高三化学硫.硫酸

学科： 数学

教学内容：第三章 高三化学硫、硫酸

一、考点：

1. 以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质；理解氧族元素的性质递变规律；

2. 了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义；

3. 掌握工业上接触法制硫酸的反应原理及有关的多步反应的计算；

4. 了解硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验；了解几种常见的硫酸盐。 5. 掌握离子反应、离子反应发生的条件及离子方程式的书写。

二、知识结构：

2. 硫的氢化物、氧化物及其水化物的结构、性质

3. 金属硫化物的颜色和溶解性

硫化物 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　←−−−−−黑色−　　　　　　　　−−−−→←−−−−白色−−−−−→颜　色

　溶于水　　溶解性←−−−−−−→　　性　　　　酸　　−−→←−−且水解−−→←溶于盐酸→←−

只溶于强氧化

4.SO 2与Cl 2的漂白性比较

两种气体虽都有漂白性，但原理及现象又不同。Cl 2是由于溶于水生成的HClO 有强氧化性 ，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复到原来颜色——永久漂白，而SO 2是由于溶于水生成的H 2SO 3与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色——暂时漂白。

5. 可逆反应 在同一条件下，同时向正、逆反应方向进行的反应。 ．．．．．．．．如：2H 2+O2

2H 2O ，2H 2O

2H 2↑+O2↑

这两个反应条件不同，故不能视为可逆反应。

而2SO 2+O22SO 3，SO 2+H2O H 2SO 3发生在同一条件下，它们均为可逆反应。

6. 常见气体的制取、收集和净化等知识归纳如下： (1)气体制取装置分为三类，见下图所示。

−→，可选用图(丙) 。可制取O 2、NH 3、CH 4等。

①固+固−

△

−→，可选用图(乙) 或(丁) 。图(乙) 可制取H 2、CO 2、H 2S 、NO 2、C 2H 2等。图(丁) ②固+液−

只可制取H 2、CO 2、H 2S(要注意启普发生器使用的三个条件) 。

−→，可选用图(甲) 。可制取Cl 2、HCl 、SO 2、CO 、NO 、C 2H 2等气体。 ③固(或液)+液−

(2)气体收集的三种方法：

△

(3)气体净化装置常见的有三种，如下图所示。

①装置(甲) 是洗气瓶。选择的除杂试剂的是液态。如H 2中的HCl 用NaOH 溶液除去；CO 2

中的SO 2用饱和NaHCO 3溶液除去；Cl 2中的HCl 用饱和食盐水除去；SO 2中的SO 3用饱 和NaHSO 3或H 2SO 4除去。

②装置(乙) 是干燥管。选择的除杂试剂是固态的。如H 2中水蒸气可用无水CaCl 2；CO 中的CO 2可用碱石灰。注意气体流入方向：“大进小出”。

③装置(丙) 是硬质玻璃管。选择的试剂是固体，需加热时采用此装置。如CO 2中的CO 用灼热CuO 除去，空气中的O 2用灼热的铜粉除去。

④尾气吸收装置有三种，如下图所示。

①(甲) 是易溶于水的气体的吸收装置。如用水吸收HCl 、NH 3，用NaOH 溶液吸收HCl ，用氨水吸收SO 2等。

②(乙) 是能溶于溶液的气体吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH 溶液吸收Cl 2、H 2S ，用CuSO 4溶液吸收H 2S 等。

③(丙) 是CO 在空气中点燃的方法处理，防止污染大气。 三、知识点、知识点提示

1. 硫单质与氢化物、氧化物的性质及化合价关系

-

2

S S

+

4

S

+6

S

强还原性 氧化性、还原性 强氧化性

特别注意：中间价态的两类硫既有氧化性，又有还原性，SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3以 还原性为主。

2. 硫的四种价态间的含硫物质之间的网络关系 ①H 2S 是具有臭蛋气味的剧毒气体，其水溶液——氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸，硫化氢、氢硫酸都具有强还原性可被碘水、溴水、氯水、FeCl 3溶液、HNO 3等氧化。H 2S 能燃烧，燃烧依反应条件不同而不同。

