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硫024
【基础知识梳理】
一、硫
1.存在形态
(1)游离态:
硫单质俗名硫黄,主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:
主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
2.物理性质:
硫为淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2(用于洗去试管壁上的硫);硫有多种同素异形体:
如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。
3.化学性质:
硫原子最外层6个电子,较易得电子
,表现较强的氧化性。
与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成低价态)
2Na+S===Na2S(剧烈反应并发生爆炸)2Al+3S
Al2S3(制取Al2S3的唯一途径)
Fe+S
FeS(黑色)2Cu+S
Cu2S(黑色)
与非金属反应S+O2
SO2S+H2
H2S(说明硫化氢不稳定)
与化合物的反应S+6HNO3(浓)
H2SO4+6NO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
2SO2↑+2H2O
3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O(用热碱溶液清洗硫)
4.用途:
大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶,也用于制药和黑火药。
同步练习1、下列化合物中不能由单质直接化合而制成的是:
A.FeS.B.Cu2S.C.SO3D.Al2S3.
同步练习2、将铝粉和硫粉分开的方法是
A.加水.B.加盐酸.C.加热.D.加二硫化碳
同步练习3、管壁附有硫时,可用()清洗:
A水.B.NaOH.C.CS2.D.酒精.
二、二氧化硫和三氧化硫
1.二氧化硫:
(1)物理性质:
SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。
(2)化学性质:
①SO2是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸。
②强还原性:
如:
SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl2SO2+O2
2SO3
③氧化性:
2H2S+SO2==3S↓+2H2O
④漂白性,能跟有色有机化合物(如品红)生成无色物质(可逆、非氧化还原反应)
2.三氧化硫
(1)物理性质:
熔点16.8℃,沸点44.8℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质:
酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的方程式为:
H2O+SO3=H2SO4(放出大量的热)CaO+SO3=CaSO4Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O
2NaHSO3+SO3=Na2SO4+2SO2↑+H2O(除去SO2中的SO3)
3、实验室制备Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
4、.硫的氧化物对大气的污染
(1)来源:
含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼
(2)危害:
危害人体健康,形成酸雨(pH<5.6)。
(3)治理:
燃煤脱硫、改进燃烧技术。
同步练习4、为除去CO2中的SO2气体,可将气体通入
A.饱和NaCl溶液.B.饱和NaOH溶液
C.饱和NaHCO3溶液.D.饱和NaHSO3溶液
同步练习5、下列说法与酸雨的形成无关的是
A.工业上大量燃烧含硫的燃料B.汽车排出大量尾气
C.硫酸厂排出的大量尾气D.自然界中硫化物分解
同步练习6、属于SO2被还原的反应是
A.SO2+2H2O+Cl2=4H++SO42-+2Cl-B.SO2+2H2S=3S+2H2O
C.SO2+2OH-=SO32-+H2OD.SO2+OH-=HSO3-
三、硫酸
1.硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色黏稠的液体,常用的浓硫酸的质量分数为98.3%,其密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为18.4mol/L。
硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。
特别提醒:
浓硫酸溶解时放出大量的热,稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中,边加边搅拌。
2.稀H2SO4
硫酸是强电解质,在水溶液中发生电离:
H2SO4===2H++SO42- ,
溶液呈强酸性,与指示剂、碱、碱性氧化物、活泼金属、盐等物质发生反应。
3.浓H2SO4的特性
(1)吸水性(常用作干燥剂)
①中学化学中常用浓H2SO4干燥的气体有H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。
②不能用浓硫酸干燥的气体有:
碱性气体,如 NH3 ;还原性气体,如 H2S 等。
③干燥气体常用盛浓H2SO4的洗气瓶,其装置为
(2)脱水性
脱水性:
指浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去的性质。
例如:
C2H5OH
CH2=CH2↑+H2O
(3)强氧化性
①常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化。
原因:
常温下,铁、铝遇浓H2SO4生成一层致密的氧化膜。
所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。
②能氧化不活泼的金属,如与Cu反应的化学方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
③能氧化非金属单质,如与C反应的化学方程式为:
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
同步练习7、下列气体不能用浓硫酸干燥的是
A.SO2B.H2SC.HCl.D.O2
同步练习8、下列试剂在空气中放置,溶液质量会增加的是
A.浓盐酸.B.浓氢氧化钠溶液.C.浓硫酸.D.稀硫酸
同步练习9、下列物质中,能溶于稀硫酸且生成气体的是
A.FeS.B.CuS.C.BaSO4.D.NaCl
同步练习10、在下列反应中H2SO4既表现氧化性,又表现酸性的是
A.C+H2SO4(浓)B.Cu+H2SO4(浓)
C.Ba(OH)2+H2SO4D.H2S+H2SO4(浓)
【要点名师透析】
一、SO2与CO2的比较与鉴别
1.比较SO2与CO2
SO2
CO2
物理性质
无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:
40)
无色、无气味气体微溶于水(1:
1)
与水反应
SO2+H2O
H2SO3中强酸
CO2+H2O
H2CO2弱酸
与碱反应
Ca(OH)2
CaSO3↓
Ca(HSO3)2
清液白清液
Ca(OH)2
CaCO3↓
