2025版高一化学必修第二册（含不定项选择）第五章 第一节 第1课时 硫和二氧化硫

第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫课标定向目标定位1.了解硫、二氧化硫的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。(宏观辨识与微观探析)2.能根据不同类型实验的特点,设计实验并验证硫和二氧化硫的性质,并能分析解释有关实验现象。(科学探究与创新意识)厘清重点结合实验探究,了解二氧化硫的物理性质和化学性质,了解二氧化硫的主要用途突破难点从氧化还原反应的角度掌握二氧化硫的化学性质并理解其漂白性学习任务一:硫的性质必备知识·导学[引入]硫是一种重要的非金属元素,也是人类最早认识的化学元素之一,自然界中游离态的硫一般存在于火山口附近或地壳的岩层中。1.硫单质的物理性质俗称颜色状态溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体难溶微溶易溶2.从结构分析硫单质的化学性质(1)氧化性(2)还原性[现象]硫在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。[注意]燃烧得到的氧化产物均为SO2,即硫与氧气反应,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。(3)既有氧化性又有还原性如硫与热的NaOH溶液反应,根据学到的氧化还原反应知识分析反应产物,并写出反应的化学方程式:氧化剂与还原剂氧化产物还原产物SNa2SO3Na2S化学方程式:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。[思考](1)实验室中若不小心打破水银温度计,应如何处理?提示:Hg与S常温下即可反应得到HgS。因此,实验室中若不小心打破水银温度计,洒落的Hg可用硫粉来处理。(2)试管内壁上附有硫单质,应如何清洗除去?提示:用二硫化碳(CS2)或热的NaOH溶液洗涤除去。判对错·通教材判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)自然界中不存在游离态的硫单质。 (×)提示:火山口和地壳岩层中存在硫单质。(2)硫是一种黄色的能溶于水的晶体。 (×)提示:硫难溶于水。(3)硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3。 (×)提示:硫在空气中和在纯氧中燃烧的产物都是二氧化硫,不可能生成三氧化硫。(4)类比Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与S反应生成Fe2S3。 (×)提示:硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,则铁与硫共热反应只能生成硫化亚铁,不能生成三硫化二铁。(5)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。 (×)提示:硫与金属反应时作氧化剂;硫与非金属性比它强的非金属单质(如O2等)反应时作还原剂。核心要点·归纳1.硫的氧化性和还原性2.硫单质性质的易错点(1)由于S的氧化性不是很强,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。微点拨·拓教材硫单质既具有氧化性,又具有还原性,与浓硫酸、浓硝酸及强碱(氢氧化钠溶液,前面已讲)均可以发生氧化还原反应,反应的化学方程式为①硫与浓H2SO4反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O②硫与浓HNO3反应:S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O学力诊断·测评1.据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化金银铜铁,奇物。”所得产物不可能是 ()A.Au2SB.Ag2SC.CuSD.FeS【解析】选C。S单质的氧化性比较弱,只能将金属氧化为低价态的物质,所以S分别与Au、Ag、Fe反应时依次生成Au2S、Ag2S、FeS,A、B、D正确;S氧化Cu应该生成低价的Cu2S,C项错误。2.(2024·淄博高一检测)下列有关单质硫的说法正确的是 ()A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于CS2B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅤA族C.单质硫既有氧化性,又有还原性D.单质硫燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时可生成SO3【解析】选C。A.硫是一种黄色晶体,质脆,微溶于酒精,易溶于CS2,A错误;B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,B错误;C.硫与金属单质、氢气等反应时,作氧化剂,硫与活泼非金属单质氧气反应时,作还原剂,C正确;D.单质硫燃烧时,无论氧气的量如何,都只生成SO2,D错误。【补偿训练】1.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述:“得火则飞,不见埃尘。鬼隐龙匿,莫知所存。将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()A.硫B.铜C.铁D.金【解析】选A。液态的金属汞受热易变成汞蒸气,在常温下,汞能与硫反应生成硫化汞(HgS),从而防止其变成汞蒸气。“黄芽”指呈黄色的硫,故A项正确。2.下列关于硫的说法不正确的是 ()A.单质硫既有氧化性,又有还原性B.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫C.铜与硫反应生成黑色的硫化铜D.硫与氢气反应的氧化剂是硫【解析】选C。硫与金属单质、氢气等反应时,作氧化剂,硫与活泼非金属单质氧气反应时,作还原剂,故A正确;硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,故B正确;硫与铜反应生成硫化亚铜,故C错误;硫与金属单质、氢气等反应时,作氧化剂,故D正确。学习任务二:二氧化硫的性质及应用必备知识·导学1.二氧化硫的物理性质和毒性颜色气味毒性密度溶解性无色有刺激性气味有毒比空气大易溶于水2.二氧化硫的化学性质(1)从物质分类的角度分析SO2的化学性质[结论]二氧化硫属于酸性氧化物。[思考]能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么?提示:不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中,均产生白色沉淀;足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。(2)从元素化合价变化角度分析SO2的化学性质①SO2的还原性a.催化氧化b.与氯水反应c.与酸性高锰酸钾溶液反应②二氧化硫的氧化性(3)SO2的特性——漂白性实验装置现象溶液先变红,振荡后褪色,再加热后溶液颜色恢复红色[思考]氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色,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SO2能与某些有色物质生成不稳定无色物质,此过程是可逆的。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体混合,在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。3.可逆反应4.SO2的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。[注意]SO2有毒,若残留量超标,会对人体健康有害。要严格按照国家标准规定合理使用。判对错·通教材判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)SO2既有氧化性又有还原性。 (√)提示:SO2中硫的化合价为+4价,是硫元素的中间价态,所以SO2既有氧化性又有还原性。(2)可用澄清石灰水检验SO2气体。 (×)提示:二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水来检验SO2气体。(3)将SO2通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先变红后褪色。 (×)提示:SO2是酸性氧化物,溶于水显酸性,只能使紫色石蕊溶液变红。(4)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。 (×)提示:二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中,二氧化硫和有色物质化合生成无色物质,发生了化学变化。(5)SO2可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒。 (×)提示:SO2具有漂白性能用于漂白纸浆,同时二氧化硫也可少量添加入葡萄酒中起杀菌、消毒作用。核心要点·归纳1.二氧化硫的化学性质[注意]SO2使溴水褪色,表现还原性;使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现其酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现其漂白性。2.二氧化硫与二氧化碳鉴别方法试剂现象与结论品红溶液使品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液使酸性KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2溴水(或氯水)使溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2氢硫酸产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2微点拨·拓教材常见漂白剂的漂白原理及特点类型吸附型氧化型化合型物质活性炭氯气、漂白粉(液)、次氯酸二氧化硫漂白原理吸附漂白利用次氯酸的强氧化性进行漂白与有色物质化合生成不稳定的无色物质变化类别物理变化化学变化化学变化漂白特点不可逆加热恢复原色能漂白的物质一般用于溶液漂白可漂白所有有机色质具有选择性,如品红、棉、麻、草等学力诊断·测评1.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【解析】选C。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,A、B错误;二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,C正确;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,D错误。2.如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:(1)B中加入的试剂是_________,作用是________________________。

