高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物学案

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5.1.1 硫及其氧化物——同步学习必备知识
5.1  硫及其化合物

一、硫的存在和性质

二、硫的氧化物


【例1】
1．下列有关硫的性质的叙述正确的是
A．淡黄色晶体，不溶于水，易溶于酒精
B．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化
C．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3

硫单质性质的易错点
(1)由于S的氧化性不很强，与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如Cu2S、FeS)。
(2)硫单质与O2反应时所得产物与O2的量的多少无关，硫和O2反应不可能直接生成SO3。

2．在一定条件下，下列物质能与硫反应，其中，反应时硫作为还原剂的是
A．Cu B．O2 C．Fe D．H2
3．下列物质中,不能由单质直接化合生成的是
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A．①③⑤ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．全部

【例2】
4．下列各组两个反应互为可逆反应的是(　　)
①2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑
②H2SO4(浓)+2HBr=2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
【例3】
5．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＋)、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相遇在溶液中具有漂白能力
【例4】
6．为了除去二氧化碳气体中的二氧化硫气体，下列仪器和药品组合合理的是
仪器：①洗气瓶、②干燥管；
药品：③固态生石灰、④苏打溶液、⑤饱和小苏打溶液。
A．①⑤ B．②⑤ C．①③ D．①④
【例5】
7．某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2；
猜想2：该气体为SO2；
猜想3：_________________________________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则

(1)B中应该装下列________试剂(填编号)。
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________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：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，由上述现象该小组同学确认该气体的成分为________________。

二氧化硫的四大性质

可逆反应的特点


8．下列有关SO2的说法错误的是
A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性
C．将已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色
D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3
9．要检验二氧化硫气体中是否含有二氧化碳，可采用的方法是
A．将气体样品通过澄清石灰水
B．将气体样品通过品红溶液
C．将气体样品先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水
D．将气体样品先通过小苏打溶液，再通过澄清石灰水

10．下列关于硫的说法不正确的是
A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C．单质硫既有氧化性，又有还原性
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧气中的燃烧产物是三氧化硫
11．下列关于的叙述正确的是
A．是一种无色无味的气体 B．在空气中很容易被氧气氧化
C．可以用排水法收集气体 D．相同条件下，密度比空气大
12．SO2 既有氧化性又有还原性，还有漂白性。下列对它变化中表现的性质标注正确的是
①SO2使溴水褪色（氧化性）
②SO2使品红溶液褪色（漂白性）
③SO2通入氢硫酸（H2S）产生淡黄色浑浊（还原性）
④SO2使润湿的蓝色石蕊试纸变红（水溶液酸性）
A．只有②④ B．只有③④ C．只有①③ D．①②③④
13．下列反应中，SO2表现了还原性的是
A．SO2＋H2OH2SO3 B．SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O
C．2SO2＋O2 2SO3 D．SO2＋CaO=CaSO3
14．能证明SO2有漂白性的是
A．酸性KMnO4溶液中通入SO2后，紫色消失
B．品红溶液中通入SO2后，红色消失
C．显红色的酚酞溶液通入SO2后，红色消失
D．溴水中通入SO2气体后，橙色消失
15．下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是
A．硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫
B．SO2既可以是含硫物质的氧化产物，也可以是含硫物质的还原产物
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．自然界中存在可溶于CS2的游离态的硫
16．制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A．制取SO2 B．验证漂白性
C．收集SO2 D．尾气处理
17．如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是 (　　)

A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2=2SO3
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SO42—
D．此工艺的优点之一是物质能循环利用
18．某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图所示。下列说法不正确的是

A．a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B．实验时，湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性
D．点燃酒精灯加热，品红溶液恢复原色，KMnO4溶液不恢复原色
19．某无色气体A中可能含有H2S、SO2、CO2、HCl气体中的一种或几种）。
将此气体通入氯水后溶液变得无色透明。
将得到的溶液分为两份：
①其中一份取出少量在试管中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀。
②另一份取出少量加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，也得到白色沉淀。
试回答：
(1)气体A中肯定含有的气体是_________，理由是_______________。
(2)气体A中肯定不存在的气体是_________，理由是_____________________。
(3)气体A中不一定存在的气体是_________________________。
20．下图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成，⑤中的溴水褪色(已知因含有Br2而溴水呈红棕色)，请回答：

