学年高中化学三维设计江苏专版必修一讲义专题4 第一单元 第一课时 二氧化硫的性质和作用 含答案.docx
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学年高中化学三维设计江苏专版必修一讲义专题4第一单元第一课时二氧化硫的性质和作用含答案
第一单元
含硫化合物的性质和应用
第一课时二氧化硫的性质和作用
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[课标要求]
1．了解SO2的物理性质。
2．掌握SO2的化学性质和用途。
3．了解硫酸型酸雨的形成及危害。
4．了解SO2的回收处理方法。
1．SO2是酸性氧化物；亚硫酸属于二元弱酸，酸性比碳酸强，具有还原性。
2．SO2的漂白原理属于化合反应，具有可逆性，加热后可恢复原来的颜色。
3．SO2常表现还原性，能被O2、氯水、溴水、碘水、HNO3、H2O2、KMnO4
等氧化。
如：
SO2＋H2O2===H2SO4，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
4．SO2显示氧化性时常发生的反应为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
5．SO2是大气污染物，对环境的危害主要是形成酸雨，酸雨的pH<5.6。
1．物理性质
颜色
气味
毒性
密度
水溶性
无色
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水（1∶40）
2.化学性质
（1）性质实验
实验操作
实验现象
结论
向充有SO2气体的针筒内吸入少量水，测水溶液的pH
溶液的pH＜7
SO2与水反应生成的H2SO3显酸性
向SO2水溶液中滴加品红溶液，并加热
品红褪色，把上述溶液加热，又恢复红色
SO2具有漂白性，但漂白效果不稳定
向SO2水溶液中依次滴加入BaCl2溶液、H2O2溶液，放置后再加盐酸
滴入BaCl2溶液无明显现象，加入H2O2后产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解
SO2具有还原性，在水溶液中易被H2O2氧化生成硫酸，SO2＋H2O2===H2SO4
（2）酸性氧化物
①与水反应：
a．化学方程式：
SO2＋H2OH2SO3（亚硫酸）。
b．产物：
亚硫酸是一种弱酸，容易被氧化剂（如O2、H2O2）氧化；H2SO3与O2的反应：
2H2SO3＋O2===2H2SO4。
c．不稳定、易分解：
H2SO3===SO2＋H2O。
②与碱性氧化物反应，与CaO反应的化学方程式：
SO2＋CaO△,CaSO3（除去燃煤中的SO2）。
③与碱反应：
与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O（用于吸收SO2）；
与Ca（OH）2反应的现象同CO2，化学方程式为
Ca（OH）2＋SO2===CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O===Ca（HSO3）2
（3）还原性
SO2还原性较强，可被多种氧化剂[如O2、H2O2、X2（X＝Cl、Br、I）、HNO3、KMnO4等]氧化。
①与O2反应：
2SO2＋O2
2SO3（可逆反应）；
②与H2O2反应：
SO2＋H2O2===H2SO4；
③使酸性KMnO4溶液褪色；
④使溴水褪色SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
（4）弱氧化性
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
（5）漂白性
二氧化硫能漂白某些有色物质，如品红。
①原理：
二氧化硫与某些有色物质反应，生成不稳定的无色物质。
②特点：
见光、加热或长久放置时，无色物质会分解，恢复原来的颜色。
3．用途
（1）漂白纸浆以及草帽等编织物。
（2）制硫酸和作防腐剂、杀菌消毒剂。
[特别提醒]
（1）SO2与水反应生成的H2SO3，酸性比碳酸强，比盐酸、硫酸弱。
（2）SO2能漂白品红、鲜花，不能漂白酸碱指示剂，SO2只能使紫色石蕊溶液变红。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图装置进行实验。
[已知：
Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O]
[问题思考]
1．装置B中的实验现象是什么？
说明SO2具有什么性质？
提示：
品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性。
2．装置C中的实验现象是什么？
说明SO2具有什么性质？
提示：
酸性KMnO4溶液的紫红色褪色，说明SO2具有还原性。
3．装置D中NaOH溶液的作用是什么？
写出反应的离子方程式。
提示：
吸收多余的SO2，以防污染环境。
SO2＋2OH－===SO
＋H2O。
1．SO2和CO2的鉴别方法
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba（OH）2]鉴别SO2和CO2。
通常用以下方法鉴别。
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2，无变化的是CO2
溴水（或氯水）
将气体分别通入溴水（或氯水）中
溴水（或氯水）褪色的是SO2，无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸溶液中
产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2
2．检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程
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
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
3．二氧化硫与氯水漂白性的比较
（1）原理比较
氯水
SO2
漂白原理
HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质
SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型
氧化还原反应
化合反应
特点
具有不可逆性，久置不恢复原色
具有可逆性，久置能恢复原色
应用范围
适用于几乎所有的有机色质
