5.1硫及其化合物讲义高一下学期化学人教版

5.1硫及其化合物——高一化学人教版必修二课堂速测
知识点一硫
1．硫元素的位置、结构与性质
(1)硫元素位于元素周期表的第周期、第族，硫原子的最外电子层有
电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成价硫的化合物。

(2)与氧元素相比，得电子能力相对较弱，非金属性比氧元素的弱。

故在富含O2的地表附近的含硫化合物中，硫常显价或价，而氧显价。

2．硫单质的物理性质
硫(俗称)是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。

硫溶于水，微溶于，易溶于。

3．硫单质的化学性质
(1)氧化性表现为与金属、H2反应，与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为、、，在这些反应中，S 均作氧化剂。

(2)还原性表现为与O2反应，其化学方程式为，反应中S作剂。

知识点二二氧化硫
1．SO2物理性质
二氧化硫是一种无色、有气味的有毒气体，密度比空气的，易溶于水。

在通常情况下，1体积的水可以溶解约体积的SO2。

2．可逆反应
(1)正反应：向方向进行的反应。

(2)逆反应：向方向进行的反应。

(3)可逆反应：在条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应。

注意：可逆反应中“两同”是同一条件和两方向同时进行。

3．SO2化学性质
(1)具有酸性氧化物的性质
①与H2O反应的化学方程式为。

②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为。

(2)还原性
SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为，生成的SO3也是氧化物，与H2O反应的化学方程式为。

(3)氧化性
SO2与H2S反应的化学方程式为。

(4)漂白性
①SO2通入品红溶液中，品红溶液色，加热时，溶液又变色。

②SO2的漂白原理：SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。

这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。

4．SO2的应用：SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等；此外SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。

知识点三硫酸及其盐
1．工业制硫酸的原理示意图
上述流程涉及的化学方程式为或4FeS
2＋11O
2
2Fe
2
O
3
＋
8SO
2
，，。

2．硫酸的酸性
(1)电离方程式：。

(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO
3
溶液反应的离子方程式分别为、、、。

3．浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的，可用于作。

(2)脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。

(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为。

反应中氧化剂是，还原剂是，还原产物为。

②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为。

反应中氧化剂为，还原剂为，还原产物为。

4．常见硫酸盐
(1)石膏(化学式为 )，加热失水变为熟石膏(化学式为 )，应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，工业上还用于调节。

(2)硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”，用于生产其他钡盐的原料或消化系统X射线检查的内服药剂。

(3)硫酸铜为白色粉末，CuSO
4
结合水后变为蓝色晶体胆矾(化学式为 )，
又称蓝矾。

无水CuSO
4可用于检验H
2
O的存在。

胆矾和混合制成一种常用的农药
——波尔多液。

(4)明矾[化学式为KAl(SO
4)
2
·12H
2
O]，明矾可以净水。

知识点四硫酸根离子的检验1．SO2－
4
的检验
(1)实验探究：①稀硫酸或Na
2SO
4
溶液―――――→
BaCl
2
溶液
―――→
稀盐酸
现象为有白色沉淀生成，
加盐酸后白色沉淀不溶解；
②Na
2CO
3
溶液―――――→
BaCl
2
溶液
―――→
稀盐酸
现象为有白色沉淀生成，加盐酸后白色沉淀溶解
且放出气体。

(2)SO2－
4的检验一般思路：待测液――――――→
先加稀盐酸
酸化无沉淀无气体生成―――――→
BaCl
2
溶液
有白
色沉淀生成。

2．粗盐中可溶性杂质的除去
4
知识点五自然界中硫的存在和转化
1．自然界中不同价态硫元素间的转化2．硫元素不同化合价之间的相互转化
(1)硫的化合价与性质的关系
低价态发生____反应
发生____反应高价态
(2)设计实验实现不同价态含硫物质的转化 序号
转化目标
转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物
质 ① －2→0
H 2S
____ S ____ ② 0→－2 S ____ H 2S ____ FeS 或Cu 2S
③ －2→＋4 H 2S ____ SO 2 ④ 0→＋4 S ____ SO 2 ⑤ ＋4→0 SO 2 ____ S ⑥ ＋4→＋6 SO 2 ____ SO 3 ____ H 2SO 4 ⑦
＋6→＋4
H 2SO 4
____
SO 2
①______________________，____________________________； ②________________________，_______________________________； ③_________________________； ④________________________； ⑤________________________；
⑥______________________，________________________________； ⑦________________________________。

