2009届高三毕业班化学总复习 硫及其化合物 氧族元素.

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1 2009届高三毕业班化学总复习 硫及其化合物 氧族元素

2 一、H2S 实验室可用下图所示装置来制取硫化氢气体 实验室是采用硫化亚铁和稀硫酸反应来制取硫化氢的，写出反应的化学方程式：
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S↑ 反应的离子方程式是： FeS + 2H +== Fe 2+ + H2S↑

3 无色，有臭鸡蛋气味气体，微溶于水，密度比空气大，有剧毒。
硫化氢的物理性质 无色，有臭鸡蛋气味气体，微溶于水，密度比空气大，有剧毒。

4 就下面有关H2S的实验，回答问题

5 （一）、写出实验中装置A~E可能观察到的现象，并写出反应的化学方程式（是离子反应的还需写出离子方程式）
有黑色沉淀产生，溶液蓝色变浅。 反应的离子方程式是： H2S + Cu2+ == CuS ↓+ 2H+ 2、B中的现象是： 溶液由紫红色变无色。 反应的离子方程式是： 5H2S + 2MnO4- + 6H+ == 5S ↓+2Mn2+ + 8H2O

6 3、C中的现象是： 溶液由棕黄色变浅绿色；并有浅黄色沉淀生成。 反应的离子方程式是： H2S + 2Fe3+ == 2Fe2+ + S ↓+ 2H+ 4、D中的现象是： 溴水变为无色，溶液变浑浊。 反应的离子方程式是： H2S + Br2 == 2Br- + S ↓+ 2H+

7 5、E中的现象是： 溶液变浑浊。 反应的离子方程式是： 2H2S + SO2 == 3S ↓+ 2H2O 6、F是用于吸收尾气的装置， 则F中所装的溶液是： NaOH 反应的离子方程式是： H2S + 2OH- == S2-+ 2H2O

8 知识链接： H2S 的主要化学性质 （1）可燃性： 2H2S + O2 = 2S + 2H2O （不完全燃烧）
点燃 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O （完全燃烧） 点燃 （2）还原性： 2H2S + SO2 == 2H2O + 3S↓ H2S + 2Fe3+ == 2Fe2+ + S↓+ 2H+

9 二、硫（S）的性质 （一）、物理性质 硫俗称硫磺，是一种淡黄色固体，密度比水大，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S8、高温蒸气主要是S2。 （二）、在自然界的存在： 游离态（单质）：硫磺存在于火山口附近，硫磺矿。 化合态（化合物）：硫铁矿（黄铁矿）FeS2、黄铜矿 CuFeS2、 芒硝 Na2SO4·10H2O

10 常识介绍 热NaOH溶液 CS2 熔过硫的试管可用 或 洗涤。 3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 +3H2O △

11 （三）硫的化学性质 1、硫在氧气中燃烧： 现象：发出明亮的蓝紫色火焰。 反应方程式： 点燃 S + O2 === SO2

12 2、硫与金属单质的反应： 写出下列各个反应的化学方程式： （1）金属钠与硫磺混合 （2）铁粉与硫粉混合共热 （3）加热的铜丝插入硫蒸汽中 2Na + S == Na2S

13 三、SO2的性质 （一）、物理性质 无色、有刺激性的有毒气体，密度比空气大 ，易液化、易溶于水。 （二）、实验室制取SO2的方法
1、Na2SO3固体和浓H2SO4反应 Na2SO3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2↑ + H2O 2、铜和浓硫酸反应 Cu + 2H2SO4（浓）== CuSO4 + 2H2O + SO2↑

14 （三）SO2的化学性质 根据下列实验回答问题

15 １、试验中Ａ可以观察到的现象是： 反应后取Ａ中的液体进行加热，又可以观察到什么现象？ 实验室可以用品红试液来鉴别二氧化硫气体，所进行的试验操作是： 品红试液褪色 液体由无色变为红色 将待检气体通入红色品红试液中，若品红褪色，再加热溶液，又由无色变为红色，则说明该气体是二氧化硫。

