2021学年第2节 硫的转化导学案

这是一份2021学年第2节 硫的转化导学案，共16页。学案主要包含了自然界中的硫，认识硫单质，二氧化硫等内容，欢迎下载使用。
第1课时　硫及其氧化物


学业要求
1．根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，能从宏观和微观相结合的视角认识硫及其重要化合物的主要性质。
2．能根据题给信息，明确探究实验的目的和原理，设计实验方案，进行实验探究，分析解决实验中出现的问题，得出正确的实验结论，逐步提升科学探究与创新意识。
3．应用氧化还原反应原理和实验，研究硫及其重要化合物间的转化关系，培养证据推理与模型认知的意识。

知识网络

　　　　　　　　　　　　　 　　　　





学业基础——自学·思记·尝试
一、自然界中的硫
1．硫的存在

2．自然界中不同价态硫元素之间的转化

二、认识硫单质
1．硫的同素异形体
硫单质俗称硫黄，常见的同素异形体有________和________。
2．硫单质的物理性质
熔、沸点
色态
溶解性
硬度
较低
硫单质为黄色或淡黄色固体
________于水、________于酒精、________于CS2
很脆，易研成粉末
3.硫单质的化学性质
硫元素常见的价态有－2价、0价、＋4价、＋6价，硫单质由于处于中间价态而既有氧化性，又有还原性。
(1)氧化性。
与铁发生反应：Fe＋SFeS
(2)还原性。
与氧气发生反应：S＋O2SO2
4．硫单质的用途
硫单质可用于制硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等。
三、二氧化硫
1．物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
________
____________
________
________
________
2.化学性质
(1)

(2)可逆反应：在相同条件下能同时向________________进行的反应称为可逆反应。在可逆反应的化学方程式中用“____________”代替“===”。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)S在足量的纯氧气中充分燃烧生成SO3。(　　)
(2)将SO2通入品红溶液中，溶液褪色，加热后无变化。(　　)
(3)二氧化硫具有较强的还原性，故不能用浓硫酸干燥。(　　)
(4)将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生，再通入CO2，产生沉淀。(　　)
(5)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性。(　　)
(6)潮湿的Cl2和SO2都具有漂白性，那么将二者混合时其漂白能力增强。(　　)
(7)硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体。(　　)
(8)硫的化合物常存在于火山喷发的气体中和矿泉水中。(　　)
2．区别SO2与CO2可用的方法是(　　)
A．品红溶液 B．澄清石灰水
C．紫色石蕊溶液 D．BaCl2溶液
3．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是(　　)

A．紫色石蕊溶液先变红后褪色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
4．下列说法中，不正确的是(　　)
A．硫是一种黄色、质脆的晶体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C．硫易燃烧，其燃烧产物是大气污染物之一
D．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
5．当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是(　　)

A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中
B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
6．绿矾在高温下易分解，用如图所示装置检验绿矾的分解产物(加热装置已略去)。绿矾分解反应的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。已知二氧化硫的沸点为－10 ℃，三氧化硫的沸点为44.8 ℃，b为干燥的试管。下列有关说法不正确的是(　　)

A．SO2是还原产物，Fe2O3是氧化产物
B．b中所得到的溶液中硫酸的质量分数理论上为29.5%
C．将反应后的气体通入氯化钡溶液中，产生的沉淀为BaSO3、BaSO4
D．将反应后的气体通入足量硝酸钡溶液中，产生的沉淀只有BaSO4







核心素养——合作·探究·分享

一 SO2和CO2性质的比较
[例1]　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)装置B中加入的试剂是________，作用是____________________________。
(2)装置C中加入的试剂是________，作用是__________________________。
(3)装置D中加入的试剂是________，作用是__________________________。
(4)实验时，装置C中应观察到的现象是________________。



状元随笔 (1)若仅是除去CO2中混有的SO2可用饱和NaHCO3溶液：SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2。
(2)CO2的存在不影响SO2的检验，但SO2的存在会影响CO2的检验(使澄清石灰水变浑浊)，须先除去(用溴水或酸性KMnO4溶液，品红溶液可用于检验SO2，但一般不用于除SO2)。



[提升1]　某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，将该气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1：________________；
猜想2：________________；
猜想3：________________。
为了验证猜想，该小组同学设计如下实验进行探究。
【实验探究】
该小组同学按如图所示连接装置，将气体从a端通入。