【针对训练】
1.下列有关硫单质性质的叙述中，正确的是( ) A.硫与金属或非金属反应时均作氧化剂
B.自然界中在富氧环境中的含硫化合物，硫一般以硫酸盐或亚硫酸盐的形式存在
C.硫燃烧时，硫过量时燃烧的产物是2SO ，氧气过量时燃烧的产物是3SO
D.硫在空气中的燃烧产物是2SO ，在纯氧中的燃烧产物也是2SO 2.下列关于含硫化合物的叙述正确的是( )
A.浓硫酸干燥2SO ，体现了其脱水性
B.2SO 是一种无色、有刺激性气味的有毒气体
C.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了其吸水性
D.2SO 是一种食品添加剂，为了增强抗氧化、防腐等作用，可大量添加 3.下表中对2SO 性质的相关实验现象的描述或所做的解释错误的是( )
2SO 2SO 的说法中正确的是( )
A.2SO 属于非法添加剂，不应该添加到葡萄酒中
B.2SO 具有还原性，少量的2SO 可防止葡萄酒氧化变质
C.2SO 具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D.2SO 可以使酸性4KMnO 溶液褪色，体现了它的漂白性 5.硫在自然界的循环过程如图所示，下列说法不正确的是( )
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山爆发
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐等形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后，可产生24SO -
和
2SO 6.硫酸亚铁煅烧发生反高温应：422332FeSO SO Fe O SO ↑++↑高温
，下列有关说法正确的
是( )
A.该反应中铁元素被还原
B.该反应中3SO 是氧化产物
C.将所得混合气体通入2BaCl 溶液中，可得到3BaSO 和4BaSO 沉淀
D.该反应中4FeSO 既作氧化剂，又作还原剂
7.将工业中产生的2H S 和空气的混合气体通入322FeCl FeCl CuCl 、、的混合溶液中反应可回收S ，其转化过程如图所示。

下列说法错误的是( ) A.2H S 具有还原性
B.可通过点燃的方法除去工业尾气中的2H S
C.在图示转化过程中，只有两种元素的化合价不变
D.提高混合气体中空气的比例可防止生成的硫单质中混有CuS 8.下列化学方程式或离子方程式书写正确的是( ) A.把稀硫酸滴在铜片上：22Cu 2H Cu H +
+++↑ B.加热铜粉与硫粉的混合物：Cu S CuS +△
C.将浓硫酸滴在23Na SO 粉末上：()
23242422Na SO H SO Na SO H O SO +++↑浓
D.4NaHSO 溶液与2Ba(OH)溶液混合呈中性：22442H SO Ba OH BaSO H O +-+
-+++↓+
9.某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置（夹持仪器已省略）和实验方案进行实验探究。

请回答下列问题（假设无副反应发生）：
（1）按图示装置连接仪器，并检查装置的气密性，称量装置E 的质量。

（2）将g m 铁碳合金样品放入A 中，再向分液漏斗中加入足量的浓硫酸，其中仪器A
的名称为__________。

（3）打开分液漏斗活塞并点燃酒精灯，一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。

写出A中发生反应的化学方程式：__________。

装置C的作用是__________。

（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下装置E并称重。

若装置E增重g b，则铁碳合金中铁的质量分数为__________（用含m、b的表达式表示）。

（5）某同学认为，依据此实验测得的数据计算出的铁碳合金中铁的质量分数偏小，可能的原因是__________。

10.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。

硫及其部分化合物的价类二维图如图所示，回答下列问题：
（1）图中A、B、D三种物质中，不属于电解质的是___________（用化学式表示）。

（2）足量B通入紫色石蕊溶液中的现象是___________。

（3）C为钠的正盐，在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，当C作氧化剂时，理论上可被还原为___________（填序号）。

