高中化学人教版必修1 431二氧化硫和三氧化硫学案.docx
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高中化学人教版必修1431二氧化硫和三氧化硫学案
第1课时 二氧化硫和三氧化硫
课程目标
1．了解硫在自然界的存在形态，硫单质的性质和用途。
2．掌握SO2的化学性质及检验方法，学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。
3．了解SO3的主要性质。
4．了解可逆反应的特点。
图说考点,
[新知预习]
一、硫
1．硫的存在
（1）游离态：
火山喷口附近、地壳的岩层内。
（2）化合态
2．物理性质
俗称
色、态
溶解性
硫黄
黄色晶体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
3.化学性质
H2
、Fe
←
―→
O2、
O
（1）氧化性
（2）还原性
硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；在纯氧中燃烧，产生蓝紫色火焰，燃烧产物为SO2，化学方程式为S＋O2
SO2。
二、硫的氧化物
1．二氧化硫（SO2）
（1）物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无
气体
刺激性
比空气大
易溶于水
有毒
（2）化学性质
（3）SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
②用于杀菌、消毒。
2．三氧化硫（SO3）
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
[即时性自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）自然界中不存在游离态的硫单质。
（ ）
（2）S能氧化Fe，使Fe生成＋3价铁的化合物。
（ ）
（3）S在空气中燃烧生成SO2，在过量的纯O2中燃烧生成SO3。
（ ）
（4）SO2和CO2可用澄清石灰水鉴别。
（ ）
（5）SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。
（ ）
（6）SO2的水溶液存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应。
（ ）
答案：
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）× （6）√
2.关于SO2的说法中，不正确的是（ ）
A．使某些有色物质褪色
B．无色，有刺激性气味，无毒
C．既有氧化性，又有还原性
D．既可溶于水，又可与水反应
答案：
B
3．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是（ ）
A．饱和食盐水
B．NaOH溶液
C．足量澄清石灰水
D．饱和碳酸氢钠溶液
解析：
CO2和SO2都能与NaOH溶液和石灰水反应，都不与饱和食盐水反应；因为H2SO3的酸性强于H2CO3，故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2气体。
答案：
D
4．将SO2气体通入显红色的酚酞试液中，发现红色消失，主要是因为SO2（ ）
A．有漂白性
B．有还原性
C．有氧化性
D．溶于水后溶液显酸性
解析：
SO2与水反应生成H2SO3，使溶液碱性减弱，红色消失。
答案：
D
5．判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是________（填序号）。
（1）能使澄清石灰水变浑浊。
（2）能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
（3）能使品红溶液褪色。
（4）通入BaCl2溶液生成白色沉淀。
（5）通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀能溶于盐酸。
（6）1mol二氧化硫与足量水反应生成1mol亚硫酸。
解析：
（1）正确，SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O。
（2）正确，SO2＋H2OH2SO3，H2SO3使蓝色石蕊试纸变红。
（3）正确，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
（4）不正确，由于盐酸酸性强于亚硫酸，不发生复分解反应。
（5）正确，SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl，BaSO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋SO2↑。
（6）不正确，1molSO2不能完全反应。
答案：
（4）（6）
提升点一 SO2的检验与净化——SO2、CO2的性质区别
[例1] 下列溶液中，不能鉴别CO2、SO2气体的是（ ）
①石灰水 ②稀硝酸 ③KMnO4溶液 ④溴水 ⑤酸化的Ba（NO3）2溶液 ⑥品红溶液
A．①⑤
B．②③④⑤⑥
C．只有①
D．③④
【解析】 SO2和CO2都是酸性气体，都能使澄清的石灰水变浑浊，但SO2气体具有漂白性、还原性和氧化性，②⑤中通入SO2有遇空气变红棕色的气体生成且⑤中还有白色沉淀生成，所以只有①不能鉴别二者。
【答案】 C
SO2中混有CO2不影响SO2的鉴别：
①利用二氧化硫的还原性，看是否能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色来鉴别
②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液来鉴别
③CO2中混有SO2影响CO2的鉴别，应先除去SO2，再鉴别,[提升1] 某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：
该气体为CO2。
猜想2：
该气体为SO2。
猜想3：
________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入。
（1）B中应该装________（填字母）。
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
________________________________________________________________________。
（3）D中澄清石灰水的作用是