16 ２、Ｂ中能观察到的实验现象是： 反应的离子方程式是： 紫色高锰酸钾溶液变为无色 ５ＳＯ２＋２ＭｎＯ４－＋ ２Ｈ２Ｏ＝ 　　　　　　　２Ｍｎ２＋＋５ＳＯ４２－＋４Ｈ＋

17 ３、Ｃ中的反应现象是 溶液由棕黄色变为浅黄绿色。 反应的离子方程式是 ＳＯ２＋２Ｆｅ３＋＋２Ｈ２Ｏ＝ 　　　　　　ＳＯ４２－＋２Ｆｅ２＋＋４Ｈ＋

18 ４、Ｄ中溴水由橙色褪为无色 反应的离子方程式是： ＳＯ２＋Ｂｒ２＋２Ｈ２Ｏ＝ 　　　　　２Ｂｒ－＋ＳＯ４２－＋４Ｈ＋

19 ５、Ｅ装置是用于吸收尾气的一般 是用ＮａＯＨ溶液来吸收ＳＯ２
（１）如果尾气含二氧化硫比较少，写出反应的化学方程式和离子方程式 ＳＯ２＋２ＮａＯＨ＝Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ ＳＯ２＋２ＯＨ－＝ＳＯ３２－＋Ｈ２Ｏ （２）如果尾气含二氧化硫比较多，ＮａＯＨ比较少，写出反应的化学方程式和离子方程式 ＳＯ２＋　ＮａＯＨ＝ＮａＨＳＯ３　 ＳＯ２＋　ＯＨ－＝ＨＳＯ３２－　

20 知识链接：酸雨的形成及其危害 酸雨是指pH＜5. 65的降水. 有关酸雨内容选自百度百科 酸雨的成因 酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”，即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。

21 酸雨多成于化石燃料的燃烧： 　　⑴S→H2SO4 S+O2（点燃）→SO2 　　SO2+H2O→H2SO3（亚硫酸） 　　2H2SO3+O2→2H2SO4（硫酸） 　　⑵氮的氧化物溶于水形成酸： 　　a.NO→HNO3（硝酸） 　　2NO+O2＝2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 　　总的化学反应方程式： 　　4NO+2H2O+3O2＝4HNO3 　　b.NO2→HNO3 　　总的化学反应方程式： 　　4NO2+2H2O+O2→4HNO3

22 酸雨的危害 硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质，供植物吸收。如酸度过高，pH值降到5.6以下时，就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。

23 酸雨的治理措施 控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放.
目前世界上减少二　氧化硫排放量的主要措施有： 1、原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。 2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。 3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。 4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法，可以除去烟气中85％一90％的二氧化硫气体。不过，脱硫效果虽好但十分费钱。例如，在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用，要达电厂总投资的25％之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。 5.开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等，但是目前技术不够成熟，如果使用会造成新污染，且消耗费用十分高.

24 四、硫 酸 Ｈ２ＳＯ４ (回忆巩固). 酸的通性 指示剂 紫色石蕊试液 金属Fe 金属氧化物 CuO 碱 氢氧化铜 盐（BaCl2）

25 （一）、硫酸的物理性质 无色黏稠油状 纯硫酸是 液体，常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是 ，其密度为1.84g·cm3,物质的量浓度为 ，沸点是 。 硫酸是一种 挥发的强酸， 溶于水，能与水以 比例互溶,溶于水放出大量的热。 98.3% 18.4mol/L 3380C 难 易 任意

26 知识链接：浓硫酸的稀释： 将浓硫酸沿器壁（广口容器）慢慢加入水中，边加边搅拌。

27 （二）、浓硫酸的特性： 1、吸水性： 应用：常用作干燥剂 游离水 是指浓硫酸所具有的吸收 的性质。
是指浓硫酸所具有的吸收 的性质。 H2SO4+nH2O＝H2SO4·nH2O 应用：常用作干燥剂 中学化学中常用浓硫酸干燥的气体有： H2 O2 CO CO2 CH4 HCl SO2 Cl2 中学化学中不能用浓硫酸干燥的气体有： a.碱性气体： NH3 b.还原性气体： H2S HBr HI

