2020年高中化学新教材同步必修第二册 第5章 第一节 第1课时　硫和二氧化硫

第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫[核心素养发展目标]1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质，强化“证据推理与模型认知”能力的发展。2.了解二氧化硫与水反应的可逆性，二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。一、硫及其单质1.硫——重要的非金属元素(1)硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族，硫原子最外层有6个电子，在化学反应中容易得到电子，形成－2价硫的化合物。(2)硫元素的原子半径比氯原子半径大，硫原子得电子能力比氯原子弱，硫化氢的稳定性比氯化氢弱。(3)硫元素的非金属性比氧元素弱，在富含氧气的地表附近的含硫化合物中，硫常显＋4或＋6价，氧为－2价。2.硫单质(1)物理性质①单质硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。②难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。(2)化学性质写出下列反应的化学方程式(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：H2eq\o(S,\s\up6(－2))、Na2eq\o(S,\s\up6(－2))、Feeq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up7(被还原))

eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(→,\s\up7(被氧化))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2、eq\o(S,\s\up6(＋4))Oeq\o\al(2－,3)、eq\o(S,\s\up6(＋6))Oeq\o\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。1.根据硫的性质，回答下列问题：(1)单质间发生化合反应，能否生成Fe2S3或CuS?提示不能。单质硫与变价金属铁或铜化合只能生成FeS或Cu2S。(2)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？提示能。氯气将铁氧化为＋3价，而硫只能将铁氧化为＋2价。2.硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。(1)该反应中硫体现的性质是________________________________________________。(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(3)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？(从硫的物理性质及化学性质两个角度分析)提示(1)氧化性和还原性(2)2∶1(3)因为硫微溶于酒精，所以不能用酒精洗涤。应用二硫化碳或热的氢氧化钠溶液溶解洗涤。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。1.下列说法不正确的是()A.硫是一种难溶于水的黄色固体B.硫与铁反应生成硫化亚铁C.单质硫既有氧化性，又有还原性D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫答案D解析硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2，而不能直接生成SO3。2.下列物质中，不能由单质直接化合生成的是()①CuS②FeS③SO3④H2S⑤FeCl2A.①③⑤ B.①②③⑤C.①②④⑤ D.全部答案A解析①硫的氧化性较弱，和变价金属反应生成低价态金属化合物，硫和铜反应生成Cu2S；②硫和铁反应能生成FeS；③硫和氧气反应生成SO2而不是SO3；④硫和氢气反应生成H2S；⑤氯气的氧化性较强，和变价金属反应生成高价态金属化合物，氯气和铁反应生成FeCl3。3.除去试管壁上附着的硫，可采用的方法是()A.通入氢气后加热B.伸入灼热的铁丝C.用水洗涤D.用二硫化碳洗涤后再用水洗答案D解析硫与氢气反应需要加热，实验操作复杂，且产物硫化氢有毒；硫与铁反应需要加热，其产物硫化亚铁固体会附着在试管壁上；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，试管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。二、二氧化硫1.实验探究实验一：SO2的物理性质现象：液面迅速上升，最后充满试管。结论：SO2有刺激性气味，易溶于水。实验二：SO2的化学性质用水溶性实验所得溶液做下列实验操作现象结论pH试纸变红SO2的水溶液显酸性溶液变红SO2的水溶液显酸性，不能漂白石蕊溶液振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定2.物理性质颜色状态气味毒性密度溶解性无色气体刺激性气味有毒比空气大易溶于水(1∶40)3.化学性质(1)从物质分类的方面分析SO2性质正反应：化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应。逆反应：向反应物方向进行的反应叫做逆反应。可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质(3)SO2的特性——漂白性可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质，若加热，可恢复原来的颜色。

