2023届新高考新教材化学鲁科版一轮学案-第4章第12讲　硫的转化.docx

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1、第12讲硫的转化复习目标核心素养1.掌握硫及其重要化合物的主要化学性质及应用。2了解硫的氧化物对大气的污染与防治。1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识硫及其化合物的性质及其转化；能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2科学态度与社会责任：深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献；具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。考点一硫及其氧化物一、硫1硫的存在2硫的物理性质俗称颜色状态溶解性硫黄淡黄色晶体不溶于水微溶于酒精易溶于CS23.硫的化学性质(1)氧化性：(02价) (2)还原性(04价)SO2SO2 (3

2、)与碱发生歧化反应(如NaOH溶液)：3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O。硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。二、硫的氧化物1二氧化硫(SO2)(1)物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，易液化，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。(2)化学性质酸性氧化物的通性：弱氧化性(S：40价)：SO22H2S=3S2H2O强还原性(S：46价)：漂白性： (3)实验室制法固体Na2SO3与较浓H2SO4反应：Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O；铜与浓H

3、2SO4混合加热：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。微思考SO2、Cl2分别通入石蕊试液中，现象相同吗？把Cl2和SO2混合在一起通入品红溶液，溶液一定会褪色吗？提示：SO2通入石蕊试液中，溶液只变红色不褪色，而Cl2通入该溶液中则先变红后又褪色；不一定；SO2和Cl2虽然都能漂白品红溶液，但由于发生反应SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，两者等物质的量混合时，漂白性消失。2三氧化硫(1)在标准状况下为无色、针状晶体。(2)是酸性氧化物，能与水反应：SO3H2O=H2SO4，放出大量的热。3硫的氧化物对大气的污染及其防治(1)来源：含硫燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼等。(2)危

4、害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤除硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：(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)硫黄易溶于CS2，所以可用CS2溶解试管内壁的硫。()(3)因为SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色。()(4)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。()(5)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)典例下图所示为某同学设计的检验浓硫酸和碳反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是()A若按顺序连接，可检验所有气体产物B

5、若装置只保留a、b，同样可以达到实验目的C若圆底烧瓶内碳粉过量，充分反应后恢复到25 ，溶液的pH5.6D实验结束后，应按从下往上、从左往右的顺序拆卸装置解析浓硫酸和碳反应所得气体产物为二氧化碳、二氧化硫和水蒸气，应该先通过无水硫酸铜检验水，再通过品红溶液检验二氧化硫，通过酸性高锰酸钾氧化除去二氧化硫，通过品红溶液验证二氧化硫都被除去，最后用澄清石灰水检验二氧化碳，所以选项A错误；若装置只保留a、b，只要看到酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色就可以证明二氧化硫完全被吸收，所以选项B正确；酸雨的要求是pH小于5.6，而本实验中生成的二氧化硫会导致酸雨，所以溶液的pH一定小于5.6，同时随着反应的进行浓

6、硫酸转化为稀硫酸反应停止，所以还有剩余的稀硫酸，溶液的pH更小，选项C错误；从下往上、从左往右是实验装置的安装顺序，拆卸顺序应该相反，选项D错误。答案B延伸探究(1)装置中的酸性高锰酸钾溶液可以改用什么试剂？(2)有同学认为装置中后两个装置可以合成一个，你认为如何处理？什么现象说明达到目的？提示：(1)溴水。利用二氧化硫的还原性将其除去。(2)省去c。只用盛有过量的酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶即可。酸性高锰酸钾溶液的颜色变浅，说明SO2除尽。对点练1(二氧化物的性质)将SO2分别通入下列四种溶液中，回答下列问题：(1)试管a中的实验现象：KMnO4溶液 ，证明SO2具有 性；(2)试管b中的实验现

7、象：品红溶液 ，证明SO2具有 性；(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是 ；(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是 。答案：(1)褪色还原(2)褪色漂白(3)BaSO4(4)BaSO3练后归纳 因SO2造成的褪色现象分类归纳SO2对点练2(二氧化硫的检验)如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是 ，作用是 。(2)C中加入的试剂是 ，作用是 。(3)D中加入的试剂是 ，作用是 。(4)实验时，C中应观察到的现象是 。答案：(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液或Br2水除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO

8、2(4)酸性KMnO4溶液或Br2水的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色或不褪成无色)练后归纳检验CO2、SO2同时存在的思维建模流程设计选用试剂品红溶液KMnO4(H)溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色变浅不褪色变浑浊对点练3(SO2的污染与防治)如图所示，硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。请回答：(1)该过程可循环利用的物质是 (写化学式)。(2)该过程总反应的化学方程式为 。解析：根据题给流程和信息知，反应为SO2I22H2O=H2SO42HI，反应为2HI=H2I2。(1)分析题给流程知该过程可循环利用的物质是I2和HI。(2)根据题给流程和信息知，该过程

