第01讲 硫、二氧化硫、三氧化硫（教师版）-【精准提分】2020-2021学年高一化学必修第二册同步培优（新教材人教版）

第第01讲硫、二氧化硫、三氧化硫知识导航知识导航模块一模块一硫知识精讲知识精讲一、硫元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第VIA族容易得到2个电子，非金属性：S___Cl主要化合价：_______________________【答案】＜；-2、0、+4、+6二、硫元素的存在形式三、硫单质的物理性质俗名颜色状态溶解性硫黄____色晶体，易研成粉末不溶于水，微溶于酒精，易溶于______【答案】黄，CS2资料卡片——二硫化碳二硫化碳是一种无机物，化学式为二硫化碳是一种无机物，化学式为CS₂，常见溶剂，无色液体，可溶解硫单质。二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等，也用作溶剂。四、硫的化学性质【答案】Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS；2Cu+Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S；＞S+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2思考与交流（1）从氧化还原角度分析，（1）从氧化还原角度分析，硫与金属单质，非金属单质反应时分别体现什么性质？（2）对比金属单质与氯气，硫反应的产物，可以得出什么结论？（3）类比Cl2与NaOH溶液的反应，试着写出S与NaOH溶液加热时的反应。（4）从氧化还原的角度，试着写出S和浓硫酸在加热时的反应。【答案】（1）氧化性；还原性（2）氧化性：Cl2＞S（3）3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O（4）S+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑+2H2O明辨是非（1）（1）在自然界中有游离态的硫存在（）（2）试管内壁的硫粉可以用热碱液或CS2除去（）（3）硫与金属反应，生成金属的低价态化合物（）（4）硫的氧化性比氯气强（）（5）硫是一种黄色的能溶于水的晶体（）（6）硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里（）（7）硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫（）（8）我国古代四大发明之一的黑火药是以硫黄等为原料配制而成的（）【答案】（1）~（4）√√√× （5）~（8）×√×√资料卡片——黑火药黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”（S黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”（S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑）经典例题经典例题硫元素的存在形态、硫单质的性质【例1】下列说法正确的是________（填序号）。①硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。②分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。③硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。④硫在空气中燃烧产物只是SO2。⑤不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。⑥用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。【答案】②④【例2】硫在自然界中的循环过程如下图所示，下列说法不正确的是（）A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SOeq\o\al(2－,4)和SO2【答案】B【例3】下列化合物能用相应的单质直接化合得到的是____________①CuS②FeS③HCl④SO2⑤SO3⑥FeCl2⑦CuCl2【答案】②③④⑦模块二模块二二氧化硫知识精讲知识精讲一、二氧化硫的物理性质颜色气味状态密度溶解性沸点无色刺激性气体比空气大易溶于水，1体积水能溶解40体积SO2较低，易液化二、二氧化硫的化学性质1．SO2具有酸性氧化物的通性（类比CO2）（1）与水反应（可逆反应）：________________________________________________（2）与碱性氧化物反应（如CaO）：__________________________________________思考与交流（1）C（1）CO2通入澄清石灰水，现象是？如果通入过量CO2呢？（2）SO2通入澄清石灰水至过量，现象是？（3）与碱反应：a.少量SO2+澄清石灰水：_________________________________（现象：________）b.过量SO2+澄清石灰水：_________________________________（现象：________）【答案】（1）SO2+H2OH2SO3；（2）SO2+CaOCaSO3（3）Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O；变浑浊；Ca(OH)2+2SO2Ca(HSO3)2；先浑浊，后澄清思考与交流：将少量/过量的二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中，方程式分别如何书写？【答案】少量：SO2+2NaHCO3Na2SO3+2CO2+H2O过量：SO2+NaHCO3NaHSO3+CO22．SO2的还原性与氧化性【答案】2SO2+O22SO3SO2+H2O2H2SO45SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+X2+SO2+2H2O4H++2X-+SO42-2Fe3++SO2+2H2O4H++2Fe2++SOSO2+2H2S3S↓+2H2O3．SO2的漂白性品红溶无色物质，加热（或见光、长久放置）后，不稳定的无色物质又会发生分解，恢复到原来的颜色。我们学过的，有漂白性的还有哪些物质？归纳总结——常见物质的漂白原理漂白类型实例漂白原理特点氧化型HClO、NaClO、Na2O2、H2O2将有色物质氧化使其失去原有的颜色不可逆加合型SO2使品红溶液褪色与有色物质结合，生成不稳定的无色物质可逆吸附型活性炭、Al(OH)3、Fe(OH)3胶体疏松多孔，表面积较大，可以吸附一些有色物质物理变化，部分吸附剂可重复使用4．SO2的用途（1）工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等；（2）SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。资料卡片——食品添加剂SO2SOSO2作为食品添加剂有多种用途，如在食糖制备过程中作漂白剂，葡萄酒、干果制作中添加适量SO2作防腐剂、抗氧化剂，但SO2作为食品添加剂应严格控制用量。归纳总结——SO2的性质【答案】漂白，还原，酸，氧化思考与交流（1）（1）如何鉴别SO2与CO2？（2）SO2通入BaCl2溶液，能否产生白色沉淀？为什么？（3）若想在（2）中产生白色沉淀，可以如何操作？【答案】（1）利用SO2的漂白性/还原性，可通入品红/酸性高锰酸钾/溴水等溶液。（2）不能，弱酸不能制强酸（3）加入碱性物质如NH3/NH4·H2O，可产生BaSO3沉淀；或强氧化性物质如Cl2/酸性KMnO4等，可产生BaSO4沉淀。经典例题经典例题SO2的漂白性【例4】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氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水A．①②④⑥ B．①②③⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】C【变4】氯水和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是（）①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A．