備考2019高考化學第一輪復習 第4章 非金屬及其化合物 第3節(jié) 硫及其重要化合物學案 必修1.doc

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第三節(jié) 硫及其重要化合物 一、硫單質的主要性質及應用 1.存在形態(tài) (1)游離態(tài)：硫單質俗名 ，主要存在于 或 。 (2)化合態(tài)：主要以 和 的形式存在，如硫鐵礦 （填化學式）、黃銅礦(CuFeS2)、石膏 （填化學式）和芒硝 （填化學式）等。 2.物理性質：硫為 色 態(tài)； 溶于水， 溶于酒精， 溶于CS2；試管壁上粘有的硫，可以用 洗去）；硫有多種同素異形體：如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。 3.化學性質：硫屬于中等活潑的非金屬，能表現(xiàn)出氧化性，同時硫還表現(xiàn)出還原性。 ①與金屬鐵、銅反應： 、 。 現(xiàn)象： 。特別提醒：硫與變價金屬反應生成 。） ②與非金屬氧氣反應： 。 a.硫在空氣中燃燒火焰為 色，在氧氣中燃燒火焰為 色。 b.在點燃條件下，S元素只能生成 ，不會生成 。 ③與非金屬氫氣反應： （該反應是個可逆反應，說明硫化氫不穩(wěn)定） 4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡膠，也用于制藥和黑火藥。 二、硫的氧化物的性質及其應用 1.二氧化硫： (1)物理性質： 色而 氣味的有毒 態(tài)， 溶于水，密度比空氣 ， 液化。 (2)化學性質： ①SO2是 氧化物，能跟水可逆反應生成亞硫酸，亞硫酸是中強酸，方程式： 。 a.通入石蕊試液中，溶液 。 b. 少量SO2逐漸通入澄清石灰水中化學方程式： ，SO2過量時化學方程式： ?，F(xiàn)象： ，與CO2相同。 ②強還原性（常見的性質）： a．與氯水反應離子方程式： （SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色） b．被氧氣催化氧化： （這是工業(yè)制硫酸的中間反應步驟） c. 能使酸性KMnO4溶液褪色： 。 ③氧化性與H2S反應（不常見的性質）： 。 ④漂白性，能跟有色有機化合物如品紅，生成無色物質。 現(xiàn)象為：品紅溶液 ，加熱后又 。 原理：與有色物質 。 范圍：SO2一般只漂白品紅等部分物質， （能/不能）漂白石蕊溶液。 注意：與氯水混合，漂白性 。方程式： 。 (3)SO2對大氣的污染與防治 ①SO2來源： 及 。 ②SO2危害：污染大氣，危害人體健康，形成酸雨。形成酸雨的反應過程如下： a.干旱地區(qū)：2 SO2＋O2==2SO3（空氣中飄塵作催化劑），SO3＋H2O=H2SO4 。 b.普通地區(qū)： ， 。 ③防治：開發(fā)新能源、燃煤除硫、處理工業(yè)廢氣。 2．三氧化硫（SO3） (1)物理性質：熔點16.8 ℃，沸點44.8 ℃，常溫下為 態(tài)，標準狀況下為 態(tài)。 (2)化學性質：具有酸性氧化物的通性。 ①與H2O反應： ，放出大量的熱。 ②與堿性氧化物如CaO反應： 。 ③與堿如Ca(OH)2反應： 。 ④與鹽如NaHSO3溶液反應： ；此反應用于除去SO2中的SO3。 三、硫酸的性質及應用 1．物理性質： 色油狀 體， 揮發(fā)，與水 溶。常用98%的H2SO4的密度ρ＝ g/cm3，物質的量濃度為 mol/L。濃H2SO4溶解時會 ，所以稀釋濃硫酸的方法是將 沿著燒杯內壁慢慢注入 中，并 。 2．稀H2SO4具有酸的通性 ⑴使指示劑變色，如使石蕊變 。 ⑵與金屬單質如Zn放出氫氣反應： 。 ⑶與金屬氧化物如CuO反應： 。 ⑷與堿如Cu(OH)2反應： 。 ⑸與鹽如Na2CO3反應： 。 3．濃H2SO4的特性（濃H2SO4也具有酸性） ⑴吸水性：吸收、結合 。如少量膽礬加入濃硫酸中，藍色固體變 色； 氣體等。 ⑵脫水性：結合 ，生成水。如濃硫酸滴在濾紙上，濾紙變 色。 ⑶強氧化性：濃H2SO4分子中的 具有強氧化性。 ①常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4會 。原因：常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4生成一層 ，鈍化是 變化。常溫下可用鐵、鋁槽車裝運濃硫酸。 ②與Cu反應化學方程式： 。濃H2SO4表現(xiàn) 性。 ③與C反應的化學方程式為： 。濃H2SO4表現(xiàn) 性。 一、SO2與CO2的比較與鑒別 1.