高考化学总复习 硫及其化合物 新人教版必修1

高考化学总复习硫及其化合物新人教版必修1
本节重点知识有S、SO2、SO3、H2SO4的性质、环境保护等．主要考查SO2的酸性、还原性和漂白性，浓H2SO4的强氧化性，硫及其化合物的转化关系．由于硫及其化合物知识与氧化还原反应、离子反应等理论知识关系密切，在化工、生产、环境等热点问题上应用广泛，预测明年高考还会以硫及其化合物主干知识为依托，紧密联系科技、生产、环境问题进行考查.
判断正误
1.SO2可用作食品防腐剂
2.稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
3.浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢
4.检验某溶液是否含有SO4时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
5.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中始终无明显现象
一、单质硫
1．自然界中硫元素的存在
(1)游离态：存在于附近或地壳的岩层里．
2．物理性质
硫单质俗称：，颜色状态：，溶解性：
溶于水，溶于酒精，溶于CS2.
3．化学性质
（1）与非金属反应 H2
O2
（2）与金属反应 Fe
Cu
(3)与强氧化剂反应．与浓硫酸反应的化学方程式为：
二、二氧化硫和三氧化硫
1．二氧化硫
颜色气味毒性密度溶解性
(2)化学性质
A酸性氧化物
B 氧化性
C还原性
D漂白性
1．SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是体现了SO2的漂白性吗？
2.漂白性物质的比较
物质
HClO、O3、
H2O2、Na2O2
SO2活性炭
原理氧化有色物质
与有色物质结合生成
无色物质将有色物质的分子吸附在其表面
实质氧化还原反应非氧化还原反应物理吸附效果永久性暂时性暂时性
范围
可漂白大多数有色物
质，能使紫色石蕊褪色可漂白某些有色物质，
使石蕊试液变红
可吸附某些有色物质
的分子
2．三氧化硫
(1)物理性质
熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，常温下为态，标准状况下为态．
(2)化学性质
具有酸性氧化物的通性；具有强氧化性
1．SO2不能与 BaCl2溶液反应，怎样使 SO2 能与 BaCl2 溶液反应？
2．SO2与 CO2 常用的鉴别方法？
如图 3－18－1 所示，在注射器中加入少量 Na2SO3 晶体，并吸入少量的浓硫酸(以不接触纸条为准)。

则下列有关说法正确的是(
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．沾有 KMnO4 溶液的滤纸褪色，证明了 SO2的漂白性C．品红试纸褪色，证明了 SO2 的漂白性D．沾有酚酞和NaOH 溶液的滤纸褪色，证明了SO2 的漂白性
下列实验报告记录的实验现象正确的是(
实验
记录A 无色无色无现象无色溶液
B 红色无色白色沉淀白色沉淀
C 红色无色无色溶液白色沉淀
D 无色无色无色溶液无色溶液
物理性质____色____状液体，难______，能_____水，溶于水放出大量的___，具有
吸水性，常用作干燥剂
化学性质脱水
性
将物质中的 H、O 按原子个数比 2∶1 脱出生成水。

如浓硫酸使纸屑、蔗
糖变___
强氧
化性
与金属
反应
冷的浓 H2SO4使 Fe、Al 等金属表面生成一层致密的氧化
物薄
膜而发生______
与铜反应方程式：
______________________________________
与非金
属反应
与碳反应化学方程式：
__________________________________________
与其他还
原性物质
反应
与 HBr 反应化学方程式：
_______________________________________________
与H2S 反应化学方程式：
_____________________________________________
用途制硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，作干燥剂、作脱水剂和催化剂等
检验离子操作及结论
SO42—
SO32—
1 mol Cu 与足量的浓硫酸反应，在标准状态下制得的 SO2体积为什么小于 22.4 L?
(2010 年广东湛江模拟)在分析某些溶液中的离子成分时，为了排除其他离子可能的干扰，通常先在溶液中加入一些试剂对干扰离子进行掩蔽以得到准确的结果。

