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文檔簡介
第13講硫及其化合物
目錄
考情分析【提升?必考題型歸納】
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考向1考查濃硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用
1考點一硫及其氧化物考向2考查SCh/SO42-的檢驗
【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】
3考點三不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
知識點1硫單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】
知識點2硫的氫化物一硫化氫及氫硫酸
知識點1不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
知識點2硫的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用
知識點2氧族元素的其它知識歸納
【提升?必考題型歸納】
【提升?必考題型歸納】
考向1硫及其氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用
考向1考查不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系
考向2硫的氧化物的污染與防治
考向2考查不同價態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實驗
探究
2考點二硫酸so3\s(V的檢驗
【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】考向3考查氧族元素的其他相關(guān)知識
知識點1硫酸
真題感悟
知識點2S03%SO4z的檢驗
考點要求考題統(tǒng)計考情分析
分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:
2023浙江1月卷4題,2分
硫及其氧化1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),
2022江蘇卷4題,3分
物的性質(zhì)及考查內(nèi)容主要有以下幾個方面:
2021湖南卷2題,3分
其應(yīng)用
濃硫酸2023新課標(biāo)卷11題,6分(1)以具體物質(zhì)為依托,考查硫及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。
SO42-的檢驗2022廣東卷5題,2分(2)以實驗題形式為背景,考查部分含硫物質(zhì),例如SO2的實驗
2021全國乙卷卷8題,6分室制法以及氣體檢驗、除雜問題。
(3)以具體工業(yè)實際為背景,考查不同價態(tài)硫之間的轉(zhuǎn)化;以工
業(yè)合成含硫物質(zhì)為載體,考查蓋斯定律、化學(xué)平衡等化學(xué)反應(yīng)
原理的內(nèi)容。
(4)與環(huán)境相結(jié)合,考查SO2有關(guān)的污染和環(huán)境保護問題。
2.從命題思路上看,不管是選擇題還是非選擇題均側(cè)重從具體
物質(zhì)、實驗分析、流程轉(zhuǎn)化考查硫元素重要化合物的性質(zhì)、能
不同價態(tài)2023湖南10題,4分從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角認識不同價態(tài)硫元素轉(zhuǎn)化路
含硫物質(zhì)的2022全國甲卷13題,6分徑;通過二氧化硫?qū)Νh(huán)境影響的考查,樹立綠色化學(xué)觀念和可
轉(zhuǎn)化2021全國乙卷卷9題,6分持續(xù)發(fā)展意識。
根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律,復(fù)習(xí)時注意以下幾個方面:
(1)從物質(zhì)類別和價態(tài)變化角度認識硫及其化合物的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)
化。
(2)對硫及其化合物綜合實驗進行設(shè)計,并能分析、解釋有關(guān)實
驗現(xiàn)象。
(3)注重理論聯(lián)系實際,認識硫及其化合物對環(huán)境的影響。
二氧化硫的物理性質(zhì)
二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
二氧化硫的用途
二氧化硫的制法
三氧化硫的物理性質(zhì)
三氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
三氧化硫的用途
三氧化硫的制法
考點一硫及其氧化物的性質(zhì)與應(yīng)用
知識點1硫單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.硫元素的存在形態(tài)
(1)游離態(tài):在火山口附近或地殼的巖層例存在;
(2)化合態(tài):以硫化物和硫酸鹽的形式存在。
2.硫單質(zhì)的物理性質(zhì)
硫單質(zhì)俗稱硫黃,是一種淡黃色固體;丕溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多種同素異形體,如單
斜硫、斜方硫等。
3.從化合價的角度認識硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