(1)B中盛放的溶液应该是________(填字母)。
a．NaCl溶液 b．酸性KMnO4溶液
c．盐酸 d．澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是________________。
通过以上实验，该小组同学观察到以下实验现象：
①A中品红溶液褪色；②C中品红溶液不褪色；③D中澄清石灰水变浑浊。
【得出结论】
(4)由上述现象，该小组同学认为该气体________________。

关键能力
二氧化硫与二氧化碳性质比较
1．SO2和CO2性质的比较

SO2
CO2
物理性质
颜色、
气味
无色、有刺激性气味
无色、无味
密度
比空气的大
比空气的大
溶解性
常温下，1体积水约能溶解40体积SO2
常温下，1体积水约能溶解1体积CO2
化学性质
与水反应
SO2＋H2O⇌H2SO3
CO2＋H2O⇌H2CO3
与碱反应
通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2
通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
氧化性
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
C＋CO22CO
还原性
能被酸性KMnO4溶液、氧气、氯水、溴水、碘水等氧化
无
漂白性
能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质而使其褪色
无
对环境的影响
形成酸雨
引起温室效应

2.SO2和CO2分别与BaCl2(或CaCl2)溶液、Ba(NO3)2[或Ca(NO3)2]溶液反应的情况

SO2
CO2
BaCl2(或CaCl2)溶液
均不发生反应
Ba(NO3)2[或
Ca(NO3)2]溶液
生成BaSO4(或CaSO4)沉淀。因为SO2与水反应生成H2SO3，NO3-在酸性环境中具有强氧化性，能将SO2(或SO32-)氧化成SO42-
不反应
3.SO2和CO2的鉴别与检验方法
(1)SO2和CO2的鉴别方法
①闻气味，前者有刺激性气味，后者无气味。
②将SO2、CO2分别通入品红溶液中，前者能使品红溶液褪色，后者无明显现象。
③将SO2、CO2分别通入少量酸性KMnO4溶液或少量新制氯水中，前者能使溶液颜色褪去，后者无明显现象(两种方法原理相同，均利用了SO2的还原性)。
④将SO2、CO2分别通入H2S溶液中，前者能使溶液中出现浑浊，后者无明显现象。
(2)SO2、CO2共存时二者的检验方法
因为CO2、SO2均可以与澄清石灰水反应生成白色沉淀，所以其混合气体采用下面方法检验：
混合气体→品红溶液(溶液红色褪去，检验SO2的存在)→足量酸性KMnO4溶液(除去SO2)→品红溶液(溶液不褪色，确认SO2已被除尽)→澄清石灰水(溶液变浑浊，检验CO2的存在)。


二 常见漂白性物质的漂白原理
[例2]　下列说法正确的是(　　)
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H＋)溶液、石蕊溶液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2通入溶液中后仍具有漂白能力


状元随笔
常见漂白剂的漂白原理主要有三种：氧化型(利用物质的氧化性，发生化学变化)、化合型(与有色物质发生化合反应生成无色物质，发生化学变化)和吸附型(表面吸附，发生物理变化)。



[提升2]　下列有色溶液褪色原理相同的是(　　)
①SO2使品红溶液褪色　②Cl2使品红溶液褪色　③将Na2O2加入含酚酞的水溶液中，溶液先变红后褪色　④SO2使酸性KMnO4溶液褪色
A．①② B．②④
C．②③ D．①④



关键能力
常见漂白性物质的比较
1．常见漂白性物质的漂白原理分析
物质
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆，加热或久置后恢复原来颜色
不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色
处理后可重复使用
2.SO2和氯水的漂白性比较
(1)原理比较

物质
SO2
氯水
漂白原理
SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质
反应类型
化合反应
氧化还原反应
特点
具有可逆性，久置能恢复原色
具有不可逆性，久置不恢复原色
应用范围
仅适用于漂白品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
适用于漂白几乎所有的有机色质
(2)应用举例








学考评价——夯实·测控·演练


1．在试管中注入某红色溶液，给试管加热，溶液颜色逐渐变浅或消失，则原溶液可能是(　　)
①滴有石蕊的H2SO4溶液　②滴有酚酞的氨水溶液　③滴有酚酞的氢氧化钠溶液　④滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液　⑤溶有SO2的品红溶液
A．②⑤ B．②④
C．①③ D．②④⑤
2．下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是(　　)
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2
C．Na2S D．BaCl2
3．将甲气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入乙气体，有沉淀生成，则甲、乙气体不可能是(　　)
A．SO2、H2S B．SO2、NO2
C．NH3、CO2 D．CO2、SO2
4．由SO2和O2制备SO3(熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃)的模拟装置如图所示(加热和夹持装置省略)。下列说法正确的是(　　)

