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第3節(jié) 硫及其化合物,-2-,考綱要求:1.了解硫元素及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。 2.了解硫元素及其重要化合物對環(huán)境的影響。,-3-,基礎梳理,考點突破,一、硫的性質(zhì) 1.硫的存在 (1)游離態(tài):硫單質(zhì)俗名硫黃,主要存在于火山口附近或地殼的巖層里。 (2)化合態(tài):主要以金屬硫化物和硫酸鹽的形式存在,如硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO42H2O)和芒硝(Na2SO410H2O)等。 2.硫的物理性質(zhì) 硫通常是一種黃色或淡黃色固體,難溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。,硫及其氧化物,,,,,,-4-,基礎梳理,考點突破,3.硫的化學性質(zhì),-5-,基礎梳理,考點突破,,,,,,,,,,,-6-,基礎梳理,考點突破,二、硫的氧化物、環(huán)境保護 1.二氧化硫(SO2) (1)物理性質(zhì),,,,,,-7-,基礎梳理,考點突破,(2)化學性質(zhì),,,,,,-8-,基礎梳理,考點突破,2.三氧化硫 (1)物理性質(zhì) 熔點16.8 ℃,沸點44.8 ℃,常溫下為液態(tài),標準狀況下為固態(tài)。 (2)化學性質(zhì) 酸性氧化物,與H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反應的化學方程式為:,,,,,,-9-,基礎梳理,考點突破,3.硫的氧化物對大氣的污染與防治 (1)酸雨的形成過程:,(2)SO2對大氣的污染與防治:,,,-10-,基礎梳理,考點突破,自主鞏固 問題思考: 1.如何洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫? 答案:先用熱的NaOH溶液洗滌,然后用大量水沖洗。 2.哪些事實能說明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱? 答案:①H2SO4的酸性比HClO4的酸性弱;②H2與S化合比H2與Cl2化合難;③H2S的穩(wěn)定性不如HCl;④Cl2能把S2-氧化成硫單質(zhì);⑤與Fe化合時S跟Fe生成FeS而Cl2與Fe反應生成FeCl3。 3.將28 g鐵粉和8 g硫粉隔絕空氣混合加熱,充分反應后冷卻至室溫,再加入足量的稀硫酸,可產(chǎn)生標準狀況下的氣體的體積是多少升? 答案:11.2 L,,,,-11-,基礎梳理,考點突破,,-12-,基礎梳理,考點突破,5.將SO2分別通入下表所列的溶液中,填寫有關問題。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,-13-,基礎梳理,考點突破,1.硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關系,2.硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律 (1)不同價態(tài)的硫是通過氧化還原反應規(guī)律聯(lián)系的,相同價態(tài)的硫是通過酸堿反應規(guī)律聯(lián)系的。 (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),即臺階式升降,如,-14-,基礎梳理,考點突破,(3)相鄰價態(tài)的粒子不發(fā)生氧化還原反應:如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。,-15-,基礎梳理,考點突破,-16-,基礎梳理,考點突破,3.二氧化硫參與反應的現(xiàn)象及性質(zhì)對應關系,-17-,基礎梳理,考點突破,-18-,基礎梳理,考點突破,-19-,基礎梳理,考點突破,4.鑒別SO2和CO2的方法 SO2和CO2都能使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過量,則沉淀都可消失。所以不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2。通?？捎靡韵路椒? (1)根據(jù)物理性質(zhì)。CO2無色無味;SO2無色,具有刺激性氣味。 (2)品紅溶液。使品紅溶液退色的是SO2;不能使品紅溶液退色的是CO2。 (3)酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液退色的是SO2;無明顯現(xiàn)象的是CO2。 (4)溴水。使溶液退色的是SO2;無明顯現(xiàn)象的是CO2。,-20-,基礎梳理,考點突破,(5)硝酸酸化的硝酸鋇溶液。產(chǎn)生白色沉淀的是SO2;無明顯現(xiàn)象的是CO2。 (6)FeCl3溶液。溶液顏色變淺的是SO2;無明顯現(xiàn)象的是CO2。,-21-,基礎梳理,考點突破,例1(2015河北邯鄲模擬)如圖表示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關系(某些產(chǎn)物和反應條件已略去)?；衔顱在常溫常壓下為氣體,B和C的相對分子質(zhì)量之比為4∶5,化合物D是重要的工業(yè)原料。