資源簡介

5.1　硫及其化合物
[課標要求]
1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究,了解硫及其重要化合物的主要性質。2.認識這些物質在生產中的應用和對生態環境的影響。
硫的存在與性質
1.硫元素
硫是一種非金屬元素,位于元素周期表的第三周期第ⅥA族。在化學反應中硫原子易得2個電子,形成-2價硫的化合物。
2.硫的存在形態
(1)游離態:存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。
(2)化合態:主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。
3.物理性質
俗稱 顏色 狀態 硬度 溶解性
水 酒精 CS2
　 　色 晶體 質脆,易研 成粉末 　溶 　溶 　溶
4.化學性質
H2O2
(1)與非金屬反應。
O2:　　　　　　　　　　　　,表現　　性。
H2:　　　　　　　　　　　　,表現　　性。
(2)與金屬反應。
表現　　性。
(3)與熱的強堿溶液反應(如NaOH溶液)。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,既表現氧化性,又表現還原性。
5.應用
汞灑落在地面,一般會用硫粉來處理,原理是S+HgHgS。
想一想1:硫在空氣中的燃燒產物是SO2,在純氧中的燃燒產物是SO3嗎
想一想2:結合Fe與Cl2、S的反應思考S和Cl2的氧化性有何差異
[典例1] (2024·珠海月考)下列說法不正確的是(　　)
A.硫是一種淡黃色易溶于CS2的晶體
B.硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中
C.硫與Fe反應生成FeS,與Cu反應生成CuS
D.化石燃料直接燃燒會產生對大氣有嚴重污染的氣體SO2
二氧化硫
1.物理性質
顏色 狀態 氣味 密度 溶解性
　 　 　　 　　 　　　 易溶于 水(1∶40)
2.化學性質
(1)從物質分類的方面分析SO2的性質。
(2)從元素化合價變化角度分析SO2的性質。
(3)SO2的特性——漂白性。
①原理:　　　　漂白,與某些有色物質(如品紅)化合生成無色物質。
②特點:　　　　漂白,產物不穩定,久置或加熱會恢復原色。
③應用:工業上紙張及草帽編織物的漂白劑。
想一想3:SO2使品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色都是體現其漂白性嗎
[典例2] (2024·江蘇連云港高一期末改編)下列有關SO2的說法中,錯誤的是(　　)
A.SO2能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,說明SO2具有漂白性
B.SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明SO2具有還原性
C.SO2通入H2S溶液中析出單質S,說明SO2具有氧化性
D.SO2水溶液能使紫色石蕊溶液變紅,說明SO2水溶液呈酸性
硫酸的性質與制備
1.物理性質
(1)純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發的　　　　液體,硫酸的密度　　　　水的密度。
(2)濃硫酸稀釋的方法是 　。
2.化學性質
(1)稀硫酸——具有酸的通性。
①使紫色石蕊溶液變紅,酚酞溶液不變色。
②與活潑金屬反應,如 Mg+H2SO4　　　　　　　　。
③與堿性氧化物反應,如 CuO+H2SO4 　　　　　　　。
④與堿反應,如 2NaOH+H2SO4　　　　　　。
⑤與某些鹽反應,如Na2CO3+H2SO4　　　　　　　　　　。
(2)濃硫酸的特性。
①吸水性:常用作　　　　劑。
②脫水性:濃硫酸能將有機物中的氧、氫元素按　　　　　　脫去。
③強氧化性。
a.濃硫酸與金屬Cu反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。反應中氧化劑是　　　　,還原劑是 　　　　,還原產物為 　　　　。
b.與非金屬的反應。
濃硫酸與木炭反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。反應中氧化劑為　　　　,還原劑為　　　　,還原產物為　　　　。
想一想4:滴加濃硫酸使膽礬由藍色晶體變為無色粉末,屬于物理變化嗎
3.工業制硫酸
寫出工業制硫酸的(1)、(2)、(3)各步對應反應的化學方程式。
(1) 　　　　　　　　。
(2)　　　　　　　　　　　　。
(3)　　　　　　　　　　　　。
