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高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单12 硫及其重要化合物
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这是一份高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单12 硫及其重要化合物，共8页。学案主要包含了知识网络，知识归纳，误区警示等内容，欢迎下载使用。
【知识归纳】
一、单质硫的性质及应用
1．硫的结构
（1）原子结构示意图，离子结构示意图
（2）性质：在反应中容易得到2个电子形成最外层8电子稳定结构，表现氧化性
（3）常见化合价：－2，0，+4和+6
2．硫元素的自然存在
（1）游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
3．硫的同素异形体
（1）单斜硫、斜方硫和正交硫
（2）S8的结构
①化学键/ml：8
②S原子的杂化方式：sp3
③分子极性：非极性分子
4．硫单质物理性质
（1）色、态：黄色或淡黄色的固体，俗称硫黄
（2）溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳
5．弱氧化性：Feeq \(------→,\s\up7(S),\s\d5(加热))FeS；Cueq \(-----→,\s\up7(S),\s\d5(加热))Cu2S
6．燃烧反应
（1）氧气的量不同，产物相同：Seq \(---------→,\s\up7(少量O2),\s\d5(点燃))SO2；Seq \(---------→,\s\up7(过量O2),\s\d5(点燃))SO2
（2）氧气浓度不同，产物相同，现象不同
①空气：产生微弱的淡蓝色火焰
②氧气：产生明亮的蓝紫色火焰
（3）放热多少：等量的硫在空气中完全燃烧比在氧气中完全燃烧放热多（光能少）
二、二氧化硫
1．结构
（1）大键：Π
（2）S原子杂化方式：sp2
（3）空间构型：V形
（4）分子极性：极性分子
（5）等电子体：SO2、O3、NO2－
2．物理性质
（1）色味态：无色有刺激性气味的气体
（2）密度：比空气的大
（3）溶解性：易溶于水（1∶40），不溶于饱和NaHSO3溶液
（4）熔沸点：比较低，沸点－10℃，易液化
3．酸性氧化物的通性
（1）与水化合成亚硫酸：SO2+H2OH2SO3
（2）与碱性氧化物化合成亚硫酸盐
①CaO：CaO+SO2CaSO3
②Na2O：Na2O+SO2Na2SO3
（3）与碱性溶液反应：少量SO2生成亚硫酸盐，过量SO2生成亚硫酸氢盐
①少量SO2：2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
②过量SO2：NaOH+SO2NaHSO3
（4）与弱酸盐反应：强酸制弱酸
①SO2+2NaHCO3Na2SO3+CO2↑+H2O
②Na2SiO3+SO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2SO3
（5）与亚硫酸盐反应生成亚硫酸氢盐
①Na2SO3：SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3
②CaSO3：SO2+CaSO3+H2OCa（HSO3）2
4．氧化性：与H2S气体混合
（1）反应：2H2S+SO2＝2H2O+3S↓
（2）现象：容器壁上有水珠出现，析出黄色固体
5．强还原性
SO2eq \(-------------------------------------------→,\s\up7(MnO4－(H+)、ClO－(H+)、NO3－(H+)),\s\d5(Fe3+、M2O2、O2、Cl2、Br2、I2))SO3或SO42－
（1）催化氧化
①反应：2SO2+O22SO3
②应用：工业上制硫酸的第二步反应
（2）能够使卤水褪色
①氯水：SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4
②溴水：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4（检验或除去SO2）
③碘水：SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
（3）能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
①反应：2MnO4－+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42－+4H+
②应用：检验或除去SO2
（4）能够使铁盐变色
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42－
