第3章 第3节 第1课时.docx

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第3章第3节第1课时

第3节　硫的转化

第1课时　硫与二氧化硫

[学习目标定位]　1.认识硫的存在与性质，会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析理解硫的氧化物的性质。

2.会比较二氧化硫和氯水漂白性原理的区别。

一　硫的存在和性质

1．硫在自然界中的存在形态有游离态，存在于火山喷口附近或地壳岩层里；有化合态，主要是硫化物和硫酸盐。

火山喷出物中含有大量的含硫化合物，如H2S、SO2、SO3等，化石燃料如石油、煤等也含有硫元素，硫还是组成某些蛋白质的生命元素。

2．硫俗称硫黄，颜色状态是黄色或淡黄色固体，溶解性是不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。

3．硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属单质、非金属单质发生反应。

请写出硫分别与①Fe、②Cu、③H2、④O2反应的化学方程式，并指明各反应的氧化剂和还原剂。

①Fe＋S

FeS　S是氧化剂，Fe是还原剂；

②2Cu＋S

Cu2S　S是氧化剂，Cu是还原剂；

③H2＋S

H2S　S是氧化剂，H2是还原剂；

④S＋O2

SO2　S是还原剂，O2是氧化剂。

[归纳总结]

1．硫在自然界中存在的形态有游离态和化合态。

2．硫的物理性质是不溶于水的黄色或淡黄色固体，易溶于CS2。

3．硫的化学性质是

（1）具有弱氧化性，使变价金属生成低价硫化物；

（2）具有还原性，可在空气中燃烧生成SO2；（3）既表现氧化性，又表现还原性：

如硫可以溶解在热的强碱溶液中，发生自身氧化还原反应，同时也是歧化反应，

化学方程式为3S＋6NaOH

2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。

[活学活用]

1．下列说法中，不正确的是（　　）

A．硫是一种淡黄色的能溶于水的固体

B．硫在自然界中既有化合态又有游离态存在

C．硫跟铁反应生成硫化亚铁

D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫

答案　A

解析　硫是一种不溶于水的黄色固体，故选项A不正确。

2．关于硫的叙述正确的是（　　）

A．硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中

B．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

C．硫与金属单质或非金属单质反应时均作氧化剂

D．硫的氧化性比氯气强

答案　B

解析　元素在自然界中的存在形式虽然与化学活泼性有关，但不能把非金属性强弱作为判断依据。

如O、N、S非金属性较强，但自然界中有游离的O2、N2、S。

黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤，将滤液蒸发得到晶体硫，滤渣再加水溶解过滤，滤渣为炭粉，蒸发滤液，浓缩结晶得到硝酸钾。

S单质显0价，属中间价态，遇到金属单质、H2时作氧化剂，遇到O2、F2等强氧化性非金属单质时作还原剂。

硫与变价金属反应生成低价态的金属硫化物，而氯气却生成高价态的金属氯化物，故氯气氧化性比硫强。

二　二氧化硫

1．预测SO2的性质：

（1）属于酸性氧化物，可与碱、碱性氧化物、水反应；

（2）硫的化合价有－2、0、＋4、＋6价，SO2中硫的化合价居中间价态，既有氧化性又有还原性。

2．实验探究：

按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其结论填入空格内：

实验操作

实验现象

实验结论

试管中液面上升

SO2可溶于水

溶液颜色变红色

SO2的水溶液显酸性

产生白色沉淀

SO2具有还原性，可被新制氯水氧化成SO

，与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀

产生淡黄色沉淀

SO2具有氧化性，可被H2S还原为S

溶液先变红，振荡后褪色，再加热后，溶液颜色恢复红色

SO2具有漂白性，但生成的无色化合物不稳定

3.根据以上实验分析总结二氧化硫的性质

（1）二氧化硫的物理性质：

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。

（2）二氧化硫具有酸性氧化物的通性，与水反应的化学方程式是SO2＋H2OH2SO3，该反应可能的反应类型是化合反应、非氧化还原反应、可逆反应等。

（3）二氧化硫具有较强还原性：

可被多种氧化剂（如O2、Cl2、Br2、I2、HNO3、KMnO4、H2O2等）氧化。

写出下列反应的化学方程式：

①SO2与O2反应：

2SO2＋O2

2SO3；

②SO2与H2O2反应：

SO2＋H2O2===H2SO4；

③SO2使氯水褪色：

SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。

（4）二氧化硫具有弱氧化性，能与氢硫酸反应，化学方程式是SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。

