杰哥 | 硫及其化合物

1??硫單質(zhì) 硫酸

硫單質(zhì)的物理性質(zhì)

硫俗稱硫磺，黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。

硫難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。

硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

硫單質(zhì)既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性

（1）與H?：H? +S =△=H?S

（2）與O?：S +O? =點(diǎn)燃=SO?

（3）與金屬：

• Fe +S =△=FeS
• 2Cu +S =△=Cu?S
• Hg +S =HgS

例題1

電視劇《老中醫(yī)》在衛(wèi)視上映，并且引起廣泛關(guān)注。劇中陳寶國(guó)所飾演的翁泉海為我們展示了中醫(yī)中藥的博大精深。中醫(yī)用藥講究十八反和十八畏，其中有“硫黃原是火中精，樸硝一見便相爭(zhēng)”，硫黃即硫單質(zhì)。下列說法中正確的是

A. 硫是一種淡黃色的能溶于水的固體

B. 試管內(nèi)壁上的硫黃可用二硫化碳清洗?

C. 過量的硫與鐵反應(yīng)生成Fe?S?，表現(xiàn)了硫單質(zhì)的氧化性【FeS】

D. 硫在空氣中燃燒生成二氧化硫,硫在過量氧氣中燃燒生成三氧化硫

硫酸的性質(zhì)

物理性質(zhì)：純硫酸是無(wú)色、黏稠的油狀液體，沸點(diǎn)高、難揮發(fā)。

常用的濃硫酸中H?SO?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98%（物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L?1）

• C=1000ρω/M

密度為1.84g·cm?3。

難揮發(fā)性：用于制揮發(fā)性酸（如HCl、HNO?）

• NaCl +H?SO?（濃） =微熱= NaHSO? +HCl

強(qiáng)酸性：Ca?(PO?)? +3H?SO4(濃) =3CaSO? +2H?PO4【制磷酸】

Na?SO? +H?SO?（濃） =Na?SO? +SO? +H?O

吸水性：濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水能力，能吸收空氣中的水分，甚至能吸收結(jié)晶水合物的水，故濃硫酸常用作干燥劑，干燥一些不與濃硫酸反應(yīng)的氣體。如用濃H?SO?；可干燥O?、H?、N?、CO?、Cl?、HCl、CO、CH?等氣體，但不能干燥NH?、H?S、HI、HBr等氣體。

脫水性：濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性，能按氫、氧原子2:1的比例脫去紙、棉布、木條等有機(jī)物中的氫、氧元素。如：C??H??O?? 一濃H?SO?→?12C +11H?O

在蔗糖的脫水實(shí)驗(yàn)，濃硫酸既體現(xiàn)脫水性又體現(xiàn)強(qiáng)氧化性。濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性與脫水性有很大關(guān)系，如濃硫酸會(huì)使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑。

• C +2H?SO? =△=CO? +2SO? +2H?O

強(qiáng)氧化性：硫酸中的硫元素處于最高價(jià)態(tài)。濃硫酸能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，是常見的氧化劑。

與銅反應(yīng)：Cu +2H?SO?（濃）=△=CuSO? +SO? +2H?O

與木炭反應(yīng)：C +2H?SO? =△=CO? +2SO? +2H?O

• 酸的氧化性：H?
• 氧化性的酸：HNO?、濃H?SO?

1. 在常溫下，濃H?SO?與Fe，Al反應(yīng)，生成了致密、堅(jiān)固的氧化膜，阻止金屬與濃H?SO?接觸，從而保護(hù)了金屬。因此常溫下可用Fe，Al制容器盛放濃H?SO?。
2. 金屬單質(zhì)或低價(jià)金屬的鹽與濃H?SO?反應(yīng)時(shí)，濃H?SO?既顯氧化性又顯酸性。

例題2

已知：

①Zn +H?SO?(稀) =ZnSO? +H?

②Zn +2H?SO?(濃) =△=ZnSO? +SO? +2H?O。下列說法不正確的是

A. 濃硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸【濃硫酸不是氧化性酸，只是因?yàn)镠?發(fā)生氧化還原反應(yīng)不算氧化性的酸】

B. 過量的Zn在濃硫酸中反應(yīng)可得SO?和H?【濃酸變稀】

C. Zn與稀硫酸反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是ZnSO?【被氧化的產(chǎn)物就是氧化產(chǎn)物】

D. 不管是濃硫酸還是稀硫酸，若反應(yīng)過程中被還原的H?SO?物質(zhì)的量相等，則生成氣體的物質(zhì)的量相等

2??二氧化硫

二氧化硫物理性質(zhì)

無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水（1體積的水能溶解約40體積的二氧化硫）。

二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

一：SO?是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

1. 與水的反應(yīng)：SO? +H?O ?H?SO?
2. 與堿反應(yīng)：

（1）少量SO?通入NaOH溶液：SO? +2OH? =SO?2? +H?O

（2）過量SO?通入NaOH溶液：OH? +SO? =HSO??