比較SO2與CO2 的性質 SO2 CO2 物理性質 色、 氣味、易液化、 溶于水(1:40) 色、 味氣體 溶于水(1:1) 與水反應 ，產物是中強酸 ，產物是弱酸 與堿反應（澄清石灰水） 現(xiàn)象： 。 現(xiàn)象： 。 氧化性 還原性 能與 等反應 與過氧化鈉 漂白性 對環(huán)境影響 2. SO2與CO2的鑒別 ①可根據物理性質，CO2 氣味，SO2 氣味。 ②利用SO2的強還原性，用酸性高錳酸鉀溶液或溴水鑒別。通SO2時 ，通CO2時 。 ③利用SO2的漂白性，用品紅溶液鑒別。通SO2時 ，通CO2時 。 二、濃硫酸與金屬的反應及SO離子的檢驗。 1.濃硫酸與金屬的反應 (1)鈍化：常溫下濃硫酸使Fe、Al鈍化，如果加熱或將濃硫酸稀釋，則 （可以/不可以）繼續(xù)反應。 (2)與活潑金屬(如Zn)反應，開始產生 氣體，硫酸濃度變小后，產生 氣體。 (3)與不活潑金屬(如Cu)反應，如足量 Cu與含2 mol H2SO4的濃硫酸充分反應，生成的SO2 （大于/小于/等于）1 mol。原因是 。 (4)濃硫酸在反應中表現(xiàn)的性質判斷，若 ，則硫酸必表現(xiàn)出酸性，若 ，則硫酸必然表現(xiàn)出氧化性。 2.SO的檢驗。 (1)檢驗SO時要防止其他離子的干擾 ①Ag＋干擾：先用鹽酸酸化，無沉淀生成，能排除Ag＋干擾，因為Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 ②CO、SO干擾：因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，但是這些沉淀能溶于強酸中。因此檢驗SO時，必須用鹽酸酸化。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。 (2) 檢驗SO時，用于酸化的酸只能用稀鹽酸，可溶性鋇鹽只能用BaCl2。不能選擇硝酸酸化，也不能選用Ba(NO3)2。因為 。 (3)正確操作：被檢液無沉淀現(xiàn)象，再取清液有無白色沉淀(判斷有無SO)。 強調：必須先加 酸化，確定 之后，再加入 ，能 ，證明有SO42-。 3．工業(yè)上生產膽礬的方法：工業(yè)上生產膽礬時，一般不用銅和濃硫酸反應，目的是 。而是先把銅 后，再與 反應，方程式： ， 。 1．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。 (1)實驗室可觀察到裝置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。 A瓶溶液的作用是 ； B瓶溶液的作用是 ； C瓶溶液的作用是 。 (2)裝置D中所盛溶液是 ，可驗證的產物是__________。 (3)若想同時驗證另一種產物的存在，需使用的試劑為 ，該裝置在整套裝置中的位置是 ，理由是 。 2．某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況，設計了如圖所示裝置進行有關實驗： (1)先關閉活塞a，將6.4 g銅片和12 mL 18mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱至反應完全，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。再打開活塞a，將氣球中的氧氣緩緩擠入圓底燒瓶，最后銅片完全消失。 ①寫出上述過程中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式： 打開活塞a之前____ __； 打開活塞a之后_____ __。 ②B是用來收集實驗中產生的氣體的裝置，但集氣瓶內的導管未畫全，請把導管補充完整。 (2)實際上，在打開活塞a之前硫酸仍有剩余。為定量測定余酸的物質的量，甲、乙兩學生進行了如下設計： ①甲學生設計的方案是：先測定銅與濃硫酸反應產生SO2的量，再通過計算確定余酸的物質的量。他測定SO2的方法是將裝置A產生的氣體緩緩通入裝置D(D中充滿某種液體)，從而測出裝置A產生氣體的體積(已折算成標準狀況)。你認為甲學生設計的實驗方案中D裝置中試劑為___ 。 ②乙學生設計的方案是：將反應后的溶液冷卻后全部移入到燒杯中稀釋，并按正確操作配制100 mL溶液，再取20 mL于錐形瓶中，用標準氫氧化鈉溶液進行滴定求出余酸的物質的量，若耗去a molL－1的氫氧化鈉溶液b mL，則余酸的物質的量為： mol。(用含a、b的表達式來表示) 第三節(jié) 硫及其重要化合物參考答案： 【基礎落實】 一、硫單質的主要性質及應用 1. (1) 硫黃 火山口附近 地殼的巖層里 (2) 金屬硫化物 硫酸鹽 FeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O 2．