第2章第3节硫及化合物.docx
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第2章第3节硫及化合物
第三节硫及其化合物
明考纲要求
理主干脉络
1.了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
硫单质的性质及应用
1.自然界中的硫
(1)游离态:
硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
常见的含硫化合物有:
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
2.硫的物理性质
颜色状态:
黄色固体。
溶解性:
在水中难溶,在酒精中微溶,在CS2中易溶。
3.硫的化学性质
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2012·江苏高考)下列物质的转化在一定条件下能够实现:
SSO3H2SO4。
( )
(2)硫是一种易溶于水的黄色晶体。
( )
(3)硫在空气中燃烧生成SO2而在纯氧中燃烧生成SO3。
( )
(4)硫和氯气与铁反应后铁元素的价态相同。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)×
2.试管内壁上附着硫黄,如何清洗?
提示:
方法一:
用CS2溶解;方法二:
用热的NaOH溶液洗涤。
3.变价金属铁和铜与氯气反应生成高价态的金属氯化物,而铁和铜与硫蒸气反应时生成的是低价态的金属硫化物,其原因是什么?
提示:
原因是Cl2是一种强氧化剂,而S是一种弱氧化剂。
4.汞蒸气有毒,当有液态汞撒落在地面时,应如何处理?
提示:
向液态汞上撒上硫粉,使二者发生反应:
Hg+S===HgS,从而清除汞蒸气对人体造成的伤害。
利用价态的变化分析硫化学性质的方法
单质硫的化合价为0,处于中间价态,故单质硫既有氧化性又有还原性,在反应中既可作氧化剂又可作还原剂。
如(或)
1.弱氧化性
在加热的条件下,硫黄能被H2和绝大多数的金属单质还原。
如:
S+H2H2S
Fe+SFeS(铁显+2价而不是+3价)
2Cu+SCu2S(铜是显+1价而不是+2价)
2.弱还原性
在一定条件下,硫黄可被O2、浓H2SO4等强氧化剂氧化。
如:
S+O2SO2
3.既是氧化剂又是还原剂
S在强碱溶液里加热可发生自身的氧化还原反应。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
1.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A.①③⑤ B.①②③⑤
C.①②④⑤D.全部
2.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫,其反应方程式为
6NaOH+3S2Na2S+Na2SO3+3H2O。
在此反应中硫表现的性质是( )
A.氧化性
B.还原性
C.既无氧化性又无还原性
D.既有氧化性又有还原性
[答案专区]
1.解析:
2Cu+SCu2S,Cu和S不能直接化合生成CuS;S+O2SO2,S和O2不能直接化合生成SO3;2Fe+3Cl22FeCl3,Fe和Cl2不能直接化合生成FeCl2。
答案:
A
2.解析:
依据反应的化学方程式知硫元素的价态变化是,故S既有氧化性又有还原性。
答案:
D
硫的氧化物的性质及应用
1.二氧化硫
(1)物理性质:
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
有刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水
(2)化学性质:
①具有酸性氧化物的性质。
与少量NaOH溶液反应:
SO2+NaOH===NaHSO3,
与足量NaOH溶液反应:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
②具有还原性,能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。
SO2卤水SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4
(X为Cl、Br、I)。
FeCl3O22SO2+O22SO3。
③具有氧化性:
与H2S反应:
SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
④具有漂白性:
使品红溶液褪色(原理:
SO2+有色物质―→无色物质有色物质+SO2)。
(3)SO2对大气的污染与防治:
2.三氧化硫
SO3在标准状况下是无色针状晶体,能与水反应生成H2SO4,放出大量的热,SO3是酸性氧化物,能与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2013·四川高考)二氧化硫可广泛用于食品的增白。
( )
(2)(2013·安徽高考)实验室里用Na2SO3和浓H2SO4常温下反应制取SO2气体。
( )
(3)(2013·广东高考)用二氧化硫漂白纸浆和草帽辫。
( )
(4)(2013·大纲全国卷)用过量氨水吸收工业尾气中SO2的离子方程式:
2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O。
( )
(5)(2012·山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。
( )
(6)(2012·广东高考)SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色。
( )
答案:
(1)×
(2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
2.SO2能使品红溶液和溴水褪色,二者褪色的原因相同吗?
提示:
不同;SO2使品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性;SO2使溴水褪色,体现了SO2的还原性。
3.硫酸型酸雨是如何形成的?
提示:
形成硫酸型酸雨有2个途径。
一是:
空气中飘尘起催化作用,使2SO2+O22SO3,SO3+H2O===H2SO4
二是:
SO2+H2O===H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
4.在BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成,若先通入下列气体中的一种,再通入SO2可以看出沉淀的有________(填序号)。
①Cl2 ②NH3 ③HCl ④NO2 ⑤CO2 ⑥H2S
答案:
①、②、④、⑥
5.将SO2分别通入下表所列的溶液中,填写有关问题。
反应物
溴水
酸性
KMnO4
溶液
氢硫酸
(H2S溶液)
滴有酚
酞的
NaOH溶液
石蕊溶液
品红溶液
反应现象
SO2的性质
答案:
反应物
溴水
酸性
KMnO4
溶液
氢硫酸
(H2S溶液)
滴有酚
酞的
NaOH溶液
石蕊溶液
品红溶液
反应现象
褪色
褪色
有黄色沉淀生成
红色褪去
变红
褪色
SO2的性质
还原性
还原性
氧化性
酸性氧化物
酸性
漂白性
一、SO2和CO2的鉴别方法
1.常用鉴别方法
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可以消失,所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。
通常可用以下方法:
(1)用品红溶液。
使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2。
(2)用氢硫酸。
出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
2H2S+SO2===2H2O+3S↓
(3)用高锰酸钾溶液。
使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。
2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
(4)用溴水。
使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。
Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液。
产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。
2H2O+2HNO3+3SO2===3H2SO4+2NO↑
Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3
(6)用FeCl3溶液。
使棕黄色颜色变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。
2FeCl3+SO2+2H2O===FeCl2+FeSO4+4HCl
2.检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
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
二、不同物质的漂白原理
用于漂白的物质
实际参与漂白的物质
漂白原理
变化类型
漂白特点
漂白范围
活性炭
活性炭
吸附
物理变化
不可逆
一般用于溶液漂白
氯气
HClO
利用次氯酸的强氧化性漂白
化学变化
不可逆
可漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
过氧键
强氧化性
化学变化
不可逆
可漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
亚硫酸
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
可逆
具有选择性,漂白品红溶液,以及棉、麻等物品
三、清除SO2对环境污染的四方法
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共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为:
CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
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,其反应的化学反应为:
NH3+SO2+H2O===NH4HSO3,2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===(NH4)2SO4。
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,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
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,化学反应原理为:
①吸收反应:
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,
2Na2SO3+O2===Na2SO4。
②再生反应:
Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,
Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
1.下列溶液中能够区别SO2和CO2的是( )
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液
④氯水 ⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外D.全部
2.已知:
2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O,下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。
请填写下列空白:
(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③,则可以检出的物质是________;不能检出的物质是________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以验出的物质是________;不能检出的物质是________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是________;不能检出的物质是________。
3.下列说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2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
4.下列物质均有漂白作用,其中漂白原理与其他三种不同的是( )
A.HClO B.SO2
C.O3D.Na2O2
5.(2013·天津高考节选)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源
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