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教案 硫與硫的化合物

硫與硫的化合物

考點1 硫的性質

1.性質

硫有 同素異形體。如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。常溫為 色晶體(淡黃色固體有： 等)。

2.化學性質

硫原子最外層6個電子，較易得電子，表現(xiàn)較強的氧化性。

(1)與金屬反應：Na+S (劇烈反應并發(fā)生爆炸)

Al+S (制取 的唯一途徑) Fe+S (黑色)

(2)與非金屬的反應：S+O2 S+H2 H2S

(3)與化合物的反應S+6HNO3(濃)

S+2H2SO4(濃) S+NaOH

[特別提醒]：①在溶液中通過化學反應生成少量硫時 高中物理，有時稱乳白色。②硫的溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。因此用物理洗去試管壁上的硫，只能用CS2作溶劑。③由硫能溶于熱堿溶液可知，用熱堿溶液可洗去試管壁上的硫，由于NaOH堿性強，腐蝕玻璃，故實驗室常用熱Ca(OH)2溶液而不用熱NaOH溶液除去試管內的硫。

[例1](1)將m g鐵粉和n g硫粉均勻混合，在密閉容器中加熱到紅熱，冷卻后加入____Lb mol•L1的鹽酸就不再產(chǎn)生氣體。若把已放出的氣體收集起來，在標準狀況下的體積是______。

(2)若把0.1 mol鐵粉和1.6 g硫粉均勻混合后，鋪在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱引燃，完全反應后，將殘渣全部放入過量的稀H2SO4中充分反應，結果所產(chǎn)生的氣體體積在標準狀況下明顯少于2.24 L，其原因是__________________________________________________。

[解析](1)由Fe+S FeS，F(xiàn)eS+2HCl FeCl2+H2S↑，得Fe～2HCl;又由Fe+2HCl FeCl2+H2↑，得Fe～2HCl，即產(chǎn)生氣體的總體積和消耗的鹽酸的量與硫粉量無關，只由鐵的量確定。

設加入b mol•L1鹽酸的體積為V，則

×2=V×b mol•L1，得V= L或 mL

標準狀況下產(chǎn)生氣體的體積為 ×22.4 L•mol1=0.4m L。

(2)n(S)= =0.05 mol<0.1 mol，鐵粉過量，過量的鐵粉在加熱的條件下被空氣中的氧氣氧化，生成的鐵的氧化物與H2SO4反應不再放出H2，故放出氣體的體積小于2.24 L。

【答案】(1) 0.4m L

(2)與硫反應的鐵粉過量，過量的鐵粉在加熱的條件下被空氣中的氧氣氧化，生成了鐵的氧化物，與H2SO4反應不再放出H2，故放出氣體的體積小于2.24 L

【方法技巧】本題定量考查硫與鐵化合及其生成的FeS與酸反應，通過分析，明確一定量的硫與鐵的混合物反應后，加鹽酸產(chǎn)生的氣體的物質的量只與鐵粉有關，且與鐵的物質的量相等。但利用此結論解題時需注意反應的條件和環(huán)境。

考點2 二氧化碳和二氧化硫性質的異同

1.物理性質

相同點：常溫下，都是 色氣體，密度都 空氣。

不同點：CO2 氣味，SO2有 氣味;CO2 毒，SO2 毒;CO2 水(1體積水大約溶解1體積氣體)，SO2 水(1體積水大約溶解40體積氣體);SO2易液化。

2.化學性質

相同點：都是 氧化物。

①都能和水反應，生成的酸 穩(wěn)定，只能存在于溶液中CO2+H2O H2CO3;

SO2+H2O H2SO3。

②都能與堿反應，用量比不同，可以生成兩種鹽。

SO2、CO2氣體通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，當SO2、CO2過量時又溶解。

Ca(OH)2+SO2 CaSO3+SO2+H2O

Ca(OH)2+CO2 CaCO3+CO2+H2O

不同點：

①SO2常表現(xiàn) 性：2SO2+O2 2SO3 CO2表現(xiàn) 性：CO2+C 2CO

SO2被高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化，CO2不能。

②SO2具有漂白性，能漂白某些有色物質，CO2不能。

③造成環(huán)境破壞的原因不同：SO2形成 ，CO2引起 。

[特別提醒]：①能使品紅溶液腿色的物質有：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，而是因為其還原性。③干燥的SO2氣體無漂白作用。④等物質的量SO2 和Cl2混合后通入品紅溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2發(fā)生反應生成了無漂白性的鹽酸和硫酸。

[例2] 下列實驗能證明某無色氣體為SO2的是 ( )