[典例3] 實驗室有兩瓶硫酸溶液,分別是濃硫酸和稀硫酸,但某同學由于粗心將標簽弄混了,請你幫助該同學選擇既簡單又可靠的區分方法是(　　)
A.與銅片反應
B.與紫色石蕊溶液反應
C.用玻璃棒各蘸少許溶液涂在紙上
D.加入鋅片看是否有氣體生成
硫酸根離子的檢驗
1.實驗探究
(1)稀硫酸或Na2SO4溶液現象為有　　　　色沉淀生成,加鹽酸后沉淀不溶解。
(2)Na2CO3溶液現象為有 色沉淀生成,加鹽酸后沉淀溶解且放出無色無味的氣體。
2.S的檢驗一般思路
待測液無沉淀、無氣體生成有　　　　色沉淀生成。
想一想5:S的檢驗中鹽酸能在BaCl2溶液之后加入嗎
[典例4] 下列說法不正確的是(　　)
A.檢驗Cl-的試劑是稀硝酸和硝酸銀溶液
B.檢驗S的試劑是BaCl2溶液和稀鹽酸
C.向溶液中加入稀鹽酸,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,說明原溶液一定含C
D.向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,則溶液中可能有S
不同價態含硫物質的轉化
1.相同價態硫的轉化通過酸、堿反應實現
如:NaHSO3
反應②的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.不同價態硫的轉化通過氧化還原反應實現
如:SSO2SO3
反應①、③的化學方程式分別為　　　　　　　　　　　　　　　　、　。
[典例5] 為實現下列轉化,需要加入氧化劑的是(　　)
A.S2-→S B.SO2→S
C.S→SO2 D.H2SO4→SO2
[課堂知識網絡圖]
硫元素“價—類”二維圖
一、單選題
1.下列有關硫的說法中,不正確的是(　　)
A.硫有多種同素異形體
B.硫的化學性質與氧氣相同
C.硫在空氣中燃燒時,火焰呈淡藍色;在氧氣中燃燒時,火焰呈藍紫色
D.硫在一定條件下能與某些金屬反應,生成金屬硫化物
2.下列化合物中,不能由組成該化合物的兩種元素的單質直接化合而成的是(　　)
A.SO2 B.CuS C.FeS D.H2S
3.下列關于SO2的說法中不正確的是(　　)
A.SO2的大量排放會形成酸雨
B.SO2是一種有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水
C.SO2溶于水生成H2SO4
D.SO2可用于殺菌、消毒,還是一種食品添加劑
4.下列關于濃硫酸的敘述中,錯誤的是(　　)
A.濃硫酸滴在紙上使紙變黑,是由于濃硫酸有脫水性
B.稀釋濃硫酸時,應將水沿器壁慢慢注入濃硫酸中,并不斷用玻璃棒攪拌
C.欲除去CO2中的水蒸氣,可將氣體通過盛有濃硫酸的洗氣瓶
D.不慎在皮膚上沾上少量濃硫酸時,應立即用大量水沖洗
5.如圖為含硫物質之間的轉化關系,其中屬于氧化還原反應的有(　　)
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
6.向某溶液中滴入BaCl2溶液,產生白色沉淀,再滴入稀鹽酸,沉淀不溶解,則該溶液中(　　)
A.一定有S B.可能有S或Ag+
C.一定無Ag+ D.可能有C
7.單質能發生如圖轉化關系的元素是(　　)
單質氧化物酸或堿鹽
A.氯 B.硫 C.鋁 D.鐵
8.下列溶液中能夠區別SO2和CO2氣體的是(　　)
①澄清石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品紅溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
9.若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖所示的探究實驗(a～d均為浸有相應溶液的棉花),下列分析不正確的是(　　)
A.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物
B.b處褪色,說明SO2具有漂白性
C.c處褪色,說明SO2具有還原性
D.試管底部出現白色固體,說明反應中無H2O生成
10.在下列生成二氧化硫的反應中,反應物中的含硫物質被氧化的是(　　)
A.硫在空氣中燃燒
B.銅片與濃硫酸共熱
C.紅熱的木炭與濃硫酸反應
D.亞硫酸鈉與稀硫酸反應
11.下列有關硫的氧化物的說法正確的是(　　)
A.SO2和SO3均是酸性氧化物
B.SO2的漂白原理和氯氣的漂白原理相同
C.在SO2+2H2S3S+2H2O反應中,SO2作氧化劑,其具有很強的氧化性
D.把某氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁,該氣體一定是SO2
12.如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖,下列有關說法錯誤的是(　　)