仅适用于品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
（2）应用举例
1．下列反应中，SO2表现了还原性的是（ ）
A．SO2＋H2OH2SO3
B．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
C．2SO2＋O2
2SO3
D．SO2＋CaO===CaSO3
解析：
选C A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质，C项SO2发生了氧化反应，表现了还原性。
2．下列事实各表现了SO2的什么性质，请将其代号填入每小题后的横线上。
a．易溶于水 b．水溶液呈酸性 c．氧化性 d．还原性 e．漂白性
（1）SO2使品红溶液褪色________。
（2）SO2使显红色的酚酞溶液褪色________。
（3）SO2使酸性KMnO4溶液褪色________。
（4）点燃的镁条在SO2中继续燃烧（2Mg＋SO2
2MgO＋S）__________。
（5）将盛有SO2气体的试管倒扣于水中，试管内的液面上升________。
（6）SO2使石蕊溶液变红色________。
解析：
（2）“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质，SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应，此时利用的是SO2水溶液呈酸性。
（3）SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应，利用的是其还原性，而不是漂白性。
答案：
（1）e
（2）b （3）d （4）c （5）a （6）b
1．硫酸型酸雨的形成
（1）酸雨：
PH＜5.6的降水被称为酸雨。
（2）形成原因：
化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产生的废气中含有二氧化硫。
（3）形成过程
反应①：
2SO2＋O2
2SO3；
反应②：
SO2＋H2OH2SO3；
反应③：
SO3＋H2O===H2SO4；
反应④：
2H2SO3＋O2===2H2SO4。
2．酸雨的危害
（1）酸化湖泊，危害水生生物。
（2）酸化土壤，降低土壤肥力，影响作物生长。
（3）腐蚀建筑物。
3．酸雨的防治
（1）消除污染源，研究开发新能源（如太阳能、核能、氢能）。
（2）对含硫燃料进行脱硫处理。
（3）对含SO2废气进行处理或回收利用。
用石灰乳吸收SO2的反应方程式为Ca（OH）2＋SO2===CaSO3＋H2O。
1．现有以下几种措施：
①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，②少用原煤作燃料，③燃煤时鼓入足量空气，④开
发清洁能源。
其中能减少酸雨产生的措施是（ ）
A．①②③ B．②③④
C．①②④D．①③④
解析：
选C 酸雨产生的原因主要是由含硫煤的燃烧引起的，对煤进行脱硫处理，少用煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2的排放。
燃煤时鼓入足量空气只能使煤充分燃烧，不能减少SO2的排放。
2．
（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该样品的pH，所得数据如下：
测定时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据，回答下列问题：
雨水样品的pH变化的原因是（用化学方程式表示）______________________。
（2）你认为减少酸雨可采取的措施是________。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱修高 ③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A．①②③B．②③④⑤
C．①③⑤D．①③④⑤
解析：
酸雨的形成主要是溶入了SO2。
在空气的作用下，一部分SO2被O2氧化，从而产生SO3，在降水时SO3溶于雨水形成H2SO4。
从各阶段pH的数据可以看出，在3小时之前放置的雨水样品的pH逐渐降低，溶液的酸性逐渐增强，3小时之后，pH不再变化，表明使pH降低的反应已停止。
SO2溶解于雨水中生成中强酸H2SO3，H2SO3被氧化生成强酸H2SO4，溶液酸性增强。
修高烟囱并不能减少排放到大气中二氧化硫的量，只能使局部地区的SO2浓度减小，但却使污染的范围扩大了。
答案：
（1）2H2SO3＋O2===2H2SO4
（2）C
[三级训练·节节过关]
1．能证明SO2有漂白性的是（ ）
A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后，紫色消失
B．红色的酚酞溶液通入SO2，红色消失
C．品红溶液通入SO2后，红色消失
D．溴水通入SO2后，橙色消失
解析：
选C A项，发生SO2还原KMnO4的反应，使紫色MnO
变成近无色的Mn2＋；B项，SO2通入水中显酸性，而消耗碱，最终使溶液呈酸性，酚酞指示剂恢复至无色；D项发生：
SO2还原溴水的反应，生成无色H2SO4、HBr，A、D两项均显示SO2的还原性。
C项，SO2与品红结合生成无色物质，属于SO2显示漂白性。
2．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是（ ）
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④品红溶液
A．①②③ B．①②④
C．除①以外D．全部
解析：
选C SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们与石灰水反应的现象相同，澄清石灰水不能区别SO2和CO2；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化（溶液褪色）；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
可以用②、③、④来区别SO2和CO2。
3．下列各组物质都能使品红溶液褪色，且褪色原理相同的是（ ）
A．SO2、CO2B．HClO、Na2O2
C．SO2、活性炭D．Na2O2、活性炭
解析：
选B A项，SO2可使品红溶液褪色，CO2不能使品红褪色，不正确；B项，HClO、Na2O2都是氧化型漂白剂，正确；C项，SO2、活性炭分别属于加合型、吸附型漂白剂，不正确；D项，Na2O2、活性炭分属氧化型、吸附型漂白剂，不正确。
