第14讲 硫和二氧化硫-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课（鲁科版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程，并能通过实验探究了解不同价态含硫物质的相互转化，增强科学探究与创新意识。
2.能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫、三氧化硫的性质，并能设计实验进行验证，分析、解释有关的实验现象，培养证据推理和模型认知能力。
一、自然界中的硫
1.自然界中不同价态硫元素之间的转化
(1)硫的存在
①自然界中_________的硫存在于火山口附近或_________里，煤中也含有少量硫。
②自然界中_________的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。
(2)自然界中不同价态硫元素间的转化
(3)不同类别含硫物质中硫元素的化合价
2.认识硫单质
(1)物理性质
①单质硫俗称_________，是一种黄色或淡黄色的固体，很脆，易研成粉末；
②不溶于水，_________，易溶于_________；
③熔点和沸点_________。
(2)同素异形体
①概念：_________。
②硫的同素异形体有多种，如正交硫和单斜硫等。
③常见非金属元素的_________：金刚石和石墨、白磷和红磷、O2和O3等。
(3)硫的性质实验探究
(4)化学性质
①写出下列反应的化学方程式
②硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫体现_________。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
(5)硫黄的用途
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等。
【易错点拨】
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：
H2eq \(S,\s\up6(－2))、Na2eq \(S,\s\up6(－2))、Feeq \(S,\s\up6(－2)) eq \(←――,\s\up7(被还原))eq \(S,\s\up6(0)) eq \(――→,\s\up7(被氧化))eq \(S,\s\up6(＋4))O2、eq \(S,\s\up6(＋4))Oeq \\al(2－,3)、eq \(S,\s\up6(＋6))Oeq \\al(2－,4)
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物，与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。
【思维拓展】
(1)试管内壁上附有硫单质时，能否用酒精洗涤，如不能，用什么洗涤？
____________________________________________________________________
(2)单质间发生化合反应，能否生成Fe2S3或CuS?
____________________________________________________________________
(3)铁与硫反应生成FeS，与氯气反应生成FeCl3，能否说明氯气的氧化性比硫强？
____________________________________________________________________
相关链接
硫与银、汞的反应及其应用
一般说来，S不能使具有可变化合价的金属显高价，且S与大多数金属的反应需在加热条件下才能完成，但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行，且能使Hg显高价。
①利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银：用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦，若摩擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假银。
②利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害，所以若汞不慎洒落在地面上，要立即打开门窗通风，并尽量设法收集起来，残余的部分可覆盖硫粉处理，以免汞蒸气中毒。
二、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
1.实验原理
硫元素常见的化合价有－2、0、＋4和＋6，其中－2价为硫元素的最低化合价，＋6价为硫元素的最高化合价。根据氧化还原反应的规律，低价态的硫向高价态转化时需________，高价态的硫向低价态转化时需________。
2.实验探究
【思维模型】
不同价态硫元素间转化的思维模型
3. 硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则
当硫元素的________时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如
H2eq \(S,\s\up6(－2)) eq \(,\s\up7(O2不足),\s\d5(H2，△))eq \(S,\s\up6(0)) eq \(,\s\up7(O2),\s\d5(H2S))eq \(S,\s\up6(＋4))O2eq \(――→,\s\up7(O2))eq \(S,\s\up6(＋6))O3
(2) ________不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般________，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O,2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
(4)含硫物质的连续氧化规律
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up7(足量O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up7(O2))SO2\(――→,\s\up7(O2))SO3\(――→,\s\up7(H2O))H2SO4))
三、二氧化硫的性质
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、________的有毒气体，________。
2.实验探究
3.化学性质
【归纳总结】
(1)二氧化硫与氯气的漂白性比较
(2)可逆反应的含义
___________________________________________________________________
【思维拓展】 (1)二氧化硫溶于水，所得溶液中硫元素存在于哪几种微粒中？
___________________________________________________________________
(2)氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色，原理是否相同？若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强？
___________________________________________________________________
(3)易错辨析
①褪色不都是漂白，___________________________________________________________________
褪色称为漂白，_______________________________________________________________褪色不叫漂白，如SO2将MnOeq \\al(－,4)还原为Mn2＋，不是漂白。
②SO2的漂白是“化合型”漂白，即与有色物质化合生成____________________________，与SO2是酸性气体、有还原性无关。SO2的漂白具有选择性，不能漂白酸碱指示剂。
相关链接(1)根据SO2分子中S的价态可知，SO2中的S在反应中既可得到电子也可失去电子，既具有氧化性又具有还原性。SO2的性质可总结为________________：“三性”指氧化性(主要指SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O)、_________(能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色)、酸性氧化物的通性；“一特性”___________________________________________________________________
四、三氧化硫的性质与制法
1.物理性质：标准状况下，SO3是一种_________，熔点(16.8 ℃)、沸点(44.8 ℃)较低。
2.化学性质：SO3是酸性氧化物，具有_________的通性，主要反应如下：
3.工业制硫酸：
工业上可将SO2催化氧化制得SO3，然后将SO3溶于水制取_________。
涉及的主要反应为2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4(工业实际生产中是用98.3%的浓硫酸吸收SO3)
考点一：自然界中的硫
【例1】下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一
考点二：不同价态硫元素之间的转化
【例2】如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性，又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
考点三：二氧化硫的性质与应用
【例3】下列关于SO2的说法中，不正确的是( )
A.能使品红溶液褪色
B.在空气中极易被O2氧化为SO3
C.是酸性氧化物，能与水发生反应生成亚硫酸
D.在有的反应中显示氧化性，有的反应中显示还原性
【例4】二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有( )
A.还原性 B.氧化性
C.漂白性 D.酸性
1．（2023春·新疆喀什·高一新疆维吾尔自治区喀什第二中学校考阶段练习）将铝粉和硫粉分开的方法是
A．加水B．加盐酸C．加热D．加二硫化碳
2．（2023春·四川乐山·高一四川省峨眉第二中学校校考阶段练习）常温下，下列有关的说法正确的是
A．为红棕色气体B．摩尔质量为64C．密度比空气小D．具有还原性
3．（2023春·江苏无锡·高一江苏省梅村高级中学校考期中）部分含硫物质中硫元素的价态与相应物质的类别的关系如图所示，下列有关说法不正确的是
A．S在过量中燃烧生成XB．V不可以用Z的浓溶液干燥。
C．将V通入Y的溶液中可产生浑浊D．可实现W→Y→Z→W的循环转化
4．（2023·上海·高三专题练习）下列关于硫及其化合物的说法正确的是
A．硫单质易溶于水
B．通入溶液中生成沉淀
C．可作钡餐
D．浓硫酸可保存在铁罐中
5．（2022·江苏南京·高二南京师范大学附属扬子中学校考学业考试）下列有关SO2的说法正确的是
A．属于碱性氧化物B．常温常压下密度小于空气
C．能使品红溶液褪色D．硫元素的化合价为+6
6．（2023·江苏南通·统考三模）硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是