②硫与Fe 、Cu 反应时，由于其非金属性比氯弱，所以生成低价态的物质FeS 、Cu 2S 。 ③硫的氧化物有SO 2和SO 3，其中SO 2是一种有刺激气味的气体，易液化，易溶于水——其水溶液叫亚硫酸，是二元弱酸。SO 2是重要的大气污染物(其危害详见课本) ，防治方法有排烟除硫燃料脱硫等。

4. 离子反应是指在溶液中(或熔化状态) 有离子参加或生成的反应离子反应发生的条件是反 应前后至少有二种离子的数目发生了改变。离子方程式表示了反应的实质即所有同一类型的 离子之间的反应。其书写原则是：可溶性或微溶性的强电解质写离子形式，多元弱酸的酸式盐写成酸式根形式，其它物质写分子式或化学式。检查离子方程式是否正确的三个规则①质量守恒——微粒种类与数目相等，②电荷守恒——方程式两边电荷总数相等，③得失电子相等——属于氧化还原反应的离子反应中得失电子数相等。离子共存问题应转化为离子之间能否反应来考虑。

5. 硫酸的化学性质①不挥发性强酸，如制取HF 、HCl 、HNO 3等②浓硫酸特性(ⅰ) 脱水性指将有机物中的H 、O 元素按水的组成(2∶1) 比脱去(ⅱ) 吸水性；但不能用浓硫酸干燥NH 3、

H 2S 、HBr 、HI 等。(ⅲ) 强氧化性，但常温下不与Fe 、Al 等金属反应。

6.H 2S 燃烧的两个反应：不完全燃烧： 2H 2S+O2

完全燃烧： 2H 2S+3O2

2SO 2+2H2O „„„b 2S+2H2O „„„„a

①当H 2S 为定值时，a 式表示O 2不足，b 式表示O 2充足； ②当O 2为定值时，b 式表示H 2S 不足，a 式表示H 2S 充足； ③当

n H 2S n O 2n H 2S n O 2

≥

2

，按a 式反应，产物全是S ； 1

2

，按b 式反应，产 物全是SO 2； 3

当

≤

2n H 2S 2当＜＜，按a 式和b 式反应，产物是S 和SO 2；

3n O 21

【同步达纲练习】

1. 下列说法不正确的是( )

A. 硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体

B. 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C. 硫与氧属于同一主族

D. 硫在空气中的燃烧产物是SO 2，在纯氧中燃烧产物是SO 3 考查目的：考查硫单质以及硫化物的一些物理和化学性质。 2. 下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是( )

A.H 2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI 考查目的：考查一些非金属元素氢化物的还原性大小的比较。

3. 将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO 4Fe 2O 3+SO2↑+SO3↑，如将生成的混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有( ) A. 一定产生BaSO 4沉淀 B.一定产生BaSO 3沉淀 C. 一定有SO 2逸出 D.一定有SO 3气体逸出

考查目的：通过对SO 2、SO 3水溶液性质的考查，要求学生有准确的分析及推断能力。 4. 下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO 4的是( )

22

−−−→白色沉淀 A.Fe(NO3) 2溶液−−−−−−

+过量盐酸，通SO ，+BaCl 溶液

23−−−→白色沉淀 B.Ba(NO3) 2溶液−−−−−

+过量盐酸，+Na SO 溶液

32

C. 无色溶液−−−−−−−→白色沉淀

+稀HNO ，+BaCl 溶液

2D. 无色溶液−−−−→无色溶液−−−→白色沉淀

+过量盐酸+BaCl

2-考查目的：通过对SO 3的还原性的考查，训练学生的辨别比较能力。

5. 关于酸雨的下列分析正确的是( )

A. 因空气中无催化剂，SO 2不能转化成SO 3，酸雨中只含H 2SO 3 B.SO 2在空气中有条件形成SO 3，所以酸雨中含H 2SO 4 C. 酸雨是无法避免的

D.H 2SO 4形成的酸雨比H 2SO 3危害大

考查目的：考查酸雨的形成原因，以及对环境保护的认识。

6. 为了除去混在CO 2中的SO 2和O 2，下列试剂使用的顺序正确的是①饱和Na 2CO 3溶液；②饱和NaHCO 3溶液；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰( )

A. ①②③ B.②③④ C.②⑤④ D.③④⑤ 考查目的：考查学生对基础知识掌握的程度及逻辑思维能力。

7. 钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋及其化合物最不可能具有的性质是( ) A. 钋是能导电的固体

B. 钋的氧化物的水化物至少有两种 C. 钋与氢气不能直接化合 D. 钋的氢化物很稳定

考查目的：考查放射性元素钋以及钋的氧化物的性质，培养学生综合推理能力。

8. 在一定条件下，将70ml H 2S 气体和90ml O 2混合，点燃并使其均反应完。再恢复到原来条件则生成SO 2生成气体的体积为( )

A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml

考查目的：H 2S 与O 2反应，是考试热点内容，必须熟练掌握有关的知识及计算技巧，训练培养综合分析问题的能力。 9. 对于反应Br 2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO 4和2HBr+H2SO 4(浓) Br 2+SO2↓+2H2O 下列说法中正确的是( ) A. 它们互为可逆反应

B. 它们互相矛盾，不可能符合事实

C. 反应条件的改变引起了反应方向的改变，它们都符合事实 D. 氧化性：(浓)H 2SO 4＞Br 2；还原性：SO 2＞HBr 考查目的：通过对可逆反应的概念及氧化还原反应知识的运用的内容的考查，训练学生的辨别比较能力。

10. 只能表示一个化学方程式的离子方程式为( )

-

A.Ba +2OH+2H+SO 24

2+

-+

BaSO 4↓+2H2O

2-B. CO 3+2H

+

H 2O+CO2↑ 2Cl +Br2

-

4H +2Cl+SO 24

+

--

C.2Br +Cl2D.SO 2+Cl2+2H2O

-

考查目的：通过对离子反应及离子方程式知识点的考查，训练学生归纳比较能力。

11. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( ) A.CO 3、HCO 3、OH 、Na

+

-+

2---+

2-

B.K 、Cl 、S 、CO 3

+

-2-2+

2+

-

2-2-

C.H 、Br 、Na 、SO 3 D.Ba 、Cu 、NO 3、SO 4

考查目的：离子能否共存就是看这些离子在溶液中能否发生反应(复分解反应、氧化还原反应) ，本题对学生分析能力进行考查。 12. 固体A 、B 都由两种相同的元素组成。在A 、B 中两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2。将A 和B 在高温时燃烧，产物都是C(固体) 和D(气体) 。由D 最终可制得E(酸) ，E 和另一种酸 组成的混酸常用于制取有机炸药。E 的稀溶液和A 反应时，生成G(气体) 和F(溶液) ，G 通入D 的 水溶液，有浅黄色沉淀生成。在F 中滴入溴水后，加入氢氧化钾溶液，有红褐色沉淀生成， 该沉淀加热时又能转变为C 。根据上述事实回答： (1)A的化学式是 ，B 的化学式是 。 (2)写出下列反应的化学方程式。

①B 煅烧生成C 和D ②G 通入D 溶液中 ③在F 中滴入溴水 ④A 和E 的反应 考查目的：硫的化合物的一些性质以及学生综合推理能力。

13. 接触法制硫酸排放的尾气中含有少量的SO 2，为防止污染大气，排放前应进行尾气处理，使其得到综合利用。

3

(1)某硫酸厂每天排放5000m (标况) 尾气，其中SO 2的体积分数为0.2%，若用NaOH 溶液、石灰及氧气等物质处理，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H 2O )?

