高中化学 含硫物质的转化、性质实验探究

课时20 含硫物质的转化、性质实验探究

考点一 硫及其化合物的转化及应用

【考必备·清单】

1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系

2．掌握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

如：

②、③、④反应的化学方程式分别为：

②H 2SO 3＋2NaOH===Na 2SO 3＋2H 2O ；

③Na 2SO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋H 2O ＋SO 2↑；

④SO 2＋Na 2SO 3＋H 2O===2NaHSO 3。

(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的

当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示

如：H 2S ①O 2不足

④H 2、△S ②O 2⑤H 2S SO 2――→③O 2

SO 3 ③、④、⑤反应的化学方程式分别为：

③2SO 2＋O 2

催化剂△2SO 3； ④S ＋H 2=====△H 2S ；

⑤SO 2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O 。

[名师点拨] ①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S 和H 2S 、S 和SO 2、

SO 2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。

②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2SO 4===3Na 2SO 4＋3S↓＋3H 2O 。

【提素能·好题】

1．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。在丙里加入Na 2S 生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是( )

A ．SO 3 H 2SO 4 H 2SO 3 H 2S S

B ．SO 2 H 2SO 3 H 2SO 4 SO 2 SO 3

C ．SO 3 H 2SO 4 H 2SO 3 SO 2 Na 2S 2O 3

D ．SO 2 H 2SO 3 H 2SO 4 H 2S S

解析：选D 硫黄在空气中燃烧生成SO 2(甲)，SO 2溶于水得溶液H 2SO 3(乙)，向乙溶液中滴加溴水生成H 2SO 4和HBr ，在丙里加入Na 2S 生成气体H 2S(丁)，把H 2S 通入H 2SO 3得到沉淀S(戊)。

2．在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比C 的相对分子质量大16，E 是酸，当X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： A ――→X B ――→Y C ――→Y D ――→Z

E

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________。

(2)当X 是强酸时，E 是_______，写出B 生成C 的化学方程式：_______________________。

(3)当X 是强碱时，E 是________，写出B 生成C 的化学方程式：______________________。 解析：因D 的相对分子质量比C 大16，则Y 为O 2，进而推知C 、D 为氧化物，B――→O 2C――→O 2D 为连续氧化的过程。因E 为酸，故C 、D 均为非金属氧化物，Z 为H 2O 。当X 为强碱时，该连续氧化关系为NH 3――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3，进而推知A 为铵盐；当X 为强酸时，该连续氧化关系为H 2S――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4，进而推知A 为硫化物。综上所述A 为(NH 4)2S 。

答案：(1)(NH 4)2S O 2 H 2O

(2)H 2SO 4 2H 2S ＋3O 2=====点燃2SO 2＋2H 2O

(3)HNO 3 4NH 3＋5O 2=====催化剂

△

4NO ＋6H 2O [归纳总结]

中学阶段常见的符合A――→O 2B――→O 2C――→H 2O D 转化关系示例 硫元素 H 2S――→足量O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4

S――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4

氮元素

N 2――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3 NH 3――→O 2NO――→O 2NO 2――→H 2O HNO 3 碳元素

C――→O 2CO――→O 2CO 2――→H 2O H 2CO 3 钠元素 Na――→O 2Na 2O――→O 2Na 2O 2――→H 2O NaOH

考点二 以二氧化硫制备为载体的实验探究

【考必备·清单】

1．二氧化硫的实验室制备与探究流程

[名师点拨] 用70%左右的浓硫酸而不用98.3%的浓硫酸或稀硫酸的原因：若用98.3%的浓硫酸，因其含水少，硫酸主要以分子形式存在，H ＋浓度很小，难以反应。若用稀硫酸，则含水量多，因SO 2易溶于水，不利于SO 2的逸出。

2．检验SO 2和CO 2同时存在的一般流程

SO 2和CO 2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO 2、CO 2混合气体中存在CO 2的一般流程如下：

流程

设计

检验SO2⇨除去SO2⇨检验SO2是否除尽⇨检验CO2实验装置

所选试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水

预期现象褪色褪色不褪色变浑浊

注意事项：有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，并使用较浓的酸性KMnO4溶液，现象为酸性KMnO4溶液的颜色变浅。

【探题源·规律】

[典例]下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_________________________________________。

[解析]一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。

[答案](1)品红溶液检验SO2

(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽

(3)澄清石灰水检验CO2

(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色)

【提素能·好题】

1．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，下列说法错误的是()