内容正文:
必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
新课内容学习
课标要求
1.了解硫和二氧化硫的物理性质
2.掌握硫、二氧化硫的重要化学性质和
用途
知识点一 硫:俗称 硫黄
1.物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末,
不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
2.化学性质
硫的化学性质比较活泼,能与许多金属
单质及非金属单质发生化学反应。如:
S
氧化性
与金属反应
与Fe
Fe+S
△
FeS
与Cu
2Cu+S
△
Cu2S
还原性
与非金属反应
与氧气
S+O2
点燃
SO2
与氢气
H2+S
△
H2S
用途:硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火
柴及杀虫剂等,还用于制造黑火药、烟花
爆竹等。
【例1】 下列关于硫及SO2 的叙述中正确
的是 ( )
A.硫只有氧化性
B.SO2 既有氧化性又有还原性
C.硫是一种黄色晶体,难溶于水,易溶于
酒精
D.SO2 是无色、无味、无毒的气体
【解析】 单质S的化合价为0价,既可以
升高又可以降低,即具有氧化性和还原
性,故A错误;二氧化硫的化合价为+4
价,既可以升高也可以降低,SO2 既有氧
化性又有还原性,故B正确;硫单质是淡
黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶
于二硫化碳,故C错误;SO2 是无色、有
刺激性气味、有毒的气体,故D错误。
【答案】 B
【方法指导】
含硫化合物的价态变化规律
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升
高或降低到其相邻的价态(化合价靠拢不
交叉),即台阶式升降,如可用下图表示:
知识点二 二氧化硫的性质
1.物理性质:无 色,气体,刺激性气味,有
毒,密度比空气大,易溶于水(1∶40)
—34—
2.化学性质(1)实验探究
实
验
操
作
实
验
现
象
试 管 中 液
面上升
pH 试 纸
变红
振 荡 后 溶
液 红 色 褪
去,再 加 热
溶 液 恢 复
为红色
结
论
SO2 易溶
于水
SO2 的水
溶 液 显
酸性
SO2 具有漂
白 性,但 生
成 的 无 色
物 质 不
稳定
(2)可逆反应
①正反应:向 生成物 方向进行的反应;
②逆反应:向反应物方向进行的反应;
③可逆反应:在同一条件下,既能向正反
应方向进行,同时又能向逆反应方向进
行的反应。
(3)SO2 的性质
3.用途
制硫酸、漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀
菌消毒、食品添加剂。
问题探究:
1.若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤
除去?
提示:用CS2 洗涤———硫单质易溶于CS2
2.能不能根据Fe、Cu与S、Cl2 反应的产物
判断S和Cl2 的氧化性的强弱?
提示:可以。Fe、Cu与S反应生成低价
的化合物,Fe、Cu与Cl2 反应生成高价
的化合物,故Cl2 的氧化性大于S。
3.某同学发现夏天爷爷买的白草帽,用了
一段时间后变黄了,通过询问身边的人
了解到草帽是用“硫黄熏”过的,你是否
认 可 该 说 法? 白 草 帽 变 黄 的 原 因 是
什么?
“硫黄熏”这个说法不准确,漂白的原理
是利用硫黄在加热条件下与氧气反应生
成SO2,SO2 具有漂白性,将草帽漂白,
并非硫黄直接作用;SO2 与有色物质结
合生成无色物质,在受热(太阳光照射)
等条件下分解放出SO2,又会恢复原色。
4.将等物质的量的SO2 和Cl2 同时通入同
一品红溶液中,有何现象? 请解释原因。
提示:等物质的量的SO2 和Cl2 同时通入
同一品红溶液中,发生反应SO2+Cl2+
2H2O H2SO4+2HCl,失去漂白能
力,品红溶液不褪色。
【例2】 将SO2 气体分别通入下列四种溶
液中,有关现象及结论的说法正确的是
( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明
SO2 有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2 有漂
白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2
有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2 有
还原性
—44—