①② B．①③ C．②③ D．②④【答案】CSO2的沉淀问题【例5】含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论正确的是__________。①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2【答案】①④【变5-1】将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体（或物质），仍无沉淀，则通入的气体（或物质）可能是（）A．CO2 B．NH3 C．FeCl3 D．Cl2【答案】A【变5-2】将SO2分别通入下列溶液中，能出现白色沉淀且不溶解的是___________，所生成的白色沉淀分别是____________。①Ca(OH)2②Ba(NO3)2③Ca(ClO)2④BaCl2⑤酸性高锰酸钾溶液【答案】②③；BaSO4、CaSO4SO2与CO2的鉴别【例6】已知混合气体中可能含有SO2或CO2中的一种或两种，设计成以下装置进行鉴别：（1）B中应该装下列________（填编号）试剂。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：______________________________________________；C中品红溶液的作用是：______________________________________________。（3）D中澄清石灰水的作用是：____________________________________________。（4）根据实验现象，判断气体成分：题序装置A现象装置C现象装置D现象气体成分①褪色不褪色不变浑浊②不褪色不褪色变浑浊③褪色不褪色变浑浊【答案】（1）B；（2）验证混合气体中是否含有SO2；验证SO2是否已经完全除去；（3）验证混合气体中是否含有CO2；（4）①只有SO2；②只有CO2；③CO2和SO2的混合气体SO2的性质综合【例7】判断下列说法是否正确。（1）SO2使KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性（）（2）在NaOH和酚酞的混合液中通入SO2，溶液褪色是因为SO2的漂白作用（）（3）紫色石蕊试液中通入二氧化硫，溶液先变红后褪色（）（4）氯气与二氧化硫1:1混合使用，漂白效果更佳（）（5）SO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸（）（6）SO2气体通入H2S溶液中，生成淡黄色沉淀，体现了SO2的还原性（）（7）过量SO2气体通入NaOH溶液得到Na2SO3（）（）（9）SO2可以作食品漂白剂和制冷剂（）（10）在葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂，使酒保持良好品质（）【答案】×××××；××××√【变7-1】如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿。关于此实验的“现象”、“解释或结论”以及对应关系均正确的是（）选项现象解释或结论Aa处黄色褪去还原性：Br-＞SO2Bb处变为红色二氧化硫与水反应生成酸性物质Cc处变为蓝色二氧化硫具有一定的氧化性Dd处红色先褪去后恢复二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定【答案】B【变7-2】向100mlNaOH溶液中通入一定量的SO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生SO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是（）A．通入SO2后，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHSO3)：n(Na2SO3)=1：1B．通入SO2在标准状况下的体积为448mLC．通入SO2后，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)：n(Na2SO3)=1：3D．原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L【答案】D【分析】假设NaOH与SO2气体反应所得溶液中只有Na2SO3，则开始阶段发生反应：Na2SO3+HCl=NaHSO3+NaCl，生成SO2发生的反应为：NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成SO2消耗的盐酸体积多，故NaOH与SO2气体反应所得溶液中溶质为Na2SO3、NaHSO3，0～25mL时，无气体生成，发生反应为Na2SO3+HCl═NaHSO3+NaCl，加盐酸的体积为25mL～100mL时，产生气体，发生的反应为NaHSO3+HCl═SO2↑+NaCl+H2O，据此分析解答。【详解】A．根据图象可知，加盐酸的体积0～25mL时，无气体生成，发生反应为Na2SO3+HCl═NaHSO3+NaCl，消耗盐酸的物质的量为0.2mol/L×0.025L=0.005mol，所以n(Na2SO3)=0.005mol；加入盐酸100mL时恰好完全反应，此时溶质只有氯化钠，n(Na+)=n(Cl-)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，则n(NaHSO3)=0.02mol-0.005mol×2=0.01mol，通入SO2后，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHSO3)：n(Na2SO3)=2：1，故A错误；B．加盐酸的体积为25mL～100mL时，产生气体，发生的反应为NaHSO3+HCl═SO2↑+NaCl+H2O，此反应消耗盐酸的物质的量是0.2mol/L×0.075L=0.015mol，放出SO2在标准状况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，所以氢氧化钠溶液通入SO2在标准状况下的体积为336mL，故B错误；C．假设NaOH与SO2气体反应所得溶液中只有Na2SO3，则开始阶段发生反应：Na2SO3+HCl=NaHSO3+NaCl，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与SO2气体反应所得溶液中溶质为Na2SO3、NaHSO3，没有氢氧化钠，故C错误；D．加入100mL盐酸时SO2的体积达最大，此时溶液为NaCl溶液，根据元素守恒，所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，所以c(NaOH)==0.2mol/L，故D正确；故选D。【变7-3】SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。（1）往煤中加石灰石，可使燃煤中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应方程式是________________________。（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO3时，两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)＝______________________。②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是_________________________________________________。（3）甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：已知：Na2SO3(固体)＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋SO2↑＋H2O反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3，所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4，产生BaSO4的原因是①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。