2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.3 硫及其化合物講案（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.3 硫及其化合物講案（含解析） 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握硫及其化合物（H2S、SO2、SO3、H2SO4等）物理及化學(xué)性質(zhì)。 2、掌握O3、H2O2的性質(zhì)。 3、了解環(huán)境保護(hù)的相關(guān)常識(shí)。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧： 一、臭氧和過氧化氫 （一）臭氧 1、物理性質(zhì)：常溫、常壓下，是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體，密度比空氣密度大。 2、化學(xué)性質(zhì) （1）極強(qiáng)的氧化性：O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 （2）不穩(wěn)定性：2O3=3O2（升高溫度，分解速率加快） （3）漂白和消毒 （4）產(chǎn)生方式： 3O2=2O3（放電條件） 3、臭氧層 （二）過氧化氫 1、結(jié)構(gòu) 2、化學(xué)性質(zhì) （1）不穩(wěn)定性：2H2O2=2H2O+O2↑ （2）還原性：遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)，顯還原性。 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O （3）氧化性： H2O2+Na2SO3=Na2SO4+H2O 殺菌、消毒、漂白，能使NaOH的酚酞溶液的紅色褪去，注意不是H2O2的弱酸性所致。 【典型例題1】臭氧分子的結(jié)構(gòu)與SO2（極性分子）相似，可讀做二氧化氧，在臭氧層中含量達(dá)0.2 ppm（ppm 表示百萬分之一）。臭氧是氧氣吸收了太陽的波長(zhǎng)小于242 nm的紫外線形成的，不過當(dāng)波長(zhǎng)在220 nm～320 nm的紫外線照射臭氧時(shí)，又會(huì)使其分解。下列說法中正確的是 A．打雷時(shí)也能產(chǎn)生臭氧，臭氧分子是直線型分子 B．臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣和氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧均須吸收能量 C．臭氧和氧氣的相互轉(zhuǎn)化能保持大氣中臭氧的含量基本穩(wěn)定 D．向大氣中排放氮的氧化物和氟氯代烴均能加快臭氧的分解 【遷移訓(xùn)練1】我國(guó)科學(xué)家盧嘉錫與法裔加拿大科學(xué)家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成加 合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2穩(wěn)定下來，而且結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變，得到了可供做衍射實(shí)驗(yàn)的單晶 體，經(jīng)測(cè)定H2O2結(jié)構(gòu)如圖所示，結(jié)合以上信息，有關(guān)過氧化氫的說法不正確的是 A．H2NCONH2與H2O2是通過氫鍵結(jié)合的 B．H2O2是極性分子 C．H2O2既有氧化性又有還原性 D．H2NCONH2·H2O2屬于離子化合物 二、硫及硫的氧化物 1、硫 （1）殘留在試管內(nèi)壁上的硫呈現(xiàn) 淡黃色 色，可以用 CS2溶解除去，因?yàn)榱虻娜芙庑詾殡y溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 。 （2）S單質(zhì)為0價(jià)，為中間價(jià)，既有氧化性又具有還原性。 氧化性：H2+SH2S Fe+SFeS（氧化性較弱，F(xiàn)e為+2價(jià)） 還原性：S+O2SO2 2、二氧化硫 （1）SO2的物理性質(zhì) ①顏色、狀態(tài)：SO2是一種無色、有刺激性氣味的氣體。 ②溶解性：SO2易溶于水，且易液化。 ③毒性：SO2有毒，尾氣中的SO2用堿溶液吸收。 ④密度：SO2的密度比空氣的大，收集SO2用向上排空氣法。 （2）SO2的化學(xué)性質(zhì) ①具有酸性氧化物的通性 A．與H2O反應(yīng) SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，化學(xué)方程式為： SO2+H2O=H2SO3 。 B．使指示劑變色：SO2能使石蕊試液變 紅 色。注意：SO2不能使指示劑褪色。 C．與堿反應(yīng) 當(dāng)NaOH足量時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O；當(dāng)NaOH不足量時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+NaOH= NaHSO3 。 D．可與堿性氧化物或某些鹽反應(yīng)。 SO2與Na2SO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3，化學(xué)方程式為： SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。 ②氧化性 將SO2通入到氫硫酸（H2S溶液）中： A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2S+SO2 =3S↓+2H2O； B．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生淡黃色沉淀 。 ③還原性 A．SO2被O2氧化成SO3的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO2+O22SO3。 B．SO2的水溶液能被X2（Cl2、Br2、I2）氧化，如SO2能使溴水褪色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+Br2+2H2O= 2HBr+H2SO4 。 C．