高三复习步步高资料硫及其化合物知识点及习题.docx
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高三复习步步高资料硫及其化合物知识点及习题
考纲要求
1.了解硫及其重要化合物的制备方法,掌握其主要化学性质及应用。
2.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。
考点一 硫及其氧化物的性质
1.硫单质的性质及应用
(1)硫元素的存在形态
形态—
(2)硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
H2
O2
①与金属反应
表现氧化性
②与非金属反应
③与强氧化剂反应(如浓硫酸):
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O,表现还原性。
2.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2。
(2)化学性质
按要求完成下列方程式:
①酸性氧化物的通性
②氧化性(如与H2S溶液反应):
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
③还原性
④漂白性:
可使品红溶液等有机色质褪色,生成不稳定的化合物。
3.SO2与HClO、H2O2、Na2O2、活性炭漂白原理的比较
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸咐有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
4.三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:
SO3+H2O===H2SO4,放出大量的热,SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
5.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:
含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害:
危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理:
燃煤脱硫,改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个:
途径1:
空气中飘尘的催化作用,使2SO2+O2
2SO3、SO3+H2O===H2SO4。
途径2:
SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)硫在自然界中仅以化合态存在(×)
(2)硫与铁反应生成硫化亚铁(√)
(3)硫与汞反应生成硫化亚汞,体现了硫的弱氧化性(×)
(4)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫(×)
(5)二氧化硫可广泛用于食品的漂白(×)
(6)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色(×)
(7)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3(×)
解析 (3)硫与汞反应产物为硫化汞。
(4)硫在空气或纯氧中只会生成二氧化硫。
(5)二氧化硫有毒,严禁用于食品漂白。
(6)漂白性是指使有机色质褪色,SO2使溴水褪色体现了二氧化硫的还原性。
(7)由于亚硫酸的酸性比盐酸弱,BaSO3可溶于盐酸,故不会生成沉淀。
2.用CS2或热的烧碱溶液均能洗涤附着在试管内壁上的硫,分别简述洗涤原理。
答案 硫黄易溶于CS2,所以可用CS2溶解试管内壁的硫。
硫能与热的烧碱溶液反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3,达到除硫的目的。
3.潮湿的Cl2和SO2都具有漂白性,那么将二者混合时其漂白能力是否增强?
答案 不会增强,由于二者混合时,发生反应:
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,故漂白性减弱或失去。
题组一 性质多样的SO2
1.关于SO2的叙述中正确的是( )
A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2
2CaSO3+2CO2
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性
答案 D
解析 A项,有氧气参加反应,应生成CaSO4,错误;B项,亚硫酸不稳定易分解,错误;C项,通入SO2的量不同,产物可能是Na2SO3,也可能是NaHSO3,还可能是二者的混合物,错误;D项,生成CuCl白色沉淀,铜的化合价降低,必然有一种元素的化合价升高,只能是SO2中+4价的硫被氧化,正确。
2.(2016·武汉调研)如图所示,利用培养皿探究SO2的性质。
实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一培养皿扣在上面。
表中对实验现象的描述或解释不正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
Ba(OH)2溶液变浑浊
SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
NaOH的酚酞溶液褪色
SO2具有漂白性
答案 D
解析 A项,SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O,正确;B项,SO2溶于水生成H2SO3,进而与Na2S溶液反应生成S单质,正确;D项,SO2中和了NaOH溶液,不是漂白性,错误。
3.在BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若再通入下列四种气体:
①Cl2 ②NH3 ③NO2 ④H2S,均会产生沉淀。
回答下列问题:
(1)通入四种气体时产生的沉淀分别是
①___________________________;②_________________________________________;
③___________________________;④_________________________________________。
(2)用方程式表示①和④产生沉淀的原因
①________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
答案
(1)①BaSO4 ②BaSO3 ③BaSO4 ④S
(2)①SO2+Cl2+2H2O===SO
+2Cl-+4H+、SO
+Ba2+===BaSO4↓(或SO2+Cl2+2H2O+Ba2+===BaSO4↓+2Cl-+4H+)
④2H2S+SO2===3S↓+2H2O(或2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O)
SO2的特殊性质及应用
(1)注意SO2的漂白性和还原性的区别
SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
(2)注意SO2的氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀,表现了SO2的氧化性。
(3)SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红。
题组二 SO2与CO2的检验
4.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③B.②③④C.除①以外D.全部
答案 C
解析 SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。
SO2具有氧化性,能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO2也具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
5.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是____________,作用是__________________________________。
