第14讲-硫、二氧化硫【暑假自学课】2022年新高一化学暑假课(鲁科版2019必修第一册)(原卷版)

第14讲硫、二氧化硫【学习目标】1．了解硫、二氧化硫的物理性质。2．掌握硫、二氧化硫的重要化学性质和用途。【基础知识】一、自然界中硫的存在和转化1．硫元素的存在2．自然界中不同价态硫元素之间的转化（1）硫元素类价二维图（2）自然界中不同价态硫元素之间的转化（3）价态和性质的关系二、硫的性质1．物理性质（1）色、态：_____色或_____色的固体，俗称_____（2）熔、沸点：都不高（3）硬度：很脆（4）溶解性：不溶于_____，微溶于_____，易溶于__________2．化学性质3．用途（1）制造硫酸、硫化橡胶；（2）制造黑火药、焰火、火柴（3）制造农药（石灰硫黄合剂）（4）医药（硫黄软膏）。三、氧化硫的性质和用途1．物理性质颜色气味密度毒性状态溶解性__________ρSO2_____ρ空气有毒气态_____于水2．化学性质（1）具有酸性氧化物的通性（2）还原性①催化氧化：______________________________②卤水褪色：SO2+X2+2H2O______+2HX（X＝Cl、Br、I）③高锰酸钾溶液：5SO2+2MnO4－QUOTEO4-+2H2O____________④铁盐变色：SO2+2Fe3++2H2O__________________（3）氧化性：SO2+2H2S__________________（4）漂白性①品红：将SO2通入品红溶液中，品红溶液______，加热后颜色又______②应用：检验SO2的存在。3．实验室制法（1）药品：Na2SO3固体与中等浓度的硫酸（2）反应：________________________________________________（3）收集①排气法：______排空气法②排液法：排____________溶液法4．用途：制硫酸、漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。【考点剖析】考点一：单质硫的性质例1．下列关于硫的说法正确的是（）。A．硫是一种淡黄色的不溶于水的固体B．铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是CuSC．硫与非金属反应均作还原剂D．1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物【思维拓展】单质硫的性质及应用1．氧化性（1）与金属反应①2Na+SNa2S②Fe+SFeS③2Cu+SCu2S（2）与非金属反应：H2+SH2S（3）黑火药爆炸反应：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑2．还原性（1）与非金属反应：S+O2SO2（2）与氧化性酸反应①浓硝酸：S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2O②浓硫酸：S+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O3．与热的碱溶液反应（1）化学方程式：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（2）硫表现性质：既表现氧化性又表现还原性（3）应用：除去附着在容器表面的硫【特别提醒】（1）硫的氧化性较弱，与变价金属反应，生成低价态的金属硫化物。（2）硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。考点二：二氧化硫的漂白性例2．（2021·烟台高一检测）Cl2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．①②B．①③C．②③D．②④【思维拓展】常见漂白剂的漂白原理比较类型原理特点举例适用对象氧化型漂白剂本身是强氧化剂，可将有色物质氧化，使有色物质失去原有的颜色不可逆HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2等主要适用于漂白纺织品加合型漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质，使有机色质失去原有的颜色可逆SO2或H2SO3常用于漂白纸张、纺织品等吸附型有些固体物质疏松多孔，具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部分吸附剂可重复使用活性炭、胶体吸附色素、一些有毒气体或微粒【特别提醒】二氧化硫漂白性的特殊性1．两个特殊性（1）SO2虽具有漂白性，但不能漂白石蕊溶液。将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。（2）SO2和氧化性漂白剂混合，溶液的漂白性减弱。如将等物质的量的SO2和Cl2相混合后，在溶液中发生反应：SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl，从而失去漂白能力。2．三个“假象”（1）SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，可与碱性物质发生反应。（2）SO2能使溴水是SO2还原性的体现。（3）SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是SO2还原性的体现。考点三：二氧化硫的性质例3．下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤Ba（NO3）2溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是（）。A．①⑦B．①⑤⑦C．②③④⑤⑥D．①⑤【思维拓展】二氧化硫的性质1．SO2和CO2性质的比较SO2CO2物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶能溶化学性质与水反应SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱反应SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca（OH）2+SO2CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2OCa（HSO3）2CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2OCaCO3+CO2+H2OCa（HCO3）2氧化性SO2+2H2S3S↓+2H2OCO2+C2CO还原性2SO2+O22SO3，二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性有，不稳定无2．