第18讲　硫及其化合物(基础课)（共86张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共86张PPT)
第18讲　硫及其化合物(基础课)
第二部分　元素及其化合物
第四章　非金属及其化合物
　　　　　1.了解硫及其重要化合物(SO2、H2SO4等)的性质及其应用。　2.理解硫及其化合物的相互转化及应用。　3.了解常见的漂白剂及漂白原理。
知识点一　硫及其氧化物的性质及其应用
必备知识梳理
关键能力训练
01
1．硫的存在和性质
(1)自然界中硫的存在
(2)硫单质的物理性质
硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫难溶于水，微溶于酒精，____溶于CS2。有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
易
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
低
　　　　①S在空气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3。
②附着S的试管可以用CS2或热的烧碱溶液清洗。
2．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质：SO2是一种____色、有________气味的有毒气体，密度比空气的____，易溶于水。在通常情况下，1体积的水可以溶解约____体积的SO2。
无
刺激性
大
40
(2)化学性质(写化学方程式或离子方程式)
①酸性氧化物
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
②还原性
③氧化性
与H2S反应：__________________________。
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
④漂白性
红色
　　　　①鉴别SO2和CO2的试剂有溴水、酸性KMnO4、氢硫酸、品红溶液、Ba(NO3)2[或Ca(NO3)2]溶液等。
②Cl2、SO2通入品红溶液，均褪色，但当二者按体积比1∶1混合通入品红溶液时不褪色。
3．三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状____体，能与水反应：______________
_______，放出大量的热，SO3是______氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
晶
SO3＋H2O===
H2SO4
酸性
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)硫在空气中燃烧生成SO2而在纯氧中燃烧生成SO3。(　　)
(2)常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8转化为S6、S4、S2属于物理变化。(　　)
(3)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)在标准状况下，8.0 g SO3中含有原子总数目为0.4NA。(　　)
(5)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。(　　)
(6)SO2气体通入BaCl2溶液中产生白色沉淀BaSO3。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．写出下列反应的离子方程式。
(1)用热的NaOH溶液洗涤粘有硫的试管
________________________________________；
(2)SO2使澄清石灰水变浑浊
_______________________________________；
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色
_______________________________________；
(4)SO2通入氢硫酸溶液变浑浊
_________________________________________。
　　　　 硫及其氧化物的性质
1．已知0.1 mol某单质与足量的硫在一定条件下充分反应后质量增加了1.6 g，则该单质可能是(　　)
A．钙　　　 B．铜　　　
C．铁　　　 D．铝
2．(2022·石家庄模拟)根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是(　　)
选项 溶液 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 溴水 橙色褪去 SO2有还原性
C　[SO2使酸性KMnO4溶液褪色是SO2还原MnO，SO2表现出还原性，C项错误。]
　　　　SO2与CO2的检验与鉴别
3．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是(　　)
①石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．①②③④⑤
C　[SO2和CO2都属于酸性氧化物，气体少量时，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。]
4．如图是检验某无色气体A是否含SO2和CO2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_______。
(5)为了更充分说明含有CO2，上述装置改进措施为____，目的是____。
[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，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色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　(5)在C、D间加装盛有品红溶液的洗气瓶　检验SO2是否除尽
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，但不褪成无色。
　　　　 SO2的实验室制备及性质探究
5．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)
(1)A中反应方程式为______。
(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为______。
观察到装置C中发生的现象是______。
(3)装置D和F的作用是______。
(4)实验前，装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是_____，
关闭K1、K3，打开K2，一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为_____。
[解析]　(2)装置A中产生的SO2进入装置B中，SO2与FeCl3溶液反应生成FeSO4、FeCl2和HCl，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO ＋4H＋；装置C中SO2与Na2S溶液反应生成S单质，现象为有黄色沉淀(S)生成。(3)SO2有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收。因此装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。(4)装置E用于制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，但水中存在溶解的氧气，具有氧化性，影响焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的制备，因此装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解的氧气，制备焦亚硫酸钠的化学方程式为SO2＋Na2SO3===Na2S2O5↓。