口7氧化性m還原性「c
(1)S的氧化性
①S與Fe、Cu、Hg反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為Fe+S=^=FeS>2Cu+S=^Cu2S>S+Hg=HgS(此反應(yīng)適
用于除去室內(nèi)灑落的Hg)。
②S與比反應(yīng)的化學(xué)方程式為S+H2=^=H2S
(2)S的還原性
①S與02反應(yīng)的化學(xué)方程式為S+02型暨S02,在空氣中燃燒火焰為淡藍色。
②與強氧化劑反應(yīng)(如濃硫酸)的化學(xué)方程式為S+2H2so4(濃)&3s。2什2H2。。
(3)S與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為3S+6NaOH^=2Na2S+Na2SO3+3H2O,該反應(yīng)中硫既是氧化劑,
又是還原劑,此反應(yīng)可用于除去試管內(nèi)黏附的S。
【特別提醒】
①硫與變價金屬反應(yīng)時,生成低價態(tài)金屬硫化物(如CU2S、FeS)-
②汞蒸氣有毒,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進行處理。
知識點2硫的氫化物——硫化氫及氫硫酸
1.硫化氫
1)物理性質(zhì)
(1)無色,有臭雞蛋氣味的有毒氣體。
(2)密度比空氣大(H2s:34>空氣:29)
(3)微溶于水(1:2.6),水溶液叫氫硫酸,顯弱酸性。
2)化學(xué)性質(zhì)
(1)不穩(wěn)定性:H2S^LS+H2
(2)還原性
氧化性:KMnO4>C12>O2>Br2>l2>S>H2S
A.與。2反應(yīng)(可燃性:淡藍色火焰),產(chǎn)物:S或S,SO2或SO2
占燃
。2不足:2H2S+O23*2S+H2。
占燃
。2足量:2H2S+3O2仝空2SO2+H2O
B.與鹵素單質(zhì)的反應(yīng):H2s+X2=SJ+2HX(X=C1、Br、I)
現(xiàn)象:澳水/碘水褪色且生成淡黃色沉淀。
C.與酸性KMnCU反應(yīng):2KMnC)4+5H2S+3H2so4=5SJ+K2so4+2MnSO4+8H2。
KMnCU的強氧化性體現(xiàn):+7價Mn
現(xiàn)象:酸性KM11O4溶液的顏色變淺(MnCU:紫紅色)
2.氫硫酸的化學(xué)性質(zhì)
1)還原性:同H2s氣體。H2s還原性的體現(xiàn):一2價S;H2s氧化性的體現(xiàn):+1價H
2)弱酸性
(1)與堿反應(yīng)
(2)與活潑金屬反應(yīng)(氧化性)
3.與某些鹽反應(yīng)(復(fù)分解反應(yīng))
H2S+CuSC)4=CuS(黑色)J+H2so4,CuS不溶于水,不溶于酸
H?S+Pb(Ac)2=PbS(黑色)l+2HAc,PbS不溶于水,不溶于酸
檢驗H2s氣體:上述溶液或濕潤的Pb(Ac)2試紙。
3.實驗室制H2s
1)原理:強酸制弱酸
FeS+H2SO4=H2ST+FeSO4
2)發(fā)生裝置:固+液,不加熱
3)干燥裝置:無水CaCb或P2O5,不能用濃硫酸(強氧化性)。
4)收集裝置:向上排空氣法
5)尾氣吸收裝置:NaOH溶液
知識點3硫的氧化物(SO2、SO3)的性質(zhì)及應(yīng)用
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性質(zhì)
二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體,是大氣污染物之一;易溶于水,通常狀況下,1體積水溶
解約40體積S02<.
(2)化學(xué)性質(zhì)
使品紅溶液褪色
漂白性
+
uEctC2--酸性氧化物G~還原性-一c^n2-
H2SO3、SO3-~的涌件已。2|------------"SO<'SO,
氧化性
0
S
①酸性氧化物的通性,與水反應(yīng):SO2+H2O=^H2so3;與NaOH(足量)反應(yīng):2NaOH+SO2===Na2SO3+
H2OO
②氧化性(如與H2s溶液反應(yīng)):SO2+2H2S=3Si+2H2O
③還原性
一—一催化劑
a.與。2反應(yīng):2so2+O2十2SO3;
b.與鹵素單質(zhì)的水溶液反應(yīng):X2+S02+2H2O=2HX+H2SO4(X=C1>Br、I);
3++2
c.與鐵鹽溶液反應(yīng):2Fe3++S02+2H2O=2Fe+2H+SO4';
d.與C11X2溶液反應(yīng)生成CuX白色沉淀:2CUX2+SO2+2H2O=2CUX|+H2so4+2HX(X=Cl、Br、I);
④漂白性:可使品紅溶液等有機色質(zhì)褪色,生成不穩(wěn)定的化合物。
⑶實驗室制法
①固體NazSCh與較濃H2s。4(70%)反應(yīng)
Na2s。3+H2SO4===Na2SO4+SO2?+H2O;
②銅與濃H2SO4混合加熱
Cu+2H2so4(濃)^=CuSO4+SO2T+2H2O?
(4)S0,和CO2的鑒別
試劑現(xiàn)象及結(jié)論原理(化學(xué)方程式)
使品紅溶液褪色的是SC)2;不能使品紅
品紅溶液—
溶液褪色的是CO2
使紫色褪去的是SO2,無明顯現(xiàn)象的是2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4
KMnCU溶液
co2+2MnSO4+2H2SO4
使橙色褪去的是SO2,無明顯現(xiàn)象的是Br+SO+2H2O===2HBr+
澳水22
CO2H2SO4
3SO2+2HNO3+2H2O===3H2sO4
硝酸酸化的產(chǎn)生白色沉淀的是SO2,無明顯現(xiàn)象的+2N0?