②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色
（5）能够被过氧化物氧化成硫酸或硫酸盐
①Na2O2：SO2+Na2O2Na2SO4
②H2O2：SO2+H2O2H2SO4
（6）能够将硝酸根离子还原
①浓硝酸：2NO3－+3SO2+2H2O3SO42－+2NO↑+4H+
②稀硝酸：2NO3－+SO2SO42－+2NO2↑
（7）SO2和氧化性盐溶液的反应
①BaCl2溶液没有现象；Ba（NO3）2产生BaSO4沉淀。
②Ca（ClO）2产生CaCO3沉淀；Ca（ClO）2产生CaSO4沉淀。
6．漂白性：检验SO2气体的最佳方法
（1）现象：能使品红溶液褪色，加热变红
（2）原理即特点
①化合性：亚硫酸和品红发生化合反应（加成反应）
②选择性：只能漂白品红，不能漂白其他指示剂
③暂时性：生成物不稳定，加热或长时间放置会恢复原色
（3）注意
①SO2不能漂白酸碱指示剂，向石蕊试液中通入SO2的现象是溶液变红，但不褪色
②SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是SO2的还原性，而不是漂白性
③SO2显红色的酚酞试液褪色，体现的是SO2是一种酸性气体，与碱反应，而不是漂白性
④与氧化性漂白剂混合，会发生氧化还原反应，漂白性减弱
三、三氧化硫
1．物理性质
（1）熔沸点：熔点为16.8℃，沸点为44.8℃
（2）颜色状态
①常温常压下为无色、易挥发的液体
②标准状况下，冷凝成为无色晶体
（3）溶解性：易溶于水，能够被98.3％的浓硫酸完全吸收
2．化学性质：酸性氧化物的通性
（1）与水反应
①反应：SO3+H2OH2SO4（工业生产硫酸）
②特点：反应放出大量的热
（2）与碱（如NaOH）反应
①少量SO3：SO3+2NaOHNa2SO4+H2O
②过量SO3：SO3+NaOHNaHSO4
（3）与碱性氧化物反应
①CaO：CaO+SO3CaSO4
②Na2O：SO3+Na2ONa2SO4
（4）与某些弱酸盐反应
①Na2CO3溶液：Na2CO3+SO3+H2ONa2SO4+CO2↑+H2O
②Na2SO3溶液：Na2SO3+SO3+H2ONa2SO4+SO2↑+H2O
四、亚硫酸、亚硫酸盐和硫代硫酸盐
1．亚硫酸的性质
（1）弱酸性：H2SO3H++HSO3－
①相对强弱：酸性比碳酸的强
②实验验证：饱和NaHCO3溶液中通入足量SO2，将产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液，溶液未完全褪色，再将剩余气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则可说明亚硫酸的酸性比碳酸的强
（2）不稳定性：H2SO3SO2↑+H2O
（3）强还原性
①O2：2H2SO3+O22H2SO4（H2SO3密封保存）
②Cl2：Cl2+H2SO3+H2OH2SO4+2HCl
（4）弱氧化性：2H2S+H2SO33S↓+3H2O
2．亚硫酸钠的性质
（1）弱碱性：SO32－+H2OHSO3－+OH－
（2）强还原性：Cl2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2HCl
（3）弱氧化性：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S↓+3H2O
3．亚硫酸钠在空气中变质
（1）变质反应：2Na2SO3+O22Na2SO4
（2）保存方法：密封保存
（3）实验验证：取样→加水溶解→加入足量BaCl2溶液→加入足量盐酸溶液
①完全变质：产生的白色沉淀不溶解
②没有变质：产生的白色沉淀全部溶解
③部分变质：产生的白色沉淀部分溶解
【误区警示】
（1）Na2SO3具有强还原性，在空气中加热蒸干Na2SO3溶液，最终得到Na2SO4固体。
（2）SO32－和S2－能够大量共存，但是在酸性条件下不能大量共存：2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O。
3．硫代硫酸钠的性质
（1）与稀硫酸反应
①化学：Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
②离子：S2O32－+2H+S↓+SO2↑+H2O
（2）应用：通过测定单位时间内产生沉淀的质量探究外界条件对化学反应速率从影响
五、浓硫酸的性质与应用
1．硫酸的结构
（1）S原子杂化方式：sp3杂化
（2）化学键：含2个配位键，提供孤对电子的是硫原子
（3）SO42－的空间构型：正四面体形
（4）SO42－的等电子体
①分子：SiF4、CCl4、CF4、SiCl4
②阴离子：ClO4－、SO42－、PO43－、SiO44－、BF4－
2．物理性质
（1）色、态：无色黏稠状液体
（2）溶解性：以任意比和水互溶，同硝酸、乙醇