9、总反应的化学方程式是SO22H2O=H2SO4H2。答案：(1)I2和HI(2)SO22H2O=H2SO4H2练后归纳三种常见的SO2尾气处理方法(1)钙基固硫法：用生石灰和含硫的煤混合后燃烧反应原理：CaOSO2CaSO3, 2CaSO3O22CaSO4，总反应方程式： 2CaO2SO2O22CaSO4。(2)氨水脱硫法：采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2反应原理：2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)(3)钠碱脱硫法：用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2反应原理：2N

10、aOHSO2=Na2SO3H2O，Na2CO3SO2=Na2SO3CO2，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。对点练4(二氧化硫的制备与性质探究)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ，其中发生反应的化学方程式为 。(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是 、 ；这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ；装置B中发生反应的离子方程式为 。(3)装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象 。(4)尾气可采用 溶液吸收。答案：(1)蒸馏烧瓶Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H

11、2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO22MnO2H2O=2Mn25SO4H(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH(答案合理即可)考点二硫酸硫酸根离子的检验1硫酸的物理性质(1)硫酸是一种油状液体，难挥发。(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量热。(3)稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。2浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片(或炭粉)加入盛有浓硫酸的试

12、管中加热铜片(或炭粉)逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。微思考将足量Mg置于浓硫酸中，依次写出发生反应的化学方程式。提示：Mg2H2SO4(浓)MgSO4SO22H2O、MgH2SO4=MgSO4H23工业制备硫酸的反应原理(1)工艺流程(2)反应原理煅烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS211O22Fe2O38SO2或SO2SO2。SO2转化为SO3：2SO2O22SO3

13、。SO3吸水生成H2SO4：SO3H2O=H2SO4。4硫酸的用途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。5SO的检验(1)检验SO的正确操作待测液取清液白色沉淀，即可确定是否存在SO。(2)原因解释先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag等离子的干扰。再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式：Ba2SO=BaSO4。6重要的硫酸盐化学式俗名颜色用途2CaSO4H2O熟石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等CaSO42H2O生石膏白色水泥添加剂FeSO47H2O绿矾浅绿色用于配制蓝黑墨水、补血剂

14、CuSO45H2O胆(蓝)矾蓝色配制波尔多液Na2SO410H2O芒硝白色造纸、造缓泻剂、合成洗涤剂KAl(SO4)212H2O明矾白色净水剂(1)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。()(2)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。()(3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO。()(4)将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色。()(5)50 mL 18.4 molL1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol。()(6)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体。()答

15、案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) 典例实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是()A装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性B实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的Fe2C装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸解析ASO2通入酸性KMnO4溶液中发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现SO2的还原性，故A正确；B.KSCN溶液用于检验Fe3，故B错误；CSO2能使品红溶液变为无色是二氧化硫生成的亚硫酸

16、结合有机色质形成无色物质，体现了二氧化硫的漂白性，用酒精灯加热，褪色的品红恢复红色，故C正确；D.B中的溶液发生倒吸，是因为装置A中气体压强减小，实验时A中导管a插入浓硫酸中，A装置试管中气体压强减小时，空气从导管a进入A装置，a导管起平衡气压的作用，故D正确。答案B母题变式在题干条件不变的情况下，下列说法不正确的是()A装置C中产生淡黄色的沉淀，体现了二氧化硫的氧化性B装置E易发生倒吸现象C装置D中品红溶液褪色后加热又变红色，可验证二氧化硫溶于水显酸性D装置A中盛浓硫酸的试管口略向上倾斜解析：C装置C中发生的反应为SO22H2S=3S2H2O，产生的黄色沉淀为S，该反应体现了SO2的氧化性，

17、故A正确；装置E中的试剂为NaOH溶液，用于吸收未反应的SO2，易产生内外气体压强差，发生倒吸，故B正确；品红溶液褪色后加热又变红色，体现SO2的漂白性，故C错误；加热盛液体的试管口只能略向上倾斜，故D正确。对点练1(浓硫酸的性质)硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有酸性吸水性脱水性强氧化性催化作用，请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀H2SO4制H2 ；(2)浓硫酸做干燥剂 ；(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)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑 。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)对点

18、练2(浓硫酸与金属反应的计算)将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH1，则下列叙述错误的是()A气体A为SO2和H2的混合物B反应中共消耗Zn 97.5 gC气体A中SO2和H2的体积比为41D反应中共转移3 mol 电子解析：C锌与浓硫酸发生反应：Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，发生反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2，设反应生成的SO2物质的量为x，H2物质的量为y，则有xy1.5 mol，消耗的硫酸：2xy18.