(1)①中发生反应的离子方程式是_______________。
(2)②中的实验现象是_____________。
(3)③的实验现象是_______________，证明SO2有_________性。
(4)④中SO2做____________剂。
(5)⑤中反应生成两种强酸，该反应的离子方程式是_______________，当1 molSO2参与反应时，转移电子的物质的量是_________。
(6)⑥的作用是_______________。
21．某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2；
猜想2：该气体为SO2；
猜想3：_________________________________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则

(1)B中应该装下列________试剂(填编号)。
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________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：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，由上述现象该小组同学确认该气体的成分为________________。

参考答案：
1．B
【详解】A．硫是不溶于水，微溶于酒精的淡黄色晶体，故A错误；
B．硫是易溶于二硫化碳，质脆易粉碎，加热易熔化的淡黄色晶体，故B正确；
C．硫的氧化性较弱，与铜共热反应时生成硫化亚铜，故C错误；
D．硫不论在空气中燃烧还是在氧气中燃烧，燃烧产物均是二氧化硫，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．Cu与S在加热条件下生成Cu2S，反应中S作氧化剂，故A错误；
B．O2与S在点燃或加热条件下生成SO2，反应中S作还原剂，故B正确；
C．Fe与S在加热条件下生成FeS，反应中S作氧化剂，故C错误；
D．H2与S在加热条件下生成H2S，反应中S作氧化剂，故D错误；
故答案为B。
3．A
【详解】试题分析：①S单质的氧化性较弱，Cu与S单质加热发生反应变为Cu2S，错误；②Fe与S混合加热发生反应产生FeS，正确；③S点燃与氧气发生反应产生SO2，错误；④氢气与硫单质在高温下发生化合反应产生H2S，正确；⑤由于氯气的氧化性很强，因此Fe与氯气发生反应产生FeCl3，错误。不能由单质直接化合生成的是①③⑤，选项A符合题意。
考点：考查物质制备方法正误判断的知识。
4．C
【详解】可逆反应必须在同一条件下同时向两个方向进行的反应，①中反应条件不同，不是可逆反应；②中前一个反应物是浓硫酸，后一个反应是生成物为硫酸，不是可逆反应；③④符合要求，属于可逆反应，故选C。
5．B
【分析】常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。
【详解】A．SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其具有漂白性，SO2不能使指示剂褪色，A错误；
B．因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2，B正确；
C．因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属于吸附型，漂白粉、Na2O2属于氧化型，C错误；
D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力，D错误；
故选B。
6．A
【详解】洗气瓶与液态试剂对应，干燥管与固体试剂对应，小苏打是碳酸氢钠，苏打是碳酸钠；SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体；CO2能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应，所以可以利用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫；生石灰是固体，在干燥管中用来干燥气体，但二氧化硫和二氧化碳气体都和生石灰反应。综上所述，除去CO2气体中的SO2气体，下列对于仪器和药品为①⑤。
答案选A。
7． 该气体为CO2和SO2的混合气体 B 检验混合气体中是否含有SO2 检验混合气体中是否含有CO2 CO2和SO2的混合气体
【分析】根据猜想1和猜想2，得出猜想3：该气体是CO2和SO2的混合气体；根据二氧化碳和二氧化硫的性质差异结合装置图以及题干中的问题分析解答，注意排除二氧化硫对二氧化碳检验的干扰。
【详解】根据猜想1和猜想2，得出猜想3：该气体是CO2和SO2的混合气体；
（1）SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊，SO2能使品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色，因此先验证SO2的存在，通过品红溶液，如果品红溶液褪色，说明含有SO2，否则不含，然后利用SO2的还原性，用氧化剂除去SO2，可通过酸性高锰酸钾溶液或溴水，然后再通过品红溶液，检验SO2是否完全除尽，最后通入澄清石灰水，因此B装置应盛放酸性高锰酸钾溶液，答案选B；
（2）SO2能使品红溶液褪色，则A中品红溶液的作用是检验混合气体中是否含有SO2；
（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊，则D中澄清石灰水的作用是检验原混合气体中是否含有CO2；
（4）①A中品红溶液褪色，说明原气体中含有SO2，②中品红溶液不褪色，说明SO2完全被除去，③D中澄清石灰水变浑浊，说明原气体中含有CO2，因此该气体的成分是SO2和CO2的混合气体。
8．A
【详解】A．SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，气体过量时溶液又变澄清，不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2，A项错误；
B．SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，B项正确；
C．SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后又恢复原来的颜色，C项正确；
D．SO2和O2在加热且有催化剂存在的条件下可以发生反应生成SO3，D项正确；
答案选A。
9．C
【详解】A．二氧化碳、二氧化硫均可以和氢氧化钙反应，A不符合题意；
B．二氧化硫能使品红褪色、二氧化碳不可以，不能检验二氧化碳，B不符合题意；
C．检验CO2要防止SO2的干扰，故先用KMnO4溶液将SO2氧化成硫酸根离子，再通过澄清石灰水检验CO2，C符合题意；
D．二氧化硫和碳酸氢钠生成二氧化碳，干扰二氧化碳的检验，D不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A．硫易溶于二硫化碳，试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去，故A正确；
B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，故B正确；
C．硫单质中硫为0价，为硫的中间价态，既有氧化性又有还原性，故C正确；
D．硫在空气中或纯氧中燃烧只能生成二氧化硫，与氧气是否过量无关，故D错误；
答案选D。
【点睛】处于最低价态的物质具有还原性，具有最高价态的物质具有氧化性，处于中间价态的物质既具有氧化性又有还原性。
11．D
【详解】A．有刺激性气味，A项错误；
B．与不易发生反应，需要在一定条件下才可发生反应，B项错误；
C．易溶于水不能用排水法收集，C项错误；
D．空气的相对分子质量为29，二氧化硫相对分子质量为64，则相同条件下，SO2密度比空气大，故D正确；
故选D。