二、SO?中硫元素+4價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，

所以SO?既有氧化性，又有還原性，以還原性為主。

1. SO?具有還原性：

（1）二氧化硫在適當(dāng)?shù)臏囟炔⒂写呋瘎┐嬖诘臈l件下，可以被氧氣氧化，生成三氧化硫。三氧化硫也是一種酸性氧化物，溶于水時(shí)與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成硫酸。

2SO? +O? ?催化劑 △?2SO?

SO? +H?O =H?SO?

硫酸的工業(yè)制法

工業(yè)上一般以硫磺或其它含硫礦物（如黃鐵礦）為原料來制備硫酸。金屬冶煉時(shí)產(chǎn)生的含二氧化硫廢氣經(jīng)回收后也可用于制備硫酸。

4FeS? +11O? =高溫=2Fe?O? +8SO?

2SO? +O? ?V?O? △?2SO?

SO? +H?O =H?SO?

（2）能被H?O?、Cl?、Br?、I?、Fe3?、KMnO?、HNO?、ClO?等強(qiáng)氧化劑氧化生成SO?2?

• SO? +H?O? =H?SO?
• SO? +Cl? +H?O =H?SO? +2HCl
• SO? +Br? +H?O =H?SO? +2HBr
• SO? +I? +H?O =H?SO? +2HI
• SO? +2Fe3? +2H?O =SO?2? +2Fe2? +4H?
• 5SO? +2MnO?? +2H?O =2Mn2? +5SO?2? +4H?

2. SO?具有氧化性

SO?與H?S發(fā)生反應(yīng)：

• SO? +2H?S =3S +2H?O

3. SO?具有漂白性

（1）二氧化硫具有漂白作用，能使品紅溶液等有色物質(zhì)褪色。

（2）SO?漂白的原理是二氧化硫與有色物質(zhì)結(jié)合生成了不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。加熱后又顯紅色，是由于不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)又分解為原來物質(zhì)的緣故。

（3）SO?能漂白品紅、鮮花等有機(jī)色素，不能漂白酸堿指示劑，如酚酞、石蕊等。工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等，還用于消毒、殺菌等。

（4）Cl?水的漂白原理與SO?不同，Cl?水的漂白原理是Cl?與H?O反應(yīng)后生成了HCIO具有強(qiáng)氧化性，將有色的物質(zhì)氧化為無(wú)色的物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)原來的顏色。

（5）SO?能使溴水、高錳酸鉀褪色，是因?yàn)镾O?還原性而不是漂白性。

3??硫酸根離子檢驗(yàn)

1. 檢驗(yàn)原理：在溶液中，SO?2?可與Ba2?反應(yīng)，生成不溶于稀鹽酸的白色BaSO?沉淀。
2. 操作方法：

取少許待測(cè)液于潔凈試管中，先加足量稀HCl酸化，

無(wú)明顯現(xiàn)象（若有沉淀，則靜置后取上層清液），滴加BaCl?溶液

若有白色沉淀產(chǎn)生，則說明待測(cè)液中含有SO?2?；

若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則說明待測(cè)液中不含SO?2?。

注意事項(xiàng)：

1. 不能只加入BaCl?，且鹽酸和BaCl?的順序不可以顛倒
2. 不可以引入硝酸根，例如不可以加HNO?酸化或是加Ba(NO?)?

例題1

有一瓶Na?SO?溶液，由于它可能部分被氧化，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液，滴入Ba(NO?)?溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀。對(duì)此實(shí)驗(yàn)下述結(jié)論正確的是

A. Na?SO?已部分被空氣中的氧氣氧化【無(wú)法得到結(jié)論】

B. 加入Ba(NO?)?溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO?【可能是BaSO?，因?yàn)楝F(xiàn)在的NO??并不是酸化效果】

C. 加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO??

D. 此實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定Na?SO?是否被部分氧化

例題2

某無(wú)色溶液中的陰離子可能是Cl?、Br?、I?、SO?2?、SO?2?的一種或幾種，取少量該溶液于試管中，滴加少量氯水，溶液仍為無(wú)色。將試管中的溶液分成兩份，分別加入AgNO?溶液和BaCl?溶液，均有白色沉淀產(chǎn)生。

則原溶液中一定存在的陰離子是SO?2?

