2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 硫及其化合物學(xué)案.doc

2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 硫及其化合物學(xué)案復(fù)習(xí)目標(biāo)1了解氧、硫元素的單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用；2認(rèn)識(shí)硫元素及常見化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響；3了解硫酸的工業(yè)制法；4了解SO42、SO32等常見離子的檢驗(yàn)方法，能對(duì)常見的物質(zhì)組成進(jìn)行檢驗(yàn)和分析；5了解常見硫元素不同類型化合物之間轉(zhuǎn)化的條件和方法。知識(shí)清單一、硫1自然界中的硫（1）游離態(tài)：硫單質(zhì)俗稱 ，主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。（2）化合態(tài)：主要以硫化物和 的形式存在。常見的含硫化合物有：重晶石石膏芒硝綠礬藍(lán)礬明礬BaSO4CaSO42H2ONa2SO410H2O2化學(xué)性質(zhì)硫元素位于第 周期 族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，電子排布式為 ，既有氧化性又有還原性。（1）與金屬反應(yīng)：與變價(jià)金屬反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)硫化物。硫與鐵反應(yīng)： ，硫與銅反應(yīng)： 。比較與Cl2的反應(yīng)：（2）與非金屬反應(yīng)：硫與H2反應(yīng)：S+H2H2S（硫化氫不穩(wěn)定）硫與O2反應(yīng)： 。硫在空氣中燃燒火焰顏色為 ，在氧氣中燃燒火焰顏色為 。（3）與化合物反應(yīng)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（可用熱堿溶液清洗硫）二、二氧化硫的性質(zhì)和應(yīng)用1物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度溶解性2化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物通性與H2O反應(yīng)： ，與堿性氧化物反應(yīng)與CaO的反應(yīng)： 。與堿反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)室用于吸收SO2尾氣） 與NaOH溶液的反應(yīng)： 。與某些弱酸鹽溶液反應(yīng)與NaHCO3溶液反應(yīng)： 。還原性SO2能被O2、Cl2、Br2、KMnO4（H+）及FeCl3溶液等強(qiáng)氧化劑氧化。與O2反應(yīng)： ，該反應(yīng)為 反應(yīng)，與Br2反應(yīng)： 。氧化性與H2S反應(yīng)： 。漂白性原理：SO2可與某些有色物質(zhì)生成 而起漂白作用，見光、加熱或長(zhǎng)時(shí)間放置， 又分解為原有色物質(zhì)和SO2。3酸雨的形成形成過程： 的燃燒、 的冶煉和 的生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的二氧化硫，在光照、煙塵中的金屬氧化物等作用下，與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫、三氧化硫溶于雨水后形成硫酸，反應(yīng)方程式： 、 ； 、 。主要危害：使水體、土壤酸化，影響魚類、農(nóng)作物及樹木生長(zhǎng)。腐蝕建筑物、雕塑等。防治方法：從消除污染源入手，研發(fā)新能源，如 、 、 等；對(duì)含硫燃料進(jìn)行 處理；對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2進(jìn)行 ；提高全民的環(huán)保意識(shí)。在含硫礦物燃料中加生石灰，及時(shí)吸收燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，這種方法稱為“鈣基固硫”，其反應(yīng)方程式為：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4。三、硫酸的制備和性質(zhì)1硫酸的制備：接觸法制H2SO4是目前工業(yè)上采用的主要方法。生產(chǎn)過程:三階段SO2制取和凈化SO2轉(zhuǎn)化為SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程4FeS2(s)11O2(g) 2Fe2O3(s)8SO2(g)；H = -3412 kJ/mol2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)；H = -196.6 kJ/molSO3(g)H2O(l)H2SO4(l)；H = -130.3 kJ/mol三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔有關(guān)原理礦石粉碎，以增大礦石與空氣的接觸面，加快反應(yīng)速率逆流原理(熱交換器)目的: 冷熱氣體流向相反，冷的SO2、O2、N2被預(yù)熱，而熱的SO3、SO2、O2、N2被冷卻.逆流原理(98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全)設(shè)備中排出的氣 體凈化氣：SO2、N2、O2SO2、O2、N2、SO3尾氣：SO2及N2、O2不能直接排入大氣中說 明除塵：礦塵、雜質(zhì)易使 催化劑“中毒”干燥：水蒸氣腐蝕設(shè)備、影響生產(chǎn)反應(yīng)條件：理論上低溫、高壓、催化劑；實(shí)際應(yīng)用：400500、常壓、催化劑實(shí)際用98.3%的濃硫酸吸收SO3，以免形成酸霧不利于SO3氣體被進(jìn)一步吸收。尾氣處理： 氨水(NH4)2SO3(NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3 2H2SO4的性質(zhì)物理性質(zhì)：沸點(diǎn) ，難 ，濃硫酸溶解時(shí)可放出大量的熱。