专题43 硫及其化合物讲高考化学一轮复习讲练测解析版.docx

专题43 硫及其化合物讲高考化学一轮复习讲练测解析版.docx

《专题43 硫及其化合物讲高考化学一轮复习讲练测解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题43 硫及其化合物讲高考化学一轮复习讲练测解析版.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专题43硫及其化合物讲高考化学一轮复习讲练测解析版

专题4.3　硫及其化合物

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其应用。

2.了解硫的氧化物对环境的影响。

知识点一硫及其氧化物的性质

一、硫单质的性质及应用

1．硫元素的存在形态

（1）游离态：

在火山口附近或地壳的岩层例存在

（2）化合态：

以硫化物和硫酸盐的形式存在

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．硫单质的化学性质

（1）S的氧化性

S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋S

FeS、2Cu＋S

Cu2S、S＋Hg===HgS（此反应适用于除去室内洒落的Hg）。

（2）S的还原性

①S与O2反应的化学方程式为S＋O2

SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色。

②与强氧化剂反应（如浓硫酸）的化学方程式为S＋2H2SO4（浓）

3SO2↑＋2H2O。

（3）S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH

2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。

【特别提醒】

①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物（如Cu2S、FeS）。

②汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。

二、硫的氧化物（SO2、SO3）的性质及应用

1．二氧化硫（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

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退色，生成不稳定的化合物。

（3）实验室制法

①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应

Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

②铜与浓H2SO4混合加热

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（4）SO2对大气的污染与防治

来源

化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼

危害

污染大气，危害人体健康，形成酸雨

防治

开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气

（5）SO2和CO2的鉴别

试剂

现象及结论

原理（化学方程式）

品红溶液

使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2

——

KMnO4溶液

使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2

2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4

溴水

使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2

Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

硝酸酸化的Ba（NO3）2溶液

产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2

3SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑

Ba（NO3）2＋H2SO4===BaSO4↓

＋2HNO3

FeCl3溶液

使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2

2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl

澄清石灰水

不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊

2．三氧化硫（SO3）

（1）物理性质

熔点16.8℃，沸点44.8℃，在常温下为

态，在标准状况下为

态。

（2）化学性质

反应

化学方程式

与水反应

SO3＋H2O===H2SO4（放出大量的热）

与氧化钙反应

SO3＋CaO===CaSO4

与氢氧化钠反应

SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O

3．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＋H2O

H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。

【易错警示】

（1）SO2不能漂白酸碱指示剂，如只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之退色。

（2）SO2的漂白性和还原性的区别

SO2使品红溶液退色表现的是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、碘水退色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。

（3）SO2氧化性的表现

SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了SO2的氧化性。

（4）三类漂白剂的区别

类型

原理

举例

特点

备注

氧化型

将有机色质内部“生色团”破坏掉

HClO、NaClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2、O3等

不可逆、持久

无选择性

加合型

与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质

SO2

可逆、不持久

有选择性

吸附型

将有色物质吸附而退色

活性炭

物理变化

吸附色素

三、二氧化硫的制备与性质总结

（1）常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。

①制取原理

Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

②综合实验装置

（2）实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。

①制取原理：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

②综合实验装置

【典例1】（2017·江苏卷）下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（　　）

【答案】B

【解析】A项，稀H2SO4与铜片不反应，错误；B项，SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，正确；C项，SO2密度比空气大，应“长进短出”，错误；D项，SO2不与NaHSO3反应，无法吸收SO2，错误。

【变式1】（福建厦门一中2019届模拟）如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________________。

【解析】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KMnO4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

【方法技巧】检验SO2和CO2同时存在的一般流程

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

知识点二硫酸　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↑；

（2）MgO：

MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；

（3）Ba（OH）2：

Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO

===BaSO4↓＋2H2O；

（4）Na2SO3：

SO

＋2H＋===H2O＋SO2↑；

（5）BaCl2：

Ba2＋＋SO

===BaSO4↓。

3．浓H2SO4的特性

（1）填写下表

实验

实验现象

浓硫酸的特性

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、酸性

（2）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。

【特别提醒】　

①H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCl和HF：

H2SO4（浓）＋NaCl

NaHSO4＋HCl↑，CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑。

②由“量变”引起的“质变”：

金属（如Cu、Zn等）与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。

开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应，Zn与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。

4．硫酸的用途

（1）制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。

（2）消除金属表面的氧化物。

5．硫酸的工业制备三原理：

（1）4FeS2＋11O2

2Fe2O3＋8SO2（或S＋O2

SO2）。

（2）2SO2＋O2

2SO3。

（3）SO3＋H2O===H2SO4。

6．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，然后向沉淀中加入盐酸，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）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↓。

【方法规律】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强氧化性。

【典例2】（山东济南外国语学校2019届模拟）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．一定含有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，C项正确，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；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