①能使澄清石灰水變渾濁 ②能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅 ③能使品紅試液褪色，加熱后又顯紅色 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生

A.①②③④ B.①③④ C.③④ D.②③④

[解析]能使澄清石灰水變渾濁的氣體有SO2、CO2;能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的氣體為酸性氣體(如：HCl、HBr、SO2、CO2等);能使品紅褪色的氣體有Cl2、SO2，但Cl2有顏色，褪色后加熱又顯紅色的只有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氣體符合。

【答案】C

【規(guī)律總結】 SO2和CO2都能使澄清的石灰水變渾濁，若通入的氣體過量，則沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鑒別SO2和CO2。通�？捎靡韵路椒ǎ�

①用品紅溶液，使品紅溶液褪色的是SO2，不能使品紅溶液褪色的是CO2。

②用氫硫酸，出現(xiàn)渾濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。2H2S+SO2 2H2O+3S↓

③用高錳酸鉀溶液，紫色褪去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。

2KMnO4+5SO2+2H2O K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

④用溴水，使橙色褪去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。Br2+2H2O+SO2 2HBr+H2SO4

⑤用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。

2H2O+2HNO3+3SO2 3H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4 BaSO4↓+2HNO3

⑥用FeCl3溶液，使棕黃色顏色變淺的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。

2FeCl3+SO2+2H2O FeCl2+FeSO4+4HCl

考點3 濃硫酸和稀硫酸氧化性比較

比較項目 濃硫酸 稀硫酸

氧化性強弱 氧化性(S) 氧化性(H+)
氧化性的原因

還原產(chǎn)物 一般是 ，可以是硫單質 H2

與金屬單質的反應 在常溫下，使鐵、鋁鈍化，因加熱條件下可以反應。規(guī)律：金屬+H2SO4→

能與排在金屬活動順序表氫之前的金屬發(fā)生置換反應。

與非金屬單質的反應 加熱條件下可以和某些非金屬單質反應 不能反應

與H2S等還原性物質反應 能夠反應 不能反應

[特別提醒]：①硫酸的性質取決于硫酸的濃度。②98.3%的濃H2SO4密度為1.84 g•cm3，比水的密度大;硫酸的濃度越大，密度越大，如將50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等體積混合，則所得溶液的質量分數(shù)大于30%;濃H2SO4或密度小于濃硫酸的溶液被稀釋或與濃H2SO4混合時，都是將濃H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不斷攪拌，使其散熱。

[例3](2008屆創(chuàng)博智典聯(lián)考題)教材化學第一冊有如下圖1所示的銅與濃硫酸反應實驗裝置，該實驗過程中會有二氧化硫氣體放出，污染室內空氣，嚴重地損害師生.為此某課外小組對此實驗進行如圖2所示的改進，改進的實驗操作簡單現(xiàn)象明顯，并且?guī)缀鯚o二氧化硫氣體泄漏。實驗步驟如下：

圖1 圖2

①首先按裝置圖安裝儀器，安裝儀器時，在支管膠塞的鐵絲構上掛一片品紅試紙。

②向試管中加入約10毫升的濃硫酸，加熱(在加熱濃硫酸時，將銅片向上提起，銅片先不要伸入濃硫酸中)，當加熱至沸騰時，把銅片放下，使其完全浸入濃硫酸中，反應即刻發(fā)生。等不需要反應時停止加熱并將銅片提起，離開濃硫酸，反應就停止了。

回答下列問題：

(1)如圖2所示，銅片與沸騰的濃硫酸接觸后可看到的現(xiàn)象有：　 ;

(2)塑料袋作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　;

(3)為了防止反應結束后留在試管中的氣體和塑料袋中的氣體污染環(huán)境，可進行的操作是： ;相關的離子方程式是： 。

[解析]當銅片接觸熱濃硫酸時，有大量的白霧產(chǎn)生(白霧是由于二氧化硫氣體與水結合形成亞硫酸小液滴緣故)并沿支管口噴在品紅試紙上，使品紅試紙的紅色開始褪色，而且原來無色硫酸溶液開始變綠，當品紅試紙完全褪成白色后，把銅片向上提使其離開濃硫酸溶液，反應馬上停止。

【答案】(1)支管口有白霧，試管中出現(xiàn)綠色，品紅試紙褪色，銅片部分溶解。

(2)收集多余的SO2氣體，防止污染空氣;