A．工业制酸：B．火山喷发：
C．尾气吸收：D．酸雨侵蚀：
7．（2023秋·河北邯郸·高一校考期末）如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是
A．硫在自然界中只有游离态
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫
C．硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通常生成低价态金属硫化物
D．氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应
8．（2023·辽宁大连·统考二模）类比推理是重要的学科思想，下列“类比”合理的是
A．与S反应生成，则与S反应生成
B．(干冰)是分子晶体，则(石英)也是分子晶体
C．在空气中燃烧生成，则在空气中燃烧生成
D．通入溶液无沉淀生成，则通入溶液也无沉淀生成
9．（2023春·北京东城·高一北京一七一中校考阶段练习）1912年E.Beckmann冰点降低法获得了黄色的正交α－型硫元素的一种同素异形体S8分子。1891年，首次制得了一种菱形的ε－硫，后来证明含有S6分子。下列说法不正确的是
A．S6和S8分子分别与铜粉反应，所得产物均为Cu2S
B．推测Na2S8既含离子键又含共价键
C．S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D．一定条件下等质量的S6和S8分子分别与足量的铁粉反应，消耗铁粉的物质的量相同
10．（2023春·新疆乌鲁木齐·高一乌市八中校考期中）下列有关单质硫的说法中，不正确的是
A．单斜硫和正交硫两种单质互为同素异形体
B．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3
C．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去
D．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
一、单选题
1．（2023秋·广西河池·高一统考期末）我国炼丹术史料中记载有：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”下列有关硫的说法中错误的是
A．硫单质通常是黄色或淡黄色的固体B．硫在空气中燃烧时生成三氧化硫
C．硫难溶于水，易溶于D．“丹砂烧之成水银”中发生了氧化还原反应
2．（2023春·河北石家庄·高一石家庄一中校考阶段练习）下列有关硫的性质及应用的描述，错误的是
A．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C．试管内壁沾有硫粉，可用CS2或热的NaOH洗涤
D．单质硫燃烧时，氧气少量可生成SO2，氧气足量时可生成SO3
3．（2023·广东惠州·统考一模）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分化合物的价态-类别图。下列说法不正确的是

