
1.了解硫的存在及其單質(zhì)的性質(zhì)和用途。2.掌握硫的氧化物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.了解硫的氧化物對(duì)大氣的污染與防治。
1.自然界中的硫2.物理性質(zhì)俗稱硫黃,淡黃色晶體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。【師說(shuō)·助學(xué)】 硫單質(zhì)難溶于水,易溶于CS2的原因硫單質(zhì)、CS2均屬于非極性分子,而H2O屬于極性分子,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,非極性分子易溶于非極性分子形成的溶劑中。
3.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性:(0→-2價(jià))
(2)還原性(0→+4價(jià))(3)歧化反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)化學(xué)方程式______________________________________________?!編熣f(shuō)·助學(xué)】 汞蒸氣有毒,實(shí)驗(yàn)室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進(jìn)行處理。
3S+6NaOH△2Na2S+Na2SO3+3H2O
【易錯(cuò)診斷】 判斷正誤,錯(cuò)誤的說(shuō)明理由。1.硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是 SO2,在純氧中燃燒的產(chǎn)物是SO3: ___________________________________________________________。2.硫與鐵粉和銅粉分別反應(yīng),都可生成二價(jià)金屬硫化物:___________________________________________________________。3.等質(zhì)量的 S6和 S8分子分別與足量的 KOH 反應(yīng),消耗 KOH的物質(zhì)的量相同:___________________________________________________________。
錯(cuò)誤。硫與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物只有 SO2。
錯(cuò)誤。硫與銅粉反應(yīng)生成+1價(jià)金屬硫化物Cu2S。
1.加熱裝有硫粉的試管,硫粉很快熔化為液體,繼而有淡黃色氣體產(chǎn)生。將光亮細(xì)銅絲伸入氣體中,銅絲發(fā)光發(fā)熱且有黑色物質(zhì)生成。由上述現(xiàn)象得不出的結(jié)論是( )A.硫的熔、沸點(diǎn)較低B.硫晶體屬于分子晶體C.銅絲能在硫蒸氣中燃燒D.黑色固體是Cu2S
解析:加熱裝有硫粉的試管,硫粉很快熔化為液體,說(shuō)明硫的熔、沸點(diǎn)較低,A正確;硫的熔、沸點(diǎn)較低,因此硫晶體屬于分子晶體,B正確;將光亮細(xì)銅絲伸入氣體中,銅絲發(fā)光發(fā)熱且有黑色物質(zhì)生成,說(shuō)明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),則銅絲能在硫蒸氣中燃燒,C正確;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能得出黑色固體是Cu2S,因?yàn)镃uS也是黑色的,D錯(cuò)誤。
解析:A項(xiàng),該反應(yīng)中S的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià),所以只體現(xiàn)氧化性,正確;B項(xiàng),該反應(yīng)中S的化合價(jià)由0價(jià)、+6價(jià)變?yōu)椋?價(jià),所以S體現(xiàn)還原性和氧化性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)中S的化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià),所以S只體現(xiàn)還原性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),該反應(yīng)中S的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、+4價(jià),所以S體現(xiàn)氧化性和還原性,錯(cuò)誤。
1.二氧化硫(SO2)(1)物理性質(zhì)二氧化硫是無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體,易液化,是大氣污染物之一;易溶于水,通常狀況下,1體積水溶解約40體積SO2。
(2)化學(xué)性質(zhì)①酸性氧化物的通性:
SO2+NaOH===NaHSO3
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
NaHCO3+SO2===NaHSO3+CO2
②弱氧化性(S:+4→0價(jià)):SO2+2H2S===3S↓+2H2O③強(qiáng)還原性(S:+4→+6價(jià)):
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
2.三氧化硫(1)物理性質(zhì):在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無(wú)色、針狀晶體?!編熣f(shuō)·助學(xué)】 “標(biāo)準(zhǔn)狀況下,認(rèn)為SO3為氣體”是常見(jiàn)的錯(cuò)誤。(2)化學(xué)性質(zhì)——三氧化硫是酸性氧化物。
