2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第四章第6课时　硫及其重要化合物

第6课时　硫及其重要化合物[课型标签:知识课　基础课] 知识点一　硫及其氧化物的性质1.硫的单质(1)硫的存在①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。②化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。硫铁矿黄铜矿石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO4·2H2ONa2SO4·10H2OS为-1价S为-2价Fe为+2价S为+6价S为+6价(2)硫的性质①物理性质俗称颜色状态溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体不溶微溶易溶②化学性质填写下列表格化学方程式S表现的性质a:Fe+SFeS氧化性b:2Cu+SCu2Sc:H2+SH2Sd:S+O2SO2还原性S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O氧化性和还原性2.二氧化硫(1)物理性质颜色气味毒性密度溶解性无色刺激性有毒比空气大易溶于水(2)化学性质①酸性氧化物的通性:②弱氧化性(S:+4→0价):SO2与H2S反应的化学方程式为SO2+2H2S3S↓+2H2O。③强还原性(S:+4→+6价):④漂白性:(3)实验室制取用Na2SO3粉末与较浓的硫酸反应制得,化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。3.三氧化硫(1)物理性质:熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。(2)化学性质4.SO2对大气的污染与防治[名师点拨] (1)硫燃烧时产物是SO2,无论O2是否过量,均不会生成SO3。(2)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。(3)SO2不能漂白酸、碱指示剂,如:SO2使紫色的石蕊溶液只变红,不褪色。(4)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性而不是漂白性。(5)三氧化硫在标准状况下是固体,在通常状况下是液体,但是在二氧化硫氧化条件下生成的三氧化硫为气体。1.(2019·广东佛山质量检测)硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是(　A　)A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环B.硫循环中硫的化合物均为无机物C.上述硫循环中硫元素均被氧化D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放解析:硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1-S-R2,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环,故A正确;硫循环中硫的化合物有含硫的有机物,不全是无机物,故B错误;题述硫循环中有硫元素化合价升高被氧化,也有硫元素化合价降低为-2价被还原,故C错误;烧煤时加石灰石,可减少酸雨,但生成二氧化碳,增加温室气体的排放,故D错误。2.(2019·山东淄博淄川中学月考)某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质,实验现象正确且能达到目的的是(　A　)A.点燃硫黄,产生刺激性气味气体,该气体可以漂白纸浆B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,说明浓硫酸具有强的吸水性C.将H2S气体通入CuSO4溶液生成CuS沉淀,说明H2S为强电解质D.将Al片加入浓硫酸中,反应剧烈,说明浓硫酸具有强的氧化性解析:硫黄燃烧生成SO2,该气体具有漂白性,可以漂白纸浆,A正确;蔗糖中加入浓硫酸后变黑色,此时浓硫酸表现出脱水性,B错误;H2S是弱电解质,之所以能够与CuSO4溶液反应,是因为两者反应生成了难溶于水和酸的CuS沉淀,C错误;Al遇浓硫酸钝化,产生致密的氧化物薄膜,阻止金属与酸的进一步反应,D错误。3.(2019·江苏四市二模)下列制取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的的是(　B　)解析:浓硫酸具有强氧化性,与铜在加热条件下反应生成二氧化硫气体,可用于制备少量二氧化硫,故A能达到实验目的;二氧化硫具有还原性,与高锰酸钾发生氧化还原反应,故B不能达到实验目的;溶液的颜色变浅,说明铁离子被还原,可说明二氧化硫具有还原性,被铁离子氧化,故C能达到实验目的;二氧化硫中S元素的化合价为+4价,处于中间价态,具有氧化性,二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应可生成硫,故D能达到实验目的。4.(2019·福建三明期末)利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下:下列说法错误的是(　D　)A.向大气中排放SO2可能导致酸雨发生B.中和器中发生反应的离子方程式为HS+OH-S+H2OC.进入离心机的分散系是悬浊液D.检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4,可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液解析:二氧化硫与水反应生成H2SO3,H2SO3又被空气中的氧气氧化为H2SO4,反应产生的硫酸进入水中形成酸雨,A正确;在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠,主要反应化学方程式为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,离子方程式为HS+OH-S+H2O,B正确;经过中和器后的物质形成结晶状的固态物质,进入离心机的分散系是悬浊液,C正确;检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4,若用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液,H+、S、N会发生氧化还原反应,使S转化为S,因此不能检验其中是否含有Na2SO4,要用稀HCl和BaCl2溶液检验,D错误。知识点二　硫酸、硫酸盐1.硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。(3)浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。2.浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解,产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4。3.硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。(3)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。4.S的检验被检液取清液有白色沉淀,证明有S。先加稀盐酸的目的是防止C、S、Ag+、Si的干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生。[名师点拨] 浓H2SO4两大性质理解(1)浓H2SO4强氧化性的理解①浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物是SO2而不是H2。②常温下,浓硫酸与Fe、Al并不是不反应,而是发生了“钝化”,“钝化”是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应,体现了浓硫酸的强氧化性。(2)浓H2SO4的高沸点性利用浓H2SO4的高沸点性可以制取HCl。1.对下列事实的解释正确的是(　B　)A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反应B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸C.向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 molD.常温下,浓H2SO4可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应解析:氨与挥发性酸反应可形成白烟,硫酸难挥发,A错误;随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C错误;常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行,D错误。2.为了检验S,甲、乙、丙、丁四位同学设计了如下四种方案,其中最优的方案是(　B　)A.方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解B.方案乙:试液无沉淀(也无气泡)白色沉淀C.方案丙:试液无沉淀白色沉淀D.方案丁:试液白色沉淀(过滤)沉淀不溶解解析:A项,与BaCl2溶液反应产生白色沉淀的可能是S、C和Ag+,再加入稀盐酸,BaSO4和AgCl都不溶解,不能检验出S,错误;B项,加入足量稀盐酸没有沉淀生成,排除Ag+,没有气体产生,排除C、S,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,则该试液中一定含有S,正确;C项,稀硝酸(H++N)可将S氧化成S,与 Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀的S不一定是原溶液中的,可能是S被氧化生成的S,错误;D项,加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的可能是S、S和C,加入盐酸后,BaSO3会转化成BaSO4(酸性条件下N能氧化BaSO3),D错误。3.(2019·湖南衡阳八中月考)硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见图)。下列说法正确的是(　B　)A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物B.除去与水反应,图示转化反应均为氧化还原反应C.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%解析:CO与碱不反应,不属于酸性氧化物,A项错误;根据图示提供的信息,除去与水反应,图示转化反应均为氧化还原反应,B项正确;工业上利用氯气和石灰乳反应来制取漂白粉,C项错误;根据合成流程图,发生的反应为CO+2H2CH3OH、2CH3OH+O22HCHO+2H2O,第二个反应的原子利用率不等于100%,D项错误。知识点三　硫及其化合物的相互转化与应用1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系2.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、碱反应实现的如:②、③、④反应的化学方程式:②H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O;③Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑;④Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3。(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,可用如图表示如:H2SSSO2SO3③、④、⑤反应的化学方程式:③2SO2+O22SO3;④H2+SH2S;⑤2H2S+SO23S↓+2H2O。[名师点拨] (1)相邻价态的粒子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+3H2SO43Na2SO4+3S↓+3H2O。1.(2019·福建惠安惠南中学期中)能实现下列物质间直接转化的元素是(　B　)单质氧化物酸或碱盐A.硅 B.硫 C.铜 D.铁解析:二氧化硅、氧化铜和氧化铁都和水不反应,答案选B。2.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是(　B　)A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3解析:硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。3.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式: 　。 (2)写出E和A的氢化物反应生成A的化学方程式: 　。 (3)将5 mL 0.10 mol·L-1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合。①写出反应的离子方程式:　; ②反应后溶液的pH　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)7,理由是　 　。 解析:能在空气中反应生成气体的单质,应该为非金属单质,常见的为C、S,结合B、C的相对分子质量之比为4∶5和D为重要的化工原料,可推知:A为S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,E为H2SO3。(3)将5 mL 0.10 mol·L-1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合,两者恰好完全反应,所得溶液为Na2SO3溶液,由于S+H2OHS+OH-,所以溶液显碱性。答案:(1)S+H2H2S　(2)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O　(3)①H2SO3+2OH-S+2H2O　②大于　Na2SO3是强碱弱酸盐,在溶液中发生水解:S+H2OHS+OH-,水解后溶液显碱性