下列掩蔽方法和分析结果正确的是(
A．某溶液中滴加氯水后再滴加 KSCN 溶液出现血红色，该溶液中含有Fe3＋
B．某溶液中滴加 NaOH 溶液后再滴加 CaCl2溶液出现白色沉淀，说明含有CO32—
C．某溶液中滴加氨水后再滴加 NaOH 溶液出现白色沉淀，该溶液中含有Al3＋
2—
24
(双选)下列反应必须用稀硫酸，而不能用浓硫酸的是(
A．跟锌反应制氢气 B．跟苯、浓硝酸作用制硝基苯
C．溶解金属铜 D．作乙酸乙酯水解的催化剂
某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下方案：
(1)其中可行的是______________(填序号)。

(2) 其中一个稍作改进就能成为可行的是________( 填序
号)，改进方法是__________________。

(3)完全错误的是______(填序号)，因为________________。

只用BaCl2溶液和试管鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4，简述鉴别步聚和现象及结论(上述三种溶液只准各取用一次)：
【例1】在一含Na+的澄清溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、I−、Br−、CO32−、SO32−六种离子中的几种。

①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后，有气泡生成，溶液呈黄色；
②向①所得溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成；
③向①所得溶液加入淀粉溶液，不变蓝色。

根据上述实验事实推断，下列说法不正确的是（）
A.溶液中一定存在Br−、CO32−
B.溶液中可能存在NH4+
C.溶液中一定不存在Fe2+、I−、SO32−
D.溶液一定呈碱性
4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。

某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。

【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？
猜想①：
猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。

【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。

【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。

【问题讨论】
(1)甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据
此认为氯水可将Na2S2O3氧化。

你认为该方案是否正确并说明理由
(2)请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。

该实验方案是
某溶液中大量存在以下四种离子：NO3−、SO42−、H+、M，其物质的量浓度之比为c(NO3−)：c(SO42−)：c(H+)：c(M)=3∶1∶3∶1，则M可能是
( )
①Fe2+ ②Mg2+ ③Cl−④Ba2+
A.①②④
B.③
C.②
D.①②
【例2】取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上，然后按顺序分别滴加30%盐酸，98.3%H2SO4和新制氯水，三张试纸最后呈现的颜色依次为（）
A.白红白
B.红黑红
C.红红红
D.红黑白
氮气与氮的氧化物
【知识梳理】
1．氮气
(1)物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占________。

(2)结构：电子式为__________，结构式为___________，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。

(3)化学性质
常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。

(4)氮的固定
氮的固定是指使空气中______________转化为______________的方法。

2．氮的氧化物
NO 无味 比空气略大
NO2
有刺激性气
味
比空气大 与水反应
(2)化学性质
例1如图13－1所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体不可能是( ) A ．可能是N2与NO2的混合气体 B ．可能是O2与NO2的混合气体 C ．可能是NO 与NO2的混合气体 D ．可能是NO2一种气体
将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的气体分别是( ) ①2.4 mL 、O2 ②1.2 mL 、NO ③4 mL 、O2④3.6 mL 、NO
A ．①或②
B ．②或③
C ．③或④
D ．①或④ 硝酸
1．硝酸的物理性质
纯硝酸______色、______挥发、有__________气味，与水以任意比例混溶。

2．硝酸的化学性质
(1)酸的通性，但与活泼金属反应时________生成H2。

(2)不稳定性
化学方程式为：________________________________。

(3)强氧化性
①能与除__________以外的所有金属反应，如Cu 与浓、稀HNO3均可反应，化学方程式分别为：____________________________
____________，__________________________________________。

有些金属(如Fe 、Al 等)在冷的浓HNO3中发生钝化。

②与不活泼的木炭反应的化学方程式为：____________________________________。

③硝酸的氧化性不同于硫酸的是：硝酸不论浓度大小，均具有强氧化性，且硝酸的氧化性随其浓度的增大而________，但其还原产物却随着其浓度的变化而不同，一般说来，浓硝酸的还原产物为____________，而稀硝酸的还原产物为____________。