A.硫在自然界中既有游離態又有化合態
B.過程⑤宜在土壤的富氧區實現
C.過程②是氧化反應
D.過程①可以通過不同的化學反應實現
13.類推思想在化學學習與研究中經常被采用,如CO2、SO2都是酸性氧化物,但類推出的結論是否正確最終要經過實驗的驗證。以下類推結論正確的是(　　)
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,推測CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.C在過量的氧氣中燃燒生成CO2,推測S在過量的氧氣中燃燒生成SO3
C.適量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,推測適量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
D.CO2不與BaCl2溶液反應產生沉淀,推測SO2也不與BaCl2溶液反應產生沉淀
14.下列化學反應中濃硫酸只起酸性作用的是(　　)
A.Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
B.2FeO+4H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O　
C.CuO+H2SO4(濃)CuSO4+H2O
D.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
15.下列關于溶液中某些常見離子檢驗的說法正確的是(　　)
A.某溶液中滴加硝酸銀溶液生成白色沉淀,說明原溶液中有Cl-
B.某溶液中滴加BaCl2溶液生成白色沉淀,證明一定含有S
C.向待測液中滴加硝酸酸化的硝酸鋇溶液無現象,再滴加AgNO3溶液后產生白色沉淀,則待測液中含有Cl-
D.向待測液中加入稀鹽酸產生氣體,將氣體通入澄清石灰水中變渾濁,則待測液中含有C
16.(2024·東莞高一期末)核心元素的化合價及類別是研究物質性質的兩個重要視角,硫及其化合物的分類與相應硫元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.適量的c可作為葡萄酒的添加劑
B.常溫下,a與f的濃溶液反應可生成b和c
C.將c通入紫色石蕊溶液中,溶液先變紅后褪色
D.在自然界中,部分c會轉化為d,最終轉化為f或h
二、不定項選擇題
研究性學習小組的同學們按如圖裝置進行SO2的制備及性質探究實驗。查閱資料得到SO2氣體的制備原理為Na2SO3(固)+H2SO4(濃)Na2SO4+SO2↑+H2O。
結合上述材料,回答17～21小題。
17.儀器a的名稱為(　　)
A.分液漏斗 B.長頸漏斗
C.圓底燒瓶 D.恒壓漏斗
18.下列實驗操作正確的是(　　)
A.分液時,先從下口放出下層液體,再從上口倒出上層液體
B.向試管中滴加液體時,膠頭滴管緊貼試管內壁
C.向容量瓶中轉移液體時,用玻璃棒引流
D.過濾時,漏斗下端緊貼燒杯內壁
19.實驗過程中,可以觀察到裝置B中品紅溶液褪色,該現象說明SO2具有(　　)
A.氧化性 B.還原性
C.漂白性 D.吸附性
20.下列有色溶液褪色原理相同的是(　　)
A.SO2使品紅溶液褪色
B.Cl2使品紅溶液褪色
C.將Na2O2加入含酚酞的水溶液中,溶液先變紅后褪色
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色
21.對于反應5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4,下列判斷正確的是(　　)
A.MnSO4只是氧化產物
B.H2O是還原劑
C.KMnO4中錳元素被還原
D.此反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶5
第五章　化工生產中的
重要非金屬元素
第一節　硫及其化合物
知識分點突破
知識點1
3.硫黃　黃　難　微　易
4.(1)S+O2SO2　還原　S+H2H2S　氧化
(2)2Cu+SCu2S　Fe+SFeS　氧化
想一想1
S+O2SO2,產物只有SO2。
想一想2
Fe與Cl2反應生成高價態化合物FeCl3,Fe與S反應生成低價態化合物FeS,說明氯氣的氧化性強于硫。
[典例1] C　 硫是一種淡黃色難溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2的晶體,A正確;硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中,B正確;硫的氧化性較弱,與變價金屬反應時均生成低價態的金屬硫化物,即硫與Fe反應生成FeS,與Cu反應生成Cu2S,C錯誤;化石燃料中往往含有硫元素,其直接燃燒會產生對大氣有嚴重污染的氣體SO2,故化石燃料燃燒時需進行脫硫處理,D正確。