【解析】 SO2 以还原性为主,Cl2 具有强
氧化性,两者发生Cl2+SO2+2H2O
H2SO4+2HCl,不会有淡黄色沉淀产生,
故A错误;SO2 具有还原性,酸性高锰酸
钾具有强氧化性,两者发生氧化还原反
应,酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2 的
还原性,故B错误;SO2 与BaCl2 不反应,
故C错误;利用Fe3+的氧化性,把SO2 氧
化成SO2-4 ,本身被还原成Fe2+,即2Fe3+
+SO2 +2H2O 2Fe2+ +SO2-4 +
4H+,溶 液 颜 色 变 浅,体 现SO2 的 还 原
性,故D正确。
【答案】 D
【方法指导】
1.SO2 的特殊性质及应用
(1)注意SO2 的漂白性和还原性的区别
SO2 使品红溶液褪色表现的是SO2 的漂
白性,加热后溶液颜色复原;SO2 使酸性
高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表
现的是SO2 的还原性,加热后溶液颜色
不复原。
(2)将SO2 通入氢硫酸、硫化钠溶液中都
会生 成 浅 黄 色 沉 淀,表 现 了 SO2 的 氧
化性。
(3)SO2 不能漂白酸碱指示剂,只能使紫
色石蕊溶液变红而不褪色。
2.SO2 和CO2 性质的比较
试剂 现象及结论
品红溶液
使品红溶液褪色的是SO2;
不 能 使 品 红 溶 液 褪 色 的
是CO2
氢硫酸
出现浑浊的是SO2;无明显
现象的是CO2
高锰酸
钾溶液
使紫色褪去的是SO2;无明
显现象的是CO2
溴水
使橙色褪去的是SO2,无明
显现象的是CO2
碘水
(含淀粉)
使蓝色褪去的是SO2,无明
显现象的是CO2
硝酸酸化的
硝酸钡溶液
产生白色沉淀的是SO2,无
明显现象的是CO2
随堂达标演练
1.下列关于硫的说法不正确的是 ( )
A.单质硫既有氧化性,又有还原性
B.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
C.铜与硫反应生成黑色的硫化铜
D.硫与氢气反应的氧化剂是硫
2.关于硫的叙述正确的是 ( )
A.硫单质质脆,微溶于酒精和二硫化碳
B.硫的非金属性较强,在自然界中只以
化合态存在
C.硫单质与金属单质或非金属单质反应
时都作氧化剂
D.从硫的化合价角度分析,单质硫既具
有氧化性又具有还原性
3.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描
述:“太阳流珠,常欲去人……得火则飞,
不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的
“黄芽”是指 ( )
A.金 B.硫黄
C.黄铜 D.黄铁矿
4.下列关于硫及其化合物的叙述正确的是
( )
A.可用硫黄熏蒸处理馒头、银耳等食品
以防腐
B.硫在足量空气中燃烧生成大量SO3
C.二氧化硫可在葡萄酒中微量添加
D.向SO2 水溶液中滴加BaCl2 溶液,有
白色沉淀生成
—54—
5.下列关于SO2 的说法错误的是 ( )
A.能使紫色石蕊试液变色,但不能褪色
B.用作葡萄酒的食品添加剂,用来杀死
有害细菌,防止色素被氧化
C.能使品红溶液褪色,体现其氧化性
D.通入 H2S溶液中有黄色沉淀生成,体
现其氧化性
6.某 小 组 利 用 如 图 装 置 探 究 SO2 和
Fe(NO3)3溶液的反应原理.下列错误的
是 ( )
A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+
能将SO2 氧化成SO2-4
B.实验室中配制加70%的硫酸需要的
玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头
滴管
C.三颈烧瓶中通入N2 的操作应在滴加
浓硫酸之前,目的是排尽装置内的
空气
D.装置C可能发生倒吸,同时还不能完
全吸收反应产生的尾气
7.二氧化硫的减排和回收已成为环保领域
急需解决的重大课题,某研究团队提出
如下 还 原 脱 硫 流 程,脱 硫 塔 中 反 应 为
[CaS+2SO2 CaSO4+S2(g)],下列
说法中错误的是 ( )
A.脱硫塔的反应中氧化剂与还原剂的物
质的量之比为2∶1
B.硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8 的
单质,它们互为同素异形体
C.脱硫后的气体冷凝可以获得单质S2
D.物质 M应该是CaS
8.下列关于SO2 的叙述,正确的是 ( )
A.SO2 既可以是含硫物质的氧化产物,
又可以是含硫物质的还原产物
B.SO2 是硫在空气中不完全燃烧的产物,
SO3 是硫在空气中完全燃烧的产物
C.大气中SO2 的主要来源是汽车排出的
