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第12講：硫及其化合物
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)復(fù)習(xí)的內(nèi)容是硫及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。主要是兩個內(nèi)容：1二氧化硫的性質(zhì)。2硫酸的性質(zhì)。二氧化硫的性質(zhì)主要體現(xiàn)在二氧化硫的四個性質(zhì)上，酸性氧化物、二氧化硫的還原性、二氧化硫的氧化性、二氧化硫的漂白性。硫酸的性質(zhì)上，主要是濃硫酸的三大特性：吸水性、脫水性、強氧化性。所以就在于這些性質(zhì)的區(qū)別上。
【教學(xué)目標(biāo)與解析】
1．教學(xué)目標(biāo)
1. 了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。
2．了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。
2．目標(biāo)解析
1. 了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。就是指二氧化硫的四個性質(zhì)，濃硫酸的三大特性。
2．了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。就是指二氧化硫會造成酸雨，硫酸型酸雨，而且是隨時間的變化酸雨的PH值會越越小。所以就有酸雨的防護(hù)問題。
【問題診斷分析】
本節(jié)中學(xué)生感到困難的地方就是在于復(fù)習(xí)過程中，在濃硫酸的計算上，要掌握的是不能用濃硫酸的量進(jìn)行計算，因為濃硫酸的量一定要過量，所以就要搞清 硫酸在計算過程中到底反應(yīng)了多少物質(zhì)這是硫酸計算的關(guān)鍵。再就是二氧化硫性的判斷，很多同學(xué)會把二氧化硫的漂白性，與還原性搞不清楚，這就是要掌握，無機物質(zhì)的顏色是不能漂白的。
【教學(xué)條支持】
這節(jié)主要是通過PPT這個手段，因為這樣能加快復(fù)習(xí)的速度，節(jié)約復(fù)習(xí)的時間。特別是二氧化硫的四個性質(zhì)與濃硫酸的三大特性上，這樣，學(xué)生更能掌握這兩種物質(zhì)的性質(zhì)。
【復(fù)習(xí)過程】
問題一：硫的存在與性質(zhì)？
設(shè)計 意圖：加深對硫性質(zhì)的印象。
師生活動：1．自然界中的硫？
(1 )游離態(tài)：存在于火噴口附近或地殼的巖層里。
(2)化合態(tài)
硫化物：如硫鐵礦FeS2、黃銅礦CuFeS2等。硫酸鹽：如石膏CaSO4、芒硝Na2SO4•10H2O等。
2．物理性質(zhì)？
俗稱硫黃，顏色狀態(tài)：淡黃色固體，溶解性：水中不溶，酒精中微溶，CS2中易溶。
3．化學(xué)性質(zhì)？
(1)與非金屬反應(yīng)
與H2、O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：S＋H2=====△H2S，
S＋O2=====點燃SO2(現(xiàn)象：紫色火焰)。
(2)與金屬反應(yīng)
與Fe、Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe＋S=====△FeS，
2Cu＋S=====△Cu2S。
(3)與堿反應(yīng)
與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
問題二、硫化氫的性質(zhì)？
師生活動：1．物理性質(zhì)
顏色：無色，氣味：臭雞蛋氣味，毒性：有毒。
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)弱酸性
氫硫酸是一種二元弱酸，能與NaOH溶液反應(yīng)。
NaOH足量：2NaOH＋H2S===Na2S＋2H2O，
NaOH不足：NaOH＋H2S===NaHS＋H2O。
(2)還原性
H2S與O2反應(yīng)
O2過量：2H2S＋3O2=====點燃2SO2＋2H2O，
O2不足：2H2S＋O2=====點燃2S＋2H2O。
3．制備
實驗室常用硫化物與酸反應(yīng)制取H2S，如FeS與鹽酸的反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑。
問題三：二氧化硫的性質(zhì)
師生活動：1．物理性質(zhì)
SO2是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)酸性氧化物通性
①與H2O反應(yīng)：SO2＋H2O===H2SO3。
②與堿性氧化 物反應(yīng)
與CaO的反應(yīng)為：CaO＋SO2===CaSO3。
③與堿反應(yīng)
與NaOH溶液的反應(yīng)為：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。
④與某些弱酸鹽溶液反應(yīng)
與Na2CO3溶液反應(yīng)：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。
(2)還原性
SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、 nO4(H＋)溶液等強氧化劑氧化。
①與O2反應(yīng)：2SO2＋O2 2SO3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②與X2反應(yīng)：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4。
(3)氧化性
與H2S反應(yīng)：2H2S＋SO2===3S＋2H2O。
(4)漂白性
原理：SO2與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而起漂白作用，但見光、加熱或長時間放置，不穩(wěn)定物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO2。
問題四、三氧化硫以及 硫酸的性質(zhì)？
師生活動：1．物理性質(zhì)
SO3的熔點16.8 ℃，沸點44.8 ℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為晶體。
2．化學(xué)性質(zhì)
SO3是一種酸性氧化物，與H2O、CaO、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：SO3＋H2O===H2SO4，SO3＋CaO===CaSO4，SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。
3．硫酸的物理性質(zhì)
純硫酸是一種無色粘稠的液體，常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，其密度為1.84 g•cm－3，其物質(zhì)的量濃度為18.4mol•L－1。硫酸是一種高沸點、難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。
特別提醒：濃硫酸溶解時放出大量的熱，稀釋時應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢加入水中，邊加邊攪拌。
4．稀H2SO4
硫酸是強電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生電離：H2SO4===2H＋＋SO2－4，溶液呈強酸性。與指示劑、堿、堿性氧化
物、活潑金屬、鹽等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。[:學(xué)�？�。網(wǎng)Z。X。X。]
5．濃H2SO4的特性
(1)吸水性(常用作干燥劑)
①中學(xué)化學(xué)中常用濃H2SO4干燥的氣體有：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。
②不能用濃硫酸干燥的氣體有：堿性氣體，如NH3；還原性氣體，如H2S等。
③干燥氣體常用盛濃H2SO4的洗氣瓶，其裝置為：

