大单元二　第五章　第十九讲　硫及其氧化物-备战2025年高考化学大一轮复习课件（人教版）

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1.了解硫的存在及其单质的性质和用途。2.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。3.了解空气中SO2的测定及治理。
考点一　　硫单质的性质
考点二　　二氧化硫和三氧化硫
思考　(1)硫有S2、S4、S6、S8等多种单质，它们的关系是什么？加热时，S8转化为S6、S4、S2属于什么变化？(2)硫单质难溶于水，易溶于CS2，其原因是什么？
提示　S2、S4、S6、S8属于同一元素的不同种单质，它们互为同素异形体，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化。
提示　硫单质、CS2均属于非极性分子，而H2O属于极性分子，根据“相似相溶”规律，非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂中。
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
1.硫在空气中燃烧的产物是SO2，在纯氧中燃烧的产物是SO3(　　)2.硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物(　　)
硫及多硫化物的性质1.在下列反应中硫元素只表现氧化性的是
A项，该反应中S的化合价由0价变为－2价，S只体现氧化性，正确；B项，该反应中S的化合价由0价、＋6价变为＋4价，S体现还原性和氧化性，错误；C项，该反应中S的化合价由－2价变为0价，S只体现还原性，错误；D项，该反应中S的化合价由0价变为－2价、＋4价，S体现氧化性和还原性，错误。
2.硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交α-型，1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年，用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0 ℃下作用首次制得了一种菱形的ε-硫，后来证明含有S6分子。下列说法正确的是A.S6和S8分子都是由S原子组成，所以它们是一种物质B.S6和S8分子分别与铁粉反应，所得产物不同C.S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3D.等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH溶液反应，消耗KOH的物质的量相同
S6和S8分子都是由S原子组成，但它们是不同的物质，互为同素异形体，故A错误；S6和S8是硫元素的不同单质，化学性质相似，因此它们分别与铁粉反应，所得产物相同，故B错误；不管氧气过量还是少量，S6和S8分子分别与氧气反应均得到SO2，故C错误；等质量的S6和S8分子，其硫原子的物质的量相同，因此它们分别与足量的KOH溶液反应，消耗KOH的物质的量相同，故D正确。
3.单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物，如Na2S(aq)＋(x－1)S===Na2Sx(x一般为2～6)；多硫化物在酸性溶液中不稳定，易歧化；As2S3＋2Na2S2(aq)===As2S5＋2Na2S。下列说法错误的是A.As2S3 (其中As显＋3价)是多硫化物B.As2S5是氧化产物C.Na2S2中阴、阳离子个数比为1∶2D.久置Na2S溶液遇酸可能变浑浊
As2S3发生氧化反应生成氧化产物As2S5，B正确；
久置Na2S溶液被空气中氧气氧化后生成单质硫，S与Na2S溶液进一步反应生成多硫化物，多硫化物在酸性条件下易歧化，可能生成单质硫，溶液变浑浊，D正确。
1.二氧化硫(1)物理性质
按要求完成下列化学方程式：
与H2O反应：___________________与NaOH(足量)反应：___________________________
氧化性：SO2＋2H2S===3S＋2H2O
与O2反应：_____________________与Cl2和H2O反应：______________________________
漂白性：可使_____溶液等有色物质褪色生成不稳定的无色物质
SO2＋H2O H2SO3
2NaOH＋O2===Na2SO3＋H2O
2SO2＋O2 2SO3
Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
(3)实验室制法①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应，化学方程式为_____________________________________。②铜与浓H2SO4混合加热，化学方程式为_______________________________________。2.三氧化硫(1)物理性质熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温常压下为___态，标准状况下为___态。
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑
(2)化学性质三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
SO3＋H2O===H2SO4
CaO＋SO3===CaSO4
SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O
3.硫的氧化物对环境的影响(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
(2)硫酸型酸雨的形成过程
1.标准状况下，2.24 L SO3中含有硫原子数为NA(　　)2.将SO2通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液先变红后褪色(　　)3.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性(　　)4.SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好(　　)5.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同(　　)
一、SO2的制取与性质探究1.某研究性学习小组用如图装置制取少量二氧化硫并探究其某些性质。(1)装置A发生反应的化学方程式为_______________________________________。(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是______________________、_______________________；这些现象分别说明SO2具有的性质是_______和_______；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________。
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
SO2＋2H2O＋I2===
(3)装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象：_________________________________________________________________________。(4)尾气可采用____________________溶液吸收。
品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
NaOH(答案合理即可)
