1、硫和硫的化合物 环境保护,（复习课）,复习内容,掌握氧族元素原子结构与元素化学性质的递变规律。 掌握二氧化硫的化学性质，了解其用途及对空气的污染。 掌握浓硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验方法。 归纳总结硫及其重要化合物H2S、SO2、H2SO4之间的相互转变关系。,复习建议,确定单质、化合物的相互关系（联系和转化），建立知识网络； 抓好“位、构、性”三者关系，用物质结构知识指导学习和总结； 把物质的性质、制备和用途串联起来，构建完整的知识体系； 注意与同周期（卤族）元素的横向比较和同族元素的纵向比较，发现和建立知识规律。,一、氧族元素原子结构和元素性质,一、氧族元素原子结构和元素性质,答案,
2、二、硫及其重要化合物的性质,S,Cu2S,FeS,H2S,KOH,K2S+K2SO3+H2O,Na2S,HgS,SO2+H2O,SO2,CS2,Cu ,H2,O2,点燃,浓硫酸,C,Fe,Hg,Na,单质硫的化学性质,SO2的化学性质,请同学们自己总结硫酸的化学性质,二、硫及其重要化合物的性质,请同学们自己写出以上(1)（22）反应的化学方程式，然后再对答案。, S+H2 H2S S+Fe FeS S+2Cu 2Cu2S S+O2 SO2 H2S+Cl2 = S+2HCl （Br2、I2、O2、浓硫酸等） H2S+CuSO4= CuS+H2SO4 H2S+2NaOH = Na2S+2H2O F
3、eS+2H+=Fe2+H2S（稀硫酸、盐酸） Na2S+2HCl=2NaCl+H2S（用非氧化性酸） Na2S+CuSO4=CuS+Na2SO4 SO2+H2O H2SO3 SO2+2NaOH=Na2SO3 +2H2O SO2+ 2H2S=3S+ 2H2O 2SO2+O2 2SO3,思考: 1对比反应（14）、（17）、 (21),可得出什么结论？2可否用浓硫酸或硝酸来制取H2S ？3反应（19）体现了浓硫酸的哪些性质？4写出反应（18）、（20）的离子方程式。,参考答案,1说明SO2转化为亚硫酸、亚硫酸盐之后，还原性增强，更易被氧气氧化。 2FeS、Na2S及反应制备的H2S均因含-2价硫而
4、具有还原性，若用具有强氧化性的浓硫酸或硝酸，将得不到H2S气体。 3体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。 4Ba2+SO42- = BaSO4,三、价态与氧化性、还原性的规律,(1) H2S和-2价硫化物中的硫是最低价态，只具有还原性。它遇到弱氧化剂或不足量强氧化剂时，被氧化后S升到相邻的中间价态。如H2S极易被O2、Br2、I2、浓硫酸、Fe3+、SO2等氧化剂氧化，常产生浅黄色的硫沉淀。(2) 与 处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，与强氧化剂反应时，被氧化成相邻的高价态；与强还原剂反应时，被还原成相邻的低价态。例如：(3) 是硫的最高价态，只有氧化性，遇到还原剂时，被还原到相邻的中间价态。例
5、如：浓硫酸与铜、碳的反应。,四、浓硫酸的用途,1制气试剂,(1) 制取HCl、HF和HNO3 （利用浓硫酸的难挥发性和酸性）,CaF2+H2SO4（浓） CaSO4+2HF,NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl ,NaNO3 + H2SO4(浓) NaHSO4 + HNO3,NaCl + H2SO4(浓) NaHSO4 + HCl ,(2) 制取SO2Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2 2H2ONa2SO3+H2SO4= Na2SO4 + SO2+ H2O （强酸性）,铅皿,四、浓硫酸的用途,2干燥剂,根据浓硫酸具有强烈的吸水性，能吸收游离态水这易特性，用来干