尾气
D.SO2 具有漂白性,因而可以使石蕊溶
液褪色
9.某实验小组利用如图所示装置制备SO2
并探究其性质(a~c处均为浸有相应试
液的棉花,夹持装置省略)。下列说法错
误的是 ( )
A.a处参与反应的氧化剂与还原剂的物
质的量之比为2∶1
B.制备SO2 的反应,体现了浓硫酸的强
氧化性和酸性
C.b处褪色,说明SO2 具有漂白性
D.为验证SO2 的还原性,可用酸性高锰
酸钾溶液浸湿c处棉花
10.硫是一种重要的非金属元素,硫单质及
其化合物在工业生产中应用广泛。下
列物质性质实验对应的反应方程式书
写不正确的是 ( )
A.往 Na2S2O3 溶 液 中 滴 加 硫 酸:
Na2S2O3+ H2SO4 Na2SO4 +
SO2↑+S↓+H2O
B.SO2 通入高锰酸钾溶波中:5SO2+
2KMnO4+2H2O 2MnSO4 +
2H2SO4+K2SO4
C.往 碳 粉 中 加 入 浓 硫 酸 加 热 搅 拌:
2H2SO4(浓)+C
△
CO2 ↑ +
2SO2↑+2H2O
D.硫粉与铜粉隔绝空气混合加热:S+
Cu
△
CuS
—64—
作用力的是①③⑥。
5.D NaH的电子式:Na+[︰H]-,A错误;二氧
化碳的结构式为OCO,为直线型,填充模
型为: ,B错误;中子数为10的氧原
子,其质子数为8,其核素可表示为:188O,C错
误;KNO3 由 K+ 和 NO-3 构成,NO-3 内部含有
共价键,其为离子化合物,D正确。
6.A 次氯酸分子中氧分别与氢和氯各形成一个
共价键,结构式:H—O—Cl,故A正确;NH3 的
电子式:H︰N
‥
H
‥
︰H,故B错误;氮气是双原子分
子,电子式为︰N︙︙N︰,故C错误;钠是11
号元 素,质 子 数 为 11,Na+ 的 结 构 示 意 图:
,故D错误。
刷综合·高分
7.解析:由元素在周期表的位置可知,①~⑩分别
为H、C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl、K。
(1)上述元素中,M层即第三层电子数最多的是
钾,为八个;最高价氧化物对应的水化物酸性最
强的是HClO4;
(2)④、⑤、⑦、⑧四种元素形成的简单离子分别为:
O2-、Na+、Al3+、S2-,半径比较先看层数,层数越多
半径越大,O2-、Na+、Al3+为2层,S2-为三层,层数
一样,核内质子数越多半径越小,简单离子半径由
大到小的顺序是:S2->O2->Na+>Al3+;
(3)①为H,④为O,由元素①和④形成的18电
子的化合物H2O2,H最外层1个电子形成一个
共价键,O最外层为6个电子形成2个共价键,
H2O2 的电子式为:H︰O
‥
‥
︰O
‥
‥
︰H;⑥为 Mg、
⑨为Cl形成离子化合物氯化镁,镁最外层2个
电子,氯最外层7个电子,用电子式表示物质乙
的形成过程:
;
(4)元 素⑦的 最 高 价 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 为
Al(OH)3,元素⑨的最简单氢化物为 HCl,水溶
液为盐酸,两者反应的离子方程式为:Al(OH)3
+3H+Al3++3H2O;
(5)⑧为S、⑨Cl二者非金属性比较可以通过单
质间的置换反应来比较,化学方程式为:Cl2+
H2S2HCl+S↓;
(6)金属性越强对应最高价氧化物对应的水化
物的碱性越强,金属性Na大于Mg,氢氧化钠的
碱性强于氢氧化镁,A正确;将 Na的单质投入
到镁的盐溶液中,钠直接与水反应生产氢氧化
钠和氢气,生成的氢氧化钠和镁离子生成氢氧
化镁沉淀,不能表明金属性强弱,B错误;将形
状、大小相同的这两种元素的单质分别与等体
积20℃的水反应,可以根据与水反应的难易或
剧烈程度比较,C正确;金属性强弱与失去电子
难易有关,与失去电子数目多少无关,D错误。
答案:(1)钾 HClO4
(2)S2->O2->Na+>Al3+
(3)H︰O
‥
‥
︰O
‥
‥
︰H
(4)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
(5)Cl2+H2S2HCl+S↓
(6)AC
刷真题·满分
8.D 反应①生成两种化合物,不是置换反应,故
A错误;核电荷数等于核内质子数,所以18O的
核电荷数是8,故B错误;18O与16O是质子数相
同、中子数不同的原子,互为同位素,故C错误;
反应历程中H2O2、H-O-O-Cl、O2 都含O-
O键,所以 H2O2 中O-O键没有发生断裂,故
D正确;故选D。
第2部分 旗开得胜 预习下学期新课
必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
随堂达标演练
1.C 硫与金属单质、氢气等反应时,作氧化剂,硫
与活泼非金属单质氧气反应时,作还原剂,故A正