知識點2
1.無色　氣體　刺激性氣味　比空氣大
2.(1)SO2+H2OH2SO3　SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O　SO2+CaOCaSO3　(2)H2SO4+2HCl　2SO3　3S+2H2O　(3)①化合性　②暫時性
想一想3
SO2使品紅溶液褪色表現的是其漂白性,加熱后溶液的顏色復原;SO2使酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色表現的是其還原性,加熱后溶液的顏色不復原。
[典例2] A　二氧化硫具有酸性氧化物的性質,能與氫氧化鈉溶液反應,使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去,A錯誤; 二氧化硫具有還原性,能與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應,使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B正確;SO2通入H2S溶液中析出單質S,二氧化硫中硫元素化合價降低,為氧化劑,說明SO2具有氧化性,C正確;二氧化硫具有酸性氧化物的性質,能與水反應生成亞硫酸,使紫色石蕊溶液變紅,D正確。
知識點3
1.油狀　大于　(2)將濃硫酸沿燒杯內壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌
2.(1)②MgSO4+H2↑　③CuSO4+H2O　④Na2SO4+2H2O
⑤Na2SO4+CO2↑+H2O　(2)①干燥　②水的組成比　③a.2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O　濃硫酸　Cu　SO2　b.2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O　濃硫酸　C　SO2
想一想4
晶體失去結晶水的變化屬于化學變化。
3.(1)S+O2SO2(或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2)　(2)2SO2+O22SO3　(3)SO3+H2OH2SO4
[典例3] C　稀硫酸與銅片不反應,濃硫酸與銅片反應需要加熱,A不符合題意;濃、稀硫酸都會使紫色石蕊溶液變紅,B不符合題意;稀硫酸涂在紙上無明顯現象,濃硫酸涂在紙上可使紙片脫水變黑,方法簡單又可靠,C符合題意;鋅片與二者都反應,都能產生氣體,D不符合題意。
知識點4
1.(1)白　(2)白
2.白
想一想5
不能。因為若先加入BaCl2溶液,產生白色沉淀,則此沉淀可能為AgCl,再加入鹽酸,沉淀也不會溶解,故無法證明原溶液中一定含有S。
[典例4] C　檢驗Cl-,加入硝酸銀溶液和稀硝酸,若有白色沉淀生成,證明含有Cl-,選項A正確;檢驗S,先加入稀鹽酸,無明顯現象,再加入氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成,證明含有S,選項B正確;向某溶液中加入稀鹽酸,將產生的氣體通入澄清石灰水,二氧化硫和二氧化碳均可以使澄清石灰水變渾濁,溶液中可能有C、HC、S或HS等,選項C錯誤;向溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,溶液中可能含有S、C或Ag+,選項D正確。
知識點5
1.H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O
2.SO2+2H2S3S+2H2O　2SO2+O22SO3
[典例5] A　需要加入氧化劑的應為含硫物質中硫元素化合價升高的反應,A項符合題意。
學業達標集訓
1.B
2.B　硫的氧化性較弱,S與Cu化合生成Cu2S,B符合題意。
3.C
4.B　稀釋濃硫酸會放熱且濃硫酸的密度大于水,所以稀釋濃硫酸時應將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌,故B符合題意。
5.B　H2S轉化為硫單質,S由-2價變為0價,硫單質轉化為SO2,S由0價變為+4價,SO2轉化為H2SO3及Na2SO3,S化合價未發生變化,故屬于氧化還原反應的有2個,B正確。
6.B　加入氯化鋇溶液,若溶液中含有S,則白色沉淀可能為BaSO4,若溶液中含有Ag+,則白色沉淀可能為氯化銀,BaCO3溶于鹽酸,故B項符合題意。
