内容正文:
人教版必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
重难点专题突破01
硫和二氧化硫
知识点一:硫
基础知识梳理
从物质类别和元素化合价两角度理解硫单质的化学性质
(1)硫与金属反应规律。
①硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物。
②硫与变价金属反应生成低价态金属硫化物。
③常温下硫黄粉易与汞反应:Hg+S==HgS,若不慎洒落金属汞,可用硫黄粉覆盖。
(2)硫与热的碱溶液反应为3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3 +3H2O,硫既表现氧化性又表现还原性。
[思考1]用CS2或热的烧碱溶液均能洗涤附着在试管内壁上的硫,分别简述洗涤原理。
提示:硫黄易溶于CS2,所以可用CS2洗涤试管内壁上的硫。硫能与热的烧碱溶液反应生成可溶于水的Na2S和Na2SO3,从而达到除硫的目的。
[思考2]反应2S2===S4是氧化还原反应吗?16 g气体硫单质 S2和S4所含原子数、分子数及其体积一定相同吗?
提示:不是氧化还原反应,因为无元素化合价的升降。
原子数相同,分子数不同;因不知温度和压强,不能确定两者体积是否相等。
[思考3]能证明硫的氧化性比氯气的氧化性弱的实验事实有哪些?
提示:①与Fe反应,产物中Fe的价态不同:
③最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4。
④硫必须在加热条件下或形成硫蒸气才能与氢气反应,而氯气在光照或加热条件下即能与氢气反应,且稳定性HCl>H2S。
⑤在元素周期表中,同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,对应单质的氧化性逐渐增强。
[典例1]下列说法中正确的是( )。
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体
B.硫元素的失电子能力比氧元素的强
C.硫与铜反应生成CuS,表现了硫单质的氧化性
D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
解析:A项,硫是一种黄色固体,难溶于水,错误;B项,与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,失电子能力相对较强,正确;C项,硫与铜反应时,硫得电子做氧化剂,但反应产物为Cu2S,错误;D项,硫在空气中和氧气中燃烧都只生成二氧化硫,燃烧产物与氧气用量无关,只是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰,错误。
B
特别提醒
(1)无论氧气是否过量,硫在氧气或空气中燃烧都只能生成SO2,不能生成SO3。
(2)硫与O2等较活泼非金属反应时表现还原性,硫与H2、金属反应时表现氧化性。
(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物,氯气与变价金属反应时生成高价态金属氯化物,反应产物均与反应物的用量无关,故氧化性:Cl2>S。
练1.下列关于硫的叙述正确的是( )。
A.硫的化学性质比较活泼,所以硫在自然界中仅以化合态存在
B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作
C.硫与金属单质反应时做氧化剂,与非金属单质反应均做还原剂
D.硫单质在常温下不与任何物质反应
B
解析:硫单质比较活泼,但在自然界中也有游离态的硫,A项错误;黑火药中的硫黄溶于CS2后过滤,将滤液蒸发得到晶体硫,滤渣再加水溶解过滤,新的滤渣为木炭,蒸发滤液,浓缩结晶得到硝酸钾,B项正确;硫与金属单质、H2反应时做氧化剂,与O2等强氧化性非金属单质反应时做还原剂,C项错误;常温下,硫单质可以与汞等物质反应,D项错误。
练2.(双选)对于反应3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法正确的是( )。
A.S是氧化剂,KOH是还原剂
B.还原剂与氧化剂的质量之比是1∶2
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
D.若3 mol硫完全反应,则反应中共转移4 mol电子
解析:在反应3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O中,还原剂和氧化剂都是S;还原剂与氧化剂的质量之比为1∶2;氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2;3 mol硫完全反应时,有1 mol S转化为亚硫酸钾,转移4 mol电子。
BD
练3.下列化合物能由两种单质直接化合而成的是( )。
A.Fe2S3 B.CuS C.FeCl2 D.FeCl3
解析:S与变价金属反应,一般生成低价态金属硫化物,如Fe、Cu与S反应分别生成FeS、Cu2S,而Cl2的氧化性强,与变价金属反应,一般生成高价态金属氯化物,如Fe、Cu与Cl2反应分别生成CuCl2、FeCl3,故D正确。
D
知识点二:二氧化硫性质的多面性
基础知识梳理
将SO2通入下列溶液中,观察到的现象及体现的SO2的性质如表所示。
1.物质类别--酸性氧化物
SO2与CO2性质的比较
化 学 性 质
SO2与CO2的鉴别
(1)利用SO2的还原性,用酸性KMnO4溶液或溴水作试剂,观察溶