1、高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第13讲硫及其化合物学案第13讲硫及其化合物目标要求1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识硫及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。一、硫单质的性质及应用1硫元素的存在形态2硫单质的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3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质问题思考(1)从物理性质和化学性质两个角度简要阐述，如何洗涤附着在试管内壁上的硫？答案硫单质易溶
2、于CS2，也可以与热的强碱溶液反应，3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱溶液洗涤。(2)你有哪些实例(证据)可以推知(推理)硫的氧化性比氯气的弱。答案与变价金属反应，Cl2与变价金属反应生成高价态化合物，S与变价金属反应生成低价态化合物；氢化物的稳定性：HClH2S；置换反应H2SCl2 =2HClS；最高价含氧酸的酸性：HClO4H2SO4；还原性：S2Cl。二、硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用1二氧化硫(SO2)(1)物理性质色、态、味密度溶解性毒性无色有刺激性气味的气体比空气大易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积S
3、O2有毒(2)化学性质按要求完成下列方程式：酸性氧化物的通性氧化性(如与H2S溶液反应)：SO22H2S=3S2H2O还原性漂白性：可使品红溶液等有机色质退色，生成不稳定的化合物。2三氧化硫(SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3H2O=H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。3硫的氧化物的污染与治理(1)硫的氧化物来源、危害及治理(2)硫酸型酸雨的形成过程：问题思考(SO2性质基础填空)将SO2分别通入下列五种溶液中回答下列问题：(1)试管中的实验现象：KMnO4溶液_，证明SO2具有_性。(2)试管中的实验现象：品红溶液_
4、，证明SO2具有_性。(3)试管中能否观察到沉淀？_。(4)试管中能产生白色沉淀，该沉淀是_。(5)试管中能产生白色沉淀，该沉淀是_，用离子方程式表示产生沉淀的过程：_。答案(1)退色还原(2)退色漂白(3)否(4)BaSO4(5)BaSO3SO22OH=SOH2O，Ba2SO=BaSO3 (1)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。(3)SO2、CO2通入BaCl2溶液中都不会产生沉淀。(1)硫在自然界中仅以化合态存在()(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三
5、氧化硫()(3)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()(4)二氧化硫漂白纸浆，没发生化学反应()(5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水退色，其原理相同()(6)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()(7)标准状况下，2.24 L SO3中含有硫原子数为NA()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 三类漂白剂的区别类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性加合型与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质SO2可
6、逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而退色活性炭物理变化吸附色素题组一硫及其氧化物的性质(不定项选择题)1(2019青岛期中)据我国古代第一部药物学专著神农本草经记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是()AAu2S BAg2SCCuS DFeS答案C解析S单质的氧化性比较弱，只能将金属氧化为低价态的物质，所以S分别与Au、Ag、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、FeS，选项A、B、D正确；S氧化Cu应该生成低价的Cu2S，C项错误。2在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaS
7、O3B向溴水中通入SO2，溶液退色，说明SO2具有漂白性C将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2不能漂白石蕊溶液D向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3答案AB解析SO2的水溶液显酸性，NO在酸性条件下将H2SO3氧化为H2SO4，因而白色沉淀是BaSO4。3(2018宝山区二模)有学生为了证明SO2是一种酸性氧化物，做了以下实验：向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液退色，关于该实验下列说法错误的是()A该实验一定能证明SO2是一种酸性氧化物B若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是：SO22NaOH=N
8、a2SO3H2OC若SO2是一种酸性氧化物，溶液中可能发生的反应是：SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3D若要证明SO2是一种酸性氧化物，还需在实验结束后再加酚酞或氢氧化钠溶液答案A解析酸性氧化物的概念：与水反应只生成对应的酸，与碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入过量的SO2气体，溶液退色，可能是因为二氧化硫的漂白性，所以该实验不能说明二氧化硫为酸性氧化物，故A错误；若SO2是一种酸性氧化物，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠再与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠，故C正确。题组二SO2的检验4为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不
9、正确的是()选项操作及现象(现象在括号内)结论A闻Q气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(退色)Q一定是SO2B闻Q气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)Q可能是SO2CQ品红溶液(退色)变红色Q一定是SO2DQ紫色石蕊溶液(先变红色后退色)Q一定不是SO2答案A解析硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化，由现象可知Q不一定是SO2，故A错误。5下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)
10、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退成无色(或不退色，或不退成无色)解析一定要理解题意是检验气体成分，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，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能退成无色，若退成无色则不能证明二氧化硫已除尽。 检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验SO2除去SO2
11、检验SO2是否除尽检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象退色退色不退色变浑浊注意有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不退成无色。题组三SO2的污染与防治(不定项选择题)6(2020安康高三检测)下列说法不正确的是()A改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放量，是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施B向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2，从而使雨水的pH5.6，形成酸雨D硫和氮的氧
12、化物是形成酸雨的主要物质答案B7(2019四川模拟)酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图，下列有关说法错误的是()A光照能引发酸雨的形成B所涉及的变化均为氧化还原反应C污染空气能加快酸雨的形成DSO的能量比SO2的低答案BD解析由图示可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照的条件，故A正确；三氧化硫与水反应生成硫酸，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；由图中信息可知，污染空气中氮的氧化物、碳氢化合物及二氧化硫等大气污染物可以通过光化学反应生成硫酸，在这个过程中，氮的氧化物是催化剂，加快了酸雨的形成，故C正确。8(2019广东模拟
13、)环保是21世纪人类社会的主要课题之一，十九大报告中提出了新目标“建成富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国”。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模大的行业，石灰石石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2，下列有关说法正确的是()A烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高B石灰石浆液pH5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低D上述方法中用石灰石浆液吸收64 g S
