,该沉淀是　　　　　; (4)试管d中能产生白色沉淀,该沉淀是　　　　　。 
答案 (1)褪色　还原　(2)褪色　漂白　(3)BaSO4　(4)BaSO3
【典例1】 (双选)(2020辽宁抚顺一中高三期中)硫元素存在两种同素异形体S8和S6,下列说法正确的是(　　)A.S6和S8分子分别与铜粉反应,所得产物可能均为Cu2SB.推测Na2S8可能是一种复合分子材料C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同
解析 S6和S8是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铜粉反应,所得产物均为Cu2S,A项正确;Na2S8不是复合分子材料,B项错误;不管氧气过量还是少量,S6和S8分子分别与氧气反应都得到SO2,C项错误;等质量的S6和S8分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的KOH反应,消耗KOH的物质的量相同,故D项正确。
归纳总结 常见的能用于漂白的物质的比较
对点演练1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只有Fe和SD.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O==2FeSO4+2H2SO4
答案 C　解析 根据图示可知,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)3+SO2+2H2O==2FeSO4+2H2SO4,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;根据以上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。
考向2　SO2与CO2的性质比较【典例2】 (2020江苏徐州调研)如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是　　　　　,作用是　　　　　　　　　　　　　。 (2)C中加入的试剂是　　　　　　　,作用是　　　　　　　　　。 (3)D中加入的试剂是　　　　　　　,作用是　　　　　　　　　。 (4)实验时,C中应观察到的现象是　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)品红溶液　检验SO2　(2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并检验SO2是否除尽　(3)澄清石灰水　检验CO2　(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色解析 检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
方法技巧 检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程如下:
对点演练2下列可用来区别SO2和CO2气体的是(　　)①澄清石灰水　②氢硫酸　③氯水　④酸性高锰酸钾溶液　⑤氯化钡溶液　⑥品红溶液A.①④⑤⑥B.②③④⑤C.①②③⑥D.②③④⑥
解析只要与二氧化碳和二氧化硫气体反应现象不同,即可区别二氧化碳和二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水(2H2S+SO2==3S+2H2O),氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性,能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸,二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能。
深度指津 鉴别SO2和CO2的方法
知识梳理1.浓硫酸的物理性质浓硫酸难挥发,密度比水大,与水以任意比互溶,溶于水时放出大量的　　　　,稀释浓硫酸的方法是将　　　　　沿容器内壁慢慢注入水中,并用　　　　　　不断搅拌。 
2.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式:(1)Fe:　 ; (2)MgO:　 ; (3)Ba(OH)2:　 ; (4)Na2SO3:　 ; (5)BaCl2:　 。 
Fe+2H+==Fe2++H2↑
MgO+2H+==Mg2++H2O
微点拨 ①H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸,利用这一性质可以制取HCl和HF:H2SO4(浓)+NaCl NaHSO4+HCl↑,CaF2+H2SO4(浓) ==CaSO4+2HF↑。②由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时,开始阶段产生SO2气体,随着反应的进行,H2SO4的浓度变小,最后变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。③浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性,而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。
4.硫酸的工业制备(1)工艺流程。
[注意]工业上用98.3%的硫酸吸收SO3,可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。
(2)反应原理。①燃烧黄铁矿(FeS2)或硫制备SO2:　　　　　　 　　　　或S+O2 SO2。 ②SO2转化为SO3:　　　　　　　　　　　　。 ③吸收SO3生成H2SO4:　　　　　　　　　　　　。 
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)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。(　　)(2)浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀NaOH溶液冲洗。(　　)(3)浓硫酸滴入蔗糖固体中蔗糖变黑,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。(　　)(4)可用浓硫酸除去HCl中的H2O(g)。(　　)(5)在未知溶液中滴加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 (　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
2.硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有①酸性②吸水性　③脱水性　④强氧化性　⑤催化作用。请将性质序号填在相应的横线上:(1)锌与稀硫酸反应制H2　 。 (2)浓硫酸作干燥剂　 。 (3)浓硫酸使蔗糖变黑　 。 (4)实验室用乙醇和乙酸制取乙酸乙酯　 。 (5)浓硫酸与铜的反应　 。 (6)浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红,后来又变黑　 。 
考向1　硫酸的性质【典例1】 某实验小组探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是(　　)
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C.用装置丙稀释反应后的混合液D.用装置丁测定余酸的浓度
答案 C　解析 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应,A错误;二氧化硫的密度比空气的大,应使用向上排空气法收集,即气体“长进短出”,B错误;反应后的混合液中含有过量的浓硫酸,稀释时,应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且用玻璃棒不断搅拌,C正确;应使用碱式滴定管(带胶管)量取氢氧化钠溶液,D错误。
对点演练1(双选)(2020安徽怀宁中学月考)浓硫酸分别和三种钠盐反应的实验现象如下图所示,下列分析正确的是(　　)
A.对比①和②可以说明还原性Br->Cl-B.①和③相比说明氧化性Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性H2SO4>HClD.③中浓硫酸被还原成SO2
解析 ①中出现红棕色气体,说明产生Br2(g),Br-被氧化,②中管口出现白雾,白雾是HCl与水蒸气形成的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,故A正确;③中产生的气体为SO2,该反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) ==Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,不能说明Br2的氧化性强于SO2,故B正确;②中利用高沸点酸制取低沸点酸,故C错误;③中反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) ==Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,故D错误。
深度指津 (1)浓硫酸吸水性和脱水性的区别与应用。①吸水性。浓硫酸具有吸收水(如气体中、液体中的水分子,以及固体中的结晶水等)的性能,吸水性是浓硫酸的物理性质。因此浓硫酸可作为吸水剂或干燥剂。
