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硫及其化合物:高中化学非金属元素核心考点+课后习题

硫及其化合物:高中化学非金属元素核心考点+课后习题

硫及其化合物,是高中化学非金属元素的重要代表,也是高考化学的高频考点。

很多同学学这部分时,总觉得硫的价态多、反应杂,硫和金属反应生成低价硫化物,和氧气反应生成SO2,和浓硫酸反应,和NaOH反应,处处都是考点和易错点。

这篇文章把硫单质的核心知识点全部梳理清楚,用规律总结帮你快速掌握,后面还配了课后习题和详细解析,学完马上练。

01 硫的结构与存在

原子结构

硫原子最外层6个电子,在反应中容易得到2个电子形成最外层8电子稳定结构,表现氧化性。

常见化合价:-2、0、+4、+6

理解要点:硫是中间价态比较多的元素,0价的硫既可以被还原到-2价,也可以被氧化到+4、+6价,所以既有氧化性又有还原性。

硫元素的自然存在

游离态:主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。

化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。

名称

化学式

硫铁矿

FeS2

黄铜矿

CuFeS2

石膏

CaSO4·2H2O

芒硝

Na2SO4·10H2O

考点提醒:硫在自然界中既有游离态又有化合态,这和氯不同(氯只有化合态),经常对比考查。

02 硫单质的物理性质

颜色状态:黄色或淡黄色固体,俗称硫黄。

硬度:质脆,容易研成粉末。

溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。

记忆技巧:记硫的溶解性就记不水微酒易二硫——不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。

考点提醒:试管内壁沾有硫,不能用水洗,要用二硫化碳洗涤,或者用热的NaOH溶液洗涤。

03 硫的化学性质

硫单质是0价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。

(1)硫的氧化性

与金属反应:

Fe + S =△= FeS

2Cu + S =△= Cu2S

S + Hg = HgS

核心规律:硫与变价金属反应时,生成低价态金属硫化物。比如铁和硫反应生成FeS(+2价),而不是Fe2S3(+3价);铜和硫反应生成Cu2S(+1价),而不是CuS(+2价)。

对比记忆:氯气和变价金属反应生成高价氯化物,硫生成低价硫化物,说明氯气氧化性比硫强。这是经常对比考查的点。

特殊应用:S + Hg = HgS,这个反应可以用来除去室内洒落的水银(汞),因为汞有毒,用硫粉覆盖就能反应掉。

与氢气反应:

S + H2 =△= H2S

硫化氢是有臭鸡蛋气味的有毒气体。

(2)硫的还原性

与氧气反应:

S + O2 =点燃= SO2

现象:在空气中燃烧,火焰为淡蓝色。注意:不管氧气多还是少,硫在氧气中燃烧都生成SO2,不会直接生成SO3。SO3需要在催化剂、加热条件下由SO2进一步氧化才能得到。

与强氧化剂反应(如浓硫酸):

S + 2H2SO4(浓) =△= 3SO2↑ + 2H2O

在这个反应中,硫作为还原剂,被浓硫酸氧化成SO2,浓硫酸被还原成SO2。这是归中反应。

(3)硫的歧化反应

与NaOH溶液反应:

3S + 6NaOH =△= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

在这个反应中,硫既是氧化剂又是还原剂(歧化反应),一部分硫被还原成-2价(Na2S),一部分被氧化成+4价(Na2SO3)。

应用:这个反应可以用来除去试管内壁黏附的硫。

考点提醒:硫和NaOH的歧化反应,和氯气与NaOH的反应类似,都是非金属单质和碱的歧化反应。

04 硫的价态变化规律

硫的常见化合价有-2、0、+4、+6,形成了一个完整的价态链。

化合价

代表物质

氧化性/还原性

-2

H2S、Na2S

只有还原性

0

S(硫单质)

既有氧化性又有还原性

+4

SO2、H2SO3、Na2SO3

既有氧化性又有还原性

+6

SO3、H2SO4、Na2SO4

主要表现氧化性

记忆技巧:最低价只有还原性,最高价只有氧化性,中间价态既有氧化性又有还原性。

对比氯:氯的常见化合价有-1、0、+1、+5、+7,也是最低价只有还原性,最高价只有氧化性。

05 课后习题:学完马上练,巩固知识点

一、选择题

1. 下列关于硫的叙述正确的是( )