确;硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,故B正确;
硫与铜反应生成硫化亚铜,故C错误;硫与金属单
质、氢气等反应时,作氧化剂,故D正确。
2.D 硫单质虽然微溶于酒精,但易溶于二硫化
碳,A不正确;在自然界中,既有游离态的硫(火
山喷发口附近),又有化合态的硫,B不正确;硫
单质与非金属单质反应时,可能作还原剂,如硫
燃烧,C不正确;硫原子的最外层电子数为6,化
合价既可从0价降低到-2价,也可从0价升高
到+6价,所以单质硫既具有氧化性又具有还原
性,D正确。
3.B 液态的金属汞,受热易变成汞蒸气,汞属于
重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常
温下,能和硫反应生成难挥发的硫化汞,从而防
止其变成气体,黄芽指呈淡黄色的硫黄。
4.C SO2 是一种食品添加剂,由于SO2 有毒性,
要严格控制其使用量,不能用硫黄熏蒸处理馒
头、银耳等食品,A错误;硫在足量空气中燃烧
只能生成SO2,不能直接生成SO3,B错误;微量
SO2 添加到葡萄酒中,起到杀菌、抗 氧 化 的 作
用,C正确;由于 H2SO3 的酸性比 HCl的酸性
弱,向SO2 水溶液中滴加BaCl2 溶液,不能生成
白色沉淀,D错误。
5.C SO2 属于酸性氧化物,能够与水反应生成亚
硫酸,溶液显酸性,所以能使紫 色 石 蕊 试 液 变
红,不能使其褪色,故A正确;二氧化硫具有还
—37—
原性,作为抗氧化剂,可用作葡萄酒的食品添加
剂,用来杀死有害细菌,防止色素被氧化,故B
正确;SO2 具有漂白性,能使品红溶液褪色,故C
错误;SO2 与H2S气体反应生成S和水,反应为
SO2+2H2S3S↓+2H2O,则产生淡黄色沉
淀,二氧化硫中硫元素化合价(+4→0),体现了
SO2 的氧化性,故D正确。
6.A Fe3+具有氧化性,可将二氧化硫氧化成硫酸
根,本身被还原成二价铁,反应的离子方程式是
SO2+2Fe3+ +Ba2+ +2H2O BaSO4↓+
2Fe2++4H+,在酸性条件下SO2 与NO-3 反应
生成硫酸钡沉淀,出现白色沉淀,装置B中若产
生白色沉淀,不 能 说 明Fe3+ 能 将SO2 氧 化 成
SO2-4 ,故A错误;配制70%硫酸溶液是浓硫酸
加入水中稀释,需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、
玻璃棒、胶头滴管,故B正确;为排除空气对实
验的干扰,滴加浓硫酸之前应先通入氮气,目的
是排尽装置内的空气,故C正确;导气管直接插
入溶液可能会引发压强变化较大发生倒吸,反
应生成的气体可能含NO,不能被氢氧化钠溶液
吸收,故D正确。
7.A 脱硫塔中发生的反应为CaS+2SO2
CaSO4+S2(g),根据化合价可判断CaS是还原
剂,SO2 既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原
剂的物质的量之比为1∶2,故 A错误;从脱硫
塔中的反应可判断有硫单质生成,不同的硫单
质是由同种元素组成的性质不同的单质,是同
素异形体,故B正确;从脱硫塔中的反应可知脱
硫后气体成分为S2,冷凝可以得S2 单质,故C
正确;再生塔中煤是还原剂,由元素守恒和电子
守恒可推得 M是CaS,故D正确。
8.A 二氧化硫中硫元素为+4价,可以是硫元素
化合价降低生成的产物,也可以是硫元素化合
价升高生成的产物,故A正确;硫燃烧只能直接
生成二氧化硫不能直接生成三氧化硫,故B错
误;大气中的二氧化硫主要来自于化石燃料的
燃烧,故C错误;二氧化硫有漂白性,但不能使
石蕊溶液褪色,故D错误。
9.A a处SO2 与Na2S等发生反应,生成Na2SO3
或NaHSO3、S等,参与反应的氧化剂与还原剂
的关系式为SO2—2H2S,物质的量之比为1∶2,
A错 误;制 备SO2 的 反 应 Cu+2H2SO4(浓)
△
CuSO4+SO2↑+2H2O 中,生 成SO2 和
CuSO4,分别体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,
B正确;b处SO2 通过品红溶液,使品红溶液褪
色,说明SO2 具有漂白性,C正确;为验证SO2
的还原性,可加入强氧化性,而酸性高锰酸钾溶
液具有强氧化性,所以用酸性高锰酸钾溶液浸湿c
处棉花,可验证SO2 的还原性,D正确;故选A。
10.D Na2S2O3 溶液中滴加硫酸,Na2S2O3 发生
歧化反应生成二氧化硫、硫单质、硫酸钠和水,
对应的化学方程式为 Na2S2O3+H2SO4
Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,故 A正确;B.