Ba(NO3)2溶液是CO2Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4i
+2HNO3
使棕黃色變?yōu)闇\綠色的是無明顯
SO2,2FeCb+SO2+2H2O===FeCl2+
FeCh溶液
現(xiàn)象的是CO2FeSO4+4HCl
澄清石灰水不能用澄清石灰水鑒別SO2和C02,原因是二者都能使澄清石灰水變渾濁
【特別提醒】(l)S02只能使紫色的石蕊溶液變紅,但不能使之褪色。
(2)SC)2的漂白性和還原性的區(qū)別:S02使品紅溶液退色表現(xiàn)的是S02的漂白性,加熱后溶液顏色復(fù)原;S02
使酸性高錦酸鉀溶液、澳水、氯水、碘水退色表現(xiàn)的是S02的還原性,加熱后溶液顏色不復(fù)原。
(3)SCh氧化性的表現(xiàn):SO2通入氫硫酸、硫化鈉溶液中都會出現(xiàn)淡黃色沉淀,表現(xiàn)了SCh的氧化性。
(4)三類漂白劑的區(qū)別
類型原理舉例特點備注
HC1O、NaClO、
將有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團”破壞無選
氧化型不可逆、持久
Ca(ClO)2>Na2O2>
掉擇性
H2O2、O3等
與有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團”“化有選
加合型
so2可逆、不持久
合”成無色物質(zhì)擇性
吸附
吸附型將有色物質(zhì)吸附而退色活性炭物理變化
色素
2.二氧化硫(SC)3)
(1)物理性質(zhì)
熔點16.8℃,沸點44.8℃,在常溫下為液態(tài),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)。
(2)化學(xué)性質(zhì)(酸性氧化物)
a.與水反應(yīng):SO3+H2O===H2so4(放出大量的熱)
b.與氧化鈣反應(yīng):SO3+CaO===CaSO4
c.與氫氧化鈉反應(yīng):S03+2NaOH===Na2so4+H2O
3.硫的氧化物的污染與治理
(1)來源:含硫化石燃料的燃燒及金屬礦物的冶煉等。
(2)危害:危害人體健康,形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理:燃煤脫硫,改進燃燒技術(shù)。
(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個:
途徑1:空氣中飄塵的催化作用,使2so2+O2等2SO3、SO3+H2O=H2SO4O
途徑2:SCh+HzOx^HzSCh、2H2SO3+O2=2H2SO4(.
(5)四種常見的SO2尾氣處理方法
方法一:鈣基固硫法
為防治酸雨,工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒,燃燒時硫、生石灰、共同反應(yīng)生成硫酸鈣,從
而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中,反應(yīng)原理為CaO+SChW=CaSCh,ZCaSCh+Ch^^ZCaSO-總反應(yīng)方程式為2CaO
+2SO2+O2^:2CaSO4。
方法二:氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的S02直接接觸吸收SCh,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+
SO2+H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4=(或生成NH4HSO3,然后進一步氧化)
方法三:鈉堿脫硫法
鈉堿脫硫法是用NaOH/Na2cCh吸收煙氣中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH
+SO2=Na2SO3+H2O,Na2cO3+SO2=Na2so3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3=
方法四:雙堿脫硫法
先利用燒堿吸收SO2,再利用熟石灰漿液進行再生,再生后的NaOH堿液可循環(huán)使用,化學(xué)方程式為
①吸收反應(yīng):2NaOH+SO2=Na2SO3+H2。,2Na2SO3+O2=2Na2SO40
②再生反應(yīng):Na2sCh+Ca(OH)2=CaSO3;+2NaOH,Na2so4+Ca(OH)2=CaSO4;+2NaOH。
一提升-必考題型歸納
考向1硫及其氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用
例1.(2023?上海寶山?統(tǒng)考一模)下列關(guān)于硫及其化合物的說法正確的是
A.硫單質(zhì)易溶于水
B.SO2通入BaCl?溶液中生成BaSOs沉淀
C.BaCOs可作鋼餐
D.濃硫酸可保存在鐵罐中
【解析】A.硫單質(zhì)難溶于水,微溶于酒精,故A錯誤;B.亞硫酸的酸性弱于鹽酸,二氧化硫不能與氯化
釧溶液反應(yīng),故B錯誤;C.碳酸/能與胃液中的鹽酸反應(yīng)生成有毒的氯化鋼,不能做領(lǐng)餐,故C錯誤;D.鐵
在濃硫酸發(fā)生鈍化,反應(yīng)生成的致密氧化層薄膜阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進行,所以濃硫酸可保存在鐵罐中,故D
正確;故選D。
【答案】D
【變式訓(xùn)練1】(2023?上海虹口?統(tǒng)考二模)將足量SO2氣體通入BaCb溶液中,無明顯現(xiàn)象。若要觀察到
