高 三 化 學(xué)（第23周）
【內(nèi)容】
復(fù)習(xí)《硫 硫酸》
【目標(biāo)】
1、熟練掌握硫、硫的氫化物、氧化物、硫酸、硫酸鹽的重要性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
2、掌握工業(yè)制取硫酸的原理主要設(shè)備，并了解有關(guān)環(huán)保知識。
3、熟練掌握離子反應(yīng)、離子方程式的書寫。
【教學(xué)過程】
一、硫
1、 游離態(tài)——自然界存在于火山噴口、地殼巖層。人類在遠(yuǎn)古時代發(fā)現(xiàn)并使用硫。
存在
化合態(tài)——存在形式有：FeS2（非鹽）、CuFeS2（復(fù)鹽）、石膏、芒硝、煤和石油
中含少量硫——污染大氣物主要來源。
2、物理性質(zhì)：硫有多種同素異開體。如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。不同溫度硫分子含硫原子數(shù)不同、常溫是S8、高溫蒸氣主要是S2。常溫為淡黃色晶體（淡黃色 固體有：Na2O2、AgBr、黃鐵礦、T、N、T等）。
注意：①在溶液中通過化學(xué)反應(yīng)生成少量硫時，有時稱乳白色。
②硫的溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。因此用物理方法洗去試管壁上的硫，只能用CS2作溶劑。
3、化學(xué)性質(zhì)——硫原子最外層6個電子，較易得電子，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性。
（1）與金屬反應(yīng) Na+S——Na2S （劇烈反應(yīng)并發(fā)生爆炸）
（Na+S——Na2Sx）
Al+S △ Al2S2（制取Al2S3的唯一途徑）
Fe+S △ FeS（黑色）
思考：①21g鐵粉跟8g硫粉混合加熱，冷卻后將所得固體溶于足量鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可得氣體多少升？
（據(jù)Fe～FeS～H2S↑可知，不論誰過量，有1molFe，必須生成1mol氣體，則所得氣
Fe～H2↑
體體積為： ）
②若為21g硫粉和8g鐵粉混合，在空氣中加熱，冷卻后，所得固體質(zhì)量為多少克？
（解：Fe + S △ FeS
56g 32g
8g 21g
則硫過量，但由于在空氣中加熱，過量的硫與O2反應(yīng)生成了SO2氣體，因此，所得固體只能為FeS。其質(zhì)量為： ）
2Cu + S △ Cu2S（黑色）
思考：①進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時，將硫固體加熱熔化至變成蒸氣，再將光亮的銅絲放入硫蒸氣中發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)時間較長，能否改成將銅絲加熱后插入硫粉中？
（不能，若將銅絲在酒精燈上加熱，Cu+O2 △ CuO（黑色），銅轉(zhuǎn)化為氧化銅，反應(yīng)將不再發(fā)生）
②對銅，鐵與硫的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析，硫與Cl2的氧化性哪個更強(qiáng)？理由是什么？
（氯氣更強(qiáng)，因?yàn)镾只將銅，鐵氧化到低價，而氯氣則將它們氧化到高價）
（2）與非金屬的反應(yīng) S+O2 點(diǎn)燃 SO2
思考：已知2SO2+O2 2SO3+Q（Q>0）反應(yīng)溫度對SO3的產(chǎn)率影響更大。硫在空氣中和純氧中燃燒，均能產(chǎn)生少量SO3，問在空氣中或純氧中燃燒哪個產(chǎn)生更多的SO3？為什么？
（空氣中。因?yàn)榧冄踔腥紵�，盡管O2濃度大，但產(chǎn)生的熱量更多，而在空氣中燃燒，速率較小，產(chǎn)生的熱量能及時分散到空氣中）
