2019-2020年高三化學一輪復習 硫及其化合物學案.doc

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2019-2020年高三化學一輪復習 硫及其化合物學案復習目標1了解氧、硫元素的單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)和重要應用；2認識硫元素及常見化合物在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響；3了解硫酸的工業(yè)制法；4了解SO42、SO32等常見離子的檢驗方法，能對常見的物質(zhì)組成進行檢驗和分析；5了解常見硫元素不同類型化合物之間轉化的條件和方法。知識清單一、硫1自然界中的硫（1）游離態(tài)：硫單質(zhì)俗稱 ，主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。（2）化合態(tài)：主要以硫化物和 的形式存在。常見的含硫化合物有：重晶石石膏芒硝綠礬藍礬明礬BaSO4CaSO42H2ONa2SO410H2O2化學性質(zhì)硫元素位于第 周期 族，原子結構示意圖為 ，電子排布式為 ，既有氧化性又有還原性。（1）與金屬反應：與變價金屬反應生成低價態(tài)硫化物。硫與鐵反應： ，硫與銅反應： 。比較與Cl2的反應：（2）與非金屬反應：硫與H2反應：S+H2H2S（硫化氫不穩(wěn)定）硫與O2反應： 。硫在空氣中燃燒火焰顏色為 ，在氧氣中燃燒火焰顏色為 。（3）與化合物反應3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（可用熱堿溶液清洗硫）二、二氧化硫的性質(zhì)和應用1物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度溶解性2化學性質(zhì)酸性氧化物通性與H2O反應： ，與堿性氧化物反應與CaO的反應： 。與堿反應（實驗室用于吸收SO2尾氣） 與NaOH溶液的反應： 。與某些弱酸鹽溶液反應與NaHCO3溶液反應： 。還原性SO2能被O2、Cl2、Br2、KMnO4（H+）及FeCl3溶液等強氧化劑氧化。與O2反應： ，該反應為 反應，與Br2反應： 。氧化性與H2S反應： 。漂白性原理：SO2可與某些有色物質(zhì)生成 而起漂白作用，見光、加熱或長時間放置， 又分解為原有色物質(zhì)和SO2。3酸雨的形成形成過程： 的燃燒、 的冶煉和 的生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的二氧化硫，在光照、煙塵中的金屬氧化物等作用下，與氧氣反應生成三氧化硫、三氧化硫溶于雨水后形成硫酸，反應方程式： 、 ； 、 。主要危害：使水體、土壤酸化，影響魚類、農(nóng)作物及樹木生長。腐蝕建筑物、雕塑等。防治方法：從消除污染源入手，研發(fā)新能源，如 、 、 等；對含硫燃料進行 處理；對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2進行 ；提高全民的環(huán)保意識。在含硫礦物燃料中加生石灰，及時吸收燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，這種方法稱為“鈣基固硫”，其反應方程式為：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4。三、硫酸的制備和性質(zhì)1硫酸的制備：接觸法制H2SO4是目前工業(yè)上采用的主要方法。生產(chǎn)過程:三階段SO2制取和凈化SO2轉化為SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程4FeS2(s)11O2(g) 2Fe2O3(s)8SO2(g)；H = -3412 kJ/mol2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)；H = -196.6 kJ/molSO3(g)H2O(l)H2SO4(l)；H = -130.3 kJ/mol三設備沸騰爐接觸室吸收塔有關原理礦石粉碎，以增大礦石與空氣的接觸面，加快反應速率逆流原理(熱交換器)目的: 冷熱氣體流向相反，冷的SO2、O2、N2被預熱，而熱的SO3、SO2、O2、N2被冷卻.逆流原理(98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全)設備中排出的氣 體凈化氣：SO2、N2、O2SO2、O2、N2、SO3尾氣：SO2及N2、O2不能直接排入大氣中說 明除塵：礦塵、雜質(zhì)易使 催化劑“中毒”干燥：水蒸氣腐蝕設備、影響生產(chǎn)反應條件：理論上低溫、高壓、催化劑；實際應用：400500、常壓、催化劑實際用98.3%的濃硫酸吸收SO3，以免形成酸霧不利于SO3氣體被進一步吸收。