4．Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红和BaCl2的混合液，能观察到的现象是（ ）
A．溶液很快褪色B．溶液不褪色
C．出现沉淀D．不出现沉淀
解析：
选BC 等物质的量的Cl2和SO2在水溶液中发生如下反应：
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成的产物没有漂白性，品红溶液不褪色，而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
一、单项选择题
1．关于SO2的叙述中，正确的是（ ）
A．SO2是一种无色无味的气体
B．SO2在空气中很容易被氧气氧化
C．可以用排水法收集SO2气体
D．相同条件下，SO2密度比空气大
解析：
选D SO2有刺激性气味，A项错误；SO2与O2不易反应，需要在一定条件下才可发生反应，B项错误；SO2易溶于水，不能用排水法收集，C项错误。
2．下列变化不属于化学变化的是（ ）
A．SO2使品红溶液褪色
B．氯水使有色布条褪色
C．活性炭使红墨水褪色
D．H2O2水溶液使染料褪色
解析：
选C A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。
而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去，为物理变化。
3．下列关于SO2的说法中，不正确的是（ ）
A．SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B．SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色
C．SO2与水反应生成H2SO4
D．SO2是一种大气污染物，它主要来自于化石燃料的燃烧
解析：
选C SO2与H2O反应生成的是H2SO3，而不是H2SO4。
4．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
解析：
选D 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；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。
5．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H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A．①B．①④⑤
C．④⑥⑦D．①④⑦
解析：
选D 有关反应为
①Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4
②SO2＋Ba（OH）2===BaSO3↓＋H2O
③SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O
④SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2
⑤SO2＋H2SO4―→不反应
⑥SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
⑦H2O＋SO2＋Na2SO3===2NaHSO3
对照题意，符合条件的有①④⑦，故答案为D。
二、不定项选择题
6．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、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B．能使品红褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，所以盐酸也有漂白性
解析：
选B A项，SO2能使品红溶液褪色，利用了其漂白性，使溴水、高锰酸钾溶液褪色，利用其还原性，SO2不能使石蕊溶液褪色，错误；B项，使品红溶液褪色的可能是SO2、Cl2、H2O2、O3等，正确；C项，活性炭具有吸附性，SO2利用其和有色物质的结合，漂白粉和过氧化钠利用其氧化性，原理不同，错误；D项，是盐酸和NaOH发生中和反应，错误。
7．在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。
由此得出的结论是（ ）
A．白色沉淀是BaSO4
B．白色沉淀是BaSO3
C．白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D．FeCl3被SO2还原为FeCl2
解析：
选AD 强酸性条件下溶液中发生的反应为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO
＋4H＋，Ba2＋＋SO
===BaSO4↓，故A、D正确。
8．下列装置可用于收集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
紫色石蕊溶液
溶液变红
后不褪色
SO2有酸性，
没有漂白性
解析：
选B SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性，A项错误；SO2为酸性氧化物，能与NaOH反应，2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O（或NaOH＋SO2===NaHSO3），但无明显现象，C项错误；SO2不能漂白石蕊溶液，D项错误。
三、非选择题
9．A、B是两种常温下有刺激性气味的气体，将A通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。
将A通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色；将B通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色。
将A和B按1∶1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。
试回答下列问题：
（1）写出A、B的化学式：
A________，B________。
（2）写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________________________，
或________________________________________________________________________。
