2025届高三化学二轮复习 讲义　硫及其氧化物

硫及其氧化物 复习目标　1.了解硫的存在及其单质的性质和用途。2.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。3.了解硫单质及其氧化物对环境的影响。4.认识硫及其氧化物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 知识点一　硫的单质 1.硫元素的存在形态 2.硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 ____晶体 微溶 　 (1)硫有S2、S4、S6、S8等多种单质，它们的关系是什么？加热时，S8转化为S6、S4、S2属于什么变化？ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ (2)硫为何易溶于CS2？在实验室中，如何除去残留在试管内壁上的硫？ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质 　 (1)单质硫在足量的氧气中燃烧时，产物为________。 (2)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，应如何处理。 ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 1.等质量的硫粉与足量下列物质反应时，转移电子数最多的是(　　) A.氢气 B.铜 C.铁 D.氧气 2.(2023·济宁泗水三中月考)下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是(　　) ①CuS　②FeS　③Al2S3　④Fe2S3　⑤Cu2S ⑥FeCl2　⑦H2S A.②⑤⑧ B.①④⑥ C.③④⑦ D.④⑥⑦ 3.在下列反应中硫元素只表现氧化性的是(　　) A.2Al＋3SAl2S3 B.S＋2H2SO4(浓)2H2O＋3SO2↑ C.H2SH2＋S D.3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O 知识点二　硫的氧化物 1.二氧化硫的物理性质 SO2是无色、有____________气味的有毒气体，是大气污染物之一，密度比空气大；易溶于水，通常状况下，1体积的水可以溶解约________体积的二氧化硫，易液化。 2.二氧化硫的化学性质 与H2O反应 SO2＋H2OH2SO3 SO2（g）＋NaOH===NaHSO3 与NaOH反应 SO2（少）＋2NaOH===Na2SO3＋H2O SO2（过）＋NaOH===NaHSO3 与碱性氧 化物反应 如与CaO反应 CaO＋SO2CaSO3 氧化性 如与H2S溶液反应 2H2S＋SO2===3S＋2H2O 还原性 O2 2SO2＋O22SO3 Cl2 SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl 漂白性 可使品红溶液等有色物质褪色，生成不稳定的无色物质 　 (1)下列溶液中：①澄清的石灰水、②H2S溶液、③KMnO4溶液、④溴水、⑤酸化的Ba(NO3)2溶液、⑥品红溶液，能用于区别SO2和CO2气体的是________。 (2)①SO2使紫色石蕊溶液变红色体现了SO2是________。②SO2还可以使MnO、溴水褪色体现了SO2的________。 3.二氧化硫的实验室制法 (1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应： Na2SO3＋H2SO4(较浓)===___________________________________________。 (2)铜与浓H2SO4混合加热__________________________。 4.三氧化硫 (1)物理性质 熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为________态，标准状况下为________态。 (2)化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 5.硫的氧化物的污染与治理 (1)硫的氧化物来源、危害及治理 来源 石油和煤的燃烧及_____________的冶炼等 危害 污染大气危害人体健康，形成硫酸型________(pH小于5.6) 治理 燃煤________、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等 (2)硫酸型酸雨的形成过程 　 下列不能减少酸雨产生的措施的是________。 ①把工厂烟囱造高　②燃料脱硫　③在已酸化的土壤中加石灰水　④多用煤作燃料 (一)二氧化硫的化学性质 1.(2023·江苏百校第三次联考) 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.二氧化硫具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 B.亚硫酸钠溶液显碱性，可用于吸收少量的二氧化硫 C.硫具有还原性，可用硫黄处理洒落的汞单质 D.硫酸铜溶液具有酸性，可用作泳池杀菌剂 2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中： 回答下列问题： (1)试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液________，证明SO2具有________性。 (2)试管②中的实验现象：品红溶液________，证明SO2具有________性。 (3)试管③中能否观察到沉淀________(填“能”或“否”)。 (4)试管④中能产生白色沉淀，该沉淀是________(填化学式，下同)。 (5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是________，用离子方程式表示产生沉淀的过程： __________________________________________________________________。 (二)物质漂白性及其原理的比较 3.下列说法正确的是 (　　) A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色 B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2 C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同 D.将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，说明SO2具有漂白性 4.已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生化合反应生成无色物质。 (1)为了探究比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验： a.将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现品红试纸均不褪色； b.将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色； c.加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气味的气体，后者无明显现象。 d.将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊溶液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。 请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2漂白原理的相同之处与不同之处。 ①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是其与水反应后的产物________和________。 ②不同之处：H2SO3只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。 (2)乙同学为了探究对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。 ①消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是每摩尔物质________相等。 ②O3漂白速度较H2O2快的主要原因是____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 三类漂白剂的比较 类型 原理 举例 特点 备注 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 HClO、NaClO、 Ca(ClO)2、 Na2O2、H2O2、 O3等 不可逆、持久 无选 择性 加合型 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久 有选 择性 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 吸附 色素 (三)硫酸型酸雨的形成及防治 5.(2023·天津南开区模拟)酸雨的形成示意如图，下列关于酸雨的叙述中，不正确的是(　　) A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨形成的过程中不涉及氧化还原反应 C.汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨 D.酸雨能直接损伤农作物，破坏森林和草原 6.火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。 研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2，下列有关说法正确的是(　　) ―→―→―→―→ 图1 A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快，吸收率越高 B.石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大 C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的高低 D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2 二氧化硫尾气处理的四种方法 方法一：钙基固硫法 工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为S＋O2SO2，CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4，吸收SO2总反应的化学方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)。 