SO2 通入高锰酸钾溶液中发生反应生成硫酸
钾、硫酸锰、硫酸,根据电子守恒、原子守恒配
平 方 程 式 为 5SO2 +2KMnO4 +2H2O=
2MnSO4+2H2SO4+K2SO4,故B正确;碳与
浓硫酸加热生成二氧化硫、二氧化碳、水,对应
的化学方程式为2H2SO4(浓)+C
△
CO2↑
+2SO2↑+2H2O,故C正确;硫与变价金属反
应生成低价金属硫化物,硫粉与铜粉反应生成
Cu2S,对应的化学方程式为S+2Cu
△
Cu2S,
D错误;故答案为:D。
第2课时 硫酸 不同价态含硫
物质的转化
随堂达标演练
1.B 装置D应是澄清石灰水检验二氧化碳存在
的装置,也可以是Ba(OH)2 溶液,故A正确;若
将B、D装置位置调换,无法检验是否含二氧化
碳,故B错误;装置E干燥气体,则E装置中浓
硫酸的作用是吸收水蒸气,故C正确;装置F黑
色固体变红色,装置G中出现的现象为无水硫
酸铜变蓝色,说明氢气还原氧化铜生成铜和水
蒸气,则说明有H2 产生,故D正确。
2.B 浓硫酸具有酸性,能够与氨气反应,不能干
燥氨气,故A错误;浓硫酸与铜在加热条件下反
应生成二氧化硫和硫酸铜、水,部分浓硫酸中的
硫元素化合价降低,表现浓硫酸的氧化性,部分
硫酸与铜离子结合生成硫酸铜,表现酸性,B正
确;浓硫酸具有强的氧化性,常温下使铁、铝钝
化,钝化属于化学反应,C错误;取少量蔗糖于
烧杯中,加入浓硫酸,蔗糖变黑,体现浓硫酸具
有脱水性,D错误。
3.D 无水硫酸铜变蓝可检验水,则 A中固体由
白色变蓝色,说明此反应有水生成,A正确;二
氧化硫可以使品红溶液褪色,故B中品红褪色可
检验二氧化硫,B正确;C中高锰酸钾溶液可除去
二氧化硫,防止干扰二氧化碳的检验,C正确;本装
置没有检验二氧化硫是否除尽,故无法判断产生的
沉淀是碳酸钙还是亚硫酸钙,D错误。
4.B 酸雨形成过程中 H2SO3 转化为硫酸,NO2
转化为硝酸,都涉及氧化还原反应,故 A正确;
煤和石油的燃烧可以生成SO2,是形成酸雨的
来源之一,不是唯一,故B错误;二氧化硫可以
形成硫酸型酸雨,氮氧化物可以形成硝酸型酸
雨,故C正确;燃煤时加入适量石灰石,可减少
废气中SO2 的含量,从而减少酸雨的产生,方程式
为:2CaO+2SO2+O2
高温
2CaSO4,故D正确。
5.C pH小于5.6的降雨通常称为酸雨,A错误;
酸雨的形成和空气中SO2、NO2 含量增多有直
接关系,与CO2 含量增多无关,B错误;大量含
硫化石燃料的燃烧会生成SO2,是形成硫酸型
酸雨的主要原因,C正确;植被破坏、水土流失、
生态环境破坏会导致土壤的沙化,CO2 的增多,
不会形成酸雨,D错误。
6.D 根据图示中各微粒的构造可知,该过程有
H2O参与,故 A 正确;根据图示 的 转 化 过 程,
NO2 转化为 HNO2,N元素的化合价由+4价
—47—