②_____________________________________________________________________。为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：反应开始后，A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其他现象；D中红色褪去。③试管B中试剂是________溶液；滴加浓硫酸之前的操作是_____________________________________。④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是_________________________________________________。【答案】（1）2CaCO3＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2CaSO4＋2CO2（2）①1∶2②Ca2＋＋OH－＋HSOeq\o\al(－,3)=CaSO3↓＋H2O（3）②A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀③饱和NaHSO3打开弹簧夹，通入N2，一段时间后关闭弹簧夹④SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀；不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液模块三模块三三氧化硫知识精讲知识精讲一、SO3的物理性质颜色状态水溶性无色固体（标况下）易溶于水二、SO3的化学性质SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：1．与水反应：__________________________________________________________2．SO3与碱反应（如Ca(OH)2）：__________________________________________3．SO3与碱性氧化物反应（如CaO）：______________________________________【答案】SO3+H2OH2SO4SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2OSO3+CaOCaSO4经典例题经典例题SO3的性质【例8】已知SO3的熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，下列关于SO3性质的描述不正确的是（）A．是酸性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应B．标况下，1molSO3的体积约为22.4LC．是工业制取硫酸的原料D．可以与氯化钡溶液反应生成白色沉淀【答案】B【例9】将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中，其结果是（）A．两种气体都被吸收，并有BaSO4沉淀生成B．只有BaSO3沉淀，SO3通入溶液中无沉淀生成C．生成BaSO3和BaSO4两种沉淀D．只生成BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出【答案】D提分作业提分作业【练1】下列反应中气体只作还原剂的是（）A．Cl2通入水中 B．Cl2通入水Na2SO3溶液中C．SO2通入氯水中 D．SO2通入氢硫酸中【答案】C【练2】早在古代，我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如，晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS，下列有关说法正确的是（）A．这个过程只涉及物理变化B．“积变又还成丹砂”过程中发生反应：HgSHg＋SC．实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理D．“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO3【答案】C【练3】下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是（）①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部【答案】C【练4】下列说法中不正确的是（）A．SO2、H2O2均能使品红溶液褪色，但其漂白原理不相同B．加热可判断品红溶液褪色是由于通入SO2还是加入H2O2引起的C．SO2、活性炭使品红溶液褪色均发生了化学反应D．向通入过量SO2的品红溶液中通入Cl2气体，溶液由无色变为红色【答案】C【练5】下列实验用来证明气体SO2的存在，其中正确的是（）①能使品红溶液褪色②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红③能使澄清的石灰水变浑浊④通入足量的NaOH溶液中，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于盐酸⑤通入到溴水中使其褪色，再滴入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成A．①②④⑤ B．都不能证明 C．①⑤能证明 D．只有⑤能证明【答案】D【练6】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=2SO3B.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＞SOeq\o\al(2－,4)D.此工艺的优点之一是物质能循环利用【答案】D【练7】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溶液、石蕊试液褪色B．能使品红褪色的不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同D．SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好【答案】B【练8】下列情况会对人体健康造成较大危害的是（）A．自来水中通入少量O3进行消毒杀菌 B．用SO2漂白食品C．用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢 D．用小苏打发酵面团制作馒头【答案】B【练9】下列说法不正确的是（）A.SO2和CO2均有毒B.SO2和CO2均能与澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成C.SO2具有漂白性，但通入石蕊溶液中却不能使之褪色D.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色【答案】A【练10】某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述正确的是（）A.该工艺流程是用来制备Fe2(SO4)3的B.气体M是SO3C.气体M参加的反应是化合反应D.SO2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1【答案】D【练11】已知X、Y为有刺激性气味的气体，有以下转化关系，部分产物未标出。试回答：（1）写出下列物质的化学式：X___________、Y_____________、A____________、B__________、C__________。（2）反应①的化学方程式为___________________________________________________，反应②的离子方程式为___________________________________________________。【答案】（1）Cl2；SO2；HCl；H2SO4；FeCl3；（2）Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4；2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-【练12】二氧化硫为无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一。某化学兴趣小组