4.3 硫及其化合物（课件）-2024年高考化学一轮复习课件（全国通用）

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考点一　硫及其氧化物考点二　浓硫酸的性质及SO42−的检验 链接高考
2. 硫单质的物理性质[提醒] 硫元素有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.硫单质的化学性质(1)硫原子的结构硫原子的结构示意图为　　　　　　,硫原子的最外电子层有6个电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物。与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子能力相对　　　　,而失电子能力则相对　　　　。 (2)硫的化学性质从硫元素的化合价分析,硫单质中硫元素显0价,处于硫元素的中间价态,既具有　　　　　又具有　　　　　。 
Fe+S FeS　　　
2Cu+S Cu2S
H2+S H2S
S+O2 SO2
4.二氧化硫(1)物理性质
(2)从物质类别和硫元素的化合价角度认识SO2的化学性质从物质类别看,SO2是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的化学通性;从硫元素的化合价来看,SO2中S元素显+4价,处于硫元素的中间价态,则SO2既具有氧化性又具有还原性。
根据上图填写下面表格,认识二氧化硫的化学性质:
SO2+H2O ⇌H2SO3
SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O
SO2+NaOH =NaHSO3
SO2+2H2S =3S↓+2H2O 　　
2SO2+O2 2SO3
SO2+Cl2+2H2O =H2SO4+2HCl
[注意] 工业上可利用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。SO2还用于杀菌、消毒等,可用作干果的防腐剂。(3)实验室制法利用固体Na2SO3与较浓H2SO4反应,化学方程式为　 。 (4)SO2对大气的污染与防治
Na2SO3+H2SO4(浓) =Na2SO4+SO2↑+H2O
(1)物理性质熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,在常温常压下为　　　　,在标准状况下为　　　　。 [重难知识提醒] 标准状况下SO3是固体,在标准状况下22.4 L SO3并非1 ml,高考阿伏伽德罗常数问题中常考查,注意规避陷阱。
(2)化学性质SO3是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,能与水、碱性氧化物、碱溶液等反应。①与水反应:　 (放出大量的热)。 ②与氧化钙反应:　 。 ③与氢氧化钠反应:　 。 
SO3+H2O =H2SO4
SO3+CaO =CaSO4
SO3+2NaOH =Na2SO4+H2O
(1)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫 (　 )(2)加热时,硫分别与铁粉、铜粉反应,得到金属硫化物FeS、CuS (　 )(3)SO2通入滴加酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,体现SO2的漂白性(　 )
[解析] SO2使滴加酚酞的NaOH溶液褪色,体现SO2作为酸性氧化物的性质。
(4)分别将SO2、SO3(g)通入BaCl2溶液中,均产生白色沉淀(　　)
[解析]由于亚硫酸的酸性比盐酸弱,BaSO3可溶于盐酸,故SO2通入BaCl2溶液中不会生成沉淀。
基础知识秒杀(正确的打“√”,错误的打“×”)
[解析] SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
(5) SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好(　 )
(6) SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同 (　 )(7)Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸,可有黄色沉淀析出,同时产生有刺激性气味的气体(　　)
2.低成本、高效率处理SO2、NO2等大气污染物一直是化学研究的重点课题,研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。下列有关二氧化硫的说法正确的是 ( 　)A.SO2属于电解质B.SO2为非极性分子C.SO2既有氧化性又有还原性D.SO2易溶于水是因为与水能形成分子间氢键
[解析] SO2自身不能电离出离子,属于非电解质,故A错误;SO2为V形结构,正负电中心不重合,属于极性分子,故B错误;SO2中S为+4价,处于S的最高正价+6价和最低负价-2价之间,化合价既能升高也能降低,SO2既有氧化性又有还原性,故C正确;SO2易溶于水是因SO2为极性分子,且易与水反应生成可溶性的亚硫酸,与氢键无关,故D错误。
[核心知识归纳]常见的能用于漂白的物质的比较
[核心知识归纳 ]检验SO2和CO2同时存在的一般流程
1. 硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种　　　　　液体,沸点高,难挥发。 (2)溶解性浓硫酸与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。(3)稀释方法将　　　　　沿器壁慢慢注入　　　中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸的化学性质从物质类别角度看,硫酸是二元　　酸,具有酸的通性,能与酸碱指示剂、活动性顺序排在氢前面的金属、碱性氧化物、碱、某些盐等物质发生反应。 写出稀硫酸与下列物质发生反应的离子方程式。(1)铁:　 ; (2)MgO:　 ; (3)Ba(OH)2:　 ; (4)Na2SO3:　 ; (5)BaCl2:　 。
Fe+2H+ =Fe2++H2↑
MgO+2H+ =Mg2++H2O
3. 浓H2SO4的特性
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