A. 硫是一种淡黄色的能溶于水的固体

B. 硫在自然界中只以化合态存在

C. 硫与金属反应时,硫作氧化剂

D. 硫在纯氧中燃烧生成SO3

答案:C

解析:A错误,硫不溶于水;B错误,硫在自然界中既有游离态又有化合态;C正确,硫与金属反应时,得到电子,作氧化剂;D错误,硫在纯氧中燃烧生成SO2,不是SO3。

2. 下列物质中,不能由硫单质与金属直接反应制得的是( )

A. FeSB. Cu2SC. CuSD. Na2S

答案:C

解析:硫的氧化性较弱,和变价金属反应生成低价态硫化物。铜和硫反应生成Cu2S(+1价),不能生成CuS(+2价)。FeS、Na2S都可以由硫直接和金属反应制得。

3. 下列关于硫的说法错误的是( )

A. 硫是黄色或淡黄色固体,俗称硫黄

B. 硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳

C. 硫在空气中燃烧火焰为蓝紫色

D. 硫既有氧化性又有还原性

答案:C

解析:A、B、D都正确;C错误,硫在空气中燃烧火焰为淡蓝色,在纯氧中燃烧才是蓝紫色。注意区分。

4. 除去试管内壁沾有的硫,可选用的试剂是( )

A. 水B. 酒精C. 二硫化碳D. 稀硫酸

答案:C

解析:硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,所以可以用二硫化碳洗涤。另外,也可以用热的NaOH溶液洗涤,因为硫能和NaOH反应。

5. 在反应3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O中,硫的作用是( )

A. 作氧化剂

B. 作还原剂

C. 既作氧化剂又作还原剂

D. 既不作氧化剂也不作还原剂

答案:C

解析:在这个反应中,硫的化合价从0价变成-2价(Na2S)和+4价(Na2SO3),既有化合价降低(被还原,作氧化剂),又有化合价升高(被氧化,作还原剂),所以硫既作氧化剂又作还原剂,这是歧化反应。

二、填空题

6. 写出下列反应的化学方程式:

(1)铁与硫加热反应:___

(2)铜与硫加热反应:___

(3)硫在氧气中燃烧:___

(4)硫与热NaOH溶液反应:___

答案:

(1)Fe + S =△= FeS

(2)2Cu + S =△= Cu2S

(3)S + O2 =点燃= SO2

(4)3S + 6NaOH =△= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

7. 硫的常见化合价有___、___、___、___,其中硫单质的化合价是___价,处于中间价态,所以既有___性又有___性。

答案:

化合价:-2、0、+4、+6

硫单质:0价

既有氧化性又有还原性

8. 除去室内洒落的水银,可以用___覆盖,反应的化学方程式为___,这个反应利用了硫的___性。

答案:

硫粉

S + Hg = HgS

氧化性

三、简答题

9. 比较氯气和硫的氧化性强弱,并举例说明。

答案:

氯气的氧化性比硫强。

举例:

1. 氯气和变价金属反应生成高价金属氯化物,如2Fe + 3Cl2 =点燃= 2FeCl3(Fe为+3价);而硫和变价金属反应生成低价金属硫化物,如Fe + S =△= FeS(Fe为+2价)。说明氯气把铁氧化得更彻底,氧化性更强。

2. 氯气能把硫化氢氧化成硫:Cl2 + H2S = 2HCl + S↓,这是强制弱的置换反应,说明Cl2氧化性强于S。

硫这部分的核心,就是抓住中间价态这个特点。

硫单质是0价,既可以被还原到-2价,又可以被氧化到+4、+6价,所以既有氧化性又有还原性。和变价金属反应生成低价硫化物,和氧气反应生成SO2,和强碱发生歧化反应,都是围绕这个核心展开的。

复习时建议:先理解硫的价态特点,再记牢各个反应的方程式和产物,最后通过和氯气对比加深记忆。这篇文章建议收藏,考前翻一翻,硫的分数就稳了。

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