________________________________________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
（4）由上述现象，该小组同学确认该气体的成分为________________。
解析：
要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，若存在并除尽，要验证CO2是否存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
答案：
该气体为CO2和SO2的混合气体
（1）B
（2）验证混合气体中是否含有SO2
（3）验证混合气体中是否含有CO2
（4）CO2和SO2
[关键能力]
SO2与CO2的性质比较
SO2
CO2
相同点
常温下都是气体
密度均大于空气
溶于水后的溶液均可导电
酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量时又变澄清
Ca（OH）2＋SO2===CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O===Ca（HSO3）2
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2
不同点
有刺激性气味，有毒
无味，无毒
易溶于水
可溶于水
具有还原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化
无还原性
具有漂白性，能使品红溶液褪色
没有漂白性
酸性：
H2SO3>H2CO3
除去CO2中的SO2的常用方法是使混合气体通过饱和的NaHCO3溶液或使混合气体先通过足量的溴水或酸性KMnO4溶液（吸收SO2），再通过品红溶液（检验SO2是否除净），最后通过浓硫酸。
提升点二 常见漂白剂的原理
[例2] 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（H＋）、石蕊试液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
【解析】 这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。
要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：
Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。
A选项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其漂白性，SO2不能使指示剂褪色，所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力。
【答案】 B
注意：
不同漂白剂混用可能失效。
[提升2] 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．②④⑤⑥D．③④⑥
解析：
新制氯水、臭氧、双氧水、过氧化钠都是因为具有强氧化性，可以使品红褪色；SO2是因为与品红化合成不稳定的无色物质；活性炭由于具有吸附作用使品红褪色。
答案：
C
SO2和Cl2的漂白现象分析：
（1）通入品红溶液中
（2）通入紫色石蕊溶液中
[关键能力]
常见漂白剂的漂白原理比较
类型
漂白原理
漂白特点
变化类型
举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性，因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色
褪色后不会恢复原色
化学变化
HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型
漂白剂与某些有色物质发生化合反应而使其褪色
一定条件下发生分解，又恢复原色
化学变化
SO2
吸附型
某些固体物质具有疏松多孔的结构，能吸附有色物质
——
物理变化
活性炭等
1．下列说法正确的是（ ）
A．硫单质常存在于火山喷口附近
B．进行SO2性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外
C．SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D．硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3
解析：
SO2不与BaCl2溶液反应，C错误；硫不论在空气中燃烧，还是在纯氧中燃烧其产物均是SO2。
答案：
A
2．将SO2通入显红色的酚酞溶液中，发现红色消失，主要原因是SO2（ ）
A．有漂白性
B．有还原性
C．有氧化性
D．溶于水中显酸性
解析：
酚酞显红色说明溶液中存在显碱性的物质，而二氧化硫溶于水后显酸性，可将碱性物质中和，而使酚酞褪色。
答案：
D
3．为了除去CO2气体中的SO2气体，下列仪器和药品组合合理的是（ ）
仪器：
①洗气瓶 ②干燥管
药品：
③固态生石灰 ④苏打溶液 ⑤小苏打溶液
A．①⑤ B．②⑤C．①③ D．①④
解析：
洗气瓶必须与液态试剂对应，干燥管必须与固态试剂对应。
SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应；CO2只能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应。
答案：
A
4．下列离子方程式正确的是（ ）
A．向NaOH溶液中通入少量的SO2
SO2＋OH－===HSO
B．向氯水中通入少量的SO2
Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
C．将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中
2H＋＋CO
===H2O＋CO2↑
D．将SO2通入到BaCl2溶液中
SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋
解析：
A应为SO2＋2OH－===SO
＋H2O；C应为2HCO
＋SO2===SO
＋2CO2↑＋H2O；D不反应。
答案：
B
5．如图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。
试回答：
（1）⑥中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
（2）⑤的作用是______________，反应的离子方程式为__________________________。