可能存在的陰離子是I?、Br?、SO?2?、Cl?

• 溴水是橙黃色、碘水是黃色
• 還原性順序：S2? > SO?2? > I? > Fe2? > Br? > Cl? > Mn2?

4??硫的重要性質(zhì)之高考20問

不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)通過氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化

2H?S +SO? =3S +2H?O

S +2H?SO?（濃） =△= 3SO? +2H?O

硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

（1）SO?可漂白紙漿，不可用于殺菌、消毒（x）

（2）向NaHSO?溶液中滴加氫硫酸，產(chǎn)生淡黃色沉淀，證明HSO??具有氧化性（?）

（3）濃H?SO?具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化（x）【脫水性】

（4）SO?通入酸性KMnO?溶液中：5SO? +2H?O +2MnO4? =5SO?2? +4H? +2Mn2?（?）

（5）銅絲插入熱的濃硫酸中：Cu +H?SO? =CuSO? +H?（x）

• Cu +2H?SO?（濃）=△= CuSO? +SO? +2H?O

（6）S(S) —O?(g) 點(diǎn)燃→ SO?(g) —H?O(l)→ H?SO?(aq)（x）【SO?】

（7）硫元素在自然界的存在形式有硫單質(zhì)、硫化物和硫酸鹽等（?）

（8）SO?與過量氨水反應(yīng)生成(NH?)?SO? （?）

（9）因?yàn)镾O?具有氧化性，所以可用于紙漿漂白（x）【漂白性】

（10）Cl?、SO?均能使品紅溶液褪色，說明二者均有氧化性（x）【SO?是漂白性】

（11）碘化鉀與濃硫酸反應(yīng)可制備碘化氫（x）【你得發(fā)生氧化還原反應(yīng)，I?變價(jià)；并且濃硫酸不能干燥NH?、H?S、HI、HBr】

（12）將SO?通入溴水中證明SO?具有漂白性（x）【還原性】

（13）實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：向久置的Na?SO3溶液中加入足量BaCl?溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：部分Na?SO?被氧化（?）

（14）燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放（x）

• CaO +2SO? +O? =高溫= 2CaSO?
• CaO +CO? =CaCO?
• 但是CaCO? =高溫= CaO +CO?

（15）二氧化硫作紙漿的漂白劑，沒有發(fā)生化學(xué)變化（x）【化合形成一種不穩(wěn)定的物質(zhì)】

（16）在未知液中滴加BaCl?溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，說明該未知液中存在SO?或SO?（x）【或者有Ag?】

（17）SO?和SO?混合氣體通入Ba(NO?)?溶液可得到BaSO?和和BaSO?（x）【此時(shí)溶液有HNO?，BaSO?會(huì)氧化成BaSO?】

（18）H?、SO?、CO?三種氣體都可用濃硫酸干燥（?）

（19）向Na?SiO?溶液中通入過量SO?： SiO? +SO? +H?O = H?SiO? +SO?2?【HSO??】

（20）將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹，說明濃硫酸有脫水性和強(qiáng)氧化性（?）【變黑是脫水性；膨脹是強(qiáng)氧化性】

• C +2H?SO?（濃）=CO? +2SO? +2H?O

5??二氧化硫重點(diǎn)題型剖析

SO?氣體的驗(yàn)證

下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體為SO?的是

①使澄清石灰水變渾濁【CO?也可以】

②使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅【CO?也可以】

③使品紅溶液褪色【Cl?也可以】

④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl?溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸【CO?也可以】

⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO?)?溶液有白色沉淀產(chǎn)生【能使溴水褪色：SO?，SO?被氧化，沉淀是BaSO?】

⑥通入氫硫酸，使溶液變渾濁【Cl?、O?都可以】

A. 都能證明

B. 都不能證明

C. ③④⑤均能證明

D. 只有⑤能證明?

SO? / CO?的比較

1. 下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H?S溶液；③酸性KMnO?溶液；④溴水；⑤Ba(NO?)?溶液；⑥品紅溶液；⑦濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙。