S+H2 △ H2S（說明硫化 氫不穩(wěn)定）
（3）與化合物的反應(yīng)
S+6HNO3（濃） △ H2SO4+6NO2↑+2 H2O
S+2H2SO4（濃） △ 2SO2↑+2H2O
S+NaOH △ Na2S+Na2SO3+H2O
思考：由硫能溶于熱堿溶液可知，用 熱堿溶液可洗去試管壁上的硫，實(shí)驗(yàn)室為何常用熱Ca (OH)2溶液而不用熱NaOH溶液除去試管內(nèi)的硫？（因NaOH堿性強(qiáng)，腐蝕玻璃）
S + Na2S = Na2Sx
S + Na2SO3 △ Na2S2O3
例1、硫與熱強(qiáng)堿溶液可生成S2-和SO32-；生成物繼續(xù)與硫作用得Sz2-和S2O32-。過濾后除去過量硫，向?yàn)V液中加入一定量的強(qiáng)堿后，再適入足 量的SO2，SO2與Sz2-也完全轉(zhuǎn)化為S2O32-。問：
（1）S+SO2+OH-完全轉(zhuǎn)化為S2O32-的離子方程式____________________
（2）amolS最終轉(zhuǎn)化為Na2S2O3，需SO2、NaOH的物質(zhì)的量分別為________
（3）若amolS最終轉(zhuǎn)化為Na2Sz耗原熱堿溶液6molNaOH，則Na 2Sx中x值為
_________。
解析：3S+6OH △ 2S2-+SO32-+3H2O …………①
S2-+（x+1）S Sx2- ………………②
SO32-+S △ S2O32- ……………………③
由①②③迭加得：（2x+2）S+6OH- = 2Sx2-+S2O32-+3H2O …………④
SO2+Sx2-+OH-——S2O32-+H2O ………………⑤
由④⑤迭加得：S+SO2+2OH-=S2O32-+H2O …………………………⑥
答：第（1）問時，實(shí)質(zhì)不必要這么繁的過程，因Sx2-、SO32-均為中間產(chǎn)物， 只要抓住反應(yīng)物為S和SO2及OH-，生成物為S2O32-和水即可得反應(yīng)⑥。
由⑥式可知每有1mol硫需1molSO2和2molOH-，則SO2和OH-分別為a、2amol。
（2）由④式可知 x=
例2、工業(yè)上將硫黃混入Na2SO3溶液中共熱至沸可制取Na2S2O3。制備Na2S2O3的另一種方法是把SO2通入Na2S和Na2CO3的混合液中，在反應(yīng)過程中，先生成黃色沉淀，其量 逐漸增多，然后又逐漸減少。當(dāng)形成無色透明溶液時，反應(yīng)完成：
（1）寫出用上述反應(yīng)制備Na2S2O3的化學(xué)方程式
①_________________________ ②____________________
③_________________________ ④Na2SO3+S △ Na2S2O3
（2）原料中Na2CO3、Na2S、SO2的物質(zhì)的量比最佳是___________________。
（3）若SO2過量，則又會有黃色沉淀出現(xiàn)，其原因是（用離子方程式表示）______________。
解析：由于SO2溶于水生成H2SO3，而H2SO3是中強(qiáng)酸，其酸性比H3PO4還要強(qiáng)。則
（1）①SO2+H2O+Na2S= Na2SO3+H2S
②SO2+Na2CO3= Na2CO3+CO2
③SO2+2H2S= 3S↓+2H2O
（2）要求三種物質(zhì)的最佳配比，必須牢牢抓住關(guān)鍵的反應(yīng)式④，其反應(yīng)物為S和
Na2SO3，S由反應(yīng)③生成，Na2SO3由反應(yīng)①②形成，由反應(yīng)③可知每生成3molS需2molH2S和1molSO2，則反應(yīng)④可改為3Na2SO3+3S=3Na2S2O3，而生成2molH2S則需2molNa2S和2molSO2，同時生成2mol Na2SO3，現(xiàn)還差1mol Na2SO3，由反應(yīng)②提供。則Na2CO3、Na2S、SO2的最佳物質(zhì)的量比為1:2:4。
