化学必修 第二册第一节 硫及其化合物优秀导学案

硫及其化合物（2）

核心知识点一：

一、硫酸

1. 稀硫酸的性质

稀H2SO4具有酸的通性

硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO42-，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

2. 浓硫酸的性质

（1）硫酸的物理性质：纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，所以浓H2SO4稀释的时候，要将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

（2）浓H2SO4的三大特性

①吸水性：可作为干燥剂，但由于氧化性和酸性的存在，因此不能够干燥还原性气体如H2S和碱性气体NH3。通常使用装置为洗气瓶。

②脱水性：蔗糖中加入浓硫酸或用蘸有浓硫酸的玻璃棒在纸张上写字，都会发现有黑色的碳生成。

说明：蔗糖黑面包实验中，我们闻到的刺鼻性气味就是脱水后的碳与浓硫酸反应的结果。

③强氧化性：

与金属反应：

Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4（浓） CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

钝化常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运浓H2SO4。

但是在加热条件下铁、铝可以与浓硫酸反应：2Fe + 6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3 + 3SO2↑+ 6H2O；2Al + 6H2SO4（浓） Al 2（SO4）3 + 3SO2↑+ 6H2O；

与非金属反应：热的浓硫酸还能氧化碳、硫等非金属单质。

C + 2H2SO4（浓） CO2 + 2SO2↑+ 2H2O；

S + 2H2SO4（浓） 3SO2 + 2H2O

浓硫酸还能与还原性较强的物质反应，如H2S、HI等。

H2S + H2SO4（浓）= S↓+ 3SO2 + 2H2O；

2HI + H2SO4（浓）= I2 + SO2↑ + 2H2O。

3. 硫酸根的检验

取被检测溶液于试管中，向试管中加足量盐酸溶液，无现象，再向溶液中加入氯化钡溶液，观察有无白色沉淀。

注：①盐酸酸化的作用是排除其他离子干扰，一般指碳酸根

    ②硫酸钡是不溶于稀强酸的沉淀，所以可以用作医用的钡餐实验，而碳酸钡不能使用，否则溶解在胃酸中，产生有毒的重金属钡离子，破坏胃蛋白而中毒！

4. 工业制硫酸

核心知识点二：

二、不同价态含硫物质的转化

1. 硫元素的化合价以及对应的物质

2. 硫及其化合物之间的转化

①S+O2 SO2

②SO2+2H2S=3 S+2H2O

③2SO2+O2 2SO3（接触法制备硫酸的重要反应之一）

④2H2SO3+O2= 2H2SO4

⑤SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O（实验室常用过量NaOH溶液吸收SO2尾气）

⑥Na2SO3+H2SO4（浓）= Na2SO4+ SO2↑+ H2O（实验室常用Na2SO3和浓硫酸制取SO2）

⑦2Na2SO3+O2= 2 Na2SO4

⑧S+Fe FeS

⑨S+2Cu= Cu2S

3. 含硫物质的连续氧化

硫元素：H2S→SO2 →SO3→H2SO4

转化中依次选择的试剂分别为足量O2、O2、H2O。

核心知识点一：

下列关于浓硫酸的叙述中正确的是（    ）

A. 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化

B. 浓硫酸是在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体

C. 浓硫酸是一种干燥剂，能干燥氨气、氢气等气体

D. 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化

【答案】D

【解析】浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水而炭化；浓硫酸在加热条件下才与铜片发生反应放出二氧化硫气体；浓硫酸是一种干燥剂，但不能用于干燥像氨（碱性）、硫化氢（还原性）等气体；浓硫酸具有强氧化性，在常温下能够使铁、铝等金属钝化。

常见的还原性气体有H2S、HBr、HI等，这些气体不能被浓硫酸干燥，而H2、CO、NO、SO2则可以。

【考点】浓硫酸的性质

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H2SO4

B. 该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2

C. 该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S

D. 图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O=2FeSO4 + 2H2SO4

【答案】C

【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）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；根据上述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。

【考点】硫及其化合物

核心知识点二：

如图：A为单质，B为一种具有还原性的二元含氧酸，C为溶液，且溶液中仅有一种溶质，D为气体，E、F为白色沉淀。物质间转化过程中需要加入的试剂未完全写出。回答下列问题：

（1）在空格处写出相应物质的化学式：A为_______________；D为_______________；E为_______________。

（2）③中所加的试剂应该具有_____________性（“氧化”或“还原”），可能为______________或_____________。

（3）写出B→E的离子方程式：___________________________________。

写出C → F的离子方程式：______________________________________。

【答案】（1）S  SO2   BaSO3       （2）氧化   O2   H2O2（合理即可）

（3）H2SO3 + Ba2+ + 2OH-= BaSO3↓+ 2 H2O       Ba2+ + SO42- =  BaSO4↓

【解析】

【考点】含硫物质的转化

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时强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时， A 、B、C、D、E均含另一种元素。