6、燥气体，能用浓硫酸干燥的气体有H2、O2、HCl、Cl2、CO、CO2、SO2、CH4等。碱性气体如NH3，还原性气体如H2S、HI、HBr等不能用浓硫酸干燥。,3除锈剂,稀硫酸易与金属氧化物反应，所以工业上常用它来清除金属表面的锈，如清除铁锈、铜锈等。,4制化肥,其它如生产农药、火药、制炸药、染料及冶炼有色金属、精炼石油等,解题方法和思维讲座,1、怎样鉴别CO2和SO2，怎样除去CO2中的SO2？,【解析】 CO2和SO2都是酸性氧化物，它们在许多方面性质相似。可以说，CO2所具有的性质SO2差不多都有。但SO2所具有的一些特性CO2则没有，如SO2的还原性和SO2使品红褪色的特性等。另外，
7、它们所对应的水化物的酸性为 H2SO3H 2CO3。因此，当CO2、SO2都有存在的可能时，应先检出SO2。如用品红溶液或溴水或酸性高锰酸钾溶液。然后，在除尽SO2 的基础上再检出CO2。除去CO2中的SO2，可利用H2SO3酸性比H2CO3强的性质，将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液即可。也可利用SO2的还原性将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液。（由于品红在水中溶解度较小，一般不用品红溶液来除去SO2）。,2、往盛有氯化钡稀溶液的试管中通入 SO2至饱和，有什么现象发生？分别向试管中加入足量硝酸或加入足量氢氧化钠溶液，又有什么现象发生，为什么？,【解析】氯化钡稀溶液中通入SO2至饱和，得到的是氯化钡
8、和H2SO3的混合溶液（此条件下，没有亚硫酸钡生成。因为若有亚硫酸钡生成，则发生的反应为：BaCl2 + SO2 + H2O = BaSO3 + 2HCl，而BaSO3是可溶于盐酸的，BaSO3 + 2HCl = BaCl2 + SO2+ H2O。所以，此反应不能发生）。加入足量稀硝酸，存在于溶液中的H2SO3被硝酸氧化生成H2SO4，而后SO42与Ba2结合生成不溶于稀硝酸的BaSO4，故此，有白色沉淀产生；加入NaOH，先发生反应：2NaOH + H2SO3 = Na2SO3 + 2H2O，而后，又发生反应：Na2SO3 + BaCl2 = BaSO3 + 2NaCl。因此，最后得到BaS
9、O3的白色沉淀。,3、Cl2和SO2都可以使品红溶液和紫色石蕊 溶液褪色吗？为什么？将Cl2和SO2以体积比11混合后通入紫色石蕊溶液中，会看到什么现象？,【解析】 Cl2溶于水，发生反应：Cl2H2O HClHClO。所以，氯水显酸性，又体现漂白性（由HClO体现）。所以，Cl2通入品红溶液中，品红溶液褪色。Cl2通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后马上褪色。Cl2和SO2以体积比11混合后通入紫色石蕊溶液中，发生氧化还原反应反应：Cl2SO22H2O2HClH2SO4。故观察到紫色石蕊溶液变红色。SO2的漂白作用是SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸可与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质。因此，S
10、O2只能选择性地使品红类的有色物质褪色，而不能使所有有色物质褪色。所以，将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色；将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色（SO2溶于水生成亚硫酸显酸性）。,将Cl2、SO2分别通入品红溶液和紫色石蕊试液时发生的变化图示如下：,4、4价的S和2价的S在什么条件下能够共存，什么条件下不能共存？,【解析】由氧化还原反应的相关知识知，对许多氧化剂，影响其氧化能力的因素除自身的得电子强弱外，溶液的酸碱性还对其产生影响。一些含氧酸根像SO32、NO3，它们只有在酸性条件下才体现氧化性（而ClO、MnO4无论酸碱性都可体现氧化性，只不过在酸性条件下氧化性更强）。所以，SO32和S