SO2能使酸性KMnO4溶液的紫紅色褪去,反應(yīng)的離子方程式為： 2MnO +5SO2+2H2O= 2Mn2++5SO+4H+ ④漂白性 SO2+H2O+有色物質(zhì)不穩(wěn)定無色物質(zhì)有色物質(zhì) 3．三氧化硫 （1）SO3與水的反應(yīng)：SO3 +H2O=H2SO4 ，反應(yīng)放出大量的熱。 （2）SO3是酸性氧化物，它跟堿性氧化物或堿都能反應(yīng)生成硫酸鹽。 ①SO3與氧化鈣的反應(yīng)：SO3+CaO= CaSO4 。 ②SO3與Ca(OH)2的反應(yīng)：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O。 【典型例題2】如圖，在注射器中加入少量Na2SO3晶體，并吸入少量濃硫酸(以不接觸紙條為準(zhǔn))。則下列 有關(guān)說法正確的是 (　　) A．藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色 B．品紅試紙、蘸有酸性KMnO4溶液的濾紙均褪色，證明SO2具有漂白性 C．濕潤(rùn)淀粉-KI試紙未變藍(lán)說明SO2的氧化性弱于I2 D．NaCl溶液可用于除去實(shí)驗(yàn)中多余的SO2 【遷移訓(xùn)練2】【山東省臨沂市郯城一中xx屆高三12月月考】將SO2通入BaCl2溶液至飽和，未見有沉淀，繼續(xù)通入另一種氣體X仍無沉淀，則X可能是: A．CO2 B．NH3　 　 C．NO2　　 D．H2S （ ） 三、硫酸 1、稀硫酸：具有酸的通性。 2、濃硫酸： （1）物理性質(zhì) 純H2SO4是無色油狀液體，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，密度大于水，溶解于水時(shí)放出 大量的熱。 （2）特性 ①吸水性（常用作干燥劑） A．可用濃H2SO4干燥的氣體有：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。 B．不能用濃硫酸干燥的氣體有：堿性氣體，如 NH3 ； 還原性氣體，如 H2S、HBr、HI 等。 ②脫水性 濃H2SO4將有機(jī)物里的氫、氧元素按原子個(gè)數(shù) 2:1的比例脫去， 例如：C2H5OHCH2=CH2↑+H2O。 （3）強(qiáng)氧化性 ①與金屬的反應(yīng) 濃H2SO4能氧化Cu等不活潑的金屬，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+H2O。 冷的濃H2SO4能使鐵、鋁發(fā)生鈍化。 ②與非金屬的反應(yīng) 加熱條件下濃H2SO4能氧化C等非金屬單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： C+2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O 。 3、SO的檢驗(yàn) 被檢液取清液有無白色沉淀（判斷有無SO） 檢驗(yàn)SO時(shí)要防止其他離子的干擾 ①Ag＋干擾：先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾，因?yàn)锳g＋＋Cl－=AgCl↓。 ②CO、SO干擾：因?yàn)锽aCO3、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(qiáng)酸中。因此檢驗(yàn)SO時(shí)，必須用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋=H2O＋CO2↑＋Ba2＋。 所用鋇鹽溶液不能為Ba(NO3)2溶液，因?yàn)樵谒嵝詶l件下，SO等會(huì)被溶液中的NO(H＋)氧化為SO，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 4、SO的檢驗(yàn) 加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，再加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體。發(fā)生的反應(yīng)為： SO＋Ba2＋=BaSO3↓， BaSO3＋2H＋=Ba2＋＋SO2↑＋H2O。 5、硫酸的用途 （1）制取化肥，如磷肥、氮肥； （2）清除金屬表面的氧化物； （3）制取揮發(fā)性酸； （4）用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥等，是實(shí)驗(yàn)室里常用的試劑。 【典型例題3】【廣東省潮州金中、揭陽一中兩校xx屆高三5月聯(lián)考（三模）】下列陳述Ⅰ和Ⅱ正確并且 有因果關(guān)系的是 選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ A 濃H2SO4有吸水性 濃H2SO4可用于干燥氨氣 B SO2有氧化性 SO2尾氣可用NaOH溶液吸收 C Mg有還原性 電解MgCl2飽和溶液可制備Mg D NH3和HCl在水中溶解度很大 充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升 【遷移訓(xùn)練3】下列敘述正確的是(　　) A．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體，但不能干燥有較強(qiáng)還原性的HI、H2S等氣體 B．濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為：S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O，在此反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)了其強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)了其酸性 C．把足量銅粉投入到只含2 mol H2SO4的濃硫酸中，得到氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4 L D．常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4，是因?yàn)闈釮2SO4的強(qiáng)氧化性使鐵、鋁等發(fā)生鈍化 【答案】D 考點(diǎn)詳析： 考點(diǎn)一：二氧化硫檢驗(yàn)與性質(zhì)探究 SO2和CO2中S和C的化合價(jià)均為+4價(jià)，但對(duì)于CO2而言為其最高價(jià)，只具有氧化性，而S為中間價(jià)，既有氧化性又具有還原性，故在性質(zhì)表現(xiàn)的時(shí)候要注意其區(qū)別。