人教版高中化学必修一第11讲硫及其氧化物硫酸学生版社会苗世印.docx
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人教版高中化学必修一第11讲硫及其氧化物硫酸学生版社会苗世印
硫及其氧化物、硫酸
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1．了解大气污染的主要气体、原因及影响程度和解决措施。
2．掌握二氧化硫的性质，包括氧化性、还原性和漂白性。
3．了解硫元素的存在形式，以及硫单质的性质。
4．了解三氧化硫和硫酸的性质
知识点一.硫单质
1．硫在自然界中的的存在。
游离态的硫：
存在于火山口附近或地壳的岩层里。
化合态的硫：
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）等。
硫还存在于石油、天然气、煤等化石燃料中。
2．硫的物理性质。
单质硫的颜色是黄色，非常脆，容易粉碎；熔点比较低，稍微受热，就会熔化成液体；硫蒸气的颜色也是黄色；硫单质的溶解性比较特殊：
不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2是一种有机物）。
3．硫的化学性质
由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6，以下是常见的硫化物。
化合价
-2
0
+4
+6
物质
类别
FeS、Na2S、HgS、H2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3
SO3、H2SO4、
NaHSO4、Na2SO4
可见，硫单质的处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。
1氧化性：
与绝大多数金属反应
Fe+S
FeS2Cu+S
Cu2S（与变价金属生成低价金属）
2Na+S==Na2S（研磨会引起轻微爆炸）
Hg+S==HgS（除去有毒的Hg的方法）
与非金属反应：
H2+S
H2S（H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。
）
②还原性：
与氧气发生反应
硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。
化学方程
式：
S+O2
SO2
③自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
知识点二.SO2的性质
（一）二氧化硫的物理性质
状态：
气体
颜色：
无色
气味：
有刺激性
沸点：
－10℃
毒性：
有毒
密度：
比空气大
溶解度：
易溶于水在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。
（二）二氧化硫的化学性质
从物质分类角度入手，SO2是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
1．与CO2相似,SO2具有酸性氧化物的通性
（1）与H2O反应：
SO2+H2O
H2SO3（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中）
（2）与碱反应：
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2＋NaOH====NaHSO3
（SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3）
SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O
SO2+CaSO3+H2O=Ca（HSO3）2
（CO2,SO2均可使澄清石灰水变浑浊）
（3）与碱性氧化物的作用
SO2+Na2O
Na2SO3
（4）与酸碱指示剂反应
能使石蕊试液变红色
（5）与某些盐反应
SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2↑（亚硫酸酸性强于碳酸）
Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
2．SO2具有氧化性和还原性
SO2中的S元素化合价为+4价，处于中间价态，既有氧化性、也有还原性，但以还原性为主。
①氧化性：
②还原性：
SO2＋X2＋2H2O=H2SO4＋2HX（X2：
Cl2、Br2、I2）
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
SO2+2FeCl3+2H2O==H2SO4+2FeCl2+2HCl
SO2可以被H2O2、Na2O2、HNO3、O3等多种强氧化剂所氧化
3．SO2的特性：
漂白性
SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物，受热又可以分解得到原物质，因此SO2漂白作用不持久。
（三）SO2的污染
酸雨：
空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
知识点三.SO2制备、鉴定、干燥、除杂、用途
1．SO2制备
①反应原理：
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
说明：
此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（1∶40），所以Na2SO3应选用固体，而H2SO4宜选用较浓的溶液。
2制备装置：
固体和液体不加热制备气体的装置
3净化干燥装置：
盛放浓硫酸的洗气瓶[来源:
④收集方法：
向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
2．SO2的鉴定：
通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色。
湿润的蓝色石蕊试纸---变红。
3．SO2的干燥：
浓H2SO4。
4．吸收SO2尾气：
可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。
5．SO2的用途：
制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。
知识点四.SO3
1．物理性质：
三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点16.83oC，沸点44.8oC。