二氧化硫与氯水的漂白性比较4.用途二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。1.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？提示不同，氯气使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，可以将有色物质氧化成无色物质，此过程是不可逆的，而二氧化硫使品红溶液褪色是可逆的。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后，在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。2.可逆反应是在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应。下列反应不属于可逆反应的是________。①SO2＋H2OH2SO3②Cl2＋H2OHCl＋HClO③2H2＋O2eq\o(,\s\up7(点燃),\s\do5(通电))2H2O④2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O⑤6CO2＋6H2Oeq\o(,\s\up7(光合作用),\s\do5(氧化作用))6O2＋C6H12O6提示③④⑤3.三氧化硫具有酸性氧化物的通性。写出下列反应的化学方程式。(1)三氧化硫与水剧烈反应生成硫酸提示SO3＋H2O=H2SO4(2)三氧化硫与碱(石灰乳)反应提示SO3＋Ca(OH)2=CaSO4＋H2O(3)三氧化硫与氧化钙反应提示SO3＋CaO=CaSO4(4)三氧化硫通入氯化钡溶液中有沉淀生成提示SO3＋BaCl2＋H2O=BaSO4↓＋2HCl4.向盛有下列溶液的试管中分别通入SO2气体：①紫色石蕊溶液；②NaOH溶液(滴有酚酞溶液)；③品红溶液；④溴水。请回答下列问题：(1)试管①中的现象是________________________________________________________，发生反应的化学方程式为____________________________________________________。(2)试管②中的现象是________________________________________________________，发生反应的化学方程式为____________________________________________________，若继续通入过量的SO2，则发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________。(3)试管③中的现象是________，若将吸收SO2的溶液加热，现象是________________________________________________________________________。(4)试管④中的现象是________________________________________________________。(5)上述实验，SO2表现出酸性氧化物性质的是________(填序号，下同)，SO2表现出漂白性的是________，SO2表现出还原性的是__________。答案(1)紫色石蕊溶液变红SO2＋H2OH2SO3(2)红色变浅SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2ONa2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3(3)品红溶液褪色溶液恢复红色(4)溴水褪色(5)①②③④解析(1)SO2与H2O反应生成H2SO3，能使紫色石蕊溶液变红。(2)向NaOH溶液中通入少量SO2生成Na2SO3，SO2过量后生成NaHSO3。(3)SO2使品红溶液褪色表现的是其漂白性。(4)SO2具有还原性，能使溴水褪色。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“三性一特性”：“三性”指氧化性(主要指SO2＋2H2S=3S＋2H2O)、还原性(能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色)、酸性氧化物的通性；“一特性”指漂白性(能使品红溶液褪色，但加热后溶液又恢复红色)。(2)特别提示①褪色不都是漂白，有机色质(如纸张、布条)被氧化或因为发生化合反应而褪色称为漂白，无机离子或分子因为发生氧化还原反应而褪色不叫漂白，如SO2将MnOeq\o\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无色不稳定化合物，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。1.下列反应中，SO2作还原剂的是()A.SO2＋NaOH=NaHSO3B.SO2＋H2O2=H2SO4C.SO2＋2H2S=3S＋2H2OD.2Mg＋3SO2=S＋2MgSO3答案B解析选项B中，二氧化硫中硫元素化合价升高，二氧化硫作还原剂。2.下列反应中，不能说明SO2是酸性氧化物的是()A.SO2＋H2OH2SO3B.SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2OC.2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3D.SO2＋CaO=CaSO3答案C解析酸性氧化物的性质主要是与碱反应生成盐和水、与水反应只生成相应酸、与碱性氧化物反应生成盐，而C项中SO2被氧化，只能说明SO2具有还原性。3.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是()A.SO2通入溴水中，溴水褪色B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色褪去C.SO2通入品红溶液中，溶液的红色褪去D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液的红色褪去答案C解析A、B项，二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，错误；C项，二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，正确；D项，滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，通入SO2后发生反应：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，溶液的红色褪去，体现了SO2是酸性氧化物的性质，错误。4.