第14讲 硫及其化合物-【名师大课堂】2025年高考化学艺术生总复习必备（word教师用书）

第14讲　硫及其化合物 考点一　硫及其氧化物 1．硫单质 (1)物理性质 俗称 颜色、状态 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 　黄　色粉末 难溶 　微　溶 　易　溶 (2)化学性质 化学性质 化学方程式和说明 氧化性 与H2反应：H2＋SH2S 与变价金属反应生成低价盐 与Hg反应：Hg＋S===HgS（处理水银） 还原性 与O2反应：S＋O2SO2 自身氧化还原反应 与NaOH反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O 2.二氧化硫 (1)物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，易液化。 (2)化学性质 ①具有酸性氧化物的通性 ②氧化性：与H2S反应2H2S＋SO2===2H2O＋3S ③还原性：与O2反应2SO2＋O22SO3 SO2还能被I2、Cl2、Br2、MnO(H＋)、ClO－、Fe3+、H2O2、Na2O2、NO(H＋)等氧化。 ④漂白性：SO2能使　品红　溶液褪色（褪色后加热又恢复红色），能漂白某些有色物质（属于不稳定的化合型漂白）。 [注意]　SO2不能漂白紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液中通入SO2变红色。 (3)二氧化硫对环境的影响 ①酸雨的形成原理 硫酸型酸雨的形成过程可用下列化学方程式表示：　SO2＋H2O⥫⥬H2SO3　、　2H2SO3＋O2===2H2SO4　。 ②酸雨的危害 破坏农作物、森林、草原，使湖泊和土壤酸化，腐蚀建筑物等。 ③酸雨的防治 a．调整能源结构； b．利用物理、化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以减少SO2的排放； c．对含SO2的废气进行处理和回收利用。 石灰法是应用广泛的工业废气脱硫方法，通过煅烧石灰石(CaCO3)得到生石灰(CaO)，CaO与SO2反应生成CaSO3，从而将废气中的SO2固定。 3．三氧化硫 在标准状况下，三氧化硫是一种无色、易挥发的固体，能与水剧烈反应生成硫酸，并放出大量的热，也能溶解在硫酸中形成发烟硫酸。SO3是酸性氧化物，它与碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。 SO3(l)＋H2O(l)===H2SO4(l) 　ΔH＝－88 kJ·mol-1 SO3＋CaO===CaSO4　SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O 标准状况下，SO3为固态，1 mol SO3的体积不为22.4 L。 4．硫化氢 (1)物理性质 具有　臭鸡蛋　气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水。 (2)化学性质 ①弱酸性：H2S的水溶液是氢硫酸。 H2S⥫⥬H＋＋HS－，HS－⥫⥬H＋＋S2- ②不稳定性： 受热分解H2SH2＋S ③还原性： 与少量O2反应2H2S＋O22S＋2H2O 与大量O2反应2H2S＋3O22SO2＋2H2O 与SO2反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O [注意]　除Na2S、K2S外，一般的金属硫化物为沉淀，如FeS、CuS、PbS、HgS，因此H2S、Na2S常用于除去水中的重金属离子。 一、SO2与CO2鉴别与除杂 1．SO2和CO2的鉴别方法 (1)闻气味法：CO2无气味，SO2有刺激性气味。 (2)品红溶液法：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。 (3)酸性高锰酸钾溶液或溴水法：能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使二者褪色的是CO2。 2．SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为 流程设计 检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清的石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 [注意]　有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。 3．注意SO2的漂白性和还原性的区别 使品红溶液褪色表现SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。 4．注意SO2氧化性的表现 通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀，表现SO2的氧化性。 5．SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，表现酸性氧化物的通性。 二、常见漂白剂及原理 1．Cl2、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3等——氧化型原理：漂白剂本身是氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质，使之失去原有的颜色。加热时不能恢复原有的颜色，具有持久性和不可逆性。 2．SO2——化合型 原理：漂白剂与有色物质化合生成新的无色物质，使之失去原来的颜色。加热时能恢复原来的颜色，具有不持久性、可逆性。 3．活性炭、胶体——吸附型 原理：活性炭和某些胶体的胶粒疏松、多孔，具有较大的表面积，可以吸附有色物质使之失去原来的颜色。部分吸附剂可以重复使用。 （2024·湖北卷）过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应，下列总反应方程式错误的是(　A　) 溶液 现象 化学方程式 A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3 B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色　　 2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl C CuCl2 溶液褪色，产生白色沉淀 SO2＋2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl D Na2CO3 （含酚酞） 溶液由红色变无色 2SO2＋Na2CO3＋H2O===CO2＋2NaHSO3 解析：硫化钠与过量二氧化硫反应的产物应为亚硫酸氢钠和单质硫，A错误。 实验室为探究铁与浓硫酸（足量）的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是(　B　) A．装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性 B．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe2+ C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性 D．装置E的作用为吸收多余的SO2，防止污染空气 解析：该实验探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质．A装置即为铁与浓硫酸反应产生SO2；B、C、D装置分别是验证SO2的不同性质，E装置为尾气处理装置。A项，装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明SO2被氧化，即体现了二氧化硫的还原性，正确；B项．KSCN溶液用来检验是否有Fe3+，错误；C项，品红溶液用来检验物质的漂白性，故装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性，正确；D项，SO2为酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应，防止污染空气，正确。 考点二　硫酸的性质、SO的检验 1．硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：浓H2SO4与水以　任意　比互溶，溶解时可放出大量的热。 2．稀H2SO4具有酸的通性 硫酸是强电解质，电离方程式为　H2SO4===2H＋＋SO　。 3．浓硫酸的特性 (1)填写下表。 浓硫酸的特性 实验 实验现象 吸水性 少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变成白色 脱水性 用玻璃棒蘸取浓硫酸点在滤纸上 沾有浓硫酸的滤纸变黑 强氧化性 将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体 (2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式。 ①Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O、 ②C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 (3)常温下，铁、铝遇浓硫酸钝化，可用铝（或铁）槽车运输浓硫酸。 [微点拨]　钝化是化学变化而非物理变化。 4．SO、SO的检验 (1)SO的检验。 ①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2+===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2+＋SO2↑＋H2O。 (2)SO的检验。 ①检验SO的正确操作方法：被检液取上层清液有无白色沉淀产生（判断有无SO）。 ②操作目的：先加稀盐酸的目的是　防止CO、SO、Ag＋干扰　，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2+＋SO===BaSO4↓。 5．硫酸的工业制备 (1)工艺流程 SO2 SO3H2SO4 (2)反应原理。 ①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3：　2SO2＋O22SO2　。 ③SO3吸水生成H2SO4：　SO3＋H2O===H2SO3　。 SO检验时的3个误区 误区1：只加可溶性钡盐，不酸化。 误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。 误区2：误将Ag＋判断成SO。 如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓（白色）。 误区3：误将SO判断成SO。 如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰。 （2023·北京卷）蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是(　C　) A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 解析：浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；故选C。 浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　A　) A．对比①和②可以说明还原性：Br－＞Cl－ B．①和③相比可说明氧化性：Br2＞SO2 C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4＞HCl D．③中浓硫酸被还原成SO2 考点三　硫及其化合物的相互转化及应用 1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 如： 写出②③④反应的化学方程式： ②　H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O　； ③　Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑　； ④　SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3　。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降。可用下图表示： 如：H2SSSO2SO3 写出③④⑤反应的化学方程式： ③　2SO2＋O2　2SO3； ④S＋H2H2S； ⑤　SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　。 [注意]　(1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (3)含硫物质的连续氧化： 硫元素 硫及其化合物的转化关系 (1)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即“只靠拢，不交叉”，如：H2S＋H2SO4（浓）S↓＋SO2↑＋2H2O。 (2)相邻价态的微粒不发生氧化还原反应 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)含硫物质的连续氧化 硫元素 (4)SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是各自对应的酸，熟悉物质的类别可以帮助我们理解他们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。 如：SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3 即：二氧化硫⥫⥬亚硫酸⥫⥬酸式盐⥫⥬正盐 （2024·黑吉辽卷）硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　D　) SO2①S②SOS2-H2S A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA B．100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中，SO数目为0.01NA C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 解析：标准状况下，11.2 L SO2的物质的量为0.5 mol，1个SO2分子中含有3个原子，则0.5 mol SO2中原子总数为1.5NA，A错误；亚硫酸为弱酸，Na2SO3溶液中SO会发生水解反应，故SO数目小于0.01NA，B错误；反应①的化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则每消耗3.4 g（即0.1 mol）H2S，生成0.15 mol硫单质，生成物中硫原子数目为0.15NA，C错误；反应②的离子方程式为3S＋6OH－SO＋2S2-＋3H2O，其中还原产物为S2-，则每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA，D正确。 （2023·全国乙卷）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　D　) A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2＋2Fe(OH)2↓ B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4 C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O 解析：FeSO4溶液中出现的棕黄色沉淀应为Fe(OH)3，而不是Fe(OH)2，发生的反应为12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误；Na2S溶液出现浑浊颜色变深，说明生成了S，2Na2S＋2H2O＋O2===2S↓＋4NaOH，B错误；溴水中存在平衡Br2＋H2O⥫⥬HBr＋HBrO，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，从而使溴水褪色，C错误；胆矾在空气中久置失去结晶水而逐渐变成白色的CuSO4粉末，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$