2．化学性质：
是H2SO4的酸酐；S元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性。
与水反应，放热：
SO3+H2O=H2SO4
CaO+SO3=CaSO4
Ca（OH）2+SO3=CaSO4+H2O
3．工业上制取硫酸的原理：
S→SO2→SO3→H2SO4
SO3+H2O=H2SO4
知识点五.SO2与CO2性质对比
SO2
CO2
元素化合价
+4（中间价态）
+4（最高正价）
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（体积比1∶40）
可溶（体积比1∶1）
化学
性质
与水的反应
SO2+H2O
H2SO3
CO2+H2O
H2CO3
与碱的反应
Ca（OH）2+SO2==CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O==Ca（HSO3）2
Ca（OH）2+CO2==CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O==Ca（HCO3）2
与碱性氧化物反应
SO2+CaO==CaSO3
CO2+CaO==CaCO3
与NaHCO3溶液
反应
不反应
弱氧化性
SO2+2H2S==3S↓+2H2O
CO2+C
2CO
还原性
二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化
无
漂白性
有，不稳定
无
对环境的影响
形成酸雨
引起温室反应
鉴别
①利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰钾溶液或溴水看是否褪色鉴别
②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别
知识点六.硫酸
1．硫酸的物理性质
纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。
2．硫酸的化学性质
（1）.吸水性：
H2SO4＋nH2O＝＝H2SO4·nH2O
〖注意〗“水”可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水！
（
浓H2SO4
2）.脱水性：
浓硫酸可以使有机化合物中的H、O元素按H2O的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。
如：
C12H22O11（蔗糖）＝＝12C＋11H2O，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。
※如果皮肤上不慎沾上浓硫酸，正确的处理方法是。
3.强氧化性：
△
a冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。
△
b活泼性在H以后的金属也能反应（Pt、Au除外）Cu+H2SO4（浓）====CuSO4+SO2↑+2H2O
c与非金属反应：
C+2H2SO4（浓）====CO2↑+2SO2↑+2H2O
d能与其他还原性物质反应
类型一：
SO2的化学性质
例1．下列说法正确的是（）。
A．SO2能使KMnO4水溶液褪色
B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
解析:
SO2中硫为+4价，具有还原性，在水溶液中SO2可以将氧化剂KMnO4还原而使溶液褪色，A对；SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反应现象类似，B错；通常情况下，SO2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成SO3，且是可逆反应，C错；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸弱，D项不能生成白色沉淀，D错。
答案:
A
例2.能鉴别CO2和SO2的试剂是
A．品红溶液 B．澄清石灰水
C．紫色石蕊试液 D．氯化钡溶液和氯水混合液
解析:
CO2与SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。
它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可溶解。
CO2与SO2在还原性方面不同。
SO2具有还原性，在水溶液中可以被氯单质氧化生成硫酸根离子而与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而CO2不能。
SO2有漂白性，CO2没有，答案选AD。
答案:
AD
例3.有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种（H2S具有还原性，与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质），将其通入氯水，得无色透明溶液。
把所得溶液分两份：
一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀；另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。
从实验可知，原气体中肯定有____________；肯定没有__________；不能肯定是否有_____________。
解析:
通入氯水得透明的无色溶液，肯定没有H2S、HBr。
若有HBr，则反应生成Br2溶液呈现橙色，如有H2S溶液将出现浑浊。
加入酸化的BaCl2有白色沉淀，溶液中肯定有SO42—离子，则原气体中肯定有SO2存在。
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
加入酸化的AgNO3溶液出现白色沉淀，可以肯定溶液中有Cl-，但不能因此而断定有HCl的存在，因为氯水中也有Cl-。
综上所述，气体中肯定含有SO2；没有H2S、HBr；不能确定的有CO2和HCl。
答案:
原气体中肯定含有SO2；没有H2S、HBr；不能确定的有CO2和HCl。
类型二.二氧化硫的制取
例4.下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图，试回答：
（1）在⑥中发生的化学反应方程式为________。
（2）①中的实验现象为石蕊试液________，此实验证明SO2是________气体。
