内容正文:
3.2.3 硫及其重要化合物
【专题讨论】必修一:
考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年
硫及其氧化物 选择题
非选择题 北京卷T7,3分
浙江1月卷T6,3分 海南卷T5,2分
海南卷T10,4分
浙江卷6月卷T7,3分
河北卷T10,3分
湖北卷T7,3分 重庆卷T3,3分
海南卷T6,2分
硫酸 SO32-、SO42-的检验 选择题
非选择题 广东卷T4,3分
北京卷T5,3分
陕晋青宁卷T3,3分 浙江6月卷T4,3分
河北卷T6,3分
北京卷T5,3分 天津卷T9,3分
北京卷T7,3分
新课标卷T11,6分
不同价态含硫物质的转化 选择题
非选择题 河南卷T4,3分
广东卷T7,3分
陕晋青宁卷T11,3分 安徽卷T4,3分
北京卷T7,3分
广东卷T9,3分
全国乙卷T11,6分
考情分析 分析近三年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下几个方面:
(1)以具体物质为依托,考查硫及其化合物的性质及其应用。
(2)以实验题形式为背景,考查部分含硫物质,例如SO2的实验室制法以及气体检验、除杂问题。
(3)以具体工业实际为背景,考查不同价态硫之间的转化;以工业合成含硫物质为载体,考查盖斯定律、化学平衡等化学反应原理的内容。
(4)与环境相结合,考查SO2有关的污染和环境保护问题。
2.从命题思路上看,不管是选择题还是非选择题均侧重从具体物质、实验分析、流程转化考查硫元素重要化合物的性质、能从物质类别和元素价态变化的视角认识不同价态硫元素转化路径;通过二氧化硫对环境影响的考查,树立绿色化学观念和可持续发展意识。
根据高考命题的特点和规律,复习时注意以下几个方面:
(1)从物质类别和价态变化角度认识硫及其化合物的性质以及转化。
(2)对硫及其化合物综合实验进行设计,并能分析、解释有关实验现象。
(3)注重理论联系实际,认识硫及其化合物对环境的影响。
考情透视·目标导航
复习目标
1.理解S、SO2的氧化性和还原性。
2.理解SO2的特性和酸性氧化物的通性。
3.理解浓H2SO4的三大特性——吸水性、脱水性和强氧化性。
4.了解硫及其化合物的应用。
5.从化合价变化和属类理解硫及其化合物的相互转化及应用。
考情透视·目标导航
知识导图·思维引航
5
考点一:硫的单质
化学性质的预测:弱氧化性、还原性
基态电子排布式:1s22s22p63s23p4
第三周期ⅥA族
得到2e-稳定
基态电子排布的轨道表示式:
硫在周期表中的位置
1.硫元素的存在形态
硫化物
硫酸盐
考点一:硫的单质
黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 方铅矿 重晶石
PbS BaSO4
常见的硫化物:
考点一:硫的单质
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 易溶
黄色
不溶
S8分子
火山口的正在结晶的自然硫
应用:做过硫实验的试管可以用热的NaOH溶液或CS2洗涤。
反应:3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
(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?
小题过基础
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。
sp3
1∶2
目录
考点一 硫的单质
知识梳理
(3)硫为何易溶于CS2?在实验室中,如何用物理方法除去残留在试管内壁上的硫?
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。
目录
考点一 硫的单质
知识梳理
考点一:硫的单质
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)硫的原子结构
硫的价电子排布式为 ,据此可预测其主要化合价为 。
3s23p4
-2、0、+4、+6
考点一:硫的单质
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(2)硫的化学性质
低
H2S:臭鸡蛋气味的气体、有毒、常温约1:2.6溶于水
SO2:刺激性气味的气体、有毒、常温约1:40溶于水
洒落的水银用硫粉覆盖后处理,防水银蒸气中毒
(氧化性)
S+H2SO4 (浓) 3SO2↑ + 2H2O
(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?