Na S
A.
2
B.S
H SO
C.
23
Na SO
D.
24
H SO
E.
24
SO混合，可生成淡黄色固体。

该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比（4）将A与
2
为___________。

（5）D的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为
___________，该反应中每转移2mol电子，生成气体的体积为___________（标准状况下）。

答案以及解析
1.答案：D
解析：硫单质为0价，是中间价态,与金属反应时显氧化性，硫与非金属性比它强的非金属(如氧、氯、氟等)反应时，硫是还原剂，A 错误；
十4价硫有还原性,且还原性较强，在富氧环境中容易被氧化成十6价，故在自然界中主要以十6价存在，B 错误；
硫在过量氧气中燃烧也只生成二氧化硫，C 错误； 硫在空气中或者纯氧中的燃烧产物只能是2SO ，D 正确。

2.答案：B
解析：A.浓硫酸干燥2SO ，体现了其吸水性，故A 错误；B.2SO 是一种无色、有刺激性气味的气体，其二氧化硫有毒，故B 正确；C.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了其脱水性，故C 错误；D.2SO 是一种食品添加剂，适量可增强抗氧化、防腐等作用，但二氧化硫有毒，不能大量添加，故D 错误；故选：B 。

3.答案：C
解析：A.2SO 具有强的还原性，能够被酸性4KMnO 溶液氧化为硫酸，4KMnO 被还原为无色2Mn ，因而2SO 能使酸性4KMnO 溶液的紫色褪色，A 正确；
B.2SO 溶于水反应产生23H SO ，由于23H SO 的酸性比2H S 强，23H SO 与2Na S 反应产生
2H S ，23H SO 、2H S 发生氧化还原反应产生S 单质，使溶液变浑浊，B 正确；
C.由于酸性：HCl>23H SO ，所以将2SO 气体通入2BaCl 溶液中，二者不能发生复分解反应产生3BaSO 沉淀，C 错误；
D.2SO 具有漂白性，能够与品红结合产生不稳定的无色物质，因此能够使品红溶液褪色，D 正确； 故合理选项是C 。

4.答案：B
解析：葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用，所以二氧化硫可以添加到葡萄酒中，A 错误；因为二氧化硫中硫元素为+4价，有还原性，可防止葡萄酒氧化变质，B 正确；二氧化硫和硫酸中的硫元素呈相邻价态，不能发生氧化还原反应，故二氧化硫能用浓硫酸干燥，C 错误；二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了二氧化硫的还原性，不是漂白性，D 错误。

5.答案：A
解析：石油和煤等化石燃料中含有硫元素，A 项正确；根据题图知，大气中的二氧化硫来源于化石燃料的燃烧、火山爆发等，B 项错误；硫元素在地壳中常以硫化物、硫
酸盐等形式存在，C 项正确；根据题图知，动植物遗体被微生物分解后，可产生24
SO -
和2SO ，D 项正确。

6.答案：D
解析：该反应中铁元素化合价由+2升高为+3，铁元素被氧化， A 项错误；
43FeSO SO →，S 元素化合价不变，3SO 既不是氧化产物又不是还原产物，B 项错误；
2SO 和氯化钡溶液不能反应得到3BaSO 沉淀，3SO 溶于水生成24H SO ，和氯化钡溶液反
应能生成4BaSO 沉淀，则将所得混合气体通入2BaCl 溶液中，只得到4BaSO 沉淀，C 项错误；该反应中，铁元素化合价由+2升高为+3，部分硫元素化合价由+6降低为+4，则
4FeSO 既作氧化剂又作还原剂，D 项正确。