【易錯(cuò)診斷】 判斷正誤,錯(cuò)誤的說(shuō)明理由。1.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的漂白性:___________________________________________________________。2.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色,其褪色原理相同:___________________________________________________________。3.SO2中少量的HCl可通過(guò)飽和NaHSO3溶液除去:___________________________________________________________。4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LSO3中含有硫原子數(shù)為NA:___________________________________________________________。
錯(cuò)誤。 應(yīng)體現(xiàn)了SO2的酸性氧化物的性質(zhì)。
錯(cuò)誤。SO2遇水生成H2SO3,H2SO3與有機(jī)色質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),使紅墨水褪色;漂白粉、Na2O2通過(guò)強(qiáng)氧化性使紅墨水褪色;活性炭通過(guò)吸附作用使紅墨水褪色。
錯(cuò)誤。標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為固體。
典例2 已知有機(jī)色質(zhì)的發(fā)色官能團(tuán)可以被氧化或發(fā)生化合反應(yīng)生成無(wú)色物質(zhì)。為了探究SO2和Cl2的漂白原理,某同學(xué)做了如下4組實(shí)驗(yàn):①將干燥的SO2和干燥的Cl2分別通到干燥的品紅試紙上,發(fā)現(xiàn)品紅試紙均不褪色;②將SO2和Cl2分別通入品紅溶液中,發(fā)現(xiàn)品紅溶液均褪色;③加熱②中漂白后的溶液,發(fā)現(xiàn)前者恢復(fù)紅色,并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,后者無(wú)明顯現(xiàn)象。④將SO2和Cl2分別持續(xù)通入紫色石蕊溶液中,發(fā)現(xiàn)前者只變紅不褪色,后者先變紅后褪色。
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),簡(jiǎn)要說(shuō)明SO2與Cl2漂白原理的相同之處與不同之處。(1)相同之處:___________________________________________________。(2)不同之處:___________________________________________________________。
SO2和Cl2本身都沒(méi)有漂白性,起漂白作用的均是與水反應(yīng)后的產(chǎn)物。
H2SO3只能與某些有機(jī)色質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),產(chǎn)物受熱分解再放出SO2,是非氧化還原反應(yīng)。HClO能與很多有機(jī)色質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成物較穩(wěn)定。
【師說(shuō)·延伸】 三類漂白劑的比較
【對(duì)點(diǎn)演練】考向一 二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)1.將SO2分別通入下列四種溶液中
回答下列問(wèn)題:(1)試管a中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:KMnO4溶液________,證明SO2具有________性;(2)試管b中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:品紅溶液________,證明SO2具有________性;(3)試管c中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是________;(4)試管d中能產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀是________。
歸納總結(jié)因SO2造成的褪色現(xiàn)象分類歸納
考向二 二氧化硫的檢驗(yàn)2.如圖是檢驗(yàn)?zāi)碂o(wú)色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問(wèn)題:
(1)B中加入的試劑是________,作用是________________。(2)C中加入的試劑是_____________,作用是_______________________。(3)D中加入的試劑是__________,作用是________________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。
除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡
酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無(wú)色
歸納總結(jié)檢驗(yàn)CO2、SO2同時(shí)存在的思維建模
1.硫氧化物來(lái)源:含硫燃料的燃燒及含硫礦石的冶煉等。2.硫氧化物危害:危害人體健康,形成酸雨(pH小于________)。3.硫氧化物治理:燃煤除硫,改進(jìn)燃燒技術(shù)。4.形成硫酸型酸雨的途徑
【教考銜接】典例1 [全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選]利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝如圖所示(1)pH=4.1時(shí),Ⅰ中為_(kāi)_______________溶液(寫化學(xué)式)。(2)工藝中加入Na2CO3固體并再次充入SO2的目的是________________________。
得到NaHSO3過(guò)飽和溶液
解析:酸性條件下,SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3。(2)工藝中加入Na2CO3固體并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3過(guò)飽和溶液。
典例2 [2023·浙江6月,18]工業(yè)上煅燒含硫礦物產(chǎn)生的SO2可以按如下流程脫除或利用。已知:
