第13讲硫及其化合物目录第一部分：网络构建（总览全局）第二部分：知识点精准记忆第三部分：典型例题剖析高频考点1 考查硫及其化合物的性质与应用高频考点2 考查二氧化硫的检验高频考点3 考查浓硫酸的性质及应用高频考点4 考查硫酸根离子的检验高频考点5 考查含硫化合物的转化关系及应用高频考点6 考查硫及其化合物性质的实验探究正文第一部分：网络构建（总览全局）第二部分：知识点精准记忆知识点一硫及其氧化物一、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.从化合价的角度认识硫单质的化学性质H2eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(←――――,\s\up7(氧化性))eq\x(\o(S,\s\up6(0)))eq\o(――→,\s\up7(还原性))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2(1)S的氧化性①S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。②S与H2反应的化学方程式为S＋H2H2S(2)S的还原性①S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))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＋6NaOH2Na2S＋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、硫的氢化物——硫化氢及氢硫酸1.硫化氢1)物理性质（1）无色，有臭鸡蛋气味的有毒气体。（2）密度比空气大（H2S:34>空气：29）（3）微溶于水（1：2.6），水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。2)化学性质（1）不稳定性：H2SS＋H2（2）还原性氧化性:KMnO4>Cl2>O2>Br2>I2>S>H2SA.与O2反应（可燃性：淡蓝色火焰），产物：S或S,SO2或SO2O2不足：2H2S+O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2S＋H2OO2足量：2H2S+3O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2SO2＋H2OB.与卤素单质的反应：H2S+X2=S↓＋2HX(X=Cl、Br、I)现象：溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。C.与酸性KMnO4反应:2KMnO4+5H2S＋3H2SO4=5S↓＋K2SO4＋2MnSO4＋8H2OKMnO4的强氧化性体现：＋7价Mn现象:酸性KMnO4溶液的颜色变浅（MnO4-:紫红色）2.氢硫酸的化学性质1)还原性：同H2S气体。H2S还原性的体现：－2价S;H2S氧化性的体现：＋1价H2)弱酸性(1)与碱反应(2)与活泼金属反应(氧化性)3.与某些盐反应（复分解反应）H2S+CuSO4=CuS(黑色)↓＋H2SO4，CuS不溶于水，不溶于酸H2S+Pb(Ac)2=PbS(黑色)↓＋2HAc，PbS不溶于水，不溶于酸检验H2S气体：上述溶液或湿润的Pb(Ac)2试纸。3.实验室制H2S1）原理：强酸制弱酸FeS＋H2SO4=H2S↑+FeSO42）发生装置：固＋液，不加热3）干燥装置：无水CaCl2或P2O5，不能用浓硫酸（强氧化性）。4）收集装置：向上排空气法5）尾气吸收装置：NaOH溶液三、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，与水反应：SO2+H2OH2SO3；与NaOH(足量)反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。②氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O③还原性a.与O2反应：2SO2＋O22SO3；b.与卤素单质的水溶液反应：X2＋SO2＋2H2O=2HX＋H2SO4(X=Cl、Br、I)；c.与铁盐溶液反应：2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe3+＋2H+＋SO42-；d.与CuX2溶液反应生成CuX白色沉淀：2CuX2＋SO2＋2H2O=2CuX↓＋H2SO4＋2HX(X=Cl、Br、I)；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)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CO22KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4溴水使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2Br2＋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CO23SO2＋2HNO3＋2H2O===3H2SO4＋2NO↑Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3FeCl3溶液使棕黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO22FeCl3＋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【特别提醒】(1)SO2只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之褪色。(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2.三氧化硫(SO3)(1)物理性质熔点16.8℃，沸点44.8℃，在常温下为eq\a\vs4\al(液)态，在标准状况下为eq\a\vs4\al(固)态。(2)化学性质（酸性氧化物）a.与水反应：SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)b.与氧化钙反应：SO3＋CaO===CaSO4c.与氢氧化钠反应：SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O3.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＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。(5)四种常见的SO2尾气处理方法方法一：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＋O22CaSO4，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，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)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，化学方程式为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。知识点二 硫酸 硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高（沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸），难挥发；98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。(2)溶解性：浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。(3)稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。2.硫酸的化学性质(1)稀硫酸具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，具有酸的通性。①指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。②与金属反应：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑；2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑③与碱的反应：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O；Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)===BaSO4↓＋2H2O；④与碱性氧化物反应：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O；MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；⑤与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl；SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋SO2↑；3.浓H2SO4的特性1）吸水性与脱水性的区别浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去，C12H22O1112C+11H2O。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH3）和强还原性气体（如HBr、HI、H2S）。2）强氧化性：在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在，体现的是硫酸分子的性质。在硫酸分子中，存在+6价硫，很容易得电子被还原，所以具有很强的氧化性。浓硫酸能将大多数金属（如Cu）或非金属（如C）氧化：（1）Fe、Al的钝化常温下，当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。（2）与不活泼金属和非金属的反应由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：①反应要加热，否则不反应；②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。如：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2OC+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O或H2