①原因：浓硫酸与水分子之间可以形成氢键
②热效应：溶解时放出大量的热
③稀释：将浓硫酸沿玻璃棒缓慢倒入水中，边加边搅拌
（3）沸点：338℃，具有难挥发性，原因是：浓硫酸中存在分子间氢键
（4）浓度和密度
①常用浓硫酸浓度为98.3%，密度1.84g/cm3，物质的量浓度为18.4ml/L
②浓硫酸中水很少，主要以硫酸分子形式存在
③在写离子方程式时，浓硫酸不能拆写成离子形式，而应该保留化学式形式
④氨气通入浓硫酸的现象是：产生白色沉淀，不能用浓硫酸作为氨气的吸收剂，否则易堵塞导气管
3．浓硫酸与金属单质反应
（1）铝和铁与浓硫酸反应，条件不同，反应不同
①Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))钝化（表现强氧化性）
②Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))剧烈反应，生成硫酸盐和SO2气体（表现酸性和强氧化性）
（2）Au、Pteq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))不反应
（3）氢前的活泼金属（如Zn）与浓硫酸常温反应，先放出SO2气体，后放出H2
①Zn+2H2SO4（浓）ZnSO4+SO2↑+2H2O（表现酸性和强氧化性）
②Zn+H2SO4（稀）ZnSO4+H2↑（表现酸性和氧化性）
（4）氢后的不活泼金属（如Cu）与浓硫酸加热反应，先放出SO2气体，后反应停止
①化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O（表现酸性和强氧化性）
②离子方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O（不能拆）
4．浓硫酸与碳等非金属单质加热反应
（1）过程：Ceq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))先放CO2和SO2气体，后反应停止
（2）反应：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
5．浓硫酸与还原性化合物反应：浓H2SO4eq \(---------------------→,\s\up7(S(-2)、I－、Fe2+、Br－),\s\d5(强还原剂))SO2
（1）H2S+H2SO4（浓）S+SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
（2）2HI+H2SO4（浓）I2+SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
（3）2NaBr+2H2SO4（浓）Na2SO4+Br2↑+SO2↑+2H2O（表现酸性、强氧化性）
（4）2FeO+4H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+SO2↑+4H2O（表现酸性、强氧化性）
6．浓硫酸的吸水性
（1）含义：吸收自由水或结晶水
（2）变化：化学变化（形成H2SO4·xH2O）
（3）作干燥剂，不能干燥四种气体
①强还原性气体：H2S、HI、HBr
②碱性气体：NH3
（4）浓盐酸和浓硫酸混合制备HCl
①少量：将浓盐酸滴加入浓硫酸中
②大量：将浓硫酸加入浓盐酸中
7．浓硫酸的脱水性
（1）含义：将有机物中的H、O元素按2∶1脱去
（2）变化：化学变化
（3）实验现象
①纸张、木材、棉花eq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))变黑
②湿润的蓝色石蕊试纸eq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))先变红后变黑
（4）蔗糖碳化
①现象：蔗糖变黑，体积膨胀，产生大量有刺激性气味的酸雾
②反应：C12H22O1112C+11H2O
C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
③性质：浓硫酸表现脱水性、吸水性和强氧化性
（5）强腐蚀性
①原理：浓硫酸可以脱去皮肤中的水
②不慎将浓硫酸沾在皮肤上：先用干布蘸去大量硫酸，再用大量清水冲洗，最后涂3%~5%的碳酸氢钠溶液
六、硫酸根离子的检验
1．常见的干扰反应及排干扰反应或措施
（1）Ag+：Ag++Cl－＝AgCl↓，不加氯化物
（2）CO32－：Ba2++CO32－BaCO3↓，CO32－+2H+H2O+CO2↑
（3）SO32－：Ba2++SO32－BaSO3↓，SO32－+2H+H2O+SO2↑
（4）SiO32－：SiO32－+2H+H2SiO3↓，H2SiO3+2OH－SiO32－+2H2O
（5）SO32－和NO3－：3SO32－+2H++2NO3－3SO42－+2NO↑+H2O，溶液中不能同时含H+和NO3－
2．最佳检验流程