28 2、脱水性： 有机 H、O 是指浓硫酸将许多 化合物中的 按照 水分子中的 个数比夺取出来的性质。 例如：HCOOH CO↑+H2O
是指浓硫酸将许多 化合物中的 按照 水分子中的 个数比夺取出来的性质。 例如：HCOOH CO↑+H2O C2H5OH CH2=CH2↑+H2O 浓硫酸 1700C

29 3、强氧化性： Fe、Al ⑴常温下， 遇浓硫酸发生“钝化”。 ⑵与金属反应（除Au、Pt）：
⑴常温下， 遇浓硫酸发生“钝化”。 能用铝槽车盛放、运输浓硫酸 ⑵与金属反应（除Au、Pt）： Cu+2H2SO4(浓) ＝ CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 2Fe(少)+6H2SO4(浓) ＝ Fe2 (SO4)3+ 3SO2↑+ 6H2O

30 2HBr+H2SO4 （浓） = Br2+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)＝CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O 2P+5H2SO4(浓)＝2H3PO4+5SO2↑ +2H2O ⑶与非金属单质反应： ⑷与还原性化合物反应： 2HBr+H2SO4 （浓） = Br2+SO2↑+2H2O 2FeO+4H2SO4（浓）= Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O

31 问题探究 某学习小组在做浓硫酸和蔗糖反应的实验时，发现把浓硫酸滴加到放在烧杯中的蔗糖后，用玻棒搅拌过程中蔗糖慢慢变黑，蓬松（体积增大），用手摸烧杯外壁，烫手，同时还闻到有刺激性气味的气体。 （１）、蔗糖变黑是发生了炭化，说明浓硫酸具有　　　　　性。用方程式表示该过程　 脱水性

32 （２）为了探究无色刺激性气味气体的成分，该小组同学设计了下面实验

33 在分液漏斗中装浓硫酸，平底烧瓶中放适量蔗糖，实验开始时，往烧瓶中滴加浓硫酸。 从该小组设计的实验装置来看，他们是判断生成的气体中有：
水蒸气、二氧化碳、二氧化硫 生成这三种气体的反应方程式是：

34 证明这三种产物的顺序和现象分别是: (1)、要证明有水蒸气产生的现象是： （2）、要证明有二氧化硫产生的现象是：
（3）、要证明有二氧化碳产生的现象是： 装置（2）中无水CuSO4变蓝色 装置（3）中品红溶液变无色 装置（5）中品红溶液不褪色，装置（6）中澄清石灰水变浑浊。

35 该装置中设置（4）的目的是： 除去二氧化硫气体，避免它对二氧化碳鉴别的干扰。

36 硫酸的工业制法---接触法

37 S SO2 SO3 H2SO4 SO3 + H2O===H2SO4 2SO2+O2===2SO3 S+O2===SO2
(一)、接触法制造硫酸的反应原理 S SO2 SO3 H2SO4 硫化物 如 FeS2 SO3 + H2O===H2SO4 2SO2+O2===2SO3 催化剂 △ S+O2===SO2 点燃 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 高温

38 SO3 H2SO4 SO2 S (二)、接触法制造硫酸的生产过程 硫化物 如 FeS2 2 二氧化硫转化成三氧化硫
2 二氧化硫转化成三氧化硫 3 三氧化硫的吸收和硫酸的生成 1 二氧化硫的制取和净化

39 除尘 洗涤 干燥 1. 二氧化硫的制取和净化 4FeS2(固)+11O2(气)===2Fe2O3(固)+8SO2(气)+Q 沸腾炉 原料
1. 二氧化硫的制取和净化 4FeS2(固)+11O2(气)===2Fe2O3(固)+8SO2(气)+Q 高温 原料 沸腾炉 SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如As、Se等的化合物和矿尘等等。 炉气 粉碎 除尘 洗涤 干燥 氧气

40 2. 二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3+196.6kJ 沸腾炉 沸腾炉 接触室 催化剂 热交换器 V2O5 4500C
2. 二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO kJ V2O5 4500C 沸腾炉 沸腾炉 接触室 4500C 催化剂 8500C 5000C 热交换器 <600C 5000C

41

42 3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成 SO3 + H2O===H2SO4+79.5kJ 沸腾炉 接触室 吸收塔 热交换 1450C 尾气