请回答下列问题：

（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，写出B生成C的化学方程式：_______________________。

【答案】（1）（NH4）2S     O2      H2O

（2）H2SO4      2H2S + 3O22SO2 + 2H2O

（3）4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O

【解析】

且Mr（D）－Mr（C）=16，可知Y为O2，连续氧化后与Z生成酸E，则A中含有N或S元素，又因为A为正盐，则A为（NH4）2S。

当X为强酸时：。

当X为强碱时：。

（答题时间：25分钟）

一、选择题

1. 某同学设想用如图所示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是（　　）

2. 下列事实与浓硫酸表现出的性质（括号中）对应关系正确的是（　　）

A. 在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大（难挥发性）

B. 在加热条件下铜与浓硫酸反应（强氧化性、酸性）

C. 蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成（吸水性）

D. 浓硫酸与少量胆矾晶体混合，晶体由蓝色变成白色（脱水性）

3. 用20 mL 18.4 mol·L-1浓H2SO4与金属铜共热一段时间后，冷却，过滤，除去多余的铜，将滤液加水稀释到100 mL，所得溶液中SO42-浓度为3. 18 mol·L-1，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为（　　）

A. 0. 50 mol·L--1  B. 0. 75 mol·L-1

C. 1. 00 mol·L-1  D. 3. 18 mol·L-1

4. 下列各组物质混合后，没有明显现象的是（　　）

①H2S和SO2；②SO2和SO3；③SO2和氯水；④SO3（气）和Cl2；⑤H2S和Cl2

A. ①③⑤　　　　　　　  B. ②④

C. ②⑤  D. ③④⑤

5. 硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别是（　　）

A. SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S

B. SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3

C. SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3

D. SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S

6. 已知A是一种不溶于水的固体，在一定条件下有下列转化关系（部分产物及H2O省略）

试回答：

（1）写出物质的化学式：A________，E________。

（2）写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：

B＋CA_____________________________________________________，

F（浓）C___________________________________________________。

（3）写出D和F的稀溶液反应的离子方程式_________________________________

__________________。

7. 某化学兴趣小组为了探究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中产生的现象分别是______________________、______________，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________________________。

（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。

1.【答案】D

【解析】盛有水的烧杯中水的量减少可以证明浓硫酸具有吸水性，故A正确；滤纸片脱水炭化可以证明浓硫酸具有脱水性，故B正确；U形管中的水面右高左低，说明浓硫酸溶解时放出大量的热，使锥形瓶中压强增大，故C正确；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，故D错误。

2.【答案】B

【解析】在空气中敞口久置的浓硫酸，会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大，表现的是浓硫酸的吸水性，故A错误；在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，硫元素化合价部分变化，体现浓硫酸的强氧化性和酸性，故B正确；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成，体现浓硫酸的脱水性，故C错误；浓硫酸与少量胆矾晶体混合，晶体由蓝色变成白色，体现浓硫酸的吸水性，故D错误。

3.【答案】A

【解析】浓H2SO4的总物质的量为0. 02 L×18. 4 mol·L-1=0. 368 mol，反应后剩余SO42-的物质的量n（SO42-）=0. 1 L×3. 18 mol·L-1=0. 318 mol，则表现氧化性的H2SO4的物质的量n（H2SO4）=0. 368 mol-0. 318 mol=0. 05 mol。设该反应中Cu的物质的量为x mol，由得失电子守恒有等式：2x=2×0. 05，x=0. 05，故c（CuSO4）==0. 50 mol·L-1。

4.【答案】B

【解析】SO2和SO3中硫元素为相邻价态，不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性，相互间不能发生反应。

5.【答案】D

【解析】题目中所述的变化过程可表示为：

由题意可推出：甲是SO2，乙是H2SO3，丙是H2SO4，丁是H2S，戊是S。

6.【答案】（1）S　SO3　（2）2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（3）FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑

【解析】由A＋H2B，A＋O2C知：A元素的化合价既能升高，也能降低，故A为非金属元素，B为氢化物，C为氧化物，且B＋CA，则A为硫，进一步推知B为H2S，C为SO2，D为FeS，E为SO3，F为H2SO4。

7.【答案】（1）蒸馏烧瓶　Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　（2）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＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　（3）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　（4）NaOH

【解析】（1）根据仪器的特征，该仪器是蒸馏烧瓶；亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

（2）酸性高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫有还原性，所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，同时说明二氧化硫有还原性，SO2的氧化性能将S2－氧化成S，则实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊，这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性；装置B中发生反应的离子方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。（3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但加热褪色后的品红溶液，溶液的颜色能复原，所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色（4）该实验的尾气是SO2，可用NaOH溶液吸收。