11、2在碱性条件下可以大量共存，在酸性条件下就会发生氧化还原反应而不能大量共存了。据此，可推出，氧化性：H2SO3 SO32；反之，还原性：SO32 H2SO3。,5、将SO2通入NaOH溶液中，怎么确定产物的组成和质量？ 例题：将一定体积的SO2气体通入100mL2molL-1的氢氧化钠溶液中，使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析该溶液的成份，并计算确定溶质中各成份的物质的量。,【解析】已知：n (NaOH)= 2molL-10.1L=0.2mol；将SO2通入NaOH溶液中，可能发生反应：SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH = NaHS
12、O3若NaOH全部转化为Na2SO3，依据Na守恒，有：2NaOH Na2SO3则，n（Na2SO3）=0.1mol，m（Na2SO3）= 0.1mol126gmol-1 = 12.6g （转下页）,6、哪些气体不能用浓硫酸干燥？装浓硫酸的洗气装置还有哪些重要用途？,【解析】浓硫酸有强烈的吸水性，能吸收游离态水，利用这一特性，常用浓硫酸干燥气体。浓硫酸既有酸性又有氧化性，因此，碱性气体和强还原性气体不能用浓硫酸来干燥。它包括NH3、H2S、HBr、HI 等。值得注意的是：H2、CO在高温下有较强的还原性，但在常温条件下不能被浓硫酸氧化，故可以用浓硫酸来干燥。SO2也具有强的还原性，但也不能被浓
13、硫酸氧化，因为同种元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应，故也可用浓硫酸来干燥。,若该洗气瓶中装有溶液，则可用于干燥或吸收气体（长进短出）；若该洗气瓶中装满水，则可用于排水法收集气体（短进长出）；若该洗气瓶中是空的，则可用于收集气体（气体密度比空气大的，长进短出；气体密度比空气小的，短进长出）。,装浓硫酸的洗气瓶装置如图：,7、铜与浓硫酸在加热条件下反应，能否根据硫酸的物质的量来计算生成的SO2气体的物质的量。,例题：向50mL 18molL1的浓硫酸溶液中，加入足量的铜片并加热。被还原的硫酸的物质的量是A 等于090mol B 等于045mol C 小于045mol D 大于045mol，小于
14、090mol 【解析】铜与浓硫酸在加热条件下反应，其反应方程式为：Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2 + 2H2O随着反应的进行，H2SO4的浓度会越来越小，当成为稀硫酸后，反应就停止了（稀硫酸与铜不反应）。因此0.9mol H2SO4参加反应，生成的SO2的物质的量就会小于045mol。答案：C,8、怎样思考和解答有关“环境保护”的问题？,例题：已知氢氧化钙在水中存在下列溶解过程，当溶解速率等于结晶速率时，有：Ca(OH)2（固） Ca2+ + 2OH-在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟
15、石灰的悬浊液洗涤废气，生成物为石膏。（1）写出上述两个反应的化学方程式： SO2与CaCO3悬浊液反应； SO2与Ca(OH)2悬浊液反应。（2）试说明用熟石灰的悬浊液，而不用澄清石灰水来洗涤废气的理由。,（1）根据题目所给信息，用CaCO3悬浊液吸收SO2，最后所得产物是石膏。此反应可以分两步进行。第一步，酸性比碳酸强的亚硫酸与碳酸钙发生复分解反应：H2SO3+CaCO3= CaSO3+CO2 +H2O ；第二步，CaSO3被空气中的O2氧化：2CaSO3+O2=2CaSO4SO2与Ca(OH)2的反应，类似于CO2与Ca(OH)2的反应综合以上两步反应，可得： 2SO2+O2+2CaCO3