14、O2理论生成22 g CO2答案C解析烟气通入石灰石浆液时的温度越高气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液退色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；上述分析得到总反应为：2CaCO32SO2O24H2O=2CaSO42H2O2CO2，1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳，即每吸收64 g二氧化硫理论上同时生成44 g二氧化碳，故D错误。 四种常见的SO2尾气处理方
15、法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaOSO2CaSO3,2CaSO3O22CaSO4，总反应方程式为 2CaO2SO2O22CaSO4。方法二：氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)方法三：钠碱脱硫法钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应
16、的化学方程式为2NaOHSO2=Na2SO3H2O，Na2CO3SO2=Na2SO3CO2，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。方法四：双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为吸收反应：2NaOHSO2=Na2SO3H2O,2Na2SO3O2=2Na2SO4。再生反应：Na2SO3Ca(OH)2=CaSO32NaOH，Na2SO4Ca(OH)2=CaSO42NaOH。1硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
17、2硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式(1)铁：Fe2H=Fe2H2；(2)MgO：MgO2H=Mg2H2O；(3)Ba(OH)2：Ba22OH2HSO=BaSO42H2O；(4)Na2SO3：SO2H=H2OSO2；(5)BaCl2：Ba2SO=BaSO4。3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、酸性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO
18、22H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。问题思考硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有：酸性吸水性脱水性强氧化性催化作用请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀H2SO4制H2_。(2)浓硫酸作干燥剂_。(3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_。(4)乙酸乙酯的水解_。(5)纤维素的水解_。(6)浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红，后又变黑_。(7)将浓硫酸点在胆矾晶体上，晶体表面出现白斑_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)4SO的检验检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)
19、。先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO2H=CO2H2O、SO2H=SO2H2O、AgCl=AgCl、Ba2SO=BaSO4。(1)浓盐酸、浓硫酸两溶液敞口放置一段时间，浓度都会下降的原因相同()(2)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO()(3)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性()(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO()(5)将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色()(6)50 mL 18.4 molL1的浓硫酸与足量的铜
20、反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol()(7)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体()(8)常温下用铁片可鉴别浓硫酸和稀硫酸()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(2)浓硫酸虽然具有强氧化性，但不能氧化H2、CO，因而可以干燥H2、CO。(4)酸化的NO可将SO氧化为SO，也会产生BaSO4白色沉淀。(5)由于浓硫酸具有吸水性，不能得到蓝色溶液。(6)随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，故0.92 mol H2SO4不可能完全反应。(7)Zn与浓硫酸反应产生SO2，变为稀硫酸时产生H2。题组一浓硫酸的性质及应用1(2019凯里市校
21、级期中)下列有关浓硫酸的叙述正确的是()A在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性B浓硫酸与金属活动性顺序表中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C浓硫酸具有吸水性，可以干燥NH3、H2等气体DH2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体答案A解析在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水，因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性，故A正确；浓硫酸具有强氧化性，与金属反应得不到氢气，故B错误；氨气属于碱性气体，能被浓硫酸吸收，所以不能用浓硫酸干燥，故C错误；浓硫酸具有强氧化性，能
22、够氧化硫化氢，不能用浓硫酸制取硫化氢，故D错误。2浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是()A对比和可以说明还原性：BrClB和相比可说明氧化性：Br2SO2C中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4HClD中浓H2SO4被还原成SO2答案A解析A项，反应生成的红棕色气体是溴蒸气，反应白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应。题组二SO的检验3(SO的检验及干扰因素排除
23、)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()AFe(NO3)2溶液白色沉淀BBa(NO3)2溶液白色沉淀C无色溶液白色沉淀D无色溶液无色溶液白色沉淀答案C解析A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。4(SO检验的应用)有一瓶Na2SO3溶液，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，白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是()A实验证实Na2SO
24、3已部分氧化B实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化答案D解析Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba(NO3)2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。SO检验的易错点(1)误将Ag、Pb2判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag或Pb2时也会产生同样的现象：AgCl=AgCl(白色)，Pb22Cl=PbCl2(白色
25、)。(2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2SO=BaSO3(白色)，3BaSO32H2NO=3BaSO4(白色)2NOH2O。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、碱反应实现的如：写出、反应的化学方程式：H2SO32NaOH=Na2SO32H2O；Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2；SO2Na2SO3H2O=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
26、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，可用下图表示如：H2SSSO2SO3写出、反应的化学方程式：2SO2O22SO3；SH2H2S；SO22H2S=3S2H2O。注意(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2Na2SNa2SO33H2SO4=3Na2SO43S3H2O。1(2019佛山一模)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答案A解析硫酸盐和亚硫酸盐等在硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1SR2，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；含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中