（3）②中的品红溶液________，证明SO2有________。
（4）③中的实验现象是________，证明SO2有________性。
（5）④中的实验现象是________，证明SO2有________性。
（6）⑤的作用是________，反应的化学方程式为________。
解析:
本题综合考查了SO2的性质：
SO2有毒，所以多余的SO2必须进行尾气吸收；SO2具有酸性氧化物的通性，能使石蕊试液变红；SO2有漂白性，使品红褪色，但不能漂白酸碱指示剂；SO2具有氧化性、还原性等。
答案:
（1）Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
（2）变红酸性（3）褪色漂白性（4）变浑浊氧化（5）褪色还原（6）吸收多余的SO2，防止污染空气SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
基础演练
一．填空题
1．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．①②④ B．②③⑤
C．②④⑤⑥ D．③④⑥
2．化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的情况。
下列反应中属于这种情况的是（ ）
A．过量的MnO2与浓盐酸反应
B．过量的Zn与18mol/L的硫酸反应
C．过量的Br2与FeI2反应
D．过量的H2与N2在催化剂存在下反应
3．以下关于硫及其化合物说法错误的是（ ）
A．硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态
B．检
查病人胃病所用的钡餐，既可以用BaSO4，也可以用BaCO3
C．浓硫酸不可用来干燥H2S气体，因其具有强氧化性
D．SO2、SO3都为酸性氧化物，都可与水反应生成相应酸
4．（惠州市第一中学2014-2015年高一化学上学期必修一期末测试）根据下列物质的化学性质，判断其应用错误的是（ ）
A．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒
B．CaO能与SO2反应，可作工业废气的脱硫剂
C．明矾水解时产生具有吸
附性的胶体粒子，可作漂白剂
D．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
5．如图，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
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
6．溶液乙
褪色，下列说法正确的是（ ）
A．气体甲一定具有漂白性
B．溶液乙褪色后，不可能再恢复原来的颜色
C．气体甲溶于溶液乙中，一定不发生化学反应
D．气体甲可能被溶液乙中的某些离子氧化
7．SO2是
常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少SO2排放量的是（ ）
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②使用水煤气或干馏煤气作燃料 ③硫酸厂使用V2O15作催化剂，加快SO2的转化速率 ④将块状煤粉碎，提高其燃烧效率 ⑤在煤中加入生石灰后燃用 ⑥循环处理吸收塔放出的尾气
A．①②③④⑤ B．①③⑤⑥
C．①②⑤⑥ D．②③④⑥
8．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是（ ）
A．检验试液中的SO
：
试液
无沉淀
白色沉淀
B．检验试液中的SO
：
试液
无沉淀
白色沉淀
C．检验试液中的I－：
试液
深黄色溶液
深黄色溶液
D．检验试液中的CO
：
试液
白色沉淀
沉淀溶解
9．（河北省邯郸市2014-2015年高一化学上学期必修一期末测试）对某酸性溶液（可能含有Br－、SO
、H2SO3、NH
），分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略呈黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是（ ）
A．Br－ B．SO
C．H2SO3 D．NH
10．宁夏的硒砂瓜现今已享誉区内外，西瓜富含硒元素，有延年益寿、抗衰老、抗癌作用，因之得名“硒砂瓜”。
二氧化硒（Se）是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
在回收过程当中涉及到如下化学反应：
①SeO2＋4KI＋4HNO3―→Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O；②Se＋2H2SO4（浓）―→2SO2↑＋SeO2＋2H2O。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．SeO2、H2SO4（浓）、I2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4（浓）＞SeO2＞I2
B．①中Se是氧化产物，I2是还原产物
C．反应①中KI是氧化剂，SeO2是还原剂
D．反应①中每有0.6molI2生成，转移电子数目为2.4NA
二．填空题
11.用如下装置可以完成一系列实验（图中夹持装置已略去）。
A B C
若在装置A中选用浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2气体（根据需要可以加热），并通过装置B完成表中所设计实验，请填写表中空白：
B中棉花的位置
①
②
③
④
所蘸试剂
石蕊试液
品红溶液
淀粉和碘水混合液
氢硫酸
现象
褪色
浅黄色
体现SO2的性质
12.下列A～I九种物质之间的转化关系如图所示，其中部分生成物或反应条件已略去。
已知A在常温下为黑色固体单质，常温下C、E、F都是无色气体。
请回答下列问题：
（1）C的固体名称________，F的化学式是________。
（2）A与B反应的化学方程式是_________________________________________________。
（3）G与H反应的离子方程式是_________________________________________________；
E转变为H和I的离子方程式是________________________________________________。
巩固提高
一．选择题
1.下列物质中，不能由单质直接化合生成的是（）