16、+4H2O = 2CaSO42H2O+2CO2 2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O = 2CaSO42H2O （2）吸收废气中的SO2，要求吸收剂的吸收能力强、吸收量大且吸收速率快。Ca(OH)2是微溶物，石灰水中Ca(OH)2的浓度小，吸收量有限且速率慢。所以，应选用熟石灰的悬浊液作吸收剂 答案:（1）2SO2+O2+2CaCO3+4H2O= 2CaSO42H2O+2CO22SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O = 2CaSO42H2O （2）因为Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2的浓度小，吸收SO2的量较少且速率较慢，故用熟石灰的悬浊液。,9、怎样使多步反应的计算变
17、得简单清晰、准确性强？,例题：将1g 含二氧化硅杂质的硫铁矿(FeS2)样品在高温下煅烧，充分反应后，残留固体0.8g，用1t这种硫铁矿可制98%的硫酸多少吨（假设过程中硫损失5%）？,【解析】多步反应的计算，一般从以下两个方面考虑：（1）写出有关反应方程式，依据方程式找出最初反应物和最后产物的关系，列式求解。（2）依据守恒原则（电荷守恒和物料守恒）找出最初反应物和最后产物的关系，列式求解。硫铁矿煅烧时，SiO2杂质不参加反应，质量不变，若用差量法来求解问题的话，由于SiO2不参与反应过程中的质量变化，故可不予考虑。,4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 固体质量减少 4120
18、 2160 160x 1g-0.8gx = 0.6g 则硫铁矿样品中FeS2的质量分数为60%。120 298 1t6095 y98y0.95t 答案：60；0.95t,解：设1g硫铁矿样品中FeS2的质量为xg,10、怎样解答实验题？,例题：水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。浓硫酸 NaOH溶液 澄清石灰水 （1）连接上述装置的正确顺序是（填仪器接口处的字母）_； （2）确认混合气中含有CO的实验现象是_。 （3）确认混合气中含有H2的实验现象是_。,【解析】对实验题，特别是对涉及物质的制
19、备、净化、检验，仪器装置的选用、连接等实验问题时，最关键、最重要的一步是先设计实验步骤，然后在此基础上展开讨论以解决问题。对该实验，依据题意，设计实验步骤为：除CO2；除水干燥；（除去H2O和CO2是为了防止对后面H2和CO的检出产生干扰。）将H2和CO氧化成H2O和CO2；检H2的生成产物H2O（H2O一定要在混合气体通过溶液前检出）；检CO的生成产物CO2。答案：（1）EFCDABIJGH；（2）澄清石灰水变浑浊。（3）无水硫酸铜变蓝色。,11、怎样求解化学计算题,【例题】将1.5t质量分数为98%（=1.84gcm-3）的浓硫酸吸收SO3成发烟硫酸（H2SO4SO3），再将其慢慢加入适量
20、水中，仍配成=1.84gcm-3 98%的浓硫酸，求最后所得溶液质量？,【解析】 此题涉及变化较多，但只要抓住“守恒原则”，通过分析过程中的“物质的量”的变化，就可以理清线索，准确求解。,98%的H2SO4中，H2SO4和H2O的质量比为982，则H2SO4和H2O的物质的量之比为11/9。作分析图如下（取98%的硫酸100g进行分析）：,12、怎么进行混合物组成和成分的推断？,例题：120、1013KPa条件下，有2LH2O、2LCO、2LCO2、05LO2和1LH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三个灼热的反应管（已知反应：CH2O COH2）。假设气体
21、通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：（1）尾气是否有可能是单一气体 ？若可能，该气体是_。（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中_？若有，它们（或它）是_。（3）原气体是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中_？若有，它们（或它）是_。,【解析】 很明显，按题目给出的条件，若用排列组合的方法进行求解，无论从时间上，还是从精力上，都是很不合算的（三个反应管的排列方式有6种）。用守恒原则来考虑问题：（1）依据题目给定条件，当混合气体通过反应管时，唯一能被反应管留下来的是氧气，而碳元素和氢元素是无法留下的。即，碳元素以CO或CO2的形式存在，氢元素以H2或