[答案]　(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO ＋4H＋　有黄色沉淀生成　(3)吸收SO2，防止污染空气；并防倒吸　(4)去除水中溶解的氧气　SO2＋Na2SO3===Na2S2O5↓
SO2的实验室制法
(1)反应原理
①Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)除去SO2中的HCl、H2O(g)的常用试剂依次为饱和NaHSO3溶液、浓硫酸或P2O5。
(3)用向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液法收集SO2。
(4)可用NaOH溶液或氨水吸收SO2尾气，但不能用石灰水吸收SO2。
知识点二　硫酸的工业制备与性质
02
必备知识梳理
关键能力训练
1．硫酸的工业制备
　　　　SO3不能用稀硫酸或H2O吸收，否则易形成酸雾，不易完全吸收。
2．硫酸的性质
(1)硫酸的物理性质
①纯硫酸是一种无色、油状液体，沸点____，难挥发。
②溶解性：浓硫酸与水以_____比互溶，溶解时放出_________，浓硫酸稀释的方法是_____________________________________________。
高
任意
大量的热
将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌
(2)稀硫酸的酸性：H2SO4的电离方程式为_______________________，是二元强酸，具有酸的通性，可与指示剂、活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等发生反应。
(3)浓硫酸的三特性
①吸水性
干燥剂：干燥一些不与浓硫酸反应的气体，通常用作洗气装置，如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。
②脱水性
指浓硫酸将有机物中的________按水的组成比脱去，生成水的性质。
氢和氧
③强氧化性
a．常温下，Fe、Al遇浓硫酸钝化，但加热可以持续反应。
b．加热可以氧化不活泼金属(如Cu)
_____________________________________________(写化学方程式，下同)。
　　　　活泼金属(如Zn)与少量浓硫酸反应时，开始生成SO2，后期生成H2。不活泼金属(如Cu)与少量浓硫酸共热时，最后浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。如含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量Cu共热产生SO2的物质的量小于0.5 mol。
3．常见硫酸盐
(1)硫酸钙：自然界中以石膏(_____________)的形式存在。加热到150 ℃时会变成熟石膏(___________)。熟石膏与水混合凝固变成石膏。利用此性质，石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上，还被用来调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸钡：俗名________，医疗上用作“钡餐”。
CaSO4·2H2O
2CaSO4·H2O
重晶石
(3)硫酸铜：白色粉末，遇水变成蓝色晶体(CuSO4·5H2O)。可以用来检验______的存在。农业上，胆矾可以与石灰乳混合制成__________农药。
(4)其他：皓矾(ZnSO4·7H2O)，绿矾(FeSO4·7H2O)，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]等。
H2O
波尔多液
　　　　含结晶水的硫酸盐一般称为“矾”。
下列事实体现了浓硫酸的什么性质？
(1)CuSO4·5H2O遇浓硫酸变白_______。
(2)浓硫酸与Cu共热______。
(3)浓硫酸使Fe、Al钝化______。
(4)用浓硫酸在纸上写的字变黑______。
(5)浓硫酸不能干燥NH3______。
(6)浓硫酸与C共热反应______。
(7)浓硫酸与NaCl共热可以制HCl_______。
(8)浓硫酸制备磷酸_______。
[答案]　(1)吸水性　(2)酸性和强氧化性　(3)强氧化性　(4)脱水性　(5)酸性　(6)强氧化性　(7)酸性和难挥发性　(8)强酸性
1．(2022·淮北模拟)蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示，该实验设计体现了“绿色”“微型”的特点，下列说法正确的是(　　)
A．该实验体现了浓硫酸的脱水性、酸性和强氧化性
B．反应中，品红溶液褪色，加热后又恢复红色
C．紫色石蕊溶液先变红后褪色
D．该装置可以证明二氧化硫具有氧化性
BD　[A项，该实验没有体现酸性，错误；C项，SO2能使紫色石蕊溶液变红，但不会褪色，错误。]
2．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已部分被氧化
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．此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
D　[取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生的沉淀也可能是BaSO3，再加稀硝酸，BaSO3又被氧化为BaSO4，故此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化，D正确。]
3．某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分。
Ⅰ.提出假设
(1)甲同学认为气体X为SO2。
(2)乙同学认为气体X为H2。
(3)丙同学认为气体X为______。
Ⅱ.设计实验
兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证，请按要求填写表格。
实验现象 实验结论
(1) C中酸性高锰酸钾溶液颜色________ 证明气体X中含有________
(2) E中粉末________， F中固体________ 证明气体X中含有H2
根据上述实验现象，可知X的成分为_______。
Ⅲ.思考与讨论
(1)若混合气体中含有H2，则生成H2的理论依据是______。
(2)如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断得出结论？______(填“能”或“不能”)，原因是_____________。
[答案]　Ⅰ.(3)H2和SO2的混合气体
Ⅱ.(1)变浅　SO2　(2)由黑色变成红色　由白色变成蓝色　H2和SO2的混合气体
Ⅲ.(1)随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生成氢气
(2)不能　因为混合气体中可能含水蒸气，会干扰H2的检验
知识点三　硫及其化合物的相互转化
03
必备知识梳理
关键能力训练
1．硫元素的“价—类”二维图
2．掌握硫及其化合物之间的转化规律
(1)H2S的二次或三次氧化转化
(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的
如：
写出②、③、④反应的化学方程式：
②___________________________________________；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④__________________________________________。
H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O
SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3
(3)相邻价态的同种元素的粒子间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。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。
　　　 　硫及其化合物的相互转化