①CuS②FeS③SO23④H2S⑤FeCl2
A.①③⑤
B.①②③⑤
C.①②④⑤
D.全部
2.下列推断合理的是（）
A
.明矾［KAl（SO4）2·12H2O］在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色
3.能与SO2气体反应，但无沉淀产生的是（）
①溴水②Ba（OH）2溶液③石灰水④Na2CO3溶液
⑤稀H2SO4⑥H2S溶液⑦Na2SO3溶液
A.只有①
B.①④⑤
C.④⑥⑦
D.①④⑦
4.下列实验报告记录的实验现象正确的是（）
5.硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。
在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。
甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是（）
A.SO3H2SO4H2SO3H2SS
B.SO2H2SO3H2SO4SO2SO3
C.S
O3H2SO4H2SO3SO2Na2S2O3
D.SO2H2SO3H2SO4H2SS
6.（2014-2015年枣庄市高一化学期末质量检测）有一瓶无色气体，可能含有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种。
向其中加入过量氯水，得到透明溶液，把溶液分成两份。
向其中一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀；向另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀。
则下列结论正确的是（）
A.原气体中肯定有SO2
B.原气体中肯定有H2S和HBr
C.原气体中肯定有SO2和HCl
D.原气体中
肯定没有CO2
7.下列过程中，最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是（）
A.无色溶液
白色沉淀
B.Ba（NO3）2溶液
白色沉淀
C.Fe（NO3
）2溶液
白色沉淀
D.无色溶液
白色沉淀
白色沉淀
8.标准状况下，某同学向100mLH2S饱和溶液中通入SO2，所得溶液pH变化如下图所示。
下列分析中，正确的是（）
A.ab段反应是：
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
B.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C.原H2S溶液的物质的量浓度为0.10mol·-1L
D.b点对应的溶液导电性最强
二．填空题
9.某化学兴趣小组选用下列实验装置测定工业原料气（含SO2、N2、O2）中SO2的含量。
（1）若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序是：
原料气→____________（填a、b、c、d、e）。
（2）装置②中发生反应的离子方程式为____________；当装置②中出现____________（填现象）时，立即停止通气。
（3）你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是____________。
（填编号）
A.酸性KMnO4溶液B.NaOH溶液C.溴水D.氨水
（4）若碘溶液的浓度为0.05mol/L，体积为20mL,收集到的N2与O2的体积为297.6mL（已折算为标准状况下的体积），SO2的体积分数为____________。
10.市面上一些很白的粉条，可能是经过SO2漂白的食品，这种粉条食用后对人体有危害。
某化学兴趣小组的同学通过下列方法对疑似用SO2漂白的粉条中残留的SO2含量进行研究：
实验课题：
粉条中残留SO2的定量测定
实验原理：
5SO2+2KMnO4+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4
2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O
操作流程：
安装蒸馏、吸收装置→SO2的产生与吸收→转移褪色→Na2SO3标准溶液滴定
实验装置：
C中盛有200g粉条；D、E、F各盛装100mL浓度为100×10-3mol/L的KMnO4溶液（H2SO4酸化）。
请回答下列有关问题：
（1）实验时要对C装置进行加热，其目的是____________________。
（2）检查上述装置气密性的方法是__________________________。
（3）实验过程中，用抽气泵抽气的目的是_________________________。
（4）A中盛装KMnO4溶液是为了除去空气中可能含有的____________；B中盛装碱性焦性没食子酸溶液的作用是______________________；如去除B装置，则实验中测得的SO2含量将____________。
（5）收集D、E、F所得吸收液，并洗涤D、E、F，将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中，加水稀释
至25mL，用浓度为5×10-4mol/LNa2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液1100mL，则该粉条中硫化物（以SO2计）的含量为____________mg/kg.
一．选择题
1．为了除去CO2气体中的SO2气体，下列对于仪器和药品的组合中合理的是（）。
仪器：
①洗气瓶②干燥管
药品：
③生石灰④苏打溶液⑤小苏打溶液
A．①⑤B．②⑤C．①③D．①④
2．（唐山市2014-2015年高一化学上学期必修一期末测试）高温下硫酸亚铁发生如下反应：
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是（）。
A．BaSO3和BaSO4B．BaSC．BaSO3D．BaSO4
3．下列各反应不属于可逆反应的是（）。
A．SO2与H2O反应生成H2SO3B．H2O分解生成H2和O2
C．SO2和O2反应生成SO3D．H2与I2反应生成HI
4．向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是（）
A．BaSO4B．FeSC．BaSO3D．S
5．向BaCl2
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