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硫及其化合物总览
概览
硫是氧族元素(第 VIA 族)的代表元素,在必修一中与氯、氮、硅共同构成非金属元素化学的主干。本章围绕硫的价态三角($\ce{-2 \to 0 \to +4 \to +6}$)展开:从硫单质出发,重点掌握 $\ce{SO2}$(酸性氧化物 + 还原性 + 弱氧化性 + 漂白性)、稀硫酸与浓硫酸(吸水性、脱水性、强氧化性)以及 $\ce{SO4^{2-}}$ 的检验。高考中本章常以氧化还原反应、离子检验、物质性质综合为背景命题,是最容易失分的基础章节之一。
知识网络
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A[硫及其化合物] --> B[硫单质 S<br/>黄·难溶·歧化]
A --> C[二氧化硫 SO2<br/>酸性氧化物·还原性·漂白性]
A --> D[亚硫酸 H2SO3<br/>不稳定·中强酸]
A --> E[三氧化硫 SO3<br/>酸性氧化物]
A --> F[硫酸 H2SO4<br/>稀:酸的通性<br/>浓:吸水·脱水·强氧化]
A --> G[硫酸根检验<br/>BaCl2 + 稀盐酸]
B -->|氧化| C
C -->|氧化| E
E -->|水化| F
C -->|化合| H[H2S 硫化物<br/>-2 价·还原性]章节导航
| 笔记 | 内容要点 |
|---|---|
| 01-硫单质 | 物理性质、与金属/非金属反应、歧化反应、价态三角 |
| 02-二氧化硫 | 酸性氧化物、还原性、漂白性(与氯水区别)、$\ce{SO2}$ 检验 |
| 03-浓硫酸 | 稀硫酸三大性质、浓硫酸吸水性/脱水性/强氧化性、钝化 |
| 04-硫酸根离子的检验 | $\ce{BaCl2}$ + 稀盐酸、干扰离子排除、定量计算 |
核心框架:硫的价态三角
氧化还原主线
硫常见价态:$\ce{-2,\ 0,\ +4,\ +6}$,相邻价态间的物质不能发生归中反应,但可发生歧化反应(同价态歧化需"中间价态")。
- 还原性(低价态 → 高价态):$\ce{H2S / S / SO2}$ 均可被氧化剂氧化,如 $\ce{SO2 + Br2 + 2H2O -> 2HBr + H2SO4}$、 $\ce{2H2S + O2 -> 2S + 2H2O}$(不完全燃烧)。
- 氧化性(高价态 → 低价态):浓 $\ce{H2SO4}$氧化$\ce{Cu}$、$\ce{C}$ 等;$\ce{SO2}$的氧化性很弱,仅能氧化强还原剂(如$\ce{H2S}$)。
- 歧化:$\ce{3S + 6NaOH ->[Δ] 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O}$。
口诀:"硫价三角,负零正四正六;低价显还原,高价显氧化;中间价态可漂白、可歧化。"
高考命题热点
- $\ce{SO2}$ 的漂白性与氯水漂白的原理区别(可逆结合 vs 不可逆氧化)。
- 浓硫酸的三大特性及"常温钝化 $\ce{Fe}$、$\ce{Al}$"的辨析。
- $\ce{SO4^{2-}}$检验的规范操作:先加稀盐酸、后加$\ce{BaCl2}$,注意排除 $\ce{Ag+}$、$\ce{CO3^{2-}}$、$\ce{SO3^{2-}}$ 干扰。
- 酸性氧化物通性的迁移:$\ce{SO2}$与$\ce{CO2}$、$\ce{SiO2}$ 性质的比较。
- 酸雨的形成与防治($\ce{SO2 -> H2SO3 -> H2SO4}$)。
重要方程式汇总
| 反应 | 方程式 | 类型 |
|---|---|---|
| 硫与铜 | $\ce{2Cu + S ->[Δ] Cu2S}$ | 氧化还原(低价硫化物) |
| 硫的歧化 | $\ce{3S + 6NaOH ->[Δ] 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O}$ | 歧化 |
| $\ce{SO2}$与溴水 | $\ce{SO2 + Br2 + 2H2O -> 2HBr + H2SO4}$ | 还原性 |
| $\ce{SO2}$与$\ce{H2S}$ | $\ce{SO2 + 2H2S -> 3S + 2H2O}$ | 归中 |
| $\ce{SO2}$催化氧化 | $\ce{2SO2 + O2 <=>[催化剂][Δ] 2SO3}$ | 工业制硫酸 |
| 铜与浓硫酸 | $\ce{Cu + 2H2SO4(浓) ->[Δ] CuSO4 + SO2 ^ + 2H2O}$ | 浓硫酸强氧化性 |
| 碳与浓硫酸 | $\ce{C + 2H2SO4(浓) ->[Δ] CO2 ^ + 2SO2 ^ + 2H2O}$ | 浓硫酸强氧化性 |
| 硫酸根检验 | $\ce{Ba^{2+} + SO4^{2-} -> BaSO4 v}$ | 离子检验 |
常见易错点速记
本章高频易错点
- $\ce{S}$与$\ce{O2}$只生成$\ce{SO2}$,与过量无关。
- $\ce{S}$与$\ce{Fe}$、$\ce{Cu}$ 生成 $\ce{FeS}$、$\ce{Cu2S}$(低价),不是 $\ce{Fe2S3}$、$\ce{CuS}$。
- $\ce{SO2}$使品红褪色(漂白性,可逆)vs 使溴水/酸性$\ce{KMnO4}$ 褪色(还原性,不可逆)。
- $\ce{SO2 + Cl2 + 2H2O -> 2HCl + H2SO4}$:$1:1$ 混合漂白性消失。
- 浓硫酸"吸水(游离水)"与"脱水(有机物炭化)"是两回事。
- 常温浓硫酸使 $\ce{Fe}$、$\ce{Al}$ 钝化,但加热会反应。
- 检验 $\ce{SO4^{2-}}$:先加稀盐酸、再加 $\ce{BaCl2}$,慎用硝酸。
本章地位与衔接
- 前置基础:氧化还原反应(03)中的"价态变化、氧化剂/还原剂判断"是理解硫元素性质的理论工具;离子反应(02)用于书写 $\ce{SO4^{2-}}$ 检验等方程式。
- 横向对比:与氯(05)、氮(11)、硅(12)同属非金属,可对比"酸性氧化物、最高价含氧酸、氢化物、气体收集"等。
- 后续延伸:硫的催化氧化($\ce{SO2 -> SO3}$)是化学平衡(18)的典型可逆反应;硫酸型酸雨与环境保护属于必修二"化学与可持续发展"。
学习建议
学习方法
- 本章"物质多、反应多",建议以价态三角为骨架,用氧化还原理论解释每一个反应,而不是死记方程式。
- 将 $\ce{SO2}$与$\ce{CO2}$、$\ce{Cl2}$ 做对比学习(SO2 与 CO2/Cl2 鉴别),把"性质—检验—用途"串成一条线。
- 检验类实验(如 硫酸根检验)要与 常见离子的检验方法 结合复习,掌握"先排除干扰、再鉴定"的思路。
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