不能區(qū)別SO?和CO?氣體的是①⑦

• SO?雖然有漂白性，但是不能使指示劑褪色

2. 欲除去CO?中混有的少量SO?氣體，可選用的試劑是

A. 飽和食鹽水

B. 飽和NaHCO?溶液?【吸收SO?，生成CO?】

C. 足量澄清石灰水【都反應(yīng)】

D. NaOH溶液【都反應(yīng)】

SO? / SO? / CO?的檢驗(yàn)

SO?氣體的制備與性質(zhì)檢驗(yàn)

二氧化硫是一種大氣污染物，可用氨水吸收處理。下圖是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化硫并驗(yàn)證其部分性質(zhì)的裝置，下列說法正確的是

A. 使用品紅溶液是用來驗(yàn)證SO?的還原性【漂白性】

B. SO?的發(fā)生裝置中，使用70%的濃硫酸既可以加快反應(yīng)速率又有利于生成的SO?逸出

C. K?Cr?O?溶液由橙紅色變成綠色（生成Cr3?），氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶1【1：3】

• Cr?O?2? +3SO? +2H? =2Cr3? +3SO?2? +H?O

D. 過量的氨水吸收SO?氣體可以生成亞硫酸氫銨【少量SO?形成亞硫酸銨】

SO?重要易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

1. SO?能使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色（x）
2. SO?能使沾有KMnO?溶液的濾紙褪色，證明了SO?具有還原性（?）
3. SO?能使溴水褪色，證明了SO?具有漂白性（x）【還原性】
4. SO能使品紅試紙褪色，證明了SO?的漂白性（?）
5. SO?能使蘸有酚酞和NaOH溶液的濾紙褪色，證明了SO?是酸性氧化物（?）
6. SO?是還原性氣體，濃H?SO?是強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此SO?不能用濃H?SO?作干燥劑（x）【他們沒有中間價(jià)態(tài)，不反應(yīng)】
7. SO?既是形成酸雨的主要?dú)怏w，也是引起光化學(xué)煙霧污染的主要?dú)怏w（x）【光化學(xué)煙霧：NO?】
8. 葡萄酒中含有SO?，起保鮮、殺菌和抗氧化作用（?）

6??濃硫酸與金屬的計(jì)算題型

濃硫酸與金屬反應(yīng)的氧化還原分析

mg銅與足量的濃H?SO?共熱時(shí)完全反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成nL氣體，則被還原的濃硫酸是

• 首先寫化學(xué)方程式、然后列關(guān)系的量
• 注意這道題問的是被還原的濃硫酸，要找變價(jià)的

濃硫酸與銅的反應(yīng)問題

用18.4mol/L的濃硫酸20mL和銅共熱一段時(shí)間后，待反應(yīng)混合物冷卻，濾去多余的銅，將濾液加水定容到100mL，所得SO?2?離子濃度為2.68mol/L，則下列說法不正確的是

• 方程式寫出來，找到關(guān)系的式
• 物質(zhì)的量是中心的橋梁
• 反應(yīng)前n（濃H?SO?）=18.4mol/L*0.02L =0.368mol
• 反應(yīng)后n（SO?2?）=2.68mol/L*0.1L=0.268mol
• n（SO?） =0.368-0.268 =0.1mol

A. 溶解的銅的質(zhì)量為6.4g【0.1*64】

B. 生成的SO?在標(biāo)況下為2.24L【22.4L*0.1】

C. 反應(yīng)中消耗的硫酸為0.1mol【0.2mol】

D. 反應(yīng)后c(CuSO?)為1.0mol/L【0.1mol/0.1L】

濃硫酸與鋅的反應(yīng)問題

鋅與100 mL 18.5 mol·L?1的濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體甲33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液的c(H?) =0.1 mol/L。下列敘述不正確的是

• 反應(yīng)前n（濃H?SO?）=18.5mol/L*0.1L =1.85mol
• 這個(gè)氣體可以是SO?+H?的混合氣體
• 反應(yīng)后n（H?）=0.1mol
• 剩余n（H?SO?）=0.05mol
• 氣體總共1.5mol
• 反應(yīng)掉H?SO? 1.8mol

A. 反應(yīng)中共消耗1.8 molH?SO?

B. 氣體甲中SOz與H的體積比為4∶1【1：4】

C. 反應(yīng)中共消耗97.5 g Zn【1.5mol*65g/mol】

D. 反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3 mol電子【看Zn，1.5mol*2e?=3mol e?】