BaSCh沉淀,可再通入
A.Cl2B.NO2C.H2sD.NH3
【解析】A.CI2與SO2反應(yīng)生成硫酸,硫酸與氯化鋼反應(yīng)生成硫酸/沉淀,不能得到BaSCh沉淀,故A不
符合;B.NCh與SO2反應(yīng)生成硫酸,硫酸與氯化鋼反應(yīng)生成硫酸領(lǐng)沉淀,不能得到BaSCh沉淀,故B不
符合;C.H2s與SO2反應(yīng)生成S單質(zhì)沉淀,不能得到BaSCh沉淀,故C不符合;D.NH3與SCh反應(yīng)生成
亞硫酸錢,亞硫酸錠與氯化鋼生成BaSCh沉淀,故D符合;故選:D。
【答案】D
【變式訓(xùn)練2】(2023?江蘇?統(tǒng)考一模)硫及其化合物有著廣泛的作用。硫元素具有多種化合價,在一定條件
下能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。不同溫度下硫單質(zhì)的狀態(tài)和分子結(jié)構(gòu)不同,心環(huán)狀分子的結(jié)構(gòu)為為?0薩合理應(yīng)
用和處理含硫的化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義。下列有關(guān)硫及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的
是
A.硫單質(zhì)呈黃色,可用作橡膠硫化劑
B.SO2具有氧化性,可用于漂白草編織物
C.Na2sCh具有還原性,可用于處理自來水中殘留的Cb
D.濃硫酸具有強氧化性,可用作酯化反應(yīng)的催化劑
【解析】A.硫單質(zhì)可用作橡膠硫化劑,體現(xiàn)的是硫的化學(xué)性質(zhì),與顏色無關(guān),A不符合題意;B.Sth用
于漂白草編織物,發(fā)生非氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)SO2的漂白性,B不符合題意;C.Na2s03具有還原性,與自
來水中殘留的Cb發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而去除Cb,C符合題意;D.濃硫酸用作酯化反應(yīng)的催化劑,與氧
化性無關(guān),D不符合題意;故選C。
【答案】C
考向2硫的氧化物的污染與防治
例1.(2023?上海靜安?統(tǒng)考二模)自然界與人類活動對硫的循環(huán)均能產(chǎn)生影響。下列說法錯誤的是
A.火山口溫度過高,附近的單質(zhì)硫會被02直接氧化為SO3
B.大氣中的SO2會形成酸雨,最終以H2s04進入地面或海洋
C.工業(yè)排放的S02尾氣可與CaO和02反應(yīng)生成CaSO4
D.常溫下,濃H2s04能使鐵片鈍化是由于其具有強氧化性
【答案】A
【解析】A.單質(zhì)硫與O2反應(yīng)只能變?yōu)镾O2,SO2和02在催化劑、加熱條件下可逆反應(yīng)生成SO3,故A錯
誤;B.大氣中的SO2會形成酸雨,二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸鋼氧氣氧化為硫酸,因此最終以
H2s04進入地面或海洋,故B正確;C.工業(yè)排放的S02尾氣可與CaO和02反應(yīng)生成CaSCU,因此常用氧
化鈣處理工業(yè)排放的SOz尾氣,故C正確;D.濃硫酸具有強氧化性,因此常溫下,濃H2so4能使鐵片鈍
化,故D正確。
綜上所述,答案為A。
【變式訓(xùn)練】(2023?全國?高三專題練習(xí))下列有關(guān)酸雨的說法正確的是
A.凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨
B.酸雨的形成只與S02的排放有關(guān)
C.煤的脫硫可以在一定程度上防止酸雨的形成
D.為了不形成酸雨,應(yīng)停止使用一切化石燃料
【解析】A.正常雨水中由于溶解了C。”也呈酸性,pH<5.6的降水稱為酸雨,A錯誤;B.酸雨分為硝
酸型酸雨和硫酸型酸雨,硝酸型酸雨的形成與氮氧化物的排放有關(guān),B錯誤;C.向燃煤中加入石灰石等物
質(zhì)可使燃煤中的含硫物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為Cas。,,減少SO2的排放,達到脫硫的目的,在一定程度上可防止酸雨
的形成,C正確;D.化石燃料是現(xiàn)代社會的主要能源,不可能一點都不使用,應(yīng)推廣使用脫硫技術(shù),大力
開發(fā)清潔環(huán)保的新能源,以減少酸雨的形成,D錯誤;故選C。
【答案】C
2
考點二硫酸SO3\SO4*的檢驗
?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理
知識點1硫酸
1.硫酸的物理性質(zhì)
⑴純硫酸是一種無色油狀液體,沸點高(沸點338℃,高沸點酸能用于制備低沸點酸),難揮發(fā);98%的濃
硫酸的密度為L84g/cm3。
(2)溶解性:濃硫酸與水以任意比混溶,溶解時可放出大量熱。
(3)稀釋方法:將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中并不斷攪拌。
2.硫酸的化學(xué)性質(zhì)
(1)稀硫酸具有酸的通性
硫酸是強電解質(zhì),在水溶液中的電離方程式為H2so4=2H++SOE,具有酸的通性。
①指示劑變色:石蕊變紅;酚獻不變色。
②與金屬反應(yīng):Fe+H2SO4==FeSO4+H2t;2A1+3H2SO4==A12(SO4)3+3H2?