（1）加入硝酸钡溶液得到的白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3、BaSO4、H2SiO3，并且将NO3－留在溶液中
（2）加入盐酸可以排除BaSO3和BaCO3的干扰，得到的白色沉淀可能是BaSO4、H2SiO3
（3）加入NaOH溶液可以排除H2SiO3的干扰，得到的白色沉淀是BaSO4
七、实验室制二氧化硫
1．反应原理及装置
（1）装置类型：“固体+固体气体”型
①方法：Cu与浓H2SO4混合加热
②反应：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）装置类型：“固体+液体气体”型
①方法：Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合
②反应：Na2SO3+H2SO4（浓）Na2SO4+SO2↑+H2O
不用稀硫酸的原因；SO2易溶于水，逸出SO2的较少
不用浓硫酸的原因；在Na2SO3表面生成Na2SO4固体，阻止反应持续进行
2．气体净化装置（假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应）
（1）先用饱和NaHSO3溶液除HCl
（2）再用浓硫酸或无水氯化钙或P2O5或硅胶除水蒸气
3．气体的收集：只能用排水法
（1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管长进短出
（2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出
4．气体的检验：通入品红溶液，品红褪色，加热又变红
5．尾气处理
（1）酸性气体
①吸收剂：一般用NaOH溶液
②反应：2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
（2）还原性气体
①吸收剂：一般用酸性高锰酸钾溶液
②反应：2MnO4－+2H2O+5SO22Mn2++4H++5SO42－
6．实验安全装置
（1）安全隐患：可能发生倒吸现象
（2）在收集装置和尾气吸收装置之间加防倒吸的安全瓶
7．检验碳与浓硫酸反应所有气体产物
（1）各仪器中的试剂及其作用
①A：CuSO4粉末，检验产生的水蒸气
②B：品红溶液，检验产生的SO2气体
③C：酸性KMnO4溶液或溴水，除去SO2气体
④D：品红溶液，检验SO2能否完全除去
⑤E：澄清石灰水，检验产生的CO2气体
（2）证明有CO2气体的现象
①当D中品红溶液不褪色，E中澄清石灰水变浑浊时，说明产物中CO2气体
②若把装置D去掉，当C中溶液颜色未完全褪去，E中澄清石灰水变浑浊时，说明产物中有CO2气体
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
【知识归纳】
一、单质硫的性质及应用
1．硫的结构
（1）原子结构示意图，离子结构示意图
（2）性质：在反应中容易得到2个电子形成最外层8电子稳定结构，表现氧化性
（3）常见化合价：－2，0，+4和+6
2．硫元素的自然存在
（1）游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
3．硫的同素异形体
（1）单斜硫、斜方硫和正交硫
（2）S8的结构
①化学键/ml：8
②S原子的杂化方式：sp3
③分子极性：非极性分子
4．硫单质物理性质
（1）色、态：黄色或淡黄色的固体，俗称硫黄
（2）溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳
5．弱氧化性：Feeq \(------→,\s\up7(S),\s\d5(加热))FeS；Cueq \(-----→,\s\up7(S),\s\d5(加热))Cu2S
6．燃烧反应
（1）氧气的量不同，产物相同：Seq \(---------→,\s\up7(少量O2),\s\d5(点燃))SO2；Seq \(---------→,\s\up7(过量O2),\s\d5(点燃))SO2
（2）氧气浓度不同，产物相同，现象不同
①空气：产生微弱的淡蓝色火焰
②氧气：产生明亮的蓝紫色火焰
（3）放热多少：等量的硫在空气中完全燃烧比在氧气中完全燃烧放热多（光能少）
二、二氧化硫
1．结构
（1）大键：Π
（2）S原子杂化方式：sp2
（3）空间构型：V形
（4）分子极性：极性分子
（5）等电子体：SO2、O3、NO2－
2．物理性质
（1）色味态：无色有刺激性气味的气体
（2）密度：比空气的大
（3）溶解性：易溶于水（1∶40），不溶于饱和NaHSO3溶液
（4）熔沸点：比较低，沸点－10℃，易液化
3．酸性氧化物的通性
（1）与水化合成亚硫酸：SO2+H2OH2SO3
（2）与碱性氧化物化合成亚硫酸盐
①CaO：CaO+SO2CaSO3
②Na2O：Na2O+SO2Na2SO3
（3）与碱性溶液反应：少量SO2生成亚硫酸盐，过量SO2生成亚硫酸氢盐