黃 固 不 微 易 CS2 3. ① Fe+S FeS 2Cu + S Cu2S 固體保持紅熱，產物為黑色 低價態(tài)產物 ②S+O2 SO2 淡藍 藍紫 SO2 SO3 ③S+H2 H2S 二、硫的氧化物的性質及其應用 1. (1) 無 刺激性 氣 易 大 容易 (2) ① 酸性 SO2＋H2OH2SO3 變紅 SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O 2SO2＋Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 先生成白色沉淀 ，后沉淀溶解 ②SO2＋Cl2＋2 H2O = 4H++SO4＋2Cl- 2 SO2+O22SO3 2KMnO4＋ 5SO2＋ 2H2O = K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4 ③2 H2S + SO2 == 3S↓ +2H2O ④先褪色 恢復原色 直接結合生成不穩(wěn)定的無色物質 不能 減弱 SO2＋Cl2＋2 H2O=H2SO4＋2HCl (3) ① 化石燃料的燃燒 含硫礦石的冶煉 ②SO2＋H2O=H2SO3 2 H2SO3＋O2=2H2SO4 2. (1) 液 固 (2) H2O＋SO3＝H2SO4 CaO＋SO3＝CaSO4 Ca(OH)2＋SO3＝CaSO4+H2O 2NaHSO3＋SO3＝Na2SO4＋2SO2↑＋H2O 三、硫酸的性質及應用 1．無 液 難 能以任意比互 1.84 18.4 放出大量熱 濃硫酸 水 用玻璃棒不斷攪拌 2．⑴紅 ⑵Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ ⑶CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O ⑷Cu(OH)2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O ⑸Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O 3．⑴水分子 白 干燥 ⑵有機物分子中的氫原子、氧原子 黑 ⑶+6價S原子 ①發(fā)生鈍化 致密的氧化膜 化學 ②Cu＋2 H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 強氧化性和酸 ③C＋2 H2SO4(濃) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 強氧化 【規(guī)律總結】 一、SO2與CO2的比較與鑒別 1. SO2 CO2 物理性質 無 、刺激性 、易 無 、無 、微 與水反應 SO2+H2OH2SO3 CO2+H2O H2CO3 與堿反應 （相同性質） 先產生沉淀 ，后溶解 。 Ca(OH)2+SO2====CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2 先產生沉淀 ，后溶解 。 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 酸性高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水 無 與過氧化物 Na2O2+SO2==Na2SO4 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 漂白性 額 無 對環(huán)境影響 形成酸雨，直接危害人體健康 引起溫室效應 2. ① 無 有刺激性 ②褪色 不褪色 ③褪色 不褪色 二、濃硫酸與金屬的反應及SO離子的檢驗。 1. (1) 可以 (2) SO2 H2 (3) 小于 隨著反應進行，濃度變小后，稀硫酸不再與Cu反應 (4) 有硫酸鹽生成 有硫原子化合價降低的產物生成 2. (2)在酸性條件下，NO3-會把SO32-、BaSO3等氧化為SO42-和BaSO4而對檢驗造成干擾 (3) 鹽酸 無沉淀 Ba Cl2溶液 產生白色沉淀 3．節(jié)約原料和防止污染 在空氣中灼燒 稀硫酸 Cu＋O22CuO CuO＋H2SO4= CuSO4＋H2O 【對點訓練】 1．(1) 驗證產物氣流中有SO2 除去產物氣流中的SO2_ 驗證產物氣流中SO2已被B瓶溶液全部除去 (2) 澄清石灰水 CO2_ (3) 無水CuSO4 A前 產物氣流通過A、B、C、D時會帶出水蒸氣，所以必須在A之前 2. (1) ① Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O ②（把左側進氣導管延伸到瓶底部即可） (2) ① 飽和NaHSO3溶液 ②