（3）填表格：
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
②
③
④
解析：
Na2SO3能与H2SO4发生复分解反应；H2SO3是酸，能使石蕊试液变红色；SO2具有漂白作用，可使品红溶液褪色；SO2具有氧化性，能与还原性气体H2S发生反应，生成S：
2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓；SO2具有还原性，能将氯水还原为无色的HCl：
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
SO2是酸性气体，可被NaOH等碱性溶液吸收，反应生成盐和水。
答案：
（1）Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
（2）吸收过量的SO2，防止污染环境 SO2＋2OH－===SO
＋H2O
（3）
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
溶液变红色
SO2水溶液显酸性
②
溶液褪色
漂白性
③
溶液变浑浊
氧化性
④
氯水褪色
还原性
练后感悟
（1）二氧化硫的三种“褪色”：
①二氧化硫能使品红褪色表现漂白性；
②使溴水、氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色体现还原性；
③使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色说明其水溶液呈酸性。
（2）检验SO2气体的方法是将气体通入品红溶液，溶液褪色后加热又恢复到红色。
（3）SO2、氯水都有漂白性，若将等物质的量的SO2、Cl2同时通入有色溶液中，溶液不褪色，因为发生反应Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白性。
课时作业22 二氧化硫和三氧化硫
授课提示：
对应学生用书127页
[练基础]
1．下列说法中正确的是（ ）
A．硫是一种不溶于水的黄色晶体
B．硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时作还原剂
C．硫与铁反应时生成硫化铁
D．硫在自然界中仅以化合态存在
解析：
硫与H2反应时作氧化剂；硫与铁反应生成硫化亚铁；硫在自然界中既有化合态又有游离态。
答案：
A
2．下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是（ ）
A．Ba（OH）2 B．Ba（NO3）2C．Na2SD．BaCl2
解析：
SO2是酸性氧化物，能与Ba（OH）2溶液反应生成BaSO3沉淀；H2SO3属于中强酸，不能与BaCl2溶液反应；H2SO3中S元素呈＋4价，因此H2SO3在反应中既可表现酸性，又可表现还原性与氧化性，SO2与Ba（NO3）2、Na2S反应的方程式分别为3SO2＋2H2O＋Ba（NO3）2===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4,3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3。
答案：
D
3．下列气体中，有毒、能污染大气，但可以用碱液吸收的是（ ）
A．COB．CO2
C．SO2D．N2
解析：
CO和SO2是大气污染物，但CO不能和碱液反应，SO2是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水。
答案：
C
4．为了除去SO2中少量的HCl气体，应将混合气体通入（ ）
A．溴水B．NaHSO3饱和溶液
C．NaOH溶液D．NaHCO3饱和溶液
解析：
除杂的原则“不增不减”。
即不能引入杂质离子，不能减少要保留的物质。
答案：
B
5．用某溶液浸湿滤纸后，将滤纸置于集气瓶口，以检验瓶中是否收集满SO2气体，则该溶液是（ ）
A．BaCl2溶液B．酸性KMnO4溶液C．淀粉 KI溶液D．澄清石灰水
解析：
SO2与BaCl2溶液、淀粉 KI溶液都不发生反应；SO2与滤纸上的澄清石灰水反应能生成少量的CaSO3白色沉淀，但此现象并不明显；酸性KMnO4溶液能氧化SO2，自身被还原，使溶液的紫色褪去，现象明显，可以检验SO2气体是否集满。
答案：
B
6．下列有关三氧化硫的说法中，正确的是（ ）
A．SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4
B．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
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，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B、D错误；SO3既可与碱反应，也可与碱性氧化物反应，故C错误。
答案：
A
7．下列物质能与SO2气体起反应，但无沉淀产生的是（ ）
①溴水 ②Ba（OH）2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液
⑤稀硫酸 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A．只有①B．①④⑤
C．④⑥⑦D．①④⑦
解析：
①溴水与SO2的反应为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr；②Ba（OH）2溶液与SO2的反应为Ba（OH）2＋SO2===BaSO3↓＋H2O，生成沉淀；③石灰水与SO2的反应为Ca（OH）2＋SO2===CaSO3↓＋H2O，生成沉淀；④Na2CO3溶液与SO2的反应为Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2；稀硫酸、Na2SO4与SO2不反应；⑦Na2SO3与SO2的反应为Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，所以符合要求的是①④⑦。
答案：
D
[提素养]
8．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
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH
溶液不反应
D
紫色石蕊试液
溶液变红色后不褪色
SO2有酸性，
没有漂白性
