硫及其化合物导学案(学生版)

性又表现 性 硫及其化合物

考点1

一、硫

1．自然界中硫元素的存在

硫元素广泛存在于自然界中，游离态的硫存在于____________附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要

以__________和________的形式存在，如黄铁矿 、黄铜矿 、

生石膏（CaSO 4·2H 2O ）、熟石膏(2CaSO 4·H 2O)、芒硝 等。

2．硫的物理性质

硫俗称________，是一种____色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于____，微溶于________，易溶于CS 2(用于洗涤沾有硫的容器)。

3

4.用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药

二、二氧化硫

（1）物理性质：SO 2是 色而有 味的 毒气体，密度比空气 ，容易 液化 ，易溶于水

（1体积水可溶解 体积的SO 2）。

（2）实验室制法

（3）化学性质：

①酸性氧化物：

SO 2与水的反应方程式为______________________

与CaO 反应 （可用于燃煤脱硫）

与少量NaOH 溶液的反应_____________________离子方程式______________________

与足量NaOH 溶液的反应____________________离子方程式_____________________

与石灰水反应 （石灰水变浑浊）

（过量又变澄清）

②还原性：

与氧气

与酸性高锰酸钾 ，

与溴水 。

③氧化性：与H 2S 反应

④漂白性：能跟有色有机化合物（如品红） 生成无色物质（可逆）

SO 2的检验方法：

（4）SO 2是造成 （PH 值<5.6）的主要原因，主要来源是 。

【特别提醒】中学常见的四大还原性离子的还原性顺序：S 2－>SO 2－3>I －>Fe 2＋

(1)易被空气中的O 2氧化而变质。

(2)易被KMnO 4(H ＋)、HNO 3、溴水、氯水、Fe 3＋(不氧化Fe 2＋)、漂白粉溶液等氧化。

(3)SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3均有强还原性，且还原性：SO 2－3>H 2SO 3>SO 2。

(4)同理：H 2S 、S 2－、HS －均有强还原性。

【讨论】SO 2与CO 2的性质比较

(1)根据SO2和CO2的性质，试回答鉴别两者的方法。

(2)若CO2中混有SO2，怎样除去SO2？原理是什么？

固学下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )

①澄清的石灰水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．全部

三、三氧化硫

(1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为态，标准状况下为态。

(2)化学性质：酸性氧化物，跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。

与水反应

与氢氧化钠反应

四．硫的氧化物（SO2和SO3）和大气污染

1）主要来源：煤炭燃烧、火山喷发等。

2）主要危害：形成。有关的化学方程式是

3）减少污染物的原理和方法：

a．改善燃煤质量。降低煤的含硫量和含灰量。

b．改进燃烧装置和燃烧技术。如向煤中加入石灰石或生石灰，减少产物中SO2的含量，有关的化学方程式是。

c．发展洁净煤技术。如煤的气化和液化，将焦炭在高温下与水蒸气反应，生成CO和H2；有关的化学方程式是。

d．开发洁净能源

变式1 某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的性质。已知：1.0mol·L-1Fe(NO3)3溶液的pH=1。