（3）若SO2過量，又生成3H2SO3，H2 SO3+S2O32- H2S2O3+SO32-，H2S2O3極不穩(wěn)定，H2S2O3→H2O+S+SO2，SO2與SO32-又能繼續(xù)轉(zhuǎn)化為HSO3-，因此，該反應(yīng)的離子方程式為：
SO2+H2O+S2O32-=S↓+2HSO3-
2e 10e
S + 3C +2KNO3 點(diǎn)燃 K2S+N2↑+3CO2（黑火藥爆炸）
橡膠的硫化（化學(xué)變化，將橡膠從線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度和彈性）
二、硫的氫化物和氧化物
1、硫化氫的制取
Fe+H2SO4=FeSO4+H2S↑
思考：制取H2S氣體能否用濃H2SO4或濃鹽酸或稀硝酸？
（不能用濃H2SO4或硝酸，因?yàn)榫鶎儆趶?qiáng)氧化性酸，而H2S具有強(qiáng)還原性）
2、硫化氫的化學(xué)性質(zhì)
（1）可燃性 當(dāng) ≥2/1時，2H2S+O2 點(diǎn)燃 2S+2H2O（H2S過量）
當(dāng) ≤2/3時，2H2S+3O2 點(diǎn)燃 2SO2+2H2O（O2過量）
當(dāng) 時，兩種反應(yīng)物全部反應(yīng)完，而產(chǎn)物既有硫又有SO2，此時反應(yīng)方程可直接根據(jù)兩種氣體物質(zhì)的量書寫。若H2S為amol（或體積）O2為bmol
（或體積）則 aH2S+bO2——S+SO2+H2O
配平時，先根據(jù)H原子守恒，得出H2O的計(jì)量系數(shù)為a，再根據(jù)氧原子守恒得出SO2的計(jì)量系數(shù)為 ，最后根據(jù)S原子守恒，得出S的計(jì)量系數(shù)為a- = 。
例：室溫時，H2S和O2的混合氣體100mL，點(diǎn)燃后充分反應(yīng)，剩余25mL，求H2S和
O2的體積比。
解析：剩余的25mL氣體可能是什么？①H2S ②O2和SO2 ③SO2
①若H2S過量，余25mL H2S 則參加反應(yīng)的 =75mL× =50mL
=75mL× =25mL : =（50+25）:25=3:1
②若為O2和SO2 則O2過量，據(jù)：2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O △V
2 3 2 3
2LH2S完全反應(yīng)，體積減少3L，現(xiàn)減少100mL-25mL=75mL
則需H2S的體積為 ×75mL=50mL，O2的體積為75mL，75mL+50mL>100mL，不可能。
③兩種反應(yīng)物完全反應(yīng)，產(chǎn)物為S、SO2和H2O
設(shè)H2S的體積為aO2的體積為b
則aH2S+bO2=（ a-b）S+（b- ）SO2+aH2O
a+b=100
a=50mL b=50mL
b- =25
體積比為1:1。
（2）強(qiáng)還原性 常見氧化劑為：Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4，甚至SO2均可將H2S氧化。
3、二氧化硫
（1）強(qiáng)還原性 常見氧化劑（見上）均可與SO2發(fā)生氧化一還原反應(yīng)
（2）酸性氧化物通性
（3）漂白性
例1、為降低SO2對大氣的污染，工業(yè)用煤可伴入少量生石灰，可減少污染，另一種方法是將煙道氣通入石灰乳中，既起到“固硫”的作用，防治酸雨，又能制得石膏，請寫出有關(guān)化學(xué)方程式。
解析：SO2+CaO=CaSO3 SO2+Ca (OH)2= CaSO3+H2O
2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4?2H2O
例2、白色的亞銅化合的Cu（NH4）SO3難溶于水，若與足量的10mol?L-1的硫酸溶
液混合并微熱，生成銅和SO2氣體及溶液。