2.将SO2气体分别通入下列五种溶液中：回答下列问题：(1)试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液_____，证明SO2具有_____性。(2)试管②中的实验现象：石蕊溶液_____。(3)试管③中___(填“能”或“否”)观察到沉淀。(4)试管④中能产生白色沉淀，该沉淀是_______(填化学式，下同)。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是______，用离子方程式表示产生沉淀的过程：__________________________________________________。
二、CO2、SO2混合气体中各成分的检验3.如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是__________，作用是________。(2)C中加入的试剂是_______________，作用是_________________________。(3)D中加入的试剂是___________，作用是________。(4)实验时，C中应观察到的现象是______________________________________。
除去SO2并检验SO2是否除尽
酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
(1)SO2具有漂白性，但不能漂白酸碱指示剂，如紫色石蕊溶液中通入SO2，溶液变红，但不褪色。(2)检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2。
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，通过观察溶液颜色变化，来探究SO2具有漂白性(2022·江苏，11B)(　　)(2)SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒(2021·湖南，2C)(　　)(3)可用澄清石灰水检验SO2气体(2020·天津，6B)(　　)(4)温室气体是形成酸雨的主要物质(2022·全国甲卷，7B)(　　)(5)用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏(2022·浙江6月选考，8D)(　　)(6)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放(2017·全国卷Ⅲ,7C)(　　)
2.(2022·江苏，4)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3===Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。
3.(2021·北京，6)室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是A.试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应B.试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
4.(2021·广东1月适应性测试，14)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是A.试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性B.试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性C.试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
锥形瓶内发生反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ，产生的SO2进入到试管中，CCl4层溶液褪色，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，证明Br2具有氧化性，A项正确；试管中花瓣褪色，说明SO2可以漂白花瓣中的有色物质，证明SO2具有漂白性，B项正确；试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的SO2进入到试管中引起的，Na2SO3与H2SO4发生复分解反应，C项错误；
1.下列关于硫的叙述正确的是A.硫的非金属性较强，在自然界中只以化合态存在B.可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物C.硫与金属或非金属反应时都作氧化剂D.硫的氧化性比氯气强
硫的非金属性虽然较强，但在自然界中的存在形态既有化合态又有游离态，故A错误；硝酸钾易溶于水，而硫难溶于水，所以可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物，故B正确；硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时既可作氧化剂，也可作还原剂，故C错误；硫的非金属性比氯弱，所以硫的氧化性比氯气弱，故D错误。
2.下列说法错误的是A.残留在试管内壁上的硫可用热的NaOH溶液除去B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物C.汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理D.单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3
3.下列有关硫及其化合物的说法或描述正确的是
B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2的排放，发生的反应为2CaCO3＋2SO2＋O2 2CO2＋2CaSO4D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有 还原性
硫元素以硫酸盐的形式进入土壤，B项错误；CuS中S的化合价为－2价，具有还原性，D项错误。
4.(2023·豫北名校高三调研)正交硫(也称菱形硫、斜方硫)与单斜硫是硫元素的两种常见单质，均由S8分子(结构如图所示)组成，两者结构中S8分子的排列方式不同，相互之间可以转化：单斜硫 正交硫。下列有关说法错误的是A.正交硫与单斜硫互为同素异形体B.S8分子中每个“S”均满足8电子结构C.正交硫转化为单斜硫发生了化学变化D.正交硫与单斜硫均完全燃烧生成SO2时，单斜硫放出的能量多
正交硫与单斜硫都是由硫元素组成的单质，所以两者互为同素异形体，A正确；由结构示意图可知，S8分子中每个硫原子与2个硫原子形成共价键，则每个硫原子均满足8电子稳定结构，B正确；同素异形体之间的转化属于化学变化，C正确。
5.下列关于SO2、SO3的说法正确的是A.SO2与SO3均为极性分子B.SO3能与水形成分子间氢键C.SO3分子中S的杂化方式为sp3D.SO2分子中键角小于SO3分子中的键角
SO2分子中S原子为sp2杂化，孤电子对数为1，分子空间结构为V形，SO2为极性分子，SO3分子中S原子为sp2杂化，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，SO3为非极性分子，A、C错误；SO3遇水迅速反应生成硫酸，SO3与H2O不能形成分子间氢键，但H2SO4与H2O能形成分子间氢键，B错误。
6.根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是
B项，SO2与H2S溶液发生反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D项，SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，则酸性：H2SO3＞H2SiO3。