1．(2022·镇江质检)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。题图所示是硫及其部分化合物的“价—类”二维图。
根据图示回答下列问题：
(1)X的化学式为________，将X与SO2混合，可生成黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应，生成______(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现，反应的化学方程式为___。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，下列合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO3
(4)工业制硫酸中，转化②化学方程式为_______进行的。进行转化③时，不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是______。
(5)NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的离子方程式为_______。
　　　　　硫及其化合物相互转化的实验探究
2．已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)
A．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B．乙中产生的一定为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
C．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
D．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触
A　[乙中产生的气体可以为碱性气体NH3也可以是氧化性气体，B错误；玻璃管的作用与空气相通保持恒压，C错误；当乙中产生的是NH3时，d导管不能插入溶液，避免倒吸，D错误。]
3．某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。
任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)→S(＋4)的转化。
试剂：①浓H2SO4　②稀H2SO4　③酸性KMnO4溶液　④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品红溶液
(1)写出实现转化的化学方程式：_______。
(2)设计实验，证明实现了该转化(写出操作和现象)：______。
任务Ⅱ.实现硫元素化合价在0、＋2、＋4价之间的转化。
查阅资料：＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应。
(3)①中加入的物质是________，该转化利用的是SO2________的性质。
(4)写出③的离子方程式：_______。
[解析]　(4)根据题干信息，＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应，即发生歧化反应，＋2价的硫元素化合价既升高又降低，结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析，可得X中硫元素的化合价应低于＋2价，则X为硫单质，③的离子方程式为2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。
真题感悟·明确考向
04
真题 感悟
情境 探究
1．(2022·广东选择性考试，T5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
1
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B　[A.铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，错误；B.a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，正确；C.b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，错误；D.实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素质量守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，错误。]
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2
2．(2021·山东等级考，T8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
1
3
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B　[根据工艺流程图逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到的结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3溶液和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为H2SO3＋2Na2CO3===Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3↓，SO2＋NaHCO3===CO2＋NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品。根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3溶液和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。]
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3．(2021·高考题组合)下列说法正确的是______(填字母)。
A．(河北选择性考试)浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．(湖南选择性考试)SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
C．(广东选择性考试)铜丝插入热的浓硫酸中的化学方程式：Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
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某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。
请回答下列问题：
(1)下列说法不正确的是________(填字母)。
A．a、b、c中依次盛装70%浓硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B．实验时，鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液中出现黄色沉淀
C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性
D．点燃酒精灯加热，可证明SO2使品红溶液以及KMnO4溶液褪色具有可逆性
(2)通入足量SO2，Na2S溶液中发生反应的离子方程式为________。
(3)c中干燥管的作用是_______。
(4)若a、b中分别为浓硫酸和Na2SO3，b中反应的化学方程式为_______。
[答案]　(1)D　(2)5SO2＋2S2－＋2H2O===3S↓＋4HSO (3)防止倒吸　(4)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
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