稀H2SO4硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)。稀H2SO4具有酸的通性， H2SO4在水溶液中發(fā)生電離的方程式為 。濃H2SO4的特性濃H2SO4中存在的主要是 ，因而濃H2SO4具有一些特殊的性質(zhì)。吸水性利用濃H2SO4的吸水性，具常用作 。脫水性濃H2SO4能夠?qū)⒂袡C(jī)物里的氫、氧元素按原子個(gè)數(shù) 的比例脫去。強(qiáng)氧化性a常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生“鈍化”。原因： ，所以常溫下可用鋁槽車裝運(yùn)濃硫酸；b能氧化不活潑的金屬，與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式： ；c能氧化非金屬單質(zhì)與C反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。要點(diǎn)精析一、各類漂白劑漂白原理的比較1常見漂白劑的漂白原理比較常見漂白劑氯水、漂白粉、雙氧水等SO2活性炭漂白原理漂白特征2SO2和Cl2的漂白原理、現(xiàn)象及效果比較氯氣的漂白原理是溶于水生成的HClO具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)原來的顏色。而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定條件下又能恢復(fù)原來的顏色。3SO2能使溴水、氯水、酸性KMnO4溶液等褪色，是因?yàn)镾O2具有還原性，如SO2 + Br2 +2H2O H2SO4 +2HBr，不是體現(xiàn)SO2的漂白性。二、SO42、SO32的檢驗(yàn)1SO42的檢驗(yàn)檢驗(yàn)SO42時(shí)要防止其他離子的干擾Ag+干擾：先用鹽酸酸化，能防止Ag+干擾，因?yàn)锳g+C1 AgCl。CO32、SO32干擾：因?yàn)锽aCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強(qiáng)酸中。因此檢驗(yàn)SO42時(shí)，必須用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3+2H+ = H2O+CO2+Ba2+。所用鋇鹽不能用Ba(NO3)2溶液，因?yàn)樵谒嵝詶l件下，SO32、HSO3、SO2等會(huì)被溶液中的NO3氧化為SO42，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。正確操作有無白色沉淀（判斷有無SO42）2SO32的檢驗(yàn)向溶液中加入鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中紅色褪去；或加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體。發(fā)生的反應(yīng)為： SO32+2H+ SO2+H2O； SO32+Ba2+ BaSO3；BaSO3 + 2H+Ba2+SO2+ H2O。三、硫元素的價(jià)態(tài)變化規(guī)律1是硫元素的最低價(jià)態(tài)，只有還原性；、處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主；是硫元素的最高價(jià)態(tài)，只有氧化性。牢記一條轉(zhuǎn)化主線：H2SSSO2SO3(H2SO4)2當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài)。如3利用硫元素的價(jià)態(tài)變化規(guī)律，可進(jìn)行如下判斷：判斷含硫物質(zhì)的氧化性、還原性；判斷不同價(jià)態(tài)硫之間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)；判斷含硫物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可能生成的物質(zhì)；判斷氧化、還原產(chǎn)物。典型例析類型一 SO2的性質(zhì)例 1下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是（ ）類型二 H2SO4的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的探究例2實(shí)驗(yàn)探究課上，化學(xué)小組的同學(xué)們依據(jù)化學(xué)方程式Zn+2H2SO4（濃）ZnSO4+SO2+2H2O計(jì)算后，取65.0 g鋅粒與98的濃H2SO4(1.84 gcm3)110 mL充分反應(yīng)，欲制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L SO2氣體，按規(guī)范操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室里SO2的制取。待鋅全部溶解后，即將收集所得氣體全部送至實(shí)驗(yàn)室，不料經(jīng)老師檢驗(yàn)存在嚴(yán)重質(zhì)量問題，氣體隨即被退回?；瘜W(xué)小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是 (填化學(xué)式)，產(chǎn)生該雜質(zhì)氣體的主要原因是 。為證實(shí)相關(guān)分析，化學(xué)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，對(duì)退回氣體(X)取樣講行認(rèn)真探究。組裝好儀器后，盛放藥品前，必要的一個(gè)操作是 ；A中加入的試劑可能是 ，作用是 ；B中加入的試劑可能是 ，作用是 ；可證實(shí)氣體X中混有較多量某雜質(zhì)氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：C中 ，D中 。按理論計(jì)算(假定無氣體損失)該實(shí)驗(yàn)小組所制取的氣體體積是22.4 L嗎?(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)求得所制氣體中SO2和H2體積還需知道什么量?其可能產(chǎn)生誤差的原因有哪些?