。

【易错警示】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

在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：

Ba2＋＋SO

===BaSO3↓（白色），3BaSO3＋2H＋＋2NO

===3BaSO4↓（白色）＋2NO↑＋H2O。

【变式2】（湖北襄樊五中2019届模拟）有一瓶Na2SO3溶液，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，白色沉淀不溶解。

对此实验的下列叙述正确的是（　　）

A．实验证实Na2SO3已部分氧化

B．实验中加入Ba（NO3）2溶液后的沉淀一定是BaSO4

C．实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物

D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化

【答案】D

【解析】Na2SO3溶液可能部分被氧化变质，则滴入Ba（NO3）2溶液，生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，亚硫酸钡被氧化成硫酸钡，即此时的白色沉淀是硫酸钡。

考点一硫及其二氧化硫的性质

【典例3】下列说法错误的是（　　）

A．（2019浙江）硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等

B．（2019江苏）稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈

C．（2019江苏）SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白

D．（2019江苏）SO2与过量氨水反应生成（NH4）2SO3

【答案】C

【解析】硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，火山口处有硫单质，A正确；铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，B正确；二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，C错误；二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵，D正确。

【变式3】（2017·北京卷）根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（　　）

实验

现象

结论

A

含HCl、BaCl2的FeCl3溶液

产生白色沉淀

SO2有还原性

B

H2S溶液

产生黄色沉淀

SO2有氧化性

C

酸性KMnO4溶液

紫色溶液褪色

SO2有漂白性

D

Na2SiO3溶液

产生胶状沉淀

酸性：

H2SO3>H2SiO3

【答案】C

【解析】A．溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO

，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B.SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D.SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论，酸性：

H2SO3＞H2SiO3。

考点二硫酸的性质

【典例4】（成都实验外国语学校2019届模拟）将一定量的锌与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L（标准状况）。

将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH＝1，则下列叙述中错误的是（　　）

A．气体A为SO2和H2的混合物

B．反应中共消耗Zn97.5g

C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1

D．反应中共转移3mol电子

【答案】C

【解析】锌与浓H2SO4发生反应：

Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，H2SO4浓度变小，发生反应：

Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

设反应生成的SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则x＋y＝

＝1.5mol，消耗的硫酸：

2x＋y＝18.5mol/L×0.1L－

＝1.8mol，解得：

x＝0.3mol，y＝1.2mol，V（SO2）∶V（H2）＝1∶4，参加反应的Zn：

x＋y＝1.5mol，质量是97.5g，转移电子：

1.5mol×2＝3mol。

【方法规律】浓H2SO4与金属反应的规律

（1）钝化：

常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。

（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，稀硫酸不再与不活泼金属反应。

例如：

1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成的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又表现酸性。

浓硫酸在与非金属的反应中只表现强氧化性。

【变式4】（西安市第一中学2019届模拟）如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是（　　）

A．甲中苹果块会变干瘪

B．乙中胆矾晶体表面有“白斑”

C．丙中小试管内有晶体析出

D．丁中pH试纸变成红色

【答案】D

【解析】A项，浓硫酸具有吸水性，会使苹果块中水分逐渐减少而变干瘪，正确；B项，浓硫酸具有吸水性，能使胆矾晶体表面失去部分结晶水，观察到蓝色晶体表面出现“白斑”，正确；C项，浓硫酸具有吸水性，使饱和KNO3溶液中溶剂减少，析出KNO3晶体，正确；D项，pH试纸的成分是纤维素，放入浓硫酸中易被脱水炭化，最终表面变成黑色，错误。

考点三硫及其化合物性质探究

【典例5】[2018·全国卷Ⅲ，26

（1）]硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M＝248g·mol－1）可用作定影剂、还原剂。

回答下列问题：

已知：

Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10，Ksp（BaS2O3）＝4.1×10－5。

市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：

稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液

实验步骤

现象

①取少量样品，加入除氧蒸馏水

②固体完全溶解得无色澄清溶液

③____________

④____________，有刺激性气体产生

⑤静置，__________

⑥____________

【解析】Na2S2O3·5H2O晶体样品中含有SO

，在SO

的检验过程中应防止加入氧化剂，如H2O2会把S2O

氧化为SO

，也要防止加入稀H2SO4而引入SO

，所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸，发生反应：

S2O

＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。

取上层清液滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀：

Ba2＋＋SO

===BaSO4↓，证明溶液中存在SO

。

【答案】③加入过量稀盐酸　④出现乳黄色浑浊

⑤（吸）取上层清液，滴入BaCl2溶液　⑥产生白色沉淀

【变式5】[2018·全国卷Ⅰ，27

（1）

（2）]焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

回答下列问题：

（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。

写出该过程的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是______________________________。

【解析】

（1）根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。

（2）①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。

②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。

【答案】

（1）2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O

（2）①NaHSO3　②得到NaHSO3过饱和溶液