,,,,-22-,基礎梳理,考點突破,,,,,,-23-,基礎梳理,考點突破,,-24-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.(2015蘭州模擬)中學常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X存在如圖轉(zhuǎn)化關系(部分生成物和反應條件已略去)。下列推斷不正確的是( ),A.若D是一種強酸,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D可與銅反應生成B或C B.若D是一種強堿,則A、B、C均可與X反應生成D C.若D為NaCl,且A可與C反應生成B,則E可能是CO2 D.若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵,答案,解析,-25-,基礎梳理,考點突破,2.下列溶液中,不能鑒別CO2、SO2氣體的是( ) ①石灰水 ②稀硝酸 ③KMnO4溶液 ④溴水 ⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品紅溶液 A.①⑤ B.②③④⑤⑥ C.① D.③④,答案,解析,-26-,基礎梳理,考點突破,3.(2014河南周口模擬)SO2是常見的大氣污染物之一,我國規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02 mgL-1。下列措施中能夠減少SO2排放量的是( ) ①用天然氣代替煤炭做民用燃料 ②提高熱能利用率 ③硫酸廠采用更好的催化劑使SO2氧化成SO3 ④使用CS2萃取煤炭中的硫 ⑤燃煤中加入石灰后再使用 A.①②⑤ B.①③⑤ C.①③④ D.①④⑤,答案,解析,-27-,基礎梳理,考點突破,4.某探究性學習小組利用圖中所列裝置設計實驗,證明濃硫酸和木炭粉在加熱條件下反應有SO2和CO2生成。,-28-,基礎梳理,考點突破,(1)實驗室可觀察到裝置中A瓶的溶液退色,C瓶的溶液不退色。A瓶溶液的作用是驗證產(chǎn)物中的SO2,B瓶溶液的作用是除去混合氣體中的SO2,C瓶溶液的作用是驗證SO2是否被B瓶溶液全部除去。 (2)裝置D中所盛溶液是澄清石灰水,可驗證的產(chǎn)物是CO2。 (3)若想同時驗證另一種產(chǎn)物的存在,需使用的藥品為無水CuSO4,該裝置在整套裝置中的位置是A前,理由是氣體通過A、B、C、D時會帶出水蒸氣,所以必須在A之前。,,,,,,,,,,,-29-,基礎梳理,考點突破,解析:要檢驗SO2,可以用品紅溶液,要檢驗CO2,應該用澄清石灰水,但是SO2的存在會干擾對CO2的檢驗,所以檢驗CO2時必須考慮先檢驗SO2并且要把它徹底除去。另外生成物還有水蒸氣也需要通過實驗來驗證。因為在檢驗SO2、CO2時,必須經(jīng)過水溶液裝置,會影響水蒸氣的檢驗,因此,這三種產(chǎn)物的檢驗順序必須是先檢驗H2O,再檢驗SO2,最后檢驗CO2,并且保證每種物質(zhì)檢驗時均不受其他物質(zhì)的干擾。,-30-,基礎梳理,考點突破,硫酸和硫酸根離子的檢驗 一、硫酸的性質(zhì) 1.硫酸的物理性質(zhì) 硫酸難揮發(fā),易溶于水,濃硫酸溶于水放出大量的熱,所以稀釋濃硫酸的方法是將濃硫酸沿玻璃棒緩緩倒入燒杯的水中,并用玻璃棒攪拌。 2.稀硫酸的通性 稀硫酸具有酸的五個通性,能分別與酸堿指示劑變色、與堿發(fā)生中和反應、與堿性氧化物反應、與活潑的金屬反應及與某些鹽發(fā)生反應。,,,,,,,,,,,-31-,基礎梳理,考點突破,3.濃硫酸的特性,,,,,,-32-,基礎梳理,考點突破,二、硫酸根離子的檢驗 1.操作流程,,,-33-,基礎梳理,考點突破,-34-,基礎梳理,考點突破,,,,,,-35-,基礎梳理,考點突破,,,,,,,,,-36-,基礎梳理,考點突破,,-37-,基礎梳理,考點突破,一、濃硫酸的特性 1.吸水性 濃硫酸具有吸收游離水(如氣體、液體中的水分子,以及固體中的結晶水等)的性能。 (1)原理:H2SO4分子與水分子可形成一系列穩(wěn)定的水合物。,(2)應用:作吸水劑或干燥劑。 ①可干燥的物質(zhì):H2、CO2、CH4、N2、NO、NO2、O2、SO2、Cl2、HCl等。 ②不能干燥的物質(zhì):H2S、NH3、HBr、HI等。,-38-,基礎梳理,考點突破,2.脫水性 濃硫酸可將許多有機物中的氫和氧原子按水分子的組成(H2O)比例脫去。如,-39-,基礎梳理,考點突破,3.強氧化性 濃硫酸是一種強氧化性酸,它的氧化作用是由H2SO4分子中+6價的硫元素引起的,加熱后氧化性更強。 (1)與金屬反應: ①常溫下,濃硫酸可使鐵、鋁等金屬鈍化。 ②加熱時,大多數(shù)金屬(金、鉑除外)都能被濃硫酸氧化為最高價態(tài)。 (2)與非金屬反應: 熱濃硫酸能氧化除鹵素、氧氣、氮氣以外的一些非金屬。如,-40-,基礎梳理,考點突破,二、濃、稀硫酸的鑒別方法,-41-,基礎梳理,考點突破,-42-,基礎梳理,考點突破,-43-,基礎梳理,考點突破,例2某化學興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應,用如圖所示裝置進行有關實驗。實驗中甲同學將a g Cu片和12 mL 18 molL-1濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱,直到反應完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。