A．a和c可以反应生成bB．附着有b的试管，可以用清洗
C．c具有氧化性，可漂白纸浆D．f的浓溶液和Cu在加热条件下反应时体现了其氧化性和酸性
4．（2023春·全国·高一期末）如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O2＝4Fe3＋＋2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2＋
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被还原
D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
15．（2023春·上海松江·高一上海市松江一中校考期中）铜能够在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铜，相关的实验装置可选用
A．B．C．D．
16．（2023春·安徽安庆·高一安庆一中校考阶段练习）下列有关硫的性质及应用的描述，错误的是
A．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
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．单质硫燃烧时，氧气少量可生成SO2，氧气足量时可生成SO3
二、实验题
7．（2023春·浙江杭州·高一杭师大附中校考期中）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据下图回答下列问题：

已知：氢化物指的是由氢元素和另一种元素组成的化合物，例如就是氮元素的一种氢化物。
(1)X的化学式为___________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为___________。
(3)X和Y两种气体会反应生成一种黄色的单质，写出反应方程式___________；其中氧化剂是___________。
8．（2023春·黑龙江齐齐哈尔·高一统考期中）为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体，设计了如图所示实验装置，D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。

回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________，该反应体现了浓硫酸的___________。
(2)实验时，装置B的作用是___________。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为___________；当D中产生___________现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2，而不是SO2。
(4)若不设置装置C，判断该装置是否也能证明浓硫酸与木炭在加热条件下能产生SO2并说明理由：___________。
9．（2023春·贵州贵阳·高一校联考阶段练习）SO2是一种重要的化工原料，其性质的探究、废气处理及合理利用一直是科研人员研究的热点。
I．燃煤烟气中含有SO2，为了治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。
(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中不适合用作该法吸收剂的是___________(填字母)。
a．石灰乳 b．溶液 c．溶液
(2)某工厂利用烟气处理含的酸性废水，在脱硫的同时制备产品。具体流程如下：

①用SO₂处理含废水时，利用了SO2的___________性。
②吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在，则其中发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．化学兴趣小组同学为证明和比较SO2与氯水的漂白性，设计如图1实验装置。

(3)用装置A制备SO2气体，发生反应的化学方程式为___________。
(4)反应开始后，观察到B、D两个试管中的品红溶液均褪色，停止通气后，给B、D两个试管加热，两个试管中的现象分别为___________。
(5)甲、乙两名同学分别利用图2装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性。

①在气体进入品红溶液之前，先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是___________。
②甲同学在实验过程中发现，通气一段时间后，品红溶液几乎不褪色，用反应方程式解释其原因___________。
③乙同学想要使实验过程中品红溶液变得越来越浅，可采取的措施是_________。
10．（2023春·浙江杭州·高一期中）已知易溶于水和乙醇。某实验小组用如下装置制备并探究其性质。装置如图所示，部分装置省略。实验发现，装置B中溶液变红色，不褪色；装置C中溶液为红色，装置D中溶液褪色。向烧瓶中加入浓硫酸，充分反应直至装置A中反应停止。回答下列问题：

(1)盛装浓硫酸仪器的名称是___________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)根据装置C、D的现象，可以得出的结论是___________。
(4)使品红褪色的主要微粒可能有___________；根据提出假设，设计对照验证实验。实验过程中除温度外，还需要控制的变量有___________(写出两点即可)
硫元素化合价
物质类别
_____
_____
______
______
______
＋6
－
－
SO3
H2SO4
Na2SO4
＋4
－
－
SO2
H2SO3
Na2SO3
0
－
S
－
－
－
－2
H2S
－
－
－
－
实验操作
实验现象
用灼热的玻璃棒触及一端，当混合物呈红热状态后，移开玻璃棒，混合物_________，最终生成_________
熔化后的硫粉在氧气中燃烧，发出_________，同时可闻到_________气味
实验结论
该反应为放热反应，反应生成黑色的_________
硫能够在氧气中燃烧，反应生成_________ (SO2)
预期转化
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2O、H2S、SO2
将H2S和SO2通入水中，生成________ (或溶液变浑浊)
SO2与H2S反应________
eq \(S,\s\up6(＋4))O2→H2eq \(S,\s\up6(＋6))O4
SO2、新制氯水、氯化钡溶液
将SO2通入新制氯水中，溶液________；再向溶液中滴入氯化钡溶液，________
SO2在水中能被强氧化剂氧化为SOeq \\al(2－,4)
H2SO4→SO2
铜片、浓硫酸
加热铜片和浓硫酸的混合物，有________气体生成
H2SO4被金属铜还原为SO2
实验操作
实验现象
溶液颜色变________
________
实验结论
SO2的水溶液显________
SO2具有________，能与品红生成无色化合物，但生成的化合物________