①少量SO2：2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
②过量SO2：NaOH+SO2NaHSO3
（4）与弱酸盐反应：强酸制弱酸
①SO2+2NaHCO3Na2SO3+CO2↑+H2O
②Na2SiO3+SO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2SO3
（5）与亚硫酸盐反应生成亚硫酸氢盐
①Na2SO3：SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3
②CaSO3：SO2+CaSO3+H2OCa（HSO3）2
4．氧化性：与H2S气体混合
（1）反应：2H2S+SO2＝2H2O+3S↓
（2）现象：容器壁上有水珠出现，析出黄色固体
5．强还原性
SO2eq \(-------------------------------------------→,\s\up7(MnO4－(H+)、ClO－(H+)、NO3－(H+)),\s\d5(Fe3+、M2O2、O2、Cl2、Br2、I2))SO3或SO42－
（1）催化氧化
①反应：2SO2+O22SO3
②应用：工业上制硫酸的第二步反应
（2）能够使卤水褪色
①氯水：SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4
②溴水：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4（检验或除去SO2）
③碘水：SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
（3）能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
①反应：2MnO4－+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42－+4H+
②应用：检验或除去SO2
（4）能够使铁盐变色
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42－
②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色
（5）能够被过氧化物氧化成硫酸或硫酸盐
①Na2O2：SO2+Na2O2Na2SO4
②H2O2：SO2+H2O2H2SO4
（6）能够将硝酸根离子还原
①浓硝酸：2NO3－+3SO2+2H2O3SO42－+2NO↑+4H+
②稀硝酸：2NO3－+SO2SO42－+2NO2↑
（7）SO2和氧化性盐溶液的反应
①BaCl2溶液没有现象；Ba（NO3）2产生BaSO4沉淀。
②Ca（ClO）2产生CaCO3沉淀；Ca（ClO）2产生CaSO4沉淀。
6．漂白性：检验SO2气体的最佳方法
（1）现象：能使品红溶液褪色，加热变红
（2）原理即特点
①化合性：亚硫酸和品红发生化合反应（加成反应）
②选择性：只能漂白品红，不能漂白其他指示剂
③暂时性：生成物不稳定，加热或长时间放置会恢复原色
（3）注意
①SO2不能漂白酸碱指示剂，向石蕊试液中通入SO2的现象是溶液变红，但不褪色
②SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是SO2的还原性，而不是漂白性
③SO2显红色的酚酞试液褪色，体现的是SO2是一种酸性气体，与碱反应，而不是漂白性
④与氧化性漂白剂混合，会发生氧化还原反应，漂白性减弱
三、三氧化硫
1．物理性质
（1）熔沸点：熔点为16.8℃，沸点为44.8℃
（2）颜色状态
①常温常压下为无色、易挥发的液体
②标准状况下，冷凝成为无色晶体
（3）溶解性：易溶于水，能够被98.3％的浓硫酸完全吸收
2．化学性质：酸性氧化物的通性
（1）与水反应
①反应：SO3+H2OH2SO4（工业生产硫酸）
②特点：反应放出大量的热
（2）与碱（如NaOH）反应
①少量SO3：SO3+2NaOHNa2SO4+H2O
②过量SO3：SO3+NaOHNaHSO4
（3）与碱性氧化物反应
①CaO：CaO+SO3CaSO4
②Na2O：SO3+Na2ONa2SO4
（4）与某些弱酸盐反应
①Na2CO3溶液：Na2CO3+SO3+H2ONa2SO4+CO2↑+H2O
②Na2SO3溶液：Na2SO3+SO3+H2ONa2SO4+SO2↑+H2O
四、亚硫酸、亚硫酸盐和硫代硫酸盐
1．亚硫酸的性质
（1）弱酸性：H2SO3H++HSO3－
①相对强弱：酸性比碳酸的强
②实验验证：饱和NaHCO3溶液中通入足量SO2，将产生的气体先通过足量的酸性高锰酸钾溶液，溶液未完全褪色，再将剩余气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则可说明亚硫酸的酸性比碳酸的强
（2）不稳定性：H2SO3SO2↑+H2O