二氧化硫的强还原性SO2eq\o(→,\s\up7(MnO4－(H+)、ClO－(H+)、NO3－(H+)),\s\do5(Fe3+、M2O2、O2、Cl2、Br2、I2))SO3或SO42－（1）能够使卤水褪色①氯水：SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4②溴水：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4（检验或除去SO2）③碘水：SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4（2）能够使酸性高锰酸钾溶液褪色①反应：2MnO4－+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42－+4H+②应用：检验或除去SO2（3）能够使铁盐变色①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42－②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色（4）能够被过氧化物氧化成硫酸或硫酸盐①Na2O2：SO2+Na2O2Na2SO4②H2O2：SO2+H2O2H2SO4（5）能够将硝酸根离子还原①2NO3－+3SO2+2H2O3SO42－+2NO↑+4H+②2NO3－+SO2SO42－+2NO2↑（6）SO2和氧化性盐溶液的反应①向BaCl2溶液中通入SO2，没有现象；而向Ba（NO3）2溶液中通入SO2，则会产生白色的BaSO4沉淀。②向Ca（ClO）2溶液中通入CO2，会产生白色的CaCO3沉淀；而向Ca（ClO）2溶液中通入SO2，则会产生白色的CaSO4沉淀。考点四：二氧化硫、二氧化碳的分离提纯和检验例4．现有混有少量SO2杂质的CO2气体，请选用适当的实验装置，收集纯净干燥的CO2气体。（1）要达到实验目的，按气流从左到右，各接口连接顺序正确的是________（填序号，下同）。A．dcabhB．efabgC．feabg（2）本实验除去SO2的原理是利用SO2的________。A．氧化性B．漂白性C．还原性D．酸性（3）SO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式是___________________________。【思维拓展】SO2、CO2的检验1．鉴别SO2和CO2的常用方法（1）品红溶液鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。（2）酸性KMnO4溶液鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理是SO2被氧化。（3）溴水（或氯水）鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理：Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr（或Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl）。（4）H2S溶液鉴别法：出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2，原理：2H2S+SO23S↓+2H2O。2．除去CO2中混有的SO2（1）试剂：饱和NaHCO3溶液（2）装置：洗气瓶3．检验SO2和CO2混合气体中CO2的流程考点五：实验室制取二氧化硫例5．根据SO2的实验室制法及SO2的性质回答下列问题：（1）用Na2SO3固体和约12mol/L的浓硫酸在加热条件下反应制备干燥纯净的SO2气体（含少量HCl杂质）。①为了控制反应的速率及气体的量，应选用下列仪器中的____（填序号，下同）。②用98%的浓硫酸配制体积比为2∶1的浓硫酸（约12mol/L），应选用的仪器有（填写编号）_______。a．烧杯b．玻璃棒c．量筒d．容量瓶③下列仪器组装后可用于SO2气体的净化，其中试剂A是______________，试剂B是______________。（2）为验证SO2既有还原性又有氧化性，请选用下面的仪器或试剂的编号回答问题：可选用的试剂：①稀盐酸②溴水③Na2SO3固体④FeS固体⑤浓硫酸（约12mol/L）⑥氢氧化钠溶液①能证明SO2具有氧化性的实验可用仪器________，实验中可观察到的现象是_________________________________；能证明SO2具有还原性的实验可用仪器______，实验中可观察到的现象是____________________________。②在装置A、C中应加入的试剂是：A____________，C________________。③尾气处理时，若吸收剂足量，则可能发生反应的离子方程式为：___________________________。【思维拓展】制备二氧化硫实验1．原理：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O2．实验装置3．净化：用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气4．收集（1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管长进短出（2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出5．检验：通入品红溶液，品红褪色，加热又变红6．尾气：注意防倒吸（1）酸性气体：一般用NaOH溶液吸收（2）还原性气体：一般用酸性高锰酸钾溶液吸收【过关检测】一、选择题1．（2021•常州高一检测）东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述云“太阳流珠，常欲去人……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根”。这里的黄芽是指（）。A．金B．硫磺C．黄铜D．黄铁矿2．下列关于硫的叙述中，正确的是（）。A．能溶于水B．是一种白色固体C．在空气中燃烧生成二氧化硫D．在纯氧中燃烧生成三氧化硫3．下列说法不正确的是（）。A．从性质的角度分类，SO2属于酸性氧化物B．从元素化合价的角度分类，SO2即可作氧化剂又可作还原剂C．从在水中是否发生电离的角度，SO2属于电解质D．从对大气及环境影响的角度，SO2是一种大气污染物4．在下列反应中硫元素只显氧化性的是（）。A．2Al+3SAl2S3B．H2SH2+SC．S+2H2SO4（浓）2H2O+3SO2↑D．