尾氣處理： 氨水(NH4)2SO3(NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3 2H2SO4的性質(zhì)物理性質(zhì)：沸點 ，難 ，濃硫酸溶解時可放出大量的熱。稀H2SO4硫酸是強電解質(zhì)。稀H2SO4具有酸的通性， H2SO4在水溶液中發(fā)生電離的方程式為 。濃H2SO4的特性濃H2SO4中存在的主要是 ，因而濃H2SO4具有一些特殊的性質(zhì)。吸水性利用濃H2SO4的吸水性，具常用作 。脫水性濃H2SO4能夠?qū)⒂袡C物里的氫、氧元素按原子個數(shù) 的比例脫去。強氧化性a常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生“鈍化”。原因： ，所以常溫下可用鋁槽車裝運濃硫酸；b能氧化不活潑的金屬，與Cu反應的化學方程式： ；c能氧化非金屬單質(zhì)與C反應的化學方程式： 。要點精析一、各類漂白劑漂白原理的比較1常見漂白劑的漂白原理比較常見漂白劑氯水、漂白粉、雙氧水等SO2活性炭漂白原理漂白特征2SO2和Cl2的漂白原理、現(xiàn)象及效果比較氯氣的漂白原理是溶于水生成的HClO具有強氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復原來的顏色。而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定條件下又能恢復原來的顏色。3SO2能使溴水、氯水、酸性KMnO4溶液等褪色，是因為SO2具有還原性，如SO2 + Br2 +2H2O H2SO4 +2HBr，不是體現(xiàn)SO2的漂白性。二、SO42、SO32的檢驗1SO42的檢驗檢驗SO42時要防止其他離子的干擾Ag+干擾：先用鹽酸酸化，能防止Ag+干擾，因為Ag+C1 AgCl。CO32、SO32干擾：因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中。因此檢驗SO42時，必須用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3+2H+ = H2O+CO2+Ba2+。所用鋇鹽不能用Ba(NO3)2溶液，因為在酸性條件下，SO32、HSO3、SO2等會被溶液中的NO3氧化為SO42，從而得出錯誤的結論。正確操作有無白色沉淀（判斷有無SO42）2SO32的檢驗向溶液中加入鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中紅色褪去；或加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體。發(fā)生的反應為： SO32+2H+ SO2+H2O； SO32+Ba2+ BaSO3；BaSO3 + 2H+Ba2+SO2+ H2O。三、硫元素的價態(tài)變化規(guī)律1是硫元素的最低價態(tài)，只有還原性；、處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主；是硫元素的最高價態(tài)，只有氧化性。牢記一條轉化主線：H2SSSO2SO3(H2SO4)2當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)。如3利用硫元素的價態(tài)變化規(guī)律，可進行如下判斷：判斷含硫物質(zhì)的氧化性、還原性；判斷不同價態(tài)硫之間能否發(fā)生氧化還原反應；判斷含硫物質(zhì)發(fā)生化學反應可能生成的物質(zhì)；判斷氧化、還原產(chǎn)物。典型例析類型一 SO2的性質(zhì)例 1下列實驗報告記錄的實驗現(xiàn)象正確的是（ ）類型二 H2SO4的性質(zhì)實驗的探究例2實驗探究課上，化學小組的同學們依據(jù)化學方程式Zn+2H2SO4（濃）ZnSO4+SO2+2H2O計算后，取65.0 g鋅粒與98的濃H2SO4(1.84 gcm3)110 mL充分反應，欲制取標準狀況下22.4 L SO2氣體，按規(guī)范操作進行實驗室里SO2的制取。待鋅全部溶解后，即將收集所得氣體全部送至實驗室，不料經(jīng)老師檢驗存在嚴重質(zhì)量問題，氣體隨即被退回?；瘜W小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是 (填化學式)，產(chǎn)生該雜質(zhì)氣體的主要原因是 。為證實相關分析，化學小組的同學們設計了如下實驗，對退回氣體(X)取樣講行認真探究。組裝好儀器后，盛放藥品前，必要的一個操作是 ；A中加入的試劑可能是 ，作用是 ；B中加入的試劑可能是 ，作用是 ；可證實氣體X中混有較多量某雜質(zhì)氣體的實驗現(xiàn)象是：C中 ，D中 。按理論計算(假定無氣體損失)該實驗小組所制取的氣體體積是22.4 L嗎?(標準狀況下)求得所制氣體中SO2和H2體積還需知道什么量?其可能產(chǎn)生誤差的原因有哪些?類型三 含硫物質(zhì)間的轉化與推斷例3在通常狀況下，A為固態(tài)單質(zhì)。