A．装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液
B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下反应制取SO2
C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2
5．(双选)将SO2分别通入下列各溶液中，下列有关说法正确的是(　　)

A．试管a中实验可以证明SO2具有还原性
B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有强氧化性
C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有还原性
D．试管d中能产生白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀完全溶解
6．亚硫酸钠中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有______________________________________，看到的现象是__________________，反应的离子方程式为____________________________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有____________________________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

第1课时　硫及其氧化物
学 业 基 础
一、
2．CaSO4·2H2O　Na2SO4·10H2O
二、
1．单斜硫　正交硫
2．不溶　微溶　易溶
三、
1．无色　有刺激性气味　有毒　比空气大　易溶于水
2. (1)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　2SO2＋O22SO3　Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl　褪色　恢复为红色　(2)正、反两个方向　⇌
[即学即练]
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√
2．解析：SO2与CO2均属于酸性氧化物，可利用二氧化硫的漂白性、还原性来鉴别二者。二氧化硫使品红溶液褪色，而二氧化碳不能，故选项A正确；SO2和CO2均使石灰水变浑浊，不能区别，故选项B错误；SO2和CO2均使紫色石蕊溶液变红，不能区别，故选项C错误；SO2和CO2均不与氯化钡溶液反应，现象相同，不能区别，故选项D错误。
答案：A
3．解析：二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，紫色石蕊溶液变红色不褪色，选项A错误；因为二氧化硫有漂白性，所以品红溶液褪色，选项B正确；因二氧化硫具有还原性，能与溴水发生反应：Br2＋SO2 ＋2H2O===2HBr＋H2SO4，所以溴水褪色，故选项C正确；因二氧化硫能与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性减弱，所以溶液红色变浅，故D正确。
答案：A
4．解析：铜和硫反应生成＋1价金属硫化物。
答案：D
5．解析：葡萄酒中的少量SO2可以防腐、除杂，并有抗氧化的作用，少量SO2对人体是无害的，故A错误，B正确；SO2与H2SO4中硫元素的化合价分别是＋4价和＋6价，属于相邻价态，它们之间不会发生氧化还原反应，故C错误；SO2使酸性KMnO4溶液褪色显示的是它的还原性，故D错误。
答案：B
6．解析：反应中铁元素化合价升高，硫元素化合价降低，则SO2是还原产物，Fe2O3是氧化产物，A正确；设反应中生成1 mol SO3、14 mol H2O，则发生反应SO3 ＋H2O===H2SO4后b试管中含有13 mol H2O、1 mol H2SO4，则H2SO4的质量分数为1 mol×98 g·mol－11 mol×98 g·mol－1＋13 mol×18 g·mol－1×100%≈29.5%，B正确；将反应后的气体通入氯化钡溶液中，产生的沉淀为BaSO4，SO2与氯化钡不反应，C错误；将反应后的气体通入足量硝酸钡溶液中，溶液显酸性，硝酸根离子将SO2氧化为SO42-，故产生的沉淀只有BaSO4，D正确。
答案：C
核 心 素 养
[例1]　解析：检验SO2用品红溶液，吸收SO2用酸性KMnO4溶液，检验CO2用澄清石灰水。在检验CO2之前，必须除尽SO2，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊。装置C的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性KMnO4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。
答案：(1)品红溶液　检验SO2　(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽　(3)澄清石灰水　检验CO2　(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