3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O5．（2021·商丘高一检测）如图所示的实验中，通入足量的SO2后，试管①和②中溶液的颜色分别是（）。A．①为红色，②为红色B．①为蓝色，②为无色C．①为无色，②为蓝色D．①为红色，②为无色6．（2017·海南高考）分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是（）。A．COB．SO2C．HClD．CO27．（2021·广东东莞高一上期末）下列物质均有漂白作用，但其中一种的漂白原理与其它三种不同的是（）。A．HClOB．SO2C．O3D．H2O28．（双选）将SO2与H2S气体在集气瓶中混合，下列说法正确的是（）。A．集气瓶内壁上有淡黄色固体生成B．反应中SO2作氧化剂C．反应的SO2与H2S的物质的量之比为2∶1D．氧化产物与还原产物质量比为1∶19．能正确表示下列反应的离子方程式的是（）。A．向澄清的石灰水中通入SO2气体：Ca2++SO2＝CaSO3↓B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中：SO2+OH－＝HSO3－C．SO2气体通入溴水中：SO2+Br2+H2O＝2H++2Br－+SO32－D．向氢硫酸（H2S）中通入氯气：S2－+Cl2＝S↓+2Cl－10．（2020~2021学年浙江省宁波市高一上期末）某同学把SO2通入如图所示装置，以探究SO2的性质。下列说法不正确的是（）。A．若X溶液为紫色石蕊试液，则石蕊试液变红B．若X溶液为酸性高锰酸钾溶液，褪色后的溶液中含有SO42－C．若X溶液为H2S溶液，则溶液中会有淡黄色沉淀生成D．若X溶液为品红溶液，溶液褪色的原因是SO2具有还原性11．（2021年1月高三八省联考重庆卷）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下：下列说法错误的是（）。A．反应1说明酸性：H2SO3＞H2CO3B．反应1结束后，可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D．反应2最好在无氧条件下进行12．（双选）（2021·石家庄高一检测）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++O24Fe3++2H2OB．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被氧化D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a13．（2021•孝感高一检测）以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图象叫价类图。如图为硫的价类图，例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是（）。A．a点表示的物质所属的物质类别是单质B．b点表示的物质可以是SO2或SO3C．c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂D．d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应14．把图二的碎纸片补充到图一中，可得到一个完整的离子方程式。对该离子方程式的说法正确的是（）。A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3B．若有1mol的S被氧化，可生成2molS2－C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D．2molS参加反应转移3mol电子15．（2021·湖州高一检测）已知Na2SO3溶液能够将XO4－还原，本身被氧化成Na2SO4。又知反应消耗的SO32－与XO4－个数之比为3∶2，则元素X在还原产物中的化合价是（）。A．+1B．+2C．+3D．+4二、非选择题16．（2021·马鞍山高一上期末）如图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图：试回答：（1）①中的实验现象是_____________________，此实验证明SO2是_______性气体。（2）②中的品红溶液______________，证明SO2有_______性。（3）③中的实验现象是_____________________，证明SO2有_______性，化学反应方程式___________________________________。（4）④中的实验现象是_____________________，证明SO2有_______性，化学反应方程式__________________________________________。（5）⑤中的作用是______________，反应的化学方程式是_____________________。17．（2021·商丘高一检测）有A、B两种常温下有刺激性气味的气体，将黄绿色气体A通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将气体B通入品红溶液中，品红溶液也变为无色；将气体A和气体B按1：1的体积比混合充分，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：（1）写出A、B的化学式：_______、_______。（2）写出A和NaOH溶液反应的化学方程式：____________________________。（3）写出B与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________。（4）写出A与B按1：1的体积比混合通入水中充分反应的化学方程式：__________________________________________。（5）加热通入A后变为无色的品红溶液，现象是_____________________；加热通入B后变为无色的品红溶液，现象是___________________________________。18．（2021·北京朝阳区高一上期末）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3粗品。其流程如图：（1）为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是________________（写出一种即可）。（2）如图流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为_____