類型三 含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化與推斷例3在通常狀況下，A為固態(tài)單質(zhì)。根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答：寫出A、C、E的化學(xué)式：A ，C ，E 。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：EC CD B與D的濃溶液 發(fā)生反應(yīng)(填“能”或“不能”)，若能反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，反應(yīng)現(xiàn)象為 。將C通入BaCl2溶液中，沒有明顯現(xiàn)象，但加入H2O2，則有白色沉淀生成，請(qǐng)分析其原因，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式 。仿真練習(xí)1下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體為SO2的是()使澄清石灰水變渾濁使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅使品紅溶液褪色通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生A都能證明B都不能證明C均能證明 D只有能證明2下列有關(guān)濃H2SO4性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A濃硫酸具有脫水性，因而能使蔗糖炭化B在反應(yīng)HCOOHCOH2O中，濃H2SO4只表現(xiàn)脫水性C在反應(yīng)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O中，濃H2SO4只表現(xiàn)氧化性D濃硫酸具有吸水性，因而能使CuSO45H2O轉(zhuǎn)化為CuSO43下列溶液中通入SO2一定不會(huì)產(chǎn)生沉淀的是()ABa(OH)2 BBa(NO3)2CNa2S DBaCl24某興趣小組的同學(xué)為探究濃硫酸的吸水性設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，理論上能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A BC D5用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋不合理的是()中試劑中現(xiàn)象解釋ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SO與Ba2生成白色BaSO3沉淀B品紅溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液變紅SO2與水反應(yīng)生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有還原性6按如圖實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()Aa裝置中有白色固體Bb裝置中產(chǎn)生白色沉淀Cc裝置中溶液先變紅后褪色Dd裝置中溶液變藍(lán)色7雙選題如圖是某研究小組采用電解法處理石油煉制過程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的工藝流程。該方法對(duì)H2S的吸收率達(dá)99%以上，并可制取H2和S。下列說法正確的是()A吸收H2S的離子方程式為：2Fe3H2S=2Fe2S2HB電解過程中的陽極反應(yīng)主要為：2Cl2e=Cl2C該工藝流程體現(xiàn)綠色化學(xué)思想D實(shí)驗(yàn)室可用點(diǎn)燃充分燃燒的方法消除H2S污染 8用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)不合理的是()A上下移動(dòng)中銅絲可控制反應(yīng)開始停止B若中是澄清石灰水，先渾濁后澄清C中KMnO4溶液褪色，說明SO2有還原性D中反應(yīng)離子方程式：Cu4HSOCu22H2OSO29含硫化合物的種類很多，現(xiàn)有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4這4種常見的含硫化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為進(jìn)一步減少SO2的污染并變廢為寶，我國(guó)正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來除去SO2。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)亞硫酸鈉和碘酸鉀在酸性溶液中發(fā)生以下反應(yīng)：Na2SO3KIO3H2SO4Na2SO4K2SO4I2H2O配平上面的氧化還原反應(yīng)方程式。將化學(xué)計(jì)量數(shù)填入方框中。其中氧化劑是_，若反應(yīng)中有5 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成的碘單質(zhì)是_mol。(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2氣體，有白色沉淀生成。此沉淀是_。ABaSO4 BFeSCBaSO3 DS(4)常溫下，將鐵棒置于濃硫酸中，無明顯現(xiàn)象，課本上解釋為發(fā)生了鈍化，但有人認(rèn)為未發(fā)生反應(yīng)。為驗(yàn)證此過程，某同學(xué)經(jīng)過思考，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將經(jīng)濃硫酸處理過的鐵棒洗凈后置于CuSO4溶液中，若鐵棒表面_，則發(fā)生了鈍化。10二氧化硫是一種大氣污染物，研究對(duì)NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理有重要意義，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)愛好小組欲探究SO2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)如下方案：(1)B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO2的還原性、氧化性和漂白性。