7.答案：BC
解析：2H S 中的S 元素显2价，易被氧化，所以2H S 具有还原性，A 项正确；2H S 完全燃烧会生成污染性气体2SO ，B 项错误；图示转化过程中，Cu 、H 、Cl 三种元素的化合价没有变化，C 项错误；提高混合气体中空气的比例，实质是提高2O 的量，2O 充足时，反应过程中的2Fe +能被充分氧化为3Fe +，而充足的3Fe +可将CuS 氧化为S ，从而防止生成的硫单质中混有CuS ，D 项正确。

8.答案：C
解析：铜与稀硫酸不反应，A 项错误；铜粉与硫粉的混合物在加热的条件下反应生成
2Cu S ，B 项错误；4NaHSO 溶液与2Ba(OH)溶液混合呈中性，发生反应的离子方程式为
224422H SO Ba
2OH BaSO 2H O +-+-+++↓+，D 项错误。

9.答案：（1）略 （2）蒸馏烧瓶 （3）
()
()()
2424222422232Fe 6H SO Fe SO 3SO 6H O C 2H SO CO 2SO 2H O ++↑++↑+↑+，浓浓△
△
；
除去混合气体中的2SO
（4）
113100%11m b
m
-⨯ （5）空气中的2CO 、水蒸气进入装置E ，使测得的b 偏大
解析：（3）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铁反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，则A 中发生反应的化学方程式为
()
()24242232Fe 6H SO Fe SO 3SO 6H O ++↑+浓△
和()
24222C 2H SO CO 2SO 2H O +↑+↑+浓△。

B 中品红溶液褪色，可证明有2SO 生成，
C 中酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可与
2SO 反应，达到除杂的目的。

（4）装置E 增重的g b 即为生成的2CO 的质量，根据碳原子守恒可知，铁碳合金中碳的质量为
1
1g 312g mol g 44g mol 11b b --⨯⋅=⋅，则铁碳合金中铁的质量为3g 11b m ⎛⎫- ⎪⎝
⎭，故铁碳合金中铁的质量分数为
311311100%100%11b
m m b m m
-
-⨯=⨯。

（5）空气中的2CO 、水蒸气进入装置E ，使测得的b 偏大，则求出的2CO 的质量偏大，即碳的质量偏大，故铁碳合金中铁的质量分数偏小。

10.答案：（1）2SO （2）溶液变红色 （3）AB （4）1:2
（5）()244222H SO Cu
CuSO 2H O SO +++↑浓△
；22.4L
解析：（1）根据题图可知，A 是2H S ，B 是2SO ，D 是24H SO ，其中2SO 不属于电解质，
224H S H SO 、均属于电解质。

（2）B 是2SO ，易溶于水，与水发生反应产生23H SO ，23H SO 具有酸的通性，可以使紫色石蕊溶液变为红色。

（3）C 是23Na SO ，其中S 元素的化合价为+4，则23Na SO 作氧化剂时，理论上可被还原为2Na S 或S 等，A 、B 项正确；23H SO 中S 元素的化合价为+4，不可能由23Na SO 还原得到，C 项错误；2424Na SO H SO 、中S 元素的化合价均为+6，不可能由23Na SO 还原得到，D 、E 项错误。

（4）A 为2H S ，将2H S 与2SO 混合，可生成淡黄色固体，反应的化学方程式为
2222H S SO 3S 2H O ++，该反应中，2H S 中的硫元素化合价升高，被氧化，2H S 作还原剂，2SO 中的硫元素化合价降低，被还原，2SO 作氧化剂，则该反应中氧化剂与还原剂
的物质的量之比为1:2。

（5）浓硫酸与铜单质在加热时发生反应：()244222H SO Cu CuSO 2H O SO +++↑浓△，部分S 元素的化合价由+6降低为+4，每转移2mol 电子，生成1mol 2SO ，标准状况下的体积为11mol 22.4L mol 22.4L -⨯⋅=。