2++
③與堿的反應(yīng):2Na0H+H2s04==Na2so4+2%0;Ba+20H+2H+S0F=BaS04i+2H2O;
+2+
④與堿性氧化物反應(yīng):CuO+H2SO4==CuSO4+H20;MgO+2H=Mg+H20;
+
⑤與某些鹽的反應(yīng):BaCb+H2so4==BaSCUl+2HC1;SOf+2H=H2O+S02?;
3.濃H2s。4的特性
1)吸水性與脫水性的區(qū)別
濃硫酸吸水是把物質(zhì)本身中含有的自由H2O分子或結(jié)晶水吸收。濃硫酸脫水是把本身不含水的有機物
濃硫酸
中的氫元素和氧元素按原子個數(shù)比2:1的形式脫去,Cl2H22?!?12C+11H2OO所以,二者的本質(zhì)區(qū)別
是物質(zhì)中有沒有現(xiàn)成的水分子。注意:在濃硫酸作用下,結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水屬于濃硫酸的吸水性。
利用濃硫酸的吸水性,常用濃硫酸作干燥劑,濃硫酸可以干燥H2、C12、。2、S02>N2、CO2、CO、CH4
等氣體,但是它不能用來干燥堿性氣體(如NH3)和強還原性氣體(如HBr、HLH2S)=
2)強氧化性:
在濃硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在,體現(xiàn)的是硫酸分子的性質(zhì)。在硫酸分子中,存在+6價硫,
很容易得電子被還原,所以具有很強的氧化性。濃硫酸能將大多數(shù)金屬(如Cu)或非金屬(如C)氧化:
(1)Fe、Al的鈍化
常溫下,當(dāng)Fe、Al等金屬遇到濃硫酸時,會與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),表面生成一層致密的氧化物薄膜而出
現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。
(2)與不活潑金屬和非金屬的反應(yīng)
由于濃硫酸具有強氧化性,故存在與稀硫酸不同的化學(xué)性質(zhì),能夠與不活潑金屬或非金屬發(fā)生反應(yīng),
反應(yīng)過程中有如下規(guī)律:
①反應(yīng)要加熱,否則不反應(yīng);
②還原產(chǎn)物一般是SO2o一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽,非金屬被氧化為高價態(tài)氧化物或含氧酸。
③濃硫酸與金屬反應(yīng)時,既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性,而與非金屬反應(yīng)時,只表現(xiàn)強氧化性。如:
Cu+2H2s。4(濃)=^=CuSO4+2H2O+S02T
2Ag+2H2sO4(濃)2=Ag2sO4+SO2T+2H2。
C+2H2so4(濃)=^=CO2T+2H2O+2SO2f
S+2H2SO4(濃3sO2T+2H2O
【歸納總結(jié)】濃H2s。4與金屬反應(yīng)的規(guī)律
A.鈍化:常溫下濃硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反應(yīng)進一步發(fā)生。
B.與活潑金屬(如Zn)反應(yīng),開始產(chǎn)生SO2,硫酸濃度變小后產(chǎn)生H2。
C.與不活潑金屬(如Cu)反應(yīng),開始產(chǎn)生SO2(加熱),濃度變小后,稀硫酸不再與不活潑金屬反應(yīng)。例如:1mol
Cu與含2molH2SO4的濃硫酸充分反應(yīng),生成的SO2的物質(zhì)的量小于1moL
D.濃硫酸在與金屬的反應(yīng)中既表現(xiàn)強氧化性又表現(xiàn)酸性。濃硫酸在與非金屬的反應(yīng)中只表現(xiàn)強氧化性。
④濃硫酸氧化含低價非金屬元素的化合物
H2S+H2so4(濃尸=S1+SO2T+2H2?;騂2S+3H2so4(濃)^=4SC)2T+4H2。
2HI+H2SO4(濃)==I2+SO2T+2H2O
2HBr+H2so4(濃)==Br2+SChT+2H2O
⑤隨著反應(yīng)的進行,濃硫酸濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)就停止。
_微執(zhí)
【特別提醒】①H2s04是高沸點、難揮發(fā)性的強酸,利用這一性質(zhì)可以制取HC1和HF:H2so4(濃)+NaCl」要三
NaHSO4+HClf,CaF2+H2SO4===CaSO4+2HFf。
②由“量變,,引起的“質(zhì)變,,:金屬(如Cu、Zn等)與濃H2sO4反應(yīng)時,要注意H2sCU濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
開始階段產(chǎn)生SO2氣體,隨著反應(yīng)的進行,H2s。4的濃度變小,最后變?yōu)橄2sCU,Cu與稀H2sO4不反應(yīng),
Zn與稀H2sCU反應(yīng)生成比而不是SO?。
4.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸鹽、揮發(fā)性酸。
(2)消除金屬表面的氧化物。
(3)用于精煉石油,制造炸藥、農(nóng)藥、染料等,是實驗室里常用的試劑。
5.硫酸的工業(yè)制備
⑴工業(yè)制硫酸的流程
水
絲一麗I幽巫如,稀;圖也:成風(fēng)叵蟀
~198%破酸
(2)工業(yè)制硫酸的步驟及反應(yīng)原理
三步驟三反應(yīng)
黃鐵礦煨燒4FeS2+1102=^^2Fe2O3+8SO2
催化劑
S02的催化氧化
2SO2+O2F2SO3
so3吸收SCh+HzO=H2sO4
知識點2SO/、SO歹的檢驗
LSO歹的檢驗
①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,發(fā)生的離子反應(yīng)為SOM+2H+===H2O+
SO2T?
②加入氯化鋼溶液生成白色沉淀,然后向沉淀中加入鹽酸,沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體,發(fā)生
2++2+
反應(yīng)的離子方程式為SOF+Ba===BaSO3i,BaSO3+2H===Ba+SO2?+H2O?
