2024届高三化学二轮复习 20--小专题--含硫化合物深度学习与思考

( 第 ( 03 ) 期 学号 姓名 课题 ： 含氧酸如花竞秀 “ 硫 ” 芳 “ 硫 ” 艳硫一流 —— 含硫化合物深度学习与思考 编写: 孙向东 校对:王润芝 ) 硫及其化合物是中学化学中元素化合物知识的重要组成部分，也是历年高考的重点内容。高考中主要考查的是硫及其化合物的相互转化关系以及酸雨与大气污染及防治。 硫元素具有多种价态且各化合物的相互转化关系丰富，也是氧化还原反应的重要素材，为更好地学习这部分知识，现对课程标准要求中的硫及其化合物，尤其是含氧酸部分考点总结如下： 一．硫单质 1．通常单质硫是黄色的晶体，又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种， 不同分子种类的硫单质包括S2（二聚硫），S3（三聚硫），S4（四聚硫），S5（五聚硫）， S6（环六硫），S7（环七硫），S8（环八硫），S9（环九硫），S10（环十硫），S11（环十一硫）， S12（环十二硫），S18（环十八硫），S20（环二十硫）和硫链等。 硫的稳定单质为S8： S8的结构中S原子的采用sp3杂化，键角为105°，为非极性分子，结构如图： 二．硫的氧化物 结构对比 SO2 SO3 标况下状态 气体 固体 价层电子对数 3 3 中心原子VSEPR模型 平面三角形 平面三角形 中心原子杂化类型 sp2 sp2 中心孤电子对 1 0 分子构型 V形 平面三角形 结构式 键角 119.5° 120° 化学键类型 σ键、π34 σ键、π46 分子极性 极性分子 非极性分子 〖特别说明〗 1．SO2中大π键的形成： ① 三个原子均为sp2杂化，分子构型为V形； ② 与O3成键情况相同，形成了两个σ键， 未杂化轨道中的电子形成离域大π键，记作π34。 2．SO3中大π键的形成： ① S原子为sp2杂化，分子构型为平面形； ② S原子的6个价电子均在杂化轨道内，向3个O原子提供孤电子对 形成3个配位键（σ键）； ③垂直于杂化轨道的3个O原子的3个p轨道中有6个电子， 形成离域大π键记作π46。大π键中，S不提供电子。 3．在液态和固态SO3分子中，存在三聚和多聚SO3分子， 在(SO3)3、(SO3)n中S原子均采用用sp3杂化方式，如图。 三．硫的含氧酸 1．硫酸（H2SO4）：分子结构为： 或 硫酸分子中，S采用sp3杂化，四个杂化轨道中，两个单电子的轨道与羟基形成σ 键，剩下两 对孤对电子分别进入O的空轨道上，（此时O原子2p轨道为），而O的两个2p轨道 孤对电子也配位进S的3d空轨道，形成Opx→S、Opy→S 的d-p反馈π键（也是配位 π 键）。 由于d-p反馈π键重叠性较差，一个反馈π键相当于0.5个键级，两个反馈π键合起来相当于 一个键，所以最终画成了S=O双键。分子结构画成 S→O也常见，这是 S→O 配位 σ 键，反馈 π键因为很弱没画出来。 2．亚硫酸（H2SO3）：分子结构为： 亚硫酸为无色液体，具有SO2的窒息气味，易溶于水，易分解。是一种还原剂，容易被氧 化生成硫酸。亚硫酸储存于阴凉、通风的库房。 主要用作分析试剂、还原剂、漂白剂及防腐剂，也可用于纺织、造纸、冶金工业和有机合成。 3．硫代硫酸（H2S2O3） 分子结构为： 硫代硫酸钠中的S2O32－可看成是SO42－中的一个非羟氧原子被硫原子所代替，所以S2O32－ 与SO42－结构相似，具有四面体结构。在S2O32－中S的平均化合价为+2价，但两个S原子的 化合价并不相同，中心S原子为+6价，另一个S为－2价。 〖特别说明〗在分析化学中滴定I2的，常用Na2S2O3标准溶液作还原剂。 2Na2S2O3 + I2== Na2S4O6 + 2NaI 4．过一硫酸（H2SO5）：也称过氧硫酸，又名卡罗酸 分子结构为： 当H2SO4与H2O2混合，生成过一硫酸。可以看成是H2O2中一个氢原子被磺酸基－SO3H 取 代的产物。它是无色吸水性晶体。熔点45℃，加热爆炸分解。因含有过氧根而具有强氧化 性，与芳香化合物混合爆炸。在水中缓慢水解为硫酸与过氧化氢，它是一元强酸。 5．过二硫酸（H2S2O8）： 分子结构为： 过二硫酸的“过”指H2O2，“二”指两个磺酸基(－SO3H)取代氢，可以看成是H2O2中两个 氢原子均被磺酸基(－SO3H) 取代的产物。 常温下，过二硫酸是白色晶体；65℃熔化并有分解，放出氧气。 熔点338K(分解)，易吸湿、有强吸水性，极易溶于水，热水中易水解，具有强氧化性，强于 过一硫酸，酸及其盐的水溶液全是强氧化剂。 6．焦硫酸（H2S2O7） 分子结构为： 焦硫酸是H2SO4 + SO