另外二氧化硫的漂白性也是考查和探究的重點(diǎn)，要注意其原理為強(qiáng)結(jié)合能力。 1、二氧化硫和二氧化碳比較 SO2 CO2 物 理 性 質(zhì) 顏色氣味 無色、刺激性氣味 無色無味 密度 比空氣大 比空氣大 毒性 有毒 無毒 溶解性 易溶，常溫常壓下1：40 微溶，常溫常壓下1：1 熔點(diǎn) 相對(duì)較高，易液化 相對(duì)較低，難液化 化 學(xué) 性 質(zhì) 與水反應(yīng) SO2＋H2O=H2SO3 CO2＋H2O=H2CO3 與堿反應(yīng) 通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解 Ca(OH)2＋SO2=CaSO3↓＋H2O CaSO3＋SO2＋H2O=Ca(HSO3)2 通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，當(dāng)氣體過量時(shí)沉淀又溶解 Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2 氧化性 SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O CO2＋C=2CO 還原性 能被高錳酸鉀、氧氣、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化 無 漂白性 能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而使其褪色 無 對(duì)環(huán)境的影響 形成酸雨，直接危害人體健康 引起溫室效應(yīng) 鑒別 ①利用二氧化硫的刺激性氣味 ②利用二氧化硫的還原性，用高錳酸鉀溶液或溴水是否褪色鑒別 ③利用二氧化硫的漂白性，用品紅溶液鑒別 2、SO2和CO2的鑒別方法 SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁，若通入的氣體過量，則沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鑒別CO2和SO2。通?？捎靡韵路椒ǎ? （1）用品紅溶液，使品紅溶液褪色的是SO2，不能使品紅溶液褪色的是CO2。 （2）用氫硫酸，出現(xiàn)渾濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。 （3）用酸性KMnO4溶液，紫色褪色的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2； 2KMnO4＋5SO2＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。 （4）用溴水，使橙色褪去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2； Br2＋2H2O＋SO2=2HBr＋H2SO4。 （5）用HNO3酸化的Ba(NO3)2，溶液產(chǎn)生白色沉淀的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。 2HNO3＋3SO2＋2H2O=3H2SO4＋2NO↑， Ba(NO3)2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HNO3。 （6）用FeCl3溶液，使棕黃色變綠色的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。 3、二氧化硫的制取及性質(zhì)探究 （1）二氧化硫的制取 Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑ Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+2H2O+SO2↑ （2）性質(zhì)探究 二氧化硫的性質(zhì)探究熱點(diǎn)為其氧化性、還原性及漂白性，一般為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。 【典型例題4】【陜西省西安市西安中學(xué)高xx屆第四次質(zhì)量檢測(cè)試題】下列溶液中能夠區(qū)別SO2和CO2 氣體的是 ①澄清石灰水 ②KMnO4酸性溶液 ③氯水 ④品紅溶液 A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．全部 【遷移訓(xùn)練4】某同學(xué)用如圖所示裝置探究SO2的性質(zhì)及其有關(guān)實(shí)驗(yàn)。 （1）實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體和一定濃度的硫酸反應(yīng)制備SO2氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 （2）分別將SO2氣體通入下列C溶液中，請(qǐng)回答下列問題： ①少量SO2通入紫色石蕊試液，現(xiàn)象是 ，繼續(xù)通入過量SO2 氣體，現(xiàn)象是 。 ②SO2通入紫紅色KMnO4溶液，現(xiàn)象是 ， 其反應(yīng)的離子方程式為 。 ③SO2慢慢地通入澄清石灰水中，現(xiàn)象是 。 ④若C取雙氧水，則通入SO2后，請(qǐng)大膽判斷所得溶液是什么 （填溶質(zhì)的化學(xué)式），若該同學(xué)制備的SO2氣體中混有CO2氣體，產(chǎn)生雜質(zhì)的的原因可能是亞硫酸鈉固體中混有 。要證明氣體中既有SO2又有CO2，應(yīng)該選用的試劑依次為 。 考點(diǎn)二：濃硫酸的特性 濃硫酸的特性表現(xiàn)在其吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。 1、硫酸跟金屬反應(yīng)的一般規(guī)律 （1）稀硫酸跟金屬活動(dòng)順序中氫前面的金屬反應(yīng)放出H2，跟氫后面的金屬不反應(yīng)。 （2）在常溫下鐵、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生“鈍化”，但加熱時(shí)卻劇烈地反應(yīng)。 （3）Au、Pt與濃、稀硫酸均不發(fā)生反應(yīng)。 （4）除Au、Pt之外的大部分金屬，在加熱的條件下均能跟濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，但不放出H2。