2.檢驗SOF的正確操作方法:被檢液如匡建典跑圖5取清液邈媚色幽有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無
sor)o
先加稀鹽酸的目的是防止COr、SOM、Ag+干擾,再加BaC12溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。整個過程中可
+++
能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:COF+2H===CO2t+H2O>SOF+2H===SO2T+H2O>Ag+CF===AgCU>
Ba2+SO4===BaSO4j,。
.提升?必考題型歸納
考向1考查濃硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用
例1.(2023?上海浦東新?統(tǒng)考二模)將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,片刻后,溫度計讀數(shù)升高,說明濃
硫酸具有
a—蘸濃硫酸
A.吸水性B.脫水性C.強酸性D,氧化性
【答案】A
【解析】A.濃硫酸具有吸水性,濃硫酸吸水放熱。溫度計讀數(shù)升高,說明濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣放熱,
證明濃硫酸具有吸水性,故選A;
B.濃硫酸脫水性指的是把有機物當(dāng)中的氫和氧按2:1的比例脫出來,將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,
不可能體現(xiàn)脫水性,故不選B;C.濃硫酸遇堿性物質(zhì)表現(xiàn)強酸性,將蘸有濃硫酸的溫度計置于空氣中,沒
有遇到堿性物質(zhì),不可能體現(xiàn)強酸性,故不選C;D.濃硫酸遇還原性物質(zhì)表現(xiàn)強氧化性,將蘸有濃硫酸的
溫度計置于空氣中,沒有遇到還原性物質(zhì),不可能體現(xiàn)強氧化性,故不選D;選A。
【變式訓(xùn)練】(2023?全國?高三專題練習(xí))用如圖所示裝置進行下列實驗:將①中濃硫酸溶液滴入②中。預(yù)
測的現(xiàn)象與結(jié)論相符的是
①
②
選項②預(yù)測②中現(xiàn)象實驗結(jié)論
A濃鹽酸產(chǎn)生大量氣體硫酸的酸性比鹽酸強
B銅片銅片溶解,產(chǎn)生氣泡,底部產(chǎn)生灰白色粉末濃硫酸的酸性和強氧化性
濃硫酸具有吸水性,發(fā)生物理變
CCUSO4*5H2O固體由藍色變?yōu)榘咨?/p>
化
固體由白色變?yōu)楹谏>d狀,并有刺激性氣體放
D蔗糖濃硫酸具有脫水性、氧化性
出
【解析】A.濃硫酸具有吸水性,濃鹽酸具有揮發(fā)性,濃硫酸吸收濃鹽酸中的水,且吸水時放熱使溶液溫度
升高,導(dǎo)致濃鹽酸揮發(fā),硫酸和鹽酸都是強酸,該實驗體現(xiàn)濃鹽酸的揮發(fā)性和濃硫酸的吸水性,故A錯誤;
B.常溫下濃硫酸和Cu不反應(yīng),所以沒有明顯現(xiàn)象,故B錯誤;C.濃硫酸具有吸水性,能吸收五水硫酸
銅中的結(jié)晶水,使五水硫酸銅變?yōu)闊o水硫酸銅,固體由藍色變?yōu)榘咨?,發(fā)生的是化學(xué)變化,故C錯誤;D.濃
硫酸能將蔗糖中的H、O元素以2:1水的形式脫去而體現(xiàn)脫水性,脫水時放出大量的熱,濃硫酸將單質(zhì)碳
氧化成二氧化碳而體現(xiàn)強氧化性,同時還生成刺激性氣味的二氧化硫,故D正確;答案選D。
【答案】D
考向2考查sor、SOT的檢驗
例2.(2023?福建?校聯(lián)考三模)下列操作能實現(xiàn)相應(yīng)的實驗?zāi)康牡氖?/p>
選項實驗?zāi)康牟僮鞑襟E及現(xiàn)象
驗證淀粉水解生成將淀粉和稀硫酸混合水浴加熱一段時間;待溶液冷卻后,加入NaOH溶液,
A
葡萄糖調(diào)pH至堿性,再加入新制的Cu(OH)z,加熱,有放紅色沉淀產(chǎn)生
證明某鈉鹽為
B向某鈉鹽中滴加濃鹽酸,并將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色
Na2SO3或NaHSO3
除去乙醇中混有的
C向混合液中加入飽和Na2c溶液,分液
少量乙酸
證明氧化性:
D將硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NC>3)2溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液變紅
3+
H2O2>Fe
【解析】A.葡萄糖和氫氧化銅在堿性條件下加熱反應(yīng)生成病紅色沉淀,將淀粉和稀硫酸混合水浴加熱一段
時間,待溶液冷卻后,加入NaOH溶液,調(diào)pH至堿性,再加入新制的CU(OH)2,加熱,有成紅色沉淀(C112O)
產(chǎn)生,證明淀粉水解生成葡萄糖,A正確;B.氯氣和二氧化硫都能使品紅褪色,次氯酸鈉溶液中滴加濃鹽
酸,產(chǎn)生氯氣,通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,故不能確定某鈉鹽為Na2sCh或NaHSCh,B錯誤;C.乙
酸和碳酸鈉可以反應(yīng),生成乙酸鈉溶于水,乙醇和碳酸鈉不反應(yīng),但乙醇與水任意比互溶,故乙醇和乙酸
的混合液中加入飽和Na2c03溶液,不會分層,故無法用分液的方法除去乙醇中混有的少量乙酸,C錯誤;
3+
D.N0;遇到H+具有氧化性能將Fe2+氧化成Fe3+,無法證明氧化性:H2O2>Fe,D錯誤;故答案為:A。
【答案】A
【變式訓(xùn)練1】(2023?北京海淀?人大附中??既?下列由實驗現(xiàn)象所得結(jié)論不E卿的是
A.向NaHSC)3溶液中滴加氫硫酸,立即產(chǎn)生淡黃色沉淀,證明HSO;具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入Fes。,粉末,紫色褪去,證明FqO」中含F(xiàn)e(II)