7.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置(实验时用另一表面皿扣在上面)。现用75%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体并进行实验，实验现象很明显。下列说法错误的是A.品红溶液褪色B.紫色石蕊溶液先变红后褪色C.酸性KMnO4溶液紫色褪去D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
SO2能漂白品红，不能漂白指示剂，SO2是酸性氧化物，与水反应生成亚硫酸，能使紫色石蕊溶液变红但不会褪色，A项正确，B项错误；SO2具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性KMnO4溶液紫色褪去，C项正确；SO2能与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，能使含酚酞的NaOH溶液红色变浅，D项正确。
8.为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是
硫化氢、二氧化硫等均能被高锰酸钾氧化，由现象可知Q不一定是SO2，故A错误。
9.SO2属于大气污染物，可用H2与SO2在加热条件下反应消除SO2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是A.SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B.可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成C.在100～200 ℃时发生的是置换反应D.工业上可用浓硝酸处理尾气中的SO2
酸雨的pH<5.6，A错误；气体X为H2S，能与CuSO4溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀，所以可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成，B正确；在100～200 ℃时发生的反应为2H2S＋SO2 3S＋2H2O，不是置换反应，C错误；若用浓硝酸处理工业尾气中的SO2，会产生含氮元素的大气污染物(即氮的氧化物)，D错误。
由反应Ⅰ可知，SO2的氧化性强于I2，由反应Ⅱ可知，I2的氧化性强于SO2，故可说明SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关，A正确；
由C项分析可知，该反应过程中KI作催化剂，D正确。
11.多硫化物是指含有硫硫键的化合物，在电池、橡胶等多种工业中均有重要用途，其结构如图。下列推测不正确的是A.黄铜矿CuFeS2中不存在类似多硫化物的硫硫键B.多硫化物盐在酸性条件下不稳定，可生成硫 黄和硫化氢C.天然橡胶硫化生成多硫链后，可以优化橡胶 的性能D.在钠-硫高能电池中，Na2S5作负极反应物
CuFeS2中铜显＋2价，铁显＋2价，硫显－2价，为普通的S2－，不存在S—S，A正确；多硫化物盐中硫元素显负价，处于－2价和0价的中间价态，在酸性条件下可以发生歧化反应生成硫黄和硫化氢，B正确；天然橡胶硫化生成多硫链后，可以增强橡胶的韧性、强度、弹性和化学稳定性，C正确；在钠-硫高能电池中，金属钠作负极，则Na2S5作正极反应物，D不正确。
12.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性： >I－>Cl－)。下列说法不正确的是A.若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D.若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液
二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，所以试剂B不能选择NaOH标准液，A错误；若试剂A选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂B可选择I2标准液，D正确。
13.(2023·深圳模拟)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图：(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是___________________(写出一种即可)。(2)过程①进行的操作是______。(3)题述流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为____________________________________。
NaHSO3＋NaOH===
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4，原因是_______________________________________________。(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，______________________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。
Na2SO3具有较强还原性，易被空气中的氧气氧化
加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液
14.碳、硫的含量对钢铁性能影响很大，其含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。实验流程如图：(1)煅烧装置中采用纯氧，目的是_______________________________________。气体a的主要成分有______、CO2和未反应的O2。
避免引入空气中的杂质，同时使煅烧更充分
(2)为充分吸收气体a，下列吸收装置合适的是____(填字母)。
为了防倒吸和安全起见，选择C或D装置。
(3)气体a被H2O2溶液吸收转化为硫酸(溶液b)，用已知浓度的NaOH溶液滴定生成的溶液b，根据消耗NaOH溶液的体积可确定钢样中硫的质量分数。①滴定时NaOH溶液置于___________(填仪器名称)中，若以酚酞为指示剂，滴定终点时的现象为_____________________________________________________________。
NaOH溶液应置于碱式滴定管中，酚酞遇碱变红，当达到滴定终点时，硫酸被消耗完，故滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH溶液后，溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色。
滴入最后半滴NaOH溶液后，溶液由无色变为浅红色并保持30 s不褪色
②若称取1 g钢样进行实验，滴定消耗0.01 ml·L－1 NaOH溶液2.0 mL，则该钢样中硫的质量分数为________。
由S～H2SO4～2NaOH可知，滴定消耗0.01 ml·L－1 NaOH溶液2.0 mL，即0.01 ml·L－1×2.0×10－3L＝2.0×10－5 ml时，钢样中硫的物质的量为1.0×10－5 ml，即质量为1.0×10－5 ml×32 g·ml－1＝3.2×10－4g，则该钢样中硫的质量分数为×100%＝0.032%。
(4)将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。①气体a通过B和C的目的是除去SO2，通过所用试剂判断该法所利用的SO2的性质是________。
MnO2和K2Cr2O7都是强氧化剂，由此可知该法利用了SO2的还原性。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________。
对比CO2吸收瓶吸收二氧化碳前后的质量可以得出CO2的质量，从而知道钢样中碳的质量，进而求出钢样中碳的质量分数。
吸收CO2气体前后CO2吸收瓶的质量