内容正文:
考点01 硫、二氧化硫、硫酸的性质
1.了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
核心梳理
一、硫的性质
1.物理性质
硫俗称硫黄,颜色状态是黄色晶体,溶解性是不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2),因此可用二硫化碳溶解出去硫。
2.化学性质
硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属、非金属发生反应。
①Fe+SFeS,S是氧化剂,Fe是还原剂;
②2Cu+SCu2S,S是氧化剂,Cu是还原剂;
③H2+SH2S,S是氧化剂,H2是还原剂;
④S+O2SO2,S是还原剂,O2是氧化剂。
二、二氧化硫的性质
1.二氧化硫的物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。
2.二氧化硫的化学性质
(1)二氧化硫具有酸性氧化物的通性,与水反应的化学方程式是SO2+H2OH2SO3;与NaOH溶液反应的化学方程式是2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。
(2)二氧化硫具有还原性,与新制氯水反应的化学方程式是SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl;与氧气反应的化学方程式是2SO2+O22SO3。
(3)二氧化硫具有弱氧化性:在反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O中SO2是氧化剂。
(4)二氧化硫具有漂白性
①漂白原理:SO2能与某些有色物结合成不稳定的无色物质。
②漂白效果:不稳定,加热能复原。
③与有机色质作用实例:品红褪色红色;紫色石蕊红色。
三、浓硫酸的物理性质与特性
1.浓硫酸的物理性质
纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体,溶于水时放出大量的热,稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性
浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。
特别提醒:不是所有气体都能用浓硫酸进行干燥。浓硫酸呈酸性,能与碱性气体如氨气发生化学反应,因此不能用浓硫酸干燥氨气。浓硫酸具有强氧化性,能与还原性气体如H2S等发生氧化还原反应,因此不能用浓硫酸干燥H2S等还原性气体。实际使用中,浓硫酸常用来干燥CO、H2、O2、N2等中性气体及HCl、CO2、SO2等酸性气体。
(2)脱水性
浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来,结合生成水分子。
(3)强氧化性
①浓硫酸能与大多数金属反应,生成高价态金属的硫酸盐,本身一般被还原为SO2。如与铜反应的实验如下表所示:
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;
b试管中的品红溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
实验结论
Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化。
③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。如:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
深化理解
1.二氧化硫和二氧化碳的比较
SO2
CO2
相同点
常温下是气体
密度大于空气
酸性氧化物
非电解质
不同点
易溶于水(1体积水可溶40体积SO2)
微溶于水
具有还原性
无还原性
使品红溶液褪色
不能使品红溶液褪色
酸性:H2SO3>H2CO3
应用
(除杂)
(1)除去CO2中混有的少量SO2:将气体通入饱和的NaHCO3溶液中洗气。
(2)检验并除去SO2气体中混有的CO2气体的方法:
注:如只用酸性KMnO4溶液除去SO2并检验是否除尽也可,但最好再用品红溶液检验SO2是否除尽。
2.SO2和CO2的鉴别
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法:
①用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2。
②用氢硫酸,出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。2H2S+SO2===2H2O+3S↓。
③用高锰酸钾溶液,紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。反应为2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+
2MnSO4+2H2SO4。
④用溴水,使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4。
⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。
典型例题
例1 某同学设计的微型实验装置验证SO2的性质,通过分析实验,下列结论表达正确的是
A.a棉球褪色,验证SO2具有氧化性
B.