（2）完成并配平化學(xué)方程式：Cu（NH4）SO3+H2SO4-Cu+SO2+CuSO4+_________
（3）按上述操作，銅的最高轉(zhuǎn)化率是多少_______________
（4）有人設(shè)計(jì)讓上述實(shí)驗(yàn)在密閉容器中進(jìn)行，結(jié)果銅的轉(zhuǎn)化率大大提高，問在密閉
容器中進(jìn)行反應(yīng)，銅的最高轉(zhuǎn)化率是多少？請說明理由。
解析：（1）上述反應(yīng)打用逆向配平（歧化反應(yīng)，銅元素化合價既升高又降低）缺項(xiàng)顯然為（NH4）2SO4，各計(jì)量系數(shù)依次為2，2，1，2，1，2，1。
（2）2molCu (NH4)SO3中的銅1mol轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅，1mol轉(zhuǎn)化為CuSO4，因此，轉(zhuǎn)化率為50%。
（3）若在密閉容器中進(jìn)行，為何銅的轉(zhuǎn)化率會提高？顯然Cu（I）自身岐化轉(zhuǎn)化率只能為50%，必有其它還原劑才能提高其轉(zhuǎn)化率。由于產(chǎn)物中含SO2，SO2具有強(qiáng)還原性，能將Cu（II）還原為零價。其最高轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，原因是：每生成1molCuSO4可生成2molSO2，它可提供4mol電子，完全可將CuSO4還原且SO2仍過量。
三、離子方程式
離子方程式的書寫要特別注意以下兩個問題：
1、產(chǎn)物與事實(shí)是否相符
例如：①M(fèi)g (HCO3)2與堿溶液的反應(yīng)，無論誰過量一定生成Mg (OH)2而不是MgCO2②SO2+Ca (Cl O)2+H2O——該反應(yīng)粗看與CO2通入漂 *** 相似，其實(shí)不同，它們一定
發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
③FeCl2+KMnO4+H2SO4——該反應(yīng)同學(xué)們往往只注意MnO4-氧化Fe2+，其實(shí)還要氧化Cl 。
④FeBr2+Cl2——一定要注意定量關(guān)系，Cl2不足量只能氧化Fe2+或?qū)e2+全部氧化后再氧化部分Br-。
⑤ O O-+H2O+CO2——無論CO2是否過量，一定生成HCO3-（為什么？）
2、要注意等式兩邊是否遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒。
例如：①Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
②Cu+4H++NO3-=Cu2+NO↑+2H2O
③Fe+Fe3+=2Fe2+
【能力訓(xùn)練】
一、選擇題（每小題有1～2個正確答案）
1、下列物質(zhì)既能跟濃H2SO4反應(yīng)，又能燒堿反應(yīng)的是（ ）
①M(fèi)gCl2 ②NaH2PO4 ③(NH4)2 S ④Al (OH)3
A、只有④ B、除①外 C、除①③ D、全部都可以
2、下列各組混合物中，加入過量的稀H2SO4有氣泡并有沉淀的是（ ）
A、FeS、Fe2O3 B、Na2CO3、AgCl
C、Pb (NO3)2、FeS D、Na2CO3、NaHCO3
3、Na2SO3和濃H2SO4作用產(chǎn)生氣體X，碳酸氫銨熱分解生成的氣體依次通過硅膠
Na2O2、濃H2SO4，最后得到氣 體Y，將X、Y分別適入氫硫酸中產(chǎn)生的現(xiàn)象是（ ）
A、通入X溶液渾濁，通入Y無明顯現(xiàn)象 B、通入X現(xiàn)象不明顯，通入Y溶液渾濁
C、通入X和Y溶液均無明顯現(xiàn)象 D、通入X和Y溶液均渾濁
4、下列變化中證明硫酸是強(qiáng)酸的是（ ）
A、和銅反應(yīng) B、和鋅反應(yīng)放出H2
C、與NaCl反應(yīng)制HCl D、與Ca3(PO4)2反應(yīng)制H3PO4