a.浓硫酸能干燥三类气体:中性气体,如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等;某些酸性气体,如SO2、CO2、HCl、HF等;某些氧化性气体,如F2、Cl2等。b.浓硫酸不能干燥两类气体:碱性气体,如氨气(NH3);还原性气体,如HBr、HI、H2S等。
②脱水性。浓硫酸可将许多有机化合物中的氢、氧元素按水的组成比脱去。脱水性是浓硫酸的化学性质。如:
C12H22O11 12C+11H2OHCOOH CO↑+H2O。
(2)鉴别稀硫酸和浓硫酸的方法方法一:取少量蒸馏水,向其中加入少量试样,如能放出大量热的则为浓硫酸,无明显变化的则为稀硫酸。方法二:观察状态,浓硫酸为黏稠状液体,而稀硫酸为黏稠度较小的溶液。方法三:取等体积的两份物质置于小烧杯中用手掂掂,因为浓硫酸的密度较大,相同体积的浓硫酸和稀硫酸比较,浓硫酸的质量大得多,感觉较重。
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硫酸(Fe+2H+==Fe2++H2↑),若无明显现象(钝化),则为浓硫酸。方法五:用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓硫酸的脱水性)者为浓硫酸,否则为稀硫酸。方法六:取少量试样,分别向其中投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓硫酸(浓硫酸表现强氧化性和酸性),无变化的是稀硫酸。
【典例2】 (2020广东广州重点中学联考)在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(　　)
对点演练2 (双选)下列物质的检验中,其结论一定正确的是(　　)A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入稀硝酸后,白色沉淀不溶
C.取少量久置的Na2SO3样品置于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸时有气体产生,加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
知识梳理1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2.掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱、盐之间的反应实现的。
②③④反应的化学方程式分别为:②　　　　　　 　　　; ③　　　　 　 　　　　　; ④　　　　　　　 　　　　。 
H2SO3+2NaOH==Na2SO3+2H2O
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。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,可用下图表示
③④⑤反应的化学方程式分别为:③　 ; ④　 ; ⑤　 。 
2SO2+O2 2SO3
S+H2 H2S
SO2+2H2S==3S+2H2O
(3)含硫物质的连续氧化。
微点拨 ①同种元素相邻价态的粒子间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。②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4==3Na2SO4+3S↓+3H2O。
3.【实验活动】不同价态含硫物质的转化【实验目的】(1)通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。(2)应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。【实验用品】试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液
【问题和讨论】(1)在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
提示 实验1中,在Na2S和H2SO3的反应中,Na2S中硫元素的化合价由-2价变为0价,H2SO3中硫元素的化合价由+4价变为0价;在Na2S和酸性KMnO4溶液的反应中,硫元素的化合价由-2价变为0价。实验2中,浓硫酸中硫元素的化合价由+6价变为+4价。实验3中,硫元素的化合价由0价变为-2价。
(2)铁粉和硫粉在空气中混合燃烧,可能发生哪些化学反应?(3)在实验过程中可能会遇到哪些问题?该如何解决?
提示 可能发生铁和氧气、铁和硫、硫和氧气的反应。
提示 在实验1中可能遇到实验现象不明显,在操作中要注意充分摇动。在实验2中反应可能过于剧烈,要注意控制加热温度。在实验3中可能出现反应不能进行,要把玻璃棒加热到红热状态。
自我诊断1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)在表面皿中加入少量胆矾,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色。(　　) (2)向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀。(　　)(3)硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等。(　　)(4)接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石。(　　)(5)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜。(　　)
(7)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,则部分Na2SO3被氧化。(　　)
答案 (1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√
2.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g· ml -1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:已知:Ksp(BaSO4)=1.1×1 ,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
答案 ③加入过量稀盐酸　④出现黄色浑浊　⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液　⑥产生白色沉淀
考向　硫及其化合物的相互转化及应用【典例】 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示,回答下列问题:
(1)X的化学式为　　　　　　,Y的化学式为　　　　　　。 (2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为　。 (3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是　　　　　　(填字母)。 A.Na2S+S B.Na2SO3+SC.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4(4)将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为　　　　　　。 
答案 (1)H2S　SO2(2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(3)B　(4)2∶1
解析 (2)W的浓溶液是浓硫酸,浓硫酸与铜单质在加热条件下发生反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。(3)Na2S2O3中硫元素的化合价是+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中硫元素的化合价必须有大于+2价的,也有小于+2价的,A中硫元素的化合价都小于2,C、D中硫的化合价都大于2,故B符合题意。(4)X为H2S,H2S与SO2混合可生成淡黄色固体:2H2S+SO2==3S+2H2O,H2S是还原剂,二氧化硫是氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。
对点演练在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:(1)A是　　　　　,Y是　　　　　,Z是　　　　　。 (2)当X是强酸时,E是　　　　　　,写出B生成C的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)当X是强碱时,E是　　　　　　,写出B生成C的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)(NH4)2S　O2　H2O
1.牢记1条转化主线
2.掌握SO2的4个化学性质(1)酸性氧化物的性质　(2)还原性　(3)氧化性　(4)漂白性3.掌握浓硫酸的3大特性(1)吸水性　(2)脱水性　(3)强氧化性
4.熟记5个化学反应方程式(1)SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O(2)Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O(3)SO2+X2+2H2O==H2SO4+2HX(X为Cl、Br、I)(4)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(5)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O