（5）二氧化硫具有漂白性，能跟某些有色物质（如品红等）化合生成无色物质，但此无色物质不稳定，见光、遇热或长久放置又容易分解，又会恢复到原来的颜色（与HClO、过氧化氢等的漂白原理有本质区别）。

[归纳总结]

　二氧化硫是酸性氧化物，是亚硫酸的酸酐，具有氧化性、还原性、漂白性。

二氧化硫有毒，是大气污染物。

[活学活用]

3．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

答案　B

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素而漂白。

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漂白属于加合型，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，而失去漂白能力。

4．某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸，变废为宝，化害为利。

其原理是（　　）

A．利用了SO2的水溶性，将SO2直接通入水中

B．利用了SO2的氧化性，将SO2直接通入水中

C．利用了SO2的氧化性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应

D．利用了SO2的还原性，使其与O2反应而转化成SO3，再与水反应

答案　D

解析　利用SO2生产硫酸发生的反应为2SO2＋O2

2SO3（被氧气氧化，体现还原性），SO3＋H2O===H2SO4。

当堂检测

1.下列有关硫的叙述中不正确的是（　　）

A.硫在自然界中主要以化合态形式存在

B.黏附在试管内壁上的硫可用二硫化碳清洗

C.硫粉和铁粉混合共热生成黑色的FeS

D.硫粉和铜粉混合共热生成黑色的CuS

答案　D

解析　自然界中除化合态硫外还有游离态的硫，但主要以化合态形式存在，A项正确；硫易溶于CS2，B项正确；硫与变价金属反应，生成低价态金属化合物，D项错误。

2.下列关于单质硫的叙述中正确的是（　　）

A.硫的活泼性不如氯气

B.硫可溶于水

C.硫与金属单质或非金属单质反应均作氧化剂

D.硫与铁反应产物为Fe2S3

答案　A

解析　硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，B项错误；硫与非金属单质反应时可以作氧化剂也可作还原剂，如硫与O2反应时作还原剂，硫与H2反应时作氧化剂，C项错误；硫与变价金属反应的产物为金属的低价态硫化物，D项错误。

3.下列说法中不正确的是（　　）

A.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中紫红色褪去

B.SO2通入Ba（OH）2溶液中产生白色沉淀

C.久置的Na2SO3溶液中加入酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀

D.SO2通入氯水中无明显现象

答案　D

解析　SO2具有还原性可以被酸性高锰酸钾、硝酸、Cl2等氧化剂氧化成SO

，A项正确，D项错误；SO2＋Ba（OH）2===BaSO3↓＋H2O，B项正确；久置的Na2SO3溶液会被O2氧化成Na2SO4，加入酸化的BaCl2溶液产生BaSO4白色沉淀，C项正确。

4.将等物质的量的SO2和Cl2同时作用于湿润的红色布条，则布条的颜色（　　）

A.变白B.不变

C.先褪色后又复原D.变为无色

答案　B

解析　二氧化硫和氯气虽然都能使湿润的红色布条褪色。

但等物质的量的二氧化硫和氯气同时作用于湿润的有色布条时则发生反应：

SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，不再具有漂白作用，布条的颜色保持不变。

5.下列溶液中：

①石灰水；②H2S溶液；③KMnO4溶液；④溴水；⑤酸化的Ba（NO3）2溶液；⑥品红溶液，不能区别SO2和CO2气体的是（　　）

A.①B.①③

C.①②③⑤D.②③④⑤

答案　A

解析　SO2和CO2气体都能与石灰水反应生成白色沉淀，故不能区别；而②、③、④、⑤溶液均能与SO2发生氧化还原反应，与CO2无明显现象；SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能，故选A。