12．A
【详解】SO2使溴水褪色，体现了SO2的还原性，①错误；SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，②正确；SO2通入氢硫酸（H2S）产生淡黄色浑浊，体现了SO2的氧化性，③错误；SO2使润湿的蓝色石蕊试纸变红体现了SO2是酸性氧化物，其水溶液显酸性，④正确；②④正确，正确选项A。
点睛：二氧化硫气体有四性：酸性氧化物性质、还原性、氧化性、漂白性。
13．C
【详解】A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质，三个反应均为非氧化还原反应，不符合题意，C项SO2中S元素化合价升高，SO2作还原剂，发生了氧化反应，表现了还原性，符合题意，故选C。
14．B
【详解】A．酸性KMnO4溶液中通入SO2后，紫色消失是因为SO2具有还原性，将高锰酸钾还原，A不符合题意；
B．品红溶液中通入SO2后，红色消失是因为SO2与品红反应生成无色物质，体现了其漂白性，B符合题意；
C．显红色的酚酞溶液通入SO2后，红色消失是因为SO2为酸性气体，可以与碱液反应，C不符合题意；
D．溴水中通入SO2气体后，橙色消失是因为SO2具有还原性，将溴单质还原，D不符合题意；
综上所述答案为B。
15．C
【详解】A．硫粉在过量的纯氧中燃烧反应生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故A正确；
B．二氧化硫的生成可以是浓硫酸被还原生成，也可以是硫单质被氧化生成，故B正确；
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了酸性氧化物与碱反应的性质，与漂白性无关，故C错误；
D．自然界中存在游离态的硫，如火山口存在游离态的硫，且S易溶于CS2，故D正确；
答案选C。
16．B
【详解】A．铜片和浓硫酸在加热条件下可反应制备二氧化硫，铜片和稀硫酸不反应，A不符合题意；
B．二氧化硫可使品红溶液褪色，可验证二氧化硫具有漂白性，能达到实验目的，B符合题意；
C．二氧化硫的密度比空气的大，所以应该采用向上排空气法收集，应“长管进短管出”，C不符合题意；
D．饱和亚硫酸氢钠溶液可降低二氧化硫在水中的溶解度，不能进行尾气处理，烧杯中应该用氢氧化钠溶液，D不符合题意；
故选B。
17．D
【详解】A、溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，故A错误；
B、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二价铁离子能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，三价铁离子不能，故B错误；
C、由反应可知：2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++SO42-+4H；4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O，根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，所以氧化性：Fe3＋>O2>SO42—，故C错误；
D、过程中生成的硫酸铁溶液可以循环使用，故D正确；
故答案选D。
18．B
【分析】根据SO2的制备以及SO2的性质(酸性氧化物、还原性、氧化性、漂白性)解答。
【详解】A．70%硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，多余的SO2气体最后用NaOH溶液吸收，所以a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液，A正确；
B．SO2不能漂白pH试纸，SO2与水反应生成亚硫酸，使湿润的pH试纸显红色，所以湿润的pH试纸不褪色，B错误；
C．SO2水溶液使pH试纸变红说明其水溶液具有酸性，SO2能使鲜花、品红溶液褪色说明有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明有还原性，与Na2S反应生成S说明有氧化性，C正确；
D．SO2与品红溶液反应生成的无色物质不稳定，受热易分解，点燃酒精灯加热，品红溶液可恢复原色，KMnO4溶液与SO2发生氧化还原反应，加热不恢复原色，D正确；
故选B。
19．(1) SO2 气体通入氯水中溶液变得无色透明，且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀
(2) H2S H2S与SO2不共存
(3)CO2、HCl