（3）强还原性
①O2：2H2SO3+O22H2SO4（H2SO3密封保存）
②Cl2：Cl2+H2SO3+H2OH2SO4+2HCl
（4）弱氧化性：2H2S+H2SO33S↓+3H2O
2．亚硫酸钠的性质
（1）弱碱性：SO32－+H2OHSO3－+OH－
（2）强还原性：Cl2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2HCl
（3）弱氧化性：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S↓+3H2O
3．亚硫酸钠在空气中变质
（1）变质反应：2Na2SO3+O22Na2SO4
（2）保存方法：密封保存
（3）实验验证：取样→加水溶解→加入足量BaCl2溶液→加入足量盐酸溶液
①完全变质：产生的白色沉淀不溶解
②没有变质：产生的白色沉淀全部溶解
③部分变质：产生的白色沉淀部分溶解
【误区警示】
（1）Na2SO3具有强还原性，在空气中加热蒸干Na2SO3溶液，最终得到Na2SO4固体。
（2）SO32－和S2－能够大量共存，但是在酸性条件下不能大量共存：2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O。
3．硫代硫酸钠的性质
（1）与稀硫酸反应
①化学：Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
②离子：S2O32－+2H+S↓+SO2↑+H2O
（2）应用：通过测定单位时间内产生沉淀的质量探究外界条件对化学反应速率从影响
五、浓硫酸的性质与应用
1．硫酸的结构
（1）S原子杂化方式：sp3杂化
（2）化学键：含2个配位键，提供孤对电子的是硫原子
（3）SO42－的空间构型：正四面体形
（4）SO42－的等电子体
①分子：SiF4、CCl4、CF4、SiCl4
②阴离子：ClO4－、SO42－、PO43－、SiO44－、BF4－
2．物理性质
（1）色、态：无色黏稠状液体
（2）溶解性：以任意比和水互溶，同硝酸、乙醇
①原因：浓硫酸与水分子之间可以形成氢键
②热效应：溶解时放出大量的热
③稀释：将浓硫酸沿玻璃棒缓慢倒入水中，边加边搅拌
（3）沸点：338℃，具有难挥发性，原因是：浓硫酸中存在分子间氢键
（4）浓度和密度
①常用浓硫酸浓度为98.3%，密度1.84g/cm3，物质的量浓度为18.4ml/L
②浓硫酸中水很少，主要以硫酸分子形式存在
③在写离子方程式时，浓硫酸不能拆写成离子形式，而应该保留化学式形式
④氨气通入浓硫酸的现象是：产生白色沉淀，不能用浓硫酸作为氨气的吸收剂，否则易堵塞导气管
3．浓硫酸与金属单质反应
（1）铝和铁与浓硫酸反应，条件不同，反应不同
①Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))钝化（表现强氧化性）
②Al、Feeq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))剧烈反应，生成硫酸盐和SO2气体（表现酸性和强氧化性）
（2）Au、Pteq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))不反应
（3）氢前的活泼金属（如Zn）与浓硫酸常温反应，先放出SO2气体，后放出H2
①Zn+2H2SO4（浓）ZnSO4+SO2↑+2H2O（表现酸性和强氧化性）
②Zn+H2SO4（稀）ZnSO4+H2↑（表现酸性和氧化性）
（4）氢后的不活泼金属（如Cu）与浓硫酸加热反应，先放出SO2气体，后反应停止
①化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O（表现酸性和强氧化性）
②离子方程式：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O（不能拆）
4．浓硫酸与碳等非金属单质加热反应
（1）过程：Ceq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(加热))先放CO2和SO2气体，后反应停止
（2）反应：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
5．浓硫酸与还原性化合物反应：浓H2SO4eq \(---------------------→,\s\up7(S(-2)、I－、Fe2+、Br－),\s\d5(强还原剂))SO2
（1）H2S+H2SO4（浓）S+SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
（2）2HI+H2SO4（浓）I2+SO2↑+2H2O（表现强氧化性）
（3）2NaBr+2H2SO4（浓）Na2SO4+Br2↑+SO2↑+2H2O（表现酸性、强氧化性）
（4）2FeO+4H2SO4（浓）Fe2（SO4）3+SO2↑+4H2O（表现酸性、强氧化性）