6.在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成。

（1）若先通入下列气体中的一种，再通入SO2，可以看到沉淀的有　　　　（填序号，下同）。

（2）若向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质，可以看到沉淀的有　　　　　　　。

①Cl2　②NH3　③HCl　④NO2　⑤CO2　⑥H2S

⑦HNO3　⑧NaOH　⑨FeCl3溶液　⑩NaClO溶液

答案　

（1）①②④⑥　

（2）①②④⑥⑦⑧⑨⑩

解析　①Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4；②2NH3＋SO2＋H2O===（NH4）2SO3，（NH4）2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl；④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3氧化H2SO3成为H2SO4，生成BaSO4沉淀；⑥2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；⑦HNO3、⑨Fe3＋、⑩ClO－均可将H2SO3氧化为H2SO4，从而生成BaSO4沉淀；⑧2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl。

40分钟课时作业

[基础过关]

一、硫的存在与性质

1.下列关于硫的说法不正确的是（　　）

A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去

B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里

C.单质硫既有氧化性，又有还原性

D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫

答案　D

解析　硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。

2.下列说法中正确的是（　　）

A.硫是一种不溶于水的黄色晶体

B.硫与金属单质反应时作氧化剂，与非金属单质反应时作还原剂

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

答案　A

解析　硫与H2反应时作氧化剂；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。

二、二氧化硫的性质

3.下列有关SO2气体的实验现象中不正确的是（　　）

A.装满SO2气体的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，进入试管的液体呈红色

B.将SO2气体通入装有品红溶液的试管里，红色逐渐褪去，给试管加热无明显变化

C.打开盛有SO2气体的集气瓶口的玻璃片，可闻到刺激性气味

D.将SO2气体通入装有溴水的试管里，橙红色逐渐褪去

答案　B

解析　因通入SO2气体而褪色的品红溶液加热时恢复红色，故B错误。

4.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.②③C.全部D.都不是

答案　D

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的Fe2＋。

5.下列实验报告记录的实验现象正确的是（　　）

答案　B

解析　SO2的水溶液呈酸性，使石蕊试液变红色，但不能漂白石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪为无色；SO2的饱和溶液加入Ba（NO3）2溶液中，SO2被NO

氧化为SO

，SO

与Ba2＋形成BaSO4沉淀；d试管中：

SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。

6.对于反应2SO2+O2

2SO3的叙述不正确的是（　　）

A．该反应是可逆反应

B．反应方程式中“”表示在相同条件下，反应可以同时向两个方向进行

C．1molO2与2molSO2混合反应，可生成2molSO3

D．在该反应中SO2作还原剂

答案　C

解析　根据可逆反应的特点，1molO2和2molSO2反应，不可能生成2molSO3。

三、二氧化硫和二氧化碳性质的比较

7．区别二氧化硫和二氧化碳气体的最佳方法是（　　）

A．通入澄清的石灰水

B．用湿润的蓝色石蕊试纸

C．用品红溶液

D．根据有无毒性

答案　C

解析　SO2和CO2都是酸性氧化物，通入澄清石灰水时生成的CaCO3和CaSO3都难溶于水，溶液均变浑浊；溶于水时两种水溶液均呈酸性，均能使蓝色石蕊试纸变红色；毒性不能作为区别气体的方法；SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能。

8．检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是（　　）

A．通过品红溶液

B．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水

C．通过澄清石灰水

D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水

答案　D

解析　本题主要考查SO2和CO2在性质上的相似点与不同点。

它们在性质上的相似点很多，如都是酸性氧化物，都为弱酸的酸酐；能与Ca（OH）2、Ba（OH）2等碱反应生成白色沉淀。

不同点主要表现在：

SO2具有漂白性，可使品红褪色，CO2不具有漂白性；通过NaHCO3饱和溶液时，由于酸性H2SO3＞H2CO3，所以SO2能与NaHCO3反应放出CO2，但CO2不与NaHCO3反应；SO2中S为＋4价，未达到最高价态，故SO2有还原性，但CO2不具有还原性。