(3)在反應后的試管中、塑料袋中加適量的堿吸收SO2氣體

SO2+2OH H2O+SO32或SO2+OH HSO3

【規(guī)律總結】濃硫酸的吸水性：吸收物質中由水分子組成的的水蒸氣或結晶水�？捎米鞲稍飫�，但一般不能干燥堿性和還原性氣體。脫水性：將某些化合物中(主要是有機化合物)中H、O兩原子按水的組成比2∶1脫去。(濃硫酸可用作有機反應的催化劑和脫水劑)

濃硫酸使?jié)駶櫟氖�蕊試紙先變紅(酸性引起)，后變黑(脫水性引起);而稀硫酸則只能使?jié)駶櫟氖�蕊試紙變紅，不能使之變黑或褪色。

考點4 溶液中SO42的檢驗

1.原理：利用Ba2++SO42 BaSO4↓(白色)，BaSO4 鹽酸、硝酸的特性。

2.試劑： 。

3.檢驗的誤區(qū)

干擾檢驗的離子：Ag+能與SO42離子反應生成難溶于水的白色沉淀Ag 2SO4;Ag+還能與Cl反應生成難溶于水的白色沉淀AgCl;SO32、CO32、SiO32、PO43等能與Ba2+反應生成難溶于水的白色沉淀。但這些白色沉淀溶于強酸中。

4.檢驗步驟

①在待測溶液中加入 ，排除 等離子的干擾。注意一般不用稀HNO3，因為稀HNO3能將 氧化成 而被漏檢。

②在排除干擾后的溶液中加入 ，產(chǎn)生的白色沉淀一定是BaSO4，則此溶液中一定含有SO42。

[特別提醒]：檢驗SO42的關鍵是既要注意試劑的選擇，又要注意操作順序的優(yōu)化，方能排除干擾離子的誤導，要全面考慮，綜合分析，正確推導。

[例4]對某酸性溶液(可能含有Br、SO42、H2SO3、NH4+)分別進行如下實驗：

①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色 ②加堿調至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 ③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液時，產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。對于下列物質不能確認其在溶液中是否存在的是 ( )

A.Br B.SO42 C.H2SO3 D.NH4+

[解析]①加熱時放出的氣體可以使品紅褪色，則溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不穩(wěn)定，分解產(chǎn)生的SO2可使品紅褪色。②加堿后加熱，產(chǎn)生使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍的氣體，即有NH3產(chǎn)生，說明溶液中一定含有NH4+。③加氯水時溶液顯黃色，說明原溶液中含有Br。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，說明此時溶液中含SO42，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3產(chǎn)生的，故不能確定的為SO42。

【答案】B

【誤區(qū)警示】SO42檢驗的誤區(qū)：

①只加可溶性鋇鹽，不酸化。誤將CO32、PO43、SO32、Ag+等干擾離子判成SO42，此時上述離子同樣會產(chǎn)生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl的白色沉淀。

②誤將Ag+、Pb2+判成SO42。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加鹽酸有白色沉淀便斷定含SO42。其錯誤是未注意溶液中不含SO42而含Ag+或Pb2+也會有同樣現(xiàn)象。

因為Ag++Cl AgCl↓(白色) Pb2++2Cl PbCl2↓(白色)

③誤將SO32判成SO42。如向待測液中滴加用鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SO42。該錯誤是未注意NO3具有強氧化性，在酸性環(huán)境中發(fā)生反應：Ba2++

SO32 BaSO3↓(白色)，3BaSO3+2H++2NO3 3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O

再如向待測液中滴加用硝酸酸化的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀便錯誤認定一定含SO42，也同樣是落入干擾離子轉化為SO42從而生成BaSO4的陷阱中。

參考答案

考點1 硫的性質

1. 多種 淡黃 Na2O2、AgBr、黃鐵礦、TNT

2. (1)Na2S Al2¬S3 Al2S3 FeS (2)SO2

(3)H2SO4+6NO2↑+2H2O 2SO2↑+2H2O Na2S+Na2SO3+H2O

考點2 二氧化碳和二氧化硫性質的異同

1.無 大于 沒有 刺激性 無 有 能溶于 易溶于

2.酸性 不 CaSO3↓+H2O Ca(HSO3)2 CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2 還原 氧化 酸雨 溫室效應

考點3 濃硫酸和稀硫酸氧化性比較

強 弱 分子中+6價的硫元素 離出來的H+ SO2 硫酸鹽+SO2↑+H2O

考點4 溶液中SO42的檢驗

1.不溶于 2.可溶性鋇鹽〔BaCl2或Ba(NO3)2溶液〕、鹽酸

4.①稀鹽酸 Ag+、SO32、CO32、SiO32、PO43 SO32- SO42- ②氯化鋇溶液

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