内容正文:
4.1.1二氧化硫的性质和应用
【学习目标】
1.了解硫元素在自然界中的存在形式,硫单质的物理性质及硫与氧气的反应。
2.了解SO2的物理性质;掌握SO2的化学性质;能够从化合价的角度预测、分析、解释SO2的化学性质。
3.了解SO2在生活、生产中的重要应用,培养科学态度和社会责任的化学核心素养。
【知识梳理】
一、硫
1.硫的存在
2.硫单质的物理性质
黄色或淡黄色固体;俗称硫黄,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
3.硫的化学性质
(1)与金属反应。如:2Na+SNa2S、Fe+SFeS,2Cu+SCu2S,Hg+S===HgS(用于清除室内洒落的Hg)。
(2)与非金属反应。如:H2+SH2S,S+O2SO2;
现象:剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气味气体生成。
(3)与强碱反应。如:3S+6NaOH(浓)Na2SO3+2Na2S+3H2O。
(4)与氧化性酸反应。如:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O(用于洗涤试管壁上附着的硫)。
(5)黑火药原理:2KNO3+3C+SK2S+3CO2↑+N2↑。
4.硫的用途
硫是重要的化工原料,主要用于制造硫酸、化肥、农药、火柴、烟花爆竹、药品、硫化橡胶等。
【能力达成】
1.下列说法正确的是( )
①硫是一种能溶于水的黄色晶体 ②火山喷出物中含有大量含硫化合物 ③硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫 ④硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:B
解析:硫是一种难溶于水的黄色晶体;硫在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧时产生明亮的蓝紫色火焰,燃烧产物都是SO2。
2.下列说法中正确的是( )
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体
B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C.过量的硫跟铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的氧化性
D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
答案:B
解析:硫是一种淡黄色或黄色的固体,难溶于水,故A错误;硫易溶于二硫化碳,试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗,故B正确;硫和铁反应时,硫得电子作氧化剂,但反应产物为FeS,与铁和硫的用量无关,故C错误;硫在空气中和在氧气中燃烧都只能生成二氧化硫,燃烧产物与氧气的用量多少无关,故D错误。
3.下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一
答案:C
解析:硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄,是一种黄色或淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。
4.下列说法中正确的是( )
A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂
B.试管内壁上的硫黄可用CS2清洗
C.S+O2SO2,S被氧化,作氧化剂
D.硫只以化合态存在于自然界中
答案:B
解析:A项,0价是S的中间价态,所以S既可作氧化剂,又可作还原剂;B项,S易溶于CS2,所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉;C项,S被氧化,作还原剂;D项,硫在自然界中既有游离态又有化合态。
【知识梳理】 二、二氧化硫
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.SO2的化学性质
实验探究:用水溶性实验所得溶液做下列实验
操作
现象
结论
pH试纸变红
SO2的水溶液显酸性
溶液变红
SO2的水溶液显酸性,不能漂白石蕊溶液
开始无明显现象,后产生白色沉淀
(1)SO2的水溶液与BaCl2不反应
(2)SO2具有还原性,可被H2O2氧化成SO,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀
振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色
SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
SO2的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应:SO2+H2OH2SO3(该反应为可逆反应)。
②与碱溶液反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(少量SO2);
SO2+NaOH===NaHSO3(过量SO2)(可用于处理尾气)。
③与碱性氧化物反应:SO2+CaO===CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。
(2)氧化性和还原性
-2,0O2+6
①氧化性:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(归中反应)(现象:生成黄色沉淀);
②还原性:2SO2+O22SO3;
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X表示Cl、Br、I)。
(3)漂白性
SO2能与某些有色物质(如品