由以上知识对题目逐项分析即得答案。

A项检验的是SO2；B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀；C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀，均不能验证有无CO2；只有D项，酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明一定有CO2，若无沉淀，则无CO2。

9．已知亚硫酸的酸性强于碳酸。

现有CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过如图所示的洗气瓶，

（1）

（2）两瓶中所装的试剂应该是（　　）

A．

（1）NaOH；

（2）浓H2SO4

B．

（1）浓H2SO4；

（2）NaOH

C．

（1）NaHCO3；

（2）浓H2SO4

D．

（1）浓H2SO4；

（2）Na2CO3

答案　C

解析　由于SO2溶于水生成H2SO3，CO2溶于水生成H2CO3，且酸性H2SO3＞H2CO3，故SO2遇到碳酸盐或碳酸氢盐时可放出CO2气体。

CO2和SO2均为酸性氧化物，可与NaOH溶液反应生成盐，故A、B两项均不行；C项，

（1）中NaHCO3既可减少CO2在水中的溶解，又能吸收SO2并产生CO2气体，

（2）中浓H2SO4将CO2进行干燥，符合题目要求；D项中先用浓H2SO4干燥后通过Na2CO3溶液带出的水蒸气不能被除去，且Na2CO3溶液还能溶解一部分CO2，故D错。

[能力提升]

10．如何除去下列气体中的杂质气体？

写出所需除杂试剂及发生反应的化学方程式（括号内为杂质）。

（1）SO2（HCl）：

_____________________________________________________________；

（2）CO2（HCl）：

____________________________________________________________；

（3）CO2（SO2）：

_____________________________________________________________。

答案　

（1）饱和NaHSO3溶液，NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑　

（2）饱和NaHCO3溶液，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　（3）饱和NaHCO3溶液，2NaHCO3＋SO2===Na2SO3＋2CO2＋H2O

解析　除去杂质应本着不增、不减、简单、安全的原则。

除去SO2中的HCl气体，通常用饱和NaHSO3溶液法：

NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑，类似的是除去CO2中的HCl气体：

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，但不能用Na2SO3和Na2CO3溶液，因为二者分别能与SO2、CO2反应：

Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。

除去CO2中的SO2的方法有①通入酸性KMnO4溶液中除去SO2；②通入饱和NaHCO3溶液中除去SO2：

2NaHCO3＋SO2===Na2SO3＋2CO2＋H2O。

11．下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，试回答：

（1）在⑥中发生反应的化学方程式为_______________________________________。

（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________性。

（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___________________________。

答案　

（1）Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋H2O＋SO2↑

（2）变红　酸性　（3）褪色　漂白　（4）有淡黄色沉淀生成　氧化　（5）KMnO4溶液褪色　还原　（6）吸收SO2，防止SO2污染环境　SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O

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：

______________________________________。

答案　

（1）Cl2　SO2　H2SO4　HCl　BaSO3　BaSO4

（2）Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Cl－

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。

[拓展探究]

13．某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。

该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。

【提出猜想】

猜想1：

________________________________________________________________________；

猜想2：

________________________________________________________________________；

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，则：

（1）B中应该装下列________试剂（填编号）。

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____________________________。

答案　[提出猜想]　气体为CO2　气体为SO2　气体为CO2和SO2的混合气体

[实验探究]　

（1）B

（2）证明混合气体中是否含有SO2

（3）证明混合气体中是否含有CO2

[得出结论]　（4）CO2和SO2的混合气体

解析　SO2和CO2均为酸性氧化物，并且均能使澄清石灰水变浑浊，分别生成CaSO3沉淀和CaCO3沉淀；但SO2还有其他特殊性，如还原性，能被新制氯水、酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色；还有漂白性，能使品红溶液褪色等。