Ca(HCO3)2
清液白↓清液
氧化性
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
CO2+C
2CO
还原性
能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化
无
漂白性
能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色
无
与碱性氧化物
Na2O2+SO2==Na2SO4
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
对环境的影响
形成酸雨,直接危害人体健康
引起温室效应
2.SO2与CO2的鉴别
①可根据物理性质,CO2无色无味,SO2具有刺激性气味。
②利用SO2的强还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。
SO2褪色,CO2不褪色
③利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。
SO2褪色,CO2不褪色。
【典例1】下列物质能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3 ⑤稀H2SO4 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A.只有①B.①④⑤C.④⑥⑦D.①④⑦
二、浓硫酸与稀硫酸的鉴别及SO
离子的检验。
1.浓硫酸与稀硫酸的鉴别
方法一:
取少量蒸馏水,向其中加入少量试样硫酸,如能放出大量热则为浓硫酸,反之则为稀硫酸。
方法二:
观察状态,浓硫酸为粘稠状液体,而稀硫酸为粘稠度较小的溶液。
方法三:
比较同体积试样质量,因为浓硫酸的密度较大,相同体积的浓硫酸和稀硫酸,浓硫酸的质量大得多。
方法四:
取少量试样,向其中投入铁片,若产生大量气体则为稀硫酸
(Fe+2H+
Fe2++H2↑),若无明显现象(钝化)则为浓硫酸。
方法五:
用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓硫酸的脱水性)为浓硫酸,另一为稀硫酸。
方法六:
将胆矾晶体(CuSO4·5H2O)分别投入少量试样内,若有颜色改变(蓝色消失或变无色),则为浓硫酸(浓硫酸的吸水性),另一为稀硫酸。
方法七:
取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热,发生反应的(有气泡产生、溶液变蓝)为浓硫酸,无现象的是稀硫酸。
2.SO
的检验
(1)检验SO
时要防止其他离子的干扰
①Ag+干扰:
先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-===AgCl↓。
②CO
、SO
干扰:
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。
因此检验SO
时,必须用酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。
例如
:
BaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ba2+。
所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,SO
、HSO
、SO2等会被溶液中的NO
氧化为SO
,从而得出错误的结论。
(2)正确操作被检液
取清液
有无白色沉淀(判断有无SO
)。
【典例2】 对某酸性溶液(可能含有Br-,SO42-,H2SO3,NH4+)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸
对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是
ABr-BSO42-CH2SO3DNH4+
基础练习
1.能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硅B.硫C.铜D.铁
2.下列有关二氧化硫的说法中正确的是()
A.二氧化硫
能漂白某些物质,说明它具有还原性
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊试液变红,说明它没有漂白性
C.将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾试液中紫色褪去,说明二氧化硫具有还原性
D.因二氧化硫具有
强还原性,所以实验室不能用浓硫酸干燥二氧化硫
3、在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,观察到的现象不正确的是()
A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体变为白色粉末
C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红
4.等物质的量的SO2和Cl2混合后,缓慢通入BaCl2溶液,再滴入品红试液,应发生的现象是
A.无沉淀生成,溶液显红色B.无沉淀生成,溶液显无色
C.有沉淀生成,溶液显无色D.有沉淀生成,溶液显红色
5、下列关于硫的叙述中,正确的是()
A.硫的非金属性较强,故只能以化合态存在于自然界中
B.能与Cu、Fe、O2等物质反应,S作氧化剂
C.硫燃烧得SO3,可以制得硫酸
D.S与Cu反应生成Cu2S,而不能生成CuS
6.下列实验一定能证明有SO2存在的是
①能使澄清石灰水变浑浊②能使蓝色石蕊试纸变红色
③能使品红溶液褪色④通入溴水能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
⑤先通入足量的NaOH溶液,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
A.都能证明B.都不能证明
C.③④⑤D.④
7、下列关于浓硫酸的叙述正确的是()
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖碳化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
8、有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:
取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。
对此实验下述结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
9、下列说法错误的是()
A.Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀生成,加稀硝酸后沉淀消失
B.将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D.将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
10、下列关
于浓硫酸与稀硫酸的说法,不正确的是( )
A.浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性
B.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性
D.常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