根據(jù)下圖轉化關系，回答：寫出A、C、E的化學式：A ，C ，E 。寫出下列反應的化學方程式：EC CD B與D的濃溶液 發(fā)生反應(填“能”或“不能”)，若能反應，則反應的化學方程式為 ，反應現(xiàn)象為 。將C通入BaCl2溶液中，沒有明顯現(xiàn)象，但加入H2O2，則有白色沉淀生成，請分析其原因，并寫出有關的化學方程式 。仿真練習1下列實驗中能證明某氣體為SO2的是()使澄清石灰水變渾濁使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅使品紅溶液褪色通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生A都能證明B都不能證明C均能證明 D只有能證明2下列有關濃H2SO4性質(zhì)的敘述中，錯誤的是()A濃硫酸具有脫水性，因而能使蔗糖炭化B在反應HCOOHCOH2O中，濃H2SO4只表現(xiàn)脫水性C在反應Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O中，濃H2SO4只表現(xiàn)氧化性D濃硫酸具有吸水性，因而能使CuSO45H2O轉化為CuSO43下列溶液中通入SO2一定不會產(chǎn)生沉淀的是()ABa(OH)2 BBa(NO3)2CNa2S DBaCl24某興趣小組的同學為探究濃硫酸的吸水性設計了如下實驗，理論上能達到實驗目的的是()A BC D5用如圖所示裝置進行實驗，下列對實驗現(xiàn)象的解釋不合理的是()中試劑中現(xiàn)象解釋ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SO與Ba2生成白色BaSO3沉淀B品紅溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液變紅SO2與水反應生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有還原性6按如圖實驗，反應后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()Aa裝置中有白色固體Bb裝置中產(chǎn)生白色沉淀Cc裝置中溶液先變紅后褪色Dd裝置中溶液變藍色7雙選題如圖是某研究小組采用電解法處理石油煉制過程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的工藝流程。該方法對H2S的吸收率達99%以上，并可制取H2和S。下列說法正確的是()A吸收H2S的離子方程式為：2Fe3H2S=2Fe2S2HB電解過程中的陽極反應主要為：2Cl2e=Cl2C該工藝流程體現(xiàn)綠色化學思想D實驗室可用點燃充分燃燒的方法消除H2S污染 8用圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是()A上下移動中銅絲可控制反應開始停止B若中是澄清石灰水，先渾濁后澄清C中KMnO4溶液褪色，說明SO2有還原性D中反應離子方程式：Cu4HSOCu22H2OSO29含硫化合物的種類很多，現(xiàn)有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4這4種常見的含硫化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為進一步減少SO2的污染并變廢為寶，我國正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來除去SO2。寫出該反應的化學方程式：_。(2)亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應：Na2SO3KIO3H2SO4Na2SO4K2SO4I2H2O配平上面的氧化還原反應方程式。將化學計量數(shù)填入方框中。其中氧化劑是_，若反應中有5 mol電子轉移，則生成的碘單質(zhì)是_mol。(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2氣體，有白色沉淀生成。此沉淀是_。ABaSO4 BFeSCBaSO3 DS(4)常溫下，將鐵棒置于濃硫酸中，無明顯現(xiàn)象，課本上解釋為發(fā)生了鈍化，但有人認為未發(fā)生反應。為驗證此過程，某同學經(jīng)過思考，設計了如下實驗：將經(jīng)濃硫酸處理過的鐵棒洗凈后置于CuSO4溶液中，若鐵棒表面_，則發(fā)生了鈍化。10二氧化硫是一種大氣污染物，研究對NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理有重要意義，某化學實驗愛好小組欲探究SO2的性質(zhì)，設計如下方案：(1)B、C、D分別用于檢驗SO2的還原性、氧化性和漂白性。其中B、C分別為碘水和硫化氫的水溶液，則D中所盛試劑為_，B中反應的離子方程式為：_。