化学高考化学知识点详解大全硫与硫的化合物

化学高考化学知识点详解大全硫与硫的化合物

‎　硫与硫的化合物 考点1 硫的性质 ‎1.物理性质 硫有 同素异形体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。常温为 色晶体（淡黄色固体有： 等）。‎ ‎2.化学性质 硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。‎ ‎（1）与金属反应：Na+S （剧烈反应并发生爆炸）‎ Al+S （制取 的唯一途径） Fe+S （黑色）‎ ‎（2）与非金属的反应：S+O2 S+H2 H2S ‎（3）与化合物的反应S+6HNO3（浓） ‎ S+2H2SO4（浓） S+NaOH ‎ ‎[特别提醒]：①在溶液中通过化学反应生成少量硫时，有时称乳白色。②硫的溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫，只能用CS2作溶剂。③由硫能溶于热碱溶液可知，用热碱溶液可洗去试管壁上的硫，由于NaOH碱性强，腐蚀玻璃，故实验室常用热Ca(OH)2溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫。‎ ‎ [例1]（1）将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L-1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。‎ ‎（2）若把0.1 mol铁粉和‎1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于‎2.24 L，其原因是__________________________________________________。‎ ‎[解析]（1）由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl2+H2S↑，得Fe～2HCl；又由Fe+2HClFeCl2+H2↑，得Fe～2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。‎ 设加入b mol·L-1盐酸的体积为V，则 ‎×2=V×b mol·L-1，得V= L或 mL 标准状况下产生气体的体积为×‎22.4 L·mol-1=0.4m L。‎ ‎（2）n（S）==0.05 mol＜0.1 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于‎2.24 L。‎ ‎【答案】（1） 0.4m L ‎（2）与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于‎2.24 L ‎【方法技巧】本题定量考查硫与铁化合及其生成的FeS与酸反应，通过分析，明确一定量的硫与铁的混合物反应后，加盐酸产生的气体的物质的量只与铁粉有关，且与铁的物质的量相等。但利用此结论解题时需注意反应的条件和环境。‎ 考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同 ‎1．物理性质 相同点：常温下，都是 色气体，密度都 空气。‎ 不同点：CO2 气味，SO2有 气味；CO2 毒，SO2 毒；CO2 水（1体积水大约溶解1体积气体），SO2 水（1体积水大约溶解40体积气体）；SO2易液化。‎ ‎2．化学性质 相同点：都是 氧化物。‎ ‎①都能和水反应，生成的酸 稳定，只能存在于溶液中CO2+H2OH2CO3；‎ SO2+H2OH2SO3。‎ ‎②都能与碱反应，用量比不同，可以生成两种盐。‎ SO2、CO2气体通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，当SO2、CO2过量时又溶解。‎ Ca(OH)2+SO2 CaSO3+SO2+H2O ‎ Ca(OH)2+CO2 CaCO3+CO2+H2O ‎ 不同点：‎ ‎①SO2常表现 性：2SO2+O22SO3 CO2表现 性：CO2+C2CO SO2被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化，CO2不能。‎ ‎②SO2具有漂白性，能漂白某些有色物质，CO2不能。‎ ‎③造成环境破坏的原因不同：SO2形成 ，CO2引起 。‎ ‎[特别提醒]：①能使品红溶液腿色的物质有：SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。‎ ‎②SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。③干燥的SO2气体无漂白作用。④等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。‎ ‎[例2] 下列实验能证明某无色气体为SO2的是 （ ）‎ ‎①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红试液褪色，加热后又显红色 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生 A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．②③④‎ ‎[解析]能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO2、CO2等)；能使品红褪色的气体有Cl2、SO2，但Cl2有颜色，褪色后加热又显红色的只有SO2；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，只有SO2气体符合。‎ ‎【答案】C ‎【规律总结】 SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。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+SO22H2O+3S↓‎ ‎③用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。‎ ‎2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4‎ ‎④用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO22HBr+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+3SO23H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+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+2H2OFeCl2+FeSO4+4HCl 考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 比较项目 浓硫酸 稀硫酸 氧化性强弱 ‎ 氧化性（S）‎ ‎ 氧化性（H+）‎ 氧化性的原因 ‎ ‎ ‎ ‎ 还原产物 一般是 ，可以是硫单质 H2‎ 与金属单质的反应 在常温下，使铁、铝钝化，因加热条件下可以反应。规律：金属＋H2SO4→ ‎ ‎ ‎ 能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。‎ 与非金属单质的反应 加热条件下可以和某些非金属单质反应 不能反应 与H2S等还原性物质反应 能够反应 不能反应 ‎[特别提醒]：①硫酸的性质取决于硫酸的浓度。