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错误；SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性，B正确；SO2是酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，C错误；SO2的水溶液可以使紫色石蕊试液变红，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，故石蕊试液变红后不褪色，但不能说明SO2没有漂白性，D错误。
答案：
B
9．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是（ ）
①KMnO4（H＋，aq） ②溴水 ③碘水 ④氯水 ⑤Fe3＋（aq）
A．①⑤B．②③
C．全部D．都不是
解析：
SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4，自身被还原成无色的Mn2＋；SO2能使卤水褪色，是由于X2（不包括F2）将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X－；SO2能使棕黄色的Fe3＋（aq）变浅，是由于Fe3＋将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为浅绿色Fe2＋。
答案：
D
10．将等体积的SO2和Cl2充分混合后，通入加有品红的氯化钡溶液，可观察到的现象是（ ）
A．溶液快速褪色B．溶液缓慢褪色
C．生成白色沉淀D．生成浅黄色沉淀
解析：
等体积的SO2和Cl2发生反应：
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，所以溶液不会褪色，同时由于有H2SO4生成，H2SO4和氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀。
答案：
C
11．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。
现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。
下列说法中错误的是（ ）
A．紫色石蕊溶液变蓝色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析：
SO2气体与水反应生成H2SO3，紫色石蕊遇酸变红色，不会变蓝色，故A错误。
答案：
A
12．A、B是两种有刺激性气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
（1）写出A～F各物质的化学式：
A________，B________，C________，
D________，E________，F________。
（2）写出A、B跟水反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
解析：
由框图中A、B两种气体等物质的量加入H2O中，生成含C、D的无色溶液，滴入Ba（OH）2溶液生成沉淀F和溶液D，D中滴入AgNO3溶液中有沉淀G，可知溶液C、D中含有SO
、Cl－。
气体B通入到Ba（OH）2溶液中有沉淀生成，且B是有刺激性气味的气体，可知B为SO2，则A为Cl2。
答案：
（1）Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4
（2）Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO
＋2Cl－
13．某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应[C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O]产生的所有气体产物，选用了下图所示实验装置。
（1）①中无水硫酸铜的作用是
________________________________________________________________________。
（2）②中酸性KMnO4溶液的作用是
________________________________________________________________________。
（3）②中两次用到品红溶液，它们的作用分别是
A________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
B________________________________________________________________________。
（4）③中出现的现象是
________________________________________________________________________，
发生反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析：
本实验的目的是验证反应产生的混合气体中是否含有CO2、SO2、H2O。
检验H2O用CuSO4、CuSO4（白）＋5H2O===CuSO4·5H2O（蓝色晶体），检验CO2用澄清石灰水，根据石灰水是否变浑浊判断；检验SO2一般用品红溶液，根据品红溶液是否褪色判断。
检验的顺序为检验H2O→检验SO2→除SO2→检验SO2除尽→检验CO2。
答案：
（1）检验H2O（g）
（2）除去CO2中的SO2
（3）检验SO2 检验CO2中的SO2是否除尽
（4）溶液变浑浊 CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O
14．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
（1）该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸（12mol·L－1）为原料制取Cl2。
在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________（选填序号）。
（2）D装置中主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
（3）为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液
④品红溶液 ⑤酸性高锰酸钾溶液
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