(2)C中加入的试剂是_____________,作用是____________________。

(3)D中加入的试剂是_________,作用是________________________。

(4)实验时,C中应观察到的现象是____________________。

【解析】一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。答案:(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色[方法引导]检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊【注意】有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。【补偿训练】SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是 ()A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性C.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性D.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量【解析】选C。SO2有毒,但葡萄酒中SO2的含量在食品添加剂使用标准的规定范围内,故葡萄酒中的SO2对人体无害,A项正确;SO2具有较强的还原性,故能起到抗氧化作用,B项正确;SO2具有漂白性,但只能漂白某些有色物质,C项错误;将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,压强减小,气体溶解度减小,D项正确。学情检测·素养达标1.在焙烧黄铁矿、金精矿及炼金所产生的废气中含有SO2气体,其中的SO2可用氨水吸收,这体现了SO2的 ()A.氧化性 B.还原性C.漂白性 D.酸性氧化物的性质【解析】选D。氨水为碱性溶液,SO2与水反应生成亚硫酸,则工业废气中的SO2可用氨水吸收,这体现了SO2的酸性氧化物的性质,答案选D。2.如图是有关二氧化硫性质的实验装置图,下列说法正确的是 ()A.a中紫色石蕊先变红后褪色B.b中品红溶液褪色,加热后又恢复红色C.c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,体现SO2的还原性D.d中溴水褪色,体现了二氧化硫的漂白性【解析】选B。二氧化硫溶于水变为亚硫酸,亚硫酸显酸性,能使紫色石蕊变红,但二氧化硫不能漂白石蕊,因此a中紫色石蕊变红,不褪色,故A不符合题意;b中品红溶液褪色,由于二氧化硫的漂白是暂时性漂白,加热后又恢复红色,故B符合题意;c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,二氧化硫中硫化合价降低,体现SO2的氧化性,故C不符合题意;d中溴水褪色,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,故D不符合题意。3.(2024·德州高一检测)木炭粉在加热条件下与浓硫酸反应生成CO2和SO2,某同学用如图所示的装置设计一个实验,验证木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。(1)写出甲中反应的化学方程式:_______________________________。

在此反应中硫酸体现_____________性。按气流由左向右流向,A接G,H接C,D接F,E接C,D接B连接上述装置(装置可重复使用)。