其中B、C分別為碘水和硫化氫的水溶液，則D中所盛試劑為_，B中反應(yīng)的離子方程式為：_。(2)為了實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，某同學(xué)重新設(shè)計(jì)了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點(diǎn)是：_(任寫一點(diǎn)即可)。(3)E中用氨水吸收尾氣中的SO2，“吸收液”中可能含有OH、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水?，F(xiàn)有儀器和試劑為：小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 mol/L鹽酸、1 mol/L BaCl2溶液、1 mol/L Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“吸收液”中存在SO和HSO，完成下表的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1 mol/L BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SO或SO。步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體_步驟3：_11某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用銅和硫酸為原料，采用多種方法制取硫酸銅，制備方法如下：方法一(1)濃硫酸試劑瓶上適合貼上的標(biāo)簽是_(填序號(hào))。(2)甲同學(xué)取6.4 g銅片和10 mL 18 molL1濃硫酸，放在試管中共熱時(shí)發(fā)現(xiàn)，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學(xué)為了驗(yàn)證其中灰白色沉淀的主要成分，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟：傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：所得灰白色固體的化學(xué)式為_。(3)乙還觀察到加熱過程中，試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地溶于濃硫酸而消失。淡黃色固體消失的原因是(用化學(xué)方程式回答)_。直到最后反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余，乙根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，認(rèn)為試管中還有硫酸剩余。他這樣認(rèn)為的理由是_。方法二(4)丙同學(xué)認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不好，他自己設(shè)計(jì)的思路是2CuO22CuO，CuOH2SO4=CuSO4H2O。對(duì)比甲的方案，你認(rèn)為丙同學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是_；_。方法三(5)丁同學(xué)取一銅片和稀硫酸放在試管中，再向其中滴入雙氧水發(fā)現(xiàn)溶液逐漸呈藍(lán)色，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_答案例1B 例2（1）H2，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃H2SO4濃度變稀（2）檢查裝置氣密性 品紅，檢驗(yàn)SO2已被除盡 濃H2SO4，干燥（吸水） 黑色固體變亮紅色，白色粉末變藍(lán)色（3）是（4）反應(yīng)前后C裝置的質(zhì)量或反應(yīng)前后D裝置的質(zhì)量，C中H2不可能完全參與反應(yīng)例3（1）S，SO2，H2SO4 （2）Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2+2H2O催化劑2SO2+O22SO3 （3）能，H2S+H2SO4(濃) S+SO2+2H2O，出現(xiàn)淺黃色渾濁，有刺激性氣味氣體放出（4）SO2+H2O2H2SO4 H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl1D2C3D4B5A6A7AC8D9 (1)2COSO2=S2CO2(2)Na2SO3KIO3H2SO4=Na2SO4K2SO4I2H2O。 KIO30.5(3)A(4) 無明顯現(xiàn)象10 (1)品紅溶液SO2I22H2O=SO2I4H(2) 不用加熱，安全性能高。易于控制反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)更充分。(3)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟2：滴入1滴(或少量)品紅，再滴入過量2 mol/L鹽酸，振蕩若品紅褪色(或有氣泡)，則“吸收液”中存在 SO。步驟3：用試管取適量步驟2所得濾液，向其中(或試管中)滴入過量的1 mol/L Ba(OH)2溶液或滴入1滴(或少量)品紅溶液，再滴入23滴(或過量)的2 mol/L鹽酸，振蕩。若出現(xiàn)白色沉淀(或品紅溶液褪色，或有氣泡)，則“吸收液”中存在 HSO。11 (1)BD(2)灰白色物質(zhì)溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色CuSO4(3)S2H2SO4(濃)3SO22H2O隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度逐漸變小，由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)(4)產(chǎn)生等量的硫酸銅，消耗的硫酸更少不產(chǎn)生污染物SO2(5)H2SO4CuH2O2=CuSO42H2O