6．浓硫酸的吸水性
（1）含义：吸收自由水或结晶水
（2）变化：化学变化（形成H2SO4·xH2O）
（3）作干燥剂，不能干燥四种气体
①强还原性气体：H2S、HI、HBr
②碱性气体：NH3
（4）浓盐酸和浓硫酸混合制备HCl
①少量：将浓盐酸滴加入浓硫酸中
②大量：将浓硫酸加入浓盐酸中
7．浓硫酸的脱水性
（1）含义：将有机物中的H、O元素按2∶1脱去
（2）变化：化学变化
（3）实验现象
①纸张、木材、棉花eq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))变黑
②湿润的蓝色石蕊试纸eq \(----------→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(常温))先变红后变黑
（4）蔗糖碳化
①现象：蔗糖变黑，体积膨胀，产生大量有刺激性气味的酸雾
②反应：C12H22O1112C+11H2O
C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
③性质：浓硫酸表现脱水性、吸水性和强氧化性
（5）强腐蚀性
①原理：浓硫酸可以脱去皮肤中的水
②不慎将浓硫酸沾在皮肤上：先用干布蘸去大量硫酸，再用大量清水冲洗，最后涂3%~5%的碳酸氢钠溶液
六、硫酸根离子的检验
1．常见的干扰反应及排干扰反应或措施
（1）Ag+：Ag++Cl－＝AgCl↓，不加氯化物
（2）CO32－：Ba2++CO32－BaCO3↓，CO32－+2H+H2O+CO2↑
（3）SO32－：Ba2++SO32－BaSO3↓，SO32－+2H+H2O+SO2↑
（4）SiO32－：SiO32－+2H+H2SiO3↓，H2SiO3+2OH－SiO32－+2H2O
（5）SO32－和NO3－：3SO32－+2H++2NO3－3SO42－+2NO↑+H2O，溶液中不能同时含H+和NO3－
2．最佳检验流程
（1）加入硝酸钡溶液得到的白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3、BaSO4、H2SiO3，并且将NO3－留在溶液中
（2）加入盐酸可以排除BaSO3和BaCO3的干扰，得到的白色沉淀可能是BaSO4、H2SiO3
（3）加入NaOH溶液可以排除H2SiO3的干扰，得到的白色沉淀是BaSO4
七、实验室制二氧化硫
1．反应原理及装置
（1）装置类型：“固体+固体气体”型
①方法：Cu与浓H2SO4混合加热
②反应：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）装置类型：“固体+液体气体”型
①方法：Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合
②反应：Na2SO3+H2SO4（浓）Na2SO4+SO2↑+H2O
不用稀硫酸的原因；SO2易溶于水，逸出SO2的较少
不用浓硫酸的原因；在Na2SO3表面生成Na2SO4固体，阻止反应持续进行
2．气体净化装置（假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应）
（1）先用饱和NaHSO3溶液除HCl
（2）再用浓硫酸或无水氯化钙或P2O5或硅胶除水蒸气
3．气体的收集：只能用排水法
（1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管长进短出
（2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出
4．气体的检验：通入品红溶液，品红褪色，加热又变红
5．尾气处理
（1）酸性气体
①吸收剂：一般用NaOH溶液
②反应：2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
（2）还原性气体
①吸收剂：一般用酸性高锰酸钾溶液
②反应：2MnO4－+2H2O+5SO22Mn2++4H++5SO42－
6．实验安全装置
（1）安全隐患：可能发生倒吸现象
（2）在收集装置和尾气吸收装置之间加防倒吸的安全瓶
7．检验碳与浓硫酸反应所有气体产物
（1）各仪器中的试剂及其作用
①A：CuSO4粉末，检验产生的水蒸气
②B：品红溶液，检验产生的SO2气体
③C：酸性KMnO4溶液或溴水，除去SO2气体
④D：品红溶液，检验SO2能否完全除去
⑤E：澄清石灰水，检验产生的CO2气体
（2）证明有CO2气体的现象
①当D中品红溶液不褪色，E中澄清石灰水变浑浊时，说明产物中CO2气体
②若把装置D去掉，当C中溶液颜色未完全褪去，E中澄清石灰水变浑浊时，说明产物中有CO2气体
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
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