請(qǐng)回答:(1)富氧煅燒燃煤產(chǎn)生的低濃度的SO2可以在爐內(nèi)添加CaCO3通過(guò)途徑Ⅰ脫除,寫出反應(yīng)方程式__________________________________。
(2)煅燒含硫量高的礦物得到高濃度的SO2,通過(guò)途徑Ⅱ最終轉(zhuǎn)化為化合物A。①下列說(shuō)法正確的是________。A.燃煤中的有機(jī)硫主要呈正價(jià)B.化合物A具有酸性C.化合物A是一種無(wú)機(jī)酸酯D.工業(yè)上途徑Ⅱ產(chǎn)生的SO3也可用濃H2SO4吸收②一定壓強(qiáng)下,化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是____________________________________________________________。
硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵
解析: ①硫的電負(fù)性大于碳、氫等,故燃煤中的有機(jī)硫主要呈負(fù)價(jià),A錯(cuò)誤;根據(jù)分析可知,化合物A分子中與硫直接相連的基團(tuán)中有—OH,故能電離出氫離子,具有酸性,B正確;化合物A含有 基團(tuán),類似酯基—COO—結(jié)構(gòu),為硫酸和醇生成的酯,是一種無(wú)機(jī)酸酯,C正確;工業(yè)上途徑Ⅱ產(chǎn)生的SO3也可用濃H2SO4吸收用于生產(chǎn)發(fā)煙硫酸,D正確;故選BCD;②一定壓強(qiáng)下,化合物A分子只有1個(gè)—OH能形成氫鍵,而硫酸分子中有2個(gè)—OH形成氫鍵,故導(dǎo)致A的沸點(diǎn)低于硫酸;
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物A中含有S元素:___________________________________________________________;寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及的反應(yīng)方程式____________________________________________________________。
取化合物A加入足量氫氧化鈉,反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入氯化鋇生成白色沉淀,說(shuō)明A中含有S元素
解析:由分析可知,A為 ,A堿性水解可以生成硫酸鈉、甲醇,硫酸根離子能和氯化鋇生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀,故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為:取化合物A加入足量氫氧化鈉,反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加入氯化鋇生成白色沉淀,說(shuō)明A中含有S元素;涉及反應(yīng)為: +2NaOH===CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
(3)鈉堿脫硫法:用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2反應(yīng)原理:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
【對(duì)點(diǎn)演練】1.含硫煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法,同時(shí)可得到化工產(chǎn)品,該工藝流程如圖所示:下列敘述不正確的是( )A.該過(guò)程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B.該工藝流程目的是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2C.該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生改變的元素只有Fe和SD.圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
解析:根據(jù)工藝流程圖可知,該過(guò)程中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2( SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,該工藝不僅吸收了二氧化硫,還得到了化工產(chǎn)品硫酸,A、D正確;根據(jù)A中分析可知該工藝流程目的是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2,B正確;該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫,C錯(cuò)誤。
2.如圖是某煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.使用此廢氣處理裝置可減少酸雨的形成B.裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有化合、分解、置換和氧化還原反應(yīng)C.整個(gè)過(guò)程的反應(yīng)可表示為2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2D.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)廢氣處理是否達(dá)標(biāo)
解析:裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有SO2與CaO的化合,CaCO3的分解以及CaSO3被氧氣氧化為CaSO4,沒(méi)有置換反應(yīng)的發(fā)生。
3.如圖所示,硫酸工業(yè)中產(chǎn)生的SO2通過(guò)下列過(guò)程既能制得H2SO4又能制得H2。請(qǐng)回答:(1)該過(guò)程可循環(huán)利用的物質(zhì)是______________(寫化學(xué)式)。(2)該過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。?
SO2+2H2O===H2SO4+H2
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