(2)脫水性
脫水性：指濃H2SO4將有機物里的氫、氧元素按原子個數(shù)2?1的比例脫去水的性質(zhì)。例如：C2H5OH C2H4↑＋H2O。
(3)強氧化性
①常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生“鈍化”。
原因：常溫下，鐵、鋁 遇濃H2SO4生成一層致密的氧化膜。所以常溫下可用鋁槽車裝運濃硫酸。
②能氧化不活潑的金屬，如與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
③能氧化非金屬單質(zhì)，如與C反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
C＋2H2SO4(濃)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
【例1】　下列說法中錯誤的是(　　)
A．二氧化硫能 漂白某些物質(zhì)，說明它具有氧化性
B．二氧化硫的水溶液中滴加氯化鋇無現(xiàn)象，再加入0.5 mL 3%的過氧化氫后產(chǎn)生沉淀
C．將足量二氧化硫通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，說明二氧化硫具有還原性
D．向某溶液中加入鹽酸能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明原溶液中一定含有CO2－3或SO2－3
[解析]　A項SO2與某些物質(zhì)化合生成一些不穩(wěn)定的物質(zhì)，而不是SO2的氧化性體現(xiàn)；B項SO2被H2O2氧化為H2SO4，然后與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；C項SO2被酸性高錳酸鉀溶液氧化為2SO4，nO4轉(zhuǎn)化為nSO4，故溶液褪色；D項溶液中也可能含有HCO－3或HSO－3。
[答案]　AD
變式1　下圖虛線框中的裝置可用檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條下反應(yīng)產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物，填寫下列空白：