。
(3)下列化合物能用相应元素的单质直接化合而成的是 。
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3
⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
SO2
小题过基础
可撒上硫粉进行处理
②③⑤⑦
目录
考点一 硫的单质
知识梳理
2.硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型,1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年,M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0 ℃下作用首次制得了一种菱形的ε-硫,后来证明含有S6分子。下列说法正确的是
A.S6和S8分子都是由S原子组成,所以它们是一种物质
B.S6和S8分子分别与铁粉反应,所得产物不同
C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH溶液反应,消耗KOH的物质的量相同
√
提升
关键能力
3.单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物,如Na2S(aq)+(x-1)S===Na2Sx(x一般为2~6);多硫化物在酸性溶液中不稳定,易歧化;As2S3+2Na2S2(aq)===As2S5+2Na2S。下列说法错误的是
A.As2S3 (其中As显+3价)是多硫化物
B.As2S5是氧化产物
C.Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2
D.久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊
√
提升
关键能力
考点二:硫的氧化物
1.二氧化硫
(1)物理性质
色、味、态 密度 溶解性
___色、_________气味的_________ 比空气的___ ___溶于水,通常状况下,1体积的水溶解约____体积的SO2
无
有刺激性
有毒气体
大
易
40
(1)SO2易溶于水的原因是什么?
(2)在田鼠洞穴的通道中点燃硫黄就能灭杀田鼠,这是利用了 的
和 的性质。
小题过基础
SO2是极性分子,SO2可以与水反应生成亚硫酸
SO2
毒性
密度大于空气
(2)化学性质
考点二:硫的氧化物
1.二氧化硫
1.二氧化硫
(2)化学性质
SO2+2NaOH=NaHSO3
SO2
酸性氧化
物的通性
与H2O反应:___________________
与NaOH(足量)反应:___________________________
与NaOH(少量)反应:___________________________
氧化性:SO2+2H2S===3S+2H2O
还原性
与O2反应:_____________________
与Cl2和H2O反应:______________________________
漂白性:可使_____溶液等有色物质褪色生成不稳定的无色物质
SO2+H2O H2SO3
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
2SO2+O2 2SO3
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
品红
注:不能使酸碱指示剂褪色(如:紫色石蕊)
X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4 (X=Cl、Br、I)
2CuX2+SO2+2H2O=2CuX↓+H2SO4+2HX
(X=Cl、Br、I)
与铁盐溶液反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++2H++SO42-
与CuX2溶液反应生成CuX白色沉淀:
酸性:SO2+H2O H2SO3 H++HSO3-
2.二氧化硫(SO2)水溶液的漂白性
加热后红色复原
对比:与次氯酸的漂白性区别?
HClO:强氧化性、永久性漂白、不能漂白丝织品
考点:SO2水溶液滴入石蕊,溶液只变红,不褪色(SO2不漂白石蕊)
学生练习1:分别写出酸性KMnO4、H2O2氧化SO2的离子反应方程式
化学反应方程式:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O= K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4(溶液褪色)拆成离子反应即可
学生练习2:分析SO2通入BaCl2、Ba(OH)2、Ba(NO3)2的现象及其原因
学生练习3:写出过量SO2通入 Ca(ClO)2 发生的化学反应方程式
2SO2(过量) + Ca(ClO)2 + 2H2O= CaSO4 + H2SO4 + 2HCl
2SO2(少量) + 3Ca(ClO)2 + 2H2O= 2CaSO4 + CaCl2+4HClO
二氧化硫(SO2)的主要用途和制备
用途
造纸工业漂白剂:亚硫酸盐纸浆、皮革漂白等
农业上:种子等的熏蒸消毒剂
工业生产硫酸(接触室):2SO2+O2 2SO3
食品添加剂:适量起漂白、防腐、抗氧化作用
食品中的用途:
葡萄酒: 含有SO2(或SO32-),有保鲜、防腐和抗氧化作用,残留量均不得超过0.05g/kg。
啤酒:啤酒生产过程中为了保持风味稳定性,在灌装前添SO2作为抗氧化剂
蜜饯、干果、干菜、粉丝、葡萄糖、食糖、冰糖、饴糖、糖果、竹笋、蘑菇、蘑菇罐头、饼干、食糖、粉丝等均用SO2处理过。
(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)下列说法中错误的是 。
