高中化学同步讲义必修第二册： 硫及其化合物（精讲）（解析版）.pdf

思维导图r 物理性质5.1.2硫及其化合物（精讲）纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体；硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水巾，并用玻璃棒不断搅拌浓硫酸化学性质吸水性常做干燥剂能干燥H O：,N”CO：,Ch、HCL SO?、CO、CHj等不能干燥碱性气体（NHj等）；还原性气体（如 H、HBr、H I等）脱水性将有机物中的氢、氧元素按原子个数比2:1脱去，如蔗糖脱水碳化强氧化性与 活 泼金 属 反应与铁、铝的反应：常 温 F,浓硫酸使铁、铝发钝化所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸加热时，浓硫酸能与铁反应2Fe+6H 4（浓）=F e（SO4h+3SOd+6H9与 不 活泼金属反应Cu+2H2SO“Sfc）=CuSO4+SO2T+2H：O与非金属反应与木炭反应：C+2HSO（浓）=C O：t+2 soiT+2H：O与破的反应：S+2H+O,（浓）=3 S 6 T+2 H g与红磷反应：2P+5H?SCh（浓）=2H?PO4+5S6f+2H9工业制法工业制硫酸的原理冰意图琼黄或黄铁矿J盅11空气匚VQU傕化剂）四J浓硫酸吸收世上迩流程涉及的化学方程式 S+O-SO 2 或 4FeS：+llO:=2FO3+8SO2V2O52S02+0 洸 0500 p 2s03SO3+H2O=H2SO41SO3+2H+=S C h t+H:OSO+C 产-BaSO”原理操作方法CaSO3+2H+=C iJ+SO2j+H：O被 检 液*a Q善澈 沉 淀 色笔工 气体.三四逑类一品红溶液褪色,说明含SOT取少量溶液于试管中，加入CaCh溶液生成白色沉淀，再加入稀盆酸，将产生的气体通入品红溶液，红色褪去，则含有SOT戚里S O T+B a*=B aSO 酸离的验不价含物的化硫根子检及同态硫质转操作*试样少许无气泡、沉淀产生（排除8；、网、Ag.等的干扰）.4Hle I产.产生白色沉淀,则含有so：硫及化合物的转化只有m t性既有氧化性价态-43或BaSOsC.装置d 中出现浑浊，证明产生的气体中含有CO?D.装置e 中可以盛放NaOH溶液【答案】D【解析】A.葡萄糖为固体，浓硫酸和葡萄糖混合，将 Y 形管向左倾斜，浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中，A 项错误；B.CO2和 SO2和氯化钢溶液均不反应，若装置b 中出现白色沉淀，是 SO2和 02和氯化钙反应生成的BaSO4,B 项错误；C.c 中的品红溶液不能完全吸收SO?,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C 项错误；D.污染性尾气为SO?,可以用NaOH溶液吸收，D 项正确；故答案选D。

考点二硫酸的制备【例 2-1（2022秋安徽六安）浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应，为检验反应的产物，某同学设计了如图所示的实验，请判断下列说法正确的是A.物质甲是碱石灰，用于检验生成的水B.装置乙中会生成淡黄色沉淀，体现了 SCh的酸性5C.装置丙中溶液的紫色褪去，体现了 S02的氧化性D.装置戊中溶液不褪色，装置己中出现浑浊，说明产物中含有C02【答案】D【解析】A.甲应该用无水硫酸铜检验生成的水，A 项错误；B.装置乙中会生成淡黄色S 沉淀，体现了 S02的氧化性，B 项错误；C.二氧化硫不能漂白酸碱指示剂，装置丙中紫色石蕊溶液变红但不褪色，体现了 S02的水溶液有酸性，C项错误；D.装置戊中品红溶液不褪色，说明S02已经除尽，装置己中澄清石灰水变浑浊，说明产物中含有CO2，D 项正确；故选D例 2-2】(2022秋.江西抚州)硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一、(1)新修本草中关于“青矶(FeSCU7H2O)”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”物理小识中说：“青矶厂气熏人，衣服当之易烂栽木不茂”赤 色 固 体 可 能 是(填 化 学 式)为确认“青矶厂气”含有SO2和 SO 3,将其通入依次以下装置。