如下图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是()选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质C酸性KMnO4溶液褪色SO2具有还原性D品红溶液褪色SO2具有漂白性答案A解析在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，发生复分解反应产生SO2。A项，SO2与BaCl2溶液不反应，错误；B项，SO2具有氧化性，可以和Na2S反应生成S单质，溶液变浑浊，正确；C项，KMnO4具有氧化性，SO2具有还原性，二者会发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，正确；D项，SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，正确。课时对点练A组基础对点练题组一硫的性质1.下列说法不正确的是()A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.单质硫既有氧化性，又有还原性C.与氢气反应，硫比氯气容易D.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫答案C解析单质硫既有氧化性(与金属、氢气反应)，又有还原性(与氧气反应)；硫的非金属性比氯弱，与氢气反应，硫比氯气难。2.下列说法中，不正确的是()A.硫是一种黄色、质脆的晶体B.硫在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂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答案D解析铜和硫反应生成＋1价金属硫化物。3.(2019·合肥一中期末)若0.1mol某单质与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6g，则组成这种单质的元素不可能是()A.AgB.FeC.CuD.K答案B解析质量增加了1.6g为硫的质量，其物质的量为0.05mol,0.1mol某单质与0.05mol的硫反应，该单质与硫的物质的量之比是2∶1，所以该单质与硫充分反应后，组成该单质的元素在生成物中的化合价为＋1价，不可能是Fe。4.硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是()A.S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2，O2是氧化剂、S是还原剂B.S是淡黄色固体，O2是无色气体C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S＋O2=2S↓＋2H2O)D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO答案B解析A项，S与O2化合时，O2作氧化剂，硫作还原剂，说明氧气的氧化性比硫强；B项，不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系；C项，氢硫酸放置在空气中易变浑浊，是氧气将硫置换出来，说明氧气的氧化性比硫强；D项，S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为＋1)，而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为＋2)，说明氧气的氧化性比硫强。题组二二氧化硫的性质及应用5.下列有关SO2的说法中，不正确的是()A.溶于水能导电，属于电解质B.使品红溶液褪色，有漂白性C.使酸性高锰酸钾溶液褪色，有还原性D.能杀菌、消毒，可按照国家标准用作食物的防腐剂答案A解析二氧化硫能溶于水，与水反应生成的亚硫酸能够电离，溶液能导电，但二氧化硫属于非电解质，A错误；二氧化硫能使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，B正确；二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，C正确；二氧化硫有毒，能杀菌、消毒，可按照国家标准用作食物的防腐剂，D正确。6.二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.酸性答案A解析由于发生反应：Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，因此二氧化硫能使溴水褪色。在该反应中二氧化硫中S元素的化合价升高，失去电子，表现出还原性。7.(2019·徐州高一检测)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SO3C.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答案B解析SO2与O2在催化剂、加热条件下反应才能生成SO3。8.有如下实验现象：①澄清石灰水变浑浊；②湿润的红色石蕊试纸变蓝，③使品红溶液褪色，④通入足量的氢氧化钠溶液中，再滴加氯化钡溶液时有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸，⑤通入溴水中能使溴水褪色，再滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生。其中能证明含有SO2的是()A.①②③④⑤ B.都不能证明C.③④⑤ D.⑤答案D解析①能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2等，此现象不能证明含有SO2；②湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明此气体显碱性，而SO2是酸性气体，此现象不能证明含有SO2；③使品红溶液褪色，说明此气体或该气体与水反应生成的物质具有漂白性，可能是Cl2、SO2或O3等，此现象不能证明含有SO2；④符合此现象的气体可能是CO2或SO2，此现象不能证明含有SO2；⑤通入溴水中能使溴水褪色，说明此气体具有还原性，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明溶液中生成了SOeq\o\al(2－,4)，即此气体为SO2，正确。故选D。9.