①将SO2通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先变红后褪色
②SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了SO2的漂白性
③SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
④SO2通入BaCl2溶液中会产生沉淀BaSO3。
②③④⑤⑥
小题过基础
①②③④
目录
考点二 硫的氧化物
知识梳理
(3)SO2、漂白粉、活性炭、H2O2都能使红墨水褪色,其褪色原理是否相同?简述其褪色原理。
不同 SO2遇水生成H2SO3,H2SO3与有机色质发生化合反应,生成不稳定的无色物质,使红墨水褪色;漂白粉、H2O2通过强氧化性使红墨水褪色;活性炭通过吸附作用使红墨水褪色。
目录
考点二 硫的氧化物
知识梳理
【归纳总结】三类漂白剂的比较
类型 原理 举例 特点
氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 次氯酸及盐、过氧化物、O2等 不可逆、持久
加合型 与有色物质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久
吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化
【思考】1、能使含有酚酞的NaOH溶液褪色,能使品红溶液褪色,还能使溴水、酸性溶液褪色,分别表现了的什么性质?
2、和 等体积混合通入溶液中,能增强溶液的漂白性?
3、把气体分别通入和溶液中,分别有什么现象?
若把气体先通入或加入NaOH溶液,再加入溶液,有什么现象?
使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,
表现的漂白性;能使溴水、酸性溶液褪色,表现的还原性;
漂白性不但不增强,反而消失。
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
前者没有沉淀生成,后者有生成白色沉淀(
有白沉淀生成
考点二:二氧化硫和三氧化硫
1.二氧化硫
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应
原理:_______________________________
②铜与浓H2SO4混合加热
原理:_______________________________________。
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑
+H2O
C
×
考点二:二氧化硫和三氧化硫
2.三氧化硫
(1)物理性质
熔点:16.8 ℃,沸点:44.8 ℃,常温常压下为___态,标准状况下为___态。
液
固
(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:
SO3+H2O===H2SO4
CaO+SO3===CaSO4
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
3.硫的氧化物对环境的影响
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
石油和煤
含硫矿物
酸雨
5.6
脱硫
二氧化硫
(2)硫酸型酸雨的形成过程
4、治理SO2污染常见的四种处理方法
方法一:钙基固硫法
为防治酸雨,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___________,从而使硫转移到煤渣中,
反应原理为:
硫酸钙
CaO+SO2 CaSO3
2CaSO3+O2 2CaSO4
2CaO+2SO2 +O2 2CaSO4
总反应方程为:
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)
4、治理SO2污染常见的四种处理方法
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
其反应的化学方程式为:
2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O = 2NaHSO3
Na2CO3+SO2 = Na2SO3+CO2
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,
其反应的化学方程式为:
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
六.硫的重要氢化物——H2S
物理性质:无色、臭鸡蛋气味气体、约1:2.6溶于水、比空气重
考点:弱酸,水溶液叫氢硫酸、防中毒、煤气或天然气中添加极少量H2S起提示泄漏作用(警示)
还原性:H2S能被Cl2、O2、SO2、Fe3+等氧化剂氧化
化学性质:酸性、还原性、特性
酸性:H2S HS-+H+(主)
特性:
H2S+CuSO4=CuS↓(黑色)+H2SO4 乙炔(H2S):通CuSO4溶液除去
H2S+Pb2+=PbS↓(黑色)+2H+(H2S的检验:使湿润的醋酸铅试纸变黑)
实验室制备H2S:H2SO4(稀)+FeS=H2S↑+FeSO4
(2)S8的结构为,硫原子的杂化方式为 ,分子中化学键数目与孤电子对数目之比为 。
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
H2+SH2S
S+O2SO2
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
$