④浓硝酸和浓盐酸的混合物称为王水(王水中浓硝酸与浓盐酸的体积比为____________)，其氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等溶解。

1．硝酸与非金属单质的反应
硝酸与非金属单质反应时非金属单质一般氧化为最高价氧化物或其对应的水化物，硝酸只表现为氧化性，完全转化为还原产物。

如：C ＋4HNO 3(浓)=====△
CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O
S ＋6HNO 3(浓)=====△
H 2SO 4＋6NO 2↑＋2H 2O 2．硝酸与金属的反应 (1)硝酸与金属反应的一般规律
①硝酸与金属反应生成金属的硝酸盐和氮氧化物(一氧化氮或二氧化氮)，参加反应的硝酸一部分做氧化剂，即氮元素化合价降低的那部分硝酸；一部分起酸的作用，即生成金属硝酸盐的那部分硝酸，也就等于硝酸盐中的NO －
3。

(3)硝酸与金属反应的相关计算规律
硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还原为低价氮的化合物。

所遵循的规律必须符合三个守恒：①电子得失守恒。

根据这个守恒，可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应物；②物质守恒，即溶液的NO 和释放出的NO(或NO2)中N 的物质的量之和等于原HNO3的物质的量；③溶液中要符合电荷守恒，M n ＋和H ＋所带正电荷总数应等于NO 所带负电荷总数。

(因为这种溶液中OH －浓度很小，可被忽略)
例2 一种酸性较强的溶液中，可能存在NO 、I －、Cl －和Fe3＋中的一种或几种，向该溶液中加入溴水后，溴单质被还原，由此可推知这种溶液中( )
A ．含I －，不能确定是否含Cl －
B ．含NO
C ．含I －、NO 、Cl －
D ．含Fe3＋
已知在Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2＋＋H2OFe(OH)2＋2H ＋，若向此溶液中加入盐酸，下列说法错误的是( )
A ．平衡向逆反应方向移动
B ．发生了氧化还原反应
C ．溶液颜色由浅绿色变为棕黄色
D ．溶液的浅绿色加深，变为棕绿色
m g 铁粉恰好与100 mL 1.2 mol·L -1的稀硝酸完全反应，若生成的气体均为NO ，求： （1）生成的NO 的体积（标准状况）
（2）m 的取值范围。

足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与
1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶
液中加入 5 mol/L NaOH 溶液至Cu 2＋
恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是( )
A.60 mL
B.45 mL
C.30 mL
D.15 mL
将32.64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO 和NO 2混合气体在标
准状况下的体积为11.2 L。

请回答：
(1)NO的体积为 L，NO2的体积为 L。

(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为
mol/L。

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水
g。

某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞
紧试管c和d的胶塞，加热c。

其目的是_______________________________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，
c中反应的化学方程式是__________________________。

再由a向c中加 2 mL蒸馏水，c中的实验现象是________________________________________。

(3)表中是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是，理由是。

(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2，操作步骤为_____________，
实验现象为；但此实验的不足之处是__________________________________________。

(2009·北京理综，27)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。

实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。

由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。

装置③、④、⑥中盛放的药品依次是。

(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后。

(3)装置①中发生反应的化学方程式是。

(4)装置②的作用是，发生反应的化学方程式是。

(5)该小组得出的结论依据的实验现象是。

(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。

甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。

同学们分别设计
了以下4个试验来判断两种看法是否正确。

这些方案中可行的是(选填序号字
母) 。

a.加热该绿色溶液，观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 一、氨
电子式 气味 密度 水溶性
比空气 常温、常压下，1体积的水可溶解
体积氨气
2.氨的化学性质
(1)与水的反应
NH 3＋H 2O NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －
，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：。

氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：
NH 3·H 2O=====△。

(2)氨气与酸反应
①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为 ，将浓盐
酸改为 ，也会出现相同的现象。