(1)如果將裝置中①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰�、①、③，則可以檢出的物質(zhì)是________；不能檢出的物質(zhì)是________。
(2)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佟ⅱ邸ⅱ�，則可以檢出的物質(zhì)是________；不能檢出的物質(zhì)是________。
(3)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰�、③、①，則可以檢出的物質(zhì)是________，不能檢出的物質(zhì)是________。
解析：要正確解答本題務(wù)必清楚題所給的實驗裝置各部分的作用及排列順序不可變更的原因。裝置①為檢驗產(chǎn)物水，只能放在裝置②③之前，因為若放在②③之后或②③之間，則氣流通過裝置②③一定要帶出水蒸氣，則無法驗證使CuSO4變藍(lán)的水蒸氣一定是產(chǎn)物。裝置③和裝置②的位置也不得變更，因為SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁，故驗證 CO2前一定要排除SO2的干擾。
答案：(1)SO2、CO2　H2O　(2)H2O　SO2、CO2 (3)SO2、CO2　H2O
【例2】　下列說法正確的是(　　)
A．SO2能使品紅溶液、溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，是因為SO2具有漂白性
B．SO2和Cl2都有漂白作用，將等物質(zhì)的量的兩種氣體同時作用于潮濕的有色物質(zhì)時，可增強漂白作用
C．活性炭使有色物質(zhì)褪色是利用了碳單質(zhì)具有還原性，使有色物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)
D．SO2使品紅溶液褪色，將褪色后的溶液加熱，溶液重新變?yōu)榧t色
[解析]　SO2使溴水、nO4溶液褪色，這是利用SO2的還原性，而不是漂白性；等物質(zhì)的量的Cl2和SO2作用于有色物質(zhì)時，它們之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不具有漂白性的物質(zhì)：Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋4H＋＋SO2－4；活性炭使有色物質(zhì)褪色是利用它的物理性吸附，不是利用其還原性；SO2的漂白是一種暫時性漂白，SO2與品紅生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱后能夠分解，使溶液重新變?yōu)榧t色。
[答案]　D
變式2　下列五種有色溶液與SO2作用，均能褪色，其實質(zhì)相同的是(　　)
①品紅溶液�、趎O4酸性溶液　③溴水�、艿斡蟹犹�的NaOH溶液　⑤淀粉碘溶液
A．①④　　B．①②③ C．②③⑤ D．②③④
解析：解答本題首先要理解SO2與有色試劑作用的化學(xué)反應(yīng)原理，然后根據(jù)SO2具有酸性、漂白性、強還原性的性質(zhì)逐項分析。SO2使品紅溶液褪色，是由于H2SO3與有色物質(zhì)化合生成了無色物質(zhì)；SO2使酸性nO4溶液、溴水、淀粉碘溶液褪色，是由于SO2具有還原性，能分別將nO4、Br2、I2還原；SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是由于SO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
答案：C
【例3】　向50 mL 18 mol•L－1的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量是(　　)
A．等于0.9 mol
B．大于0.45 mol，小于0.9 m ol
C．等于0.45 mol
D．小于0.45 mol
[解析]　Cu與稀硫酸不反應(yīng)，在加熱條下銅和濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)。
Cu＋2H2SO4(濃)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O
參加反應(yīng)的H2SO4有一半被還原，在Cu與濃H2SO4的反應(yīng)過程中，濃硫酸濃度逐漸降低，變成稀H2SO4時反應(yīng)會停止，所以0.9 mol H2SO4與足量銅片反應(yīng)時，被還原的H2SO4小于0.45 mol。
[答案]　D
[點評]　中學(xué)化學(xué)中常涉及“三酸變稀”問題，具體為：
(1)不活潑金屬如Cu、Ag等和濃H2SO4的反應(yīng)
只發(fā)生：Cu＋2H2SO4(濃)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度變稀，Cu與稀H2SO4不再反應(yīng)。
(2)活潑金屬如Zn、g等與濃H2SO4反應(yīng)
先發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H2SO4(濃)=====△ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度變稀，再發(fā)生反應(yīng)：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(3)nO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2
只發(fā)生反應(yīng)：nO2＋4HCl(濃)=====△nCl2＋Cl2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變稀，nO2與稀鹽酸不再反應(yīng)。
(4)金屬如Cu和濃硝酸的反應(yīng)
先發(fā)生反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度變稀，再發(fā)生反應(yīng)：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
變式3　將一定量的鋅與100 mL 18.5 mol•L－1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測得溶液的pH＝1，則下列敘述中錯誤的是(　　)
A．氣體A為SO2和H2的混合物
B．氣體A中SO2與H2的體積比為5：1
C．反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 g
D．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3 mol[:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#]
解析：無論生成SO2還是H2,1 mol氣體都對應(yīng)1 mol鋅參與反應(yīng)，并轉(zhuǎn)移2 mol電子，n(氣體)＝1.5 mol，所以消耗鋅的質(zhì)量為1.5 mol×65 g•mol－1＝97.5 g，轉(zhuǎn)移電子3 mol，故C、D項正確。反應(yīng)中生成1.5 mol ZnSO4，剩余H2SO4的物質(zhì)的量為 0.1 mol•L－1×1 L×12＝0.05 mol，則生成SO2的物質(zhì)的量為n(SO2)＝18.5 mol•L－1×0.1 L－1.5 mol－0.05 mol＝0.3 mol，混合物中H2的物質(zhì)的量為1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，故A正確，B項錯誤。
答案：B
【例4】　長期存放的Na2SO3可能會部分氧化，現(xiàn)通過實驗測定無水Na2SO3試劑的純度。實驗步驟如下：
①稱取a g樣品，置于燒杯中； ②加入適量蒸餾水，使樣品溶解；
③加入稀鹽酸，使溶液呈強酸性，再加過量的BaCl2溶液；
④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀； ⑤加熱、干燥沉淀物；
⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量； ⑦重復(fù)⑤⑥操作后直至合格，最后得到b g固體。
回答下面問題：
(1)本實驗中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2________，其理由是__________________________。
(2)步驟③中鹽酸使溶液呈強酸性的目的是________________________。
(3)步驟⑦的合格標(biāo)準(zhǔn)是__________________。
(4)實驗測得樣品中無水Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________________。(列出算式，不需化簡)
[解析]　Na2SO3露置在空氣中可以被空氣中的O2氧化生成Na2SO4，將此混合物溶于水配成溶液后，溶液中既有SO2－3又有SO2－4，可通過反應(yīng)：Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓，由BaSO4的量確定Na2SO4的量，繼而求出未被氧化的Na2SO3的量，但在實驗的過程中一定要排除SO2－3，因為①BaSO3是難溶于水的白色沉淀，②SO2－3還可繼續(xù)被氧化成SO2－4，最終也生成BaSO4沉淀，這兩種原因都直接影響測定的結(jié)果，使所得Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值偏小。
[答案]　(1)不能　在酸性溶液中NO－3能把SO2－3氧化成SO2－4，造成結(jié)果錯誤(2)保證得到的沉淀是BaSO4，沒有BaSO3(3)連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量基本不變(4)(a g－b g233 g/mol×142 g/mol)×1a g×100%
[點評]　檢驗SO2－4用Ba2＋和H＋，用Ba2＋檢驗時，CO2－3、SO2－3、PO3－4等離子也會與Ba2＋生成白色沉淀，所以需加入稀鹽酸。Cl－也可能會和Ag＋形成AgCl白色沉淀，所以需要先加入稀鹽酸，排除Ag＋的干擾。對于SO2－3的干擾，形成的BaSO3白色沉淀若用稀硝酸酸化，則SO2－3會被氧化成SO2－4進(jìn)而形成BaSO4白色沉淀，所以關(guān)于SO2－4的檢驗只能用稀鹽酸先酸化，然后加BaCl2溶液檢驗。
變式4　下列四種溶液中，一定存在SO2－4的是(　　)[
A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀
B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入鹽酸，沉淀不溶解
C．向丙溶液中加入鹽酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生
D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生
解析：甲溶液中可能存在SO2－3、CO2－3、PO3－4或Ag＋；乙溶液可能存在Ag＋；丁溶液中用硝酸酸化，若溶液中存在SO2－3，會被氧化成SO2－4。
答案：C
點評：本題意在培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)縝密及發(fā)散思維的能力。
【目標(biāo)檢測】
1.下列說法不正確的是(　　)
A．硫是一種淡黃色的能溶于CS2的晶體 B．硫的化合物常存在于火噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫與氧屬于同一主族 D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫
2．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或顏色 變淺，說明SO2具有漂白作用的是(　　)
①nO4(H＋，aq)　②溴水�、鄣馑��、苈人��、萜芳t溶液
A．①⑤　B．②③ C．全部 D．⑤
3．下列關(guān)于SO2的敘述，不正確的是(　　)
A．SO2既可以是含硫物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，又可以是含硫物質(zhì)的還原產(chǎn)物
B．SO2是亞硫酸酐
C．大氣中SO2的主要是含硫物質(zhì)的燃燒
D．SO2具有氧化性，因而可以使品紅溶液褪色
4．(2010•莆田質(zhì)量檢測)下列關(guān)于濃硫酸與稀硫酸的說法，不正確的是(　　)
A．濃硫酸有脫水性，稀硫酸沒有脫水性
B．濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性
C．濃硫酸和稀硫酸都有酸性
D．常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應(yīng)
5．甲、乙、丙三位同學(xué)各設(shè)計了一個實驗，結(jié)果各自都認(rèn)為自己的試樣中含有SO2－4。
甲的實驗為：