试回答以下问题：

(1) 装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为，导管①的作用是。

(2) B、C、D三个装置分别先后验证了SO2的哪些性质(填字母)。

A. 吸附性、酸性、还原性

B. 还原性、酸性、还原性

C. 漂白性、酸性、还原性

D. 漂白性、酸性、氧化性

(3) SO2和品红反应的原理是。

(4) 实验前鼓入N2的目的是，简述此操作是否有必要：。

(5) 装置E中产生了白色沉淀，其成分是(填化学式)，分析E中产生白色沉淀的可能原因及观察到的现象(写两种)。

可能①：；现象：。

可能②：；现象：。

1. 酸性氧化物通入钡盐(或钙盐)溶液中

(1) SO 2通入BaCl 2溶液中，无现象，不能发生反应。

(2) CO 2通入CaCl 2溶液中，无现象，不能发生反应。

(3) SO 3加入BaCl 2溶液中，有白色沉淀：SO 3+H 2O+BaCl 2BaSO 4↓+2HCl

(4) SO 2通入Ba(NO 3)2溶液中，有白色沉淀：3SO 2+2H 2O+3Ba 2++2N -3O 3BaSO 4↓+2NO↑+4H +

2. SO 2与CO 2的鉴别

SO 2和CO 2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失，所以不能用澄清石灰水

鉴别SO 2和CO 2，可以用如下方法鉴别。

(1) 闻气味：有刺激性气味的是SO 2。

(2) 利用SO 2的漂白性：用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO 2(有时还需要再加热看能否复原)，不能

使品红溶液褪色的是CO 2。

(3) 利用SO 2的氧化性：用氢硫酸，出现浑浊的是SO 2，无明显现象的是CO 2。

(4) 利用SO 2的还原性

①用酸性高锰酸钾溶液，褪色的是SO 2，无明显现象的是CO 2。

②用溴水，橙色褪去的是SO 2，无明显变化的是CO 2。

③用硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO 2，无明显变化的是CO 2。

④用FeCl 3溶液，使棕黄色变浅的为SO 2，无明显变化的是CO 2。

考点2 硫酸及硫酸根离子的检验

1. 浓硫酸的物理性质

纯硫酸是 色 液体，能以 与水混溶，溶于水时 (填“放”或“吸”)

热，沸点 ，难挥发。浓硫酸稀释时，应将 加入 中，并不断 。

2. 浓硫酸的特性

(1) 吸水性：吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。

用途：常用作干燥剂。能干燥的气体： 等；不能干燥的气体： 等。

(2) 脱水性：把物质中的 脱去，属于 变化。

(3) 强氧化性

①金属Fe 、Al 常温下接触浓硫酸或浓硝酸时会 。它们的表面被氧化为致密的氧化物薄膜，这

层薄膜阻止了进一步反应。所以在常温下，铝制或铁制容器是可以用来 的。

②与金属反应：加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身

一般被还原成 。

Cu+2H 2SO 4(浓)

③与非金属反应：热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本

身被还原为 ，在这类反应中浓硫酸只表现 。

C+2H 2SO 4(浓) (蔗糖与浓硫酸的脱水实验中，闻到刺激性气味的原因)

S+2H 2SO 4(浓)

④与其他还原性物质反应

H 2S+H 2SO 4(浓)

2HI+H 2SO 4(浓)

例题2 某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下：

方法一

(1) 甲同学取6.4g 铜片和10mL18 mol·L -1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后

并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分。设计下列实验：

实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。实验现

象： 。

实验结论：所得灰白色固体的化学式为 。

(2) 乙同学还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答) 。

直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是。

方法二:

(3)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好，他自己设计的思路如下：2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4CuSO4+H2O

对比甲同学的方案，你认为丙同学的优点是

2，②。

方法三

(4) 丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学方程式：。

变式2 某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。

(1) 装置A中反应的化学方程式为。

(2) 实验结束后，欲验证反应生成气体的还原性，小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中，应向试管中加入的试剂是(填字母)。

a. 品红溶液

b. 稀盐酸

c. BaCl2溶液

d. 稀硝酸

(3) 实验结束，小组同学立即熄灭酒精灯，可能导致的后果是。

(4) 实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：

1步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是。

②黑色固体的成分是。

【随堂检测】

1. (2015·上海十二校联考)下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。若每步反应都完全，下列说法正确的是(设反应过程中溶液的体积不变)( )

A. 溶液B中发生的反应为2SO2+O22SO3

B. 由反应过程可推知氧化性：O2>Fe3+>S

2-

4 O

C. 溶液的pH：A>B>C

D. A与C溶液成分相同，但物质的量浓度之比不同

2. 用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )

A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量

B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成

C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2

D. 为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色

3. (2015·上海六校联考)某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示。下列说法错误的是( )