濃硫酸的還原產(chǎn)物一般是SO2，被還原的H2SO4占參加反應(yīng)H2SO4總量的1/2 2、鑒別濃H2SO4和稀H2SO4的方法 方法一：取少量蒸餾水，向其中加入少量試樣硫酸，如能放出大量熱則為濃H2SO4，無明顯變化則為稀H2SO4。 方法二：觀察狀態(tài)，濃H2SO4為黏稠狀液體，而稀H2SO4為黏稠度較小的溶液。 方法三：用手掂掂份量，因?yàn)闈釮2SO4的密度較大（1.84 g/cm3)。相同體積的濃H2SO4和稀H2SO4，濃H2SO4的質(zhì)量大得多。 方法四：取少量試樣，向其中投入鐵片，若產(chǎn)生大量氣體則為稀H2SO4，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑；若無明顯現(xiàn)象（鈍化），則為濃H2SO4。 方法五：用玻璃棒蘸取試樣在紙上寫字，立即變黑（濃H2SO4的脫水性）者為濃H2SO4，否則為稀H2SO4。 方法六：取少量試樣，分別投入一小塊銅片，稍加熱發(fā)生反應(yīng)的（有氣泡產(chǎn)生）為濃H2SO4（濃H2SO4的強(qiáng)氧化性），無現(xiàn)象的是稀H2SO4。 【典型例題5】下列反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性的是(　　) A．2NaCl＋H2SO4(濃) Na2SO4＋2HCl↑ B．Na2SO3＋H2SO4(濃) Na2SO4＋SO2↑＋H2O C．C＋2H2SO4(濃) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O D．2FeO＋4H2SO4(濃) Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O 【遷移訓(xùn)練5】【河北省正定中學(xué)xx屆高三第四次月考試題】用右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 的解釋不合理的是（ ） ①中試劑 ①中現(xiàn)象 解 釋 A Ba(NO3)2溶液 生成白色沉淀 SO32-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(yīng)生成酸 D 酸性KMnO4溶液 紫色褪去 SO2具有還原性 考點(diǎn)三：硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 1、硫及其化合物的轉(zhuǎn)化 2、當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài)，即臺(tái)階式升降 如：H2 O2O3 H2S＋H2SO4(濃)S升高2價(jià)↓＋S降低2價(jià)O2↑＋2H2O 3、相鄰價(jià)態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng) 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 4、典型的歸中反應(yīng) 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O 5、含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化 硫元素 【典型例題6】【福建省南僑中學(xué)、永春三中、永春僑中、荷山中學(xué)、南安三中xx屆高中畢業(yè)班期末摸底 統(tǒng)一考試化學(xué)試卷 】已知某物質(zhì)X能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：X O2 ① Y O2 ② Z H2O ③ A 下列有關(guān)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中物質(zhì)及其反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是 A．若X為N2或NH3（催化氧化），則A為硝酸 B．若X為S 或H2S（完全燃燒），則A為硫酸 C．若X為非金屬單質(zhì)或非金屬氫化物，則A不一定能與金屬銅反應(yīng)生成Y D．反應(yīng)①和②一定為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)③一定為非氧化還原反應(yīng) 【遷移訓(xùn)練6】右圖表示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去)。化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為4∶5，化合物D是重要的工業(yè)原料。 （1）寫出A在加熱條件下與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式： _______________________________________________________； （2）寫出E與A的氫化物反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式： _____________________________________________________________________； （3）寫出一個(gè)由D生成B的化學(xué)方程式： _____________________________________________________________________； （4）將5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液與10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。 ①寫出反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________； ②反應(yīng)后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_______ _________________________________________________________________； ③加熱反應(yīng)后的溶液，其pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)，理由是_____________。