第1課時 硫和二氧化硫
一、硫
1．硫元素的原子結構和性質(zhì)
2．硫的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)
硫(俗稱_______)是一種_______晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。硫_____溶于水，_____溶于酒精，_____溶于二硫化碳(CS2)。
(2)化學性質(zhì)
硫的化學性質(zhì)比較活潑，處于中間價態(tài)的S能發(fā)生氧化反應和還原反應。
①與非金屬反應：
和O2反應：_____________________ 表現(xiàn)為_______性
與H2反應：_____________________ 表現(xiàn)為_______性
②與金屬反應：
與Fe反應：_____________________ 表現(xiàn)為_______性
與Cu反應：_____________________ 表現(xiàn)為_______性
與汞反應：_____________________ 應用：去除灑落的汞
③與NaOH溶液反應：___________________________________應用：清洗試管壁殘留的硫
二、二氧化硫
1．物理性質(zhì)
二氧化硫是一種_____色、有_______氣味的有______氣體，密度比空氣的_____，_____溶于水，通常情況下，1體積的水可以溶解約_____體積的二氧化硫。
2．實驗探究二氧化硫的性質(zhì)
3．二氧化硫的化學性質(zhì)
(1)酸性氧化物的通性
①與水反應：____________________________，H2SO3是中強酸，水溶液能使紫色石蕊試液變紅色，
可逆反應是在_______條件下，既能向_______方向進行，同時又能向_______方向進行的反應。在書寫化學方程式時，可逆反應用符號“_______”表示。
②二氧化硫能與堿、堿性氧化物等反應。
與NaOH溶液反應：____________________________ 應用：用NaOH溶液吸收SO2氣體
與澄清石灰水反應：____________________________
與CaO反應：____________________________
Na2SO3溶液中通入SO2氣體：____________________________
(2)氧化性
與H2S反應：____________________________
(3)還原性
催化氧化：____________________________ （_______反應）
SO3也是酸性氧化物，與水反應生成硫酸：____________________________ 應用：工業(yè)上制取硫酸
(4)SO2的特性——漂白性
①原理：它能與某些有色物質(zhì)生成_______的無色物質(zhì)。這些無色物質(zhì)容易_______而使有色物質(zhì)恢復原來的顏色。
②SO2漂白性的特點：
a．SO2的漂白作用具有選擇性和不穩(wěn)定性等特點，可漂白品紅溶液，但不能漂白石蕊等指示劑。
b．漂白是使有機色素褪色，無機物褪色不能稱為漂白，如二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色不是漂白。
4．SO2的用途
(1)漂白紙漿、毛、絲等。
(2)用于殺菌消毒，還是一種食品添加劑。
?問題一 從化合價角度認識硫的性質(zhì)
【典例1】下列化合物能用相應的單質(zhì)直接化合制得的是______(填序號)。
①CuS ②FeS ③SO2 ④SO3 ⑤FeCl2 ⑥CuCl2 ⑦Cu2S
【歸納小結】
(1)從物質(zhì)類別和元素化合價角度理解硫的化學性質(zhì)：
H2eq \(S,\s\up6(－2))、Na2eq \(S,\s\up6(－2))、Feeq \(S,\s\up6(－2))eq \(←――――,\s\up7( 被還原),\s\d5())eq \(S,\s\up6(0))eq \(――→,\s\up7(被氧化))eq \(S,\s\up6(＋4))O2、eq \(S,\s\up6(＋4))Oeq \\al(2－,3)、eq \(S,\s\up6(＋6))Oeq \\al(2－,4)
(2)硫在一定條件下與大多數(shù)金屬反應生成相應的金屬硫化物，與變價金屬反應生成其低價金屬硫化物。
(3)硫與氧氣反應，不論氧氣是否足量、濃度如何，其一步反應都只能生成SO2，不能生成SO3。
【變式練1-1】下列說法中不正確的是( )
A．常溫常壓下硫單質(zhì)是一種黃色的不溶于水的晶體
B．硫元素在自然界中既有化合態(tài)存在又有游離態(tài)存在
C．硫跟鐵反應生成硫化亞鐵
D．硫在過量的氧氣中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫
【變式練1-2】硫的氧化性不如氧氣強，下列敘述不能說明這一事實的是( )
A．S＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃))SO2，O2是氧化劑、S是還原劑
B．S是淡黃色固體，O2是無色氣體
C．氫硫酸放置在空氣中易變渾濁(2H2S＋O2===2S↓＋2H2O)
D．S和Cu反應只能生成Cu2S(硫化亞銅)，而O2與Cu反應生成CuO
?問題二 從物質(zhì)類別和化合價角度認識SO2的性質(zhì)
【典例2】某同學從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度，預測并驗證SO2的部分化學性質(zhì)。
(1)從物質(zhì)類別的角度分析，二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸铩?br>①預測SO2可以和強堿反應，反應的離子方程式為_______________________________。