[重难知识提醒] ①由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时,要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体,随着反应的进行,H2SO4的浓度变小,最后变为稀H2SO4,Cu与稀H2SO4不反应,Zn与稀H2SO4反应生成H2而不是SO2。②常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化 ,可用铝槽车运输浓H2SO4。
4. 硫酸的工业制备(1)工艺流程[注意] 工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料制备硫酸,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备,并且可以提高吸收率。
(2)反应原理①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2:  或S+O2 SO2。②SO2转化为SO3:　 。 ③吸收SO3生成H2SO4:　 。
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
BaSO3+2H+ =Ba2++SO2↑+H2O
Ag++Cl- =AgCl↓
(1)用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在胆矾晶体上,晶体表面上出现“白斑”,体现浓硫酸的脱水性( 　)(2)50 mL 18.4 ml·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2的物质的量为0.46 ml(　 )
[解析]随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应会停止,故0.92 ml H2SO4不可能完全反应。
[解析]硫元素的+4价与+6价之间无其他价态,故SO2与浓H2SO4不会发生氧化还原反应。
(3) SO2具有还原性,浓H2SO4具有强氧化性,因此不能用浓H2SO4干燥SO2(　 )
[解析]生成的硫酸铜以固体形式存在于浓硫酸的底部,得不到蓝色溶液。
(5)将少量铜加入浓硫酸中加热,很快能观察到溶液变为蓝色(　 )
2. 硫酸是中学化学实验室的常见药品,有以下性质:①酸性,②吸水性,③脱水性,④强氧化性,⑤催化作用。请将序号填在相应的横线上:(1)锌和稀H2SO4制H2:　　　。 (2)浓硫酸作干燥剂:　　　。 (3)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯:　 。 (4)乙酸乙酯的水解:　　　　。 (5)纤维素的水解:　　　　。 (6)浓硫酸与铜的反应:　　　　。 (7)浓硫酸使湿润的石蕊试纸变红,后来又变黑:　　　　。 
[核心知识归纳] 浓硫酸与金属的反应规律(1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,如加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。(2)与活泼金属(如Zn)反应:开始时产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应:开始时产生SO2(加热),浓度变小后,不再与Cu反应。如1 ml Cu与含2 ml H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于1 ml。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性;浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
1.下列说法中正确的是(　 )A.[2021·河北卷] 浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其碳化B.[2020·山东卷] 用浓硫酸干燥二氧化硫C.[2020·江苏卷] 室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4D.[2020·浙江卷] BaCO3不溶于水,可用作医疗上检查肠胃的钡餐
[解析]浓硫酸使蔗糖脱水碳化,体现其脱水性,A错误;浓硫酸具有吸水性,且与SO2不反应,故可用浓硫酸干燥SO2,B正确;室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,不能生成FeSO4,C错误;BaCO3能够与酸反应产生Ba2+,导致重金属中毒,钡餐是不能溶于胃酸的BaSO4,D错误。
[解析]由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,故A错误;1体积的水能溶解约40体积的SO2,但试管中剩余少量气体,可能是因为SO2气体不纯,含有少量不溶于水的杂质气体,故B错误;滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离出氢离子,故C正确;亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,弱酸变为强酸,能使pH下降,而SO2挥发会导致pH上升,故D错误。
3. [2022·广东卷] 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图 (a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( 　)A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
[解析]铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误; a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确; b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现还原性,故C错误;实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
4. [2021·天津卷] 关于反应H2SO4+Na2SO3 = Na2SO4+SO2↑+H2O所涉及的物质,下列说法错误的是 (　 )A.H2SO4在该反应中为氧化剂B.Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质 C.Na2SO4是含有共价键的离子化合物D.SO2是导致酸雨的主要有害污染物