化学第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物优秀第1课时学案

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第一节 硫及其化合物


第1课时 硫和二氧化硫





硫





1．硫原子的结构


硫元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族，其原子结构示意图为，常见化合价为－2、＋4、＋6。


2．硫单质


(1)物理性质


(2)化学性质





1．下列说法不正确的是( )


A．硫元素位于元素周期表的第ⅥA族


B．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去


C．单质硫既有氧化性，又有还原性


D．相对于氧原子，硫原子的得电子能力较强


解析：选D。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。


2．下列关于单质硫的说法中，不正确的是( )


A．硫是一种不溶于水的黄色晶体


B．硫与非金属单质的反应中一定被还原


C．硫跟铁反应生成硫化亚铁


D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫


解析：选B。硫与H2反应中，硫做氧化剂，被还原；硫与O2反应中，硫做还原剂，被氧化，B项不正确。


3．在一定条件下，下列物质能与硫发生反应，且硫做还原剂的是( )


A．Cu B．H2


C．Fe D．O2


解析：选D。硫既有氧化性又有还原性，当与氢气、金属单质等强还原剂反应时，硫做氧化剂，而与氧气、浓硝酸等强氧化剂反应时，硫做还原剂。


二氧化硫





1．物理性质


2.化学性质


(1)实验探究


按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其结论填入答题线上：


(2)归纳总结


①SO2是一种酸性氧化物


a．与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3；


b．与足量NaOH溶液反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。


②还原性：SO2与O2的反应为2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3。


③氧化性：SO2与H2S的反应为SO2＋2H2S===3S＋2H2O。


④漂白性：SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。


[知识拓展] SO3的化学性质


SO3也是一种酸性氧化物，主要反应如下：





3．用途


(1)漂白纸浆、毛、丝等；


(2)用于杀菌消毒等；


(3)做食品添加剂。





二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较





1．下列反应中，SO2表现还原性的是( )


A．SO2＋H2OH2SO3


B．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O


C．2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3


D．SO2＋CaO===CaSO3


解析：选C。A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质，C项中SO2发生了氧化反应，表现了还原性。


2．下列关于SO2的说法中，不正确的是( )


A．使某些有色物质褪色


B．无色，有刺激性气味，无毒


C．既有氧化性，又有还原性


D．既可溶于水，又可与水反应


解析：选B。SO2为有毒气体；SO2具有漂白性，且S处于中间价态(＋4价)，既有氧化性又有还原性，能溶于水，也可与水反应。


3．下列说法正确的是( )


A．SO2具有漂白性，能使品红溶液、KMnO4(H＋)褪色


B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2


C．SO2、漂白粉都能使红墨水褪色，其原理相同


D．等物质的量的SO2和Cl2在溶液中相遇具有漂白能力


解析：选B。要正确解答本题，必须清楚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。A选项中SO2使酸性KMnO4 溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因为SO2具有漂白性，错误；B选项中能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2，正确；C选项中SO2漂白属于化合型，漂白粉属于氧化型，错误；D选项中等物质的量的SO2和Cl2在溶液中相遇反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力，错误。


合格考训练


1．下列关于硫的叙述中，正确的是( )


A．附着有硫的试管可以用酒精进行洗涤


B．硫与铜在加热条件下反应生成CuS


C．硫与氢气的反应中，硫是氧化剂


D．硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫


解析：选C。硫微溶于酒精，因此附着有硫的试管不能用酒精洗涤，应该用二硫化碳洗涤，A错；硫与铜在加热条件下反应生成Cu2S，B错；硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫，D错。


2．二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


解析：选A。二氧化硫能使溴水褪色，是由于发生反应：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。该反应中二氧化硫中的S元素的化合价升高，失去电子，表现还原性。


3．能证明SO2具有漂白性的是( )


A．向酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失


B．向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失


C．向品红溶液中通入SO2气体后红色消失


D．向溴水中通入SO2气体后橙色消失


解析：选C。SO2气体通入酸性KMnO4溶液后紫红色消失、通入溴水后橙色消失都是利用了SO2的还原性；滴有酚酞的NaOH溶液红色消失，是因为通入的SO2气体与H2O反应生成的H2SO3中和了碱；只有SO2气体通入品红溶液后红色消失，才能证明SO2具有漂白性。


4．下列对SO2和SO3的叙述正确的是( )


A．标准状况下都是无色气体，都易溶于水


B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸


C．都可使品红溶液褪色


D．都能与碱溶液反应


解析：选D。A中标准状况下三氧化硫不是气体；B中二氧化硫溶于水形成的酸不是强酸；C中只有二氧化硫才能使品红溶液褪色。


5．某化学兴趣小组为了探究常温下非金属氧化物形成的某未知气体的成分。该小组成员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。





(1)B中应该装下列________试剂(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


[得出结论]


(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为______________________________。


解析：回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。因为SO2的存在对CO2的验证有干扰，所以要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2气体的存在。


答案：[提出猜想]该气体为CO2和SO2的混合气体


[实验探究](1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2


(3)验证混合气体中是否含有CO2


[得出结论](4)CO2和SO2的混合气体


等级性测试


1．下列气体中，有毒、能污染大气，但可以用碱液吸收的是( )


A．CO B．CO2


C．SO2 D．N2


解析：选C。CO和SO2是大气污染物，但CO不能和碱液反应，SO2是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水。


2．将SO2通入显红色的酚酞试液中，发现红色消失，主要原因是SO2( )


A．有漂白性 B．有还原性


C．有氧化性 D．溶于水中显酸性


解析：选D。酚酞显红色说明溶液中存在着碱性物质，而二氧化硫溶于水后显酸性，可将碱性物质中和，而使显红色的酚酞试液褪色。


3．对于反应2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3的叙述不正确的是( )