（3）写出B与NaOH溶液反应的离子方程式：
________________________________。
（4）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_____________________________________________。
解析：
具有漂白作用、能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。
A气体不能使紫色石蕊溶液褪色，但能使紫色石蕊溶液变红色，所以A为SO2；B气体使紫色石蕊溶液先变红后褪色，为Cl2；如果将Cl2与SO2等体积混合，通入溶液中，则发生下列反应：
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用，但它们能使紫色石蕊溶液变红色。
答案：
（1）SO2 Cl2
（2）2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
NaOH＋SO2===NaHSO3
（3）2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O
（4）变为红色 无明显变化
10．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，将气体通入澄清石灰水中，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：
该气体为CO2。
猜想2：
该气体为SO2。
猜想3：
______________________________________________________。
为了验证猜测，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：
___________________________
________________________________________________________________________。
解析：
回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是：
①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。
要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2气体的存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
答案：
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的混合气体
一、单项选择题
1．SO2溶于水后，所得溶液的性质是（ ）
A．有氧化性，无还原性，无酸性
B．有氧化性，有还原性，有酸性
C．有还原性，无氧化性，无酸性
D．有还原性，无氧化性，有酸性
解析：
选B SO2溶于水，与水反应生成H2SO3，H2SO3中S的化合价是＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；H2SO3属于二元弱酸，有酸性。
2．下列实验能证明SO2存在的是（ ）
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通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀生成
A．①②③④⑤B．⑤
C．③④⑤D．无
解析：
选B ①、④CO2也能出现该现象；②HCl等也能出现该现象；③Cl2也能出现该现象。
3．下列五种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其实质相同的是（ ）
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液 ⑤淀粉碘溶液
A．①④B．①②③
C．②③⑤D．②③④
解析：
选C SO2使品红溶液褪色，利用其漂白性；SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色，利用其酸性氧化物的性质；SO2使KMnO4（H＋）、溴水、淀粉碘溶液褪色，利用其还原性，三者实质相同。
4．下列实验报告记录的实验现象正确的是（ ）
解析：
选C SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，通入酚酞溶液中，溶液变无色。
通入品红溶液中，品红褪色；c中SO2被氯水氧化为SO
，生成硫酸钡白色沉淀，同时因Cl2的消耗，溶液变无色。
d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，生成BaSO3白色沉淀。
5．如下图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸（以不接触纸条为准）。
则下列有关说法正确的是（ ）
A．湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．湿润品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C．湿润淀粉 KI试纸未变蓝说明SO2不能将I－还原为I2
D．实验后，可把注射器中的物质推入NaOH溶液，以减少环境污染
解析：
选D 吸入的浓硫酸与Na2SO3反应，产生SO2气体。
SO2的酸性能使蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能漂白酸碱指示剂，A项错误；SO2的漂白性使品红褪色，SO2的还原性使酸性KMnO4溶液褪色，B项错误；I－转化成I2是氧化过程，不是还原过程，C项错误。
二、不定项选择题
6．下图是一检验气体性质的实验装置。
向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是（ ）
选项
A
B
C
D
X
CO
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
NaHCO3
饱和溶液
Na2SO3
溶液
NaHSO3
饱和溶液
解析：
选B CO和CO2不具有漂白性，A、C选项被排除。
B选项，当关闭活
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