(2)為了實現(xiàn)綠色實驗的目標，某同學重新設計了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點是：_(任寫一點即可)。(3)E中用氨水吸收尾氣中的SO2，“吸收液”中可能含有OH、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水。現(xiàn)有儀器和試劑為：小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 mol/L鹽酸、1 mol/L BaCl2溶液、1 mol/L Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設計實驗證明“吸收液”中存在SO和HSO，完成下表的實驗操作、預期現(xiàn)象和結論：實驗操作預期現(xiàn)象與結論步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1 mol/L BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SO或SO。步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體_步驟3：_11某興趣小組在實驗室用銅和硫酸為原料，采用多種方法制取硫酸銅，制備方法如下：方法一(1)濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標簽是_(填序號)。(2)甲同學取6.4 g銅片和10 mL 18 molL1濃硫酸，放在試管中共熱時發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應后并沒有得到預期的藍色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學為了驗證其中灰白色沉淀的主要成分，設計下列實驗：實驗步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。實驗現(xiàn)象：_。實驗結論：所得灰白色固體的化學式為_。(3)乙還觀察到加熱過程中，試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸而消失。淡黃色固體消失的原因是(用化學方程式回答)_。直到最后反應完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余，乙根據(jù)自己所學的化學知識，認為試管中還有硫酸剩余。他這樣認為的理由是_。方法二(4)丙同學認為甲設計的實驗方案不好，他自己設計的思路是2CuO22CuO，CuOH2SO4=CuSO4H2O。對比甲的方案，你認為丙同學的優(yōu)點是_；_。方法三(5)丁同學取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍色，寫出反應的化學方程式_答案例1B 例2（1）H2，隨著反應進行，濃H2SO4濃度變?。?）檢查裝置氣密性 品紅，檢驗SO2已被除盡 濃H2SO4，干燥（吸水） 黑色固體變亮紅色，白色粉末變藍色（3）是（4）反應前后C裝置的質(zhì)量或反應前后D裝置的質(zhì)量，C中H2不可能完全參與反應例3（1）S，SO2，H2SO4 （2）Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O催化劑2SO2+O22SO3 （3）能，H2S+H2SO4(濃) S+SO2+2H2O，出現(xiàn)淺黃色渾濁，有刺激性氣味氣體放出（4）SO2+H2O2H2SO4 H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl1D2C3D4B5A6A7AC8D9 (1)2COSO2=S2CO2(2)Na2SO3KIO3H2SO4=Na2SO4K2SO4I2H2O。 KIO30.5(3)A(4) 無明顯現(xiàn)象10 (1)品紅溶液SO2I22H2O=SO2I4H(2) 不用加熱，安全性能高。易于控制反應進行，反應更充分。(3)實驗操作預期現(xiàn)象與結論步驟2：滴入1滴(或少量)品紅，再滴入過量2 mol/L鹽酸，振蕩若品紅褪色(或有氣泡)，則“吸收液”中存在 SO。步驟3：用試管取適量步驟2所得濾液，向其中(或試管中)滴入過量的1 mol/L Ba(OH)2溶液或滴入1滴(或少量)品紅溶液，再滴入23滴(或過量)的2 mol/L鹽酸，振蕩。若出現(xiàn)白色沉淀(或品紅溶液褪色，或有氣泡)，則“吸收液”中存在 HSO。11 (1)BD(2)灰白色物質(zhì)溶解，溶液變?yōu)樗{色CuSO4(3)S2H2SO4(濃)3SO22H2O隨著反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(4)產(chǎn)生等量的硫酸銅，消耗的硫酸更少不產(chǎn)生污染物SO2(5)H2SO4CuH2O2=CuSO42H2O