19、5 mol/L0.1 L，解得x0.3 mol，y1.2 mol，V(SO2)V(H2)14，参加反应的Zn：xy1.5 mol，质量是1.5 mol65 gmol197.5 g，转移电子的物质的量为1.5 mol23 mol。练后归纳 浓硫酸与金属反应规律类型对点练3(SO的检验)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()AFe(NO3)2溶液 白色沉淀BBa(NO3)2溶液 白色沉淀C无色溶液 白色沉淀D无色溶液无色溶液白色沉淀解析：CA项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，

20、先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。练后归纳SO检验的易错点(1)误将Ag、Pb2判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag或Pb2时也会产生同样的现象：AgCl=AgCl(白色)，Pb22Cl=PbCl2(白色)。(2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性条件下具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2SO=BaSO3(白色)，3BaSO32H2NO=3BaSO4(白色)2NOH2O。考点三硫及其化合物的转化1

21、硫的价态类别二维图2硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的反应、的化学方程式为H2SO32NaOH=Na2SO32H2O；Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2；Na2SO3H2OSO2=2NaHSO3。(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的如：H2SSSO2SO3写出、反应的化学方程式：2SO2O22SO3；SH2H2S；SO22H2S=3S2H2O。3含硫物质的连续氧化硫元素4硫的氧化物、酸、盐之间的转化微思考SO2具有较强的还原性，浓H2SO4具有氧化性，二者能发生氧化还原反应吗？提示：不能；因为硫元素的4、6价之间无中间价态，两物质中硫

22、元素的价态相邻，不能发生氧化还原反应。题点一含硫物质的相互转化及应用1如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是()选项WXYZASSO2SO3H2SO4BNaNa2O2NaOHNaClCFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DAlAlCl3NaAl(OH)4Al2(SO4)3答案：D2含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品；该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A该过程中可得到化工产品H2SO4B该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD图中涉及的反应

23、之一为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4解析：C根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D两项正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B项正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C项错误。3海水中主要含有Na、K、Mg2、Ca2、Cl、Br、SO、HCO、CO等离子，火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如下图所示，下列说法错误的是()A海水pH约为8的原因主

24、要是天然海水含CO、HCOB吸收塔中发生的反应有SO2H2OH2SO3C氧化主要是氧气将HSO、SO、H2SO3氧化为SOD经稀释“排放”出的废水中，SO浓度与海水相同解析：D海水中CO、HCO发生水解，COH2OHCOOH，HCOH2OH2CO3OH，所以天然海水的pH8，呈弱碱性，故A正确；由流程分析可知吸收塔中发生的反应有SO2H2OH2SO3，故B正确；天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，因为氧气具有氧化性，所以能将H2SO3、HSO、SO等氧化为硫酸，如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3O2=2H2SO4，故C正确；D错误。4. 在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子

25、质量比C的相对分子质量大16，E是强酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：(1)A是 ，Y是 ，Z是 。(填化学式，下同)(2)当X是强酸时，E是 ，写出B生成C的化学方程式： 。解析：解推断题的两个关键点：一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关系。此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，可推测多1个氧原子，则Y应为O2。连续氧化最终生成酸，则E可能为H2SO4或HNO3。(2)当X是强酸时，转化关系为(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。答案：(

26、1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S3O22SO22H2O练后归纳中学阶段常见的符合ABCD转化关系的有硫元素：H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4碳元素：CCOCO2H2CO3氮元素：N2NONO2HNO3NH3NONO2HNO3钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH题点二硫的转化与实验探究5某学习小组在通过反应Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O研究反应速率的影响因素后，对Na2S2O3产生了兴趣，查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可以看成是用一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。该实验小组运用类比学习的思想预测

27、了Na2S2O3的某些性质，并通过实验探究验证自己的预测。提出假设(1)部分学生从S元素化合价推测Na2S2O3与SO2性质相似，均有较强的 。实验探究(2)取适量Na2S2O3晶体，溶于水中制成Na2S2O3溶液，进行如下探究(填写下表中空格)。实验操作实验现象实验结论(或离子方程式)向新制氯水(pHH2SiO3解析：CA项，溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性，正确；B项，SO2与H2S溶液发生反应SO22H2S=3S2H2O，体现了SO2的氧化性，正确；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，错误；D项，SO2与N

28、a2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论：酸性：H2SO3H2SiO3，正确。4(经典高考题节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式： 。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如图所示：pH4.1时，中为 溶液。(写化学式)工艺中加入Na2CO3固体并再次充入SO2的目的是 。解析：(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。工艺中加入Na2CO3固体并再次充入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。答案：(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液