C.向某溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋼溶液,有白色沉淀生成,證明溶液存在soj
D.向Fe%溶液中加入幾滴氯水振蕩,再加Cd4萃取,下層呈紫色,上層無色,證明還原性「>Fe?+
【解析】A.中硫顯+4價,與H2s發(fā)生歸中反應(yīng),H2s被氧化為硫單質(zhì),體現(xiàn)了HSOJ的氧化性,A
正確;B.FeaO,與酸反應(yīng)得到鐵鹽與亞鐵鹽,還原性的亞鐵離子將高鋅酸鉀還原,紫色褪去,證明FesO,中
含F(xiàn)e(II),B正確;C.若溶液中存在Ag+,也會產(chǎn)生白色沉淀,C錯誤;D.少量氯水加入到Fe%溶液中,
再加CC1,萃取,下層呈紫色說明產(chǎn)生了L單質(zhì),亞鐵離子未優(yōu)先反應(yīng),由此說明還原性:T>Fe2+,D正確;
答案選C。
【答案】C
【變式訓(xùn)練2】(2023?河北?模擬預(yù)測)某無色透明溶液,可能含有下列離子:H+、Ba2+>Fe"、Mg2\SO:、
cr、HCO-,現(xiàn)做實驗如下:
①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色;②取少量原溶液,加入過量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;③取
少量原溶液,加入過量氯化鋼溶液,有白色沉淀生成,靜置分層;取靜置后的上層清液,加入硝酸銀溶液,
有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列說法錯誤的是
A.溶液中一定存在的離子是H+、Mg2\SO;
B.溶液中一定不存在的離子是HCO]、Fe3+>Ba2+
C.②中生成白色沉淀的離子方程式為Mg”+2OH=Mg(OH)2J
D.根據(jù)③現(xiàn)象可知原溶液中一定含有cr
【分析】第一步:觀察溶液信息和可能含有的離子。溶液無色透明,說明不含F(xiàn)e3+。第二步:分析各個實驗
現(xiàn)象。根據(jù)①可知該溶液顯酸性,存在大量H+,所以一定不含HCO,實驗②中加入過量的NaOH溶液,
有白色沉淀生成,說明溶液中含有蛇2+,該白色沉淀為氫氧化鎂;實驗③中加入過量氯化鋼溶液,產(chǎn)生白
色沉淀,說明溶液中含有SO:,則原溶液中一定不含3/+;靜置后的上層清液,加入AgNOj溶液,有白色
沉淀生成,且不溶于稀硝酸,則白色沉淀為氯化銀,因加入氯化領(lǐng)時引入C「,所以不能確定原溶液是否含
CFo
【解析】A.根據(jù)分析可知溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+,SO:,選項A正確;B.根據(jù)分析可知溶
液中一定不存在的離子是HCC>3、Fe"、Ba2+,選項B正確;C.根據(jù)分析可知白色沉淀為Mg(OH)2,選
項C正確;D.觀察上述分析,無法確定原溶液中一定含有氯離子,選項D錯誤;答案選D。
【答案】D
考點三不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
礎(chǔ)電識儂
知識點1不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.硫的價類二維圖
(1)相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化通過酸、堿反應(yīng)實現(xiàn)。
S02H2SO3②NaOH.Na2SQi^SO^NaHS0:
[③HeSOI
如:4
寫出②、③、④反應(yīng)的化學(xué)方程式:
②H2s。3+2NaOH=Na2SO3+2H2O;
③Na2sCh+H2so4-Na2s。4+H2O+SChf;
@S02+Na2sCh+H2O=2NaHSO3。
(2)相鄰價態(tài)的同種元素的微粒間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO?、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧
化還原反應(yīng)。
(3)當(dāng)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??捎萌鐖D表示:
2.理清硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系(即硫及其化合物的價類二維圖)
價態(tài)
酸單質(zhì)或氧化物鹽物質(zhì)類別
3.構(gòu)建硫及其化合物轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)
知識點2氧族元素的其它知識歸納
1.硫代硫酸鈉(Na2s2O3)
⑴制備
①硫化堿法,即將Na2s和Na2cCh以物質(zhì)的量之比為2:1配成溶液,然后通入SCh,發(fā)生的反應(yīng)為2Na2s
+Na2co3+4SO2=3Na2s2O3+CO2。
②亞硫酸鈉法,使沸騰的Na2sCh溶液同硫粉反應(yīng),其反應(yīng)的方程式為Na2s03+S±Na2s2。3。
(2)性質(zhì)
①中等強度還原劑,可被碘氧化成連四硫酸鈉(Na2s4。6),該反應(yīng)常用來定量測定碘的含量,反應(yīng)的離子方
程式為L+2S2Or=21+S4。,(用于直接碘量法和間接碘量法測定物質(zhì)的濃度或含量)。
②可被氯、澳等氧化為SO?,如Na2s2O3+4CL+5H2O=Na2sO4+H2so4+8HCI(用作紡織工業(yè)上的脫氯
劑)。
③可與酸反應(yīng),離子方程式為2H++S2Cr==Sj+SO2T+H2O(用于探究速率與濃度、溫度的關(guān)系)。
2.焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)
⑴制備:NaHSCh過飽和溶液結(jié)晶脫水而成,2NaHSC)3=Na2s2O5+H2O。
(2)性質(zhì)
①與酸反應(yīng)放出二氧化硫,如Na2S2O5+2HCl=2NaCl+2SO2T+H,0?