②預測SO2可以和水反應，反應的化學方程式為SO2＋H2OH2SO3，請設計實驗驗證SO2能和水發(fā)生反應：__________________________________________________。
(2)從硫元素的價態(tài)角度分析，SO2既有氧化性又有還原性。
①將SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液紫色褪去體現(xiàn)了SO2的__________性。
②SO2能與H2S反應，生成硫單質(zhì)和水，反應的化學方程式為_________________________。
【歸納小結】
SO2、H2SO3、SOeq \\al(2－,3)具有強還原性，在溶液中能被氧化性物質(zhì)（如Cl2、Br2、I2、O2、H2O2、Fe3+、酸性KMnO4、硝酸等）反應，產(chǎn)物是SOeq \\al(2－,4)。
SO2與氯水反應：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
SO2與H2O2反應：SO2+H2O2=H2SO4
H2SO3被氧氣氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4
Na2SO3被氧氣氧化：2Na2SO3+O2=2Na2SO4
SO2與Fe3+反應：SO2+2Fe3++2H2O=SOeq \\al(2－,4)+2Fe2++4H+
SOeq \\al(2－,3)與酸性高錳酸鉀溶液反應：5SO32-+2MnOeq \\al(－,4)+6H+ =5SOeq \\al(2－,4)+2Mn2++3H2O
【變式練2-1】下列關于SO2和SO3的敘述正確的是( )
A．通常條件下，SO2是無色、無味的氣體，易溶于水
B．都是酸性氧化物，其水溶液都是強酸
C．都可使品紅溶液褪色，加熱時紅色又能再現(xiàn)
D．都能跟堿液反應
【變式練2-2】將SO2分別通入下列五種溶液中：
回答下列問題：
(1)試管①中的實驗現(xiàn)象：酸性KMnO4溶液__________，證明SO2具有________性。
(2)試管②中的實驗現(xiàn)象：溶液________，證明SO2具有________性。
(3)試管③中的實驗現(xiàn)象：溶液__________，證明SO2能中和NaOH，寫出該反應的離子方程式：_____________________________________。
(4)試管④中能產(chǎn)生______沉淀，該沉淀是__________。
(5)試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀是__________。
?問題三 SO2和CO2性質(zhì)比較
【典例3】下圖是檢驗某無色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖，按要求回答下列問題：
(1)B中加入的試劑是________，作用是______________________________________________。
(2)C中加入的試劑是__________，作用是__________________________________________。
(3)D中加入的試劑是______________，作用是_____________________________________。
(4)實驗時，C中應觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________。
【歸納小結】SO2和CO2的鑒別方法
【變式練3-1】下列幾種溶液既能鑒別CO2和SO2，又能除去CO2中的SO2的是( )
A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4
C．飽和NaHCO3溶液 D．澄清石灰水
【變式練3-2】檢驗SO2氣體中是否混有CO2氣體，可采用的方法是( )
A．通過品紅溶液
B．通過澄清石灰水
C．先通過足量的NaOH溶液，再通過澄清石灰水
D．先通過酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水
?問題四 SO2的特性——漂白性
【典例4】下列變化可以說明SO2具有漂白性的是( )
A．SO2通入溴水中，溴水褪色
B．SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液的紫紅色褪去
C．SO2通入品紅溶液中，溶液的紅色褪去
D．SO2通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，溶液的紅色褪去
【歸納小結】比較三類常見的漂白劑
【變式練4-1】大約4 000年前，埃及人已經(jīng)用硫燃燒所生成的二氧化硫漂白布匹。在著名詩人荷馬的著作里講到硫燃燒的產(chǎn)物有消毒和漂白作用。下列物質(zhì)都具有漂白性：①潮濕的氯氣、②二氧化硫、③活性炭、④過氧化鈉，其漂白原理相同的是( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【基礎強化】
1．東漢魏伯陽在《周易參同契》中對汞有如下描述：“得火則飛，不見埃塵。鬼隱龍匿，莫知所存。將欲制之，黃芽為根?！边@里的“黃芽”是指( )
A．硫 B．銅 C．鐵 D．金
2．下列關于單質(zhì)硫的敘述：①通常狀況下為黃色晶體；②不溶于水、易溶于酒精和CS2；③氧化性比氯氣弱；④只能被還原不能被氧化；⑤醫(yī)藥上用來制作硫黃軟膏，治療某些皮膚??；⑥硫有許多同素異形體，如正交硫和斜方硫。其中正確的是( )
A．①②③⑤ B．②③⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①③⑤⑥
3．下列敘述不正確的是( )