11、下列变化的实质相似的是( )
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③二氧化硫能使品红溶液、溴水褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
A.只有②③④B.只有⑤C.只有③④⑥D.全部
12、归纳整理是科学学习的重要方法之一。
在学习了氧族元素的各种性质后,可归纳整理出如下表所示的表格(部分)。
性质\元素
8O
16S
34Se
52Te
单质熔点(℃)
-218.4
113
450
单质沸点(℃)
-183
444.6
685
1390
主要化合价
-2
-2,+4,+6
-2,+4,+6
原子半径
逐渐增大
单质与H2反应情况
点燃时易化合
加热化合
加热难化合
不能直接化合
请根据表2回答下列问题:
(1)硒的熔点范围可能是
(2)碲的化合价可能有
(3)硫、硒,碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱酌顺序是(填化学式)。
(4)氢硒酸有较强的_________(填“氧化性”或“还原性”),因此放在空气中长期保存易变质,其可能发生的化学方程式为_________________________________。
(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te,完成下列化学方程式:
____A12Te3+()—A1(OH)3↓+H2Te↑
(6)右图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质,△E为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(反应的热效应)。
则:
b代表,d代表
(均写单质名称)。
【感悟高考真题】
1.(2011·海南高考·3)下列固体混合物与过量的稀H2SO4反应,能产生气泡并有沉淀生成的是
A.NaHCO3和Al(OH)3B.BaCl2和NaCl
C.HClO3和K2SO4D.Na2SO3和BaCO3
2.(11上海)浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过
程中不能显示的性质是
A.酸性B.脱水性C.强氧化性D.吸水性
3.(2011·上海·7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2
4.(2010·全国卷1)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
5、有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl混合而成,为检验它的成分,做了如下实验:
①将固体混合物溶于水,搅拌后得无色透明溶液;②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。
则该固体混合物中( )
A.肯定有Na2SO4,可能有CuSO4B.一定有NaCl,肯定没有Na2SO4
C.一定有Na2CO3,可能有NaClD.可能有CaCl2,一定没有CuSO4
6、浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是()
2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2H2O+2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。
现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。
(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
(可以不填满)
选用的仪器(填字母)
加入的试剂
作用
7、某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时,有同学认为产生的气体除SO2外,还可能产生氢气。
该同学为了检验他的判断是否正确,设计了如图所示的实验装置,其中,装置B中盛有浓硫酸,装置C中放置黑色CuO粉末,装置D中放置的是无水硫酸铜粉末(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去)。
试回答:
(1)A中加入的试剂可能是_____,作用是____________;
E中加入的试剂是碱石灰,作用是_________________;
装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是________;
(2)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为__________;
(3)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?
___________(填“能”或“不能”)。
原因是:
_________________________。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:
C中______________,D中_________________。
【解析】
(1)浓硫酸与金属反应时,随着浓度的变化会发生不同的反应。
(2)证明某气体存在时,应用它的特殊性质且应排除各方面的干扰。
(1)证明SO2存在应用品红溶液,故A中试剂为品红溶液。
酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2。
D的作用是证明有H2O产生,E中碱石灰的作用是防止空气中H2O(g)进入D中,干扰检验。
(2)Zn+2H2SO4(浓)
ZnSO4+SO2↑+2H2O
(3)B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气,若去掉,则D中现象就无法说明有无H2产生。
(4)C中黑色粉末(CuO)变成红色光亮物质,D中白色粉末变蓝,证明有H2生成。
【答案】
(1)品红溶液检验气体X中是否含有SO2防止空气中的水蒸气进入D中,干扰检验除去气体X中的SO2
(2)Zn+2H2SO4(浓)
ZnSO4+SO2↑+2H2O
(3)不能经酸性高锰酸钾溶液洗气后的气体中含有水蒸气,会干扰氢气的
检验
(4)黑色粉末(CuO)变成红色光亮的物质白色粉末变蓝色
【答案】C浓硫硫和木炭产生反应物
B无水硫酸铜检验是否有水
A品红检验SO2
A酸性KMnO4除去SO2
A澄清石灰水检验CO2的存在。
【解析】成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置。
C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。
接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,最后再用装置A,放入澄清石灰水来检验CO2的存在,因SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2。
17.
(1)113~450℃;
(2)-2、+4、+6;(3)H2Te>H2Se>H2S;(4)还原性2H2Se+O2==2H2O+2Se↓;(5)A12Te3+(6H2O)一—2A1(OH)3↓+3H2Te↑(6)硫碲
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