5、化學(xué)上鑒定S2O32-的方法之一是使用AgNO3作試劑。將AgNO3溶液逐漸滴
入含有S2O32-的溶液中時，會有以下反應(yīng)發(fā)生：Ag++2S2O32-= [Ag (S2O3)2 ]3-，3 Ag++[Ag (S2O3)2 ]3-=2 Ag 2S2O3↓（白），Ag 2S2O3+H2O=Ag2S↓（黑）+ H2SO4對于鑒定S2O32-的下列敘述不正確的是（ ）
A、該鑒定可在酸性或堿性或中性溶液中進(jìn)行 B、該鑒定只能在中性溶液中進(jìn)行
C、AgNO3必須過量 D、S2-對該鑒定有干擾
6、標(biāo)況11.2LH2S燃燒用樣O2100.8L，燃燒后恢復(fù)至原狀況，剩余氣體體積縮小為原
混合氣體體積的21.05%，則充分燃燒的H2S占H2S總體積的（ ）
A、40% B、32% C、74% D、80%
二、填空
1、298k時，向VL真空容器內(nèi)通入nmolSO2和mmolH2S
（1）若n=2，當(dāng)m= ______時，反應(yīng)后容器內(nèi)氣體密度最小；
（2）若2n>m，則反應(yīng)后氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量差為 ______g；
（3）若5n=m，且反應(yīng)后氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量差為48g，則m+n= ______。
2、同族元素的單質(zhì)及其化合物在性質(zhì)上有許多相似之處，硫化物類似于氧化物也有
堿性、酸性之分和氧化性還原性之分，也以能發(fā)生類似于氧化物與氧化物之間的反應(yīng)，根據(jù)上述敘述，完成下列化學(xué)方程式。
（1）Na2S+As2S5——
（2）Na2S2+SnS——
（3）Na2S+CS2——
3、把密度為1.68g?cm-3的液態(tài)S2Cl210mL溶于石油醚中，得到100mL溶液，把它
慢慢加入到50mL3.2mol?L-1的SO2水溶液中，振蕩使之充分反應(yīng)，當(dāng)加入的S2Cl2溶液為64.3mL時，反應(yīng)恰好完全，生成物用KOH中和后，完全轉(zhuǎn)化為KCl水溶液和一種二元含氧酸的鉀鹽晶體，試通過計(jì)算確定S2Cl2和SO2在水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________。
三、計(jì)算題：
1、某黃鐵礦中含F(xiàn)eS285%及惰性雜質(zhì)15%，在給定溫度下發(fā)生下述反應(yīng)：4FeS2 (s)+11O2
(g)=2Fe2O3(s)+8SO2 (g)+3319kJ，又知反應(yīng)后的固體殘?jiān)泻?%的FeS2，試計(jì)算燃燒1kg，這種黃鐵礦時放出的熱量。
2、將H2S和O2的混合氣體通入溫度為220℃的密閉容器中，在高溫下使之燃燒反應(yīng)后再恢復(fù)到原來溫度，測得此時容器中氣體的壓強(qiáng)比起起時減小28.6%，若再向密閉容器中通入80gO2，高溫下使之燃燒，反應(yīng)后冷卻至220℃，測得容器中壓強(qiáng)有為起始時的1.43倍，又知反應(yīng)容器O2有剩余，計(jì)算原混合氣體中H 2S和O2的物質(zhì)的量。
【能力訓(xùn)練答案】
一、1、D 2、BC 3、D 4、D 5、A 6、A
二、1、（1）4 （2）16m （3）9
2、（1）3Na2S+As2S5=2Na3AsS4
（2）Na2S2+SnS=Na2SnS3
（3）Na2S+CS2=Na2CS3
3、S2Cl2+2SO2+2H2O=2HCl+H2S4O6
三、1、5674.8kJ
2、H2S2mol，O21.5mol或H2S為2.25mol，O2為0.9mol
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