A. X可能含有2种盐

B. Y可能含有(NH4)2SO4

C. a是SO3

D. (NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7价

4. 判断下列说法是否正确。

(1) 二氧化硫通入酸性KMnO4溶液中，溶液紫红色褪去，体现了SO2的漂白性。( )

(2) 品红溶液中分别通入SO2和Cl2，品红均褪色。( )

(3) 浓硫酸有吸水性，可用于干燥氨气和二氧化硫。( )

(4) 常温下，铝遇浓硫酸会钝化，可用铝槽车运输浓硫酸。( )

(5) 二氧化硫具有还原性，可用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气。( )

(6) 二氧化硫有漂白、杀菌性能，可在食品生产中大量使用。( )

(7) 利用浓硫酸的脱水性，干燥SO2和Cl2。( )

(8) SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白。( )

(9) BaCO3、BaSO4都难溶于水，均可用作钡餐。()

(10) 减少SO2的排放，可以从根本上消除雾霾。( )

【课后检测】

1. 浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )

A. 酸性

B. 脱水性

C. 强氧化性

D. 吸水性

2. 下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的组合是( )

①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤次氯酸钠⑥双氧水

A. ①②④

B. ②③⑤

C. ②④⑤⑥

D. ③④⑥

3. (2015·上海黄浦二模)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是( )

A. 上述过程中，最终被还原的是N

-

3

O

B. 从上述反应可以得出结论，氧化性： HNO3>Fe3+>稀硫酸

C. 上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体

D. 假设SO2完全反应，同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为1∶1

4. 下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是( )

A. 无色溶液白色沉淀

B. Ba(NO3)2溶液白色沉淀

C. Fe(NO3)2溶液白色沉淀

D. 无色溶液白色沉淀白色沉淀

5. (2015·上海闸北二模)将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。针对上述变化，下列分析正确的是( )

A. 该实验表明SO2有漂白性

B. 白色沉淀为BaSO3

C. 该实验表明FeCl3有还原性

D. 反应后溶液酸性增强

6. 判断下列说法是否正确(用“√”或“?”回答)。

(1)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。( )

(2)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品。( )

(3)BaSO4难溶于酸，用盐酸和BaCl2溶液检验S

2-

4

O

。( )

(4)用SO2漂白纸浆和草帽辫。 ( )

(5)二氧化硫可广泛用于食品的增白。 ( )

(6)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。( )

(7)56 g铁片投入足量浓硫酸中生成N A个SO2分子。( )

(8)用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2。( )

(9)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。( )

(10)H2O2氧化SO2的化学方程式为H2O2+SO2H2SO4。( )

7. 某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。甲同学取a g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。

(1)Cu与浓硫酸反应的化学方程式是。

装置E中试管D内盛有品红溶液，当C中气体集满后，D中有可能观察到的现象是，为避免实验装置D有可能造成的环境污染，可用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口，其反应原理是

(2)装置B的作用是贮存多余的气体。B中应放置的液体是(填字母)。

a. 饱和Na2SO3溶液

b. 酸性 KMnO4溶液

c. 浓溴水

d. 饱和NaHSO3溶液

当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是。

9. 某课外小组制备SO2并探究SO2的相关性质，他们设计了下图装置(夹持仪器省略)。

(1)实验需要大约100 mL的1∶1硫酸(浓硫酸与溶剂水的体积比)，配制该硫酸时需要的玻璃仪器有：玻璃棒、、，配制过程：。

(2)图中装置A的作用是。

(3)若需要对比干燥SO2和湿润SO2的漂白性，则各仪器中需要加入的试剂分别是：

C：D：E：品红溶液 F：NaOH溶液

若需要先后验证SO2的氧化性与还原性，则各仪器中需要加入的试剂分别是：

C：空瓶D：E：F：NaOH溶液

写出验证SO2的还原性装置中反应的离子方程式：。