①乙認(rèn)為甲的實驗不嚴(yán)謹(jǐn)，因為試樣A中若含有________離子(僅填一種 )，也會有此現(xiàn)象。
乙的實驗為：

②丙認(rèn)為乙的實驗也不嚴(yán)謹(jǐn)，因為試樣 B中若含有________離子(僅填一種)，也會有此現(xiàn) 象。
丙的實驗為：

若丙方案合理，則回答：
③其中試劑Ⅰ是________，現(xiàn)象Ⅰ是________；試劑Ⅱ是________，現(xiàn)象Ⅱ是________(若你認(rèn)為丙方案不合理，以上四空可以不填)。
6．(2010•新標(biāo)全國理 綜)某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實驗。

請回答下列問題：
(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其
中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________；
(2)實驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是________、________，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是________和________；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________；
(3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象_______________________；
(4)尾氣可采用________溶液吸收。
【堂小結(jié)】
本節(jié)復(fù)習(xí)的兩個重要問題是：1二氧化硫的四個性質(zhì)。2。濃硫酸的三大特性。再就是二氧化硫與濃硫酸的計算，與實驗的考查。
【配餐作業(yè)】
A組：名師一號：1、2、3、4、6、8
B組：名師一號：5、7、9、10、11、12、13、14
C組：名師一號：15

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