(2)C中加入的试剂是____________,作用是__________________________________。
(3)D中加入的试剂是____________,作用是__________________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是__________________________________________。
解题指导 一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。
C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
答案
(1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽 (3)澄清石灰水 检验CO2 (4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
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:
使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2,不能使它们褪色的是CO2。
2.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可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。
(如本题组的6题C装置的作用)
考点二 硫酸 硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸是强电解质,写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式
①铁:
Fe+2H+===Fe2++H2↑;
②MgO:
MgO+2H+===Mg2++H2O;
③Ba(OH)2:
Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O;
④Na2SO3:
SO
+2H+===H2O+SO2↑;
⑤BaCl2:
Ba2++SO
===BaSO4↓。
3.浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验
实验现象
硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
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
强氧化性
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4。
4.SO
的检验
检验SO
的正确操作方法:
被检液
取清液
有无白色沉淀产生(判断有无SO
)。
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↓。
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢(×)
(2)用BaCl2溶液鉴别SO
和SO
(×)
(3)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(×)
(4)稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应(×)
(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的强氧化性(×)
(6)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性(√)
解析
(1)CaSO4微溶,不能用硫酸清洗锅炉中的水垢。
(2)BaSO4、BaSO3均为白色沉淀无法用BaCl2鉴别
(3)浓硫酸虽然具有强氧化性,但不能氧化H2,CO,因而可干燥H2、CO。
(4)稀硫酸溶液中的H+可氧化活泼的金属。
(5)体现浓硫酸的吸水性。
2.将64g铜箔加入到盛有含2molH2SO4的浓H2SO4试管中加热。
(1)铜箔能否完全溶解?
请解释原因。
(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,其原因为
________________________________________________________________________。
答案
(1)不能,因为随着反应的进行,浓H2SO4变为稀H2SO4,反应停止。
(2)H+与NO
又能氧化铜片,发生反应3Cu+2NO
+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
3.下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法,请将实验现象填入下表:
浓硫酸
稀硫酸
物理性质
加水
放出大量热
无明显变化
状态
油状液体
液态
密度
ρ(浓H2SO4)>ρ(稀H2SO4)
化学性质
铁片
无明显变化(钝化)
铁片逐渐溶解,并产生无色气体
铜片(加热)
铜片溶解,产生无色气体
不反应
白纸
变黑
无明显变化
胆矾
蓝色变白
胆矾溶解形成蓝色溶液
题组一 硫酸的性质及应用
1.对下列事实的解释错误的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.向50mL18mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量小于0.45mol
C.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
D.反应CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4能进行,说明CuS既不溶于水也不溶于稀硫酸
答案 C
解析 浓硫酸能使蔗糖脱水炭化发黑,A项正确;随着反应进行,浓硫酸逐渐变稀,而稀硫酸与铜不反应,故硫酸会有剩余,B项正确;常温下,铝在浓硫酸中其表面会被氧化生成一层致密的氧化物薄膜而钝化,C项错误;根据复分解反应发生的条件可知,D项正确。
2.硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有①酸性 ②吸水性 ③脱水性 ④强氧化性 ⑤催化作用。
请将序号填在相应的横线上:
(1)锌和稀H2SO4制H2________________。
(2)浓硫酸作干燥剂___________________。
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)_____________________________________。
(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯______________________________________。
(5)乙酸乙酯的水解___________________。
(6)纤维素的水解_____________________。
(7)浓硫酸与铜的反应_________________。
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红,后来又变黑________________________________。
答案
(1)①
(2)② (3)②③④ (4)②⑤ (5)⑤ (6)⑤ (7)①④ (8)①③
浓硫酸与金属的反应规律
(1)钝化:
常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,若加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。
(2)与活泼金属(如Zn)反应:
开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。
(3)与某些不活泼金属(如Cu)反应:
开始产生SO2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与Cu反应。
如1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成SO2的物质的量小于1mol。
(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性(生成SO2)又表现酸性(生成硫酸盐)。
浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
题组二 SO
的检验
3.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液
白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C.无色溶液
白色沉淀
D.无色溶液
无色溶液
白色沉淀
答案 C
解析 A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B中的亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根,沉淀也是硫酸钡;C中所得沉淀可能是氯化银;D中先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
4.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A.一定会有SO
B.含有SO
和Ag+
C.可能含有SO
、Ag+、SO
中的一种或两种
D.可能含有SO
或CO
答案 C
解析 A项错误,不能排除Ag+、SO
的干扰;B项错误,因为溶液中SO
与Ag+反应不能大量共存;C项正确,因为不能排除Ag+、SO
的干扰;D项错误,由“加入稀硝酸,沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO
。
SO
检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+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+或Pb2+时也会产生同样的现象:
Ag++Cl-===AgCl↓(白色),Pb2++2Cl-===PbCl2↓(白色)。
(2)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
具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:
Ba2++SO
===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO
===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
考点三 硫及其化合物的综合应用
1.硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物,H2SO3、H2SO4是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。
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
SO2
H2SO3
NaHSO3
Na2SO3
2.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。
如
H2
O2
O3
3.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。
4.含硫物质的连续氧化
硫元素
1.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在C里加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。
A、B、C、D、E都含同一种元素。
按A、B、C、D、E顺序排序的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
答案 B
解析 硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得H2SO3,向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S,H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S,故B项正确。
2.实验室为探究铁与浓硫酸的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)实验时将导管a插入浓硫酸中,可使装置B中的溶液不发生倒吸。
其原因是____
________________________________________________________________________。
(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色,则装置B中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________;
装置C中发生反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)装置D的作用是_______________________________________________________;
实验结束时需从导管a通入大量空气,其目的是______________________________。
(4)若装置A反应后的溶液中金属阳离子只含有Fe3+,则装置A中发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
答案
(1)装置A中试管内气体压强减小时,空气可从导管a进入装置A,导管a起平衡气压的作用
(2)5SO2+2MnO
+2H2O===5SO
+2Mn2++4H+ 2H2S+SO2===2H2O+3S↓ (3)验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收,以防止污染环境 (4)2Fe+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
解析
(1)当装置A中试管内气体压强减小时,空气可从导管a进入装置A,导管a起平衡气压的作用,所以可使装置B中的溶液不发生倒吸。
(2)SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO
+2H2O===5SO
+2Mn2++4H+;SO2还具有氧化性,能氧化H2S生成单质S,发生反应的化学方程式为2H2S+SO2===2H2O+3S↓。
(3)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,但该反应是不稳定的,所以装置D的作用是验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性;由于装置中还残留有SO2气体,所以实验结束时需从导管a通入大量空气,其目的是使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收,以防止污染环境。
1.过氧化氢(其水溶液俗称双氧水)
(1)过氧化氢的分子结构:
过氧化氢分子中含有极性键和非极性键,其结构式为H—O—O—H,电子式为H
H。
(2)过氧化氢的化学性质
①氧化性:
过氧化氢是绿色氧化剂,具有较强的氧化性。
例如:
H2O2+2KI+2HCl===2KCl+I2+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
H2O2+H2S===S↓+2H2O
H2O2+SO2===H2SO4
注意 在酸性条件下H2O2的还原产物为H2O,在中性或碱性条件下其还原产物为OH-(或氢氧化物)。
②还原性:
过氧化氢遇到强氧化剂被氧化生成氧气。
例如:
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O
③不稳定性:
过氧化氢在常温下缓慢分解生成氧气和水,加热或者加入催化剂(MnO2、Cu2+、Fe3+等)快速分解。
2H2O2
2H2O+O2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
(3)过氧化氢的用途:
作消毒剂、杀菌剂,作漂白剂、脱氯剂,纯H2O2还可作火箭燃料的氧化剂等。
2.氧气的同素异形体臭氧(O3)
(1)物理性质
常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气大,比氧气易溶于水。
吸入少量臭氧对人体有益,吸入过量对
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- 复习 步步高 资料 及其 化合物 知识点 习题