化学方程式为：
②与CO 2等酸性氧化物反应：NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3或2NH 3＋CO 2＋H 2O===(NH 4)2CO 3。

(3)NH 3的还原性
①氨的催化氧化
化学方程式： 。

②与其他氧化剂反应
4NH 3＋3O 2(纯氧)=====点燃
2N 2＋6H 2O ，
4x NH 3＋6NO x =====催化剂△(2x ＋3)N 2＋6x H 2O ，
2NH 3＋3CuO=====△
3Cu ＋N 2＋3H 2O ，
8NH 3＋3Cl 2===N 2＋6NH 4Cl(白烟)。

(4)与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液
3.制法
(1)实验室制法。

(2)工业制法。

二、铵盐及NH ＋
的检验
1.铵盐的概念
铵根离子与酸根离子构成的化合物。

2.铵盐的物理性质
铵盐都是 色固体，均易溶于水。

3.铵盐的化学性质
(1)受热易分解
NH 4Cl=====△
，
(NH 4)2CO 3=====△
(2)与碱反应
①NH ＋4
＋OH －
=====△
NH 3↑＋H 2O ；
②在稀溶液中不加热：NH ＋4＋OH －
===NH 3·H 2O ；
③在浓溶液中不加热：NH ＋4＋OH －
===NH 3↑＋H 2O 。

(3)水解反应
NH ＋
4＋H 2O
NH 3·H 2O ＋H ＋。

4. NH ＋
4的检验
未知液——→OH －
呈碱性——→△
湿润 色石蕊试纸变 色，则证明含NH ＋
4。

考点一 氨气的三种实验室制法
常见装置
1. 若用固体NH 4Cl 和消石灰制取氨气，则采用哪种装置？反应原理是什么？如何制得干燥的
氨气？如何验满？
2.若采用加热浓氨水的方式制取NH 3，则采用哪种装置？
3. 若图2的分液漏斗中盛有浓氨水，则烧瓶中的固体可选用何种物质？反应原理是什么？
4. 图3中棉花的作用是什么？
某研究小组进行NH3有关的实验。

(药品：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰)
(1)写出实验室制取NH3的化学反应方程式：___________________________________________。

将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为_____________________________________。

(2)从下图中挑选所需仪器，装配成快速制取干燥NH3的装置简图(只写编号，必要的塞子、玻璃导管、胶皮管、固定装置和尾气处理装置略去)，仪器是。

(3)实验小组关于用上述药品快速制取氨气的原理分析，有道理的是 (填序号)。

①在NH3·H2O中有平衡NH3＋H2O NH3·H2O NH＋4＋OH－，NaOH使平衡向左移动。

②在NH3·H2O中有平衡NH3＋H2O NH3·H2O NH＋4＋OH－，NH4NO3使平衡向左移动。

③NaOH溶于水时放热，使体系温度升高，NH3的溶解度减小，会使部分NH3逸出。

④NH4Cl会分解释放出NH3。

⑤在快速制取NH3时可以加入NaNO3固体，以便加快产生NH3。

(4)用如图甲所示装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3：。

(5)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是。

例2喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。

(1)图甲中，为化学教学中所用的喷泉实验装置。

在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。

①下列组合中不可能形成喷泉的是( )
A.HCl和H2O
B.O2和H2O
C.NH3和H2O
D.CO2和NaOH溶液
E.NO2和H2O
②设若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？
③用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)＝ mol/L(设溶质不扩散)。

④若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是mol/L。

(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。

①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是 ( )
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是______________。

②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。

水槽中加入的物质可以是 ( )
A.浓硫酸
B.食盐
C.硝酸钾
D.硫酸铜
这种方法产生喷泉的原理是____________________。

③比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲上部烧瓶内气体压强；图乙下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。

(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述
(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。

(2010·重庆理综，27)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。

(1)氨催化氧化的化学方程式为_________________。

(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入；若取消3，在
4中仅观察到大量白烟，原因是。

(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置
(填装置代号)；化合物X为 (只写一种)，Na2O2的作用是。