22、H2O的形式存在。显然，尾气中绝不可能是单一气体。（2）混合气体中，不可能再存在于尾气之中的气体只能是与反应管中物质反应生成固体的气体或能与反应管中物质反应且不会由其它气体与反应管反应产生的气体。显然，唯一满足此条件的气体是O2。（3）肯定存在于尾气之中的原气体只可能是：与所有反应管都不反应的气体；与三个反应管反应生成产物都相同且属于原混合气体成分的气体。显然，任何气体都不满足上述条件。故原气体中没有肯定存在于尾气中的成分。,答案：(1) 不可能。（2）有 O2 （3）没有,13、怎样求解元素化合物的推断题？,例题：已知， 2H2SSO23S2H2O； 硫粉跟亚硫酸钠溶液共热可制得硫代硫酸钠（
23、Na2S2O3）。现以硫化亚铁（FeS）为主要原料，按下图制取硫代硫酸钠。图中的A、B、C和D是硫单质或硫的化合物，其它不含硫的反应产物已被略去，各步反应可以添加必要的试剂。,请填写下列空白： （1）反应（I）的化学方程式是：_。 （2）物质B的化学式是： _。 （3）物质D的化学式是： _ 。,【解析】本题是一道关于元素化合物的推断题，对元素化合物的推断，其要点有三： （1）抓住特征现象或特征反应作为突破口和切入点，一点突破，全面开花； （2）从已明确的反应物或生成物或中间产物出发，顺势推论，寻求突破； （3）对物质的类型和反应类型进行全面分析，缩小搜索范围，合理猜想，求出正确解答（用此法求
24、解后，一定要回头验证）。,依据题目所给条件，本题应从已知的反应物和生产物出发，进行合理推断。由信息，硫代硫酸钠应由硫单质与亚硫酸钠反应制得，所以，C或者D，一为硫，一为硫代硫酸钠；又，由信息 ，硫单质是由H2S和SO2相互反应制得的。故此，可确定C为硫，D为亚硫酸钠。那么，A是H2S，B是SO2就是很自然的结论了。接下来，就可确定：反应（I）是FeS转化为H2S；反应（II）是FeS转化为SO2；反应（III）是H2S与SO2反应；反应（IV）是SO2转化为Na2SO3；反应（V）是S与Na2SO3反应生成Na2S2O3。答案：（1）FeS2HClFeCl2H2S（2）SO2（3）Na2SO3
25、,14、怎样解答信息题？,例题：一种化学冰袋中含有Na2SO410H2O（96 g） 、NH4N03（50 g） 、(NH4)2SO4（40 g） 、NaHSO4（40 g） 。需要时用手揉合。致冷，并能维持2 h3 h，说出致冷并能维持较长时间的原因。（为保存时间长，可将Na2SO410H2O和其他3种盐分盛于2只塑料袋中，用时将它们混合并揉合）【解析】解答信息题，最重要的是阅读、理解。即读懂题目，理解题意，然后依据题目给定的信息进行分析讨论。,化学冰袋能够制冷，其原理不外有二。一是通过发生化学反应（吸热反应）来吸收热量而导致体系降温；二是通过发生变化（化学变化或物理变化）而致冷。从题目给定
26、的条件来看，该冰袋内的物质间不发生化学反应。因此，致冷的原因当是过程中发生的一系列变化。Na2SO410H2O中的H2O在揉合时可脱水， 此“脱水”过程是吸热过程。另外，脱下来的水可“溶解” NH4NO3等物质，该“溶解”过程是一个吸热过程；但Na2SO410H2O的“脱水过程”是一个较慢的过程，所以致冷能维持较长时间。答案：在揉合Na2SO410H2O时，发生脱水， Na2SO410H2O中的H2O在揉合时可“溶解” NH4NO3等物质，这些过程都是吸热过程，故冰袋可以致冷。Na2SO410H2O的“脱水过程”是一个较慢的过程，所以致冷能维持较长时间。,一、氧族元素原子结构和元素性质,一、氧族元素原子结构和元素性质,酸性逐渐减弱,元素非金属性逐渐减弱,返回,