,-44-,基礎梳理,考點突破,(2)裝置D內(nèi)盛品紅溶液,當C中氣體集滿后,D中有可能觀察到的現(xiàn)象是品紅溶液退色。 實驗裝置中有可能造成環(huán)境污染,試用最簡單的方法解決(實驗用品自選)將浸有NaOH溶液的棉花團塞在試管口。 (3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當D處有明顯現(xiàn)象后,關閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時B裝置中的現(xiàn)象是F中液面下降,長頸漏斗中液面上升。,,,,,,-45-,基礎梳理,考點突破,(4)F中應放置的液體是D(填字母)。 A.飽和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.濃溴水 D.飽和NaHSO3溶液 (5)為什么有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解,你認為原因是隨著反應進行,濃硫酸的濃度不斷減小,稀硫酸與Cu不反應。 (6)下列足量藥品能夠用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸的是AD(填序號)。 A.Fe粉 B.BaCl2溶液 C.Ag D.Na2CO3溶液,,,,-46-,基礎梳理,考點突破,,,-47-,基礎梳理,考點突破,解析:濃硫酸與Cu反應產(chǎn)生的SO2,可以使品紅溶液退色,SO2可以用NaOH溶液吸收。B裝置的作用是貯存多余的氣體,所以F中應盛放飽和NaHSO3溶液,以減少SO2的溶解。隨著反應進行,濃硫酸的濃度逐漸減小,稀硫酸與Cu不反應,所以雖然有一定量的余酸,但未能使Cu完全溶解。要使Cu片全部溶解,應該加入氧化劑,通入的單質(zhì)氣體應為O2,不引入新的雜質(zhì)。,-48-,基礎梳理,考點突破,技巧點撥:氧化性酸與酸的氧化性 氧化性酸與酸的氧化性是兩個不同的概念。酸的氧化性是指酸提供的H+可以得電子而具有氧化性,所以可以說酸都具有氧化性(因為酸都可以提供H+),如稀硫酸、鹽酸、亞硫酸等。氧化性酸是指含氧酸根中處于高價態(tài)的非金屬原子得電子表現(xiàn)的性質(zhì),如濃硫酸與銅反應:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O,是濃硫酸中S的化合價降低,所以濃硫酸是氧化性酸。稀硫酸與鋅的反應:Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2↑,是硫酸中H的化合價降低,常見的氧化性酸還有HNO3、HClO等。,-49-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.下列關于濃硫酸與稀硫酸的說法不正確的是(B) A.濃硫酸有脫水性,稀硫酸沒有脫水性 B.濃硫酸有氧化性,稀硫酸沒有氧化性 C.濃硫酸和稀硫酸都有酸性 D.常溫下,濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應,,答案,解析,-50-,基礎梳理,考點突破,下列結論正確的是(A) A.肯定含有的離子是①④⑤ B.肯定沒有的離子是②⑤ C.可能含有的離子是①⑥ D.不能確定的離子是②③⑥,,-51-,基礎梳理,考點突破,-52-,基礎梳理,考點突破,3.某校研究性學習小組,探究一定量的濃硫酸與足量鋅充分反應產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物,進行如下實驗:按圖組裝好實驗裝置,在A中加入5 mL 98%的濃硫酸和足量的鋅粒,微熱試管A,觀察到C、D、E中均有氣泡產(chǎn)生;隨后氣泡量減少,品紅溶液退色,D中先出現(xiàn)渾濁后渾濁消失;反應較長時間后,C、D、E中的氣泡量又會明顯增加。,-53-,基礎梳理,考點突破,(2)從甲、乙中選擇合適的裝置填入B、C中,并進行正確連接,a接3(或4)、4(或3)接b,c接2、1接d;D、E兩支試管中CCl4的作用是防倒吸。 (3)能證明濃硫酸具有強氧化性的實驗現(xiàn)象為C中品紅溶液退色;反應較長時間后氣泡量又會明顯增加的原因是濃硫酸變成稀硫酸后與Zn反應放出H2。,,,,,,,,,,,,,,-54-,基礎梳理,考點突破,-55-,實驗探究:濃硫酸的脫水性和強氧化性 教材原型,實驗步驟 1.將適量蔗糖加在燒杯中,滴入幾滴蒸餾水,攪拌均勻。 2.將適量濃硫酸倒入燒杯中,迅速攪拌,蔗糖很快變黑并且產(chǎn)生氣體,使固體體積膨脹形成黑色疏松多孔的海綿狀柱狀體。說明濃硫酸具有強脫水性和強氧化性。,-56-,實驗分析 濃硫酸具有強脫水性,可將H和O按2∶1從蔗糖中脫出,同時放出大量熱,又因為濃硫酸具有強氧化性,可氧化生成的碳并生成CO2和SO2氣體,使體積膨脹。,-57-,典例(2016北京期中)探究濃硫酸和銅的反應,下列裝置或操作正確的是( ),答案,解析,-58-,跟蹤訓練 1.下列關于濃硫酸的敘述正確的是( ) A.濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化 B.濃硫酸在常溫下可迅速與鋅粒反應放出氫氣 C.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體 D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化,答案,解析,-59-,2.下列有關濃硫酸的相關實驗,其中合理的是( ),A.②③ B.①③ C.②④ D.①④,答案,解析,