第20讲 硫酸 含硫物质之间的转化 课件-2026届高三化学一轮复习

第五章 非金属及其化合物 第20讲——硫酸 含硫物质之间的转化 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 完成P108页 【必备知识·梳理】，核对答案【3min】 知识梳理 硫酸是非常重要的无机化工原料，下面是硫酸的工业制备过程。 思考： (1)沸腾炉、接触室中涉及到的反应方程式为？ (2)为什么吸收塔中用98.3%的硫酸吸收SO3？是否可以换成水？ (3)获得的浓硫酸如何稀释得到稀硫酸？浓硫酸有什么特殊的性质？ 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 　2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4 关键词：酸入水、搅拌 物理特性与化学特性？ 巩固提升 判断：1、蘸有浓硫酸的玻璃棒接近浓氨水瓶口有白烟产生 2、可用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3 × √ 物理特性——高沸点、难挥发 化学特性——“氧、吸、脱” 吸水性：吸原本存在的H2O。如浓硫酸使胆矾变白过程（化学变化）、 如浓硫酸 敞口放置在空气中质量增加（物理变化） 脱水性：浓硫酸将物质中氢和氧按2：1的比例脱H2O的过程。 如浓硫酸使蔗糖变 黑过程（化学变化）；如实验室用乙醇制乙烯用浓硫酸作脱水剂和催化剂 强氧化性：浓H2SO4表现强氧化性，还原产物一般是SO2 Cu + 2H2SO4 (浓） CuSO4 + SO2 + 2H2O 用结构解释？ 知识梳理 【思考】为什么浓硫酸有强氧化性，而稀硫酸中的硫酸根离子没有强氧化性？ 硫酸是不对称分子，其H的体积很小，具有强烈的极化作用而使羟基O的电子云变形并钻入其中，中和羟基O的部分负电荷，使羟基O与中心原子+6价S的结合力减弱，从而破坏了硫酸分子的稳定性，使得+6价S易接受外来的电子而被还原。 硫酸根离子（SO₄²⁻）呈正四面体结构，S原子被四个O原子均匀包围，形成稳定的共价键网络。这种对称结构使S原子难以直接与还原剂接触，且S-O键键能较大，不易断裂。此外，硫酸根离子在水溶液中高度水合，进一步稳定了其结构，使其难以失去电子被还原，因此氧化性很弱。 知识梳理 浓硫酸强氧化性实验 考点1：从环保的角度分析该装置优点？ 优点：反应随时可控，污染物有效吸收 考点2：SO2的漂白特点与氯水的区别 区别：非氧化性漂白、不稳定、热恢复 考点3：反应现象及分析 现象：未见溶液明显变蓝、有微量黑色固体 解析：浓硫酸有吸水性，使生成的硫酸铜未处于大量的水溶液中；微量黑色固体可能是CuO，可以设计实验证明 考点4：废液处理—酸入水原则 趣味实验——黑面包实验（浓硫酸与蔗糖反应），实验过程蔗糖先变黑，后产生大量刺激性气味的气体。 思考：从实验现象中体现了浓硫酸的哪些性质？涉及到的反应为？ C12H22O11 12C+11H2O 浓H2SO4 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O △ == 强氧化性 脱水性 再思考：将浓硫酸滴在湿润的蓝色石蕊试纸有什么现象？ 催化剂和脱水剂 先变红后变黑 知识梳理 例题1：下列有机反应中都要使用硫酸。其中哪些使用的是浓硫酸？哪些使用的是稀硫酸？ (1)苯的硝化(2)乙醇的消去(3)乙醇与乙酸的酯化(4)乙酸乙酯的水解 (5)糖类物质的水解(6)蛋白质的水解(7)油脂的水解 (1)(2)(3)使用的是浓硫酸，其余均为稀硫酸。 巩固提升 【思考】浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法 1．称重法 2．粘度法 3．沸点法 4．稀释法 5．铁铝法 7．胆矾法 8．纤维素法 9．蔗糖法 10．露置法 6．铜碳法 P109典题2 [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 (　 ) 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 C 真题感悟 下列有关硫酸的实验或用途中用了硫酸的哪些性质？ (1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体：_________________。 (2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3：__________。 (3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸：__________________。 (4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸：_____________。 (5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2：________________________。 (6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOH CO＋H2O：__________________。 (7)浓硫酸与蔗糖的制取“黑面包”实验：_________________________。 浓硫酸的脱水性、强氧化性 浓硫酸的吸水性 高沸点酸 浓硫酸的强氧化性 硫酸的强酸性 浓硫酸的酸性、强氧化性 浓硫酸的脱水性 巩固提升 晶体组成 俗名 颜色 主要性质 用途 2CaSO4·H2O 熟石膏 白色 2CaSO4·H2O＋3H2O =2(CaSO4·2H2O) 塑像、粉笔、 医疗绷带等 CaSO4·2H2O 石膏 白色 2(CaSO4·2H2O) 3H2O＋2CaSO4·H2O FeSO4·7H2O 绿矾 浅绿色 暴露在空气中被氧 化为三价铁盐 补铁剂、用于配制蓝黑墨水等 CuSO4 ·5H2O 胆矾、蓝矾 蓝色 CuSO4·5H2O 5H2 O ＋CuSO4(白) 配“波尔多 液”、 镀铜电镀液 BaSO4 重晶石 白色 不溶于水和酸，不易 被 X 射线透过 白色颜料、医疗上作“钡餐” 知识拓展 知识梳理 氯化钠是一种重要的化工原料，下列是提纯氯化钠（杂质为CaCl2、MgCl2和Na2SO4）的工艺流程。 (1)试剂1、2、3分别选择什么？滤液中加入盐酸涉及的离子反应方程式有哪些？ (2)如何验证粗盐溶液中存在SO42-离子？ 排除Ag+ 、 CO32-或SO32-的干扰 【再思考】如何检验溶液中的SO32-? ①向溶液中加入盐酸,将产生的无色气体通入品红溶液中，红色褪去 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 四步曲：取样——操作——现象——结论 巩固提升 D SO2 化合价 单质 氧化物 正盐 含氧酸 －2 +4 SO3 氢化物 0 H2S S H2SO3 H2SO4 Na2SO3 Na2SO4 O2 H2S H2 H2O O2 NaOH +6 H2O 还原性 氧化性 非氧化还原反应 ② ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑧ ⑨ ⑩ NaOH 硫元素的价类二维图 酸式盐 NaHSO3 NaHSO4 NaOH/Na2O/Na2CO3 SO2 H2O2/氯水 NaClO/Na2O2 ⑦ 物质类别 知识梳理 掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1) 相同价态的含硫物质间的转化: 通过酸、碱反应实现的。 知识梳理 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 S S S S -2 0 +4 +6 低价态 高价态 加氧化剂 加还原剂 H2S FeS S SO2 H2SO3 H2SO4 【判断】浓硫酸为氧化性强酸，不能干燥碱性气体氨气和还原SO2、H2S、HI、HBr × 真题感悟 【2025·陕晋青宁卷】某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A．G、K均能与NaOH溶液反应 B．H、N既具有氧化性也具有还原性 C．M和N溶液中的离子种类相同 D．1molG与足量的J反应，转移电子数为NA D 拓展延申 五类硫的含氧酸 正 焦 过 代 连 正酸 系列 焦酸系列 过硫酸 硫代 硫酸 连酸系列 硫酸、亚硫酸、次硫酸 由两分子酸失去一分子水形成的化合物 分子中含有一个过氧键基本单元的化合物 分子中的一个氧原子被其硫原子取代后形成的化合物 含几个硫原子通过单键相结合的基本单元 【补充】常见的含硫化合物 知识梳理 从下列三个角度预测Na2S2O3的性质 ①物质类别： ③分子结构： ②化合价： Na2S2O3 强碱弱酸盐 +2 以还原性为主，也有氧化性 水解显碱性；与强酸反应 【2023湖南卷10A】S2O32−和SO42−的空间结构都是正四面体 【2024安徽卷15(4)】用硫代硫酸钠溶液将“浸渣2”中的AgCl转化为[Ag(S2O3)2] 3− 【2022重庆卷9A】将Na2S2O3溶液和稀H2SO4混合，得到沉淀，且生成的气体可使品红溶液褪色，Na2S2O3既体现还原性又体现氧化性 【2024全国甲卷8C】 用硫代硫酸钠溶液脱氯 【2024安徽卷15(7)】 Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6 【2021湖南卷12B】H+、K+、 S2O32−、 SO42−不能大量共存 【2023广东卷9】用硫代硫酸钠溶液和稀硫酸热水浴制备SO2 真题感悟 【2023北京卷15】硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根S2O32−，可看作是SO42−中的一个O原子被S原子取代的产物。 （1）S2O32−的空间结构是__________形。 （2）同位素示踪实验可证实S2O32−中两个S原子的化学环境不同， 实验过程为 。 过程ⅱ中，S2O32−断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是 Na232SO3和35S，过程ⅱ含硫产物是___________________（填化学式）。 Na232SO4 、Ag235S 四面体 （3）浸金时，S2O32−作为配体可提供孤电子对与Au+形成Au[(S2O3)2]3−。 分别判断S2O32−中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并 说明理由：________________________________________。 S2O32−中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对， 不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 【视角3】运用模型、预测性质 知识梳理 Na2S2O3 Na2S2O4 Na2S2O5 Na2S2O8 名称 硫代硫酸钠 连二亚硫酸钠 焦亚硫酸钠 过二硫酸钠 多硫含氧 酸根结构 硫元素的化合价 化学性质 +2 还原性和氧化性 配位性 水解、与强酸反应 +3 +4 还原性 还原性 【2024湖南卷16】Na2S2O4将[Ag(SO3)2] 3−和[Ag(SO3)3] 5−还原为Ag 【2023新课标卷27(6)】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，将Cr2O7 2−转化为Cr3+ 【2022河北卷17(5)】下图是硫的四种含氧酸根的结构，根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4−的是_________(填标号)，理由是_____________________________________________________。 A． B． C． D． D中含有 ‒1价的O元素，具有强氧化性，能将Mn2+转化为MnO4— D 真题感悟 【视角3】运用模型、预测性质 知识梳理 Na2S2O3 Na2S2O4 Na2S2O5 Na2S2O8 名称 硫代硫酸钠 连二亚硫酸钠 焦亚硫酸钠 过二硫酸钠 多硫含氧 酸根结构 硫元素的化合价 化学性质 +2 还原性和氧化性 配位性 水解、与强酸反应 +3 +4 还原性 还原性 +6 强氧化性 【2024安徽卷15(7)】 Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4O62−的 结构为a而不是b的原因：________________________________。 a． b． a结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定；b结构中正负电荷中心不重合， 极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3 不能被I2氧化成b结构 真题感悟 巩固提升 1、白色固体Na2S2O4常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去下列关于Na2S2O4说法不正确的是 A．可以使品红溶液褪色 B．其溶液可用作分析化学中的吸氧剂 C．其溶液可以和Cl2反应，但不能和AgNO3溶液反应 D．已知隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2，则其残余固体产物中可能有Na2S2O3 2、S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气味，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图。下列关于S2Cl2的说法错误的是 A．S2Cl2为非极性分子 B．分子中既含有极性键又含有非极性键 C．与S2Br2结构相似，熔沸点S2Br2>S2Cl2 D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O= SO2↑+3S↓+4HCl C A Lavf58.51.100 $