下列有关二氧化硫和三氧化硫的说法中正确的是()A.SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4B.SO2、SO3均具有漂白性，均能使石蕊溶液变红色C.SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应D.SO2在空气中易被氧化为SO3答案A解析SO3不具有漂白性，SO2不能漂白指示剂，两者均可使石蕊溶液变红色，故B错误；SO2不易被空气中的氧气氧化，只有在催化剂存在下加热才能被氧化为SO3，故D错误；SO3既可与碱反应，也可与碱性氧化物反应，故C错误。10.(2018·安徽淮南二中期末)二氧化硫是硫及其化合物转化的桥梁。某同学通过硫的燃烧产物探究硫及其化合物之间的转化关系。(1)请你帮助该同学在探究的硫的燃烧产物的性质与对应试剂之间连线。漂白性 酸性高锰酸钾溶液氧化性 品红溶液还原性 滴有酚酞的NaOH稀溶液酸性 H2S溶液式。①氧化性：_________________________________________________________________。②还原性：_________________________________________________________________。③酸性：____________________________________________________________________。答案(1)(2)①SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O②5SO2＋2KMnO4＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4③SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O(或SO2＋NaOH=NaHSO3)解析SO2能使酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、滴有酚酞的NaOH稀溶液褪色，使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性，使滴有酚酞的NaOH稀溶液褪色体现了SO2的酸性。B组综合强化练1.常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是()A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B.不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成二氧化硫C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，为同种物质D.把硫单质在空气中加热到750℃即得S2答案B解析硫单质之间的转化为化学变化，A不正确；不论哪种硫分子，完全燃烧的产物均为二氧化硫，B正确；S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，但是，构成分子的原子数不同，不是同种物质，C不正确；硫单质在空气中加热会燃烧生成二氧化硫，不可能与S2相互转化，D不正确。2.(2018·南京金陵中学期中)对于反应3S＋6KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2S＋K2SO3＋3H2O，下列说法正确的是()A.S是氧化剂，KOH是还原剂B.还原剂与氧化剂的质量之比是2∶1C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2D.若3mol硫完全反应，则反应中共转移4mol电子答案D解析在反应3S＋6KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2S＋K2SO3＋3H2O中还原剂和氧化剂都是S；还原剂和氧化剂的质量之比为1∶2；氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2；3mol硫完全反应时，有1molS转化为亚硫酸根，转移4mol电子。3.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊溶液溶液变红色后不褪色SO2有酸性，没有漂白性答案B解析酸性KMnO4溶液具有强氧化性，溶液褪色体现了SO2的还原性，A项错误；SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性，B项正确；SO2是酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，C项错误；SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红，说明SO2的水溶液具有酸性，但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂，故石蕊溶液变红后不褪色，但不能说明SO2没有漂白性，D项错误。4.(2019·烟台期末)下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是()①活性炭②新制氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水A.①②④ B.②③⑤C.②④⑤⑥ D.③④⑥答案C解析新制氯水、臭氧、过氧化钠、双氧水都有强氧化性，都可以使品红溶液褪色，褪色原理基本相同。5.向BaCl2溶液中通入SO2，溶液仍澄清；若将BaCl2溶液分别盛在甲、乙两支试管中，向甲试管中加入新制氯水，向乙试管中加入烧碱溶液，然后分别通入SO2，结果两支试管中都有白色沉淀生成。由此得出的结论是()A.两支试管中的白色沉淀均为BaSO4B.两支试管中的白色沉淀均为BaSO3C.SO2具有还原性，且属于酸性氧化物D.SO2能氧化新制氯水中的物质答案C解析通入甲试管中的SO2被新制氯水氧化：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，故生成的白色沉淀是BaSO4；通入乙试管中的SO2首先与NaOH反应生成Na2SO3，Na2SO3与BaCl2或Ca2＋反应生成BaSO3或CaSO4沉淀。6.(2018·贵州兴义八中期中)SO2有毒，但葡萄酒中都含有少量的SO2，以起到保鲜、杀菌和抗氧化的作用。下列说法不正确的是()A.葡萄酒中的SO2对人体无害，因为它的含量很少B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化的作用，因为SO2具有较强的还原性C.从红葡萄酒的颜色可判断出，其中的SO2没有漂白性D.