【分析】氯水为黄绿色，将气体A通入氯水中得无色透明溶液，说明还原性气体中SO2或H2S。若为SO2反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4；如果有H2S，则会发生如下反应，H2S+Cl2=S↓+2HCl，溶液不会是无色透明，而是浑浊，且SO2和H2S不共存，因此A气体中无H2S。向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，进一步证明有SO2气体。另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，但氯水被还原为Cl-，所以不能说明一定有HCl。
【详解】（1）根据上述分析，A气体中一定含有SO2，气体通入氯水后溶液变得无色透明，且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀即为BaSO4。即SO2被氯水氧化。答案SO2；气体通入氯水中溶液变得无色透明，且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀；
（2）A气体中肯定不存在的气体为H2S，因为H2S与SO2反应，2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，因此H2S和SO2不共存。答案为H2S；H2S与SO2不共存；
（3）根据上述分析，Cl2被还原后造成干扰，无法验证原溶液中是否有Cl-。同时，CO2没有进行验证。答案为CO2、HCl。
20． +2H+= H2O+SO2↑ 溶液变为红色 品红溶液褪色 漂白性 氧化 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+ 2mol 吸收尾气，防止环境污染
【详解】(1)亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水，反应的离子方程式是。
(2)二氧化硫与水反应生成亚硫酸，②中的实验现象是溶液变为红色。
(3)二氧化硫有漂白性，③的实验现象是品红溶液褪色。
(4)，SO2中硫元素化合价降低，SO2做氧化剂。
(5)中二氧化硫、溴水反应生成硫酸、氢溴酸，该反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O＝＋2Br－＋4H＋，当1 molSO2参与反应时，转移电子的物质的量是2 mol。
(6)二氧化硫有毒，⑥中盛放氢氧化钠溶液，作用是吸收尾气，防止环境污染。
21． 该气体为CO2和SO2的混合气体 B 检验混合气体中是否含有SO2 检验混合气体中是否含有CO2 CO2和SO2的混合气体
【分析】根据猜想1和猜想2，得出猜想3：该气体是CO2和SO2的混合气体；根据二氧化碳和二氧化硫的性质差异结合装置图以及题干中的问题分析解答，注意排除二氧化硫对二氧化碳检验的干扰。
【详解】根据猜想1和猜想2，得出猜想3：该气体是CO2和SO2的混合气体；
（1）SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊，SO2能使品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色，因此先验证SO2的存在，通过品红溶液，如果品红溶液褪色，说明含有SO2，否则不含，然后利用SO2的还原性，用氧化剂除去SO2，可通过酸性高锰酸钾溶液或溴水，然后再通过品红溶液，检验SO2是否完全除尽，最后通入澄清石灰水，因此B装置应盛放酸性高锰酸钾溶液，答案选B；
（2）SO2能使品红溶液褪色，则A中品红溶液的作用是检验混合气体中是否含有SO2；
（3）CO2能使澄清石灰水变浑浊，则D中澄清石灰水的作用是检验原混合气体中是否含有CO2；
（4）①A中品红溶液褪色，说明原气体中含有SO2，②中品红溶液不褪色，说明SO2完全被除去，③D中澄清石灰水变浑浊，说明原气体中含有CO2，因此该气体的成分是SO2和CO2的混合气体。