A．試管內(nèi)壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去
B．硫微溶于酒精
C．大量燃燒化石燃料是空氣中二氧化硫含量升高的原因之一
D．硫與氧氣反應時表現(xiàn)出氧化性
4．常溫下單質(zhì)硫主要以S8形式存在。加熱時，S8會轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2等。當溫度達到750 ℃時，硫蒸氣主要以S2形式存在(占92%)。下列說法正確的是( )
A．S8轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2屬于物理變化
B．不論哪種硫分子，完全燃燒時都生成二氧化硫
C．S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的單質(zhì)，為同種物質(zhì)
D．把硫單質(zhì)在空氣中加熱到750 ℃即得S2
5．將SO2氣體通入BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，然后再通入X氣體或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是( )
A．Cl2 B．CO2 C．H2O2 D．NaOH
6．SO2有毒，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，起到殺菌和抗氧化的作用。下列說法錯誤的是( )
A．葡萄酒中的SO2對人體無害，是因為它的含量很少
B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因為它具有較強的還原性
C．從紅葡萄酒的顏色判斷，其中含有的SO2沒有漂白性
D．將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖，可以減少其中SO2的含量
7．如圖裝置可用于收集SO2并驗證其某些化學性質(zhì)，下列說法正確的是( )
8．下列離子方程式正確的是( )
A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3)
B．向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,4)
C．將SO2通入飽和NaHCO3溶液中：2H＋＋COeq \\al(2－,3)===H2O＋CO2↑
D．將SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋
9．在探究SO2水溶液成分和性質(zhì)的實驗中，下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論正確的是( )
A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明SO2水溶液呈酸性
B．向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明SO2水溶液中含有SOeq \\al(2－,4)
C．向SO2水溶液中通入H2S氣體，有淡黃色沉淀產(chǎn)生，說明SO2具有還原性
D．向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液褪色，說明SO2具有漂白性
10．實驗室洗滌試管壁上附著的硫單質(zhì)，常用兩種方法。
(1)物理方法：用CS2洗滌，利用單質(zhì)硫的性質(zhì)為____________________。
(2)化學方法：用熱的NaOH溶液洗滌，該反應原理為 3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在該反應中，硫單質(zhì)表現(xiàn)__________性和________性，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____________，寫出上述反應的離子方程式：__________________________________。
(3)向上述反應的溶液中再加入適量的稀H2SO4，會產(chǎn)生淡黃色沉淀，寫出該反應的離子方程式：__________________________________。
(4)由第(2)(3)問我們可看出S2－與SOeq \\al(2－,3)在______性條件下可共存，在______性條件下可反應，不能共存。
【能力提升】
1．A是中學化學中常見的單質(zhì)，B、C為化合物。它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關系(部分產(chǎn)物及反應條件省略)。下列判斷正確的是( )
A．A、B、C含有一種相同的元素
B．A可能是金屬，也可能是非金屬
C．A對應氧化物的水化物為強酸
D．反應①②互為可逆反應
2．某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋，他們使用的藥品和裝置如圖所示，下列說法不合理的是( )
A．為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應，加入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去
B．為了驗證A中發(fā)生了氧化還原反應，加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀
C．能表明I－的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是B中藍色溶液褪色
D．裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣
3．“以廢治廢”是治理污染的新思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的SO2，得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品。其流程如圖，下列說法錯誤的是( )
A．步驟①④中都要用到玻璃棒
B．步驟②中SO2既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)酸性氧化物的性質(zhì)
C．步驟③中發(fā)生反應的離子方程式為HSOeq \\al(－,3)＋OH－===SOeq \\al(2－,3)＋H2O
D．亞硫酸鈉粗品中可能含有Na2SO4
4．如圖所示是一系列含硫化合物的轉(zhuǎn)化關系(反應中生成的水已略去)，其中說法正確的是( )
A．反應①說明SO2具有漂白性，反應②說明SO2為酸性氧化物
B．反應②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1時，反應物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2
C．反應③④⑤均屬于氧化還原反應
D．實驗室中可利用反應②吸收SO2
5．SO2是國內(nèi)外允許使用的一種食品添加劑，在食品工業(yè)中發(fā)揮著防腐、漂白和抗氧化的作用。某研究小組用如圖裝置對市售黃花菜中的SO2進行測定。其中，溶液X為黃花菜進行充分浸泡后所得淺黃色浸泡液，Y為加入的試劑(Y的濃度及體積均未標出)。查閱資料發(fā)現(xiàn)，在水溶液中正四價硫元素主要以SOeq \\al(2－,3)形式存在，且SO2與SOeq \\al(2－,3)化學性質(zhì)相似。因此，該小組同學將SO2的測定問題轉(zhuǎn)化為溶液中SOeq \\al(2－,3)的測定。
(1)甲同學預測可用Na2S溶液驗證溶液X中是否含有SOeq \\al(2－,3)，該預測應用的是Na2S的________性。查閱資料發(fā)現(xiàn)該反應較為復雜，因此未做進一步驗證。
(2)乙同學為驗證溶液X中是否含有SOeq \\al(2－,3)，進行了實驗 Ⅰ：
根據(jù)實驗 Ⅰ 的現(xiàn)象得出結論：溶液X中含有SOeq \\al(2－,3)。實驗 Ⅰ 的現(xiàn)象是_______________________，SOeq \\al(2－,3)在反應后轉(zhuǎn)化為___________。
(3)丙同學認為也可以用H2O2溶液來驗證溶液X中是否含有SOeq \\al(2－,3)，進行了實驗 Ⅱ：
通過實驗 Ⅱ 可證明溶液X中含有SOeq \\al(2－,3)，操作b、c中滴加的試劑為____________、____________。
(4)為測定市售黃花菜中SO2的含量，進行實驗Ⅲ：
查閱資料發(fā)現(xiàn)：碘元素的常見價態(tài)有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7。
①將黃花菜用氫氧化鈉溶液浸泡的目的是(用化學方程式表示)_______________________________。
②寫出測定時反應的化學方程式：_______________________________。
1．結合真實情境中的應用實例了解硫的主要性質(zhì)。
2．通過實驗探究，了解二氧化硫的主要性質(zhì)。
3．認識二氧化硫在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。
硫元素位置
原子結構示意圖
非金屬性
主要化合價
第_____周期、第_____族
比氯、氧_____
實驗操作
(1)
(2) 用pH試紙測溶液酸堿度。
實驗現(xiàn)象
(1)試管中______________
(2)pH試紙呈_______
加入品紅溶液的試管振蕩后，_____________，再加熱溶液____________
結論
SO2_________，且溶液呈____性
試劑
操作
現(xiàn)象與結論
品紅溶液
將氣體分別通入檢驗試劑中
溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液
溴水(或氯水)
氫硫酸
產(chǎn)生黃色渾濁的是SO2，無變化的是CO2
類型
舉例
原理
特點
氧化型
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
將有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團”破壞掉
不可逆、持久
加合型
SO2
與有機色質(zhì)內(nèi)部“生色團”“化合”成無色物質(zhì)
可逆、不持久
吸附型
活性炭
將有色物質(zhì)(色素)吸附而褪色
物理變化
選項
試劑
現(xiàn)象
結論
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品紅溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
無明顯現(xiàn)象
SO2與NaOH溶液不反應
D
紫色石蕊溶液
溶液變紅色后不褪色
SO2有酸性，沒有漂白性
實驗序號
試劑Y
現(xiàn)象
Ⅰ
酸性KMnO4溶液
①
實驗序號
操作
現(xiàn)象
Ⅱ
a.向溶液X中加入適量H2O2溶液，振蕩
無明顯現(xiàn)象
b.繼續(xù)滴加________，振蕩
無明顯現(xiàn)象
c.再滴加________，振蕩
白色沉淀
實驗序號
操作
Ⅲ
a.將50 g黃花菜研碎，用一定濃度的氫氧化鈉溶液浸泡
b.加稀硫酸酸化
c.加入淀粉指示劑
d.用濃度為0.01 ml·L－1的I2溶液測定，消耗0.01 ml·L－1的I2溶液5.00 mL

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