②強還原性,如Na2S2O5+2I2+3H2O=2NaHSO4+4HI0
3.過二硫酸鈉(Na2s2O8)、連二亞硫酸鈉(Na2s2。4)
(1)過二硫酸鈉中S為+6價,含有1個過氧鍵(一0—0—),性質(zhì)與過氧化氫相似,具有氧化性。作為氧化
Cu2+
劑參與反應(yīng)時,過氧鍵斷裂,過氧鍵中的氧原子由一1價變?yōu)橐?價,硫原子化合價不變。如S2OF+2F^=
2++
2SOF+I2,5S2OF+2Mn+8H2O=1OSOF+2Mn0l+16HP過二硫酸鈉不穩(wěn)定,受熱分解生成Na2SC)4、
SO3和02。
(2)連二亞硫酸鈉中S為+3價,是強還原劑,能將12、Cu2\Ag+還原,能被空氣中的氧氣氧化。在無氧條
件下,用鋅粉還原亞硫酸氫鈉可制得連二亞硫酸鈉。
4.硒及其化合物的性質(zhì)
(1)單質(zhì)硒及其氫化物在空氣中燃燒可得到SeO2?
⑵SeCh的氧化性比SO2強,屬于中等強度的氧化劑,可氧化H2S、NH3等:SeO2+2H2S=Se+2S+2H2O;
3Se02+4NH3=3Se+2N2+6H20o
(3)亞硒酸可作氧化劑,能氧化SC>2,H2SeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Se,但遇到強氧化劑時表現(xiàn)還原性,
可被氧化成硒酸,H2SeO3+Cb+H2O=H2SeO4+2HCL
5.碑及其化合物的性質(zhì)
(1)需在空氣或純氧中燃燒生成Te02o
(2)TeC)2是不揮發(fā)的白色固體,微溶于水,易溶于強酸、強堿,如TeCh+ZNaOH-NazTeCh+HzO。
(3)TeO2(H2TeC>3)具有氧化性和還原性:
H2TeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Te;
H2TeO3+Cb+H2O=H2TeO4+2HCL
(4)硒和神的一切化合物均有毒。
6.03和H2O2的性質(zhì)及應(yīng)用
1)臭氧(。3)
(1)組成:臭氧的分子式為03,與互為同素異形體。
(2)化學(xué)性質(zhì)
。3不穩(wěn)定,容易分解,分解的化學(xué)方程式為203=302;在放電條
不穩(wěn)定性
件下空氣中的02可以轉(zhuǎn)化為03,反應(yīng)的化學(xué)方程式為302圓曳203
03容易使淀粉一KI溶液變藍色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KI+O3+
強氧化性
H2O=I2+2KOH+O2
漂白性O(shè)3具有強氧化性,能使有色物質(zhì)褪色,可用作殺菌消毒劑
(3)臭氧層可以吸收來自太陽的紫外線,是人類和其他生物的“保護傘”。
2)過氧化氫(H2O2)
⑴結(jié)構(gòu)
電子式:結(jié)構(gòu)式:H—0—0—H=
(2)化學(xué)性質(zhì)
易分解,加熱、加催化劑都能使分解速率加快:2H2。2絲嗓2H2。
不穩(wěn)定性
+O2T
++
弱酸性相當(dāng)于二元弱酸,H2O2H+HO£,HO2H+Of
強氧化性a.用10%的H2O2溶液漂白羽毛及絲織品
2++3
b.氧化Fe2+、SOM等還原性物質(zhì):H2O2+2Fe+2H=2Fe
++2氏0、H2O2+Na2SO3=N
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