A、B 中供选择的试剂有a.品 红 b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2c.浓硫酸A 中 溶 液 为(填 标 号)，可 观 察 到 的 现 象 为2)工业制硫酸主要采用接触法，以黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的主要设备和流程如图沸扁炉 接触室 吸收塔6高温“沸腾炉，中主要发生的反应为4FeSz+1102.2Fe2（）3+8S02每反应消耗lmolFeS2,转移的电子数为“接触室”中生成S03的化学方程式为吸收塔”中用于吸收SO3的试剂为（填“水”或“浓硫酸”）环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的S02含量进行了如下实验取标准状况下1.000L空气（含 N2、Ch、C02、S02）,缓慢通过足量碘水在所得溶液中加入稍过量的BaCb溶液，产生白色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g则空气样品中SO2的体积分数为 o【答案】Fe2O3 c 产生白色沉淀（2）IINA 2so2+O2 峰 段 巡 2S03 浓硫酸 2.24%【解析】（1）“青矶”是绿矶，化学式为FeSO47H2O,物理小识中考查FeSCUHzO受热分解，FeSO4-7H2O 受热分解，根据元素守恒可推测赤色固体可能是Fe2O3；检验分解的气态产物中是否有SO2及 SO 3,检验三氧化硫时，为防止二氧化硫的干扰，用氯化钢溶液检验，二氧化硫用品红溶液检验，装置A、B 中的溶液依次是BaCb溶液，品红溶液，三氧化硫与BaCb溶液生成硫酸钢白色沉淀；高温4FeS2+l 102 2Fe203+8S02（2）反应 中，F e的化合价由+2升高到+3,S 由-1升高到+4,故共升高11价，每反应消耗ImolFeSz,转移的电子数为IINA;“接触室”中发生反应2s。

2+2脩 啜 概 2sO3；为避免形成酸雾，吸收塔中用于吸收SO3的试剂X 是 98.3%的浓硫酸；硫酸钢的物质的量是7 =0.0 0 1 m o l,根据硫原子守恒可知n（SC）2）=0.001mol,1L空气中SO2的体233g/mol0 0224L积为 22.4L/molx0.001 mol=0.0224L,SO2 的体积分数为一 xl00%=2.24%o【一隅三反】1.（2022上海徐汇）将碳与浓硫酸反应产生的气体分别通入下列溶液后，所得溶液一定澄清的是A.氢氧化钢 B.石灰水 C.氢硫酸 D.氯化钢溶液【答案】D【解析】碳与浓硫酸反应生成C02、S02和水A.气体CO2、SO2通入氢氧化钢，生成白色沉淀BaCCh、BaSO3,溶液变浑浊，继续通入过量气体，沉淀7会溶解，得至lj Ba(HCC3)2、Ba(HSO3)2的澄清溶液，A 错误；B.气体C02、S02通入澄清石灰水，生成白色沉淀CaCCh、CaSO3,溶液变浑浊，继续通入过量气体，沉淀溶解，得至lj Ca(HCO3)2、Ca(HSC3)2澄清溶液，B 错误；C.气体C02、SO2通入氢硫酸，SO2和 H2s反应生成S,溶液变浑浊，C 错误；D.气体CO2、S02和氯化钢溶液均不反应，D 正确；故答案选D。

2.(2022河北唐山高一统考期末)某工厂采用接触法制硫酸.回答下列问题：(1)写出接触室中在催化剂条件下发生的化学反应方程式.如果有ImolOz被还原，反应中转移电子的物质的量为=(2)在吸收塔中，用 98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，再稀释成不同浓度的工业产品，不用水吸收三氧化硫，原因是3)现采购了一批100吨含FeS?90%的硫铁矿矿石(杂质不参与反应).已知生产过程中沸腾炉中原料损失10%,接触室和吸收塔中原料损失4%,则该批硫铁矿可生产98%浓硫酸 吨(计算结果保留小数点后一位)答案】2so?+2.催:剂-2S03 4mol 防止三氧化硫溶于水时反应放出大量热导致酸雾，降低吸收效率 129.6【解析】(1)在接触室中二氧化硫与氧气在催化剂加热的条件下反应生成三氧化硫，反应方程式为：2S02+02?=SBL-2S03；Ch得电子作氧化剂，发生还原反应，有ImolO?被还原时转移电子的物质的量为Imolx2x2=4mol,故答案为：2so2+6 催心剂,2S03；4mol；8（2）在吸收塔中，用 9 8.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，再稀释成不同浓度的工业产品，不用水吸收三氧化硫，原因是防止三氧化硫溶于水时反应放出大量热导致酸雾，降低吸收效率，故答案为：防止三氧化硫溶于水时反应放出大量热导致酸雾，降低吸收效率；F e S2 2 H 2 s o4（3）根据硫原子守恒计算得：1 2 0 2 x 9 81 0 0 x 9 0%x （1 -1 0%）x （1 -4%）x x 9 8%x =1 2 9.6（吨），故答案为：1 2 9.6。