②98.3%的浓H2SO4密度为‎1.84 g·cm-3，比水的密度大；硫酸的浓度越大，密度越大，如将50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等体积混合，则所得溶液的质量分数大于30%；浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时，都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不断搅拌，使其散热。‎ ‎[例3]（2008届创博智典联考题）中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康．为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：‎ ‎ ‎ 图1 图2‎ ‎①首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。‎ ‎　　②向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热（在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中），当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有：　 ；‎ ‎（2）塑料袋作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　；‎ ‎（3）为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是： ；相关的离子方程式是： 。‎ ‎[解析]当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生（白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故）并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。‎ ‎【答案】（1）支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。‎ ‎ （2）收集多余的SO2气体，防止污染空气；‎ ‎（3）在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体 ‎ SO2+2OH-H2O+SO32-或SO2+OH-HSO3- ‎【规律总结】浓硫酸的吸水性：吸收物质中由水分子组成的的水蒸气或结晶水。可用作 干燥剂，但一般不能干燥碱性和还原性气体。脱水性：将某些化合物中（主要是有机化合物）中H、O两原子按水的组成比2∶1脱去。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂）‎ 浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红（酸性引起），后变黑（脱水性引起）；而稀硫酸则只能使湿润的石蕊试纸变红，不能使之变黑或褪色。‎ 考点4 溶液中SO42-的检验 ‎1．原理：利用Ba2++SO42-BaSO4↓（白色），BaSO4 盐酸、硝酸的特性。‎ ‎2．试剂： 。‎ ‎3．检验的误区 干扰检验的离子：Ag+能与SO42-离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4；Ag+还能与Cl-反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO32-、CO32-、SiO32-、PO43-等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。‎ ‎4．检验步骤 ‎①在待测溶液中加入 ，排除 等离子的干扰。注意一般不用稀HNO3，因为稀HNO3能将 氧化成 而被漏检。‎ ‎②在排除干扰后的溶液中加入 ，产生的白色沉淀一定是BaSO4，则此溶液中一定含有SO42-。‎ ‎[特别提醒]：检验SO42-的关键是既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导，要全面考虑，综合分析，正确推导。‎ ‎[例4]对某酸性溶液（可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：‎ ‎①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 ②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 （ ）‎ A．Br- B．SO‎42- ‎C．H2SO3 D．NH4+‎ ‎[解析]①加热时放出的气体可以使品红褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH4+。③加氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br-。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO42-，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO42-。‎ ‎【答案】B ‎【误区警示】SO42-检验的误区：‎ ‎①只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-、Ag+等干扰离子判成SO42-，此时上述离子同样会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl的白色沉淀。‎ ‎②误将Ag+、Pb2+判成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加盐酸有白色沉淀便断定含SO42-。其错误是未注意溶液中不含SO42-而含Ag+或Pb2+也会有同样现象。‎ 因为Ag++Cl-AgCl↓（白色） Pb2++2Cl-PbCl2↓（白色）‎ ‎③误将SO32-判成SO42-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO42-。该错误是未注意NO3-具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2++‎ SO32-BaSO3↓（白色），3BaSO3+2H++2NO3-3BaSO4↓（白色）+2NO↑+H2O 再如向待测液中滴加用硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀便错误认定一定含SO42-，也同样是落入干扰离子转化为SO42-从而生成BaSO4的陷阱中。‎ 参考答案 考点1 硫的性质 ‎1. 多种 淡黄 Na2O2、AgBr、黄铁矿、TNT ‎2. （1）Na2S Al2S3 Al2S3 FeS （2）SO2 ‎ ‎（3）H2SO4+6NO2↑+2H2O 2SO2↑+2H2O Na2S+Na2SO3+H2O 考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同 ‎1．无 大于 没有 刺激性 无 有 能溶于 易溶于 ‎2．酸性 不 CaSO3↓+H2O Ca(HSO3)2 CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2 还原 氧化 酸雨 温室效应 考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较 ‎ 强 弱 分子中＋6价的硫元素 离出来的H+ SO2 硫酸盐＋SO2↑＋H2O 考点4 溶液中SO42-的检验 ‎1．不溶于 2．可溶性钡盐〔BaCl2或Ba(NO3)2溶液〕、盐酸 ‎ ‎4．①稀盐酸 Ag+、SO32-、CO32-、SiO32-、PO43- SO32- SO42- ②氯化钡溶液