方法三：钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。 1.(2021·江苏卷)黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是(　　) A.黑火药中含有两种单质 B.爆炸时吸收热量 C.反应中S作还原剂 D.反应为置换反应 2.(2021·北京卷)室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验。对实验现象的分析正确的是(　　) A.试管内液面上升，证明SO2与H2O发生了反应 B.试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和 C.取出试管中溶液，立即加入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2OH2SO3，H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋SO D.取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发 3.(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 4.(2023·浙江6月选考)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知： 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式________________________________________________________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是________。 A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A具有酸性 C.化合物A是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是__________________________________________________________________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素____________________________________________________________________ ___________________________________________；写出实验过程中涉及的反应方程式 __________________________________________________________________。 硫及其氧化物 知识点一 自主梳理 1.硫化物　硫酸盐 2.黄色　难溶　易溶 3.Fe＋SFeS　2Cu＋SCu2S　低　H2＋SH2S S＋O2SO2 微思考 1.(1)S2、S4、S6、S8属于同一元素的不同种单质，它们互为同素异形体，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化。 (2)硫单质、CS2均属于非极性分子，根据“相似相溶”规律，非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去。 2.(1)SO2 (2)可撒上硫粉进行处理。 对点练通 1.D　[1 mol(32 g)硫粉与足量氢气、铁、铜反应时，S的化合价都是由0价降低到-2价，1 mol S参加反应得到2 mol电子，1 mol(32 g)硫粉与足量氧气反应时，S的化合价由0价升高到＋4价，1 mol S参加反应失去4 mol电子，故等质量的硫粉与足量氧气反应时转移电子数最多，D符合题意。] 2.B　[硫的氧化性不是很强，与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时，只能生成FeS、Cu2S，而不是Fe2S3、CuS，硫和氢气可以在加热的条件下直接生成硫化氢，氯气具有强氧化性，可将Fe直接氧化为FeCl3，据此解题。综上所述，不能用相应元素的单质直接化合而成的是①CuS④Fe2S3⑥FeCl2。] 3.A　[A项，该反应中S的化合价由0价变为-2价，S只体现氧化性，正确；B项，该反应中S的化合价由0价、＋6价变为＋4价，S体现还原性和氧化性，错误；C项，该反应中S的化合价由-2价变为0价，S只体现还原性，错误；D项，该反应中S的化合价由0价变为-2价、＋4价，S体现氧化性和还原性，错误。] 知识点二 自主梳理 1.刺激性　40 3.(1)Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 4.(1)液　固　(2)SO3＋H2O===H2SO4　CaO＋SO3===CaSO4 SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O 5.(1)含硫矿石　酸雨　脱硫 微思考 1.(1)②③④⑤⑥ (2)酸性氧化物　还原性 2.①③④ 对点练通 1.B　[A.SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂，利用了SO2的还原性，故A不选；B.亚硫酸钠溶液显碱性，能和酸性氧化物SO2反应：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，可以用亚硫酸钠溶液吸收少量SO2，故B选；C.用硫黄处理洒落的汞单质，汞和硫反应生成硫化汞，是利用SO2的氧化性，故C不选；D.硫酸铜是重金属盐，可以使蛋白质变性，可用作游泳池的杀菌剂，故D不选。] 2.(1)褪色　还原　(2)褪色　漂白　(3)否 (4)BaSO4　(5)BaSO3　SO2＋2OH-===SO＋H2O、Ba2＋＋SO===BaSO3↓ 3.B　[SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。具有还原性，能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫能使石蕊变红，故A错误；二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色，所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2，故B正确；漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质，所以其漂白原理不一定相同，故C错误；SO2与NaOH发生反应，溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色，不能说明SO2具有漂白性，故D错误。] 4.(1)①H2SO3　HClO　②化合　氧化还原 (2)①得电子数　②氧化性：O3＞H2O2　Cl2和水反应生成的HClO浓度较小 5.B　[A.酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，A正确；B.酸雨形成的过程中涉及氧化还原反应，B不正确；C.酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，汽车尾气及含硫物的燃烧都会形成酸雨，C正确；D.酸雨有较强酸性，能直接损伤农作物，破坏森林和草原，D正确。] 6.C　[烟气通入石灰石浆液时的温度越高，气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；分析得到总反应为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2，1 mol二氧化硫反应生成1 mol二氧化碳，即每吸收64 g二氧化硫理论上生成44 g二氧化碳，故D错误。] 集训真题　走进高考 1.A　[黑火药中含有S、C两种单质，A项正确；爆炸反应为放热反应，B项错误；反应中S元素化合价降低，S作氧化剂，C项错误；该反应不符合“单质＋化合物＝另一种单质＋另一种化合物”的形式，不是置换反应，D项错误。] 2.C　[由1体积水可溶解约40体积SO2知，试管内液面上升，无法证明SO2与水发生了反应，A项错误；SO2与H2O的反应是可逆反应，当试管内剩余少量气体时，可能是反应达到了平衡，但SO2的溶解不一定达到饱和，B项错误；向溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，说明该溶液呈酸性，从而说明SO2与H2O反应生成了H2SO3，H2SO3为弱酸，分步电离，故C项正确；H2SO3易被空气中的O2氧化为H2SO4，可使溶液的pH降低，D项错误。] 3.B　[铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。] 4.(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 (2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素　＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl 解析　含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质的量的甲醇发生已知反应生成A：。(1)氧气具有氧化性，能将四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳，反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2；(2)①A.硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；B.根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有—OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；C.化合物A含有 基团，类似酯基—COO—结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸，D正确；故选BCD；②一定压强下，化合物A分子只有1个-OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个-OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸；(3)由分析可知，A为，A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素；涉及反应为：＋2NaOH===CH3OH＋Na2SO4＋H2O、Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl。 学科网（北京）股份有限公司 $$