-1

(2)如果将一定体积的尾气通入200mL2 mol·L 的NaOH 溶液中，使其完全反应，经测定所得溶液含33.4g 溶质，试分析溶液的成分，并通过计算确定各成分的物质的量。 考查目的：SO 2的处理与回收，培养学生的环保意识。

14. 亚硫酸钠中有+4价的硫，它既有氧化性又有还原性。现有试剂：溴水、硫化钠溶液、亚 硫酸钠溶液、稀硫酸、烧碱溶液、氨水。

①要证明Na 2SO 3具有还原性，应选用的试剂有 ，看到的现象 ，反应的离子方程式为 。

②要证明Na 2SO 3具有氧化性，应选用的试剂有 、 看到的现象 ，反应的离子方程式为

考查目的：这道题要用到的知识有+4价硫的氧化还原性，氧化还原反应发生的条件及现象， 离子方程式的书写等，是一道综合题，考查学生的综合思维能力。

15. 摄影工艺中的废定影液的PH 值小于7，其中含有银的复杂化合物，为了回收银，进行如下操作：向盛有定影液的烧杯中，加入少量稀NaOH 溶液，再加入硫化钠溶液，生成黑色沉淀。过滤，将固体移入坩埚中加碳酸钠和硼砂(催化剂) 混合加热，放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤，即得到固体银，而洗涤液中主要含有硫化钠，试回答下列问题：(1)开始时为何要向废液中加入少量氢氧化钠溶液?(2)过程中的黑色沉淀物质是什么?(3)写出加热时坩埚内发生的反应的化学方程式。

考查目的：这是一道信息题，用学习过的化学知识解释实际问题，培养学生解决实际问题的 能力。

-+6

16. 氯酸钾和亚硫酸氢钠间氧化还原反应生成Cl 和S 的速度，如下图所示，又已知这个反应的速度随着溶液中氢离子浓度增大而加快。

(1)为什么反应开始时反应速度加快? (2)为什么后期反应速度下降?

考查目的：本题涉及的知识是氧化还原反应，仔细分析反应式，是能回答问题的，考查分析问题能力。

17. 将0.8g 某种铁的硫化物在O 2流里灼烧，使硫全部氧化为二氧化硫，再将所得的SO 2通过氧化剂使之全部转化为三氧化硫，并与水化合完全转化为硫酸。这些硫酸恰好与40ml0.5 mol/L NaOH溶液中和，则某种铁的硫化物中含硫的质量分数 。

考查目的：这是一道多步反应的计算题，只要从多步反应中找出需要的关系式，便能解答。 训练学生的归纳、分析能力。

18. 某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：(A)氯化钠 (B)硫化钠 (C)亚硫酸钠 (D)硫 代硫酸钠 (E)硫酸钠 (F)碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同 时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根 据上述实验现象回答下列问题。

(1)不能使品红试液褪色，说明该气体中不含 (填分子式) 。

(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐? 请写出全部可能的情况(填写相应的字母) 。

第一种情况是 ，第二种情况是 ，第三种情况是 ，第四种情况是 。(可不填满，也可补充) 考查目的：有关硫的化合物的知识和思维能力。 19. 有一瓶亚硫酸钠溶液已部分氧化变质：2Na 2SO 3+O22Na 2SO 4，某学生 设计了下列实验，确定Na 2SO 3的纯度：

①称取ag 样品。称量时所用主要仪器的名称是 ②样品的溶解。溶解过程中使用玻璃棒搅拌的目的 ③在溶液中加入过量的BaCl 2溶液且用盐酸酸化。 (1)为什么要用盐酸酸化?

(2)BaCl2为什么要过量? (3)怎样检验BaCl 2溶液是否过量? (4)为什么要洗涤沉淀?

(5)怎样洗涤沉淀?

(6)怎样判断沉淀是否洗净?

(7)烘干沉淀并计算。烘干后称量沉淀质量为bg ，列出计算Na 2SO 3纯度的计算式。

考查目的：这是一道综合实验题，要回答完整本题必须对这个实验有一条清晰的实验方案， 考查实验能力。

20. 将amol H2S 和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa)，在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d 1和d 2。若a 的取值不同，则H 2S 的氧化产物可能有如下三种情况：

(1)全部是SO 2，此时a 的取值范围是 。 (2)全部是S ，此时a 的取值范围是 ，并且d 1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”) 。

(3)部分是SO 2，部分是S ，此时a 的取值范围是 。反应所生成SO 2的物质的量为 mol。容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a 的代数式表示) 。

考查目的：H 2S 气体的燃烧问题是一个考试热点，完成本题要对H 2S 燃烧原理、条件非常熟练。考查学生的综合解题能力。 21. 某工厂处理含二氧化硫废气时采用“将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法。该厂初步处理 后