[提升1]　解析：首先根据题给信息，分析可能涉及的物质，进行假设，本题中猜想气体可能含有SO2或CO2或二者都有；然后分析题目涉及物质的化学性质，如SO2和CO2性质的异同点；最后根据题意对假设进行一一验证，最终得出正确结论。SO2和CO2在某些方面性质较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则浑浊又变澄清。但SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化，且SO2可使品红溶液褪色，而CO2不具备这些性质，可利用性质差异检验CO2、SO2是否存在。
答案：【提出猜想】气体含有CO2　气体含有SO2　气体含有CO2和SO2
【实验探究】(1)b　(2)检验该气体中是否含有SO2　(3)检验该气体中是否含有CO2
【得出结论】(4)含有CO2和SO2
[例2]　解析：SO2能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，SO2不能使指示剂褪色，A错误；能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2，如一些强氧化性物质，B正确；这些漂白剂的漂白原理不都相同，SO2漂白属于化合型漂白，活性炭漂白属于吸附型漂白，漂白粉、Na2O2漂白属于氧化型漂白，C错误；等物质的量的SO2和Cl2在溶液中恰好反应生成H2SO4和HCl，失去漂白能力，D错误。
答案：B
[提升2]　解析：①SO2与品红反应生成无色物质，体现其漂白性；②氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性，能使品红溶液褪色；③Na2O2和水反应生成的NaOH显碱性，故溶液先变红，Na2O2与水反应的过程中可生成H2O2，H2O2具有强氧化性从而使溶液褪色；④SO2使酸性KMnO4溶液褪色，是因为发生了氧化还原反应5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，与SO2的还原性有关；所以有色溶液褪色原理相同的是②③。
答案：C
学考评价
1．解析：滴有石蕊的H2SO4溶液显示红色，加热以后，溶液颜色不变，故①不符合题意；滴有酚酞的氨水溶液显示红色，因为氨水显碱性，氨水受热容易挥发出氨气，导致碱性减弱，溶液颜色逐渐变浅，故②符合题意；滴有酚酞的氢氧化钠溶液显示红色，氢氧化钠受热不变化，加热后碱性几乎不变，溶液颜色不变，故③不符合题意；滴有酚酞的饱和氢氧化钙溶液显红色，加热后，氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低，所以溶液碱性减弱，溶液颜色逐渐变浅，故④符合题意；二氧化硫有漂白性，能使品红溶液褪色，但加热后，SO2与品红结合生成的无色物质不稳定，发生分解反应又生成SO2，二氧化硫从溶液中逸出，品红溶液又显红色，故⑤不符合题意。
答案：B
2．解析：A中可以生成亚硫酸钡沉淀，B中SO2溶于水溶液显酸性，酸性条件下NO3-能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡沉淀。C中SO2能把S2－氧化生成单质S沉淀。D中氯化钡和SO2不反应。
答案：D
3．解析：氯化钡溶液中通入二氧化硫不反应，再通入硫化氢，二氧化硫和硫化氢反应生成单质硫沉淀，A不符合题意；氯化钡溶液中通入二氧化硫不反应，再通入二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，可以氧化二氧化硫生成硫酸根离子，硫酸根再与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，B不符合题意；氯化钡溶液中通入氨气不反应，再通入二氧化碳可以生成碳酸钡沉淀和氯化铵，C不符合题意；氯化钡溶液中通入二氧化碳和二氧化硫都不反应，不会出现沉淀，D项符合题意。
答案：D
4．解析：A项，进入高温反应管的气体必须干燥，①中的试剂应是浓硫酸，所以错误；B项，铜与稀硫酸不反应，所以错误；C项，SO2和O2反应需用催化剂催化，所以正确；D项，该反应是可逆反应，④中逸出的气体主要是SO2和O2及少量的SO3气体，则⑤中应盛放碱石灰，可除去SO2、SO3，所以错误。
答案：C
5．解析：SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，故A正确，SO2使品红溶液褪色，表现了SO2的漂白性，故B错误；酸性条件下SO2被溶液中的NO3-氧化为SO42-，表现了SO2的还原性，故C正确，SO2与NaOH和BaCl2混合溶液反应生成BaSO3，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，BaSO4难溶于稀硝酸，故D错误。
答案：AC
6．解析：(1)亚硫酸钠中＋4价硫元素具有还原性，可被氧化剂氧化，在题给的试剂中溴水具有强氧化性。
(2)亚硫酸钠中＋4价硫元素具有氧化性，与其还原性相比，氧化性较弱，只有在特定条件下才表现出氧化性，如在酸性条件下，＋4价的硫才被还原成单质硫，因此要证明亚硫酸钠的氧化性，应选用的试剂是稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液。
答案：(1)溴水、Na2SO3溶液　溴水褪色　H2O＋Br2＋SO32-===2Br－＋SO42-＋2H＋
(2)稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液　溶液变浑浊　6H＋＋SO32-＋2S2－===3S↓＋3H2O