A．该反应是可逆反应


B．化学方程式中“”表示在相同条件下，反应可以同时向两个方向进行


C．1 ml O2与2 ml SO2混合反应，可生成2 ml SO3


D．在该反应中SO2做还原剂


解析：选C。根据可逆反应的特点可知，1 ml O2和2 ml SO2反应，不可能生成2 ml SO3。


4．将少量SO3分别加入含有下列离子的溶液中，下列离子的物质的量不会减少的是( )


A．SOeq \\al(2－,3) B．Ba2＋


C．OH－ D．Cl－


解析：选D。SO3加入溶液中，先与水反应生成H2SO4，而H2SO4可与SOeq \\al(2－,3)、Ba2＋、OH－反应，使它们的物质的量减少。


5．能正确表示下列反应的离子方程式的是( )


A．向澄清石灰水中通入少量SO2气体：Ca2＋＋SO2===CaSO3↓


B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中：SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3)


C．SO2气体通入溴水中：SO2＋Br2＋H2O===2H＋＋2Br－＋SOeq \\al(2－,3)


D．向氢硫酸中通入氯气：S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－


解析：选B。向澄清石灰水中通入少量SO2气体，反应的化学方程式是SO2(少量)＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，对应的离子方程式是Ca2＋＋2OH－＋SO2===CaSO3↓＋H2O，A不正确；过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中，反应的化学方程式是SO2＋NaOH===NaHSO3，对应的离子方程式是SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3)，B正确；SO2气体通入溴水中，反应的化学方程式是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，对应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SOeq \\al(2－,4)，C不正确；向氢硫酸中通入氯气，反应的化学方程式是H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，对应的离子方程式是H2S＋Cl2===S↓＋2H＋＋2Cl－，D不正确。


6．强热硫酸亚铁固体可发生如下反应：2FeSO4eq \(=====,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则( )


①析出BaSO3沉淀 ②析出BaSO4沉淀 ③逸出SO3气体 ④逸出SO2气体


A．①② B．②④


C．①③ D．③④


解析：选B。SO2、SO3均能溶于水，SO3与水发生反应SO3＋H2O===H2SO4，同时放出大量的热，使SO2的溶解度减小而逸出，又由H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl知析出的沉淀为BaSO4，在酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀。


7．下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置，现用60%硫酸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．紫色石蕊溶液变蓝


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


解析：选A。SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，使紫色石蕊溶液变红。


8．下列实验报告记录的实验现象正确的是( )





解析：选B。SO2的水溶液呈酸性，使石蕊试液变红，但不能漂白石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪色；SO2的饱和溶液加入Ba(NO3)2溶液中，SO2被NOeq \\al(－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，SOeq \\al(2－,4)与Ba2＋形成BaSO4白色沉淀；d试管中：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀。


9．A、B是两种常温下有刺激性气味的气体，将A气体通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B气体通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色；将B气体通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色。将A气体和B气体按1∶1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：


(1)写出A、B的化学式：A________，B________。


(2)写出A与NaOH(aq)反应的化学方程式：________________________或__________________________________________________________________________。


(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式：____________________________________


________________________________________________________________________。


(4)加热通入A气体后变为无色的品红溶液，现象是________________；加热通入B气体后变为无色的品红溶液，现象是________________________。


解析：具有漂白性，能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊溶液褪色，但能使之变红，所以A为SO2；B气体能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，所以B为Cl2；如果将Cl2与SO2等体积混合，通入溶液中，则发生下列反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用，但它们能使紫色石蕊溶液变红。


答案：(1)SO2 Cl2 (2)2NaOH＋SO2(少量)===Na2SO3＋H2O NaOH＋SO2(过量)===NaHSO3


(3)2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O


(4)溶液变为红色 溶液无明显变化


10．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。





(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12 ml·L－1)为原料制取Cl2。在此实验中，仪器F的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(填序号)。





(2)装置D中主要反应的离子方程式为_______________________________________


________________________________________________________________________。


(3)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：


①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④酸性高锰酸钾溶液


若Cl2过量，取适量装置D中的溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内，再加入________(选填一个序号)。发生的现象是____________________________________。


若SO2过量，取适量装置D中的溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内，发生的现象是__________________________。


解析：(1)由实验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，则装置B为制取Cl2的装置，装置A为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故仪器F的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选装置①为发生装置。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，自身被还原为HCl。(3)若Cl2过量，则在装置D的溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余的Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，故可选择②③进行检验；若SO2过量，则在装置D的溶液中含有SO2、H2SO3，SO2具有还原性，故可选用④进行检验。


答案：(1)防倒吸 ① (2)Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－ (3)② ③ 溶液变红 ④ 溶液紫红色褪为无色








课程标准
核心素养
1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解硫和二氧化硫的主要性质。


2.能列举、描述、辨识二氧化硫的物理、化学性质及实验现象。


3.认识硫和二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.宏观辨识与微观探析：能运用原子结构模型说明硫元素的性质。能说明二氧化硫的性质与应用之间的关系。


2.科学态度与社会责任：具有安全意识，能将化学知识与生产、生活实际结合，赞赏化学对人类生产和生活所做的贡献。
俗称
色态
溶解性
硫黄
黄色晶体
难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳
氧化性
与Fe反应：S＋Feeq \(=====,\s\up7(△))FeS
与Cu反应：S＋2Cueq \(=====,\s\up7(△))Cu2S
与H2反应：S＋H2eq \(=====,\s\up7(△))H2S
还原性
与O2反应：S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
刺激性
有毒
比空气


的大
易溶于水，通常情况下1体积水可溶解约40体积二氧化硫
实验操作
实验现象
实验结论
试管内


液面上升
SO2易溶于水
用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
pH