43 2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O
4.尾气处理 尾气的组成：SO2,O2,N2 （1）碱法： Na2CO3 Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2 (2)氨酸法： NH3·H2O 2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O

44 五、臭氧（O3） 1.物理性质：在常温、常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气大。 2.化学性质 （1）极强的氧化性：O3+2KI+H2O====2KOH+I2+O2 （使湿润的淀粉—KI试纸变蓝） （2） 不稳定性：2O3====3O2 （升温分解速率加快） （3）. 漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此臭氧是一种很好的褪色剂和消毒剂。 （4）.产生方式：3O O3 （高压放电）

45 六、过氧化氢（H2O2） O为－1价 无色黏稠状液体，水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。 3% 医用消毒杀菌剂 常用浓度： 工业上所用漂白剂
10％ 市售双氧水 30% 化学性质： 弱酸性 不稳定性：2H2O H2O＋O2↑ MnO2 强氧化性：可用作氧化剂、漂白剂、 消毒剂、脱氯剂等。 还原性

46 能够氧化Fe2+、I-等，本身被还原为H2O。如：SO2+H2O2====H2SO4,
H2O2和H2O比较 H2O2 H2O 分子结构 物理 性质 无色黏稠液体，水溶液俗称双氧水，具弱酸性 无色、无味、透明液体，呈中性 化学性质 不稳定 很稳定 氧化性 能够氧化Fe2+、I-等，本身被还原为H2O。如：SO2+H2O2====H2SO4, 2Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2O 2Na+2H2O==== 2NaOH+H2↑ 还原性 能被强氧化剂如KMnO4(H+)等所氧化：2MnO-+5H2O2+6H+====2Mn2++5O2↑+8H2O，H2O2的氧化产物为O2 2F2+2H2O==== 4HF+O2 ↑ 贮存 置于棕色瓶内避光阴凉处保存 ------ 用途 可用作氧化剂、漂白剂、清毒剂、脱氯剂、火箭燃料等 常用极性溶剂

47 硫元素的转化 完成下列变化的化学方程式 CuS FeS FeS2 BaSO4 H2S S SO2 SO3 H2SO4 Na2S Na2SO3
HgS

48 练习 1：①在H2S水溶液中通入过量的O2 。 ②在H2S水溶液中通入过量的SO2 ，PH怎样变化，作出图像。 PH O2 ① SO2 ②
7 ① SO2 ②

49 练习 ２：常温常压下，点燃100 ml H2S和O2的混合气体，充分反应恢复到原状况，气体的体积变为58ml,这58ml气体的成分可能是（ ） A. H2S B. SO2 、 C.SO2、 O D. SO2 、H2S A.C 2H2S + O2 = 2S + 2H2O △n =42 ① ② ② S + O2 = SO2

50 练 习 ３.浓硫酸和2mol/L的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图，分析a、b曲线变化的原因是（ ）
练 习 ３.浓硫酸和2mol/L的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图，分析a、b曲线变化的原因是（ ） A、a升华、b冷凝 B、a挥发、b吸水 C、a蒸发、b潮解 D、a冷凝、b吸水 B 质量 放置天数 a b

51 练 习 用干布擦去 用大量水冲洗 NaHCO3 ４.皮肤上一旦沾有浓硫酸，先 ， 再 ，最后再涂上 溶液。 （浓硫酸具有很强的腐蚀性）
练 习 用干布擦去 用大量水冲洗 NaHCO3 ４.皮肤上一旦沾有浓硫酸，先 ， 再 ，最后再涂上 溶液。 （浓硫酸具有很强的腐蚀性） ５.浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变 色，后变 色。 红 黑

52 练 习 ６.甲、乙、丙三位同学各设计一个方案制备CuSO4， 甲用铜片和浓硫酸共热:
Cu+2H2SO4(浓) ＝ CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O ; 乙设计的思路是, 2Cu+O2 ＝2CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O; 丙根据电化学原理设计一个电解装置: Cu+H2SO4＝ CuSO4 + H2↑。 试比较三个方案中哪个方案最佳，并说出理由。 通电

53 谢谢大家！ 谢谢大家！