3.（2 0 2 2 北海期末）下图是铜与浓硫酸反应并验证其产物性质的装置图请回答下列问题1）试管中发生反应的化学方程式为;其中硫酸发生了（填“氧化”或“还原”）反应2）一段时间后，中溶液无明显现象，溶 液 均 褪 色，试管中的现象分别说明S O 2 具有、漂白性3）下 列 说 法 正 确 的 是（填字母）a.上下移动铜丝可控制反应的发生与停止b.反应结束后，从导管向装置中鼓入空气，使气体完全被吸收，防止污染c.实验结束后，试管中有白色固体出现，为确认白色固体为产物C u S可立刻向试管中加水，观察颜色（4）充分反应后发现，铜丝与硫酸都有剩余，在此情况下，加入下列物质能使溶液中n（C u?+）变大的是（填字母）a.H C 1 b.F e2O3 c.K NO3（5）反应停止后，待装置冷却，向试管中加入氯水，产生白色沉淀，反应的离子方程式为o4【答案】（1）C u+2 H 2 s o 4（浓）二 C US O 4+S O 2 T+2 H 2还原9(2)酸性；还原性(3)ab(4)be(5)SO2+Cl2+2H2O+Ba2+=4H+2CF+BaSO4 J(或H2SO3+Cl2+H2O+Ba2+=4H+2CF+BaSO4 J )【解析】实验装置为铜与浓硫酸反应并验证其产物性质，试管中铜与浓硫酸反应生成二氧化硫，经饱和亚硫酸氢钠溶液除杂，依次通入氯化钏溶液、滴有酚醐的氢氧化钠溶液、酸性高镒酸钾溶液、品红溶液中，验证其性质，按题目要求解答。

A(1)试管中铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为：Cu+2 H2 s4(浓)二 CUSO4+SO2 T+2 H2 0；硫酸中硫元素化合价降低，发生了还原反应；4故答案为：Cu+2 H2 so4(浓)二 CUSO4+SO2 T+2 H22)试管中是滴有酚醐的氢氧化钠溶液，通入二氧化硫会与氢氧化钠反应产生亚硫酸钠及水，碱性减弱，故红色会褪去，体现二氧化硫的酸性氧化物的性质，试管中是酸性高镒酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应，体现二氧化硫的还原性，试管中是品红，体现二氧化硫的漂白性；故答案为：酸性；还原性3)a.上下移动铜丝可控制反应的发生与停止，故a正确；b.反应结束后，从导管向装置中鼓入空气，可使装置中残留的SO2 气体完全被吸收，防止污染，故b正确；c.实验结束后，试管中有白色固体出现，且有未完全反应的浓硫酸，不可以立刻向试管中加水，故 C 不正确；故答案为：abo(4)充分反应后发现铜丝与硫酸都有剩余，说明此情况下硫酸浓度变稀不再继续反应，加入Fe2()3后，溶液中铜继续与三价铁反应，使溶液中n(Cu?+)变大，加入KNC)3后，铜在酸性条件下可与硝酸根反应，使溶液中n(Cu2+)变大；故答案为：be。

5)反应停止后，待装置冷却，向试管中加入氯水发生氧化还原反应，生成的硫酸与氯化钢产生硫10酸钢白色沉淀，反应的离子方程式为：SO2+Cl2+2H2O+Ba2+=4H+2CF+BaSO4H2SO3+Cl2+H2O+Ba2+=4H+2CF+BaSO4 )；故答案为：SO2+Cl2+2H2Ba2+=4H+2C+BaSO4 J(或H2SO3+Cl2+H2O+Ba2+=4H+2CF+BaSO4)。