7.B　一般條件下,氯氣和氧氣不反應,Fe、Al與O2反應生成的氧化物不與水反應,故選B。
8.C　①SO2和CO2都能使澄清石灰水變渾濁,不能利用澄清石灰水來區別SO2和CO2;②SO2能將H2S溶液氧化生成黃色沉淀,而CO2沒有此性質,所以能利用H2S溶液區別SO2和CO2;③SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,而CO2沒有此性質,所以能利用酸性KMnO4溶液區別SO2和CO2;④SO2具有還原性,能被氯水氧化(溶液褪色),而CO2沒有此性質,所以能利用氯水區別SO2和CO2;⑤SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,而CO2沒有此性質,所以能利用品紅溶液區別SO2和CO2。
9.D　a處的紫色石蕊溶液變紅,原因是SO2溶于水生成了酸,說明SO2是酸性氧化物,A正確;b處品紅溶液褪色,說明SO2具有漂白性,B正確;c處酸性高錳酸鉀溶液褪色,原因是SO2和KMnO4發生氧化還原反應,體現出SO2的還原性,C正確;濃硫酸具有吸水性,將反應生成的H2O吸收,導致試管底部出現無水CuSO4白色固體,反應中有H2O生成,D錯誤。
10.A　A中含硫物質被氧化后硫元素的化合價升高;B、C中濃硫酸中的硫元素化合價降低;D中硫元素的化合價不變,故選A。
11.A
12.B　從圖中可以看出,硫在自然界中既有單質形式(游離態)存在的S,又有化合態形式存在的H2S、S、有機硫等,A正確;過程⑤將S轉化為H2S,硫元素化合價降低,S表現氧化性,不能在土壤的富氧區實現,B錯誤;過程②中,S轉化為S,硫元素化合價升高,發生氧化反應,C正確;過程①由H2S轉化為S,可以通過分解反應實現,也可以通過H2S與O2接觸后發生反應實現,D正確。
13.D　二氧化硫具有還原性,可與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應,但二氧化碳沒有還原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A錯誤;硫和氧氣燃燒只能生成二氧化硫,B錯誤;二氧化硫具有還原性,會被次氯酸根離子氧化為硫酸根離子,和鈣離子生成硫酸鈣沉淀,C錯誤;碳酸、亞硫酸酸性弱于鹽酸,故CO2不與BaCl2溶液反應產生沉淀,SO2也不與BaCl2溶液反應產生沉淀,故D正確。
14.C　CuO和濃硫酸反應生成CuSO4,元素化合價沒有變化,濃硫酸只起酸性作用,C符合題意。
15.C　與硝酸銀溶液反應生成白色沉淀的離子有Cl-、S、C等,故A錯誤;白色沉淀除硫酸鋇外,還有可能為碳酸鋇、亞硫酸鋇等,不能據此證明含有硫酸根離子,故B錯誤;向待測液中滴加硝酸酸化的硝酸鋇溶液無現象,排除干擾離子,再滴加AgNO3溶液后產生白色沉淀,則待測液中含有Cl-,故C正確;亞硫酸鹽溶液中加稀鹽酸同樣產生氣體,該氣體也能使澄清石灰水變渾濁,不能據此說明待測液中含有C,故D錯誤。
16.C　c是SO2,葡萄酒中添加適量SO2,可起到抑菌、防腐、抗氧化等作用,A正確;a是H2S,具有強還原性,f是H2SO4,H2S可被濃硫酸氧化為S(b),濃硫酸則被還原為SO2(c),B正確;將SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液只變紅不褪色,SO2不能漂白酸堿指示劑,C錯誤;自然界中SO2在空氣中某些固體顆粒物催化下轉化為SO3,隨降雨轉化為H2SO4,H2SO4與土壤中礦物質反應生成硫酸鹽,D正確。
17.A
18.ACD　向試管中滴加液體時,膠頭滴管應該懸在試管口正上方,故B錯誤。
19.C
20.BC　SO2與品紅溶液反應生成無色物質,體現其漂白性;氯氣和水反應生成的HClO具有強氧化性,能使品紅溶液褪色;Na2O2和水反應生成的NaOH顯堿性,故溶液先變紅,Na2O2與水反應的過程中可生成H2O2,H2O2具有強氧化性從而使溶液褪色;SO2使酸性KMnO4溶液褪色與SO2的還原性有關。綜合以上分析,有色溶液褪色原理相同的是B、C。
21.CD　在SO2中S為+4價,S的化合價由+4→+6,硫元素被氧化,SO2為還原劑,K2SO4、MnSO4、H2SO4為氧化產物;KMnO4→MnSO4,Mn的化合價由+7→+2,錳元素被還原,KMnO4為氧化劑,MnSO4為還原產物。綜上可知,MnSO4既是氧化產物又是還原產物,氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶5,故A、B錯誤,C、D正確。

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