3

的废气中氧气的体积分数为10%，二氧化硫的体积分数为0.2%。使该废气在400℃时以5m /h的速率通过催化剂层与速率为20L/h的氨气混合，再喷水使之发生反应，2NH 3+H2SO 4(NH4) 2SO 4将得到的溶液在结晶装置中处理，可得到硫酸铵晶体。将气体都折合为标准状况下进行计算：

3

(1)该工厂为什么将废气以5m /h的速率与速率为20L/h的氨气混合为最佳配比(用计算说明 )?

3

(2)若该厂每天排放10000m 这种废气，按上述方法该厂每月(30天) 计算可得到硫酸铵多少

3

吨? 消耗氨气多少m ?

考查目的：本题是为保护环境处理废气中的SO 2的方法之一，并且要从量的角度对处理过程中所涉及的反应物、生成物进行计算。培养学生的环保意识及分析处理实际问题的能力。

参考答案

【同步达纲练习】

1.AD 2.A 3.AC 4.C 5.BD 6.B 7.D 8.C 9.CD 10.AD 11.B 12.(1)FeS FeS2 (2)①4FeS 2+11O2

2Fe 2O 3+8SO2↑ ②2H 2S+SO2＝2H 2O+3S↓

③6FeSO 4+3Br2＝2Fe 2(SO4) 3+2FeBr3 ④FeS +H2SO 4＝FeSO 4+H2S ↑ 13.(1) S ～ CaSO4·2H 2O 1mol 172g

5000 103 ×0.2% x

22. 4

x ＝76780g ＝76.78kg

+-1

(2)若溶液中溶质全为Na 2SO 3，则Na ＝2mol ·L ×0.2L ＝0.4 mol, Na2SO 3质量为0.2 mol×126g/mol＝25.2g

若溶质是NaHSO 3，则质量是：

0.4 mol×104g/mol＝41.6g>33.4g

所以，33.4g 溶质是Na 2SO 3和NaHSO 3的混合物。 设Na 2SO 3的物质的量为x ，NaHSO 3为y

⎧2x +y =0. 4

⎨

⎩126x +104y =33. 4

解得：x ＝0.1 mol, y＝0.2 mol 14. ①溴水，溴水褪色

Br 2+SO3+H2O

2-

-

2H +SO 24+2Br

+

-

②稀H 2SO 4、Na 2S 溶液，生成浅黄色沉淀

2-

2S +SO 3+6H

2-+

3S ↓+3H2O

15.(1)中和酸，防止加Na 2S 时产生H 2S 气体 (2)Ag2S

(3)2Ag2S+2Na2CO 3

-16. 反应式：ClO 3+3HSO 3

-+

+

4Ag+2Na2S+2CO2↑+O2↑

-

Cl +3SO 24+3H

-+

(1)反应刚开始有H 产生，H 浓度逐渐增大，反应速度增大

++-+

(2)反应物浓度下降，H 因反应H +HSO3H 2O+SO2↑，H 离子浓度逐渐减小，反应速度减小。 17.40%

18.(1)SO2 (2)第一种情况是：B 、C 、F ，二种情况是：B 、D 、F 。 19. ①天平、砝码、药匙 ②加速物质的溶解 (1)防止BaSO 3的沉淀生成

-

(2)使SO 24完全沉淀

(3)取滤液滴入BaCl 2看是否有白色沉淀 (4)防止混有可溶性物质

(5)将沉淀置于过滤器中用蒸馏水冲洗

(6)取洗涤液滴入少量AgNO 3溶液看是否有白色沉淀产生 (7)

223a -142b

×100%

233a

a a ；1+ 22

20.(1)a≤2/3 (2)a≥2；大于 (3)2/3＜a ＜2；1-

21. 废气中SO 2的体积为10L/h，而NH 3体积为20L/h，其体积比1∶2 与反应式： 2SO2+

O 22SO 3、SO 2+2NH3+H2O (NH4) 2SO 4中系数1∶2相一致。

33

(2)3.5357吨 1.2×10m